一种国产种衣剂方案对玉米生长发育及产量的影响
2022-06-22张春娇陶冬妍张宝顺刘继宏魏明丽
张春娇 陶冬妍 张宝顺 刘继宏 魏明丽
(黑龙江省齐齐哈尔市农业技术推广中心,齐齐哈尔 161000)
2011 年我国玉米的总产量在2.113 亿t,超过水稻(2.028 亿t)[1],成为第一大粮食作物,近几年我国玉米播种面积每年在4000 万hm2以上,每年的总产量在2.485 亿t 以上[1],玉米直接关系到国家粮食安全以及人民生活水平的提高,在社会和经济发展中发挥着特别重要的作用。随着机械化的普遍使用和种植习惯的改变,机械化单粒播种技术已经被普遍接受,在保证种子质量和减少播种量的同时,保证苗齐苗壮是玉米获得高产的前提条件[2]。各种苗期病虫害是影响出苗质量的因素之一,种子包衣技术对其有很好的防治效果,目前对种子进行包衣成为玉米丰产的一项关键技术。
种子处理技术已经发展成一个较为成熟的产业,在众多产品中得到广泛应用,如先正达公司的噻虫嗪、高效氯氟氰菊酯、咯菌腈、氟唑环菌胺等,拜耳公司的吡虫啉、戊唑醇等,巴斯夫公司的灭菌唑等。我国的种子包衣技术近些年发展迅速,已经进入到少数能够自主开发原药的国家行列。目前种子包衣作为一项重要的种子加工工序已经被广泛应用到各种农作物种子生产中,尤其在玉米生产中,几乎全面覆盖玉米种植区,推广面积在粮食作物中最大。齐齐哈尔市地区近3 年的玉米种植面积都在100万hm2以上,因种植区域跨度大,病虫害发生严重程度等的不同,科学合理地选择和使用种衣剂[3],才能有效地减少玉米生产中的风险,为稳产高产提供更好的保障。市场上种衣剂数目繁多,效果不一。进口种衣剂在成膜剂、原药纯度、悬浮剂制作工艺上要好于国产种衣剂,随着近几年技术的发展国产种衣剂各项指标也飞速发展,价格上明显优于进口种衣剂,基于此,以一种国产的种衣剂方案、一种市场上销售良好的进口种衣剂方案和未包衣种子(CK)为处理,在齐齐哈尔地区进行室内和田间试验,着重研究国产种衣剂方案对玉米发芽率、生长发育、病害及产量的影响,进一步进行效益分析,探索出这种国产种衣剂的优势,以及进一步加大推广的可行性。
1 材料与方法
1.1 供试材料及药剂供试玉米材料共6 个,分别为齐丰1703、齐丰3871、齐丰1、齐禾401、嫩单202、嫩单20,分别由黑龙江齐丰农业科技有限公司、黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院提供。
供试药剂:爱米乐、奥佳乐、适立莠悬浮种衣剂、红色成膜剂由中化作物保护品有限公司生产;立克秀、高巧悬浮种衣剂、拜力膜由拜耳作物科学(中国)有限公司生产;顶苗新微乳剂由爱利思达生物化学品有限公司生产。
1.2 试验设计共设计3 个试验处理,国产种衣剂方案(处理a)、进口种衣剂方案(处理b)和未包衣种子(处理c,CK)。田间试验采用随机区组设计,3次重复,每个小区5 垄,垄长10m,垄距0.65m,株距0.25m,处理之间采用间比法。于2021 年4-10 月在齐齐哈尔市优势农作物新品种展示示范园区进行,试验地为碳酸盐黑钙土,前茬作物为玉米,地势平整,肥力中等,排水良好,有灌溉机井,符合试验对土地和相关条件的要求。采取精量播种的方式,每穴1 粒。播种遵循当地农事操作习惯。
1.3 种衣剂包衣方案本研究设置的2 种种衣剂方案都对丝黑穗病和茎腐病有一定的防治效果。国产种衣剂方案(处理a):爱米乐300g+奥佳乐200g+适立莠150g+红色成膜剂200g,包衣100kg 玉米种子;进口种衣剂方案(处理b):高巧550mL+顶苗新180mL+立克秀150mL+拜力膜430g,包衣100kg 玉米种子。其中国产种衣剂方案为3 年试验摸索的最佳配比,进口种衣剂方案为本地区普遍应用的方案。采用手工包衣的方式,用一次性塑料吸管吸取混合均匀的兑水药液,滴入一次性塑料自封袋中,按计算量加入玉米种子,封牢袋口,迅速晃动塑料袋,摇晃均匀后,晾干备用。
