王志堅,王崇華,楊愛華,王崇菲,張佳佳,王 鑫
(1.河南省中牟縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村工作委員會 河南中牟 451450; 2.河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院 河南中牟 451450)
鈣是植物生長發(fā)育所必需的營養(yǎng)元素之一,在植物生長發(fā)育過程中作為結(jié)構(gòu)成分,也具有酶的輔助功能,它也是細胞壁、細胞膜合成的主要成分。一旦細胞膜被破壞,細胞很容易壞死,植株易感病,出現(xiàn)病害癥狀。鈣也是液泡內(nèi)抗毒的主要物質(zhì),液泡內(nèi)吸收大量的毒素及有機酸、草酸、檸檬酸。缺乏鈣元素,作物很容易中毒死亡[1]。在環(huán)境脅迫下鈣處于調(diào)控地位,鈣的行為令人難以理解[2]。一般認為土壤不缺鈣,但隨著有機肥施用數(shù)量下降、化肥數(shù)量猛增,各種化學(xué)元素失去平衡,農(nóng)作物出現(xiàn)嚴(yán)重中毒問題。鈣元素能使陰陽離子得到較好平衡,還具有滲透調(diào)節(jié)作用。缺鈣還會影響紡錘絲的形成,影響細胞正常有絲分裂。缺鈣會使植株頂芽、側(cè)芽和根尖等分生組織發(fā)生卷曲畸形,葉緣開始變黃并逐漸壞死,影響果實外觀和品質(zhì)[3]。土壤缺乏鈣素是目前生產(chǎn)中容易忽視的現(xiàn)象。利用鈣肥研究病蟲害的防治,除本課題組外,還未見到其他資料的報道。
中牟縣屬于平原地帶,全縣種植大蒜面積穩(wěn)定在1.65萬hm2,成為了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。但近年來由于受土地面積的限制,大部分農(nóng)民只有在有限的土地上連年重復(fù)種植。為了得到更高的經(jīng)濟效益,不斷加大化肥、復(fù)合肥的施用量,導(dǎo)致了病蟲害的發(fā)生,危害大蒜生長的根腐病、軟腐病、二次生長現(xiàn)象增多。我們通過多次使用農(nóng)藥進行防治,效果反而更差。為探索病蟲害發(fā)生的原因,我們擴大了研究范圍,利用增鈣調(diào)整土壤,以達到防治病蟲害的目的[4]。筆者在大蒜上進行了施用不同鈣素肥料的試驗,研究鈣肥效應(yīng),找出適合于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的鈣肥,為科學(xué)施用鈣肥防病提供了理論依據(jù)。
試驗于2012年在中牟縣黃店鎮(zhèn)羅家村進行,所選地塊種植大蒜在3 a以上,且發(fā)病程度較重。試驗區(qū)土壤為弱堿性,地勢平坦,排灌方便,前茬作物為玉米,土壤基本理化性質(zhì)見表1。
表1 土壤基本理化性質(zhì)
供試大蒜品種為早熟蒜‘蒼白1號’,硫酸鈣肥料為山西省平陸縣中原物資貿(mào)易有限公司生產(chǎn)的農(nóng)用石膏粉;碳酸鈣由新密市袁莊天佑石灰粉廠提供;氯化鈣由濟南藍星化工有限公司提供,各鈣素肥料具體理化性質(zhì)見表2。
表2 各處理鈣素肥料理化性質(zhì)
補充鈣素肥料:硫酸鈣(生石膏,粒徑小于0.1 mm),石灰粉(碳酸鈣),氯化鈣,不施鈣素肥料(對照)共計4個處理。試驗共分2次進行:一次為大蒜返青后追施,利于觀察二次生長;一次為大蒜開始拔節(jié)進入旺盛生長階段,利于觀察腐霉根腐病、軟腐病。各處理均施用鈣素化肥(折合CaO 100 kg·hm-2)和腐熟農(nóng)家肥 2.38 t·hm-2,對照僅施用腐熟農(nóng)家肥2.38 t·hm-2),追肥按當(dāng)?shù)爻R?guī)管理,播種后噴灑除草劑、覆膜,3次重復(fù)。小區(qū)面積20 m2(4 m×5 m),20行區(qū)種植,種植密度(行距 0.18 m,株距0.14 m)3.85萬株·hm-2。9月中下旬播種,第2年5月下旬收獲。
大蒜根腐病(基腐?。?、軟腐病、大蒜二次生長發(fā)生率的調(diào)查均在4月上旬進行,對每個處理進行隨機5點取樣調(diào)查,每點取1 m2(共48~52株),每處理取20株,在規(guī)定時間內(nèi)檢查腐霉根腐病、軟腐病、二次生長情況。軟腐病檢查取葉片100片,發(fā)病程度根據(jù)分級標(biāo)準(zhǔn)進行分級記載,大蒜病害分級標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T17980.28-2000。大蒜腐霉根腐病分級標(biāo)準(zhǔn):0級——大蒜葉片濃綠且生長旺盛,無萎蔫現(xiàn)象;1級——大蒜地上第1片葉褪綠略變黃,植株略有萎蔫,莖基部稍軟但無水浸狀病斑;3級——植株萎蔫,莖基部稍軟且有水浸狀病斑;5級——大蒜地上第1、2片葉全變黃,植株矮小且萎蔫,莖基部軟且有水浸狀褐色病斑;7級——大蒜地上葉全變黃,植株很矮,莖基部軟且有水浸狀黑褐色病斑。大蒜軟腐病分級標(biāo)準(zhǔn):0級——無病葉;1級——倒第1葉片發(fā)病;3級——倒第2葉片發(fā)?。?級——倒第3葉片發(fā)?。?級——倒第4葉片發(fā)??;9級——倒第5葉片發(fā)病。
