查明迪,查友貴,張俊文,劉 林
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院,云南 昆明 650201;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院,云南 昆明 650201;3.云南煙草公司 昆明市公司 石林縣分公司,云南 昆明 652200)
根結(jié)線蟲可為害多種作物,全球每年因此造成的農(nóng)作物產(chǎn)量損失約11%[1],價值高達(dá)數(shù)千億美元[2]。引起煙草根結(jié)線蟲病的南方根結(jié)線蟲主要侵染煙株根部,造成煙株萎蔫黃化、發(fā)育遲緩甚至整株死亡,嚴(yán)重影響煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量[3-5]。云南省是煙草根結(jié)線蟲的重災(zāi)區(qū),每年發(fā)生面積超過3 萬hm2,病區(qū)發(fā)病率超過40%,造成煙葉損失達(dá)30%~45%,重者達(dá)60%以上,甚至絕產(chǎn)[6]。煙草根結(jié)線蟲病除直接為害煙葉外,根結(jié)線蟲在根部造成的傷口可使煙草黑脛病、煙草青枯病、煙草根黑腐病和煙草花葉病毒病等病害侵入[7],造成更大的損失。
目前,防治煙草根結(jié)線蟲病最有效的方法是抗線蟲病品種的應(yīng)用、輪作和化學(xué)防治。具有優(yōu)良品質(zhì)的抗線蟲病烤煙品種的研發(fā)費(fèi)時費(fèi)工,短期內(nèi)難以投入大田生產(chǎn)。輪作雖然能有效控制煙草根結(jié)線蟲病的發(fā)生與發(fā)展,但由于目前煙糧爭地問題嚴(yán)重,有效輪作難以全面開展[8-9]。因此,藥劑防治仍是煙草根結(jié)線蟲病的重要防治手段。栽培過程中,有效防治煙草根結(jié)線蟲病已經(jīng)成為長期連續(xù)種植的關(guān)鍵。本研究通過田間小區(qū)試驗監(jiān)測分析0.5%阿維菌素乳油、10%噻唑膦顆粒劑、25%阿維丁硫乳劑和2.5 億孢子/g 厚孢輪枝菌顆粒劑等4種藥劑對煙草根結(jié)線蟲病的防治效果,以期為煙草根結(jié)線蟲病的防治提供理論依據(jù)。
本試驗選擇在煙草根結(jié)線蟲病發(fā)生較重的云南省昆明市石林縣長湖鎮(zhèn)維則村(N24.69°,E103.42°,海拔1 880.0 m)進(jìn)行。試驗地土壤質(zhì)地為紅壤,土壤肥力中等。
供試藥劑為:泰山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的0.5%阿維菌素乳油(肯邦線尊);江西勁農(nóng)化工有限公司生產(chǎn)的10%噻唑膦顆粒劑;成都科利隆生化有限公司生產(chǎn)的25%阿維丁硫乳劑(金東旺);廣東真格生物科技有限公司生產(chǎn)的2.5 億孢子/g 厚孢輪枝菌(Verticillium chlamydosporium)顆粒劑。供試烤煙品種為NC102,為當(dāng)?shù)馗袩煵莞Y(jié)線蟲病品種,由石林縣長湖鎮(zhèn)中葉合作社負(fù)責(zé)統(tǒng)一育苗。試驗靶標(biāo)生物為煙草根結(jié)線蟲病(root-knot nematode)。
試驗共設(shè)5 個處理,每個處理3 次重復(fù),共15 個小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積為18 m×2.4 m=43.2 m2,每小區(qū)種植2 行,每行30 株,共種煙60 株,株行距為0.6 m×1.2 m。四周設(shè)保護(hù)行。各處理施藥的時間、藥劑用法以及用量分別為:T1:移栽時進(jìn)行第1 次施藥,每株澆3 kg 定根水前用300 mL 0.5%阿維菌素乳油600倍液灌根,中根培土?xí)r每株用300 mL 0.5%阿維菌素乳油600 倍液灌根進(jìn)行第2 次施藥;T2:移栽時每株澆3 kg定根水前拌土塘施10%噻唑膦顆粒劑22.5 kg/hm2,中根培土?xí)r不再施藥,每株澆300 mL 清水;T3:移栽時每株澆3 kg 定根水前用80 g 25%阿維丁硫乳液1 000 倍液灌根進(jìn)行第1 次施藥,中根培土?xí)r每株用80 g 25%阿維丁硫乳液1 000 倍液灌根;T4:移栽時每株澆3 kg 定根水前拌土塘施2.5 億孢子/g厚孢輪枝菌顆粒劑30 kg/hm2,中根培土?xí)r不再施藥,每株澆300 mL清水;對照(CK):移栽和中耕培土?xí)r均不施用任何防治根結(jié)線蟲病的藥劑,僅澆3 kg 定根水。
