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复合微生物菌配方“中棉菌乐土”对棉花黄萎病大田防效

2021-07-25杨杰程炳尚卢函姝马洪娟任启超曹耀峰

中国棉花 2021年6期
关键词:乐土黄萎病空白对照

杨杰,程炳尚,卢函姝,马洪娟,任启超,曹耀峰

(1. 中化化肥有限公司临沂农业研发中心,山东临沂276300;2. 中化农业(新疆)生物科技有限公司,新疆阿克苏843000;3. 中化现代农业有限公司,北京100031;4. 尉犁利华现代农业有限公司,新疆尉犁841000;5. 阿瓦提利华现代农业有限公司,新疆阿瓦提843200)

棉花黄萎病是1 种危害棉花维管束系统的真菌病害, 在我国其病原菌为大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)。 由于该病原菌寄主范围十分广泛,且遗传分化复杂,使得传统的化学和生防菌的防治方法均无法达到理想的防治效果。

近期的研究发现,内生真菌在棉株体内能很好地定植和繁殖,并通过产生多种可直接作用于黄萎病病原菌的活性物质,起到抑制病原菌在棉株体内繁殖和扩散的作用。如:徐莉莉[1]发现生防菌By125和Bx247 能有效防治棉花黄萎病;王玲飞[2]从棉花上分离和筛选出7 株对棉花黄萎病菌具有较高抑菌活性的菌株(CEF-714、CEF-642、CEF-026、CEF-193、CEF-325、CEF-818 和CEF-109);Li 等[3]研究了CEF-818、CEF-193、CEF-714 和CEF-642 对大丽轮枝菌的抑制作用;Yuan 等[4]进一步研究了CEF-818、CEF-193、CEF-714 和CEF-642 对棉花黄萎病的防效和增产效果;赵沛等[5]研究发现棉花内生真菌CEF-373 在温室对棉花黄萎病的防效可达71.12%;Wei 等[6]对棉花植株内生真菌镰刀菌CEF-559 对大丽轮枝菌的生防潜力进行了评价;Zhang等[7]分析了CEF-082 对大丽轮枝菌的抑制作用;张芸等[8]对CEF-082 的进一步研究发现,其代谢产物显著提高棉花防御基因苯丙氨酸解氨酶基因、过氧化物酶基因和多酚氧化酶基因以及β-1,3 葡聚糖酶基因的表达量, 抑制黄萎病菌在棉株体内的繁殖。 上述研究认为,棉花内生真菌可通过抗生和诱导抗性机理有效地防治棉花黄萎病,在棉花黄萎病防治上具有较好的应用前景。

中国农业科学院棉花研究所(简称“中棉所”)通过协同增效试验筛选研制出1 种以棉花内生真菌(专利号:2015107442337)[9]为主的新型复合物菌剂配方,称为“中棉菌乐土”,在温室和病圃对棉花、茄子等作物的枯萎病、 黄萎病具有较好的防治效果。 本研究旨在通过多点的大田试验,进一步探明“中棉菌乐土” 对不同发病程度棉田的棉花黄萎病防效、防治用量、使用时间和增产增收效果,为该微生物生防配方的推广夯实基础。

1 材料与方法

1.1 试验药剂

中棉菌乐土:有效活菌数≥40 亿·g-1,由中国农业科学院棉花研究所研制并提供。

1.2 试验时间、地点、病田类型、试验面积和参试品种

2020 年6-9 月在新疆维吾尔自治区(包括新疆生产建设兵团第一师) 和河南省进行大田试验,共计11 个点,参试品种均为非抗黄萎病品种。试验地点、病田类型、处理面积和参试品种见表1。

表1 多点试验地点、病田类型、处理面积、参试品种

1.3 试验设计

试验共设计2 个施药时期, 分别为6 月中旬(分2 次施入, 每次施用量为设计总用量的1/2,间隔时间为10 d)和7 月下旬(一次性施入,用量为30 kg·hm-2)。 在石河子和安阳试验点设计2 个药剂量(60 kg·hm-2和30 kg·hm-2)处理和1 个无药剂处理的空白对照; 其他地区设计1 个药剂量(30 kg·hm-2)和1 个空白对照(无药剂处理),药剂使用时间、用量和地点见表2。 药剂处理面积均为1 hm2,空白对照面积均为2.667 hm2,无重复。新疆各试验点种植模式均为1 膜(205 cm)6 行,行距(66+10) cm,密度为18 万株·hm-2。安阳试验点种植模式为1 膜(130 cm)2 行,行距76 cm,密度为9 万株·hm-2。药剂施用方式:将供试药剂溶于施肥罐/ 施肥箱中,混匀后经过滤网注入灌溉系统。

