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98%棉隆颗粒剂土壤处理对甘肃陇南低海拔川道区小麦田有害生物发生及产量的影响

2021-03-12曹世勤王万军贾秋珍曹辛未封继红王晓明孙振宇

植物保护 2021年1期
关键词:有害生物小麦

曹世勤 王万军 贾秋珍 曹辛未 封继红 王晓明 孙振宇

摘要 :2018年-2019年在甘肃省农业科学院植物保护研究所甘谷试验站,选用土壤熏蒸剂棉隆进行土壤消毒防治小麦全蚀病、地下害虫和田间杂草。结果表明,98%棉隆颗粒剂75~450 kg/hm2处理对麦田地下害虫的防效达到100%,对小麦全蚀病的防效为64.71%~100%,对小麦田杂草的鲜重防效为75.24%~89.81%,小麦增产幅度为4.44%~15.31%。综合投资效益并结合小麦产值比,建议选用75~225 kg/hm2施用量,可达到较好的控害、增效作用。

关键词 :土壤消毒; 棉隆; 小麦; 土传; 有害生物

中图分类号: S 451.221

文献标识码: B

DOI: 10.16688/j.zwbh.2019579

Effect of soil fumigation by dazomet 98% GR on wheat pests and yield at low attitude area of southern Gansu province

CAO Shiqin1,2,3, WANG Wanjun4, JIA Qiuzhen1,2,3, CAO Xinwei5,

Feng Jihong5, WANG Xiaoming1,2,3, SUN Zhenyu1,2,3

(1. Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, China; 2. Scientific Observing

and Experimental Station of Crop Pests in Tianshui, Ministry of Agricultural and Rural Affairs, Tianshui 741200, China;

3. National Agricultural Experimental Station for Plant Protection at Gangu, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Tianshui

741200, China; 4. Gangu Testing Station, Tianshui Institute of Agricultural Sciences, Gansu Province, Tianshui 741200,

China; 5. Boshengyuan Ecological and Science & Technology Limited Company, Lanzhou 730070, China)

Abstract :In this study dazomet 98% GR was used for soil fumigation to control wheat takeall disease, underground insect pests and weeds at Gangu Testing Station, Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences during 2018-2019. The results showed that, the control efficacy of dazomet 98% GR at 75-450 kg/hm2 was 100% for underground pests, 64.71%-100% for takeall disease, and 75.24%-89.81% for fresh weight of weeds, and the yields increased by 4.44%-15.31%. According to comprehensive analysis, treatment by dazomet 98% GR at 75-225 kg/hm2 was recommended at low attitude area of southern Gansu province.

Key words :soil disinfection; dazomet; wheat; soil borne; pests

研究發现,甘肃陇南生境复杂,气候条件十分适宜于小麦条锈病、白粉病、黄矮病、全蚀病及麦蚜、地下害虫、麦红蜘蛛和麦田阔叶杂草等20余种小麦有害生物猖獗为害[1]。在甘肃陇南低海拔川道区的小麦田,全蚀病、地下害虫和农田杂草等田间土栖或土壤传播危害的有害生物更是常年高发、频发,严重危害当地小麦生产。采用化学农药进行药剂拌种(种子包衣)或发生期喷药是防治此类有害生物最有效的措施。尽管这些技术目前在生产中得到广泛应用,但在甘肃陇南,种植小麦的效益相对偏低,药剂拌种(种子包衣)措施应用仍然难度较大。从近年来我国农药使用现状看,施药不精准、农药利用率偏低,除草剂药害时有发生[24]。土壤熏蒸法进行土壤有害生物源头治理,对改善农田生态环境、显著减少田间化学农药使用量和降低劳动成本,提高单位产量和效益具有较好的现实意义。土壤熏蒸剂是指施用于土壤中后可以产生具有杀虫、杀菌或除草等作用的气体,从而在人为的密闭空间中防止土传病、虫、草等危害的一类农药[5]。熏蒸剂具有分子量小、降解快、无残留风险、对食品安全的特点,在作物种植前采用熏蒸剂对土壤进行消毒是当前最有效且稳定防治土传病虫害的方法[6]。目前,国际上已经登记使用的土壤熏蒸剂有碘甲烷(methyl iodide)、氯化苦(chloropicrin)、1,3二氯丙烯(1,3dichloropropene,1,3D)、二甲基二硫(dimethyl disulfide,DMDS)、硫酰氟(sulfuryl fluoride)、异硫氰酸丙烯酯(allyl isothiocyanate,AITC)、异硫氰酸甲酯(methyl isothiocyanate,MITC)及其产生前体棉隆(dazomet)及威百亩(metham sodium)。在中国,氯化苦、棉隆、威百亩及硫酰氟已获得登记并广泛应用于草莓、草坪、蔬菜、观赏植物等保护地和高附加值作物生产上,已成为有害生物综合防治技术体系的一部分[67]。

