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        氰氨化鈣施用量對油菜根腫病發(fā)生、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

        2023-06-17 09:24:12陳紅琳楊澤鵬陳尚洪鄭盛華萬柯均敖玉琴王昌桃沈?qū)W善劉定輝
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023年10期
        關(guān)鍵詞:根腫病油菜經(jīng)濟(jì)效益

        陳紅琳 楊澤鵬 陳尚洪 鄭盛華 萬柯均 敖玉琴 王昌桃 沈?qū)W善 劉定輝

        摘要:為探討氰氨化鈣不同施用量對油菜根腫病的防治效果及對產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益的影響,以油菜品種川油81為供試材料,在川中丘陵安州區(qū)秀水鎮(zhèn)、川西平原廣漢市高坪鎮(zhèn)開展氰氨化鈣不同施用量的大田試驗,以不施用氰氨化鈣為對照(CK),設(shè)置施用氰氨化鈣150、300、450、600kg/hm2共4個處理(分別為處理CC150、CC300、CC450、CC600),分析油菜土壤pH值、苗期根腫病發(fā)病率、成熟期干物質(zhì)量、產(chǎn)量構(gòu)成、經(jīng)濟(jì)效益等指標(biāo)的變化情況。結(jié)果表明,施用氰氨化鈣后,在油菜種植初期增加了土壤pH值,安州、廣漢試點CC600處理分別較CK顯著升高了11.18%、7.68%,而收獲期廣漢試驗點施用量≥300kg/hm2時土壤pH值顯著高于CK。安州試點油菜苗期根腫病發(fā)病率、病情指數(shù)較CK分別降低14.37%~60.89%、6.97%~63.41%,干物質(zhì)積累量、有效角果數(shù)、一次分枝數(shù)分別增加33.14%~80.74%、43.72%~108.96%、36.75%~114.92%,油菜籽產(chǎn)量顯著增加57.93%~89.02%(P<0.05),經(jīng)濟(jì)效益增加3253.80~4959.00元/hm2,以CC600處理最高,CC150處理次之;廣漢試點各氰氨化鈣處理根腫病發(fā)病率降低12.61%~40.19%,CC600處理下,植株發(fā)病率、病情指數(shù)分別顯著降低40.19%、34.78%(P<0.05),干物質(zhì)積累量、有效角果數(shù)、一次分枝數(shù)分別顯著增加23.40%、26.60%、17.33%(P<0.05),各處理油菜籽產(chǎn)量分別增加6.45%~20.33%,但僅當(dāng)施用量≥450kg/hm2時增產(chǎn)效果顯著(P<0.05),各處理經(jīng)濟(jì)效益均低于CK,以CC150處理降低最少,CC450處理次之。氰氨化鈣對根腫病有不同程度的防控效果,提高了油菜干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量。在四川油菜主產(chǎn)區(qū),發(fā)病較重區(qū)域施150~600kg/hm2氰氨化鈣可顯著提高油菜產(chǎn)量,促進(jìn)農(nóng)戶增產(chǎn)增收;在發(fā)病較輕區(qū)域,因目前氰氨化鈣成本較大,需考慮經(jīng)濟(jì)效益。建議進(jìn)行根腫病防控時,發(fā)病較重的區(qū)域以基施150~450kg/hm2為宜,發(fā)病嚴(yán)重的區(qū)域以基施600kg/hm2為宜。

        關(guān)鍵詞:氰氨化鈣;根腫?。挥筒耍划a(chǎn)量;經(jīng)濟(jì)效益

        中圖分類號:S634.304;S436.349文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號:1002-1302(2023)10-0113-06

        四川省是全國油菜生產(chǎn)大省。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計,四川省2020年油菜籽播種面積129.2萬hm2,占全國油菜種植面積的19.1%,位居全國第二;油菜籽總產(chǎn)量317.2萬t,占全國總產(chǎn)量的22.6%,位居全國第一。近年來,隨著人們對菜籽油消費需求的擴(kuò)大,油菜生產(chǎn)機(jī)械化程度不斷提高,土傳病害也相繼加重[1]。根腫病是專性侵染十字花科作物的土傳病害,油菜受感染后,苗期根部腫大,植株生長緩慢、萎蔫甚至死亡,嚴(yán)重減產(chǎn),俗稱“油菜癌癥”[1-3]。根腫病在四川、湖北、湖南、安徽、云南、貴州等省均有不同程度的分布,嚴(yán)重影響油菜生產(chǎn)[1,4-7]。

