不同密度与氮肥底追比例对小麦纹枯病的调控作用

齐永志，李海燕，苏 媛，李生艳，贺振宁，甄文超,3*

(1.河北农业大学 植物保护学院，河北 保定 071001； 2.保定市回民中学，河北 保定 071001；3.河北省作物生长调控重点实验室，河北 保定 071001)

不同密度与氮肥底追比例对小麦纹枯病的调控作用

齐永志1，李海燕1，苏 媛1，李生艳2，贺振宁1，甄文超1,3*

(1.河北农业大学 植物保护学院，河北 保定 071001； 2.保定市回民中学，河北 保定 071001；3.河北省作物生长调控重点实验室，河北 保定 071001)

2012—2014年，通过田间定点小区试验研究了小麦不同密度(112.5 kg/hm2、150 kg/hm2、187.5 kg/hm2和225 kg/hm2)与氮肥底追不同比例(3∶5、1∶1、5∶3和3∶1)对小麦纹枯病的调控作用及对产量的影响。结果表明：密度相同条件下，氮肥底追比例5∶3处理在小麦各生长时期均对纹枯病表现出较好的调控作用，纹枯病发病率和病情指数均较低。密度越低，纹枯病发生程度越轻。不同密度与氮肥底追不同比例组合对小麦穗粒数没有明显影响；密度相同时，氮肥底追不同比例处理间的单位面积穗数和千粒质量均无显著性差异。在密度为187.5 kg/hm2条件下，氮肥底追比例5∶3处理的产量最高，为7 110.5 kg/hm2；其次是氮肥底追比例1∶1处理，产量为7 041.8 kg/hm2。综合考虑小麦纹枯病发生程度和产量，初步筛选出密度为187.5 kg /hm2、氮肥底追比例为5∶3时对小麦纹枯病的调控效果最好。

小麦纹枯病； 密度； 氮肥； 底追比例； 产量； 调控作用

小麦纹枯病(wheat sheath blight)又称小麦尖眼点病，是由禾谷丝核菌(Rhzoctoniacerealis)引起的一种土传真菌病害[1-3]。早在1934年国外就有该病的报道，1973年我国麦区发现此病，但发生面积较小，危害不严重[4]。随着气候变暖、氮肥施用量的提高、播期提前和感病品种的种植，自20世纪80年代开始，小麦纹枯病在我国江淮流域和黄河中下游冬麦区广泛发生。目前该病在我国近20个省市都有不同程度的发生，尤其山东、河南、河北等麦区普遍发生并呈加重趋势[5]。纹枯病对小麦产量影响较大，一般导致减产10%～20%，严重地块减产可达40%以上，甚至造成枯(白)穗、颗粒无收，现已成为影响小麦高产、稳产的重大障碍[6-7]。

小麦纹枯病发生程度与品种抗性、气候条件、栽培技术及耕作制度等因素有关[6,8-9]。目前，小麦纹枯病的防治通常采取栽培、育种与药剂防治相结合的综合措施。关于小麦品种对纹枯病的抗性及其利用研究虽有报道，但目前生产上推广的品种多为感病品种[8]。因此，在当前情况下，采取合理的栽培措施显得尤为重要[10-11]，尤其是小麦种植密度与氮肥的用量及施用方法[12-16]。本研究以小麦不同密度和氮肥底追不同比例为2个主体因素进行田间试验，结合小麦产量及纹枯病的发生探讨了两因素对小麦纹枯病发生的调控作用，旨在为小麦纹枯病综合防治体系的建立提供部分理论依据和参考。

1 材料和方法

1.1 材料

小麦品种：良星99(国审麦2006016)，山东省德州市良星种子研究所提供。

肥料：尿素(总氮≥46.4%)，河北沧州大化集团有限责任公司生产；氯化钾(K2O≥62.0%)，连云港格兰特化工有限公司生产；过磷酸钙(P2O5≥12%)，中农集团控股股份有限公司生产；湘珠复合肥(N 16-P2O520-K2O 7)，江苏中美化国际肥业有限公司生产。

1.2 方法

1.2.1 试验地基本情况 试验于2012年10月—2014年6月在河北省保定市新市区束鹿园村(北纬38°48′20.75″，东经115° 28′3.99″)试验田进行。供试田土壤为壤土，肥力均匀，0～20 cm土层土壤基本理化性状见表1。该试验田历年均采用冬小麦—夏玉米一年两熟耕作方式，玉米秸秆全量还田，且小麦纹枯病历年发生偏重。

