魯西南不同模式棉田主要病害調(diào)查

趙鳴 ，杜昌春 ，薛超 ，隋潔 ，楊媛雪

（1.山東棉花研究中心，濟(jì)南250100；2.巨野縣農(nóng)業(yè)局，山東菏澤274900；3.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，濟(jì)南250100）

近年來(lái)，隨著山東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，棉花種植區(qū)域和種植模式均發(fā)生了重大改變，魯西南成為目前山東重要的植棉區(qū)域之一，面積占全省總植棉面積的三分之一以上[1]。該區(qū)域植棉模式多樣，主要包括蒜-棉套種、洋蔥-棉套種、麥-棉套種、瓜-棉套種、直播春棉、蒜后直播短季棉等。棉花病害是棉花高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的嚴(yán)重障礙，每年僅因病害造成的損失可占總損失的40%以上。目前當(dāng)?shù)孛藁ㄉa(chǎn)中主要的病害包括苗病、枯萎病、黃萎病和鈴病。苗病是棉花苗期病害的統(tǒng)稱，包括立枯病、炭疽病、猝倒病、輪紋斑病、褐斑病等，可造成爛種、爛芽、死苗、遲發(fā)，嚴(yán)重時(shí)可造成大面積缺苗斷壟。枯萎病、黃萎病是棉花蕾、齡期的主要病害，多混合發(fā)生?？菸“l(fā)病早，高峰期一般在6月中下旬；黃萎病發(fā)病期晚，一般在7月下旬和8月下旬有2個(gè)發(fā)病高峰，發(fā)病后可造成葉片變色、皺縮、脫落，嚴(yán)重時(shí)可造成全株枯死。維管束顯條紋變色是這2種病害的主要識(shí)別依據(jù)，黃萎病變色條紋顏色較枯萎病稍淺。鈴病是棉花棉鈴病害的統(tǒng)稱，包括疫病、紅腐病、紅粉病、炭疽病等。鈴病引起的爛鈴不僅影響產(chǎn)量，而且對(duì)棉花纖維品質(zhì)有較大影響。多項(xiàng)研究表明間作、套種能在一定程度上減輕棉花病蟲害的發(fā)生[2-6]。目前針對(duì)該地區(qū)的多種棉花套種模式的病害發(fā)生情況未見(jiàn)報(bào)道，因此，針對(duì)魯西南棉花主要種植模式開(kāi)展了主要病害發(fā)生情況的調(diào)查，旨在為該地區(qū)棉花生產(chǎn)中病害的科學(xué)有效防控提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2016―2017年在山東省菏澤市巨野縣楊莊村（116°48′E，35°13′N）進(jìn)行。

供試棉花品種（系）：魯棉1141為中熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉新品系，2016―2017年參加山東省棉花新品種區(qū)域試驗(yàn)；魯54（短季棉）為早熟轉(zhuǎn)基因抗蟲棉品種[7]，2012年通過(guò)山東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。

1.2 不同種植模式試驗(yàn)地塊設(shè)置

試驗(yàn)共設(shè)置5種種植模式（每種種植模式面積不小于2 000 m2）：（1）蒜 -棉套種。 9月底至 10月初播種大蒜，行距20 cm，株距10～12 cm；第二年3月底苗床育棉苗，4月底移栽進(jìn)入蒜田，等行距100 cm，株距22 cm，密度每666.7 m23 000株；5月中下旬收獲大蒜，9月底拔除棉花備播大蒜。（2）洋蔥-棉套種。10月底播種，行距20 cm，株距10～15 cm，第二年3月底苗床育棉苗，4月底移栽進(jìn)入洋蔥田，等行距100 cm，株距22 cm，密度每666.7 m23 000株；5月底6月初收獲洋蔥。（3）麥-棉套種。10月中旬種植小麥，小麥行距20 cm，每2行小麥間留110 cm用于來(lái)年4月下旬種植2行棉花，棉花行距100 cm、50 cm（大小行種植），株距25 cm，密度每666.7 m23 500株，來(lái)年6月初收獲小麥。（4）直播春棉，4月下旬直播覆膜，等行距100 cm，株距22 cm，密度每666.7 m23 000株。（5）蒜后直播短季棉，在5月下旬大蒜收獲后，露地直播短季棉，不覆膜，40～90 cm大小行種植，株距20 cm，密度為每666.7 m25 000株。