        土壤中的病原菌是引起油菜根腫病的主要原因,對土壤進(jìn)行消毒對土傳病害的防治有本質(zhì)性的效果。已有研究表明,氰霜唑、百菌清等殺菌劑通過苗床殺毒或灌根等措施,對油菜根腫病有一定防效[7-8],但對土壤結(jié)構(gòu)和環(huán)境破壞較大,并且給人類健康、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和環(huán)境安全帶來潛在威脅,不適宜大面積推廣[3,9]。選育并種植抗病品種是有效防控根腫病的方法,但由于不同區(qū)域根腫病生理小種演化現(xiàn)象嚴(yán)重,品種抗性易喪失,且根腫病為土傳病害,其蔓延趨勢不易控制[3,9-10]。根腫病發(fā)病條件除了受孢子濃度等影響外,還受土壤pH值等環(huán)境因素影響,土壤弱酸性條件下適宜發(fā)?。?1]。氰氨化鈣,別稱石灰氮,具有土壤消毒與培肥地力的雙重作用,能有效改善土壤酸堿環(huán)境,其有效成分能均勻緩慢釋放出作物可吸收的氮,生成氫氧化鈣和氰氨,氰氨對土壤微生物具有較強(qiáng)的殺滅作用,并逐漸水解形成尿素或氨,直接被作物吸收[12-15]。

        竇玉青等發(fā)現(xiàn),氰氨化鈣對植煙土壤消毒后,烤煙青枯病、黑脛病的平均發(fā)病率分別減少89.5%、84.6%,單位面積產(chǎn)值分別比對照提高了17.22%、23.01%[16]。陳利達(dá)等研究發(fā)現(xiàn),氰氨化鈣和玉米秸稈協(xié)同處理對生菜根腐病、莖基腐病的防效分別達(dá)56.81%、47.49%,且增產(chǎn)率達(dá)44.08%[17]。然而,目前對氰氨化鈣防病增產(chǎn)效果的研究還多局限于蔬菜[12-13,17-18]、烤煙[15-16]等作物,而針對四川省油菜根腫病的研究尚未見報道[19]。因此,通過研究施用氰氨化鈣對油菜生長發(fā)育、病害發(fā)生、產(chǎn)量和種植效益等指標(biāo)的影響,提出根腫病防控的氰氨化鈣適宜施用量,以期為油菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

        1材料與方法

        1.1試驗地概況

        試驗于2019—2020年在四川省綿陽市安州區(qū)塔水鎮(zhèn)浮萍村和廣漢市高坪鎮(zhèn)李堰村進(jìn)行。試驗地選擇有代表性且有根腫病發(fā)病史的田塊,同一試驗點所有試驗小區(qū)位于同一地塊。前茬為水稻,土壤為粉沙質(zhì)壤土。安州試點0~20cm土壤pH值6.53,含有機(jī)質(zhì)30.79g/kg、全氮2.04g/kg、速效氮212.65mg/kg、有效磷22.50mg/kg、速效鉀109.3mg/kg;廣漢試點0~20cm土壤pH值6.65,含有機(jī)質(zhì)30.60g/kg、全氮2.09g/kg、速效氮243.80mg/kg、有效磷32.70mg/kg、速效鉀106.83mg/kg。

        1.2試驗材料

        供試材料為四川省冬油菜主推品種川油81,由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所提供;氰氨化鈣(含N≥20%、CaCN2≥50%),黑色顆粒狀固體,由寧夏大榮化工冶金有限公司提供;肥料品種為尿素(含N≥46%),過磷酸鈣(含P2O5≥12%),氯化鉀(含K2O≥60%),速滋硼(含B≥20%)。

