不同營養(yǎng)元素對玉米莖腐病的調(diào)控效果

孔曉民，韓成衛(wèi)，宋春林，蔣 飛，曾蘇明，吳秋平(濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院/國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系濟(jì)寧綜合試驗(yàn)站，山東 濟(jì)寧 272031)

不同營養(yǎng)元素對玉米莖腐病的調(diào)控效果

孔曉民，韓成衛(wèi)*，宋春林，蔣 飛，曾蘇明，吳秋平
(濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院/國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系濟(jì)寧綜合試驗(yàn)站，山東 濟(jì)寧 272031)

選擇6種不同類型肥料，研究其對玉米生長以及玉米莖腐病發(fā)生的影響，探討通過調(diào)節(jié)礦質(zhì)營養(yǎng)防治玉米莖腐病的可行性。結(jié)果表明：不同肥料對玉米莖腐病的防治效果有顯著差異，鉀肥可明顯提高玉米抗莖腐病能力，在一定范圍內(nèi)，隨著施肥量增加防治效果逐漸提高。氯化鉀300 kg/hm2的防效最好，為52.20%；其次為磷酸二氫鉀4.5 kg/hm2處理，防效為50.60%。施用硫酸鋅和有機(jī)肥也有一定的效果，防效分別為39.36%和34.54%，而高氮復(fù)合肥和尿素的防效較差。不同肥料處理對玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量表現(xiàn)不同效應(yīng)，產(chǎn)量效應(yīng)大小依次為磷酸二氫鉀(4.5 kg/hm2)>氯化鉀(300、225 kg/hm2)>高氮復(fù)合肥(600 kg/hm2)>有機(jī)肥(45 000 kg/hm2)>硫酸鋅(30 kg/hm2)>尿素(750 kg/hm2)>不施肥處理(CK)。與CK相比，各處理分別增產(chǎn)18.9%、16.1%、14.9%、11.3%、8.5%、8.4%和6.7%。增施鉀肥和有機(jī)肥，補(bǔ)充鋅肥，可有效改善玉米植株性狀，增強(qiáng)抗逆性，減少莖腐病的發(fā)生，提高植株結(jié)實(shí)性，實(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)增收。

營養(yǎng)元素； 玉米莖腐??； 田間試驗(yàn)； 調(diào)控效果

玉米莖腐病又稱玉米青枯病、玉米莖基腐病，是世界玉米的主要病害。近年來，隨著我國玉米種植面積持續(xù)增加，品種更新?lián)Q代步伐加快，氣候條件和耕作制度的變化，玉米莖腐病在黃淮海地區(qū)大面積暴發(fā)流行，已躍升為嚴(yán)重危害玉米生產(chǎn)的新主要病害，成為玉米生產(chǎn)上亟待解決的問題。玉米莖腐病一般年份發(fā)病率為10%～20%，最高可達(dá)80%以上，多雨年份發(fā)病尤其嚴(yán)重。調(diào)查和研究[1-3]表明，玉米莖腐病植株果穗的粒數(shù)和千粒質(zhì)量與病害損失率密切相關(guān)。發(fā)病率每增加1%，單穗籽粒損失率提高0.485%，千粒質(zhì)量損失率提高0.304%。植株發(fā)病程度嚴(yán)重時(shí)，減產(chǎn)可以達(dá)到35%以上。雖然國內(nèi)外對玉米莖腐病做了一些研究，但主要集中在病原菌種類鑒定、品種抗病性、發(fā)病規(guī)律等方面[4-8]，國內(nèi)外尚無一種有效防治玉米莖腐病的方法。施用營養(yǎng)物質(zhì)是調(diào)控植物病害發(fā)生的有效措施之一，是化學(xué)防治方法的補(bǔ)充，對于一些特殊的病害，目前尚無較好的化學(xué)防治方法，調(diào)節(jié)礦質(zhì)營養(yǎng)是值得研究的新途徑，然而未見有關(guān)通過調(diào)節(jié)礦質(zhì)營養(yǎng)防治玉米莖腐病的系統(tǒng)研究報(bào)道。為此通過田間試驗(yàn)，采用人工接菌的方法，選擇6種不同類型肥料，研究其對玉米生長以及玉米莖腐病發(fā)生的影響，探討營養(yǎng)元素與玉米莖腐病發(fā)病的相互關(guān)系，旨在為玉米莖腐病的施肥管理提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)于2015 年在濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)農(nóng)場進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤肥力均勻，排灌方便，供試土壤為褐土；土壤的基本化學(xué)性狀為：有機(jī)質(zhì)13.1 g/kg、堿解氮58.6 mg/kg、速效磷48.3 mg/kg、速效鉀128.5 mg/kg，pH值6.98。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理，分別為：①氯化鉀225 kg/hm2；②氯化鉀300 kg/hm2；③有機(jī)肥(雞糞肥)45 000 kg/hm2；④硫酸鋅30 kg/hm2；⑤磷酸二氫鉀4.5 kg/hm2；⑥高氮復(fù)合肥600 kg/hm2；⑦尿素750 kg/hm2；⑧不施肥對照(CK)。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積30 m2。供試玉米品種為鄭單958，種植密度75 000株/hm2，6月15日播種。

