新疆棉花黄萎病“三联绿色防控法”研究初报

冯自力，师勇强，魏锋，赵丽红，冯鸿杰，朱荷琴

（棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所，河南安阳455000）

20世纪90年代以来，黄萎病在我国各大棉区爆发成灾，严重影响棉花的产量和纤维品质，是目前我国发展棉花生产的重要限制因子之一[1-2]。我国棉花黄萎病的病原菌为大丽轮枝菌（Verticillium daliae），在土壤中以微菌核或菌丝体形式长期存活，从植株的根部入侵，沿维管束扩展蔓延[3-4]。该病为典型的土传维管束病害，具有病原菌寄主范围广、传播途径多、遗传分化复杂等特点；因此，其防治难度大[5-6]。

与非寄主作物轮作对控制土传病害十分有效，但目前我国粮棉争地现象严重，很难实行轮作措施。种植抗病品种是防治土传维管束病害最经济有效的措施，但目前我国的棉花抗黄萎病育种尚未取得显著进展，多数品种为耐病品种，在黄萎病发生严重年份，仍会导致病害发生流行[2]。喷施杀菌剂则由于药剂很难到达植物的维管束部位，效果甚微。其他措施如应用微生物制剂、诱抗剂等，具有环境友好的特点，但单项使用均不能达到理想的效果，一般防治效果在40%左右，很难有效遏制黄萎病的发生危害，尤其对黄萎病发生严重的病田，比如新疆多年连作的棉田[7]。由于病原菌在重病田土壤中大量积累，且致病力增强，需要将各项技术进行科学集成，以有效控制病害，解决棉花生产可持续发展中的关键难题。本研究将抗（耐）病品种、微生物有机肥和诱抗剂进行技术集成，建立了一套有效控制重病田棉花黄萎病发生危害的综合技术方案“三联绿色防控法”，即“耐病品种＋微生物有机肥＋诱抗剂”。

1 材料与方法

1.1 供试棉花品种

常规棉花品种中棉所49和新陆中37，均为抗枯萎病、耐黄萎病的品种。2016年经新疆重病田和安阳人工病圃鉴定黄萎病抗性[8]，2个品种的平均病指分别20.8和34.9，即中棉所49为高耐病棉花品种，新陆中37为低耐病棉花品种。

1.2 棉田选择

在新疆阿克苏中国农业科学院棉花研究所试验站进行，棉田为连作棉花20年以上的棉田，2016年种植的棉花品种为中棉所49和新陆中47，棉花黄萎病发病高峰期发病率和病情指数分别为69.3%和52.8、87.6%和73.2，为黄萎病极重病田，采用水筛法测定土壤中微菌核的数量为9.1个·g－1，是轻病田（连续种植棉花5年以下）1.0个·g－1的9.1倍。

1.3 供试有机肥、微生物菌剂及诱抗剂

含腐植酸有机肥从当地市场购买，阿拉尔市远大肥料加工厂生产。

CEF08111有机肥：CEF08111是本实验室保存的分离自棉花的内生真菌，对黄萎病具有交叉保护作用，2013年获得了国家发明专利（ZL201210021045.8）。将CEF08111的玉米沙粒培养物按质量分数0.08%与鲜羊粪混匀后，置于阴凉处发酵，发酵堆厚度为40 cm，上面覆盖双层遮阳网，避免阳光直射，控制发酵堆温度在25℃，翻堆频率为每周1次；当发酵堆中布满白色菌丝后，得微生物菌肥。

枯草芽孢杆菌：市售，保定市科绿丰生化科技有限公司生产。

棉萎克：市售，濮阳市农科农化有限公司生产。

1.4 试验方法

2016年：在种植中棉所49棉田试验设置防治区和对照区。防治区播前每666.7 m2底施（整地前将供试有机肥均匀撒至地表，然后翻地，深度以30 cm为宜，1周后播种）市售的含腐植酸有机肥100 kg，黄萎病发生初期滴灌枯草芽孢杆菌2次（5月下旬和6月上旬各滴灌1次，每次每666.7 m2用1 kg），叶面喷施棉萎克。对照区，不进行上述处理。防治区和对照区均常规施用化肥，面积均为2 600 m2。

2017年：于中棉所49棉田设置防治区和对照区。防治区设置3个处理，处理1：底施微生物菌肥CEF08111；处理2：叶面喷施诱抗剂棉萎克；处理3：底施微生物菌肥CEF08111，且叶面喷施棉萎克，处理区不施用化肥。对照区常规施用化肥。防治区的3个处理，小区面积1 300 m2，不同处理随机排列；对照区面积3 900 m2，不设置重复。

2018年：试验设置防治区和对照区，均种植中棉所49和新陆中37。防治区均底施微生物菌肥CEF08111，叶面喷施棉萎克；对照区不进行上述处理，常规施用化肥。防治区与对照区采用顺序对比排列，重复3次。小区面积均为2 600 m2。

3年中棉萎克使用方法相同，即于棉花黄萎病发生早期（6月上旬开始）采用800倍液进行叶面喷施，用水量为225 L·hm－2，每7 d喷施1次，共3次。底施微生物菌肥CEF08111每666.7 m2用量3 m3。

