采用播期、輪作和刈割防治光葉紫花苕病害

劉 勇，周 俗，陳莉敏，康曉慧，白春海，胡 蓉，羅 飚

(1.四川省草原科學(xué)研究院，四川 成都 611731； 2.西南科技大學(xué)，四川 綿陽(yáng) 621000；3.四川省涼山州草原站，四川 西昌 615000)

光葉紫花苕(Viciavillosa)是一年生草本植物，屬于豆科巢菜屬變種，高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)[1]，具有很好的固氮能力，是優(yōu)質(zhì)綠肥、牧草[2]、蜜源植物[3]。四川省涼山州是光葉紫花苕的主要種植區(qū)之一，年種植面積達(dá)6.67萬(wàn)hm2[4]，促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐姆N草養(yǎng)畜發(fā)展，被喻為涼山州冬春季的“綠色革命”[5]。據(jù)調(diào)查，光葉紫花苕主要發(fā)生白粉病(Leveillulaleguminosarum)、斑枯病(Fusariumequiseti)和葉斑病(Septoriamedicaginis)等病害，對(duì)牧草品質(zhì)、產(chǎn)量造成一定的影響。傳統(tǒng)農(nóng)藥防治會(huì)產(chǎn)生殘留，污染環(huán)境，影響牧草品質(zhì)，且使部分病害產(chǎn)生抗藥性。按照“公共植保、綠色植?！崩砟?，2016-2017年在涼山州喜德縣、鹽源縣、布拖縣、昭覺(jué)縣和西昌市等光葉紫花苕種植區(qū)，設(shè)置不同的播期、種植模式和刈割等幾種農(nóng)業(yè)措施，研究其對(duì)光葉紫花苕白粉病、斑枯病和葉斑病的影響，以期為光葉紫花苕病害防控提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2016-2017年，選擇四川省涼山州喜德縣、鹽源縣、布拖縣、昭覺(jué)縣和西昌市等地，分別設(shè)置3個(gè)播期、3種種植模式和6種刈割處理等農(nóng)業(yè)措施，對(duì)田間進(jìn)行精細(xì)管理和播種，保證全苗、勻苗。

1.1.1播期試驗(yàn) 按完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)早播(8月10日，A1)，中播(9月10日，A2)和晚播(10月10日，A3)3個(gè)不同的播期，重復(fù)3次，共9個(gè)地塊。撒播，播種密度為每畝4 kg(60 kg·hm-2)，播深1～2 cm，每地塊取樣面積≥10畝(0.667 hm-2)。播種前施復(fù)合肥每畝15 kg(225 kg·hm-2)作底肥。

1.1.2種植模式試驗(yàn) 按完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)3種模式，即輪作(土豆(Solanumtuberosum)-光葉紫花苕、玉米(Zeamays)-光葉紫花苕、烤煙(Papaversomniferum)-光葉紫花苕、苦蕎(Fagopyrumtataricum)-光葉紫花苕)、混播[多年生黑麥草(Loliumperenne)-光葉紫花苕，50%多年生黑麥草+50%光葉紫花苕]和單播，共6個(gè)處理，3次重復(fù)，共18個(gè)地塊，每地塊取樣面積≥10畝(約合0.667 hm2)。其中，混播比例按單播量的百分比計(jì)算，光葉紫花苕單播量為每畝4 kg(60 kg·hm-2)，多年生黑麥草“凱利”單播量為每畝1.5 kg(225 kg·hm-2)。

1.1.3刈割試驗(yàn) 按完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)不刈割和刈割1、2、3、4、5次共6個(gè)處理，3個(gè)重復(fù)，撒播于9月10日，種植密度每畝4 kg(60 kg·hm-2)，共18個(gè)地塊，每地塊取樣面積≥10畝(0.667 hm2)。

1.2 調(diào)查方法

在光葉紫花苕幼苗期開始調(diào)查，按照上面設(shè)計(jì)隨機(jī)取樣調(diào)查光葉紫花苕發(fā)病情況。每個(gè)處理小區(qū)，隨機(jī)取樣50株調(diào)查所有葉片或按復(fù)葉取樣調(diào)查100片葉發(fā)病情況。