施肥方法：處理⑤為玉米抽穗后分3次葉面噴施，每隔7 d噴一次，每次用量1.5 kg/hm2；處理⑦按用量分2次施用，分別為玉米播種前施底肥300 kg/hm2，大喇叭口期追肥450 kg/hm2；其他處理的肥料均在玉米播種前作為底肥基施，管理同普通大田。

人工接菌方法：將打磨好的感染莖腐病的玉米莖、葉粉與細(xì)土混勻在玉米播種時(shí)撒于田間，每小區(qū)撒施菌土1.2 kg，菌量為0.15%～2.0%[9-10]。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目

1.3.1 玉米莖腐病病情 于玉米乳熟至蠟熟期調(diào)查，每個(gè)處理小區(qū)連續(xù)調(diào)查玉米100株，分級記載發(fā)病株數(shù)，計(jì)算發(fā)病率、病情指數(shù)及防治效果。

病情分級標(biāo)準(zhǔn)[3]為：0 級，無??；1 級，植株下部葉片出現(xiàn)青枯或黃枯癥狀， 莖基生長正常；3 級，整株葉片出現(xiàn)青枯或黃枯癥狀， 莖基稍變色、變軟；5 級，整株表現(xiàn)典型青枯癥狀，莖基明顯變軟；7 級，整株枯死，籽粒不飽滿。

發(fā)病率=發(fā)病株數(shù)/總株數(shù)×100%；

病情指數(shù)= ∑(病級×該級病株數(shù))/(調(diào)查總株數(shù)×最高病級)×100；

防治效果=(對照發(fā)病率-處理發(fā)病率)/對照發(fā)病率×100%。

1.3.2 玉米植株性狀 玉米苗期和灌漿期，每小區(qū)選取有代表性的植株10株，測定株高、莖粗、根系條數(shù)、植株干質(zhì)量。

1.3.3 產(chǎn)量及穗部性狀 玉米完熟期，試驗(yàn)小區(qū)全部收獲計(jì)產(chǎn)，同時(shí)收20 穗進(jìn)行室內(nèi)考種，調(diào)查穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)等穗部性狀。

1.4 數(shù)據(jù)分析

將試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003整理，利用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)分析軟件采用鄧肯氏新復(fù)極差法(DMRT)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料處理對玉米莖腐病的防治效果

供試肥料中，鉀肥對玉米莖腐病的調(diào)控效果最好，可有效提高玉米抗莖腐病能力，在一定范圍內(nèi)，隨著施肥量增加，玉米莖腐病的發(fā)病率逐漸降低，而防治效果逐漸提高。如表1所示，氯化鉀300 kg/hm2處理的防效最好，為52.20%，高于225 kg/hm2處理；其次為磷酸二氫鉀處理，防效為50.60%；有機(jī)肥和硫酸鋅處理對玉米莖腐病也有較好控制效果，防效分別為34.54%和39.36%；而高氮復(fù)合肥和尿素的防效較差。不同處理防效的方差分析表明，氯化鉀和磷酸二氫鉀等3個(gè)鉀肥處理與其余5個(gè)處理之間差異顯著(P<0.05)；有機(jī)肥、硫酸鋅處理與高氮復(fù)合肥、尿素處理之間差異顯著(P<0.05)，而高氮復(fù)合肥與尿素處理之間差異未達(dá)顯著性水平(P>0.05)。