表2 多点试验使用量和使用时间说明

1.4 调查和分析方法

1.4.1调查方法。(1)病情调查。黄萎病病情调查按照《农药田间药效试验准则(二)》规定的分级标准[10],6 月中旬施药的处理区和对照区分别在第2 次施药后30 d 和80 d 进行调查,7 月下旬的处理区域和对照区仅在施药后30 d 进行调查。 随机选择3 个点(各100 株)作为固定调查点,分级调查黄萎病发生株数和发病等级, 并计算病情指数和相对防效。

(2)产量调查。 处理区和对照区分别于采收前随机选取面积为6.67 m2的3 个区域,收取籽棉,称量并计算籽棉产量。

(3)纤维品质。 处理区和对照区分别随机连续选择100 株,每株收取1 个中部棉铃。 纤维样品送农业农村部棉花品质监督检验测试中心(HVICC 校准)检测纤维品质4 项指标(上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度和马克隆值)。

1.4.2数据分析。 采用MS Excel 进行试验数据整理。

2 结果与分析

2.1 “中棉菌乐土”各处理的防效分析

从表3 可以看出,不同类型的病田在使用该配方后,黄萎病发病得到明显控制。 6 月中旬施药30 kg·hm-2的处理, 重病田药后30 d 和80 d 的相对防效分别为45.9%±2.9%和34.7%±2.9%,中度病田药后30 d 和80 d 的相对防效分别为52.5%±0.2%和41.6%±1.0%, 轻病田30 d 和80 d 的相对防效分别为74.6%±0.9%和66.3%±2.6%。

新疆石河子试验点和安阳中棉所试验点数据显示,30 kg·hm-2处理与60 kg·hm-2处理的30 d相对防效分别为45.9%±2.9%和39.8%±7.5%。 说明在30 kg·hm-2使用量基础上增加用量并没有提高防治效果。

用量为30 kg·hm-2的处理中,6 月中旬分2 次施药的重病田的30 d 相对防效比7 月下旬一次性施用的高20.6 百分点;6 月中旬分2 次施药的中度病田的30 d 相对防效比7 月下旬施用的高23.9 百分点;6 月中旬施药的轻病田的30 d 相对防效比7月下旬施药高9.1 百分点。 说明6 月中旬分2 次等量随水滴施为该配方较为合理的使用方式。

表3 多点试验防效调查结果及其比较

2.2 “中棉菌乐土”对不同类型病田的增产、增收效果

从表4 可以看出, 在重病田,6 月中旬和7 月下旬施用“中棉菌乐土”的处理较空白对照的产量增加13.6%±2.9%和6.5%±0.2%, 每公顷收益增加(3 186.0±1 110.0)元和(1 929.0±181.5)元;在中度病田,6 月中旬和7 月下旬施用“中棉菌乐土”的处理较空白对照的产量增长12.7%±0.7%和4.7%±1.5%,每公顷收益增加(3 634.5±127.5)元和(1 035.0±196.5)元。在轻病田中,施用时间为6 月中旬和7 月下旬施用“中棉菌乐土”的处理较空白对照的产量增长10.8%±0.3% 和12.1%±1.5%, 每公顷收益增加 (3 361.5±186.0)元和(5 251.5±268.5)元。

2.3 “中棉菌乐土”的对棉花纤维品质的影响

从表5 可以看出,“中棉菌乐土”处理的棉纤维上半部平均长度和断裂比强度与空白对照有一定差别。 棉纤维上半部平均长度较空白对照高(1.1±0.4)mm,长度整齐度指数较空白对照高(0.8±0.2)百分点,断裂比强度较空白对照高(1.1±0.5)cN·tex-1,马克隆值较空白对照下降0.5。

表4 “中棉菌乐土”对不同类型病田处理的增产和增收效果

表5 2 个处理棉花纤维品质指标的比较

3 讨论与结论

本研究通过多点验证试验测定了“中棉菌乐土”对于不同发病程度棉田的棉花黄萎病的防治效果、增产增收效益,以及对于籽棉品质的提升作用。相比常用的生物药剂的相对防治效果34.4%~50%[11-17],“中棉菌乐土”的防效更好,且对籽棉品质有明显提升作用。“中棉菌乐土”配方的核心菌株可在棉株体内定植,可对大丽轮枝菌产生优异的拮抗作用。 配合秸秆还田的实施,该配方可降低土壤黄萎病致病菌的基数,持续改善棉田土壤环境、降低黄萎病爆发概率。 其适宜用量为30 kg·hm-2,使用时间为6 月中旬前后(分2 次,分别于滴灌第1 水和第2 水时等量施入)。

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