李金龍,郭海霞,申雪梅,王呂,姜華,單貴蓮,2,段新慧*
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650000;2.云南省高原特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)研究院,云南 昆明 650000)
青貯玉米具有良好的營養(yǎng)價(jià)值,是目前主要應(yīng)用于飼料生產(chǎn)的玉米品種。青貯玉米的種植可以有效推動(dòng)我國糧改飼政策的實(shí)施,提高種養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)我國草食畜牧業(yè)科學(xué)發(fā)展[1]。青貯玉米的生物產(chǎn)量高,粗纖維含量相對(duì)較少,莖稈多汁脆嫩,易感染病害[2],因此,種植過程中的病害防治是主要栽培措施之一。化學(xué)防治是玉米種植中比較常見的一種方式,但是會(huì)對(duì)土壤以及玉米造成一定的化學(xué)殘留,因此,不適宜長期、多次使用[3]。隨著人們對(duì)現(xiàn)代社會(huì)食品安全問題的重視,對(duì)農(nóng)業(yè)上的病害防治也提出了更高的要求。因此,我國玉米病害防治由化學(xué)防治發(fā)展到生物防治,生物防治比重越來越高[4]。
玉米小斑病也稱斑點(diǎn)病,屬真菌性病害,是危害玉米生產(chǎn)的重要病害之一,主要危害葉片[5],影響青貯玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。玉米小斑病的生物防治技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中已有較多應(yīng)用,本試驗(yàn)選用黃芩顆粒(細(xì)菌穩(wěn)拿)、真菌360、丁子·香芹酚、哈茨木霉菌等生物制劑,研究不同生物制劑對(duì)玉米病害的防治效果,為保證青貯玉米的品質(zhì)與產(chǎn)量,進(jìn)一步開展青貯玉米有機(jī)種植及有機(jī)牛肉生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
本試驗(yàn)地位于云南省昆明市盤龍區(qū),云南農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)后山試驗(yàn)田,屬于北亞熱帶氣候,25°21′N,102°58′E,海拔1 962 m,年平均氣溫13.4 ℃,年降水量990 mm。土壤肥力中等,pH 5.5,山地紅壤。
供試品種為紅單10號(hào)、曲辰9號(hào)、云青5號(hào)、云瑞10號(hào)和云青2號(hào),共5個(gè)青貯玉米品種。
供試生物制劑:有效成分2.1%丁子·香芹酚水劑,河南眾人聯(lián)合農(nóng)化有限公司生產(chǎn),用量為1 605 g·hm-2;有效成分10 g/15 g真菌360水分散粒劑,有效成分12 g/15 g黃芩顆粒(又名細(xì)菌穩(wěn)拿,水分散粒劑),香港斯奈爾(國際)植物生命植保有限公司生產(chǎn),制劑用藥量1 000 g·hm-2,800倍液;哈茨木霉菌(水分散粒劑)1億g-1,成都特普生物科技股份有限公司,用量900 g·hm-2。
隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)玉米品種種植15個(gè)小區(qū),小區(qū)長約5 m,寬2 m,穴播,種植密度80 800苗·hm-2。播種時(shí)間為2020年5月24日,期間未使用化學(xué)農(nóng)藥防治病蟲草害,人工除草2次,10月24日收獲青貯玉米。
小斑病為田間自然發(fā)病。在青貯玉米拔節(jié)期間(8月14日)、抽穗開花期間(9月18日),分別對(duì)玉米按照使用劑量進(jìn)行4種生物制劑的噴施。每個(gè)青貯玉米品種每個(gè)制劑處理3個(gè)重復(fù);每個(gè)品種設(shè)3次空白對(duì)照(CK),不做任何處理。除試驗(yàn)設(shè)計(jì)外,各處理其他田間管理方式一致。