本試驗于2019 年3 月15 日開始育苗,苗齡32 d,統(tǒng)一在煙苗4 葉1 心時進(jìn)行膜下小苗移栽,7 月6 日打頂,8 月31 日采烤結(jié)束。每667 m2施純氮量5 kg,施用肥料為煙草專用復(fù)合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=12∶10∶24] 45 kg、水溶性硫酸鉀5 kg和硝酸鉀5 kg;基肥用量占施肥總量的50%,追肥50%,采取環(huán)狀施肥的方法。除試驗處理外,其他各項田間管理和病蟲害防治等均統(tǒng)一按照優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)規(guī)范進(jìn)行。
1.5.1農(nóng)藝性狀調(diào)查
按照中國煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YC/T 142—2010)[10]采取隨機(jī)5 點(diǎn)取樣調(diào)查農(nóng)藝性狀,每點(diǎn)調(diào)查2 株,每小區(qū)共調(diào)查10 株,分小區(qū)對旺長期和成熟期的株高、莖圍、節(jié)距、有效葉數(shù)、葉色、最大葉長和最大葉寬等農(nóng)藝指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查和記錄,并根據(jù)葉長和葉寬計算葉面積和葉面積指數(shù)。
1.5.2煙草根結(jié)線蟲病病害發(fā)生情況調(diào)查
采取固定5 點(diǎn)取樣的方法對煙草根結(jié)線蟲病病害進(jìn)行調(diào)查,每點(diǎn)調(diào)查5 株,觀察每株煙根結(jié)線蟲病發(fā)生情況,并按照GB/T 23222—2008[11]劃分發(fā)病級別。地上部分調(diào)查以任意1 個小區(qū)煙草根結(jié)線蟲病首次發(fā)病開始記錄,此后每隔10 d調(diào)查1 次,直至采烤結(jié)束;采烤結(jié)束后,挖根固定取樣點(diǎn)的煙株調(diào)查其地下部分煙草根結(jié)線蟲病的發(fā)病情況,計算煙草地上和地下部分根結(jié)線蟲病的發(fā)病率和病情指數(shù)[11],并依據(jù)地下部分的病情指數(shù)計算各藥劑處理對煙草根結(jié)線蟲病的防治效果。
發(fā)病率=感病煙株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%;
防治效果=[(對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))/對照病情指數(shù)]×100%。
為進(jìn)一步分析煙草根結(jié)線蟲病和煙草根部性狀對煙草產(chǎn)質(zhì)量的影響,于烤煙生長末期煙株挖根調(diào)查病情后,每小區(qū)從中隨機(jī)選取2 株煙根,洗凈后放于吸水紙上30~45 min,用千分之一電子天平對煙根進(jìn)行稱量,即為煙根的鮮質(zhì)量;用排水法測量根系體積;用根系掃描儀(Epson Perfection V850 Pro-A4)測量煙根表面積;將煙根置于65~70 ℃鼓風(fēng)烘箱中烘干,7 d 后用千分之一電子天平稱量,待連續(xù)3 d 所稱煙根質(zhì)量變化在0.01 g 時,以最后1 d 所稱煙根的質(zhì)量為煙根的干質(zhì)量。
1.5.3經(jīng)濟(jì)指標(biāo)測定
按照GB 2635—1992[12]統(tǒng)計烤煙的產(chǎn)量、上等煙比例和產(chǎn)值。
2.1.1不同藥劑處理煙草根結(jié)線蟲病的發(fā)生情況
