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不同防控措施对芝麻青枯病的田间防治效果

2020-06-04李信申吴淑秀李湘民黄瑞荣华菊玲

江西农业学报 2020年5期
关键词:青枯病生石灰轮作

李信申, 陈 建,吴淑秀,李湘民,黄瑞荣,华菊玲*

(1.江西省农业科学院 植物保护研究所,江西 南昌 330200;2.江西省鹰潭市农业农村局,江西 鹰潭 335000)

病害的防控方法包括生态调控、生物防御、化学防治等。不同防控方法各有其优缺点,如生态调控具有绿色环保、与其它措施协同性好、可避免病菌抗药性产生和避免杀伤有益微生物等优点,但起效慢,防效亦相对较低;化学防治见效快、效果显著,但往往易导致环境污染、病菌产生抗药性,使用不当还会带来食品安全风险。因此,必须从生物与环境的整体观点出发,本着预防为主的指导思想和有效、经济、适用的原则,因时因地制宜,合理地运用各种防治措施,对病害进行综合防控,最大限度地降低病害对生态系统和环境的破坏。

芝麻(SesamumindicumL.)是我国传统的重要优质油料作物,其种子含油量高,不饱和脂肪酸(油酸和亚油酸)占85%左右,还富含芝麻素(sesamin)、芝麻酚(sesamol)、维生素E 等天然抗氧化类物质[1-2],是重要的优质食用油源和营养保健食品[3]。芝麻青枯病(Bacterial wilt)是由青枯雷尔氏菌(Ralstoniasolanacearum)引起的土传病害[4]。江西夏芝麻生长期间气候条件十分有利于该病害的发生与蔓延。大多数田块发病率在20%以上。许多重病区的老病田,全田发病和绝产无收的现象每年都有发生。青枯病已成为芝麻生产的主要限制性因素之一[5]。因此,如何对芝麻青枯病进行有效防控是亟待解决的重要问题。本研究根据芝麻青枯病的发生特点、病菌的遗传学和生态学特性,将抗病品种利用、合理轮作、土壤处理和生物化学药剂防治等单项防治技术进行有机组合,设计出了芝麻青枯病综合防控技术,并运用防病效果、增产效果、投入产出比等考量指标,对该综防技术的有效性和可行性进行了评价与分析,以期为青枯病的有效防治提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试芝麻品种金黄麻(中抗)和矮脚金黄麻(中感),由国家特色油料产业技术体系提供。供试药剂有噻霉酮(benziothiazolinone,3% WG,陕西西大华特科技实业有限公司)、四霉素(Tetramycin,0.3% AS,辽宁微科生物工程股份有限公司)、氢氧化铜(Copper hydroxide,46.1%水分散粒剂,上海杜邦农化有限公司)、甲基硫菌灵(Thiophanate-Methyl,50% WP,江苏龙灯化学有限公司)、多菌灵(carbendazim,50% WP,上海升联化工有限公司)、生石灰(为当年烧制的市售品)。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验于江西省进贤县前坊镇芝麻传统连片种植区进行。共设8个处理(表1),采用大区试验,均不设置重复。轮作处理区面积800 m2、生石灰土壤处理区面积867 m2、抗病品种处理区面积1334 m2、药剂防治处理区面积1334 m2、生石灰土壤处理+药剂防治处理区面积2001 m2、综合防控处理区面积3668 m2、农户自防处理区面积1001 m2、空白对照区面积2001 m2。各处理大区用田埂隔离,并实行单排单灌。芝麻栽培密度约22.5万株/hm2。药剂防治、综合防控及农户自防处理采用背负式电动喷雾器对植株进行常规药液喷雾(淋),对水量750 L/hm2。试验期间除不进行病害防治外,其余按常规栽培管理。

表1 各处理区青枯病防控措施

注:生石灰用量为1125 kg/hm2,于翻耕前撒施;0.3%四霉素AS用量2.25 g.ai/hm2;3%噻霉酮ME用量28.13 g.ai/hm2;40%喹啉铜SC用量300 g.ai/hm2;46.1%氢氧化铜WG用量305 g.ai/hm2;50%甲基硫菌灵WP用量375 g.ai/hm2;50%多菌灵WP用量750 g.ai/hm2;药剂按表中顺序轮换使用。

1.2.2 病情调查与产量测定 在芝麻成熟期,每处理5点取样,每点取样调查300株,参照李信申等[7]的病情分级标准进行病情调查。收获时,每处理对角线5点取样,每点取样10 m2。先从每点取样中随机选取6株,根据张秀荣等[6]的方法,测定单株蒴果数;再从每株取中部蒴果3个,考种测定单蒴粒数和千粒重;最后所有取样植株分处理装袋晾干后,进行产量测定。

1.3 数据统计与分析

病情指数﹦∑(各级病株数×各级代表值)/(调查总株数×9)×100

防效(%)=(对照区病情指数-处理区病情指数)/对照区病情指数×100%

增产率(%)=(处理区产量-对照区产量)/对照区产量×100%

试验数据采用Excel 2007进行系统处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同防控措施对芝麻青枯病的防控效果

