菌线克种衣剂对赤峰地区重茬大豆生育与产量的影响
2020-03-31王晓磊周学超娜日娜宋文静丁素荣赵广军王媛媛
王晓磊,李 峰,周学超,秀 梅,娜日娜,宋文静,丁素荣,赵广军,王媛媛
(1.赤峰市农牧科学研究院,内蒙古 赤峰 024031; 2.赤峰市巴林右旗农业局,内蒙古 赤峰 025150;3.沈阳农业大学植保学院,沈阳 110866)
大豆胞囊线虫病(Soybean Cyst Nematode,SCN)是大豆生产中严重限产的一种土传病害[1],在美国、巴西、加拿大和中国等几个大豆主产国,由大豆胞囊线虫病引起的损失超过任何一种单一发生的病害[2]。该病害一般使大豆减产10%~30%,严重地块可达70%~90%,甚至造成绝产。近年来该病害的发生及为害有向我国西北、西南等偏远地区蔓延趋势。在内蒙古赤峰大豆田中,大豆胞囊线虫的检出率为54.4%[3]。陈品三等首次报道内蒙古存在2号生理小种[4]。鉴于生产中大豆胞囊线虫病各种防治方法上的局限性及无公害生产的要求,植物线虫病害生物防治受到国内外的广泛重视,利用微生物及其代谢产物防治植物线虫病害已经成为当今世界线虫学界研究的新动向[5]。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试品种:赤豆4号。
种衣剂:沈阳农业大学提供的防治大豆胞囊线虫生物种衣剂SN100、SN101[6]。
1.2 试验设计
试验自2017年于赤峰市农牧科学研究院城子乡开始定位。2019年为试验第三年,2019年5月11日播种,试验土壤为砂壤土,肥力均匀,试验采取对比法试验,不设重复[7]。大区面积1 200 m2,试验区四周设置保护行用于隔离其他作物[8]。
试验区为多年定位大豆重茬地块,试验设置3个处理小区[9]。小区行长50 m,行距50 cm,8行区,小区面积400 m2。播种方式采用手推式大豆播种机,保苗18万株/hm2,试验采用常规施肥,施肥量一致,底施二铵150 kg/hm2。硫酸钾75 kg/hm2[10]。
处理1:对照(CK),不使用任何种衣剂处理;
处理2:SN100种衣剂拌种;
处理3:SN101种衣剂拌种;
种衣剂拌种用量为1 00 mL/4 kg[11]。播种前24 h用2个种衣剂分别包衣处理大豆种子[12]。
1.3 调查项目
1.3.1 物侯期
调查大豆播种期、出苗期(VE)、始花期(R1)、完熟期(R8)[13]。
1.3.2 胞囊线虫
在胞囊显囊期(约苗后35~40 d),在试验区内按棋盘式取样法各取20样点,每点拔取大豆植株10株,去掉0~5 cm表土,将植株连根挖出,保持根系完整,计数根上胞囊数量,记录调查时间[14]。
1.3.3 菌剂对大豆生育直接影响
对大豆是否有毒害,记录毒害的类型和危害程度,症状(矮化、褪绿、畸形等)[15]。
1.3.4 产量调查
收获期,实收测产。
2 试验结果
2.1 不同种衣剂处理对大豆物候期的影响
由于气候原因,观察发现2019年胞囊发生时间提前,因此在苗后32 d进行取样调查[15]。通过取样调查发现,各处理长势一致,苗期叶色一致,没有出现药害症状。各处理根腐病发生不严重,植株生长状况和物候期一致(见表1)。
2.2 不同种衣剂处理对大豆株高的影响
通过胞囊显囊期(苗后32 d)株高调查,各处理间株高差异不显著。与CK相比,SN100株高增加0.72 cm,增幅为3.39%;SN101株高降低0.36 cm,降幅为1.69%。通过成熟期株高调查,SN100种衣剂处理与CK相比较差异不显著,株高比CK降低1.49 cm,降幅为1.54%,SN101种衣剂处理与CK相比较差异显著,株高比CK降低11.78 cm,降幅为12.15%。这说明大豆苗期株高受重茬因素影响较大,但后期可通过气候、雨水、田间管理等因素影响其成熟期株高(见表2)[16]。
2.3 胞囊显囊期(苗后32 d)种衣剂的防治效果
胞囊显囊期(苗后32 d)大豆胞囊线虫取样调查,每个处理按棋盘式取样法取20样点,每点10株。调查结果表明,CK区胞囊数为43 642个/200株,SN100、SN101处理胞囊线虫数量分别比CK减少38 618、17 595个/200株、防治效果分别为88.49%、40.32%,说明SN100、SN101处理对胞囊线虫具有防治效果(见表3)[17]。
表1 2019年种衣剂处理小区物候期调查
表2 2019年不同种衣剂处理对大豆株高的影响
表3 胞囊显囊期(苗后35~40 d)种衣剂防治效果(个/200株)
