氰氨化钙施用量对油菜根肿病发生、产量和经济效益的影响

2023-06-17陈红琳杨泽鹏陈尚洪郑盛华万柯均敖玉琴王昌桃沈学善刘定辉

江苏农业科学 2023年10期

陈红琳杨泽鹏陈尚洪郑盛华万柯均敖玉琴王昌桃沈学善刘定辉

摘要：为探讨氰氨化钙不同施用量对油菜根肿病的防治效果及对产量、经济效益的影响，以油菜品种川油81为供试材料，在川中丘陵安州区秀水镇、川西平原广汉市高坪镇开展氰氨化钙不同施用量的大田试验，以不施用氰氨化钙为对照（CK），设置施用氰氨化钙150、300、450、600kg/hm2共4个处理（分别为处理CC150、CC300、CC450、CC600），分析油菜土壤pH值、苗期根肿病发病率、成熟期干物质量、产量构成、经济效益等指标的变化情况。结果表明，施用氰氨化钙后，在油菜种植初期增加了土壤pH值，安州、广汉试点CC600处理分别较CK显著升高了11.18%、7.68%，而收获期广汉试验点施用量≥300kg/hm2时土壤pH值显著高于CK。安州试点油菜苗期根肿病发病率、病情指数较CK分别降低14.37%～60.89%、6.97%～63.41%，干物质积累量、有效角果数、一次分枝数分别增加33.14%～80.74%、43.72%～108.96%、36.75%～114.92%，油菜籽产量显著增加57.93%～89.02%（P<0.05），经济效益增加3253.80～4959.00元/hm2，以CC600处理最高，CC150处理次之；广汉试点各氰氨化钙处理根肿病发病率降低12.61%～40.19%，CC600处理下，植株发病率、病情指数分别显著降低40.19%、34.78%（P<0.05），干物质积累量、有效角果数、一次分枝数分别显著增加23.40%、26.60%、17.33%（P<0.05），各处理油菜籽产量分别增加6.45%～20.33%，但仅当施用量≥450kg/hm2时增产效果显著（P<0.05），各处理经济效益均低于CK，以CC150处理降低最少，CC450处理次之。氰氨化钙对根肿病有不同程度的防控效果，提高了油菜干物质积累量和产量。在四川油菜主产区，发病较重区域施150～600kg/hm2氰氨化钙可显著提高油菜产量，促进农户增产增收；在发病较轻区域，因目前氰氨化钙成本较大，需考虑经济效益。建议进行根肿病防控时，发病较重的区域以基施150～450kg/hm2为宜，发病严重的区域以基施600kg/hm2为宜。

关键词：氰氨化钙；根肿病；油菜；产量；经济效益

中图分类号：S634.304；S436.349文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2023）10-0113-06

四川省是全国油菜生产大省。据国家统计局统计，四川省2020年油菜籽播种面积129.2万hm2，占全国油菜种植面积的19.1%，位居全国第二；油菜籽总产量317.2万t，占全国总产量的22.6%，位居全国第一。近年来，随着人们对菜籽油消费需求的扩大，油菜生产机械化程度不断提高，土传病害也相继加重［1］。根肿病是专性侵染十字花科作物的土传病害，油菜受感染后，苗期根部肿大，植株生长缓慢、萎蔫甚至死亡，严重减产，俗称“油菜癌症”［1-3］。根肿病在四川、湖北、湖南、安徽、云南、贵州等省均有不同程度的分布，严重影响油菜生产［1，4-7］。

土壤中的病原菌是引起油菜根肿病的主要原因，对土壤进行消毒对土传病害的防治有本质性的效果。已有研究表明，氰霜唑、百菌清等杀菌剂通过苗床杀毒或灌根等措施，对油菜根肿病有一定防效［7-8］，但对土壤结构和环境破坏较大，并且给人类健康、农产品质量安全和环境安全带来潜在威胁，不适宜大面积推广［3，9］。选育并种植抗病品种是有效防控根肿病的方法，但由于不同区域根肿病生理小种演化现象严重，品种抗性易丧失，且根肿病为土传病害，其蔓延趋势不易控制［3，9-10］。根腫病发病条件除了受孢子浓度等影响外，还受土壤pH值等环境因素影响，土壤弱酸性条件下适宜发病［11］。氰氨化钙，别称石灰氮，具有土壤消毒与培肥地力的双重作用，能有效改善土壤酸碱环境，其有效成分能均匀缓慢释放出作物可吸收的氮，生成氢氧化钙和氰氨，氰氨对土壤微生物具有较强的杀灭作用，并逐渐水解形成尿素或氨，直接被作物吸收［12-15］。