表1 试验土壤基本理化性状

1.2.2 试验设计 以小麦氮肥底施和追施不同比例、不同播种密度两因素进行设计：设第一因素为氮肥底施和追施比例，分别为3∶5、1∶1、5∶3和3∶1，简写为N1、N2、N3和N4；设密度为第二因素，分别为112.5 kg/hm2、150 kg/hm2、187.5 kg/hm2、225 kg/hm2，简写为B1、B2、B3和B4。试验共设16个处理，每处理3次重复，小区面积为90 m2(15 m×6 m)，各处理随机区组排列，试验田四周均设1 m宽保护行，以常规施肥、常规播量(B3N2)作为对照(CK)。底施和追施氮肥分别在播种前和拔节期进行，纯N总施用量为240 kg/hm2，纯P2O5为135 kg/hm2，纯K2O为105 kg/hm2，肥料实际施用量见表2。试验田管理按常规方法进行，统一灌冻水、拔节水和开花水。试验于2012年10月8日人工等行距播种，行距为15 cm。2013年10月—2014年6月，重复试验一次，试验设计和田间管理方法与2012—2013年相同。

表2 小麦不同底追比例肥料施用量

1.2.3 测定内容及方法

1.2.3.1 发病情况 分别在小麦分蘖期、拔节期和成熟期调查取样，每小区5点，每点固定调查1 m双行，采用9级分类法调查小麦纹枯病的发生情况[17-18]，计算发病率、病情指数和相对防效。小麦分蘖后任何一茎上有病斑均标记为发病植株。

小麦纹枯病分级标准：0 级，无症状；1 级，外层叶鞘变褐或有明显的纹枯病斑，但病斑直径小于叶鞘周长的1/2；3 级，外层叶鞘有明显的纹枯病斑，病斑直径大于叶鞘周长的1/2，但内层叶鞘无症状；5 级，内层叶鞘变褐或有明显的纹枯病斑，病斑直径小于叶鞘周长的1/2；7 级，内层叶鞘有明显的纹枯病斑，病斑直径大于叶鞘周长的1/2，但植株不死苗；9 级，植株死苗。分别按下式计算发病率、病情指数和相对防效：

发病率=(发病植株数/调查总株数)×100%

病情指数=∑(各级病株数×相对级数值)/(调查总株数×9)×100

相对防效=(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数×100%。

1.2.3.2 产量及其构成因素 在小麦蜡熟末期，各小区均查数代表性1 m双行样点的穗数，换算出每公顷穗数[17]；然后在样点中随机选取20穗，计数各穗上的籽粒总数，并计算每穗粒数；每样点随机选取10穗，装袋后脱粒、晒干并计数总粒数，称量得千粒质量；最后根据所得每公顷穗数、每穗粒数和千粒质量计算每公顷理论产量。公式如下：

每公顷穗数=∑各样点穗数/(样点数×样点面积)

每穗粒数=∑各样点总粒数/(样点数×每样点取样穗数)

理论产量(kg/hm2)=每公顷穗数×每穗粒数×千粒质量(g)×10-6×85%。

1.3 数据统计分析

采用Microsoft Excel 2007软件处理数据和制图，采用DPS 6.05软件LSD法对数据进行方差分析和差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同密度与氮肥底追不同比例对小麦纹枯病发生的影响

由表3可知，在B3和B4第二因素条件下，分蘖期个别处理的小麦植株开始出现发病症状，但发病率和病情指数均很低，最高值分别为2.7%和0.9。但是，在拔节期，该因素条件下所有处理的发病率和病情指数均呈急剧上升趋势，最高值分别为20.1%和15.3。在成熟期的8个处理中，B3N3处理的发病程度最轻，发病率和病情指数分别为23.7%和14.0；其次是B4N3和B3N4处理，发病率分别为27.1%和27.6%，病情指数分别为16.0和15.9；B4N1处理发病程度最重，发病率和病情指数分别为35.8%和21.0。在B1和B2第二因素条件下，小麦纹枯病的发病程度均相对较轻：在分蘖期，各处理均未出现发病植株；在拔节期和成熟期，各处理发病率和病情指数均明显上升，但低于B3和B4条件下，其中，发病最重的是B2N3和B2N4处理，拔节期发病率分别为12.2%和11.4%，病情指数均为9.5；成熟期发病率均为21.0%，病情指数分别为10.6和11.0。

