生物復(fù)合藥肥對棉葉螨及棉花生長發(fā)育的影響

瓦熱斯·為力，艾克拜爾·伊拉洪，阿不都賽買提·乃合買提，木拉提江,瑪依熱

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/新疆土壤與植物生態(tài)過程自治區(qū)級重點實驗室 烏魯木齊 830052;2.新疆美麗擴科達(dá)拉農(nóng)業(yè)科技有限公司 烏魯木齊 830000)

0 引 言

【研究意義】棉花是新疆農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)[1]。隨著對無公害農(nóng)產(chǎn)品的需求，在未來的農(nóng)作物病蟲害防治方面將也有較大的市場需求[2]。棉葉螨是從6 月開始侵入棉田，為害高峰期在蕾鈴期，棉花采收后，棉葉螨逐漸消退。螨類為害寄主主要表現(xiàn)在對寄主生理的影響，高密度棉葉螨種群對棉花的光合作用和呼吸強度有較大的影響[3]。目前施用殺蟲劑對棉葉螨的防治較多，但不能滿足棉花的營養(yǎng)需求。滴灌棉田長期施用化學(xué)肥料會造成土壤理化性狀變差，土壤肥力退化，土壤鹽堿板結(jié)?？鄥A是從生物體內(nèi)提取的生物堿之一，不僅具有防治棉葉螨、抗癌、抑癌、抑制和殺滅各種微生物的作用，而且對免疫系統(tǒng)也有廣泛的藥理作用[4]。微量元素均有促進生長發(fā)育的作用[5]。氨基酸與生物體內(nèi)各種含硫化合物的代謝密切相關(guān)。對有毒物或藥物起到解毒的作用，能抑菌殺菌、減少熱應(yīng)激，并可減少氮的排泄，保護環(huán)境，營養(yǎng)作用,提高生長性能，機體免疫力和繁殖能力等有重要作用[6]。這3種營養(yǎng)物質(zhì)復(fù)合起來能達(dá)到不污染環(huán)境，不害身體，保護天敵昆蟲。提高棉花產(chǎn)量，而且提供土壤有機物，保持土壤碳氮庫穩(wěn)定，改善土壤的鹽害[7]。研究在棉花區(qū)推廣含氨基酸生物復(fù)合藥劑，對提高棉花產(chǎn)量和有效防治棉葉螨有重要意義。【前人研究進展】國內(nèi)生物農(nóng)藥使用最多和用量最大的是殺蟲劑，其次是殺菌劑，而除草劑最少；來源于植物源和微生物源的生物農(nóng)藥品種最多[8]。沈欣等[9]研究認(rèn)為氨基酸螯合水溶鋅肥采用噴施或隨水灌施均有良好的應(yīng)用效果。張洪浩等[10]研究表明，施用氨基酸微量元素水溶肥可以改善棉花的生長狀況,提高經(jīng)濟效益,具有顯著的增產(chǎn)效果，比常規(guī)施肥、每667 m2籽棉產(chǎn)量分別提高64.01 kg、107.03 kg、172.03 kg。楊建平(2009)[11]、武杰(2012)等[12]研究顯示施用微量元素水溶肥料對棉花生長勢明顯增強，棉花單產(chǎn)較對照增產(chǎn)7.8%?！颈狙芯壳腥朦c】王玉龍(2012)[13]、周劍暉(2015)[14]綜述包括苦參堿在農(nóng)業(yè)害蟲防治中的應(yīng)用研究進展包括苦參堿作用機理和防治害蟲效果，Calvo et al(2014)，Ibraheim和Sheng ,Lei et al.(2017)等認(rèn)為氨基酸具有調(diào)節(jié)作物生長發(fā)育、提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)、提高肥料利用率的作用，還具有提高多種逆境條件下作物抗逆能力的作用?！緮M解決的關(guān)鍵問題】棉花盛花期，葉面噴施和滴灌模式下各個處理下，分析對棉花生長發(fā)育指標(biāo)、防螨率和棉花產(chǎn)量的影響，確定防螨和施肥棉花的最佳時間，為改善土壤肥力及保護生態(tài)環(huán)境和天敵種群及土壤環(huán)境提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗設(shè)于2017～2018年7月上旬至8月中旬在阿克蘇地區(qū)柯坪縣啟浪鄉(xiāng)棉田進行(E78°02′～79°57′，N40°02′～40°57′)。氣候?qū)贉貛Т箨懶愿珊禋夂颍照粘渥?，降水量少，蒸發(fā)量大，春夏季多干熱風(fēng)，年均氣溫11.4℃，年均降水72 mm，7月到9月的平均溫度25℃左右，相對濕度35%左右，高溫干旱有利害螨的爆發(fā)和嚴(yán)重危害，為中度鹽堿化灰漠土；土壤有機碳為13.25 g/kg，有機質(zhì)為22.84 g/kg，堿解氮56 mg/kg，全氮0.31 g/kg，全磷為0.87 g/kg，速效磷為14.03 mg/kg，pH為7.94，電導(dǎo)率為158.8 us/cm。試驗地前一直茬作物為棉花，收獲后進行茬灌。棉花采用膜下滴灌，1 膜 6 行，膜內(nèi)平均行距為 37.5 cm，接行 60 cm，膜上點播，株距為 10 cm。