1.4 田间调查计算播种后观察出苗情况,播种15d 左右调查出苗数,并计算出苗率。拔节期每小区选取有代表性的5 株玉米测量植株株高和近地面茎基部第1 节的茎粗。乳熟期每小区选取有代表性的5 株玉米测量植株的株高、茎粗(用游标卡尺测茎基部露出地面第1 节中间椭圆面的宽面数据)、穗位高。每小区调查统计全部玉米株数和病株数,在玉米成熟后期症状明显时调查防治效果,计算病株率和防治效果。
病株率(%)=病株数/调查总株数×100
防治效果(%)=(对照病株数-处理病株数)/对照病株数×100
1.5 室内发芽试验上述3 种处理种子的发芽试验在室内FYS全自动种子发芽室进行,设常温处理、低温处理和低变温处理3 种温度条件,共9 个处理,每个处理重复4 次,每重复100 粒种子,置于砂床培养。常温处理为25℃恒温,光照培养7d;低温处理为温度10℃、无光照培养5d,再25℃恒温、光照培养5d;低变温处理设置为白天15℃,夜晚5℃,处理5d,再25℃恒温处理5d。
发芽试验结束计算种子发芽率,每重复随机取5 株测定茎粗、株高、植株鲜重、根鲜重。
1.6 数据统计与分析运用SPSS 23.0 统计软件对试验数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 田间玉米苗期性状2021 年5 月10 日播种,5月24 日调查出苗率。从表1 中可以看出,处理a 出苗率高于处理b、处理c(CK),3 个处理间差异不显著,表明种衣剂处理对出苗没有负面的影响。处理c(CK)苗期茎粗高于处理a,处理a 高于处理b,3个处理间差异不显著。处理a 苗期株高显著高于处理b,高于处理c(CK),但差异不显著,处理c(CK)高于处理b,差异也不显著。整体看种衣剂处理没有显著地促进植株幼苗期的生长。
表1 不同种衣剂处理下的玉米苗期生长情况
2.2 乳熟期性状和产量从表2 中可以看出,乳熟期茎粗处理c(CK)高于处理b,2 个处理间差异不显著,处理c(CK)茎粗显著高于处理a,苗期也是处理c(CK)的茎粗高于种衣剂处理,与多种因素相关,需进一步研究。处理b 株高高于处理c(CK)、处理a,3 个处理间差异不显著。处理a 穗位高高于处理b、处理c(CK),3 个处理间差异不显著。成熟期测产,处理a 产量高于处理b、处理c(CK),3 个处理间差异不显著。种衣剂处理对玉米乳熟期植株的性状没有显著的影响,对产量均有提高,处理a 产量比处理b 高出4%。
表2 不同种衣剂处理下的玉米乳熟期及成熟期产量情况
2.3 玉米抗病性成熟期对丝黑穗和茎腐病进行全株调查,整个试验区就1 株丝黑穗病,而且是在处理c(CK)上,说明处理a 和处理b 对丝黑穗病的防治都有很好的效果。从表3 中可以看出,处理a茎腐病的病株率小于处理b、处理c(CK),3 个处理间差异不显著,防治效果是处理a 高于处理b,高出11.86 个百分点。
表3 不同种衣剂处理对玉米茎腐病的影响
2.4 经济效益分析按照每hm2土地用种量26.25kg 计算,玉米干籽粒按照2021 年冬齐齐哈尔地区的市场价1.8 元/kg 计算,从表4 中可以看出,每hm2处理a 比处理c(CK)增加产值1795.23 元,处理b 比处理c(CK)增加产值1056.78 元;去除种衣剂成本,处理a 纯增收1776.86 元,处理b 纯增收996.41 元,处理a 比处理b 多增收780.45 元。表明国产种衣剂方案,无论是在前期节省成本,还是后期增加收入方面都优于进口种衣剂方案。
表4 不同种衣剂处理经济效益对比情况
2.5 室内发芽试验从表5 中可以看出,常温情况下处理a 出苗率高于处理b、处理c(CK),3 个处理间差异不显著。处理b 茎粗显著高于处理a 和处理c(CK),处理a 高于处理c(CK),但2 个处理间差异不显著。处理c(CK)株高高于处理a、处理b,3个处理间差异不显著。处理a 植株鲜重和处理b 显著高于处理c(CK),处理a 高于处理b,但差异不显著。3 个处理间的根鲜重差异显著,处理a 显著高于处理b、处理c,处理b 显著高于处理c(CK)。