研究发现,棉隆在土壤中遇水后,将转化为广谱性的活性物质异硫氰酸甲酯(methylisothiocyanate,MITC)[8],MITC及其产生前体棉隆在土壤中留存时间短,对环境友好,且不会消耗臭氧[9],棉隆为颗粒剂,具有田间施用方便的特点,目前已广泛应用于高尔夫球场、果园、浆果、球茎花卉、赛马场、观赏植物、苗场、温室、堆肥、罐装土壤、草莓及番茄等诸多作物生产上[1014]。尽管棉隆已在生产中广泛应用,但尚未将其用于甘肃陇南小麦生产中防治土传有害生物。基于此,笔者于2018年-2019年在甘肃省农业科学院植物保护研究所甘谷试验站,开展了棉隆防治小麦田全蚀病、地下害虫和农田杂草试验,旨在为其在甘肃省小麦田的利用打下良好基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试药剂为98%棉隆颗粒剂,江苏南通化工有限公司生产,甘肃博圣元生态科技有限公司提供。

冬小麦指示品种‘陇鉴9825,对条锈病表现免疫,白粉病表现中抗,全蚀病表现感病。

1.2 试验设计

试验地设在甘肃省农业科学院植物保护研究所甘谷试验站,试验地海拔1 270 m。试验于2018年7月3日前茬小麦收获后进行。

试验设98%棉隆颗粒剂75、150、225、300、375、450 kg/hm2及空白对照(CK)共7个处理, 每处理3次重复,随机区组排列,共21个小区。试验地小区面积35 m2。

棉隆施用方法采用撒施法。撒施前及时整地,撒施后快速旋耕并铺膜,以防药剂蒸发。铺膜后20 d揭膜,之后每隔3~5 d旋耕1次,旋耕2~3次为宜。具体方法参照《NY/T 31292017棉隆土壤消毒技术规程》中描述的进行。

试验于2018年10月18日采用小区播种机播种,播量225 kg/hm2。为防止土壤处理田二次污染,采用田边井水灌溉。日常管理同当地大田。

1.3 调查方法

每小区大五点取样调查,每点1 m2。分别在2018年10月10日(播种前)、2019年4月28日(扬花初期)、5月30日(灌浆期)、6月30日(收获后)、7月27日(收获后30 d)、8月26日(收获后60 d)、9月24日(收获后90 d)等7个时间段分别查记目标病虫草害。

为保证试验数据准确性,每次调查尽可能避免采集同一点数据。

1.3.1 有害生物种类和数量

全蚀病、地下害虫及麦田杂草调查方法和防治效果计算参照《GB/T 17980.1092004农药田间药效试验准则(二) 第109部分:杀菌剂防治小麦全蚀病》《GB/T 17980.722004农药田间试验准则(二)第72部分:杀虫剂防治旱地地下害虫》和《NY/T 1464.402011农药田间药效试验准则第40部分:除草剂防治免耕小麦田杂草》中描述的方法进行。

1.3.2 對相关生物学及经济性状的影响

小麦播种后30 d,每小区大五点取样,每点调查1 m行长,查记各处理出苗情况。收获前每小区随机调查30株,查记株高、穗长等相关农艺性状,脱粒后进行穗粒重、千粒重等测定。各小区单收单打,计算产量。

1.4 计算方法及数据分析

1.4.1 计算方法

出苗率=出苗数/播种种子数×100%。

全蚀病:

白穗率=枯白穗数/调查穗数×100%;

防治效果=

[对照区病情指数(白穗率)-处理区病情指数(白穗率)]

/对照区病情指数(白穗率)

×100%。

地下害虫防虫效果:

防治效果=(对照区活虫数-处理区活虫数)

/对照区活虫数

×100%。

杂草防除效果:

防除效果=(对照区鲜重-处理区鲜重)/对照区鲜重×100%。

1.4.2 数据分析

采用Excel 2007和DPS 3.01进行。

2 结果与分析

2.1 对有害生物的影响

2.1.1 对地下害虫的影响

自2018年10月-2019年9月调查发现,仅在试验地对照田块有不同数量的金针虫和蛴螬出现,而所有处理区均未发现任何地下害虫,表明施用棉隆75 kg/hm2处理,对地下害虫的防治效果可达100%(表1)。

2.1.2 对农田杂草的防效

调查结果显示,试验地田间农田杂草主要为一年生杂草灰藜Chenopodium  album Linn.、猪殃殃Galium spurium L.刺儿菜Cirsium arvense (Willd.)、狗尾草Setaria viridis (L.) Beauv.。对其鲜重防效进行分析发现:各处理防效随着时间推移逐渐降低,调查终期总体防效超过75%(表2)。

同一时期,高施用量防效显著高于低施用量防效,且在α=0.01水下差异显著。同时,从田间调查结果看,各处理均对田旋花没有效果。

2.1.3 对全蚀病的防效

由表3可见,随着施用量的增加,成株期全蚀病白穗率和病情指数呈明显下降趋势,防效上升趋势明显。其中450 kg/hm2处理防效最高,达100%;其次是375 kg/hm2处理,防效为97.06%,75 kg/hm2处理防效最低,为64.71%。方差分析结果显示,各处理间防效差异极显著(α=0.01)。