供試作物為棉花新陸中42號。

苦參堿單劑，微量元素(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)土壤化學(xué)研究室提供)、復(fù)合氨基酸水溶肥料(新疆美麗擴科達(dá)拉農(nóng)業(yè)科技有限公司提供)、清水、噴霧器。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

選擇并共設(shè)置不同的7個棉花小區(qū)，每個小區(qū)長度為20 m、寬度12 m，面積為240 m2，約占地1 334 m2(2畝)。樣方內(nèi)棉株要求長勢均勻, 每個小區(qū)內(nèi)選取有代表性的植株 10 株，重復(fù)3次。施前后蕾期每一個棉株分為上(最上主莖展開葉)、中、下(最下棵枝位葉)各一片葉,每隔15 d施肥一次，調(diào)查觀察并記錄葉螨數(shù)量。根據(jù)棉花不同時期和當(dāng)?shù)亟涤炅繉⒎柿显谡麄€生育期內(nèi)全部施入。播種日期為4月5日，7月上旬開始施肥，8月中旬結(jié)束施肥，遇到降雨灌水日期順延，每次滴水時間1 h。在棉花盛花期測定株高及棉花蕾數(shù)、成鈴數(shù)并脫落鈴數(shù)。10月上旬收獲期間測籽棉產(chǎn)量。

1.2.2 試驗處理

CK：對照，不施任何肥料。

A：苦參堿單劑處理。稱取20 g苦參堿原藥加水稀釋到為2 000 mL，然后從稀釋好的原液中吸取200 mL對水40 L，按小區(qū)面積進行葉面噴施或滴灌施肥。

B：微量元素。主要為(鋅、硫酸鎂、硼酸、硫酸錳、硫酸亞鐵、硫酸銅)。稱取分別為0.1、0.8、0.15、0.1、0.3、0.02 g。每個元素原藥加水稀釋到為100 mL，混合共600 mL，然后從稀釋好的原液中吸取200 mL對水40 L，按小區(qū)面積進行葉面噴施或滴灌施肥。

C：復(fù)合藥劑(復(fù)合氨基酸+苦參堿+微量元素)。稱取復(fù)合氨基酸原藥560 g+苦參堿原液100 mL微量元素原液100 mL，加水稀釋到為3 000 mL，從稀釋好的原液吸取750 mL對水40 L，按小區(qū)面積進行葉面噴施或滴灌施肥。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)的F檢驗，當(dāng)通過F檢驗后進行單因 (one -way ANOVA)方差分析方法，差異性判斷方法為P<0.05時差異顯著，P>0.05 時差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對棉葉螨和產(chǎn)量的相關(guān)性

研究表明，7月20日開始棉葉螨迅速繁殖的趨勢，到7月30日之后棉葉螨種群數(shù)量出現(xiàn)高峰。葉面施肥模式下處理C和處理A的防螨率分別為60.22%、47.13%、50.7%、28.70%。在7月20日處理C對棉鈴數(shù)的效果明顯高于A和CK處理,高出51.6%、52.64%，有極顯著性差異(F= 65.66,F=36.27，df=5，P<0.01)；處理A的產(chǎn)量相比CK無顯著性差異(F=3.73,df=5，P<0.05)；施肥在7月30日C處理與A、CK處理之間的棉鈴數(shù)有顯著差異(P<0.05)，比后兩者分別高出21%、34%，但產(chǎn)量的增加幅度較小而差異不顯著(P>0.05)，隨著螨量的增多，危害范圍擴大，而脫落鈴增多，造成增鈴率和增產(chǎn)率的增加幅度較小，C處理的增產(chǎn)和增鈴效果多好。7月20日防治棉葉螨和施肥棉花的最佳時間,原因是含氨基酸的生物肥復(fù)合藥劑發(fā)揮肥效快和輔助作用，能夠在棉花的此生育期提供及時充分足的養(yǎng)分滿足生長需求。7月30日棉葉螨出現(xiàn)的高峰期，棉葉螨的繁殖速度快，為害程度更嚴(yán)，對藥劑出現(xiàn)抗逆性,處理施肥的影響效果幅度較小。表1

