余月書(shū),胡靜涵,王鍵鑫,張志國(guó)
(上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 生態(tài)工程與技術(shù)學(xué)院, 上海 201418)
農(nóng)藥、肥料引入農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的目的是為了控制有害生物對(duì)植物發(fā)育的影響,提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量,為農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。研究表明,農(nóng)藥與肥料的使用能夠抑制害蟲(chóng)與病害的發(fā)生,促進(jìn)作物生長(zhǎng)[1-4],氮肥、鉀肥及磷肥能夠提高植物的抗病性[5-6]。萱草(Hemerocallis fulva)葉枯病是近年來(lái)萱草中發(fā)生的一種重要病害,有些品種中其危害率可達(dá)70%以上,對(duì)萱草的應(yīng)用推廣產(chǎn)生了極大的影響[7-8]。本試驗(yàn)以萱草(品種:12029)為供試對(duì)象,研究農(nóng)藥與肥料組合處理對(duì)萱草葉枯病的控制作用,以期為萱草的生產(chǎn)及在園林綠化上的應(yīng)用提供參考。
萱草、復(fù)合肥及25%多菌靈粉劑,均由上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)生態(tài)技術(shù)與工程學(xué)院溫室提供。
1.2.1 萱草種植
試驗(yàn)于2020年3~6月在上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)試驗(yàn)田內(nèi)進(jìn)行。3月1日,將苗齡相同、長(zhǎng)勢(shì)基本一致的萱草植株從試驗(yàn)田中移出,去除枯葉,以清水洗凈根部泥土。自然晾干后,種植于裝有基質(zhì)(蛭石∶珍珠巖∶草炭=1∶1∶3)的塑料盆(直徑25 cm,高40 cm)中,每盆2株,放于室外,常規(guī)管理。
1.2.2 試驗(yàn)方法
萱草培育45 d后,以多菌靈有效成分1 000 mg/kg分別與復(fù)合肥0、160、240、320 kg/hm2組合使用處理萱草(分別對(duì)應(yīng)圖表中0、160、240、320處理)。分別于處理后0、7、14、21、28、35、42 d時(shí),鑒定其病情指數(shù)。每種處理選用2盆長(zhǎng)勢(shì)基本一致的樣本重復(fù)3次。以不施肥、噴清水處理的樣本作為對(duì)照(CK)。常規(guī)管理。
1.3.1 病情分級(jí)
以葉片有無(wú)病斑及病斑占葉片面積的百分比為標(biāo)準(zhǔn),將病情分成0、1、2、3、4共5個(gè)級(jí)別,其代表值相應(yīng)為0、1、2、3、4。具體參照余月書(shū)等[9]方法。
1.3.2 病情指數(shù)調(diào)查方法
本試驗(yàn)病情指數(shù)鑒定依據(jù)包括兩個(gè)部分:①老葉病情指數(shù):萱草處理前在同一植株上選定并標(biāo)記5片葉片(稱(chēng)為老葉)。分別于處理后0(處理當(dāng)天)、7、14、21、28、35、42 d時(shí),以這些葉片作為觀察對(duì)象,鑒定其病情指數(shù)。②新生葉病情指數(shù):對(duì)萱草進(jìn)行處理之后7 d起,研究老葉病害發(fā)展情況的同時(shí),研究同一植株上所有新生葉的病情指數(shù)。
1.3.3 病情指數(shù)計(jì)算方法
病情指數(shù)以各級(jí)病葉數(shù)乘各級(jí)代表值,并相加。以此值除以調(diào)查總?cè)~片數(shù)與發(fā)病最重級(jí)別代表值之積計(jì)算。具體計(jì)算方法對(duì)照余月書(shū)等[9]提出的方法。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel與DPS軟件進(jìn)行處理與顯著性分析。
2.1.1 多菌靈與復(fù)合肥組合處理對(duì)萱草老葉病情指數(shù)影響的時(shí)間效應(yīng)
圖1是老葉病情指數(shù)變化 的時(shí)間效應(yīng)。由圖1可知,多菌靈與復(fù)合肥組合處理后,萱草老葉病情指數(shù)隨處理后時(shí)間的延長(zhǎng)而上升,表現(xiàn)出明顯的時(shí)間效應(yīng)。方差分析結(jié)果顯示,處理21 d后病情指數(shù)顯著高于處理14 d內(nèi)的病情指數(shù),表明農(nóng)藥與肥料混合作用對(duì)老葉的有效保護(hù)期在14 d內(nèi)。

