滴灌施药对覆膜玉米茎腐病防效及产量影响

2021-03-12李颖王耀生杨宁冯良山邹晓锦龚道枝张哲赵凤艳

植物保护 2021年1期

李颖王耀生杨宁冯良山邹晓锦龚道枝张哲赵凤艳

摘要：在遼西风沙半干旱地区，开展了人工接种茎腐病病原菌条件下覆膜滴灌施用多菌灵和戊唑醇防治玉米茎腐病效果研究。结果表明：滴灌施用50%多菌灵WP和25%戊唑醇WP对玉米茎腐病防治效果均在54%以上，两年平均防效最高的是25%戊唑醇可湿性粉剂140 g/667 m2滴灌处理，达到72.60%，平均产量为948.94 kg/667 m2，与接种不施药处理相比显著增产59.92%，50%多菌灵可湿性粉剂60、120 g/667 m2滴灌处理防效分别为54.79%和67.99%，平均产量分别为755.24、810.43 kg/667 m2;不同药剂处理间玉米穗长、百粒重差异显著;每667 m2滴灌施用多菌灵可增加收入218.68元/年。滴灌施用戊唑醇和多菌灵可有效防治玉米茎腐病，显著提高产量和效益。

关键词：水药一体化; 玉米茎腐病; 杀菌剂; 防效; 产量要素

中图分类号： S 435.131

文献标识码： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2019554

Effect on stalk rot control and yield of mulching film maize by drip irrigation system with fungicides

LI Ying1，2， WANG Yaosheng1，3， YANG Ning1，2*， FENG Liangshan2， ZOU Xiaojin4，

GONG Daozhi1，3， ZHANG Zhe2， ZHAO Fengyan2

（1. Key Laboratory of Dryland Farming and WaterSaving Agriculture， MOA， Beijing 100081， China;

2.Tillage and Cultivation Research Institute， Liaoning Academy of Agricultural Sciences， Professional

Technology Innovation Center for Dryland Farming and Waterefficient Farming of Liaoning Province，

Shenyang 110161， China; 3. Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture， Chinese

Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China; 4. Environmental Resources and Rural Energy

Research Institute， Liaoning Academy of Agricultural Sciences， Shenyang 110161， China）

Abstract ：Effects of fungicides carbendazol and tebuconazole on the control efficiency of maize stalk rot and maize yield were investigated by field experiment of chemigation under plastic film in the sandstorm semiarid area of western Liaoning province. The results showed that the control efficacy of stem base rot was above 54%. The control efficacy of tebuconazole 25% WP at 140 g/667 m2 of chemigation was up to 72.60%， and the average yield reached to 948.94 kg/667 m2， with the yield increase rate of 59.92% significantly higher than that of inoculation without treatment. The control efficacies and the average yields of carbendazim 50% WP at 60 g/667 m2 and 120 g/667 m2 of chemigation were 54.79% and 67.99%，755.24 kg/667 m2 and 810.43 kg/667 m2， respectively. The ear length， ear diameter and 100kernel weight of maize were significantly different among the different fungicides treatments. Chemigation with carbendazim can increase the income and benefit by ￥218.68 per 667 m2 each year. Chemigation with tebuconazole and carbendazim can effectively control maize stalk rot and significantly increase the maize yield and production efficiency.

Key words ：chemigation; maize stalk rot; fungicide; control efficacy; production element

