王祥會,于玲雅,焦玉霞,楊久濤,關秀敏,胡英華
(1.鄒城市農業技術推廣中心,山東 鄒城 273500;2.山東省農業技術推廣中心,山東 濟南 250110;3.濟寧市農業技術推廣中心,山東 濟寧 272000)
小麥莖基腐病(Fusariumcrown rot)是一種由假禾谷鐮刀菌、禾谷鐮刀菌等多種病原菌復合侵染引起的一種真菌性病害[1],該病害于1951年在澳大利亞被Balnave發現[2],隨后該病害在全球蔓延。該病害每年給澳大利亞的小麥生產造成重要損失,發病重的地塊小麥損失率高達100%[3-4]。我國作為小麥重要的生產國和消費國,小麥的安全生產對于保障國家糧食安全和人民生產生活至關重要[5]。小麥莖基腐病的病原菌從播種后即可侵染,貫穿小麥的整個生育期。萌發前受到侵染的種子會引起種子腐爛不能正常發芽;苗期受到侵染時,莖基部葉鞘變褐色,嚴重時莖稈會出現褐色病斑,進一步發展蔓延會導致小麥葉片發黃;后期病害嚴重時,會蔓延至第6莖節;當田間濕度較大,拔起會觀察到基部莖節有紅色或白色霉層,導致田間過早出現枯白穗,籽粒秕小,地塊減產[6-7]。
2012年,李洪廉等[8]首次報道該病害在河南發現,隨后我國的河北省、陜西省和山東省等省份也陸續發生,郭煒等[9]報道在中國的新疆和甘肅等部分地塊小麥產區出現該病害。隨著近年來秸稈還田大面積的的推廣實施,土壤中鐮刀菌的連年積累,導致了部分地塊小麥莖基腐病的發生趨勢加重[10]。該病害能引起小麥較重的產量損失,徐燁等[11]報道該病害引起的小麥產量損失在10%~20%,嚴重時>50%;路寧海等[12]報道該病害在河南部分地區可引起30%~50%的產量損失。該病害已成為小麥安全生產過程中的重要障礙,對小麥的安全生產產生嚴重威脅。
目前,小麥莖基腐病的防控主要依靠化學藥劑來進行,由于化學藥劑的時效性短、靶向性強、殺菌譜窄等特點,導致了小麥莖基腐病的防控效果不夠理想,即使采用化學藥劑種子包衣的地塊,收獲期仍出現較多的感病植株。本研究選用幾種新型生物制劑進行種子包衣、以及在返青期結合其它殺菌劑進行噴施,來探索對小麥莖基腐病的田間綜合防控效果,以期為今后小麥莖基腐病的防控提供更為理想的生物藥劑。
1.1 供試小麥品種與藥劑 供試小麥品種:濟麥22,當地主栽品種之一,播種時用種量11 kg/667 m2。
小麥拌種藥劑:多粘類芽孢桿菌懸浮劑≥5億cfu/g、解淀粉芽孢桿菌水劑≥10億cfu/mL;6%井岡霉素·枯草芽孢桿菌粉劑;木霉菌包可濕性粉劑≥1億孢子/g;0.4%大麗輪枝孢激活蛋白粉劑。種衣劑:27%苯醚·咯·噻蟲懸浮種衣劑。
返青期、揚花期噴施殺菌劑:25%吡唑醚菌酯懸浮劑、30%唑醚·戊唑醇懸浮劑。
1.2 試驗設計
1.2.1 試驗于2022年10月25日在山東省鄒城市北宿鎮大崗村(35°33’N,116°89’E)進行。該地塊土壤肥力均勻,水澆條件較好,但常年莖基腐病發病較重。
試驗地塊上茬種植玉米,收獲后秸稈還田,耕翻時底肥施用N∶P∶K=18∶20∶9復合肥50 kg/667 m2;播種時播深3~5 cm。試驗共設7個處理,每個處理3次重復,每個小區300 m2。
1.2.2 小麥播種前將供試藥劑按照試驗設計的劑量進行拌種。拌種后的種子于陰涼通風處晾干、備播;返青期和揚花期,各試驗處理小區選用的藥劑及用量參照(表1)進行,為保證試驗效果,整個試驗過程中的用藥采用背負式電動噴霧器進行。

表1 各處理不同時期用藥劑量表
1.2.3 苗期田間調查于2022年12月5日進行。每小區按照5點取樣,每點取10株幼苗,共計取150株幼苗,帶回實驗室,測量株高、根長和單株鮮重。同時記錄植株發病情況,計算病株率。病株率計算公式(1)。
拔節期調查于2023年3月20日進行,取樣法同苗期取樣,病株率的計算方法同苗期。
灌漿期調查于2023年5月20日進行,每小區取樣方法同苗期,每個處理取樣150個莖,帶回實驗室進行病害分級,分級標準參照小麥莖基腐病測報技術規范NT/T 4179-2022 進行。
0 級:植株葉鞘及莖稈無變褐現象;
1 級:下部葉鞘明顯變褐,但莖部無變褐現象;
2 級:基部第1節間有變褐現象;
3 級:基部第2節間有變褐現象,但無枯白穗;
4 級:基部第3節間以上有變褐現象,但無枯白穗;
5 級:枯白穗或無穗。
收獲前5 d進行測產,按照5點取樣法進行,每點取1 m單行穗數,帶回實驗室,記錄穗數,晾干后取粒,計算平均穗粒數,測量千粒重,計算單位面積產量。病情指數、畝穗數和理論產量計算,式(2~4)。
病株率%=(病株數/調查總株數)×100
(1)
病情指數=Σ(各級病葉數×各級代表值)
/(調查總葉數×最高級代表值)×100
(2)
畝穗數=1 m單行穗數/平均行距×667
(3)
理論產量=畝穗數×平均穗粒數×千粒重×85%
(4)
1.3 數據分析 整個試驗過程中采集的數據借助Excel和DPS(9.01)軟件進行數據處理,調查數據差異性采用LSD法進行方差分析。
2.1 小麥幼苗生長性狀的表現 通過田間取樣,實驗室數據(表2)測量結果來看:以處理5數據差異最為顯著,平均株高為14.10 cm、根長為7.85 cm、鮮重達到了0.32 g;各菌劑種子包衣對株高的之間的存在顯著差異,但處理1~4之間株高不存在顯著差異;從根長來看,各處理之間存在差異,但處理2與其它處理之間存在顯著差異;從單株鮮重來看:各處理和對照之間存在顯著差異,以處理5的增加值最為明顯。