1.3 病害調(diào)查方法

1.3.1苗病。2016―2017年出苗（移栽）后10 d進(jìn)行發(fā)病情況調(diào)查，按照每個(gè)種植模式田塊對(duì)角線5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)按間隔距離50 cm拔取50株棉苗，記錄發(fā)病棉苗數(shù)量和發(fā)病級(jí)別，計(jì)算發(fā)病率和病情指數(shù)。2016年出苗（移栽）后10 d進(jìn)行各種植模式苗病發(fā)病種類調(diào)查，按照每個(gè)種植模式地塊選擇靠近西邊、中間和東邊的位置南北方向取樣，間隔2 m取1株棉苗，取100株發(fā)病棉苗，記錄不同發(fā)病種類的病苗數(shù)量，計(jì)算各類發(fā)病棉苗數(shù)占總發(fā)病棉苗數(shù)的比例。

苗病發(fā)病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，健苗；1級(jí)，莖基或根部稍現(xiàn)病斑或稍變色；2級(jí)，1/3或1/2莖基或根部稍現(xiàn)病斑或稍變色、腐爛；3級(jí)，全莖或根部被病斑環(huán)繞、變色、腐爛，縊縮；4級(jí)，棉苗萎蔫枯死[8]。

1.3.2枯萎病。在枯萎病發(fā)生高峰期（6月下旬），每個(gè)種植模式田塊對(duì)角線5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查50株進(jìn)行枯萎病分級(jí)調(diào)查，調(diào)查病株數(shù)和發(fā)病等級(jí)，按常規(guī)方法計(jì)算其發(fā)病率和病情指數(shù)（簡(jiǎn)稱“病指”）。

枯萎病發(fā)病分級(jí)，參考山東省棉花新品種區(qū)試抗枯萎病鑒定標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，健株，無(wú)癥狀表現(xiàn)；1級(jí)，棉株發(fā)病葉片≤25%表現(xiàn)病狀；2級(jí)，棉株發(fā)病葉片＞25%～≤50%表現(xiàn)病狀，植株矮化；3級(jí)，棉株發(fā)病葉片＞50%～≤90%表現(xiàn)病狀，植株明顯矮化；4級(jí)，病株葉片全部表現(xiàn)病狀，植株枯死或急性凋萎死亡[8]。

1.3.3黃萎病。在黃萎病發(fā)生高峰期8月底調(diào)查1次，每個(gè)種植模式田塊對(duì)角線5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查50株進(jìn)行黃萎病分級(jí)調(diào)查，調(diào)查病株數(shù)和發(fā)病等級(jí)，按常規(guī)方法計(jì)算其發(fā)病率和病指。

黃萎病發(fā)病分級(jí)，參考山東省棉花新品種區(qū)試抗黃萎病鑒定標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，棉株健康，無(wú)病葉，生長(zhǎng)正常；1級(jí)，棉株發(fā)病葉片≤25%表現(xiàn)病狀；2級(jí)，棉株發(fā)病葉片＞25%～≤50%表現(xiàn)病狀；3級(jí)，棉株發(fā)病葉片＞50%表現(xiàn)病狀；4級(jí)，棉株全株發(fā)病葉片干枯脫落，或因病棉株枯死，葉片脫落棉株成光稈[8]。

1.3.4鈴病。2016―2017年在棉花鈴病發(fā)生期8月25日、9月5日和9月15日進(jìn)行調(diào)查，采用對(duì)角線5點(diǎn)取樣法，每個(gè)點(diǎn)調(diào)查50株棉花，詳細(xì)記載每株棉花的爛鈴數(shù)量，計(jì)算平均單株?duì)€鈴數(shù)；2016年8月25日、9月5日和9月15日調(diào)查3次發(fā)病種類，按照每個(gè)種植模式地塊選擇靠近西邊、中間和東邊的位置南北方向取樣，間隔2 m摘取1株棉花上的爛鈴，取100個(gè)爛鈴，根據(jù)不同棉鈴的癥狀進(jìn)行分類計(jì)數(shù)（混發(fā)病鈴按照主要發(fā)病類型計(jì)數(shù)），計(jì)算各類病鈴數(shù)占總爛鈴數(shù)的比例。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析方法