表1 不同肥料處理對玉米莖腐病發(fā)生的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同字母表示在0.05水平差異顯著，下同。

2.2 不同肥料處理對玉米農(nóng)藝性狀的影響

由表2可見，有機(jī)肥、硫酸鋅和高氮復(fù)合肥對玉米苗期生長有明顯的促進(jìn)作用，其株高、莖粗較CK均有所提高，根系條數(shù)分別增加19.0%、27.8%和13.9%，植株干質(zhì)量分別增加17.5%、16.0%和12.5%。氯化鉀處理對玉米生長有一定的不良影響，幼苗植株稍矮，但根系正常生長。玉米灌漿期觀測結(jié)果表明，施肥對改善玉米植株性狀具有明顯效果，尤其是鉀肥和有機(jī)肥等4個(gè)處理，與CK相比，莖粗增加了8.7%～18.0%，根系條數(shù)增加10.0%～21.7%，植株干質(zhì)量提高6.8%～12.3%。這表明，增施鉀肥和有機(jī)肥能夠促進(jìn)根系生長發(fā)育，提高干物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)，使玉米莖稈健壯，增強(qiáng)抗倒伏能力和抗病性。

表2 不同肥料處理對玉米植株性狀的影響

2.3 不同肥料處理對玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

田間測產(chǎn)結(jié)果(表3)表明，不同肥料處理對玉米產(chǎn)量表現(xiàn)不同效應(yīng)，肥效大小依次為磷酸二氫鉀>氯化鉀>高氮復(fù)合肥>有機(jī)肥>硫酸鋅>尿素>CK。施用鉀肥對玉米的增產(chǎn)效果明顯，磷酸二氫鉀4.5 kg/hm2、氯化鉀300 kg/hm2、氯化鉀225 kg/hm23個(gè)處理產(chǎn)量分別為8 107.5、7 912.5、7 833.0 kg/hm2，較CK分別增產(chǎn)18.9%、16.1%、14.9%，較尿素處理分別增產(chǎn)11.5%、8.8%、7.7%。方差分析結(jié)果表明，3個(gè)鉀肥處理與CK，磷酸二氫鉀4.5 kg/hm2、氯化鉀300 kg/hm2處理與尿素處理之間差異均顯著(P<0.05)。高氮復(fù)合肥處理比CK增產(chǎn)11.3%，有機(jī)肥、尿素、硫酸鋅3個(gè)處理間差異不顯著，比CK增產(chǎn)6.7%～8.5%。從產(chǎn)量構(gòu)成因素看，各處理間穗數(shù)差別不大，對產(chǎn)量的影響主要體現(xiàn)在玉米穗部性狀。與CK相比，3個(gè)鉀肥處理的果穗發(fā)育良好，穗長和穗粗均有不同程度的增加，而禿尖明顯縮短，穗粒數(shù)增加11.9%～14.0%，百粒質(zhì)量提高10.5%～12.3%，有機(jī)肥和硫酸鋅對于改善玉米穗部性狀也有一定作用?？梢?，通過增施鉀肥和有機(jī)肥，適當(dāng)補(bǔ)充鋅肥，能夠顯著增強(qiáng)玉米抗逆性，減少莖腐病的發(fā)生，提高植株結(jié)實(shí)性，增加產(chǎn)量。

