不同施肥和土壤疏松方式對夏玉米田主要病蟲害發生的影響

張少華　盛子耀　高超男　韓燕來　楊曉杰　原國輝　李為爭

摘要 系統調查了微蜜、木醋液、黃腐酸鉀、秸稈腐熟劑、松土促根劑、耕地方式、牛糞、生物炭等處理的夏玉米田地上部分病蟲害的發生狀況。結果表明，玉米6～9葉期葉面噴施微蜜會加重亞洲玉米螟的為害，BYM秸稈腐熟劑、Agri-star松土促根劑或者二者的混合處理能抑制玉米銹病的發生，凡是含有Agri-star松土促根劑的處理還能抑制玉米紋枯病的發生。BYM秸稈腐熟劑的應用會顯著加重玉米小斑病的發生，而Agri-star松土促根劑能夠拮抗這種負面作用。耕作方式（深耕、旋耕）、有機替代措施（不替代、替代牛糞、替代生物炭）對玉米田地上部分的病蟲害均無顯著影響。因此，微蜜噴施后的玉米田必須加強亞洲玉米螟的測報和防治;生產實踐中可以結合使用松土促根劑和BYM秸稈腐熟劑，以便在改善土壤結構的同時兼顧病蟲害防治方面的問題。

關鍵詞 化學疏松;松土促根劑;秸稈腐熟劑;深耕;旋耕;有機替代;功能性肥料

中圖分類號 S 435.13文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2020）23-0179-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.045

Effect of Different Fertilizations and Soil-loosening Methods on the Occurrences of Main Diseases and Pest Insects of Summer Maize

ZHANG Shao-hua， SHENG Zi-yao， GAO Chao-nan et al

（1. College of Plant Protection， Henan Agricultural University， Zhengzhou，Henan? 450002;2. College of Resources and Environment， Henan Agricultural University， Zhengzhou，Henan 450002）

Abstract The paper investigated the occurrences of the above-ground diseases and pest insects in summer maize fields treated with Weimi （carbon absorbing polyglutamic acid organic water soluble fertilizer）， wood vinegar， potassium flatate， straw decomposition agent， soil root promoter， tillages， cow manure， and biochar. Spraying with Weimi at 6-9 leaf stage on maize leaves could aggravate the damage of Ostriniafurnacalis. BYM straw decomposition agent， Agri-star soil root promoter as well as their binary blend could inhibit the occurrence of maize rust. The treatments contained Agri-star soil root promoter could also inhibit the occurrence of maize sheath disease. BYM straw decomposition agent could aggravate the occurrence of Southern maize leaf blight， but Agri-star soil root promoter could antagonize this negative effect. Different tillage methods （deep tillage and rotary tillage） and partial organic substitutions （none， cow manure substitution， and biochar substitution） did not significantly affect the occurrences of any diseases or pest insects in maize fields. In summary， population monitoring and control of O. furnacalis should be highlighted in the maize fields sprayed with Weimi， and the combination of BYM straw decomposition agent and Agri-star soil root promoter is recommended in practice in order to optimize the structure of soil in parallel with controlling maize diseases and pest insects.

Key words Chemical soil-loosening;Soil root promoter;Straw decomposition agent;Deep tillage;Rotary tillage;Partial organic substitution;Functional fertilizer

目前，新型多功能肥料、少免耕技術和土壤耕層化學疏松技術不斷引入玉米生產技術體系，取得了良好的經濟效應。如微蜜（炭吸附聚谷氨酸有機水溶肥）噴施于6～9葉期夏玉米，能提高肥料利用率，增強玉米抗逆能力[1-4]。木醋液具有調節玉米生長、提高肥料利用率、改良土壤、抑制病原物繁殖等功能[5-9]。黃腐酸鹽可作為理想的葉面噴施肥、沖施肥或滴灌用肥[10]，在夏玉米拔節期葉面噴施黃腐酸鋅溶液，或大喇叭口期穴施黃腐酸鉀和尿素的混合肥，能顯著促進玉米增產[11]。秸稈腐熟劑中含有大量酵母菌、霉菌、細菌和芽孢桿菌等，能快速將纖維素、半纖維素、木質素分解成作物所需要的營養元素[12-17]。松土促根劑能很好地解決旋耕后表層土壤過于疏松、犁底層上升、保墑保肥性差等問題[18-20]。