表3 不同密度与氮肥底追不同比例对小麦纹枯病发生的影响

注：表中数据为2 a平均值;同列数据后不同小写字母表示经Duncan氏新复极差法检验差异显著(P<0.05)，下同。

2.2 不同密度与氮肥底追不同比例对小麦纹枯病防效的影响

由表4可知，不同密度与氮肥底追不同比例各处理间防效表现出显著性差异。由极差值R可知，两因素中不同密度对纹枯病防效的影响程度较大，氮肥底追不同比例影响较小。在密度为B1和B2条件下，氮肥不同底追比例处理的防效均在33.7%以上，其中，B1N3组合防效最高，高达80.1%。密度为B3时，N3处理的防效显著高于其他处理，为15.7%。密度为B4时，所有处理(N3除外)的防效均为负值。由此可知，在氮肥底追比例为5∶3时，不同密度处理均对小麦纹枯病表现出较好的调控作用。

表4 不同密度与氮肥底追不同比例对纹枯病防效的极差分析

2.3 不同密度与氮肥底追不同比例对小麦产量和构成因素的影响

2.3.1 对小麦产量构成因素的影响 不同密度和氮肥底追不同比例对小麦单位面积穗数、穗粒数和千粒质量的影响程度明显不同(表5)。在密度相同的条件下，氮肥底追不同比例没有显著影响小麦单位面积穗数；底追比例相同条件下，不同密度间存在明显差异，但B3与B4间未达差异显著水平。不同密度和氮肥底追不同比例所有组合均对小麦穗粒数没有显著影响，但各组合间小麦千粒质量在一定程度上存在显著差异。千粒质量随着小麦密度的增长呈逐渐降低的趋势，但与氮肥底追不同比例不存在明显相关性。B1N1、B1N2、B1N3、B1N4和B2N2处理的千粒质量较高，分别为41.3、41.5、41.2、41.8、41.8 g；在B4条件下，不同氮肥底追比例处理的千粒质量均为37.1 g左右。

2.3.2 对小麦理论产量的影响 由极差值R可知(表6)，两因素中密度对小麦产量的影响程度较大，氮肥底追比例影响较小。在B1条件下，各氮肥底追不同比例处理的产量均显著低于其他处理，产量仅为5 245.0～5 401.7 kg/hm2；在B2条件下，各氮肥处理的产量介于6232.6～6 494.5 kg/hm2；在B3条件下，N2和N3处理的产量均在7 000 kg/hm2以上，两处理间未达差异显著水平，但均显著高于其他所有处理(B4N3除外)；在B4条件下，各处理的产量与B3相比均有所降低(与N1的组合除外)，但产量也均在6 717.4 kg/hm2以上。由两因素各水平的k值可知，密度最优水平为B3，氮肥底追比例为N3水平时，产量最高(7 110.5 kg/hm2)。本试验初步表明最佳组合方式为B3N3，即密度为187.5 kg/hm2，氮肥底追比例为5∶3。

表5 不同密度与氮肥底追不同比例对小麦产量构成因素的影响

表6 不同密度与氮肥底追不同比例对小麦产量>影响的极差分析

3 结论与讨论

杨光等[19]研究表明，播期早、播种密度大是小麦纹枯病发生程度加重的主要原因；孔令聪等[10]的研究结果显示，种植密度和拔节期施氮量对纹枯病及小麦产量均有一定的调节作用。上述研究结论与本试验结果相似，但均未明确小麦具体密度及氮肥底追比例对纹枯病发生的影响。本研究结果表明，在播种密度较低的情况下，小麦纹枯病发生较轻；在播种密度较高的情况下，小麦纹枯病发生较重；同一播种密度下，不同氮肥底追比例处理对小麦纹枯病的防效存在显著差异。在播种密度为112.5 kg/hm2时，氮肥底追不同比例处理在各个时期小麦纹枯病发病率和病情指数均相对较低，可能是由于田间小麦生长环境通风透光、相对湿度较小，不利于纹枯病的发生；但是，在该条件下，小麦产量和构成因素均受到明显影响，各处理中小麦产量最高仅为5 401.7 kg/hm2。当播种密度为150 kg/hm2时，氮肥底追不同比例处理小麦的发病程度也较轻，其产量均明显有所提高，约为6 400 kg/hm2，究其原因可能主要是小麦播种密度的增加提高了小麦产量。