长期以来，我国农业用水粗放、农药过量施用、施药方式落后等引起的农业生态环境污染和水药利用率过低是农业生产面临的突出问题。在我国新时代农业供给侧改革倡导的“一控两减三基本”和“节肥节药”政策实施后，节水省药、节本增效的施药灌溉方式成为现代农业绿色发展的必然趋势。“水药一体施药”，也称作 “化学灌溉”（chemigation）[12]，是借助压力灌溉系统使得药剂随灌溉水一起按时、均匀、准确地输送到作物根际[3]。按照作物生长需求把水分和适合的药剂定量、定时地直接提供给作物。与传统的灌溉和喷雾施药方式相比，“水药一体化”提高了灌溉水利用率，减少了药剂施用量，减少农业面源污染，增加了药剂利用率和时效性，减轻了传统灌溉与施药劳动强度，降低了有毒物质的吸入风险[4]，可实现高效控制病虫草害[56]，促进农业可持续发展。随着节水灌溉材料薄壁滴灌带的发展，滴灌在干旱半干旱地区得到广泛推广[7]，极大地促进了滴灌施药的融合与应用。我国滴灌面积逐年增长。新疆地区在玉米田应用随水施药较早也更广泛，但主要集中在防治虫害方面。戴爱梅等[89]通过滴灌施用吡虫啉、噻虫嗪及嘧啶氧磷防治玉米三点斑叶蝉，防治效果达到85.86%～95.84%，且对玉米安全。随头水滴施噻虫嗪+丁硫克百威+农药增效剂，可有效防治玉米螟、三点斑叶蝉、叶螨等害虫。罗燕娜等[10]随水滴施枯草芽胞杆菌防治棉花土传病害黄萎病，防效达到55.1%，增产17.62%。滴灌施药显著提升药效，增加作物产量，改善品质，增加效益。

近年来，辽宁省实施了“千万亩”滴灌节水工程和“节水增粮”行动。辽西地区（朝阳市、阜新市）为辽宁省新增灌溉面积核心地区。该区域玉米常年连作，土传病害镰孢茎腐病（由禾谷镰孢Fusarium graminearum，串珠镰孢F.moniliforme引起）发展迅速，且有从次要病害发展为主要病害的趋势，采用传统防治措施效果有限，严重影响玉米产量与品质，且玉米大田中后期喷药作业难以实施，防治成本较高。因此，本研究通过覆膜玉米滴灌施用多菌灵和戊唑醇的大田试验，比较分析接种条件下不同剂量药剂处理对茎腐病防效以及对产量和产量相关要素的影響，以期为滴灌方式下水药一体施药技术在北方干旱地区的应用提供实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验玉米品种：‘辽单565，辽宁省农业科学院玉米研究所提供;

试验药剂：50%多菌灵可湿性粉剂（WP），江苏省江阴市农药二厂有限公司生产;25%戊唑醇可湿性粉剂（WP），江苏省盐城双宁农化有限公司。

接种病菌：辽宁省境内采集、纯化、扩繁的玉米茎腐病最主要病原菌禾谷镰孢Fusarium graminearum Schw.。

滤纸：孔径为80～120 μm（滴灌带滴水孔径为700 μm）;

试验地点：辽宁省朝阳市建平县灌溉试验站，该地区属于半干旱季风型大陆性气候，多年平均气温7.1℃，平均降水量410 mm，生育期潜在蒸散量达600 mm，有效积温3 200℃，土壤质地砂壤土，容重1.4 g/cm3，有机质含量为1.66%，速效氮40 g/kg，速效磷12.5 g/kg，速效钾80 g/kg，田间最大持水量20.0%，pH为7.0。地下水埋深3.0 m左右。无霜期125～133 d。

各处理采用双垄沟全覆膜种植模式（宽行距65 cm，窄行距45 cm，地膜为黑色地膜，材质为聚乙烯，厚度0.008 mm），种植密度4 500株/667 m2。试验地块常年种植玉米，小斑病、穗腐病兼有发生。

1.2 试验方法

接种：分别于2017年6月20日和2018年6月27日进行接种。采用埋菌法[11]完成接菌。在玉米垄一侧距茎基10 cm处开约10 cm深小沟，取玉米粒培养基扩繁的菌种50 g埋在沟内，所有植株全部完成接种后，进行田间浇灌，以保证病原菌侵染需要的土壤湿度条件。

