





摘要 為探索新型植物免疫激活蛋白維大力(VDAL)對小麥生長勢、抗病性及產量形成的影響,2021—2023年,在鄒城市、濱城區、牡丹區、商河縣開展田間試驗。設維大力、氨基寡糖素、常規藥劑和CK 處理,通過種子包衣、莖葉噴霧方式進行田間試驗。結果表明,4個試驗點維大力處理小麥長勢優于其他3個處理,對小麥莖基腐病的防效分別為69.54%、77.46%、62.39%、74.58%,增產率分別為23.69%、38.25%、20.75%、9.12%,均高于其他3個處理。通過整體分析,維大力可不同程度降低小麥莖基腐病發病率,提高防效,促進小麥生長,提高出苗量,增加產量,與氨基寡糖素處理效果相當,且略優于氨基寡糖素。該研究為大面積推廣提供理論依據。
關鍵詞 小麥;維大力;莖基腐病;產量
中圖分類號 S435.121" 文獻標識碼 A" 文章編號 0517-6611(2025)03-0144-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.03.030
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Effect of Immune Inducers on Wheat Crown Rot Control Effect and Yield of Wheat
NIU Wen wen1, LI Yue2, SHANG Ming qing1 et" al
(1.Shandong Agricultural Technology Extension Center,Jinan,Shandong 250100;2.National Agricultural Technology Extension and Service Center, Beijing 100125)
Abstract From 2021 to 2023, field trials were conducted in Zoucheng City, Bincheng District, Mudan District and Shanghe County to explore the effects of VDAL on wheat growth potential, disease resistance and yield formation.Field experiments were carried out with VDAL, amino oligosaccharide, conventional agent and CK four treatments, by seed coating and stem and leaf spraying.The wheat growth of the four test sites with VDAL were better than other three treatments. The control effects on wheat crown rot were 69.54%, 77.46%, 62.39% and 74.58%, respectively,and the yield increases were 23.69%, 38.25%, 20.75% and 9.12%, respectively, both of them were higher than other three treatments.The results showed that VDAL could reduce the incidence of wheat crown rot, improve the control effect of wheat crown rot, and promote wheat growth, increase amount of seedling emergence and yield.The effect of VDAL treatment was equivalent to amino oligosaccharide treatment, and slightly better than amino oligosaccharide treatment, which provides a theoretical basis for popularization.