1.4.1計(jì)算公式。發(fā)病率（rD，%）=ND/NP×100，式中ND為病株數(shù)，NP為總株數(shù)；不同苗病發(fā)病比例（rD，%）=Ni/ND×100，式中Ni為該種苗病病苗數(shù)量，ND為調(diào)查總病苗數(shù)；病指（DI）=∑（（NDL×i）/（NB×4））×100，式中NDL為各級(jí)病株數(shù)，i為相應(yīng)病級(jí)，NB為總株數(shù)；平均單株?duì)€鈴數(shù)（NMP）=NRB/NP，式中NRB為爛鈴數(shù)，NP為調(diào)查總株數(shù)；不同鈴病發(fā)病比例（rD，%）=Ni/ND×100，式中Ni為該種鈴病病鈴數(shù)量，ND為調(diào)查總病鈴數(shù)。

1.4.2數(shù)據(jù)分析。采用MS Excel 2016和IBM SPSS Statistics 20對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，用Duncan's新復(fù)極差法 （Duncan's new multiple range method，DMRT）進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗病

從圖1可以看出，麥-棉套種苗期病害發(fā)生最重，發(fā)病率和病指均顯著高于其他種植模式；其次是直播春棉，2016年其發(fā)病率、病指和2017年病指均顯著高于蒜-棉套種、洋蔥-棉套種和蒜后直播短季棉，2017年其發(fā)病率雖然略高于蒜-棉套種和洋蔥-棉套種模式，但三者差異不顯著；蒜-棉套種2年的調(diào)查結(jié)果發(fā)病率和病指均高于洋蔥-棉套種，但兩者差異不顯著；蒜后直播短季棉發(fā)病最輕，2年的發(fā)病率和病指均顯著低于其他模式。

圖1 2016―2017年不同種植模式苗病發(fā)生情況比較

對(duì)不同種植模式棉花苗病種類的調(diào)查結(jié)果（表1）表明，立枯病是各種植模式的主要發(fā)病種類，其占蒜-棉套種模式的比例最高，達(dá)82.67%；蒜后直播短季棉比例最低，為70.33%；但各處理間差異不顯著。疫病、黑根腐病、紅腐病、炭疽病、輪紋斑病各種植模式均少量發(fā)生，比例均在10%以下，除蒜后直播短季棉炭疽病顯著高于洋蔥-棉套種模式外，其他處理間均無(wú)顯著差異。

表1 不同種植模式各種苗期病害發(fā)生比例 %注：同列數(shù)據(jù)后標(biāo)注不同字母者差異顯著（P＜0.05），標(biāo)注相同字母者差異不顯著（P＞0.05）。

2.2 枯萎病

根據(jù)2年的枯萎病調(diào)查結(jié)果（表2），直播春棉發(fā)病最重，2016年發(fā)病率、病指和2017年病指顯著高于其他種植模式，2017年發(fā)病率顯著高于蒜后直播短季棉，但與3個(gè)套種模式差異不顯著；3個(gè)套種模式發(fā)病較輕，2年發(fā)病率和病指均表現(xiàn)為麥-棉套種高于洋蔥-棉套種和蒜-棉套種，但三者發(fā)病差異不顯著；蒜后直播短季棉發(fā)病最輕，2016年發(fā)病率和病指顯著低于其他種植模式，2017年發(fā)病率和病指僅顯著低于直播春棉模式。

2.3 黃萎病

黃萎病調(diào)查結(jié)果（表3）表明，直播春棉模式發(fā)病最重，其次是麥-棉套種模式，2者差異不顯著；洋蔥-棉套種和蒜-棉套種模式發(fā)病稍輕，2016年發(fā)病率和病指與直播春棉模式差異顯著，但與麥-棉套種模式差異不顯著，2017年發(fā)病率與直播春棉模式和麥-棉套種模式差異顯著，但4者病指差異不顯著；蒜后直播短季棉模式發(fā)病最輕，2016年發(fā)病率與直播春棉模式差異顯著，2016年病指和2017年發(fā)病率、病指均與直播春棉和麥-棉套種模式差異顯著，但與洋蔥-棉套種和蒜-棉套種模式差異均不顯著。