        1.3試驗設(shè)計

        采用隨機(jī)區(qū)組試驗設(shè)計,共設(shè)置5個處理,分別為:(1)CK,不施用任何改良劑;(2)CC150,施用氰氨化鈣150kg/hm2;(3)CC300,施用氰氨化鈣300kg/hm2;(4)CC450,施用氰氨化鈣450kg/hm2;(5)CC600,施用氰氨化鈣600kg/hm2。小區(qū)面積4m×8m=32m2,重復(fù)3次,小區(qū)間間隔1.5m,各小區(qū)筑埂寬30cm、高30cm,并用塑料薄膜對0~100cm土層進(jìn)行隔離以防處理間相互影響。每處理基施純N180.00kg/hm2、P2O590.00kg/hm2、K2O75.00kg/hm2、B3.00kg/hm2。播種前7d將基肥和氰氨化鈣均勻撒施于土表,然后進(jìn)行混翻(15cm)(氮、磷、鉀不足部分以尿素、過磷酸鈣肥、氯化鉀補(bǔ)足)。安州試點于9月30日對土壤進(jìn)行處理,10月9日人工撬窩直播,小區(qū)面積為4m×8m=32m2;廣漢試點于10月9日對土壤進(jìn)行處理,10月13日人工撬窩直播,小區(qū)面積為6m×6m=36m2。2個試點植株行距、株距均為25cm,每穴定苗2株,種植密度為32.00萬株/hm2。

        1.4測定指標(biāo)及方法

        1.4.1土壤pH值測定

        分別在土壤消毒處理前、土壤消毒后10d、收獲時共取樣3次。土壤pH值測定以1.0mol/LKCl作為溶劑,按照土和溶劑的質(zhì)量比1∶5提取,用PHS-3C型酸度計測定提取液的pH值。

        1.4.2發(fā)病率和病情指數(shù)

        按照NY/T3621—2020《油菜根腫病抗性鑒定技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行病害調(diào)查,記錄時間為油菜越冬期[20]。

        病情指數(shù)=∑(病級株數(shù)×代表級數(shù))/(株數(shù)總和×最高病級值)×100。

        1.4.3干物質(zhì)積累量和收獲指數(shù)

        成熟期時每個小區(qū)選取代表性植株10株,按照根、莖、枝、角果殼、籽粒分成5個部分,105℃殺青30min,80℃烘干至恒質(zhì)量并稱量,測定植株干物質(zhì)積累量,并計算產(chǎn)量收獲指數(shù)[21]。

        1.4.4農(nóng)藝性狀調(diào)查

        成熟期調(diào)查10株代表性植株產(chǎn)量構(gòu)成因子,調(diào)查項目包括單株分枝數(shù)、角果數(shù)、每角粒數(shù)、千粒質(zhì)量。每個小區(qū)適時單獨收獲,曬干后按5%折算產(chǎn)量。

        1.4.5品質(zhì)

        使用FOSS公司的5000型近紅外谷物分析儀測定籽粒含油率。

        1.4.6經(jīng)濟(jì)效益

        記錄生育期內(nèi)機(jī)械、化肥、農(nóng)藥及人工等成本,計算經(jīng)濟(jì)效益。

        凈收益(元/hm2)=總產(chǎn)值-總成本;

        成本(元/hm2)=物資成本+人工成本+機(jī)械作業(yè)成本;

        總產(chǎn)值(元/hm2)=籽粒產(chǎn)量×油菜籽單價。

        1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

        采用MicrosoftExcel2010和SPSS22.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖,用Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析。

        2結(jié)果與分析

        2.1施用氰氨化鈣對油菜土壤pH值的影響

        表1結(jié)果表明,施用氰氨化鈣10d后,安州、廣漢2個試點pH值較CK呈增加趨勢,CC600用量最大,pH值升高也最大,分別較CK顯著升高了11.18%、7.62%(P<0.05)。安州試點pH值升高較大,可能與該試點的基礎(chǔ)土壤pH值較低有關(guān)。收獲期,安州試點各處理pH值與CK差異不顯著,未施用氰氨化鈣的土壤酸化持續(xù)加重,而施用氰氨化鈣有減弱土壤繼續(xù)酸化的趨勢,但廣漢試點施用量≥300kg/hm2時土壤pH值顯著高于CK。表明在當(dāng)前試驗施用量下,氰氨化鈣對油菜土壤pH值的影響主要體現(xiàn)在前期,而后期影響較小。