發(fā)病率=[病株(器官、葉)數(shù)/調(diào)查總株(器官、葉)數(shù)]×100%。

病害嚴(yán)重度分級(jí)參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“牧草病害調(diào)查與防治技術(shù)規(guī)程”(NY/T 2767-2015)，根據(jù)發(fā)病的植物器官面積或體積占調(diào)查的植物器官總面積或總體積的百分率，用分級(jí)法表示，設(shè)8級(jí)，分別用1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%和100%表示。待獲得若干樣本的嚴(yán)重度數(shù)值后，采用加權(quán)平均法計(jì)算出平均嚴(yán)重度：

平均嚴(yán)重度=[∑(分級(jí)數(shù)值×病葉數(shù))/總病葉數(shù)]×100%。

病情指數(shù)用以表示病害發(fā)生的平均水平，根據(jù)病害的發(fā)病率和嚴(yán)重程度：

病情指數(shù)=發(fā)病率×平均嚴(yán)重度×100。

為便于管理，牧草病害危害程度一般定為兩級(jí)，其中發(fā)病率達(dá)30%，病情指數(shù)在10～30定為嚴(yán)重危害級(jí)別，用“++”表示；發(fā)病率在30%以下定為危害級(jí)別，用“+”表示。

1.3 病害識(shí)別與鑒定

1.3.1光葉紫花苕殼針孢葉斑病 危害癥狀：葉尖(修剪切口附近)產(chǎn)生細(xì)小的條斑，病斑顏色灰色至褐色。嚴(yán)重時(shí)葉片上部褪綠變褐死亡。有時(shí)，在老病斑上產(chǎn)生黃褐色至黑色的小粒點(diǎn)(圖1)。病原：半知菌亞門的苜蓿殼針孢(Septoriamedicaginis)。

圖1 光葉紫花苕苜蓿殼針孢葉斑病Fig. 1 Leaf spot of Vicia villosa

a：癥狀；b、c：病原菌菌落；d：病原菌分生孢子。

a：Symptoms； b，c：Pathogenic bacteria； d: Conidia of pathogen.

1.3.2光葉紫花苕白粉病 危害癥狀：病株葉片兩面、莖部和葉柄上有一層白色霧層，病斑白粉狀。初期小圓形，隨著病情加重，可逐漸擴(kuò)大直至覆蓋全葉，末期葉背面霉層呈淡褐色或灰色(圖2)。

病原：子囊菌亞門的豆科內(nèi)絲白粉菌(Leveillulaleguminosarum)。

1.3.3光葉紫花苕斑枯病 危害癥狀：植株感病后枝條萎蔫下垂，生長(zhǎng)緩慢，葉片變黃枯萎，常有紅紫色變色。部分枝條局部出現(xiàn)小黑點(diǎn)，發(fā)病一周后，病枝逐漸死亡(圖3)。

病原：半知菌亞門的木賊鐮孢菌(Fusariumequiseti)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播期對(duì)光葉紫花苕病害的影響

播期對(duì)光葉紫花苕斑枯病、葉斑病、白粉病發(fā)病程度均有影響(表1)。3個(gè)播期中，早播期處理光葉紫花苕斑枯病和葉斑病發(fā)病最重，發(fā)病率分別為63.8%和75.2%，病情指數(shù)分別為35.4和33.8，程度均為嚴(yán)重危害；晚播期處理葉紫花苕斑枯病和葉斑病發(fā)病最低，發(fā)病率分別為18.9%和19.6%，病情指數(shù)分別為8.6和10.7。早播的光葉紫花苕斑枯病、葉斑病發(fā)病率和病情指數(shù)均顯著高于中播和晚播的(P<0.05)，晚播的發(fā)病率和病情指數(shù)最低，但與中播期的無(wú)顯著差異(P>0.05)。光葉紫花苕白粉病發(fā)病率和病情指數(shù)則在中播期處理發(fā)病最低，分別為7.8%和2.8，顯著低于早播的和晚播的(P<0.05)。早播期光葉紫花苕白粉病發(fā)病率和病情指數(shù)均高于晚播期的，但兩者之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。

綜合3個(gè)播期光葉紫花苕病害發(fā)病情況，在四川涼山州地區(qū)光葉紫花苕不宜早播。

圖2 光葉紫花苕豆科內(nèi)絲白粉菌白粉病Fig. 2 Powdery mildew of Vicia villosa

a：癥狀；b：閉囊殼；c：粉孢子和分生孢子梗。

a：Symptoms； b：Cleistothecia； c: Oidium and conidiophore.