施药：分别于2017年7月15日和2018年7月10日发病初期采用滴灌的方法施用50%多菌灵WP 60、120 g/667 m2，25%戊唑醇WP 70、140 g/667 m2，并设

发病初期

喷施50%多菌灵WP 120 g/667 m2至玉米根部的对照（CK1），接种不施药对照（CK2）和清水灌溉不接菌不施药对照（CK3）。每处理各4次重复。各小区取同一大垄共100株（包括两小垄，每垄50株）。通过文丘里施肥器施药，将药剂溶解成母液，灌溉水量由前端灌溉系统控制，逐个打开每个小区支管进行施药，保证每小区总灌水量一致。

病害调查：8月下旬进行病害调查。玉米茎腐病发病程度需调查整个小区的病株数，统计病株率并计算防治效果;产量及产量性状调查采用五点取样法，每小区随机取5点采样，每点调查2株，调查穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重。

病株率=发病株数/总株数×100%;

防治效果= （接种不施药对照区病株率-处理区病株率）/接种不施药对照区病株率×100%。

利用SPSS，通过Duncan氏新复极差法对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 接种试验未施药处理不同年度发病效果比较

接种茎腐病病原菌14 d后未施药处理CK2 2017年和2018年平均发病率分别为98.25%和87.25%（表1），各年度发病程度均匀，适宜作为测试对象，两年发病率差异显著，2018年较2017年茎腐病发病率减少11百分点，可能与2017年玉米生长中后期降雨偏多有关。

2.2 不同施药方式对玉米茎腐病防效和产量影响

试验各处理防效和产量如表1所示。接种14 d后对照小区作物均匀发病，各施药处理对茎腐病防治效果均在54%以上。50%多菌灵WP 60 g/667 m2滴灌处理2年的防效均显著低于其他处理;25%戊唑醇WP 140 g/667 m2滴灌处理2年的防效均最高，其中2017年的防效为69.88%，显著高于其他滴灌处理和50%多菌灵WP 120 g/667 m2喷雾对照;2018年的防效为75.31%，与50%多菌灵WP 120 g/667 m2滴灌处理无显著差异，但显著高于其他处理和50%多菌灵WP 120 g/667 m2喷雾对照。年度和处理间交互作用差异不显著（P=0.183），2年的试验结果基本一致，防效受年度间影响较小，药效稳定。

滴灌施药2年玉米平均产量测算结果显示，滴灌施药处理比手动喷雾对照处理（CK1）增产7.00%～37.76%，比接种不施药对照（CK2）显著增产27.27%～59.91%。年度和处理间交互作用差异不显著（P=0）。

2.3 不同施药方式对玉米产量相关性状的影响

如表2所示，不同药剂滴灌处理间及与对照50%多菌灵WP手动喷雾对照（CK1）、清水接种对照（CK2）、清水不接种对照（CK3）之间穗行数、行粒数无显著差异。药剂滴灌处理的穗长在155.90～172.70 cm之间，25%戊唑醇WP 140 g/667 m2滴灌处理的穗长显著高于其他处理，与清水不接种对照（CK3）差异不显著。 25%戊唑醇WP 70 g/667 m2滴灌处理穗长次之;50%多菌灵WP 60、120 g/667 m2滴灌处理的穗长与50%多菌灵WP手动喷雾（CK1）、清水接种对照（CK2）之间差异不显著。25%戊唑醇WP 70 g/667 m2和140 g/667 m2滴灌处理平均穗粗显著高于清水接种对照（CK2），但与50%多菌灵WP手动喷雾（CK1）、清水不接种对照（CK3）差异不显著，而50%多菌灵WP 60 g/667 m2和120 g/667 m2滴灌处理与50%多菌灵WP手动喷雾（CK1）、清水不接种对照（CK3）均无显著差异。50%多菌灵WP 120 g/667 m2滴灌处理百粒重最高，与50%多菌灵WP 60 g/667 m2滴灌处理、清水不接种对照（CK3）差异不显著，清水接种对照（CK2）的百粒重最低，显著低于各滴灌施药处理和清水不接种对照（CK3），但与50%多菌灵WP手动喷雾（CK1）无显著差异。