每個(gè)小區(qū)隨機(jī)調(diào)查10株,每株各在上、中、下部位選2片葉子,即每株共選6片葉子,記錄調(diào)查結(jié)果。于第1次施藥前(8月14日)及施藥后15 d(8月29日)、30 d(9月17日),第2次施藥后15 d(10月3日)、30 d(10月18日),共計(jì)調(diào)查5次(雨天調(diào)查時(shí)間后移1~3 d)。計(jì)算病情指數(shù)、評(píng)價(jià)防治效果。產(chǎn)量調(diào)查每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取5株,地面10 cm以上全部收割,稱重,依據(jù)種植密度及單株重計(jì)算理論產(chǎn)量和防治效果、產(chǎn)量效果。
小斑病分級(jí)方法:1級(jí),葉片有無病斑或僅在穗位下部葉片上有零星病斑,病斑占葉面積≤5%;3級(jí),穗位下部葉片上有少量病斑,病斑占葉面積6%~10%,穗位上部葉片上有零星病斑;5級(jí),穗位下部葉片上病斑較多,病斑占葉面積11%~30%,穗位上部葉片上有大量病斑;7級(jí),穗位下部葉片或穗位上部葉片有大量病斑,病斑相連、占葉面積31%~70%;9級(jí),全株葉片基本為病斑覆蓋,葉片枯死[6]。
計(jì)算病情指數(shù)、防治效果和增產(chǎn)效果[7]。
采用Microsoft Excel 2019對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并用SPSS 26軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
表1表明,在8月14日噴施生物制劑前紅單10號(hào)已發(fā)生小斑病,CK發(fā)病最輕,病情指數(shù)為22.6,真菌360待處理區(qū)最高,病情指數(shù)為34.7,顯著高于其他小區(qū)。隨著時(shí)間變化,病情指數(shù)總體呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢,在9月17日達(dá)到頂峰,10月18日黃芩顆粒處理病情指數(shù)顯著低于CK,效果最佳,其次為哈茨木霉菌處理,最差為丁子·香芹酚處理組,顯著高于CK。從防治效果看,8月29日哈茨木霉菌處理防效顯著高于真菌360處理與黃芩顆粒處理,與丁子·香芹酚處理間無顯著差異。9月17日各處理間防效無顯著差異,10月18日防效高于10月3日。從總體防治效果來講,黃芩顆粒處理防效最好(37.5%),顯著高于真菌360處理(29.5%),與哈茨木霉菌處理(33.2%)無顯著性差異,丁子·香芹酚處理防效(10.3%)顯著低于真菌360處理與哈茨木霉菌處理。
表1 4種生物制劑對(duì)紅單10號(hào)小斑病的防治效果
從表2病情指數(shù)結(jié)果看,在8月14日噴施生物制劑前曲辰9號(hào)已發(fā)生小斑病,黃芩顆粒待處理區(qū)最重,病情指數(shù)為26.5,病情指數(shù)顯著高于CK(21.6),其余待處理區(qū)病情指數(shù)顯著低于CK。9月17日,丁子·香芹酚處理病情指數(shù)(47.7)顯著高于CK的病情指數(shù)(40.1),其余處理均與CK無顯著差異,病情得到一定程度的控制。從防治效果看,8月29日防治效果好于9月17日;黃芩顆粒處理總體防效最好(19.5%),顯著高于其他處理,其余處理對(duì)小斑病無明顯防治效果。
從表3病情指數(shù)分析結(jié)果看,8月14日噴施生物制劑前云青5號(hào)均已發(fā)生小斑病,對(duì)照最重,病情指數(shù)為22.5,顯著高于哈茨木霉菌處理區(qū)(22.4),其他待處理區(qū)病情指數(shù)顯著低于CK與哈茨木霉菌待處理區(qū),病情指數(shù)在10月3日最重。從防治效果看,第1次施藥無效,第2次施藥效果相對(duì)較好;總體來看4種處理對(duì)青貯玉米小斑病防效均不理想。
表2 4種生物制劑對(duì)曲辰9號(hào)小斑病的防治效果
表3 4種生物制劑對(duì)云青5號(hào)小斑病的防治效果
從表4病情指數(shù)看,8月14日噴施生物制劑前云瑞10號(hào)各小區(qū)均已發(fā)生小斑病,各試劑待處理區(qū)發(fā)病均顯著高于CK。從總體防治效果看,真菌360處理區(qū)防效最好(41.0%),顯著高于其他處理,黃芩顆粒處理(23.5%)和丁子·香芹酚處理(20.4%)次之,哈茨木霉菌處理(10.7%)顯著低于真菌360處理和黃芩顆粒處理。
表4 4種生物制劑對(duì)云瑞10號(hào)小斑病的防治效果
