黃華磊,李艷花?,肖長(zhǎng)明,劉 濤,石有明,周 燕??

(1重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院特色作物研究所,重慶402160;2重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技處,重慶401329)

菌核病(Sclerotiniastem rot)是由核盤(pán)菌(Sclerotinia sclerotiorum)寄生引起的一種嚴(yán)重的植物真菌性病害。核盤(pán)菌屬于核盤(pán)菌科核盤(pán)菌屬,是一種重要的植物病原真菌[1-2]。我國(guó)每年油菜菌核病發(fā)病面積可達(dá)4.7×106hm2,產(chǎn)量損失5%—25%,直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)億元(人民幣,下同)[3]。油菜上發(fā)生的病害種類(lèi)很多,尤以菌核病危害嚴(yán)重,長(zhǎng)江上中下游和東南沿海冬油菜主產(chǎn)區(qū)受害較為嚴(yán)重[4],且病情呈逐年上升態(tài)勢(shì)[5]。油菜菌核病不僅降低油菜產(chǎn)量,且影響其品質(zhì)[6-7]。各國(guó)科學(xué)家對(duì)油菜抗菌核病進(jìn)行了廣泛而深入的探索和研究,如通過(guò)無(wú)花瓣種質(zhì)創(chuàng)新[8-9]、誘變育種和基因工程育種等方式培育抗菌核病的油菜,但目前尚未有通過(guò)此類(lèi)途徑獲得抗性品種的報(bào)道[10],品種間只是耐病程度不同,因此,亟待創(chuàng)新有效的菌核病防治方法[11-13]。油菜菌核病以水稻、油菜輪作的防病效果較好,因菌核長(zhǎng)期淹水存活率降低,從而使菌源減少[14]。選育抗(耐)病品種、適當(dāng)晚播、合理密植、加強(qiáng)田間管理等措施也可對(duì)油菜菌核病有一定的防治效果[15]。據(jù)報(bào)道,不同作物間作套種、同一作物不同品種混合種植,可減少病蟲(chóng)雜草危害[16]。如玉米與馬鈴薯[17]、蠶豆與馬鈴薯[18]、小麥與蠶豆[19]等間作可緩解作物部分病害,提高其病害生理抗性。間套作對(duì)油菜菌核病防控效應(yīng)研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)根據(jù)油菜高大、分枝多,蠶豆較矮、分枝高度較低等特點(diǎn),設(shè)置不同行比,研究二者間作依靠株型差別形成的群體結(jié)構(gòu)對(duì)油菜菌核病的防控效果,旨在為利用間作控制油菜菌核病提供一定的借鑒,為探索油菜病蟲(chóng)草害生物防治方法提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

油菜品種為‘重蓉油1號(hào)’,早熟,菌核病鑒定為感病;蠶豆品種為‘通蠶鮮8號(hào)’,粒大莢長(zhǎng),抗赤斑病較強(qiáng)。兩品種均由重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院特色作物研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2014年和2015年在重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院渝西作物試驗(yàn)站進(jìn)行定點(diǎn)試驗(yàn),設(shè)置不同的油菜與蠶豆行比,分別為2∶2、3∶3、4∶4、5∶5、6∶6、7∶7、8∶0(油菜單作)、0∶8(蠶豆單作),共 8 個(gè)處理。 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù)。采用稻茬免耕直播,油菜株距25 cm,行距40 cm;蠶豆穴距20 cm,行距60 cm,每穴2株,各處理同一作物種植密度一致。油菜和蠶豆間距60 cm,每年10月20日同時(shí)播種。行長(zhǎng)20 m,小區(qū)寬度按各行比確定,各處理小區(qū)寬度不等,如2∶2行比即連續(xù)種植2行油菜和2行蠶豆,小區(qū)寬為220 cm。底肥用量為腐熟農(nóng)家肥45 000 kg∕hm2、過(guò)磷酸鈣400 kg∕hm2和硫酸鉀150 kg∕hm2。 常規(guī)田間管理。