Key words Wheat; VDAL;Wheat crown rot;Yeild
作者簡介 牛雯雯(1989—),女,山東墾利人,農藝師,碩士,從事農作物病蟲害防治技術推廣工作。*通信作者,正高級農藝師,博士,從事農作物病蟲害防控技術研究與推廣工作。
收稿日期 2024-04-15;修回日期 2024-05-27
山東省常年種植小麥400 萬hm2左右,年產量約2 500萬t,小麥的安全穩定生產奠定全年糧食產量水平,也是穩定社會經濟發展和糧食生產安全的重要基礎[1]。小麥的病蟲等有害生物發生危害是制約小麥生產安全的重要因素。植物免疫誘抗劑作為一種新型生物農藥,其本身及其產生的代謝物不具有殺菌活性[2],可通過調節植物本身的免疫、代謝系統來增強抗病性和抗逆性,促進植物生長[3],包括寡糖類、蛋白類等。其中,新型植物免疫激活蛋白維大力(VDAL),是源于棉花黃萎菌的一種植物免疫激活蛋白(0.4%大麗輪枝孢激活蛋白)[4],通過調控植物體內代謝,激活免疫系統和免疫反應,誘導植物產生抵抗生物(病蟲害)和非生物脅迫(環境)能力,提高產量和品質,是一種具有廣譜、高效等特點的新型生物農藥[5-6]。
筆者在已有研究的基礎上,開展維大力(VDAL)對小麥誘抗促生的試驗,對比不同藥劑處理對小麥生長勢、抗病性和產量的影響,以期為開展植物免疫誘抗劑對作物誘抗促生研究提供理論和技術支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗材料 供試藥劑:維大力粉劑(VDAL)(北京中捷四方生物科技有限公司)。
對照藥劑:5%氨基寡糖素水劑(海南正業中農高科股份有限公司)。
常規對照藥劑:牡丹區使用22%噻蟲嗪·咯菌腈種子處理懸浮劑,430 g/L戊唑醇懸浮劑;商河縣使用27%苯醚·咯·噻蟲種子處理懸浮劑,5 億CFU/g多黏類芽孢桿菌懸浮劑;鄒城市使用32%戊唑·吡蟲啉種子處理懸浮劑,30%唑醚·戊唑醇懸浮劑;濱城區使用32%戊唑醇·吡蟲啉種子處理懸浮劑,30%肟菌酯·戊唑醇懸浮劑。均為市售。
1.2 試驗地概況
鄒城市試驗設在鄒城市良種示范推廣中心,土質為壤土,透氣性較好,地勢平整,排灌方便,肥力中等偏上,pH 7.4~7.6。前茬作物為玉米,常年小麥、玉米輪作種植。2022年10月19日播種,小麥品種為泰農18,播種量為135 kg/hm2。濱城區試驗地設在三河湖鎮大營劉村,土壤為鹽化潮土,pH 7.4~7.6,肥力中等,排灌方便,地勢平坦,一直種植韭菜,第一年種小麥。2022年10月15日播種,小麥品種為師欒02-1,播種量187.5 kg/hm2。牡丹區試驗田設在高莊鎮圈頭村,土壤為黏土,肥力中等偏上,地勢平坦,pH 7.8,灌排水方便,前茬作物為玉米。2021年11月3日播種,比常年推遲超過20 d,小麥品種為新麥208,播種量300 kg/hm2。商河縣試驗田設在商河縣張坊鎮樹家村商河縣保農倉糧食種植專業合作社,土質為壤土,肥力中等偏上,透氣蓄水性較好,地勢平整,pH 7.3~7.5,灌溉方便,前茬作物為玉米。2021年11月1日播種,較常年推遲。小麥品種為中麥578,播種量262.5 kg/hm2。
1.3 試驗方法
1.3.1 試驗設計。
試驗于2021年10月至2023年6月進行,共設4個處理(表1),除空白對照外,每個處理10×667 m2,空白對照1×667 m2。大區試驗不設重復。
1.3.2 處理方法。
種子包衣:播前1 d,根據常規播種量和各處理面積稱取各小區用種量;根據試驗處理設計,將藥劑對水混勻;均采取二次稀釋,電動拌種機拌種;包衣后裝袋編號,待播。