窦玉青等发现，氰氨化钙对植烟土壤消毒后，烤烟青枯病、黑胫病的平均发病率分别减少89.5%、84.6%，单位面积产值分别比对照提高了17.22%、23.01%［16］。陈利达等研究发现，氰氨化钙和玉米秸秆协同处理对生菜根腐病、茎基腐病的防效分别达56.81%、47.49%，且增产率达44.08%［17］。然而，目前对氰氨化钙防病增产效果的研究还多局限于蔬菜［12-13，17-18］、烤烟［15-16］等作物，而针对四川省油菜根肿病的研究尚未见报道［19］。因此，通过研究施用氰氨化钙对油菜生长发育、病害发生、产量和种植效益等指标的影响，提出根肿病防控的氰氨化钙适宜施用量，以期为油菜产业可持续发展提供理论依据和技术指导。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验于2019—2020年在四川省绵阳市安州区塔水镇浮萍村和广汉市高坪镇李堰村进行。试验地选择有代表性且有根肿病发病史的田块，同一试验点所有试验小区位于同一地块。前茬为水稻，土壤为粉沙质壤土。安州试点0～20cm土壤pH值6.53，含有机质30.79g/kg、全氮2.04g/kg、速效氮212.65mg/kg、有效磷22.50mg/kg、速效钾109.3mg/kg；广汉试点0～20cm土壤pH值6.65，含有机质30.60g/kg、全氮2.09g/kg、速效氮243.80mg/kg、有效磷32.70mg/kg、速效钾106.83mg/kg。

1.2试验材料

供试材料为四川省冬油菜主推品种川油81，由四川省农业科学院作物研究所提供；氰氨化钙（含N≥20%、CaCN2≥50%），黑色颗粒状固体，由宁夏大荣化工冶金有限公司提供；肥料品种为尿素（含N≥46%），过磷酸钙（含P2O5≥12%），氯化钾（含K2O≥60%），速滋硼（含B≥20%）。

1.3试验设计

采用随机区组试验设计，共设置5个处理，分别为：（1）CK，不施用任何改良剂；（2）CC150，施用氰氨化钙150kg/hm2；（3）CC300，施用氰氨化钙300kg/hm2；（4）CC450，施用氰氨化钙450kg/hm2；（5）CC600，施用氰氨化钙600kg/hm2。小区面积4m×8m=32m2，重复3次，小区间间隔1.5m，各小区筑埂宽30cm、高30cm，并用塑料薄膜对0～100cm土层进行隔离以防处理间相互影响。每处理基施纯N180.00kg/hm2、P2O590.00kg/hm2、K2O75.00kg/hm2、B3.00kg/hm2。播种前7d将基肥和氰氨化钙均匀撒施于土表，然后进行混翻（15cm）（氮、磷、钾不足部分以尿素、过磷酸钙肥、氯化钾补足）。安州试点于9月30日对土壤进行处理，10月9日人工撬窝直播，小区面积为4m×8m=32m2；广汉试点于10月9日对土壤进行处理，10月13日人工撬窝直播，小区面积为6m×6m=36m2。2个试点植株行距、株距均为25cm，每穴定苗2株，种植密度为32.00万株/hm2。

1.4测定指标及方法

1.4.1土壤pH值测定

分别在土壤消毒处理前、土壤消毒后10d、收获时共取样3次。土壤pH值测定以1.0mol/LKCl作为溶剂，按照土和溶剂的质量比1∶5提取，用PHS-3C型酸度计测定提取液的pH值。

1.4.2发病率和病情指数

按照NY/T3621—2020《油菜根肿病抗性鉴定技术规程》进行病害调查，记录时间为油菜越冬期［20］。

病情指数=∑（病级株数×代表级数）/（株数总和×最高病级值）×100。

1.4.3干物质积累量和收获指数

成熟期时每个小区选取代表性植株10株，按照根、茎、枝、角果壳、籽粒分成5个部分，105℃杀青30min，80℃烘干至恒质量并称量，测定植株干物质积累量，并计算产量收获指数［21］。