這些新型施肥和耕作技術，或通過調控作物田地上部分和地下部分的生態環境，或通過調控農作物的生長發育狀況，可能會造成關鍵病蟲害發生狀況的變化，這是上述新型技術推廣應用必須兼顧的。然而，目前因學科之間缺乏相互交叉與融合，這方面信息比較匱乏。秸稈腐熟劑的施用對某些農作物病害有抑制作用[21-22]，楊沫[23]研究發現秸稈還田后連作，有加重病蟲害發生的趨勢，如北方麥秸還田后春小麥根腐病加重，南方則全蝕病加重。但各種病蟲害適生環境存在較大差異，需要系統調查這些新型技術施用于某種作物之后對產量影響最為關鍵的病蟲害種群數量的變化。

為此，筆者調查了微蜜、木醋液、黃腐酸鉀、秸稈腐熟劑、松土促根劑、不同耕作方式、不同有機替代方式對玉米田關鍵病蟲害發生量的影響，旨在為這些新型技術的推廣應用提供更全面的信息。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試玉米品種為迪卡653，由河南省金馬種業有限公司提供。供試微蜜購買于河南遠東生物工程有限公司，聚谷氨酸含量≥10 g/L，有機質含量≥80 g/L。供試木醋液為河南農業大學資源與環境學院自制，由稻殼粉經無氧炭化，煙氣冷凝并除去木焦油，收集所剩液體餾分即得供試木醋液，主要化學成分為乙酸、苯酚等[7]。黃腐酸鉀粉劑購買于山東創新腐殖酸科技股份有限公司。供試有機碳在市場上購買，有機質含量459.9 g/kg、全氮含量18.5 g/kg、全磷含量8.5 g/kg、全鉀含量16.6 g/kg。Agri-star松土促根劑購買于河南省火車頭農業技術有限公司（總活性物質≥1%，Zn+Mn+Fe≥5%，水不溶物≤5%，水分≤6%）。供試BYM秸稈腐熟劑購買于三門峽龍飛生物工程有限公司，有效活菌數≥0.5 億/g。

1.2 試驗設計

試驗于2019年在河南省駐馬店市西平縣二郎鄉張堯村河南農業大學試驗基地進行。該區域常年實行麥玉周年輪作制度，冬小麥播前旋耕、夏玉米免耕是傳統耕作方式。供試土壤屬于砂姜黑土。

1.2.1 噴施功能性肥料對玉米田關鍵病蟲害發生的影響。共設置4個處理：①噴施微蜜;②噴施黃腐酸鉀液態肥;③噴施木醋液;④對照。每個處理設置3個小區。在玉米6～9葉期噴施，黃腐酸鉀粉劑和木醋液的施用量均為225 g/hm2，微蜜為3.75 kg/hm2，均按450 kg/hm2液肥的用量混成溶液后噴施?；A施肥量均為30-5-5的復合肥750 kg/hm2。于孕穗期調查病蟲害發生情況，每小區取樣30株，共調查360株。

1.2.2 耕層疏松化學技術對玉米田病蟲害發生的影響。共設置4個處理：①施用Agri-star松土促根劑;②施用BYM秸稈腐熟劑;③施用Agri-star松土促根劑和BYM秸稈腐熟劑的混劑;④對照。每個處理設置3個小區。其中，Agri-star松土促根劑處理的用量為15 kg/hm2，BYM秸稈腐熟劑的用量為30 kg/hm2，二者混合處理（即處理③）則是施用15 kg/hm2的Agri-star松土促根劑和30 kg/hm2的BYM秸稈腐熟劑。將上述處理與適量細砂土混勻之后，撒在粉碎后的小麥秸稈上，然后用翻轉犁翻埋入土30 cm。于孕穗期調查病蟲害發生情況，每小區取樣30株，共調查了360株玉米。

1.2.3 耕作方式與有機替代對玉米田病蟲害發生的交互影響。共設置6個處理，分別是深耕、深耕+牛糞、深耕+生物炭、旋耕、旋耕+牛糞、旋耕+生物炭，每個處理設置3個小區。其中深耕處理的耕層深度為30 cm，使用河南商丘黃達農業機械有限公司的懸掛液壓翻轉犁進行;旋耕處理的耕層深度為10～15 cm，使用1GQNGK-230高箱框架旋耕機進行。每小區面積為4×20 m2，各個小區的基礎化肥施用水平一致，均為28-6-6的復合肥3.24 kg。涉及有機肥（牛糞）的小區，每個小區施用完全腐熟處理的牛糞54 kg干重;涉及生物炭處理的小區，每個小區施用量為27 kg干重。于孕穗期調查病蟲害發生情況，每小區取樣30株，共調查了540株玉米。