圖1 老葉病情指數(shù)變化的時(shí)間效應(yīng)Fig. 1 The time effect of the change in the disease index of old leaf
2.1.2 多菌靈與復(fù)合肥組合處理對(duì)萱草新生葉病情指數(shù)影響的時(shí)間效應(yīng)
圖2 是新葉指數(shù)變化的時(shí)間效應(yīng)。由圖2可知,多菌靈與復(fù)合肥組合處理后,萱草新生葉病情指數(shù)隨處理后時(shí)間延長(zhǎng),同樣表現(xiàn)出上升趨勢(shì),表現(xiàn)出明顯的時(shí)間效應(yīng)。方差分析結(jié)果顯示,處理過(guò)35、42 d后病情指數(shù)顯著高于處理后28 d內(nèi)的病情指數(shù),表明農(nóng)藥與肥料混合作用對(duì)新生葉的有效保護(hù)期在28 d內(nèi)。

圖2 新葉病情指數(shù)變化的時(shí)間效應(yīng)Fig. 2 The time effect of the change in the disease index of new leaf
2.2.1 多菌靈與復(fù)合肥不同組合處理對(duì)萱草老葉病情指數(shù)的影響
圖3是不同處理對(duì)老葉病情指數(shù)的影響結(jié)果。方差分析顯示,與對(duì)照相比,多菌靈與復(fù)合肥各組合處理后,萱草老葉葉枯病病情指數(shù)顯著下降(見(jiàn)圖3)。與對(duì)照相比,多菌靈與復(fù)合肥0、160、240、320 kg/hm2組合處理萱草后老葉葉枯病病情指數(shù)分別下降27.80%、39.35%、48.96%及37.53%。同時(shí),分析表明與僅以多菌靈(即多菌靈與復(fù)合肥0 kg/hm2混合處理)處理相比,多菌靈與復(fù)合肥其他水平混合處理能夠降低老葉病情指數(shù)。160、240、320 kg/hm2復(fù)合肥與多菌靈復(fù)合處理與僅多菌靈處理相比,病情指數(shù)分別下降16.00%、7.01%及13.48%,表明肥藥組合能夠進(jìn)一步控制葉枯病病情發(fā)展。

圖3 不同處理對(duì)老葉病情指數(shù)的影響Fig. 3 The effect of the different treatments on the disease index of the old leaf
表1是同一處理不同時(shí)間對(duì)萱草老葉病情指數(shù)的影響。由表1可知,僅以多菌靈1 000 mg/kg處理,與處理當(dāng)天相比,藥后21 d時(shí),萱草老葉病情指數(shù)顯著上升。但是,在多菌靈與復(fù)合肥其它組合施用條件下,老葉病情指數(shù)顯著上升的時(shí)間明顯推遲。隨著復(fù)合肥使用量的上升,老葉病情指數(shù)顯著上升的時(shí)間依次推遲到處理后35、35及28 d,表明以復(fù)合肥與農(nóng)藥混合施用能夠增強(qiáng)萱草植株對(duì)葉枯病的抗性。

表1 同一處理不同時(shí)間對(duì)萱草老葉病情指數(shù)的影響Tab. 1 The effect of the same treatment on the disease index of the old leaf in the different time
2.2.2 多菌靈與復(fù)合肥不同組合處理對(duì)萱草新生葉病情指數(shù)的影響
圖4是不同處理對(duì)新生葉病情指數(shù)影響結(jié)果。方差分析結(jié)果表明,多菌靈與復(fù)合肥不同水平組合處理間存在顯著差異性(p<0.01)。由圖4可知,與對(duì)照相比,多菌靈與復(fù)合肥各水平組合處理后,萱草新生葉病情指數(shù)呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。多菌靈與0、240、320 kg/hm2復(fù)合肥組合處理后萱草新葉病情指數(shù)分別比對(duì)照顯著下降40.07%、53.31%及55.02%。同時(shí),分析表明與僅以多菌靈處理相比,多菌靈與復(fù)合肥240 、320 kg/hm2混合施用能夠降低新生葉病情指數(shù)。240 、320 kg/hm2復(fù)合肥使用量與多菌靈混合處理與僅多菌靈處理相比,病情指數(shù)分別下降22.09%及24.95%,表明240 、320 kg/hm2復(fù)合肥與多菌靈組合能夠進(jìn)一步控制新生葉病情的發(fā)展。

圖4 不同處理對(duì)新生葉病情指數(shù)影響Fig. 4 The effect of the different treatments on the disease index of the new leaf
表2為固定多菌靈,變化復(fù)合肥量的處理方式下,不同時(shí)間對(duì)萱草新生葉病情指數(shù)的影響情況。表2結(jié)果表明,僅以多菌靈1 000 mg/kg處理,與處理后7 d相比,藥后28 d時(shí),萱草新生葉葉病情指數(shù)顯著上升。但是,在多菌靈與復(fù)合肥160、240 、320 kg/hm2組合施用條件下,新生葉病情指數(shù)顯著上升的時(shí)間明顯推遲。隨著復(fù)合肥使用量的上升,病情指數(shù)顯著上升的時(shí)間依次推遲到處理后35、35 及42 d 。