不同防控措施对芝麻青枯病的田间防治效果见表2。从表2可看出,不同防控措施对芝麻青枯病的防效差异较大。以综合防控的防效最好,达85.91%;生石灰+药剂防治2次的防效为72.45%,略好于药剂防治3次的防效(71.36%);用药3次的农户自防防效差,仅为43.95%;种植中抗品种金黄麻、芝麻-大豆-玉米-芝麻轮作、生石灰土壤处理3项措施亦具有一定的防病效果,防效分别为18.56%、9.96%、10.79%。

表2 不同防控措施对青枯病的防治效果

2.2 不同防控措施对芝麻的增产效果

考种结果(表3)显示,不同防控措施的芝麻单株蒴果数、单蒴粒数和千粒重均存在差异。其中,单株蒴果数的差异最大。测产结果(表3)表明:综合防控的增产效果最好,增产率达57.79%;生石灰+药剂防治2次的增产效果次之,增产率为41.80%;药剂防治3次的增产效果位列第3,增产率为38.44%;农户自防的增产效果位列第4,增产率为12.35%;抗病品种利用、生石灰土壤处理、合理轮作的增产效果分别为8.37%、4.23%和5.94%。

表3 不同防控措施对芝麻的增产效果

2.3 不同防控措施的经济效益

从表4可看出,4种包含药剂防治的处理中,综合防控处理的增收效益最好,生石灰+药剂防治2次处理的增收效益高于药剂防治3次处理,而农户自防3次处理的增收效益远低于前述3种处理。在3种农业防治措施中,抗病品种利用处理的增收效益最好,生石灰处理的增收效益高于合理轮作处理。投入收益比结果显示,综合防控、生石灰+药剂防治2次、药剂防治3次的投入收益比分别为农户自防3次处理的6.67、4.01和3.59倍。

表4 不同防控措施经济效益比较

注:芝麻单价按17元/kg、每次施药人工成本按225元/hm2计。

3 讨论

合理轮作是防控病害的基础措施。然而,青枯病菌寄主广泛,其中包括大面积种植的花生、甘薯、生姜以及番茄、烟草、马铃薯等多种作物[7]。本研究根据前期取得的青枯病菌生态多样性研究结果,建立了芝麻-大豆-玉米-芝麻轮作模式,试验证实该轮作模式在一定程度上减轻了病害的发生。大豆、玉米系江西主要旱地作物,因而该轮作模式具有大面积推广应用的良好基础。

酸化一直是土壤生态系统面临的主要问题之一[8]。青枯病菌为土壤习居菌,青枯病的发生流行与土壤pH值关系密切[9]。据郑世燕等[10]报道,青枯病病株根际土壤pH值显著低于健康烟株根际土壤。2015~2016年对进贤县、丰城市、南昌县、樟树市、余干县、都昌县、鄱阳县、高安县等芝麻生产大县的传统大面积种植区采样分析了土壤pH值与青枯病发生程度的关联性,发现pH值4.5~5.5的土样占比69.17%,而发病重的芝麻田土样pH值多集中分布在4.5~5.5。郑雪芳等[11]、Sharma等[12]研究发现,通过土壤处理上调土壤pH值,可大大降低番茄青枯病的发病率。本试验结果亦表明,用生石灰1125 kg/hm2处理土壤比空白对照降低青枯病病情指数10.79%。生石灰是优良的土壤酸碱度调理剂,应用成本低廉,易推广。

由于全球范围内所有的油用芝麻品种均来源于芝麻属中唯一的一个栽培种[13],遗传基础狭窄[14],目前只筛选出一些中抗品种[15]。本试验中,单纯种植中抗品种,青枯病病情指数降低18.56%。表明抗病品种利用是芝麻青枯病防治的一个重要手段。

精准施药是保障药剂防治高效的前提条件。前期连续4年建立病害观察圃调研分析发现,芝麻青枯病多于初花前后出现田间症状[5]。然而,青枯病为系统侵染病害,病菌入侵植株至出现症状存在一个病情发展的过程。定苗至初花期,正是根系发育旺盛时期,丰富的根系分泌物可诱集青枯病菌在根表面大量聚集[16-17],而定苗造成的根部伤口、发育旺盛期的根尖伸长区和根毛区细胞交界处存在的大量缝隙以及根系细胞生长自然造成的许多裂口,更是十分有利于青枯雷尔氏菌的侵入[18]。因此在芝麻定苗时开始施药,可有效地降低青枯病菌入侵根系伤口和自然孔口的几率[5]。而农户自防通常是在田间出现症状后开始施药防治,因此其防控效果远低于本研究制定的药剂防治技术。此外,农户药剂选用不当也是防效不理想的重要原因。药剂防治与生石灰土壤处理对病害的协同防控效果显示,在减少一次用药的情况下,防病和增产效果均好于用药防治3次。这对于减施增效防控芝麻青枯病具有重要意义。

综合防控技术将抗病品种利用、生石灰土壤处理、合理轮作与精准生物化学药剂防治进行有机组合。其防效最好,产量比空白对照提高了57.79%,投入收益比也最高,达1∶7.01。因此,该综合防控技术可为有效防控芝麻青枯病、实现产业提质增效提供技术支撑。

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