莖葉噴施:根據示范區面積分別稱取相應藥劑的藥量,藥劑二次稀釋,再加入所需要水量,混勻,無人機噴施。
1.4 調查項目與方法
1.4.1 出苗數。
在小麥播種20 d后調查出苗數,每小區對角線調查5點,每點取1 m雙行調查出苗數,計算1 hm2基本苗數。
1.4.2 生長勢。
苗期調查小麥生長情況,按照5點取樣法,每點取20 株,洗凈后測量各處理小麥植株的株高、主根長、分蘗數。
1.4.3 病情指數及防效。
苗期調查病株率,每個處理隨機取5個點,每點取30 株,調查發病情況。灌漿期調查病情指數,每個處理隨機取5個點,每點取20 株,調查根莖病情。
嚴重度分級標準:
0級,整株莖稈無癥狀;
1級,地上部最內層葉鞘明顯變褐,第一莖節無變褐現象;3級,地上部分第1莖節變褐色;5級,地上部分第2莖節變褐色;7級,褐色病斑超過第2莖節,但無白穗;9級,褐色病斑超過第2莖節,產生白穗或因發病無白穗。
病情指數=∑(各級病株數×相應嚴重度級值)總調查株數×嚴重度最高級值×100
防治效果=空白對照區病情指數-藥劑處理區病情指數空白對照區病情指數×100%
1.4.4 產量。
在小麥采收期,按5點取樣法,每點取1 m2調查穗數、穗粒數、千粒重,測產計算1 hm2產量,對比增產效果。
產量(kg/hm2)=有效穗(萬穗/hm2)×穗粒數(粒)×千粒重(g)×85%×10-6。
1.5 數據分析
采用IBM SPSS Statistics 22和Excel 2010軟件進行統計分析,應用鄧肯士氏新復極差法進行差異顯著性分析。
2 結果與分析
2.1 不同處理對小麥生長勢的影響
由表2可知,常規藥劑配施維大力拌種能提高小麥出苗率,出苗較好,且能提高苗期分蘗個數,增加根長和株高。鄒城市、濱城區、牡丹區、商河縣試驗點分蘗個數調查顯示,維大力處理分蘗個數最多,分別為3.92、3.26、2.80、3.77 個,與氨基寡糖素處理和常規處理差異不顯著,牡丹區和商河縣維大力處理與CK處理差異顯著;維大力處理根長高于其他處理,與氨基寡糖素處理差異不顯著,濱城區和商河縣維大力處理與CK處理差異顯著;維大力處理的株高均顯著高于CK處理,除牡丹區外,均與氨基寡糖素處理差異不顯著;出苗量維大力處理均與氨基寡糖素處理接近,高于常規處理和CK處理,除牡丹區外,均與常規處理差異不顯著。
2.2 不同處理對小麥莖基腐病防效的影響
在苗期對鄒城市、濱城區、牡丹區、商河縣試驗點進行小麥莖基腐病病株率調查,結果見表3。由表3可知,苗期莖基腐病病株率普遍較低,維大力處理病株率均低于其他3個處理。
在穗期對小麥莖基腐病病情指數和防效進行調查,結果見圖1。由圖1可知,4個試驗點維大力處理的病情指數均最低,分別為6.33、1.78、4.89、1.67,氨基寡糖素處理次之,CK處理小麥莖基腐病發生最重,高于其他處理。4個試驗點維大力處理防效均最高,分別為69.54%、77.46%、62.39%、74.58%,與氨基寡糖素處理差異不顯著,均顯著高于常規處理和CK處理。由此可知,維大力和氨基寡糖素處理對誘導抗病性和提高小麥莖基腐病防效有一定促進作用,且維大力誘抗效果與氨基寡糖素相當并略好于氨基寡糖素。
2.3 不同處理對小麥產量的影響
由表4可知,4個試驗點維大力處理穗數最高,分別為504.30萬、571.50萬、632.85萬、549.90萬穗/hm2,氨基寡糖素處理次之。維大力處理的穗粒數均最高,與氨基寡糖素處理接近且差異不顯著,除商河縣外,均與CK處理差異顯著,鄒城市和牡丹區維大力處理與常規處理差異顯著;維大力處理的千粒重高于其他3個處理,除牡丹區外,均與CK處理差異不顯著。產量分析結果顯示,4個試驗點維大力處理產量均最高,與氨基寡糖素處理接近且差異不顯著,2個處理均高于常規處理和CK處理。維大力處理增產率高于其他處理,與氨基寡糖素處理相當,相較常規處理分別高13.18、11.63、9.81、2.64百分點。
3 結論與討論