圖3 光葉紫花苕木賊鐮孢菌斑枯病Fig. 3 Spot blight of Vicia villosa

a：癥狀；b、c：病原菌菌落；d：病原菌分生孢子。

a：Symptoms； b, c：Pathogenic bacteria； d: Conidia of pathogen.

表1 不同播期光葉紫花苕病害的發(fā)病情況Table 1 Occurrence of diseases of Vicia villosa at different sowing dates

同列不同小寫字母表示不同播期間差異顯著(P<0.05)；++表示嚴(yán)重危害級(jí)別；+表示危害級(jí)別；下同。

Different lowercase letters in the same column indicate significant difference between sowing date at the 0.05 level; ++ indicates serious hazards; + indicates hazards; similarly for the following tables.

2.2 不同種植模式對(duì)光葉紫花苕病害的影響

輪作和混播均可降低光葉紫花苕斑枯病發(fā)病率和病情指數(shù)(表2)。在3種種植模式中，單播時(shí)光葉紫花苕斑枯病發(fā)病率和病情指數(shù)均為最高，分別為53.2%和30.8，顯著高于其余5個(gè)處理(P<0.05)；光葉紫花苕與多年生黑麥草混播，斑枯病發(fā)病率和病情指數(shù)最低，分別為11.3%和6.9，顯著低于其余5個(gè)處理(P<0.05)；輪作顯著降低光斑枯病發(fā)生，但與不同作物輪作的4個(gè)處理之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。

在3種種植模式處理中，單播時(shí)，光葉紫花苕葉斑病發(fā)病率和病情指數(shù)均為最高，分別為43.6%和17.9，顯著高于其余5個(gè)處理(P<0.05)；混播時(shí)表現(xiàn)最低，分別為18.0%和5.4，顯著低于與玉米輪作處理(P<0.05)；輪作顯著降低葉斑病發(fā)生，但與不同作物輪作的4個(gè)處理之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。

光葉紫花苕白粉病發(fā)病率和病情指數(shù)在3種不同種植模式中無(wú)明顯變化，且均較低，但仍在單播時(shí)相對(duì)較高，混播時(shí)相對(duì)較低。單播和混播的發(fā)病率和病情指數(shù)差異顯著(P<0.05)，輪作和混播無(wú)顯著差異(P>0.05)，單播和“玉米-光葉紫花苕”輪作差異不顯著(P>0.05)，與其余3個(gè)輪作處理發(fā)病率表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)。

上述結(jié)果表明，采用輪作、混播等種植模式降低光葉紫花苕斑枯病和葉斑病的發(fā)病率和病情指數(shù)，對(duì)白粉病發(fā)病率和病情指數(shù)則無(wú)明顯影響。

表2 不同種植模式光葉紫花苕病害的發(fā)病情況Table 2 Occurrence of diseases of Vicia villosa in different planting patterns

表3 不同刈割次數(shù)光葉紫花苕病害的發(fā)病情況Table 3 Occurrence of diseases of Vicia villosa at different mowing frequencies

2.3 刈割對(duì)光葉紫花苕病害的影響

刈割次數(shù)明顯影響光葉紫花苕病害的發(fā)病情況(表3)。隨著刈割次數(shù)增多，光葉紫花苕斑枯病、葉斑病和白粉病的發(fā)病率和病情指數(shù)均逐漸降低，當(dāng)刈割次數(shù)達(dá)到5次時(shí)，試驗(yàn)區(qū)的光葉紫花苕沒(méi)有發(fā)生病害。光葉紫花苕白粉病的發(fā)病率和病情指數(shù)在不刈割和刈割1次之間無(wú)顯著差異(P>0.05)，而葉斑病和斑枯病則表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)。從整體上看，刈割有助于降低光葉紫花苕病害的發(fā)生，因此，適時(shí)刈割可以有效預(yù)防光葉紫花苕病害的發(fā)生。同時(shí)考慮到高產(chǎn)等原因，適宜的刈割次數(shù)有待進(jìn)一步研究。