1.2.2 菌核病調(diào)查

終花期至成熟期每10 d調(diào)查一次,分析時(shí)采用菌核病最嚴(yán)重時(shí)期的數(shù)值。每小區(qū)調(diào)查5點(diǎn),每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查10株,每處理共調(diào)查150株。根據(jù)菌盤(pán)侵染植株的部位和面積比例將病害分為0—4級(jí)[20]。0級(jí),全株莖、枝、果軸無(wú)癥狀。1級(jí),全株1∕3以下分枝數(shù)(含果軸,下同)發(fā)病或主莖有小病斑;全株受害角果數(shù)(含病害引起的非生理性早熟和不結(jié)實(shí)角果數(shù),下同)在1∕4以下。2級(jí),全株1∕3—2∕3分枝數(shù)發(fā)病,或分枝發(fā)病數(shù)在1∕3以下而主莖中上部有大病斑;全株受害角果數(shù)達(dá)1∕4—2∕4。3級(jí),全株2∕3以上分枝數(shù)發(fā)病,或分枝發(fā)病數(shù)在2∕3以下而主莖中下部有大病斑;全株受害角果數(shù)達(dá)2∕4—3∕4。4級(jí),全株絕大部分分枝發(fā)病,或主莖有多個(gè)病斑,或主莖下部有大型繞莖病斑;全株受害角果數(shù)達(dá)3∕4以上。

發(fā)病率=(發(fā)病株數(shù)/調(diào)查株數(shù))×100%;

病情指數(shù)=Σ[(各病級(jí)株數(shù)×該病級(jí)值)/(株數(shù)總和×發(fā)病最重級(jí)代表數(shù)值)]×100。

1.2.3 主要經(jīng)濟(jì)性狀、產(chǎn)量及菌核數(shù)量調(diào)查

每年5月4日左右收獲,收獲前取樣考種,調(diào)查油菜主要經(jīng)濟(jì)性狀。取樣后不同作物各處理取10 m雙行單收測(cè)產(chǎn)。于2015年5月及2016年5月在收獲后的油菜種植區(qū)采用5點(diǎn)取樣法取土調(diào)查菌核數(shù)量,取樣點(diǎn)面積為0.5 m2,深度為10 cm,統(tǒng)計(jì)各行比處理菌核密度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同行比處理對(duì)油菜菌核病的防控效果

從表1可以看出,油菜菌核病病情指數(shù)和發(fā)病率在年際間存在差異,且處理間差異表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)。與油菜單一種植(8∶0)相比,油菜與蠶豆間作處理的油菜菌核病病情指數(shù)及發(fā)病率較低,間作能在一定程度上減輕油菜菌核病的危害。油菜與蠶豆行比為2∶2時(shí),油菜菌核病發(fā)病率及病情指數(shù)兩年均最低,其次為3∶3行比處理,兩處理的油菜菌核病防控效果均顯著優(yōu)于油菜單一種植(8∶0)。油菜菌核病發(fā)病率和病情指數(shù)除2014年有部分處理表現(xiàn)不規(guī)律外,2015年及兩年綜合數(shù)據(jù)均呈現(xiàn)隨行比增加而升高的趨勢(shì)。綜合兩年數(shù)據(jù),對(duì)菌核病控制效果較好的是油菜與蠶豆行比為2∶2和3∶3處理,兩年平均發(fā)病率分別為10.53%和16.98%,病情指數(shù)分別為6.52和8.99,發(fā)病率和病情指數(shù)均顯著低于其他處理。因0∶8處理為蠶豆單作,無(wú)油菜菌核病發(fā)病情況,故未列出。

表1 不同行比處理對(duì)油菜菌核病的防控效果Table 1 Prevention and control effect of different row ratio treatments on rape Sclerotinia sclerotiorum

對(duì)油菜種植區(qū)土壤菌核數(shù)量調(diào)查發(fā)現(xiàn),油菜與蠶豆行比為2∶2時(shí)菌核數(shù)最少,菌核密度為5.56個(gè)∕m2,其次為3∶3行比,油菜單一種植時(shí)菌核數(shù)量最多。油菜行數(shù)越多,油菜區(qū)土壤中菌核數(shù)量越多;蠶豆和油菜行數(shù)越少,小區(qū)內(nèi)油菜株數(shù)越少,其土壤中菌核數(shù)量越少,間作蠶豆對(duì)油菜菌核病的發(fā)生和傳播有一定的阻擋和稀釋效果。2016年土壤中菌核數(shù)量及密度均較2015年降低,說(shuō)明蠶豆作物種植對(duì)土壤中菌核萌發(fā)后產(chǎn)生的分生孢子可能有一定的阻擋效應(yīng)。

表2 不同行比處理油菜田塊菌核分布情況Table 2 The distribution of Sclerotia sclerotiorum in rape field of different row ratio treatment