該研究結果表明,維大力與常規藥劑混合后拌種,能提高出苗量,增加分蘗數、苗期株高和根長,植株生長健壯,提升小麥對越冬過程中低溫、干旱等不利因素的抵抗和適應能力。維大力與常規藥劑混合拌種以及不同時期噴施,均可不同程度降低小麥莖基腐病發病率,提高對小麥莖基腐病的防治效果,同時,增加穗粒數、千粒重,顯著提高小麥產量。該研究通過與氨基寡糖素整體對比分析,2種免疫誘抗劑對小麥長勢、抗病增產效果相當,且維大力略好于氨基寡糖素。
傳統農作物病蟲害防治,化學藥劑防控仍是主要手段,平均每年每塊耕地至少使用化學藥劑防治4次以上[7],化學藥劑能快速、直接有效殺死病蟲,但長期、單一、過量使用等問題造成有害生物抗藥性產生、農藥殘留等,制約了農業可持續發展[8]。與傳統化學藥劑防控相比,植物免疫誘抗劑主要通過提高植物抗病性、抗逆性,減輕病害發生,提高作物產量和品質,對人畜無害、對環境友好,貫徹國家綠色發展新理念,符合農業農村部提出的農藥、化肥“雙減行動”的政策,符合綠色、高效、低污染的農藥行業發展需求。新型免疫激活蛋白維大力VDAL,通過激活植物天然免疫系統而增強植物基礎抗性,減輕植物病害侵染危害,同時能促進作物生長,提升農產品產量和品質,維大力在小麥、水稻、玉米、花生、馬鈴薯[9-13]等作物上都有一定的增產效果,是有效推動農業可持續發展的綠色植保產品。
該研究中,由于各試驗點土質、播種和用藥習慣等不同,同一處理不同試驗點增產幅度差異較大,也可能因維大力和不同的藥劑組合,或者與田間小氣候、病情發展程度等有關,抗逆增產效果存在差異,有待于進一步驗證。同時,維大力在使用中由于受制于制劑溶水性等問題,限制了使用效果。因此需繼續探究維大力與殺菌劑混配對大田糧食作物病害的防效、化學藥劑減量等,進一步優化藥劑劑型,并進行試驗驗證,為田間生產應用提供數據支撐,以減少化學藥劑用藥量和用藥頻次,達到節本增效、生態友好、農民增收的效果。
參考文獻
[1]
何中虎,夏先春,陳新民,等.中國小麥育種進展與展望[J].作物學報,2011,37(2):202-215.
[2] 邱德文.植物免疫誘抗劑的研究進展與應用前景[J].中國農業科技導報,2014,16(1):39-45.
[3] 賈秀領,張經廷,馬貞玉,等.植物免疫誘抗劑“阿泰靈”為作物生長保駕護航[J].現代農村科技,2016(15):25.
[4] 孫風清,李娟起,齊俊生,等.苗期葉面噴施大麗花輪枝孢激活蛋白(VdAL)對黃瓜商品苗貯藏質量的影響[J].中國蔬菜,2016(3):48-52.
[5] 馬柏林,羅桂杰,劉博,等.噴施不同濃度大麗花輪枝孢鋅離子結合蛋白(VdAL)對宿曉紅葡萄果實品質的影響[J].北方農業學報,2020,48(4):110-115.
[6] 王艷君,付玉華,鐘英麗,等.大麗輪枝孢(Verticillium dahliae)Asp f2類蛋白(VDAL)在水稻(Oryza sativa)中抵御真菌病害及提高產量的功能分析[J].農業生物技術學報,2020,28(12):2091-2107.
[7] 張杰,董莎萌,王偉,等.植物免疫研究與抗病蟲綠色防控:進展、機遇與挑戰[J].中國科學:生命科學,2019,49(11):1479-1507.
[8] 劉艷瀟,祝一鳴,周而勛.植物免疫誘抗劑的作用機理和應用研究進展[J].分子植物育種,2020,18(3):1020-1026.
[9] 賈秋珍,張付強,曹世勤,等.新型植物免疫激活蛋白維大力(VDAL)在春小麥上的應用效果[J].甘肅農業科技,2021,52(11):41-44.
[10] 吳明昊,姚曉麗.維大力與三環唑混用對稻瘟病防效及水稻增產的試驗[J].安徽農學通報,2022,28(5):118-119.
[11] 薛建光,王琳,張付強,等.新型植物免疫激活蛋白維大力在馬鈴薯上的增產抗病作用初探[J].農業與技術,2020,40(24):4-7.
[12] 閻世江,房雅麗,張治家.一種植物免疫激活蛋白(VDAL)在玉米上的應用[J].山西農業科學,2021,49(7):865-868.
[13] 王潔雯,薛建光,張付強,等.維大力對花生農藝性狀及產量形成的影響[J].安徽農業科學,2021,49(8):149-152.