1.5 黄萎病调查及统计分析

于黄萎病发病高峰期，每小区分别定点5个点，每个点标记100株，按统一标准分级调查黄萎病发病情况，计算病株率、病情指数（病指）[8]及防治效果[9]（防效）；棉花吐絮后实收测产。

数据采用SPSS17.0软件进行方差分析，组间比较采用t检验和最小显著差异法（α＝0.05）。

2 结果与分析

2.1 2016年试验结果

2016年8月中旬黄萎病发生高峰期，对照区中棉所49的病指达到52.8。与对照区中棉所49相比，防治区中棉所49在整个生育期黄萎病发生均较轻，7月19日和8月16日的防效分别为12.0%和24.0%，8月16日防治区病指显著低于对照区（表1）。测产结果表明防治区较对照区铃重增加0.2 g、单株结铃增加1.3个，青桃率降低1.4百分点，籽棉增产1.3%，但差异均不显著（仅部分数据列于表1）；纤维品质数据显示，防治区马克隆值降低0.4，但差异不显著，其他性状差异也不显著（数据未列出）。本年度的试验结果表明，采用市售的有机肥为底肥，发病前期和初期辅以微生物菌剂和诱抗剂，尽管取得一定的防治效果，但并不理想，也没有明显的增产作用。

表1 2016年处理区和对照区黄萎病不同时期发生情况及籽棉产量比较

2.2 2017年试验结果

7月24日和8月25调查结果（表2）表明，防治区3个处理的病指均显著低于对照，3个处理之间防效差异达显著水平，以处理3最高。2017年新疆部分地区棉花烂铃病害发生严重。经调查，防治区的3个处理烂铃率均显著低于对照区，以处理3最低（6.6%）。

测产结果（表3）表明：处理3效果最好，单株铃数、铃重、衣分和籽棉产量均显著高于对照，分别较对照提高3.6个、1.1 g、2.7百分点和13.8%；其次是处理1，单株铃数、铃重、衣分和籽棉单产也均显著高于对照。处理2单株铃数、铃重和衣分也均显著高于对照，但籽棉单产仅增加3.4%，与对照差异不显著。

综合分析2017年的试验结果，底施微生物有机肥对棉花黄萎病的防效及增产效果均好于叶面喷施诱抗剂，将2项措施结合起来效果最好，防效可超过60%，且具有明显的增产作用。据此，我们提出采用“三联绿色防控法”即“抗耐病品种＋微生物有机肥＋诱抗剂”控制重病田棉花黄萎病的技术方案。

表2 2017年处理区和对照区黄萎病及烂铃发生情况比较

2.3 2018年“三联绿色防控法”示范试验结果

“三联绿色防控法”示范试验结果调查结果（表4）表明，对中棉所49黄萎病的防效在7月15日和8月1日分别为61.9%和68.5%，使籽棉增产9.8%；对新陆中37的防效在7月15日和8月1日分别为48.0%和53.0%，可使籽棉增产25.9%。结果表明，采用“三联绿色防控法”在高耐和低耐棉花品种上均可有效控制黄萎病的发生为害，提高棉花产量，但在高耐棉花品种上防病效果好于低耐棉花品种，在低耐的棉花品种上增产效果更好。

3 讨论与结论

新疆地区空气干操、降水量少、日照充足、昼夜温差大，导致农作物种类单一，但是对于种植相对耐旱、耐盐碱的棉花，新疆具有得天独厚的自然条件[10-11]。然而，随着新疆棉花多年的单一连作，黄萎病问题也日趋突出，发病严重的棉田所占比例逐年升高。目前，我国生产上用于黄萎病防治的药剂多为诱抗剂和微生物制剂，比如氨基寡糖素[9]、棉萎克[12]和枯草芽孢杆菌[13]等，仅在发病较轻的棉田防治效果较好。因此，针对发病极重的棉田，亟需建立一套综合控制技术方案。

本研究试验中发现，市售的生物有机肥对棉花黄萎病病有一定的控制作用，但效果并不理想，可能是因为其中有效菌株含量较低或活性低。而采用本实验室自制的CEF08111有机肥可显著提高防治效果，推断可能是因为现用现发酵的有机肥活菌数量高，且初步的结果表明，CEF08111可显著提高土壤中有益菌的数量，减少有害微生物的数量（将另文发表）。生产中，也可以将市售的枯草芽孢杆菌与鲜羊粪混合发酵，自制微生物菌肥。除了棉萎克，诱抗剂也可选用氨基寡糖素等产品。

通过3年的田间试验，建立了一套针对黄萎病重病棉田的“三联绿色防控法”，即“耐病品种＋微生物有机肥＋诱抗剂”，经田间示范试验，对棉花黄萎病的防治效果在60%以上，平均增产16.5%。该技术方案具有环保、可持续控制的优点。生产应用中，要选择抗病性好且丰产性好的棉花品种，每666.7 m2底施微生物有机肥3 m3左右，在黄萎病发生的前期或早期使用诱抗剂。