1.4.4农艺性状调查

成熟期调查10株代表性植株产量构成因子，调查项目包括单株分枝数、角果数、每角粒数、千粒质量。每个小区适时单独收获，晒干后按5%折算产量。

1.4.5品质

使用FOSS公司的5000型近红外谷物分析仪测定籽粒含油率。

1.4.6经济效益

记录生育期内机械、化肥、农药及人工等成本，计算经济效益。

净收益（元/hm2）=总产值-总成本；

成本（元/hm2）=物资成本+人工成本+机械作业成本；

总产值（元/hm2）=籽粒产量×油菜籽单价。

1.5数据统计与分析

采用MicrosoftExcel2010和SPSS22.0统计分析软件进行数据处理和作图，用Duncans新复极差法进行方差分析。

2结果与分析

2.1施用氰氨化钙对油菜土壤pH值的影响

表1结果表明，施用氰氨化钙10d后，安州、广汉2个试点pH值较CK呈增加趋势，CC600用量最大，pH值升高也最大，分别较CK显著升高了11.18%、7.62%（P<0.05）。安州试点pH值升高较大，可能与该试点的基础土壤pH值较低有关。收获期，安州试点各处理pH值与CK差异不显著，未施用氰氨化钙的土壤酸化持续加重，而施用氰氨化钙有减弱土壤继续酸化的趋势，但广汉试点施用量≥300kg/hm2时土壤pH值显著高于CK。表明在当前试验施用量下，氰氨化钙对油菜土壤pH值的影響主要体现在前期，而后期影响较小。

2.2施用氰氨化钙对油菜苗期根肿病防治效果的影响

图1结果表明，施用氰氨化钙后，2个试点油菜根肿病发病率和病情指数明显降低，安州试点根肿病发病程度较重。其中，安州油菜苗期根肿病发病率、病情指数分别较CK降低14.37%～60.89%、6.97%～63.41%，且随施用量的增加呈逐渐降低的趋势，当施用量为450kg/hm2时，发病率、病情指数分别比CK显著降低24.60%、32.21%（P<0.05）；广汉试点施用氰氨化钙后，油菜苗期根肿病发病率较CK降低12.61%～40.19%，且随施用量的增加呈先增后降的趋势，病情指数变化趋势与安州试点一致，但仅在CC600处理植株发病率、病情指数较CK均显著降低，降幅分别为40.19%、34.78%（P<0.05）。

2.3施用氰氨化钙对油菜成熟期干物质量和收获指数的影响

图2结果表明，施用不同量的氰氨化钙后，2个试点油菜成熟期干物质量明显增加。其中，安州试点油菜干物质量较CK增加33.14%～80.74%，以CC600处理最高，与CK间差异达显著水平（P<0.05），各处理收获指数较CK提高2.21%～15.08%，以CC300处理最高，但与CK间差异均不显著（P<0.05）。广汉试点干物质量随施用量的增加呈逐渐增加的趋势，当施用量≥300kg/hm2时，干物质量高于CK，且CC600处理较CK显著增加23.40%（P<0.05）；从收获指数来看，仅CC150收获指数略高于CK，各处理间差异均不显著（P<0.05）。

2.4施用氰氨化钙对油菜成熟期农艺性状的影响

图3结果表明，施用氰氨化钙能明显增加油菜角果数和一次分枝数，且随施用量的增加整体呈逐渐增加的趋势。其中，安州试点油菜有效角果数、一次分枝数分别较CK增加了43.72%～108.96%、36.75%～114.92%，以CC600处理最大，其中CC450、CC600处理与CK差异达显著水平（P<0.05）。广汉试点CC600处理下的油菜有效角果数、一次分枝数最多，分别较CK显著增加26.60%、17.33%，其余处理与CK差异不显著。氰氨化钙对2个试点角果粒数和千粒质量的各处理间差异均未达显著水平。

2.5施用氰氨化钙对油菜籽产量和含油率的影响

由图4可知，施用氰氨化钙后，安州试点各处理较CK显著增产57.93%～89.02%（P＜0.05），且以CC600处理最高；油菜籽含油率随施用量的增加均呈先增加后降低的趋势，以CC450处理最高，较CK增加0.28%，CC600处理最低，较CK显著降低2.77%（P＜0.05）。广汉试点各处理油菜籽产量较CK增加6.45%～20.33%，当施用量≥450kg/hm2时差异显著（P＜0.05）；各氰氨化钙处理油菜籽含油率变化趋势与安州试点一致。