2.2 不同行比處理對(duì)油菜主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響

油菜經(jīng)濟(jì)性狀在年際間差異不顯著。株高、有效分枝高度隨油菜行數(shù)增加而升高,主序長(zhǎng)度和有效分枝數(shù)隨行數(shù)增加而降低(表3)。從兩年平均值來(lái)看,間作油菜株高均低于單一種植,單作油菜株高最高,為239.1 cm。一次有效分枝數(shù)2∶2行比時(shí)最高,達(dá)13.8枝,隨油菜行數(shù)增多基本呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。間作條件下全株有效角果數(shù)和每果粒數(shù)高于油菜單一種植,且隨間作行數(shù)增多呈現(xiàn)降低的趨勢(shì),其中2∶2、3∶3行比處理油菜的有效角果數(shù)和每果粒數(shù)顯著高于其他行比處理。2014年、2015年及兩年平均,各處理千粒重均差異不顯著,但年際間有差異,2014年高于2015年,可能因?yàn)?015年青莢期日照少、多雨,導(dǎo)致灌漿較2014年差。單株理論產(chǎn)量隨油菜行數(shù)增多呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。

表3 不同行比處理對(duì)油菜主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響Table 3 Effect of different row ratio treatments on the main economic characters of rape

2.3 不同行比處理對(duì)油菜產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表4可以看出,油菜與蠶豆間作模式下油菜籽及蠶豆干籽粒的總產(chǎn)量均較單作高。間作時(shí)菜籽和蠶豆產(chǎn)量基本呈隨行比增大而降低的趨勢(shì)。綜合兩年的平均數(shù)據(jù)來(lái)看,不同間作處理總產(chǎn)量表現(xiàn)為2∶2行比＞3∶3行比 ＞4∶4行比 ＞5∶5行比 ＞6∶6行比 ＞7∶7行比,其中 2∶2行比處理總產(chǎn)量最高,達(dá)2 641.1 kg∕hm2,兩年均顯著高于其他行比處理。以蠶豆5元∕kg、菜籽4.5元∕kg計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益,油菜與蠶豆間作時(shí)經(jīng)濟(jì)效益均比單作高,其中油菜與蠶豆2∶2行比處理經(jīng)濟(jì)效益最高,達(dá)12 546.6元∕hm2,其次是3∶3行比。

表4 不同行比處理對(duì)產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響Table 4 Effect of different treatments on the yield and benefit of rape and faba bean

3 結(jié)論與討論

連續(xù)兩年試驗(yàn)中,蠶豆長(zhǎng)勢(shì)并未因油菜植株高大產(chǎn)生部分遮陰而受影響,相反,由于蠶豆的阻隔及稀釋效應(yīng),使得油菜與蠶豆2∶2行比時(shí)土壤中菌核數(shù)量最少,降低了油菜菌核病的發(fā)病率。且2∶2行比處理綜合產(chǎn)量最高,經(jīng)濟(jì)效益最大,分別為2 641.1 kg∕hm2、12 546.6元∕hm2,其次為3∶3行比。油菜與蠶豆間作和油菜或蠶豆單作相比均可提高經(jīng)濟(jì)效益。試驗(yàn)表明,油菜與蠶豆間作可有效防控油菜菌核病,降低菌核病菌對(duì)油菜的危害程度及其產(chǎn)量損失。

利用栽培措施對(duì)油菜菌核病的防控研究多集中在選擇抗病品種及調(diào)整播期、種植密度等方面,如費(fèi)維新等[21]研究發(fā)現(xiàn),品種和播期對(duì)油菜菌核病的影響均達(dá)顯著水平,選用抗(耐)病性品種和適當(dāng)晚播可有效控制或避開(kāi)油菜菌核病發(fā)生。不同株高作物間作種植,可通過(guò)豐富寄主資源,降低病原菌降落在寄主植物上的種群數(shù)量,達(dá)到降低發(fā)病情況的目的。這在蠶豆∕馬鈴薯、大麥∕蠶豆等作物間作對(duì)病害的防控效應(yīng)中已有證實(shí)[21]。因間作單位面積上弱抗植株密度降低,整體抗性得到提高,且間作時(shí)兩作物的株高差形成天然通風(fēng)道,可有效降低田間空氣濕度,增加田間透氣性,阻擋病原菌子囊孢子的互相傳播和交叉侵染,減輕病害發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn)油菜單作土壤中菌核數(shù)高于間作,在一定程度上證實(shí)了這一解釋。

試驗(yàn)地區(qū)危害蠶豆的主要病害為赤斑病,在兩年的間作試驗(yàn)中蠶豆長(zhǎng)勢(shì)良好,不同病原菌之間是否有相互抑制作用還需進(jìn)一步研究。在后續(xù)研究中,將監(jiān)測(cè)間作時(shí)各作物種植區(qū)域內(nèi)土壤中菌核變化情況,以詳細(xì)分析間作對(duì)病菌傳播的阻擋效應(yīng)。