2.4 胞囊线虫数量及苗期株高调查
定位试验3年(2017—2019年)以来,大豆重茬年限对胞囊线虫发生强度的影响见表4、图1;大豆重茬年限对株高的影响(胞囊显囊期)见表5、图2;大豆重茬年限对株高的影响(成熟期)见表6、图3。
通过分析得出,大豆重茬年限对大豆苗期株高的影响各处理间差异显著,呈逐年下降趋势;大豆重茬年限对大豆成熟期株高的影响处理间差异显著,但是没有规律性。这可能与当年的气候、雨水等因素有关,有待进一步试验确认[18]。
2.5 不同处理对大豆产量性状的影响
2019年秋季取样测产结果,与CK相比,各处理单株荚数差异不显著,SN100、SN101处理分别比CK增加14.6、1.4个。各处理单株粒数差异不显著,SN100、SN101处理分别比CK增加30.74、5.2个。各处理百粒重差异不显著,SN100处理比CK减少0.24 g,SN101处理比CK增加1.02 g(见表7)。
表4 大豆重茬年限对胞囊线虫数量的影响(个/200株)
表5 大豆重茬年限对株高的影响(胞囊显囊期)
表6 大豆重茬年限对株高的影响(成熟期)
表7 2019年不同处理对大豆产量性状的影响
图1 大豆重茬年限对胞囊线虫发生强度的影响
图2 大豆重茬年限对株高的影响(胞囊显囊期)
图3 大豆重茬年限对株高的影响(成熟期)
从种衣剂对大豆产量的影响来看,各处理间差异不显著,SN100具有增产效果,而SN101出现了减产,成熟期也有一定的推迟[19]。其中SN100处理比CK增加300.15 kg/hm2,增产率为16.36%;SN101处理比CK减产133.35 kg/hm2,减产率为7.27%(见表8)。
2.6 种衣剂对产量影响的对比
通过定位试验以来种衣剂对产量影响的对比发现,SN100种衣剂2018年的产量与2017年和2019年产量相比较差异显著;SN101种衣剂2018年的产量与2017年和2019年产量相比较差异显著;CK处理2019年的产量与2017年和2018年产量相比较差异显著。这说明不使用种衣剂的情况下,随着大豆重茬年限的增加,产量会出现大幅度降低,豆科植物重茬的弊端开始显现[20]。通过使用种衣剂,可以适当缓解大豆重茬造成的产量降低(见表9、图4)[21]。
表8 2019年不同处理对大豆产量的影响
表9 种衣剂对大豆产量影响的对比
图4 定位试验以来种衣剂对大豆产量影响的对比
3 讨论
CK区胞囊数为43 642个/200株,SN100、SN101处理胞囊线虫数量分别比CK减少38 618、17 595个/200株,说明SN100、SN101处理对胞囊线虫具有防治效果。SN100、SN101株高比CK都有所降低;与CK相比,SN100、SN101处理单株荚数分别比CK增加14.6、1.4个。各处理单株粒数SN100、SN101分别比CK增加30.74、5.2个。各处理百粒重SN100处理比CK减少0.24 g,SN101比CK增加1.02 g。从种衣剂对大豆产量的影响来看,SN100处理比CK增加300.15 kg/hm2,增产率为16.36%;SN101处理比CK减产133.35 kg/hm2,减产率为7.27%,各处理间差异不显著。种衣剂SN100具有增产效果,但是增产效果不明显,种衣剂使用效果有所降低,这是由于定位试验的人为环境设计因素导致的,在实际生产中重茬年限一般不会具有这样长时间的极端性[22]。而种衣剂SN101出现了减产,成熟期也有一定的推迟,说明SN101还有一定的不稳定性,这是由于菌线克种衣剂受到土壤、气候、自身活性和田间管理等因素的影响,可通过下一年定位试验进一步确认[23]。大豆重茬年限对大豆苗期株高的影响各处理间差异显著,呈逐年下降趋势;大豆重茬年限对大豆成熟期株高的影响各处理间差异显著,但是没有规律性。这说明大豆苗期株高受重茬影响较大,但后期可通过气候、雨水、田间管理等因素影响其成熟期株高[24]。通过定位试验以来种衣剂对产量影响的对比发现,SN100种衣剂2018年的产量与2017年和2019年产量相比较差异显著;SN101种衣剂2018年的产量与2017年和2019年产量相比较差异显著;CK处理2019年的产量与2017年和2018年产量相比较差异显著。这说明不使用种衣剂的情况下,随着大豆重茬年限的增加,产量会出现大幅度降低,豆科植物重茬的弊端开始显现[25]。通过使用种衣剂,可以适当缓解大豆重茬造成的产量降低,综合以上试验结果得出,菌线克种衣剂具有防治大豆胞囊线虫的作用,对大豆重茬地块具有增产作用。