表1 不同施肥處理下各種指標(biāo)的相關(guān)性

Table 1 Correlation analysis of various indexes under different fertilization treatments

施藥日期Administerthedate處理Treatment活螨量(頭/株)Livemite(head/plant)單株棉鈴(個/株)Individualboll(piece/plant)籽棉產(chǎn)量Seedcottonyield(kg/240m2)2017/7/20C5.96±0.86A68.87±10.41A142.11±16.5AA7.01±0a33.37±1.15a99.60±8.65cCK5.1±0.72a27.73±1.74Ac106.94±9.58Ac2017/7/30C7.2±0.2A39.13±9.34A113.33±20CA7±1.31a30.5±1.15Aa99.6±6.66cCK4.9±0.53Aa28.63±1.12Aa100.05±8.76c

注：表中的大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

Note: Capital letters in the table indicate extremely significant differences (P<0.01), and lowercase letters indicate significant differences (P<0.05), the same as below

2.2 不同處理對棉葉螨和棉花生長發(fā)育的影響

研究表明，在棉葉螨和棉花生長因素中，不同施肥處理和年限對螨量，單株棉鈴數(shù)、株高、莖粗和脫鈴數(shù)均有影響。在7月1日為棉葉螨發(fā)生初期,施用各處理之前棉葉螨數(shù)量、單株棉鈴數(shù)、株高和莖粗沒有差異。在葉面施肥下，處理 C的防螨率均高于處理B、A和CK，分別高出90.2%、72.94%和89.63%，差異極顯著(P<0.01)；相比滴灌施肥，花鈴初期的株高、棉鈴數(shù)和莖粗均呈顯著性差異(P<0.05)。棉花花鈴期生長需肥有密切關(guān)系。7月15日打頂后，在滴灌施肥下，各處理對棉花株高與棉鈴數(shù)的變化有影響，而防螨和莖粗的影響不大，呈無顯著差異。這可能不同施肥模式對棉花生長影響也不同，施肥時間和方式?jīng)Q定于差異。表2，表3

表2 不同處理下棉葉螨和棉花生長發(fā)育變化

Table 2 Effects of different treatments on growth development of cotton leaf mite and cotton

處理模式Treatmentmode處理Treatment活螨量(頭)Livemite(head)單株棉鈴(個/株)Individualboll(piece/plant)株高Plantheight(cm)莖粗Stemdiameter(cm)脫落鈴(個)FallofThebell(a)滴灌施肥DripfertigationnC13.37±0.92a0.80±0.50a51.6±0.7b3.23±0.09A0.43±0.05AaB13.82±3.01a0.7±0.3a53.87±0.70A2.91±0.04a0.36±0.05aA12.31±2.02a0.63±0.2a51.16±1.18b3.19±0.18A0.43±0.05Aa葉面施肥FoliarfertilizationC10.06±2.02a1.73±0.23a50.07±2.17a3.00±0.34a0.37±0.06aB12.02±2.27a1.1±0.5Aa50.27±2.20a3.21±0.29a0.33±0.06aA10.01±3.54a1±0.26a50.37±1.47a3.21±0.30a0.37±0.05aCK—11.31±0.35a0.67±0.06a48.67±1.99a3.10±0.07A0.33±0.05ab

研究表明，棉葉螨出現(xiàn)高峰期間。7月29日，在葉面施肥模式下，處理C比其它處理呈極顯著差異(P<0.01)。相比分別高出90.38%、73.39%、90.82%；而滴灌施肥模式下無顯著性差異(P<0.05)；施肥量不變的情況下，防治棉葉螨率增高，棉鈴數(shù)和明顯增多，而株高和莖粗不再變化。8月12日，棉花進入成熟期間,各處理對各種指標(biāo)的影響不大,不再施肥。棉花的營養(yǎng)需求和防治害蟲的最佳時間有直接關(guān)系而影響到棉花的生長。表4，表5