2.6施用氰氨化钙对油菜籽经济效益的影响

对不同处理油菜籽的经济效益进行比较，施用氰氨化钙后，安州试点油菜籽净效益增加3253.80～4959.00元/hm2，以CC600处理最高，CC150处理次之；广汉试点各处理净收益均低于CK，以CC150处理降低最少（表2）。

3讨论

3.1施用氰氨化钙对油菜根肿病发生的影响

根肿病在土壤弱酸性条件下容易发病，碱性环境能够有效抑制根肿病的病株率和病情指数［11］。本试验结果表明，施用氰氨化钙后，2个试点油菜苗期根肿病的发病率均较CK降低，与前人研究结果一致［1］。这是因为氰氨化钙分解过程中产生Ca（OH）2和氰胺，一方面使土壤pH值上升，破坏利于土传病原菌孳生的酸性环境；另一方面对土传病原菌具有抑制作用，从而降低土传病害的发生率［1，17］。安州试点的氰氨化钙施用量≥450kg/hm2时，发病率、病情指数分别较CK显著降低24.60%～60.89%、32.21%～63.41%，广汉试点氰氨化钙施用量达600kg/hm2时，根肿病发病率、病情指数分别较CK显著降低40.19%、34.78%。这可能与2个试点根肿病的发病程度不同有关。程雨贵等研究表明，在上一季油菜根肿病发病率46.7％的田块中，常规施用复合肥和碳酸氢铵作底肥的基础上，添加900kg/hm2的氰氨化钙会使土壤pH值明显升高，但对油菜根肿病的作用效果不明显，这是因为导致根肿病发病的生理小种在各发生年份之间有巨大差异，与当年根肿病发病率较低，处理和对照的发病率均在0.5%～1.5%之间有关［19］。而任体容等研究表明，当氰氨化钙施用量为450kg/hm2时，油菜根肿病防效可达43%［22］，这与本研究的结果相当。

3.2施用氰氨化钙对油菜生长发育及产量的影响

氰氨化钙含氮（N）20%以上，是一种缓释肥料，其有效成分能全部分解为作物可吸收的氮，使作物增产［23］。本试验条件下，安州试点施用氰氨化钙后，各处理油菜成熟期干物质积累量较CK提高了33.14%～80.74%，收获指数均高于CK，有效角果数增加了43.72%～108.96%，各处理较CK显著增产57.93%～89.02%（P<0.05）。广汉试点各处理油菜籽产量较CK增加6.45%～20.33%，进一步证实了氰氨化钙的增产效应，如在湖北枝江水稻土上的研究发现，氰氨化钙作底肥施用300、900kg/hm2后，油菜极显著增产71.5%、121.4%［19］，这可能因为氰氨化钙处理中部分氮素以缓释肥形式释放，肥效在油菜苗后期和现蕾抽薹时发挥作用，油菜生长后期养分供应充足，生物量相对较高，有效角果数多、千粒质量较大［24］。安州试点和广汉试点不同处理间，每角果粒数和千粒质量与CK间差异均不显著（P<0.05），角果数和产量均以施用600kg/hm2处理最大，说明氰氨化钙主要通过改善有效角果数来提高群体产量，这与前人的结果［19］基本一致。

油菜种植净收益是显著影响农户种植意愿的3个因素之一。与CK相比，施用氰氨化钙后，安州试点因增产幅度大于广汉试点，净收益增加3253.80～4959.00元/hm2；而广汉试点净收益均降低，以施用量150kg/hm2处理降低最少，这主要和氰氨化钙的投入成本有关。因此，为提高油菜种植效益，在施用第2、3年后或者降低施用量是否仍能降低根肿病发病率和油菜产量损失，还需进一步开展长期定位研究。

4结论

氰氨化钙对根肿病有不同程度的防控效果，提高了油菜种植前期的土壤pH值，防止土壤酸化，减轻根肿病危害，并作为缓释肥料增强了油菜生长后期的肥效。同时，通过增加成熟期油菜角果数、干物质积累量，最终增加产量。综合考虑经济效益，在四川油菜主产区常年发病较轻的区域，因目前氰氨化钙成本较大，可采用移栽方式，苗床地可施用氰氨化钙进行消毒灭菌；常年发病较重的区域以基施150～450kg/hm2为宜，可显著提高油菜产量，促进农户增产增收；发病严重的区域可基施600kg/hm2，避免减产绝收。

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