1.3 數據分析

統計數據時，每種害蟲或病害作為一個試驗指標。施肥處理對病蟲害發生的影響以及耕層疏松化學技術對病蟲害發生的影響，均采用單因素方差分析，對于方差分析判斷為顯著的試驗指標，采用Duncan氏新復極差法進行多重比較。采用二因素方差分析比較耕作方式主效應（深耕、旋耕）、有機替代（化肥、牛糞、生物炭）主效應及二者交互對病蟲害發生的影響，對于方差分析判斷為顯著的試驗指標，仍用Duncan氏多重比較。所有統計分析在SPSS 19.0上進行，顯著性水平均確定為α=0.05。

2 結果與分析

2.1 施肥對玉米田病蟲害發生的影響

單因素方差分析結果表明，噴施不同功能性肥料種類對夏玉米田亞洲玉米螟（F3，16=4.75，P=0.014 9）發生量有顯著影響。調查到的病蟲害種類還有棉鈴蟲、桃蛀螟、玉米銹病、玉米褐斑病、玉米小斑病和玉米紋枯病，但均不會受功能性肥料種類的顯著影響。

不同施肥技術對玉米田病蟲害發生影響的Duncan氏多重比較結果見表1。從表1可以看出，施用微蜜的田塊亞洲玉米螟發生最重（（12.80±3.06）頭/30株），顯著高于黃腐酸鉀處理[（2.20±1.36）頭/30株]和木醋液處理[（3.20±2.18）頭/30株]。對照田亞洲玉米螟發生量居中，且與其他3種處理之間差異均不顯著。

2.2 土壤化學疏松技術對玉米田病蟲害發生的影響

單因素方差分析結果表明，不同耕層化學疏松技術對玉米田的玉米銹病、玉米小斑病、玉米紋枯病發病率有顯著影響（玉米銹?。篎3，16=5.41，P=0.009 2;玉米小斑?。篎3，16=9.11，P=0.000 9;玉米紋枯?。篎3，16=4.79，P=0.014 4）。4種處理的玉米田調查到的其他病蟲害種類還有棉鈴蟲（F3，16=0.73，P=0.551 1）、玉米螟（F3，16=1.96，P=0.161 2）、桃蛀螟（F3，16=2.05，P=0.147 5）、草地貪夜蛾（F3，16=0.67，P=0.584 7）、褐斑?。‵3，16=1.29，P=0.313 2）、瘤黑粉病（F3，16=0.67，P=0.584 7）等，但均不會受到耕層化學疏松技術的顯著影響。

Duncan氏多重比較結果（表2）表明，3種耕層化學疏松技術的玉米田銹病發病率和對照玉米田相比均顯著下降。對照田銹病發生率接近1/3，而3類耕層疏松處理的田塊平均發病率只有1/30左右。但BYM秸稈腐熟劑和對照相比能顯著加重玉米小斑病的發病率，松土促根劑以及松土促根劑+ BYM秸稈腐熟劑的混合處理小斑病病株也接近于0，說明BYM秸稈腐熟劑直接或間接造成了小斑病的加重，且松土促根劑能夠拮抗前者的這種負面作用。就紋枯病的發生而言，含有松土促根劑的2個處理發病率顯著比對照低，而BYM秸稈腐熟劑處理田的紋枯病發病率和對照相當。綜合來看，松土促根劑單獨使用或者與BYM秸稈腐熟劑混用，病蟲害總體發生最輕。

2.3 耕作方式與化肥有機替代對夏玉米田病蟲害發生的交互影響

不同耕作方式和有機替代對夏玉米田病蟲害發生的影響見表3。方差分析結果發現，耕作方式、有機替代措施以及二者交互作用均不影響玉米田穗部被蛀率、莖稈被蛀率、棉鈴蟲數量等指標（耕作方式對棉鈴蟲數量：F1，10=1.96，P=0.192 0;耕作方式對穗部被蛀率：F1，10=2.62，P=0.136 7;耕作方式對莖稈被蛀率：F1，10=0.20，P=0.661 1。有機替代對棉鈴蟲數量：F1，10≈0，P=0.997 3;有機替代對穗部被蛀率：F1，10=2.61，P=0.122 2;有機替代對莖稈被蛀率：F1，10=1.02，P=0.394 6。交互作用對棉鈴蟲數量：F1，10=1.46，P=0.277 4;交互作用對穗部被蛀率：F1，10=0.66，P=0.535 9;交互作用對莖稈被蛀率：F1，10=1.51，P=0.268 2）。玉米褐斑病、黏蟲和玉米瘤黑粉病為零星發生。