病情指數(shù)(%)=∑(各級病株數(shù)×相應(yīng)級數(shù)的代表值)/(總株數(shù)×最高級數(shù)的代表值)×100
相對防效(%)=(清水對照平均病情指數(shù)-處理平均病情指數(shù))/清水對照平均病情指數(shù)×100
大蒜二次生長發(fā)生率調(diào)查在4月下旬進行,對每個處理隨機5點取樣,每點檢查20株,計算每個處理發(fā)病率和防治效果。
試驗數(shù)據(jù)用Excel 2003和Dps 7.05軟件處理,并用新復(fù)極差法進行差異顯著性檢驗。
由表3可知,各處理平均病株率表現(xiàn)為CK>氯化鈣>碳酸鈣>硫酸鈣,且均達到顯著水平,平均病情指數(shù)表現(xiàn)為CK>氯化鈣>碳酸鈣>硫酸鈣,施用含鈣肥料均達到顯著水平。硫酸鈣、碳酸鈣、氯化鈣相對防效分別為 89.69%、74.80%、49.03%,施用硫酸鈣處理與碳酸鈣、氯化鈣處理相比,防效差異均達到極顯著水平,施用碳酸鈣處理與施用氯化鈣處理相比,防效差異達到極顯著水平。但3種不同鈣素肥料處理后的腐霉根腐病發(fā)生程度不一,鈣肥處理后的植株感病均在合理區(qū)間范圍。綜上可知,施用鈣素肥料能促進大蒜均衡生長,促進早發(fā)苗,提高抗腐霉根腐病的效果,為高產(chǎn)夯實了基礎(chǔ),尤其硫酸鈣處理后效果最明顯。
表3 鈣素肥料對大蒜腐霉根腐病的影響%
由表4可知,各施鈣處理與CK相比,均顯著降低了平均病株率,其中施用硫酸鈣和施用碳酸鈣的處理與施用氯化鈣的處理相比,病株率顯著降低;與CK相比,各處理平均病葉率也顯著降低,各施鈣處理之間比較,施用硫酸鈣和碳酸鈣的處理平均病葉率顯著低于施用氯化鈣的處理;各處理病情指數(shù)表現(xiàn)為CK>氯化鈣>碳酸鈣>硫酸鈣,且均達到極顯著水平,硫酸鈣、碳酸鈣、氯化鈣防效分別為84.50%、71.41%、55.60%,各處理相比均達到極顯著水平。綜上所述,施用鈣素肥料能顯著降低大蒜軟腐病平均病株率、平均病葉率和平均病情指數(shù),其中施用硫酸鈣處理防效優(yōu)于其他施鈣處理。這也可能與土壤為堿性有關(guān),施用硫酸鈣降低了土壤pH,減少了病菌的侵染機會,增強了抗病性,也有利于黃葉轉(zhuǎn)變?yōu)榫G葉,因此提高了葉綠素的含量,最終促進了光合作用。
表4 鈣素肥料對大蒜軟腐病的影響%
由表5得知,各施鈣處理對大蒜二次生長現(xiàn)象與CK比較,平均發(fā)生率均顯著降低。施用硫酸鈣和碳酸鈣的處理發(fā)生率最低,分別為3.33%和4.11%,施用硫酸鈣與氯化鈣處理進行比較,差異達顯著水平;硫酸鈣、碳酸鈣、氯化鈣防效分別為70.59%、63.82%、54.25%,其中施用硫酸鈣的防治效果比氯化鈣高16.34%。這說明各施鈣處理均能降低大蒜二次生長發(fā)生率,施用硫酸鈣的處理對大蒜二次生長的防治效果最好。大蒜二次生長在越冬期至返青期發(fā)生最嚴(yán)重,除與品種有關(guān)外,還與這一時期施氮肥有關(guān),氮、鉀等其他礦質(zhì)元素施用過多會造成蒜苗停止生長,并刺激鱗芽迅速生長,形成二次生長,影響大蒜的產(chǎn)量和品質(zhì),增施鈣素能對此進行調(diào)控,還能促進根系吸收利用化肥,減少蒜苗中毒現(xiàn)象。由此可見,增施鈣素肥料后大蒜二次生長明顯減少,植株生長旺盛,蒜頭單果質(zhì)量明顯提高,且蒜瓣大而緊,蒜皮厚,不宜炸瓣,對提高大蒜產(chǎn)量極為有利。
表5 鈣素肥料對大蒜二次生長的影響%
試驗結(jié)果表明,經(jīng)鈣肥處理后,能有效控制大蒜腐霉根腐病、軟腐病[5]、二次生長現(xiàn)象,降低病蟲危害程度,促進大蒜旺盛生長,利于提高大蒜葉綠素含量,增加光合利用率[6],使植株健壯并能有效提高大蒜產(chǎn)量和品質(zhì)。
筆者認為,利用化學(xué)農(nóng)藥或生物農(nóng)藥在防治病蟲害方面仍存在缺陷,即防病不徹底,常出現(xiàn)反復(fù),以致造成病難治、藥效差的尷尬局面?;瘜W(xué)農(nóng)藥易污染土壤環(huán)境而且危害人類健康。筆者利用硫酸鈣肥料進行試驗研究發(fā)現(xiàn)其防病效果較好,還不污染環(huán)境,相鄰的其他蔬菜沒有中毒現(xiàn)象。硫素也是解毒殺菌的物質(zhì),在堿性土壤上,鈣與硫共同作用,表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢[7],但在酸性土壤上增施硫元素能否起到較好的效果,仍需進一步研究。