表3 不同處理下棉葉螨和棉花生長發(fā)育變化

Table 3 Effects of different treatments on growth development of cotton leaf mite and cotton

處理模式Treatmentmode處理Treatment活螨量(頭)Livemite(head)單株棉鈴Individualboll(piece/plant)株高Plantheight(cm)莖粗Stemdiameter(cm)脫落鈴(個)FallofThebell(a)滴灌施肥DripfertigationC12.59±0.57a8.67±1.77a76.06±4A3.74±0.30A0.63±0.15AB14.01±0.13a7.8±0.65a75±3.65Aa3.60±0.11A1.2±0.1aA12.67±1.38a6.67±0.23a73.87±3.02a3.60±0.10A1.26±0.15a葉面施肥FoliarfertilizationC1.434±0.34a10.23±1.45A81.9±1.13A3.91±0.06A0.67±0.11aB14.7±0.70A6.87±0.21a70.23±0.49a3.36±0.02a0.9±0.17aA5.3±0.1b11.43±1.07A76.03±3.72b3.49±0.19b1.27±0.06ACK13.84±1.12A4.87±0.72A67.33±0.76b3.31±0.18a1.1±0.1a

表4 不同處理下棉葉螨和棉花生長發(fā)育變化Table 4 Effects of different treatments on growth development of cotton leaf mite and cotton

處理模式Treatmentmode處理Treatment活螨量(頭)Livemite(head)單株棉鈴(個/株)Individualboll(piece/plant)株高Plantheight(cm)莖粗Stemdiameter(cm)脫落鈴(個)FallofThebell(a)滴灌施肥DripfertigationC10.26±0.28a20.36±0.05A77.83±2.27Aa3.84±0.09A1.63±0.15aB13.7±1.6Aa17.5±1.4Aa80.97±3.96Aa3.81±0.10A2.43±0.15AA10.94±0.56a16.93±0.80a75±3.20Aa3.79±0.08A2±0.17b葉面施肥FoliarfertilizationC2.48±0.48a21.73±0.72A84.17±0.80A3.98±0.02a1.93±0.25aB25.78±0.70A17.4±1.08a81.5±1.66a3.84±0.10b2.43±0.41bA9.51±0.07b17.83±0.30a68.1±0.89b3.8±0.02b2.8±0.1bCK—27.03±0.77A9.43±0.30a72.06±1.06b3.36±0.06a2.1±0.1Ab

表5 不同處理下棉葉螨和棉花生長發(fā)育變化

Table 5 Effects of different treatments on growth development of cotton leaf mite and cotton

處理模式Treatmentmode處理Treatment活螨量(頭)Livemite(head)單株棉鈴(個/株)Individualboll(piece/plant)株高Plantheight(cm)莖粗Stemdiameter(cm)脫落鈴(個)FallofThebell(a)滴灌施肥DripfertigationC2.66±0.18a43.767±4.33A75.41±4.53a3.45±0.11a2.33±0.62aB3.37±0.93a39.02±2.37Aa83.67±9.40a3.58±0.20a6.91±0.38AA3.21±0.45a35.27±1.97a74.67±6.65a3.51±0.07a11.58±2.74B葉面施肥FoliarfertilizationC2.61±0.61a54.57±1.06A81.86±1.43a3.75±0.01a3.31±0.17aB5.97±0.48A35.28±0.22a85.23±0.20A3.58±0.02b3.71±0.27aA3.53±0.96a33.52±3.55a73.11±0.74b3.57±0.06b4.19±0.65aCK—2.99±1.29a33.8±1.83a70.93±2.48a3.62±0.05a9.25±0.75B

2.3 2018年施肥處理對棉花生育性狀的影響

研究表明,葉面施肥模式下,處理 C單鈴重比處理A、B和對照分別增加1.51、1.63、1.85 g；滴灌施肥模式下各處理對單鈴重沒有顯著性差異；處理 C 干物質(zhì)比處理A、B和對照分別增加為6.19%、16.14%、23.25%；滴灌施肥模式下，各個處理的根長度比葉施模式的各處理A、B和對照分別增加為2.5、2.5、1 cm；葉施處理 C的根干重為相比處理B、對照分別增加9.16%、16.29%；但滴施處理相比對照沒有差異。表6

表6 不同施肥處理下棉花生育性狀變化

Table 6 Effects of different fertilizer treatments on growth characteristics of cotton