        2.2施用氰氨化鈣對油菜苗期根腫病防治效果的影響

        圖1結(jié)果表明,施用氰氨化鈣后,2個試點油菜根腫病發(fā)病率和病情指數(shù)明顯降低,安州試點根腫病發(fā)病程度較重。其中,安州油菜苗期根腫病發(fā)病率、病情指數(shù)分別較CK降低14.37%~60.89%、6.97%~63.41%,且隨施用量的增加呈逐漸降低的趨勢,當(dāng)施用量為450kg/hm2時,發(fā)病率、病情指數(shù)分別比CK顯著降低24.60%、32.21%(P<0.05);廣漢試點施用氰氨化鈣后,油菜苗期根腫病發(fā)病率較CK降低12.61%~40.19%,且隨施用量的增加呈先增后降的趨勢,病情指數(shù)變化趨勢與安州試點一致,但僅在CC600處理植株發(fā)病率、病情指數(shù)較CK均顯著降低,降幅分別為40.19%、34.78%(P<0.05)。

        2.3施用氰氨化鈣對油菜成熟期干物質(zhì)量和收獲指數(shù)的影響

        圖2結(jié)果表明,施用不同量的氰氨化鈣后,2個試點油菜成熟期干物質(zhì)量明顯增加。其中,安州試點油菜干物質(zhì)量較CK增加33.14%~80.74%,以CC600處理最高,與CK間差異達(dá)顯著水平(P<0.05),各處理收獲指數(shù)較CK提高2.21%~15.08%,以CC300處理最高,但與CK間差異均不顯著(P<0.05)。廣漢試點干物質(zhì)量隨施用量的增加呈逐漸增加的趨勢,當(dāng)施用量≥300kg/hm2時,干物質(zhì)量高于CK,且CC600處理較CK顯著增加23.40%(P<0.05);從收獲指數(shù)來看,僅CC150收獲指數(shù)略高于CK,各處理間差異均不顯著(P<0.05)。

        2.4施用氰氨化鈣對油菜成熟期農(nóng)藝性狀的影響

        圖3結(jié)果表明,施用氰氨化鈣能明顯增加油菜角果數(shù)和一次分枝數(shù),且隨施用量的增加整體呈逐漸增加的趨勢。其中,安州試點油菜有效角果數(shù)、一次分枝數(shù)分別較CK增加了43.72%~108.96%、36.75%~114.92%,以CC600處理最大,其中CC450、CC600處理與CK差異達(dá)顯著水平(P<0.05)。廣漢試點CC600處理下的油菜有效角果數(shù)、一次分枝數(shù)最多,分別較CK顯著增加26.60%、17.33%,其余處理與CK差異不顯著。氰氨化鈣對2個試點角果粒數(shù)和千粒質(zhì)量的各處理間差異均未達(dá)顯著水平。

        2.5施用氰氨化鈣對油菜籽產(chǎn)量和含油率的影響

        由圖4可知,施用氰氨化鈣后,安州試點各處理較CK顯著增產(chǎn)57.93%~89.02%(P<0.05),且以CC600處理最高;油菜籽含油率隨施用量的增加均呈先增加后降低的趨勢,以CC450處理最高,較CK增加0.28%,CC600處理最低,較CK顯著降低2.77%(P<0.05)。廣漢試點各處理油菜籽產(chǎn)量較CK增加6.45%~20.33%,當(dāng)施用量≥450kg/hm2時差異顯著(P<0.05);各氰氨化鈣處理油菜籽含油率變化趨勢與安州試點一致。

        2.6施用氰氨化鈣對油菜籽經(jīng)濟(jì)效益的影響

        對不同處理油菜籽的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行比較,施用氰氨化鈣后,安州試點油菜籽凈效益增加3253.80~4959.00元/hm2,以CC600處理最高,CC150處理次之;廣漢試點各處理凈收益均低于CK,以CC150處理降低最少(表2)。