2.2 对相关性状的影响

2.2.1 对农艺性状的影响

由表4结果看出,播种后30 d调查结果显示,各处理及空白对照出苗率均在94%以上,对照与各处理间无明显差异。成熟期调查株高,各处理间及与空白对照间无明显差异。

2.2.2 对相关产量指标的影响

调查结果显示,对千粒重和平均穗粒重,各处理与空白对照间无明显差异。产量测定结果发现,各处理均较空白对照增产,增产幅度在4.44%~15.31%之间。其中450 kg/hm2处理折合产量最高,为12 770 kg/hm2,较空白对照增产15.31%,其次是375 kg/hm2处理,折合产量为12 539 kg/hm2,较空白对照增产13.23%,225 kg/hm2处理折合产量最低,为11 566 kg/hm2,较空白对照增产4.44%,与其余各处理间差异极显著(α=0.01)。

3 结论与讨论

包括小麦全蚀病、蛴螬及金针虫和刺儿菜、灰藜等在内的病虫草害是威胁甘肃陇南川道区小麦生产的土栖或土壤传播的病虫草害,近年来这些有害生物每年混合发生,若不及时防治,会造成较大的产量和经济损失。目前,国内外防治这些有害生物的方法有化学防治、生物防治、农业防治、人工拔除等多种。农业防治可较好地控制全蚀病的发生,但对地下害虫和农田杂草作用不大。化学药剂防治是最直接、有效的方法。特别是除草剂,在每年11月中下旬或3月上中旬进行喷药可有效防除田间杂草的发生危害;对地下害虫和全蚀病,选用有针对性的杀虫剂、杀菌剂和种子包衣剂进行拌种(包衣)处理也可较好地控制其发生危害。在甘肃陇南小麦生产上,使用化学农药进行拌种(包衣)或苗期防治,有两方面的风险。1)除草剂使用方面,尽管目前除草剂使用量和使用次数较多,但除草剂施药剂量、种类选择、施药时期等方面的要求相对较高,若农户在喷施时各项技术掌握不准确,极易对小麦本身及周边作物产生药害,造成不必要的经济和产量损失;2)种子包衣剂或杀虫、杀菌剂使用方面,若选用的剂量偏大,将会造成人畜中毒或影响种子出苗。特别是相对偏小地块,机械操作困难,更是如此。因此农民一般不采用种子拌种(包衣)法防治地下害虫及全蚀病。

选用土壤熏蒸剂棉隆开展土壤消毒,对多种土栖或土传性有害生物均有较好的防控效果,是克服作物连作障碍的关键技术措施[1315]。本试验发现,采用98%棉隆颗粒剂75 kg/hm2处理,即可较好控制小麦田土栖或土传有害生物的发生危害,特别是对地下害虫的防治效果可达到100%,对全蚀病的防效在64%以上,对农田杂草的鲜重防效超过75%,这与前人研究结果基本一致[1213];产量测定结果表明,各处理均具有一定的增产作用,增产幅度为4.44%~15.31%。上述结果表明,采用棉隆处理小麦田,具有较好的控制有害生物发生及提高产量的作用。

尽管土壤消毒具有较好的控制土壤中有害生物且增产作用,但其对土壤中的微生物是毁灭性的触杀,故在施用后对土壤微生态的破坏极大。胡洪涛

等[13]利用Illumina Miseq技术研究棉隆土壤消毒对土壤微生态的影响,结果表明,棉隆土壤消毒降低了土壤中真菌α多样性,但消毒土壤中真菌群落结构与对照较为相似,对土壤群落结构的影响相对较小。表明土壤熏蒸后前期对土壤微生物有一定影响,但经土壤微生物群落50 d左右的重构,将恢复为与对照无差异。从本研究田间试验结果看,棉隆处理区地下害虫和杂草量极少,表明棉隆处理土壤可显著降低用工量和化学农药的使用量,达到较好的减药、增效和保护农田生态环境的作用,

是防治小麦田土传有害生物的有效措施之一。陇南低海拔川道区小麦平均产量为12 000~15 000 kg/hm2,按平均增产8%计算,则使用后增产960~1 200 kg/hm2。按小麦单价2.00元/kg计算,增收1 920.00~2 400.00元/hm2。棉隆单价45.00元/kg,则试验农药费需投入3 375~20 250元/hm2。从项目组团队成员2018年-2019年在兰州市七里河区大棚草莓试验、西固区百合试验及定西市安定区和岷县中药材试验结果看,使用棉隆可较好控制田间有害生物2~3年(未发表资料)。若小麦田按照2年计算,则增收3 840~4 800元/hm2。综合考虑有害生物控制效果和小麦田投入产出比,建议在今后的生产中采用75~225 kg/hm2施用量为宜。

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(责任编辑:杨明丽)

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