由圖1 可知:各處理病情發(fā)展趨勢基本一致,但不同藥劑處理對烤煙NC102 各生育期根結(jié)線蟲病的發(fā)病率和病情指數(shù)存在一定差異,經(jīng)藥劑處理的烤煙NC102 在各生育期的發(fā)病率和病情指數(shù)均低于對照(CK)。各處理的發(fā)病率和病情指數(shù)均于腳葉成熟(7 月20 日)后明顯增長,對照發(fā)病率從18.67%上升至58.67%,病情指數(shù)從3.56 上升到14.81;但與對照相比,各藥劑處理的煙株其煙草根結(jié)線蟲病病程進(jìn)展緩慢,病害為害較輕,尤其T1、T2和T3處理直至采收結(jié)束,發(fā)病率均低于25%,病情指數(shù)均小于4。各生育期間的發(fā)病率和病情指數(shù)均為T2<T1<T3<T4<CK。此外,各處理的病害發(fā)生期存在一定差異,T2處理的發(fā)病時間最晚(7 月20 日),在腳葉成熟時才出現(xiàn)病株;其次為T3處理,于打頂后觀察到病株;沒有施用任何藥劑的小區(qū)(CK)于6 月20 日(旺長期)地上部分開始發(fā)病,為最早發(fā)病的處理;T4處理病害發(fā)生期僅次于對照,為6 月30 日。可見,T1、T2和T3處理能較好地控制病情的發(fā)展,且T2處理發(fā)病時間最晚,發(fā)病率和病情指數(shù)最低,處理效果最好。
圖1 不同處理根結(jié)線蟲病的發(fā)病情況Fig.1 The morbidity of different treatments of root-knot nematode disease
2.1.2不同藥劑處理對根結(jié)線蟲病的防治效果對比
由表1 可知:不同藥劑處理對烤煙NC102 根結(jié)線蟲病的防治效果存在差異,但均在50%以上;以T2處理效果最好,達(dá)到81.45%,極顯著高于T4處理,T1和T3處理的防治效果均在70%以上,T4處理的防治效果最差。地上和地下部分的發(fā)病率和病情指數(shù)均以T2處理最低,但各處理地下部分的病情均重于地上部分。從圖2 也可看出:T2處理的煙株根系發(fā)達(dá),幾乎沒有根結(jié)產(chǎn)生,T4和CK 處理幾乎所有根系均產(chǎn)生了根結(jié),而且CK 處理產(chǎn)生的根結(jié)較T4處理的根結(jié)大。
表1 不同藥劑處理對根結(jié)線蟲病的防治效果Tab.1 The control effect of different agent treatments against root-knot nematode
圖2 不同藥劑處理的部分樣品根部癥狀Fig.2 The root symptoms of some samples treated with different agent treatments
由表2 可知:不同藥劑處理的烤煙NC102 農(nóng)藝性狀存在一定差異,但差異均不顯著。綜合比較各處理的農(nóng)藝性狀,T2處理最優(yōu),而對照處理最差。
表2 不同藥劑處理對烤煙NC102 成熟期農(nóng)藝性狀的影響Tab.2 Effect of different agent treatments on the agronomic characters of flue-cured tobacco NC102 at mature period
由表3 可知:T2處理的煙根性狀最好,即其根系最長,根表面積和體積均最大,<2 mm的根尖數(shù)最多,根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均最高;而CK的煙根性狀最差。
表3 不同藥劑處理對烤煙NC102 煙根性狀的影響Tab.3 Effect of different agent treatments on the root characters of flue-cured tobacco NC102