表2 同一處理不同時(shí)間對(duì)萱草新生葉病情指數(shù)的影響Tab. 2 Effect of the same treatment on the disease index of the new leaf in the different time
研究報(bào)道植物病害發(fā)生與溫度、pH及濕度有關(guān),還與肥料相關(guān)[10-12])。本課題組研究表明,氮磷鉀肥的不同配比對(duì)萱草葉枯病的病葉率及病情指數(shù)存在顯著影響[9]。本試驗(yàn)在之前研究的基礎(chǔ)上,運(yùn)用不同復(fù)合肥水平與農(nóng)藥組成不同組合對(duì)萱草進(jìn)行處理,研究萱草葉枯病老葉與新生葉的病情指數(shù)變化情況。結(jié)果表明,無(wú)論是老葉,還是新生葉,在藥肥組合處理后,隨著處理后時(shí)間的延長(zhǎng),葉枯病病情指數(shù)逐步上升,呈現(xiàn)出明顯的時(shí)間效應(yīng)。老葉在處理后21 d,病情指數(shù)顯著高于處理當(dāng)天;新生葉在處理后35 d,病情指數(shù)顯著高于處理后7 d。這表明,藥肥組合處理對(duì)葉枯病控制作用對(duì)老葉的有效作用期在21 d內(nèi),在這期限內(nèi),藥肥混合處理可有效抑制葉枯病的發(fā)展;對(duì)新生葉的保護(hù)期在35 d內(nèi),在這期限內(nèi),處理可顯著抑制病菌對(duì)新生葉的侵染。
不同處理對(duì)病情指數(shù)的方差分析結(jié)果表明,不同處理間對(duì)病情指數(shù)的影響存在顯著差異。與對(duì)照相比,各處理能夠顯著降低老葉的病情指數(shù);多菌靈與0、240、320 kg/hm2復(fù)合肥組合處理能夠顯著抑制病菌對(duì)新生葉的危害。僅以農(nóng)藥處理,藥后21 d,老葉病情指數(shù)顯著高于處理當(dāng)天(藥后0 d);新生葉病情指數(shù)則在處理后28 d顯著高于藥后7 d的調(diào)查結(jié)果。而農(nóng)藥與肥料混合處理后,老葉與新生葉病情指數(shù)的顯著上升時(shí)間依次向后推遲了7、14 d。因此,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,生產(chǎn)上對(duì)萱草葉枯病的防治建議在葉枯病發(fā)生期以多菌靈1 000 mg/kg與復(fù)合肥320 kg/hm2組合處理有利于控制萱草葉枯病危害。同時(shí),肥藥復(fù)合處理延長(zhǎng)了農(nóng)藥對(duì)病害的有效控制時(shí)間,這對(duì)于農(nóng)藥的減量化使用研究具有重要意義。
本試驗(yàn)僅研究了藥肥結(jié)合對(duì)萱草葉枯病病情指數(shù)的影響,對(duì)于藥肥結(jié)合導(dǎo)致病情指數(shù)產(chǎn)生變化的原因未作深入研究。盡管有研究報(bào)道,植物病害發(fā)生與植物抗病性之間存在相關(guān)性[13-14]。農(nóng)藥通過(guò)阻止病原菌的生命物質(zhì)合成過(guò)程而對(duì)病原菌產(chǎn)生抑制作用,或是由于病原菌體內(nèi)蛋白質(zhì)與農(nóng)藥的親和性下降,從而減輕病害發(fā)生[15]。田間施用肥料不僅有利于植物生長(zhǎng),還可以通過(guò)改善土壤微生物數(shù)量及微生物多樣性從而從生態(tài)水平上降低植物病害發(fā)生[16]。從本試驗(yàn)的研究結(jié)果分析,萱草葉枯病病情指數(shù)下降與發(fā)生期延遲,可能是由于肥藥結(jié)合產(chǎn)生的復(fù)合效應(yīng)所導(dǎo)致的結(jié)果,但究竟是藥肥結(jié)合施用改變了萱草體內(nèi)生化物質(zhì)的含量或阻礙葉枯病菌生命物質(zhì)合成而誘導(dǎo)植物抗病性上升,還是在藥肥混合作用下,通過(guò)改善土壤微生物種群狀況降低葉枯病發(fā)生有待進(jìn)一步研究證實(shí)。