表3 不同肥料處理對玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

3 結(jié)論與討論

玉米莖腐病發(fā)生在玉米生育后期，此階段正是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期，莖腐病的發(fā)生嚴(yán)重破壞了植株從土壤中獲得水分和營養(yǎng)的能力，造成營養(yǎng)代謝失調(diào)，糖類物質(zhì)無法向果穗中轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致產(chǎn)量損失。在莖腐病發(fā)生嚴(yán)重的情況下，植株發(fā)生倒伏，造成果穗發(fā)生穗腐和收獲困難，又加重了產(chǎn)量損失[11-12]。本研究表明，不同肥料對玉米莖腐病的調(diào)控效果有明顯差異，增施鉀肥可有效提高玉米抗莖腐病能力，且隨著鉀肥施用量的增加，防效逐漸提高，氯化鉀300 kg/hm2的防效最好，為52.20%，其次為磷酸二氫鉀處理，防效為50.60%。增施鋅肥和有機(jī)肥對玉米莖腐病也有較好防效，而高氮復(fù)合肥和尿素的防效較差。不同肥料處理對玉米農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量表現(xiàn)不同效應(yīng)，產(chǎn)量效應(yīng)大小依次為磷酸二氫鉀(45 kg/hm2)>氯化鉀(300、225 kg/hm2)>高氮復(fù)合肥(600 kg/hm2)>有機(jī)肥(45 000 kg/hm2)>硫酸鋅(30 kg/hm2)>尿素(750 kg/hm2)>不施肥對照(CK)，與CK相比，分別增產(chǎn)18.9%、16.1%、14.9%、11.3%、8.5%、8.4%和6.7%。鉀肥和硫酸鋅對玉米莖腐病的發(fā)生有較好的調(diào)控效果，可能是由于鉀元素能夠促進(jìn)碳水化合物的吸收和運(yùn)輸，從而提高植物的耐病性，同時(shí)鉀、鋅作為體內(nèi)多種酶的激活劑，可能參與了植物的抗病防衛(wèi)反應(yīng)[13-16]。本試驗(yàn)由于采用人工接菌方法，不施肥對照和各施肥處理玉米莖腐病發(fā)病率均較高，但處理間差異顯著?？梢?，通過調(diào)節(jié)礦質(zhì)營養(yǎng)防治玉米莖腐病是可行的。生產(chǎn)上可采用增施鉀肥和有機(jī)肥，補(bǔ)充鋅肥，結(jié)合種植抗病品種和保健栽培等措施，有效改善玉米植株性狀，增強(qiáng)抗逆性，減少莖腐病的發(fā)生，提高植株結(jié)實(shí)性，促進(jìn)穗部籽粒生長發(fā)育，從而實(shí)現(xiàn)玉米增產(chǎn)增收。

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Control Effect of Different Nutrient Elements on Maize Stalk Rot

KONG Xiaomin,HAN Chengwei*,SONG Chunlin,JIANG Fei,ZENG Suming,WU Qiuping
(Jining Academy of Agricultural Sciences/Jining Comprehensive Experimental Station of the National Corn Industry Technology System,Jining 272031,China)

The control effects of six kinds of fertilizers on maize stalk rot were studied by field experiment,to explore the feasibility of controlling maize stalk rot by regulating mineral nutrition.The results indicated that there was a significant difference in the control effect of different fertilizers.Potassium fertilizer greatly strengthened maize resistance to stalk rot,and the control effect was correlated positively with dosage.Potassium chloride (300 kg/ha) and potassium dihydrogen phosphate (4.5 kg/ha) fertilizers both showed obvious control effect,which was 52.20% and 50.60%,respectively.The control effects of zinc sulfate and organic fertilizer were 39.36% and 34.54% respectively.High nitrogen compound fertilizer and urea had little efficiency.Different treatments had significant effect on maize yield and ear traits,and the order according to the yield was potassium dihydrogen phosphate(4.5 kg/ha)>potassium chloride (300,225 kg/ha)>high nitrogen compound fertilizer(600 kg/ha)>organic fertilizer(45 000 kg/ha)>zinc sulfate(30 kg/ha)>urea(750 kg/ha)>no-fertilizer control.Compared with the no-fertilizer control,the maize yield under different fertilizer treatments were increased by 18.9%,16.1%,14.9%,11.3%,8.5%,8.4%,6.7% respectively.Application of potassium fertilizer,organic fertilizer and zinc fertilizer could effectively improve maize plant characters,strengthen resistance,reduce the occurrence of stem rot disease,improve the plant seed setting,and increase maize yield and income.

nutrient elements; maize stalk rot; field experiment; control effect

2016-03-03

國家現(xiàn)代玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(nycytx-02)

孔曉民(1963-)，男，山東濟(jì)寧人，高級農(nóng)藝師，本科，主要從事玉米高產(chǎn)理論與栽培技術(shù)研究。 E-mail：jnsnkyyms@163.com

*通訊作者：韓成衛(wèi)(1979-)，男，山東濟(jì)寧人，農(nóng)藝師，碩士，主要從事玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)研究。 E-mail:liuli200441@sohu.com

S435.131

A

1004-3268(2016)09-0069-04