2.4 经济效益分析

以药剂多菌灵为例从药剂投入、人工投入和产量等方面进行效益比较。结果（表3）显示，滴灌施药每年使用农药120 g/667 m2，计12元/667 m2，手动喷雾施药每年使用农药240 g/667 m2，计24元/667 m2。传统的喷雾处理每年杀菌剂至少施用2次，滴灌施药与之相比减少了用药次数，减少了用药量;传统手动喷雾每年需人工费用约为20元/667 m2，滴灌施药的人工费用仅为4元/667 m2，比传统手动喷雾费用减少80%。与传统喷雾施药相比，滴灌施药可增加产量收入218.68元/667 m2·年。

3 结论与讨论

本研究表明滴灌施药在茎腐病防效（54.36%～75.31%）、产量（比人工喷雾施药增产9.62%～37.74%）、经济效益（增加产量收入218.68元/667 m2·年）等方面明显优于传统施药，在经济投入（减少人工费16元/667 m2·年）上远低于喷雾施药。滴灌施药更适宜集约化大规模生产，并可以减少农业面源污染，实现节水节药增产增效。

戊唑醇属于三唑类杀菌剂。程亮等[12]利用滴灌施用三唑类杀菌剂苯醚甲环唑防治花生黑斑病，取得了较好的防治效果，与本文试验结果相一致，并均有促进产量增加提高作物质量的作用。多菌灵为苯并咪唑类杀菌剂，本试验结果与王铁生等[13]使用该药剂防治人参根部病害效果相似。本试验所用药剂均为可湿性粉剂，虽然在水中可以溶解的剂型更适合用于滴灌系统，更利于植物吸收，但本试验中药剂在施用前先溶解为母液再使用文丘里施肥器施药，较好地解决了药剂溶解的问题。文丘里施肥器是一种较为精确的施肥装置，本试验中文丘里施肥器安装于滴灌系统的支管与施药试验区连接处，各小区前端安装有手动开关。施药时先关闭不施药小区，施药小区在完成施药后需灌少量清水清洗管道，保证不同小区施药间无影响。灌水量由辽宁省农业科学院自行研制的水肥药一體机[14]进行精准控制。

本研究中2018年度穗腐病自然发病较重，对产量有一定影响。施用的滴灌药剂均为广谱性内吸性药剂，通过根部吸收，对穗腐病有较好的防治效果，减少了产量损失，提高了产品质量。滴灌施药处理对穗长、穗粗影响较大，尤其25%戊唑醇WP 140 g/667 m2处理下的穗长、穗粗显著高于接种不施药对照，因此，穗长、穗粗的增加对增产贡献是最高的。但是，滴灌施药处理与接种不施药对照的百粒重与产量并不呈正相关，这可能是由于穗腐病自然发病，导致缺粒现象明显，使得同穗上未发病籽粒获得营养更多，百粒重更高。25%戊唑醇WP 140 g/667 m2处理产量高于清水不接种对照（CK3），这可能与高浓度戊唑醇除有杀菌功能，还有调节、刺激植物生长发育，增强植物逆境生长的作用有关[1516]。

玉米茎腐病致病菌多为镰孢菌（以禾谷镰孢为主）和腐霉菌（以肿囊腐霉 Pythium inflatum 为主）两大类同时侵染[1718]。本试验是在接种条件下防治，接种菌为禾谷镰孢 Fusarium graminearum Schw.，为本地区分离纯化，实验室扩繁菌源，是本地区最主要致病菌。选用单一菌源可使试验结果更易于分析。本研究只针对试验条件下防效、产量、经济效益进行比较分析，并未对安全性进行试验，滴灌施药对环境安全性、作物农药残留等有待进一步测定分析。

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