3 結論與討論

該研究發現，微蜜噴施會加重夏玉米田亞洲玉米螟的發生，推測可能有2種機制：一是亞洲玉米螟雌成蟲偏好微蜜本身的味覺，二是微蜜調控了玉米植株的生長發育狀況或者營養成分含量，增強了這些玉米植株對亞洲玉米螟雌成蟲的產卵吸引力。據報道，歐洲玉米螟偏好產卵的玉米品種一般具有2個特征，或者是通過遠距離起作用的化學氣味（如苯乙醛和大分子烷烴），或者是在降落之后起作用的可溶性糖分[24]。歐洲玉米螟（Ostrinianubilalis）雌成蟲偏好在法尼烯處理的基質上產卵[25]。歐洲玉米螟雌蛾對于壬醛與葵醛比例為 1∶2.4 的混合物有一定的趨性[26]。目前從植物中鑒定出的亞洲玉米螟產卵信息物質很少，僅張文璐等[27]從葎草中鑒定出了芳樟醇、α-葎草烯、檜烯、月桂烯、2-正戊基呋喃、壬醛、α-法呢烯、反式-羅勒烯和苯甲醛 9 種電生理活性成分。未來需要研究聚谷氨酸類物質對亞洲玉米螟的產卵刺激作用，以及微蜜調控的玉米植株和對照玉米植株釋放出的信息化合物成分的差異。

秸稈腐熟劑、松土促根劑以及二者混合物處理的玉米田，玉米銹病發生率均顯著下降;另外，含有松土促根劑的處理玉米紋枯病發病率也顯著降低。這可能是由于這些物質能夠加速秸稈的腐熟造成的，因為玉米銹病初侵染源即是攜帶病原物的植物秸稈或酢漿草。然而，這些化學疏松技術對于玉米田各類病害并非全部是抑制作用。該研究發現，BYM秸稈腐熟劑能顯著加重玉米小斑病的發生，而松土促根劑能夠拮抗這種負面作用。這可能是由于秸稈腐熟劑改變了土壤濕度，或者是其含有的大量微生物能夠促進玉米小斑病菌的寄生。目前尚不清楚松土促根劑的化學成分，未來需要弄清其抑制玉米銹病和玉米紋枯病發病的機制。

耕作方式和有機替代措施對玉米地上部分病蟲害發生基本無影響。但旋耕、深耕方式耕作層的深度及疏松程度可能與地下害蟲如小地老虎、蠐螬的發生更加密切，未來需要進一步調查地下害蟲與耕作方式之間的關系。

該研究發現的大致規律是，葉片噴施功能性肥料主要影響蟲害（主要是亞洲玉米螟）的發生，耕層化學疏松技術則主要影響病害的發生，耕作方式和有機替代措施則與玉米田地上部分病蟲害發生的關系不大。生產實踐中可以結合使用松土促根劑和BYM秸稈腐熟劑，以便在改善土壤結構的同時兼顧病蟲害防治方面的問題。微蜜噴施后的玉米田，必須加強后期蛀穗害蟲的測報和防治工作。

參考文獻

[1] 陳東義，華振亮，卿樹政，等.“炭吸附聚谷氨酸有機水溶肥”對玉米田減肥增產的作用[J].農學學報，2017，7（4）：25-28.

[2] 陳東義，華振亮，卿樹政.冬小麥施用微蜜“炭吸附聚谷氨酸有機水溶肥”肥料減量技術試驗報告[J].河南農業，2017（7）：23-24.

[3] 陳東義，訾芳菊，卿樹政，等.夏玉米噴施“微蜜”炭吸附聚谷氨酸有機水溶肥暨化肥減量技術應用效果[J].中國農技推廣，2017，33（6）：51-53.

[4] 阿爾祖古麗·阿卜力孜，努爾買買提·阿不林林.奈安“微蜜”有機水溶肥料在哈密瓜上的田間試驗[J].中國果菜，2017，37（5）：34-36.

[5] 馬智勇，賈俊香，王斌，等.不同氮肥用量下硝化抑制劑和木醋液對土壤N2O排放的影響[J].山西農業科學，2019，47（12）：2145-2148，2154.