表5 常温室内幼苗生长情况
从表6 中可以看出,低温情况下处理a 和处理c出苗率显著高于处理b,处理a 高于处理c(CK),但2个处理间差异不显著。3个处理间茎粗差异不显著。处理c(CK)株高显著高于处理a 和处理b,处理a高于处理b,但2 个处理间差异不显著。处理a 植株鲜重显著高于处理c(CK),处理a 高于处理b,但差异不显著。3 个处理间根鲜重差异显著,处理a 显著高于处理b、处理c,处理b 显著高于处理c(CK)。
表6 低温室内幼苗生长情况
从表7 中可以看出,低变温情况下,处理a 出苗率显著高于处理b 和处理c(CK),处理c(CK)与处理b 出苗率相同。处理b 茎粗显著高于处理a 和处理c(CK),处理c(CK)高于处理a,但差异不显著;处理c(CK)株高显著高于处理a 和处理b,处理a 高于处理b,但差异不显著。处理a 和处理b植株鲜重显著高于处理c(CK),处理a 高于处理b,但2 个处理间差异不显著。3 个处理间根鲜重差异显著,处理a 显著高于处理b、处理c,处理b 显著高于处理c(CK)。
表7 低变温室内幼苗生长情况
3 结论与讨论
3.1 安全性分析田间试验结果表明国产种衣剂处理a和进口种衣剂处理b幼苗均能正常发芽出苗,且出苗率均高于处理c(CK),起到正向促进作用,这与李伟堂等[4]研究种衣剂处理使得种子出苗率显著提高结果相类似。表明国产种衣剂处理a 和进口种衣剂处理b 种衣剂方案的安全性没问题,田间成苗率是保证玉米田间密度的基础,保证玉米田间幼苗密度又是玉米高产稳产的决定性因素。国产种衣剂处理a 在苗期株高是显著高于进口种衣剂处理b 的,在田间出苗率、苗期株高、乳熟期穗位高、成熟期产量上是高于处理c(CK)的,本研究中种衣剂处理使得出苗率和产量均提高,与赵文梅[5]研究种衣剂对玉米生长及产量的影响,种衣剂促进出苗率且产量有所提高结果是一致的。
室内常温发芽试验中国产种衣剂处理a 与进口种衣剂处理b 都起到促进发芽的作用,低温、低变温条件下国产种衣剂处理a 起到促进发芽的作用,而进口种衣剂处理b 未起作用或起抑制作用,低温、低变温是齐齐哈尔地区早春播种易出现的天气现象。总的来看国产种衣剂处理a 促进出苗好于进口种衣剂处理b。株高、茎粗在3 个温度条件下无明显的趋势变化,国产种衣剂处理a 的植株鲜重、根鲜重在3 个温度条件下是显著高于处理c(CK)的,植株鲜重有所提高与许海涛等[6]研究种衣剂对玉米种子活力及生长发育的影响中植株鲜重比对照有所提高相一致。刘志伟等[7]研究不同剂量的锐胜种衣剂包衣处理在生产上的效用,以X4 处理植株鲜重、根鲜重增加明显,X4 处理有效成分与本试验中国产种衣剂处理a 相同,不同在于一个室外试验一个室内试验,间接说明国产种衣剂处理a 增加产量的原因之一是促进了根的生长发育。
3.2 药效分析使用国产种衣剂处理a 和进口种衣剂处理b 均可以有效地防治玉米丝黑穗病的发生;对茎腐病均有一定程度的防治效果,其中国产种衣剂处理a 对茎腐病的防治效果要好于进口种衣剂处理b。
3.3 经济效益分析从产量上看,国产种衣剂方案的每hm2产量是高于进口种衣剂方案的,按照2021年冬齐齐哈尔市的市场价格,结合种衣剂的成本,国产种衣剂方案前期节成本,后期增收入,说明该方案在齐齐哈尔地区推广是可行的。
截至目前,我国玉米上已经正式获批登记的玉米种衣剂共有255 种[8],涉及的活性成分主要包括各种杀虫剂和杀菌剂,成分由原来的单一组分向多组分发展,由高毒农药向中、低毒高效农药发展。应用种衣剂处理种子是提高种子质量、降低病虫害发生、增产丰收的有效措施,在农业发展中起着重要的作用。玉米种衣剂在玉米生产中应用十分普遍,使用种衣剂包衣接近100%,表现出了良好的防病防虫、节本增收效果。在玉米生产中通过种衣剂包衣处理种子,可以真正实现“一剂多防”和“后病(虫)前防”,通过一次施药,减少后期病虫害发生和化学农药的施用量,最终达到减药增效效果[9]。在保证了产品防治效果增产的同时还降低了防治成本,做到物美价廉,在实际生产中是十分必要的。