由表4 可知:T2處理的產(chǎn)量最高,達(dá)到3 178.26 kg/hm2,其次為T1處理(產(chǎn)量為2 971.08 kg/hm2),對照處理最低,僅為2 753.71 kg/hm2,但各處理間差異不顯著。產(chǎn)值表現(xiàn)為T2>T4>CK>T3>T1,T2處理的產(chǎn)值高達(dá)86 499.28 元/hm2,其余處理產(chǎn)值均低于74 000 元/hm2;T1、T3和CK 處理由于部分小區(qū)在煙草采收期間受到不同程度的淹水,導(dǎo)致煙葉泛白,產(chǎn)值降低。T2處理的上等煙比例最高,達(dá)到70.39%,其次為T4處理,T1處理的上等煙比例最低(52.86%)。T2處理的均價最高,達(dá)到27.25 元/kg,顯著高于T1處理;T1處理的均價最低(22.70 元/kg)??梢姡琓2處理的各項經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最優(yōu),T1處理的最差。
表4 不同藥劑處理對烤煙NC102 經(jīng)濟(jì)性狀的影響Tab.4 Effect of different agent treatments on the economic characters of flue-cured tobacco NC102
煙草根結(jié)線蟲病是煙草上危害程度深、范圍廣、防治難度大的一類地下病害[13]。隨著烤煙在同一地塊的長期種植,根結(jié)線蟲病成為限制烤煙優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的重要生物因子。但是目前對烤煙根結(jié)線蟲病系統(tǒng)專項的防治研究還比較薄弱。系統(tǒng)調(diào)查和比較各藥劑處理煙株的農(nóng)藝性狀、煙根生長狀況、經(jīng)濟(jì)性狀及其對其他病害兼治的效果,能夠為有效防治煙草根結(jié)線蟲病提供參考。本研究采取膜下小苗移栽,較常規(guī)移栽提前約30 d。試驗期間前期干旱,后期雨水充沛,生長良好,采烤期較常規(guī)移栽提前約30 d。各處理根結(jié)線蟲病發(fā)病為典型的積年流行病害,于6 月下旬開始發(fā)病,8 月采烤期為發(fā)病高峰期,這與楊銘等[14]的研究結(jié)果基本一致。就各藥劑處理的防治效果而言,10%噻唑膦顆粒劑防治效果最好,防效高達(dá)81.45%,根系部分幾乎未產(chǎn)生根結(jié),而且該處理煙株的農(nóng)藝性狀指標(biāo)較好??梢?,10%噻唑膦顆粒劑不但能有效防治煙草根結(jié)線蟲病,還能促進(jìn)煙株正常生長。張瑞平等[15]在攀枝花市也進(jìn)行過該藥劑對煙草根結(jié)線蟲病防治的研究,于移栽后15 d 施用10%噻唑膦顆粒劑1 次后,防治效果為52.13%,本研究在移栽時施用該藥劑1 次的防治效果明顯優(yōu)于其研究結(jié)果,這可能是施藥時間以及兩地生態(tài)條件等差異所致,但影響防效的具體因素還需進(jìn)一步驗證。0.5%阿維菌素的防效試驗與前人的研究結(jié)果[16]一致,均有較好的防治效果。而本研究的2.5 億孢子/g 厚孢輪枝菌顆粒劑防治效果不理想,可能是干旱影響了該微生物定殖和防效。
因缺乏試驗條件,本研究未對土壤中的根結(jié)線蟲數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計。煙草根結(jié)線蟲病是一種難防難治的煙草土傳病害,雖然10%噻唑膦顆粒劑具有較好的防治效果和經(jīng)濟(jì)性狀,但長期使用容易使線蟲產(chǎn)生抗藥性,造成環(huán)境污染,故應(yīng)與其他藥劑特別是生物藥劑輪換使用,以免造成根結(jié)線蟲產(chǎn)生抗藥性,使今后的防治更加困難。采用微生物菌劑優(yōu)化土壤微生態(tài)環(huán)境,進(jìn)而有效防治煙草根結(jié)線蟲病害,不失為一種安全、有效的綠色防控技術(shù)[17-18]。因此,本研究的0.5%阿維菌素乳油處理作為生物菌劑也有較好的防效,未來可進(jìn)一步就藥劑梯度劑量展開試驗研究。
綜合對不同處理的根結(jié)線蟲病的防治效果、農(nóng)藝性狀和煙根性狀進(jìn)行比較,以移栽時澆3 kg定根水前拌土塘施10%噻唑膦顆粒劑22.5 kg/hm2處理對根結(jié)線蟲病的防治效果最好,煙株株高和有效葉數(shù)等農(nóng)藝性狀最為適宜,根體積和表面積等煙根性狀最佳,產(chǎn)量和產(chǎn)值等經(jīng)濟(jì)性狀最優(yōu)。另外,0.5%阿維菌素乳油的防效也較好,而且其能減少化學(xué)藥劑對煙田的污染,改善煙田的生態(tài)環(huán)境,提高煙葉產(chǎn)質(zhì)量。