[6] 胡小鳳，李卓，梁春莉.木醋液應用研究進展[J].遼寧農業職業技術學院學報，2019，21（5）：1-3.

[7] 朱學強，王祎，王亞軍，等.木醋液浸種對玉米幼苗生長的影響[J].河南科學，2019，37（5）：724-729.

[8] 郭運玲，董建悅，張淑紅，等.木醋液對玉米大斑病菌的抑制作用[J].河南農業科學，2019，48（1）：90-93.

[9] 童文彬，周旭健，劉銀秀，等.沼液濃縮液與粗木醋液農田混合施用的應用前景及潛在環境效應探討[J].浙江農業科學，2019，60（11）：2127-2131.

[10] 孫明廣，杜茂福，張昭會.高水溶性黃腐酸肥料肥效初探[J].氮肥技術，2017，38（1）：44-48.

[11] 李放，宋東濤，王丹丹，等.黃腐酸鉀和黃腐酸鋅對夏玉米的增產效果[J].河北農業科學，2014，18（4）：64-68.

[12] 薛立輝.不同品牌秸稈腐熟劑在小麥秸稈全量還田中的應用效果[J].安徽農學通報，2018，24（15）：144-147.

[13] 李國陽，燕照玲，李仟，等.秸稈還田配施肥料及腐熟劑對土壤酶活性及小麥產量的影響[J].河南農業科學，2016，45（8）：59-63.

[14] 胡誠，陳云峰，喬艷，等.秸稈還田配施腐熟劑對低產黃泥田的改良作用[J].植物營養與肥料學報，2016，22（1）：59-66.

[15] 張鑫.國內秸稈腐熟劑種類及生產應用情況[J].科技致富向導，2014（27）：32.

[16] 劉元東，劉香坤，姜玉琴，等.BM秸稈腐熟劑在小麥上的應用效果[J].河南農業科學，2011，40（12）：77-79.

[17] 張文英，雷敏.內黃縣“BYM-秸稈腐熟劑”在小麥（玉米秸稈）上的示范效果報告[J].河南農業，2016（22）：17.

[18] 謝迎新，白雪瑩，張傳忠，等.松土促根劑對土壤質地、冬小麥產量和淀粉糊化特性的影響[J].華北農學報，2015，30（3）：230-233.

[19] 張中原，付勝昔，付翠麗，等.松土促根劑在小麥上的應用效果試驗[J].粘接，2019，40（6）：60-64.

[20] 馬召仕，王玉仁，劉照明.土壤調理劑在夏玉米上的應用效果研究[J].現代農業科技，2018（7）：11，13.

[21] MEHTA C M，PALNI U，FRANKE-WHITTLE I H，et al.Compost：Its role，mechanism and impact on reducing soil-borne plant diseases[J].Waste management，2014，34（3）：607-622.

[22] MARTNEZ-BLANCO J，LAZCANO C，CHRISTENSEN T H，et al.Compost benefits for agriculture evaluated by life cycle assessment.A review[J].Agronomy for sustainable development，2013，33（4）：721-732.

[23] 楊沫.我國玉米秸稈還田主要問題及對策[J].農業科技與裝備，2016（1）：65-66.

[24] STOCKEL J，BAR M，BOIDRON J N，et al.Methodological approach to identify chemical oviposition stimulants from maize for European corn borer[J].Journal of chemical ecology，1987，13（3）：557-567.

[25] BINDER B F，ROBBINS J C，WILSON R L.Chemically mediated ovipositional behaviors of the European corn borer，Ostrinia nubilalis（Lepidoptera：Pyralidae）[J].Journal of chemical ecology，1995，21（9）：1315-1327.

[26] MOLNAR B P，TOTH Z，FEJES-TOTH A，et al.Electrophysiologically-active maize volatiles attract gravid female European corn borer，Ostrinia nubilalis[J].Journal of chemical ecology，2015，41（11）：997-1005.

[27] 張文璐，王文強，白樹雄，等.亞洲玉米螟雌蛾產卵偏好寄主植物的篩選及對葎草揮發性化學成分的電生理反應[J].昆蟲學報，2018，61（2）：224-231.

基金項目 國家糧食豐產增效科技創新重點專項“河南多熱少雨區小麥-玉米周年集約化豐產增效技術集成與示范”（2018YFD0300706）。

作者簡介 張少華（1997—），男，河南新鄉人，碩士研究生，研究方向：資源利用與植物保護。*通信作者，副教授，博士，碩士生導師，從事昆蟲化學生態學研究。

收稿日期 2020-02-14