2.4 鈴病

2年中6次鈴病調(diào)查結(jié)果（表4）表明：2016年第1次調(diào)查直播春棉模式和麥-棉套種模式平均單株?duì)€鈴數(shù)最多，兩者差異不顯著，洋蔥-棉套種和蒜-棉套種模式稍低，兩者差異不顯著，但顯著低于以上2種種植模式，蒜后直播短季棉爛鈴最輕，顯著低于其他4個(gè)種植模式；第2次調(diào)查和最后1次調(diào)查，不同種植模式爛鈴數(shù)量均比第1次調(diào)查不同程度增長(zhǎng)，其中最后1次調(diào)查各模式平均單株?duì)€鈴數(shù)差異不顯著。2017年第1次調(diào)查麥-棉套種模式平均單株?duì)€鈴數(shù)最多，顯著高于其他種植模式，且其余四者間差異不顯著；第2次調(diào)查和最后1次調(diào)查，不同種植模式爛鈴數(shù)量較第1次調(diào)查均不同程度增長(zhǎng)，其中最后1次調(diào)查麥-棉套種模式與蒜-棉套種模式和蒜后直播短季棉模式差異顯著，其他4種模式之間差異不顯著。

表2 2016―2017年不同種植模式枯萎病發(fā)生情況

表3 2016―2017年不同種植模式黃萎病發(fā)生情況

注：同列數(shù)據(jù)后標(biāo)注不同字母者差異顯著（P＜0.05），標(biāo)注相同字母者差異不顯著（P＞0.05）。

表4 2016―2017年不同種植模式鈴病發(fā)生情況

對(duì)不同種植模式棉花鈴病發(fā)生類型的調(diào)查結(jié)果（表5）表明，疫病、紅腐病、紅粉病、炭疽病、鈴黑果病、曲霉病、軟腐病均有發(fā)生，各種植模式早期以疫病為主，后期以紅腐病為主，第3次調(diào)查中除直播春棉模式紅腐病所占比例為35.33%外，其他種植模式紅腐病比例均超過(guò)40%。

表5 不同種植模式各種鈴病發(fā)生比例%

3 討論與結(jié)論

魯西南地區(qū)蒜-棉套種、洋蔥-棉套種、麥-棉套種、直播春棉模式均有較大的面積，其中蒜-棉套種模式比例最大。蒜后直播短季棉是當(dāng)?shù)亟鼛啄觊_(kāi)始推廣的1種種植模式。該模式不用育苗移栽，在大蒜收獲后的5月下旬直接播種棉花（不覆膜），雖然產(chǎn)量略低于其他幾種模式，但其用工省、投入少，經(jīng)濟(jì)效益反而不低。

本研究通過(guò)2年的調(diào)查，基本明確了魯西南地區(qū)主要棉花種植模式下棉花主要病害的發(fā)生情況：苗病，蒜-棉套種模式、洋蔥-棉套種模式、蒜后直播短季棉模式明顯比直播春棉模式發(fā)病輕，麥-棉套種模式發(fā)病最重；枯萎病，3個(gè)套種模式和蒜后直播短季棉模式明顯比直播春棉模式發(fā)病輕，黃萎病，蒜-棉套種模式、洋蔥-棉套種模式、蒜后直播短季棉模式比麥-棉套種模式和直播春棉模式發(fā)病輕；鈴病，蒜-棉套種模式、洋蔥-棉套種模式、蒜后直播短季棉模式比麥-棉套種模式和直播春棉模式發(fā)病輕。分析其原因，主要有：（1）蒜-棉套種和洋蔥-棉套種模式，4月初把苗床中育好的健康棉苗移栽到蒜田或洋蔥田內(nèi)，這個(gè)過(guò)程人為選擇了健康的棉苗。（2）麥-棉套種模式，小麥對(duì)棉苗有很強(qiáng)的遮蔭作用，可能是造成其苗病發(fā)生較重的原因[9]。（3）蒜后直播短季棉模式于5月下旬播種，此時(shí)地溫比4月下旬明顯增高，種子發(fā)芽、出苗速度快，同時(shí)避開(kāi)了6月中下旬枯萎病適發(fā)期，因此，苗病和枯萎病發(fā)生均明顯減輕。（4）間作、套種可利用作物種間互作提高產(chǎn)量和緩解連作障礙，提升生物多樣性，增加同一塊田中農(nóng)作物的異質(zhì)性，而抗病性異質(zhì)性，對(duì)于病害有很好的控制作用[10-11]；另外，大蒜根系分泌物有明顯的抑菌作用[12-13]。

蒜-棉套種、洋蔥-棉套種和蒜后直播短季棉模式能有效減輕棉田主要病害的發(fā)生，實(shí)踐中效益也比直播春棉和麥-棉套種模式高。因此，有條件的地區(qū)推廣這3種套種方式植棉能更好地促進(jìn)山東省棉花生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。