表2 不同拌種處理對小麥幼苗生長的影響
2.2 藥劑拌種對小麥苗期莖基腐病的防控效果 苗期田間取樣,通過對病株率調查,由表3可知:處理5的病株率為14.14%,田間表現較為理想;其次是處理6,病株率為21.11%,和處理5有差異,但差異不明顯;處理1和處理3兩者處理的病株率為25.66%和25.56%。處理2和處理4的病株率也明顯低于對照51.11%.

表3 藥劑處理對小麥莖基腐病的綜合防控效果
2.3 藥劑處理對拔節期和灌漿期的莖基腐病的防控效果 由表3可知:通過返青期噴施藥劑處理,拔節期病株率調查結果顯示:各處理間的病株率較苗期均有所提高,但是處理5的防控效果較好,病株率仍控制在15.56%;處理1、處理3和處理6的病株率差異不明顯,病株率在26.67%~28.89%之間;處理2和處理4的病株率超過35%。
從灌漿期病莖率來看:處理5的病莖率和拔節期的病株率沒有變化,防控效果為85.35%,防控效果最佳;處理1和處理3的病莖率在30%左右,防控效果超過70%,防效甚至超過處理6;處理2和處理4的病莖率分別為42.22%和38.89%,超過處理6的35.56%,防效也不及處理6的68.79%。
2.4 各處理對小麥產量的影響 由表4可知:處理5的小麥千粒重和處理6有差異但是不顯著,和其它處理存在顯著差異,千粒重為46.44 g;處理1和處理3之間千粒重不存在顯著差異;處理2和處理4之間千粒重不存在顯著差異;但是都和對照存在顯著差異。畝穗數各藥劑處理間不存在顯著差異,處理2和處理3的穗粒數有差異但是不顯著,其余處理間不存在顯著差異。從產量上來看:處理5和其它處理的產量存在顯著差異,處理1和處理3之間不存在顯著差異;處理2、處理4和處理6之間不存在差異顯著性。

表4 綜合防控措施對小麥產量的影響效果評價
從增產率上來看:處理5的增產效果達到了20.40%,增產效果顯著;處理1和處理3的增產率達到>15%,增產效果明顯;處理2和處理4的增產效果還不及處理6,增產效果不理想。
本試驗通過利用幾種生物制劑進行大田試驗,來探討對小麥莖基腐病的綜合防控效果和對小麥的增產作用,通過試驗中期和后期的各項指標比較,試驗結果表明,0.4%大麗輪枝激活蛋白粉劑、多粘類芽孢桿菌懸浮劑和解淀粉芽孢桿菌水劑3種處理,通過種子包衣和后期的噴施,對小麥生育期的莖基腐病表現出較好控制作用,并且后期增產效果明顯,超過單純使用化學藥劑防控的處理,今后可以參考上述處理對大田小麥莖基腐病進行防控,同時也對今后減少化學農藥使用和保護環境起到重要的意義。
大麗輪枝孢激活蛋白是從真菌中分離出一類熱穩定蛋白激發子,具有增強植物抗病性、抗逆和促進植物生長等特性[13]。本試驗通過使用0.4%大麗輪枝孢激活蛋白粉劑,提高了小麥對莖基腐病的抗性,增加了后期小麥的產量,這與黃琴等[14]人的研究一致。多粘類芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌是一類對植物具有非致病性的細菌,兩種生物制劑同時還具有防病和促進生長作用[15],兩種生物制劑通過產生的抗菌物質或位點競爭的作用方式,進而誘導植株產生抗菌物質,從而達到防治病害和增產的目的[16-18]。本試驗選用的6%井岡霉素·枯草芽孢桿菌可濕性粉劑,對田間小麥莖基腐病的控制和對小麥的增產作用,效果不太明顯,這點與潘婭梅等人[19]的研究結果不一致。木霉菌包可濕性粉劑是一類真菌性生物制劑,該產品尚處于試驗階段,穩定性有待進一步提升。
本試驗的結果可能受氣候因素、土壤條件以及人為操作等方面的影響,對試驗的結果可能產生一定的偏差,將在今后的試驗過程中進一步校正。但是通過本次試驗的開展,0.4%大麗輪枝孢激活蛋白粉劑、多粘類芽孢桿菌懸浮劑和解淀粉芽孢桿菌水劑在小麥莖基腐的防控和增產方面均表現出其獨特的性能,為今后替代部分化學農藥,提高作物品質、改良土壤條件和防治小麥病害等方面,提供了重要的參考價值。