施肥模式Treatmentmode處理Treatment單鈴重Singlebollweight(g)干物質(zhì)增加Drymatter(%)根長度Rootlength(cm)根干重增加Rootdryweight(%)滴灌施肥DripfertigationA5.5632.551537.98B5.6133.71445.32C6.3436.161638.05葉面施肥FoliarfertilizationA5.8549.7812.563.82B5.7339.8315.7550.63C7.3655.9714.0559.79CK—5.5132.721543.5

2.4 2018年施肥處理對棉花產(chǎn)量的影響

研究表明,滴施模式下，各處理的單產(chǎn)籽棉產(chǎn)量和單鈴籽棉重?zé)o顯著性差異，處理C的單產(chǎn)籽棉比處理A、B、CK增加41、23、41 kg增產(chǎn)率分別為高出22.28%、12.7%、22.4%；處理C的單鈴籽棉重比其它處理增加為0.58、1.33、1.21 g。葉面施肥模式下，C處理的單產(chǎn)籽棉比其它處理有極顯著性差異(P<0.01),分別增加37.5、25.55、105.83 kg增產(chǎn)率分別為高出15.27%、10.40%、43.10%；單鈴籽棉重分別為增加0.07、0.09、1.54 g。表7

表7 不同施肥處理下棉花產(chǎn)量變化

Table 7 Effect of fertilizer treatment on cotton yield in 2018

施肥模式Treatmentmode處理Treatment240m2籽棉產(chǎn)量240m2seedcottonOutput(kg)單鈴籽棉重Singlebollweightofcotton(g)滴灌施肥DripfertigationA139.905.82B1576.57C1807.15葉面施肥FoliarfertilizationA2087.39B219.957.41C245.507.48CK—139.675.94

3 討 論

3.1 不同地區(qū)的棉葉螨發(fā)生動態(tài)規(guī)律肯定不同，這可能有關(guān)各地區(qū)的氣候條件和溫度。阿克蘇柯坪縣在7～9月的平均溫度25℃以上，其溫度適宜棉葉螨的發(fā)育繁殖。如果不會最適合時間施藥，是無論如何施藥防治棉葉螨也沒用，牢牢把握棉葉螨的發(fā)生動態(tài)規(guī)律，才能有效地防治棉葉螨或減少損害[15]。

3.2 試驗將2%苦參堿單劑、微量元素和復(fù)合藥劑分別加水稀釋到3 L，每次取200 mL對清水40 L，濃度以200倍液為宜。蔡偉等[16]研究(2012年)植物源農(nóng)藥苦參生物殺蟲劑的研究進展,試驗表明，0.3%苦參堿對防治柑橘紅蜘蛛具有良好的速效性和較長的持效性，總體效果優(yōu)于螨蟲特殺和快斬。這種藥劑不僅具有明顯的增產(chǎn)和增收效果，還可以減輕對環(huán)境的污染，防治病蟲害的有效途徑，具有極大的開發(fā)潛力[16-17]。

3.3 在7月上旬棉葉螨吸取植物體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)，棉花需要營養(yǎng)物質(zhì)，大多數(shù)農(nóng)民這期間施用藥殺螨劑、縮節(jié)胺等藥劑增多施肥次數(shù)，這樣雖然可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)， 但是隨著施肥次數(shù)的增加而棉花脫落率會增加[18]，導(dǎo)致產(chǎn)量下降，將這種藥劑不但就一次施肥可以達(dá)到預(yù)期的目的，而且避免如上的不利情況。在8月上旬棉鈴開始進入成熟期間， 即使打藥，效果都不太好。張余莽等[19](2010)研究表明，生物有機肥的研究進展，生物有機肥在經(jīng)濟作物上的應(yīng)用證明生物有機肥能提高棉花產(chǎn)量。有些生物有機肥施入土壤后，會對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響[20-33]。該藥劑成分的氨基酸和微量元素是棉花必需的營養(yǎng)素，復(fù)合氨基酸與苦參堿，施入土壤中不會產(chǎn)生負(fù)面影響。

4 結(jié) 論

4.1 復(fù)合氨基酸生物藥劑施用在7月15日之前防治棉葉螨、增加棉鈴數(shù)、提高產(chǎn)量，相比苦參堿單劑有極顯著性差異(P<0.01)。而施用在7月29日和8月12日的藥劑無顯著性差異(P>0.05)。

4.2 復(fù)合氨基酸生物藥劑相比苦參堿單劑對棉葉螨的殺死能力強，提高產(chǎn)量方面有益，適宜于在棉花上推廣使用。