在密度为187.5 kg/hm2和225 kg/hm2时，各处理产量均提高到6 616.8 kg/hm2以上；该条件下，当氮肥底追比例为3∶5时，小麦纹枯病发病程度最重。研究表明，土壤微生物分解有机物需要的碳氮比为(25～30)∶1，而玉米秸秆的碳氮比为(65～85)∶1，这促使微生物为分解秸秆而与小麦争夺土壤中的氮素[20-21]。因此，在土壤含氮量相对较低时可能会影响小麦的生长及对其他营养的吸收，进而影响小麦的抗病性和抗逆能力；而氮肥底肥比例较高时，可能会在一定程度上缓解小麦生长所缺失的氮，也会提高自身的抗病性和抗逆能力，进而表现发病程度降低[1,6]。当底肥施用过量时(氮肥底追比例为3∶1)，由于土壤蓄肥能力有限及追施量相对偏少，可能会影响后期小麦营养和生殖生长，最终导致其长势衰弱，抗病性和抗逆能力降低，纹枯病发生加重。

本研究根据小麦纹枯病发生情况初步筛选出B1N3、B2N3和B3N3组合，其对小麦纹枯病表现出较好的调控效果；但B1和B2各处理的产量较低，分别仅为5 245.0～5 401.7 kg/hm2、6 232.6～6 494.5 kg/hm2；由不同密度与氮肥底追不同比例对小麦产量影响的极差分析可知，B3N3为最佳配比组合。因此，根据小麦理论产量和发病情况，初步筛选出B3(密度187.5 kg/hm2)条件下，氮肥底追比例为5∶3时对小麦纹枯病具有最好的调控效果。

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Regulation of Different Densities and Ratios of Base to Topdressing Nitrogen on Wheat Sheath Blight

QI Yongzhi1，LI Haiyan1，SU Yuan1，LI Shengyan2，HE Zhenning1，ZHEN Wenchao1,3*

(1.College of Plant Protection,Agricultural University of Hebei,Baoding 071001,China; 2.Baoding Hui Nationality High School,Baoding 071001,China; 3.Key Laboratory for Growth Regulation on Crops of Hebei Province,Baoding 071001,China)

To study the regulation of different densities,with four levels(112.5,150,187.5 and 225 kg/ha),and different ratios of base to topdressing nitrogen,with four levels(3∶5,1∶1,5∶3 and 3∶1),on wheat sheath blight and the effects on the yields,the field plot experiment was conducted in 2012—2014.The results showed that the control effect on wheat sheath blight of the treatment with the ratio of base to topdressing nitrogen at 5∶3 was higher at each stages of wheat when the density was same,with lower incidence and disease index.The occurrence became lighter with the decrease of the density.There was no significant difference in the kernel number per spike among the combinations of different densities and ratios of base to topdressing nitrogen.There was also no significant difference in thousand kernel weight among the different ratios of base to topdressing nitrogen under the condition of same density,just as the population spike number.When the density was 187.5 kg/ha,the yield of the treatment with the ratio of base to topdressing nitrogen at 5∶3 was 7 110.5 kg/ha,the highest among all the treatments,followed by the treatment with the ratio at 1∶1,of which the yield was 7 041.8 kg/ha.According to the theoretical yield and the occurrence of wheat sheath blight,the treatment with the ratio of base to topdressing nitrogen at 5∶3 showed the best regulation on wheat sheath blight,when the density was 187.5 kg/ha.

wheat sheath blight; density; nitrogen fertilizer; ratio of base to topdressing; yield; regulation

2015-07-01

“十二五”国家科技支撑计划粮食丰产科技工程课题(2011BAD16B08，2012BAD04B06，2013BAD07B05)；河北省现代农业产业技术体系小麦创新团队建设项目

齐永志(1981-)，男，河北保定人，讲师，博士，主要从事植物生态病理学研究。E-mail:qiyongzhi1981@163.com

*通讯作者：甄文超(1969-)，男，河北沧州人，教授，博士，主要从事植物生态病理学与病害综合防治研究。 E-mail:wenchao@hebau.edu.cn

S435.121；S474

A

1004-3268(2016)02-0077-05