        3討論

        3.1施用氰氨化鈣對油菜根腫病發(fā)生的影響

        根腫病在土壤弱酸性條件下容易發(fā)病,堿性環(huán)境能夠有效抑制根腫病的病株率和病情指數(shù)[11]。本試驗結(jié)果表明,施用氰氨化鈣后,2個試點油菜苗期根腫病的發(fā)病率均較CK降低,與前人研究結(jié)果一致[1]。這是因為氰氨化鈣分解過程中產(chǎn)生Ca(OH)2和氰胺,一方面使土壤pH值上升,破壞利于土傳病原菌孳生的酸性環(huán)境;另一方面對土傳病原菌具有抑制作用,從而降低土傳病害的發(fā)生率[1,17]。安州試點的氰氨化鈣施用量≥450kg/hm2時,發(fā)病率、病情指數(shù)分別較CK顯著降低24.60%~60.89%、32.21%~63.41%,廣漢試點氰氨化鈣施用量達(dá)600kg/hm2時,根腫病發(fā)病率、病情指數(shù)分別較CK顯著降低40.19%、34.78%。這可能與2個試點根腫病的發(fā)病程度不同有關(guān)。程雨貴等研究表明,在上一季油菜根腫病發(fā)病率46.7%的田塊中,常規(guī)施用復(fù)合肥和碳酸氫銨作底肥的基礎(chǔ)上,添加900kg/hm2的氰氨化鈣會使土壤pH值明顯升高,但對油菜根腫病的作用效果不明顯,這是因為導(dǎo)致根腫病發(fā)病的生理小種在各發(fā)生年份之間有巨大差異,與當(dāng)年根腫病發(fā)病率較低,處理和對照的發(fā)病率均在0.5%~1.5%之間有關(guān)[19]。而任體容等研究表明,當(dāng)氰氨化鈣施用量為450kg/hm2時,油菜根腫病防效可達(dá)43%[22],這與本研究的結(jié)果相當(dāng)。

        3.2施用氰氨化鈣對油菜生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

        氰氨化鈣含氮(N)20%以上,是一種緩釋肥料,其有效成分能全部分解為作物可吸收的氮,使作物增產(chǎn)[23]。本試驗條件下,安州試點施用氰氨化鈣后,各處理油菜成熟期干物質(zhì)積累量較CK提高了33.14%~80.74%,收獲指數(shù)均高于CK,有效角果數(shù)增加了43.72%~108.96%,各處理較CK顯著增產(chǎn)57.93%~89.02%(P<0.05)。廣漢試點各處理油菜籽產(chǎn)量較CK增加6.45%~20.33%,進(jìn)一步證實了氰氨化鈣的增產(chǎn)效應(yīng),如在湖北枝江水稻土上的研究發(fā)現(xiàn),氰氨化鈣作底肥施用300、900kg/hm2后,油菜極顯著增產(chǎn)71.5%、121.4%[19],這可能因為氰氨化鈣處理中部分氮素以緩釋肥形式釋放,肥效在油菜苗后期和現(xiàn)蕾抽薹時發(fā)揮作用,油菜生長后期養(yǎng)分供應(yīng)充足,生物量相對較高,有效角果數(shù)多、千粒質(zhì)量較大[24]。安州試點和廣漢試點不同處理間,每角果粒數(shù)和千粒質(zhì)量與CK間差異均不顯著(P<0.05),角果數(shù)和產(chǎn)量均以施用600kg/hm2處理最大,說明氰氨化鈣主要通過改善有效角果數(shù)來提高群體產(chǎn)量,這與前人的結(jié)果[19]基本一致。

        油菜種植凈收益是顯著影響農(nóng)戶種植意愿的3個因素之一。與CK相比,施用氰氨化鈣后,安州試點因增產(chǎn)幅度大于廣漢試點,凈收益增加3253.80~4959.00元/hm2;而廣漢試點凈收益均降低,以施用量150kg/hm2處理降低最少,這主要和氰氨化鈣的投入成本有關(guān)。因此,為提高油菜種植效益,在施用第2、3年后或者降低施用量是否仍能降低根腫病發(fā)病率和油菜產(chǎn)量損失,還需進(jìn)一步開展長期定位研究。

        4結(jié)論

        氰氨化鈣對根腫病有不同程度的防控效果,提高了油菜種植前期的土壤pH值,防止土壤酸化,減輕根腫病危害,并作為緩釋肥料增強(qiáng)了油菜生長后期的肥效。同時,通過增加成熟期油菜角果數(shù)、干物質(zhì)積累量,最終增加產(chǎn)量。綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益,在四川油菜主產(chǎn)區(qū)常年發(fā)病較輕的區(qū)域,因目前氰氨化鈣成本較大,可采用移栽方式,苗床地可施用氰氨化鈣進(jìn)行消毒滅菌;常年發(fā)病較重的區(qū)域以基施150~450kg/hm2為宜,可顯著提高油菜產(chǎn)量,促進(jìn)農(nóng)戶增產(chǎn)增收;發(fā)病嚴(yán)重的區(qū)域可基施600kg/hm2,避免減產(chǎn)絕收。

        參考文獻(xiàn):

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