3 討論與結(jié)論

播期對(duì)光葉紫花苕斑枯病和葉斑病的影響最明顯，適宜推遲播期，有利于降低這兩種病害的發(fā)生。這與當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)有關(guān)，推遲播期可以適當(dāng)錯(cuò)開高溫高濕(雨季)氣候。適宜地早播或晚播可有效地延緩一些病害的發(fā)生[6-9]，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際考慮，建議在涼山地區(qū)9月10日左右播種。

種植模式對(duì)光葉紫花苕斑枯病和葉斑病有明顯影響，輪作和混播均可顯著降低其發(fā)病率，分別降低8.2%～30.6%和8.2%～41.9%，病情指數(shù)降低0.4～20.3和3.7～23.9；白粉病發(fā)病率有所降低，但不顯著。有研究表明，輪作改善了土壤生態(tài)環(huán)境，使之適合多種真菌的繁殖生長(zhǎng)，真菌種群數(shù)量增加，多種真菌共同存在，互相制約，防止了病原真菌過(guò)度繁殖，抑制了病害的發(fā)生[10-12]。另外，學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，紅豆草殼二孢莖斑病(Ascochytaonobrychidis)在與苜蓿(Medicagosativa)混播處理下相對(duì)單播，其發(fā)病率降低40%左右，病情指數(shù)降低30左右；苜蓿褐斑病(Pseudopezizamedicaginis)在與紅豆草(Onobrychissativa)或無(wú)芒雀麥(Bromusinermis)混播情況下相對(duì)單播，其發(fā)病率可降低35.0%～60.0%[13]。不同的種植模式對(duì)作物的病害有著不同的影響[14-16]，更多的種植模式對(duì)光葉紫花苕病害的影響機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

隨著刈割次數(shù)的增加，光葉紫花苕斑枯病、葉斑病和白粉病的發(fā)病率和病情指數(shù)均逐漸降低，可能因多次刈割清除了田間病原菌，從而直接降低了病害的發(fā)生。研究表明，適宜的刈割[17]或放牧[18]將染病寄主植物移除并清清除了病原體，切斷了真菌的進(jìn)一步侵入與繁殖途徑，從而降低了植物病害的發(fā)生機(jī)會(huì)，作物病害隨之減少。蘇生昌等[19]在研究苜蓿褐斑病時(shí)發(fā)現(xiàn)，苜蓿經(jīng)提前刈割，其各種病害病情可得到有效地控制，病害發(fā)生減少，牧草產(chǎn)量提高。侯天爵等[20]研究表明，6月中旬刈割，對(duì)苜蓿銹病發(fā)病率可降低70%。絳三葉草(Trifoliumincarnatum)經(jīng)11月份刈割，其冠/莖腐病(Sclerotiniatrifoliorum)在翌年的發(fā)生顯著降低[21]。本研究也得到了類似的結(jié)果。

本研究結(jié)果表明，光葉紫花苕病害發(fā)生與不同的農(nóng)業(yè)措施有著直接或間接的關(guān)系。因病害不同，各種措施的影響作用不同。在利用農(nóng)業(yè)措施防治牧草病害時(shí)，要充分考慮病害的三角關(guān)系，合理地利用農(nóng)業(yè)措施達(dá)到有效地控制牧草常見(jiàn)病害的目的，提高農(nóng)業(yè)防治的有效性。另外，選擇對(duì)一些牧草病害病原菌有較明顯的拮抗作用的生防菌株，接種于牧草，利用生防菌株對(duì)于病原菌的抑制作用達(dá)到控制病害發(fā)生的目的[22]。生產(chǎn)上農(nóng)業(yè)措施多種多樣且在不停地變革，在未來(lái)的牧草病害防治中可以考慮利用分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行病害的早期診斷和檢測(cè)[23]，再通過(guò)適宜的農(nóng)業(yè)措施并結(jié)合殺菌劑[24]等進(jìn)行病害的防控。因此，具體而又詳盡的農(nóng)業(yè)措施對(duì)光葉紫花苕病害的影響規(guī)律和機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。