從表5可以看出,云青2號(hào)小斑病抗病性強(qiáng),藥前及第1次藥后均不發(fā)病,第2次藥后于10月3日調(diào)查發(fā)現(xiàn)發(fā)病明顯但不重,黃芩顆粒和真菌360處理的病情指數(shù)顯著高于其他處理區(qū),丁子·香芹酚與哈茨木霉菌防治效果顯著高于其他處理。10月18日,丁子·香芹酚處理與真菌360處理總體病情指數(shù)顯著高于其他處理,黃芩顆粒、哈茨木霉菌處理和CK間無顯著性差異。哈茨木霉菌處理區(qū)總體防治效果最好,為5.5%,其他處理均無防效。
表5 4種生物制劑對(duì)云青2號(hào)小斑病的防治效果
因各品種種質(zhì)本身差異,藥前病情指數(shù)有所不同,使用同一生物制劑的防治效果也不相同,忽略品種自身原因,故取各品種的藥前病情指數(shù)和總體防治效果的均值作對(duì)比分析(表6)。施藥前各待處理區(qū)與CK的病情指數(shù),以及施藥后各處理區(qū)與CK的總體防治效果無顯著性差異。施藥前的病情指數(shù)會(huì)影響最終的防治效果,當(dāng)用藥待處理區(qū)病情指數(shù)大于CK待處理區(qū)時(shí),會(huì)出現(xiàn)正向防治效果;當(dāng)藥前病情指數(shù)小于CK病情指數(shù),則無防治效果。丁子·香芹酚處理的平均藥前病情指數(shù)小于CK平均藥前病情指數(shù),平均防治效果為負(fù)值,對(duì)青貯玉米小斑病無防治效果。真菌360、黃芩顆粒和哈茨木霉菌處理的平均防治效果均為正值,有一定防治效果,相比較而言,黃芩顆粒處理防治效果較好,但防治效果仍偏低,僅10.10%。
表6 4種生物制劑對(duì)青貯玉米小斑病的總體防治效果
紅單10號(hào)鮮草產(chǎn)量在丁子·香芹酚處理與黃芩顆粒處理下效果最好,增產(chǎn)效果分別達(dá)16.4%、18.6%,顯著高于真菌360、CK與哈茨木霉菌處理下的鮮草產(chǎn)量。曲辰9號(hào)的鮮草產(chǎn)量在真菌360處理下顯著高于其他處理,達(dá)到65 119 kg·hm-2,增產(chǎn)效果19.7%,哈茨木霉菌處理區(qū)鮮草產(chǎn)量為62 236 kg·hm-2,顯著高于黃芩顆粒處理區(qū)(56 211 kg·hm-2)、丁子·香芹酚處理區(qū)(54 299 kg·hm-2)和CK(54 368 kg·hm-2)。4種生物制劑處理下的云青5號(hào)均較CK增產(chǎn),真菌360處理下顯著高于其他處理,達(dá)到86 512 kg·hm-2,哈茨木霉菌處理區(qū)鮮草產(chǎn)量(77 785 kg·hm-2)和丁子·香芹酚處理區(qū)鮮草產(chǎn)量(75 200 kg·hm-2)顯著高于黃芩顆粒處理區(qū)(70 567 kg·hm-2)和CK(68 986 kg·hm-2)。黃芩顆粒、哈茨木霉菌處理和CK下,云瑞10號(hào)鮮草產(chǎn)量顯著高于真菌360處理區(qū),丁子·香芹酚處理與真菌360處理無顯著差異。云青2號(hào)在真菌360處理下鮮草產(chǎn)量顯著高于其他處理,達(dá)81 233 kg·hm-2(增產(chǎn)效果3.4%),其次是CK(76 295 kg·hm-2),顯著高于其他處理。
表7 噴施4種生物制劑對(duì)不同青貯玉米品種產(chǎn)量的影響
忽略品種間差異,以各品種鮮草產(chǎn)量、防治增產(chǎn)量、增產(chǎn)效果的均值進(jìn)行對(duì)比分析(表8),噴施4種生物制劑均較CK增產(chǎn),其中真菌360處理增產(chǎn)3 737 kg·hm-2;黃芩顆粒與哈茨木霉菌處理下的增產(chǎn)效果相近,丁子·香芹酚處理下的增產(chǎn)效果最低,為2.2%,但4種生物制劑處理下的產(chǎn)量效果無顯著性差異。
表8 噴施4種生物制劑對(duì)青貯玉米產(chǎn)量的影響
玉米小斑病在玉米病害中時(shí)常發(fā)生,是造成玉米減產(chǎn)和質(zhì)量下降的重要原因之一。玉米小斑病是由真菌侵染造成的病害,生產(chǎn)上大多是使用殺菌劑進(jìn)行防治。目前,應(yīng)用于生物防治的生物制劑主要包括微生物農(nóng)藥、生物化學(xué)農(nóng)藥以及植物源農(nóng)藥3類。可用于防治玉米小斑病的生防菌劑主要有芽孢桿菌[8]、哈茨木霉菌[9]、青霉菌[10]、伯克霍爾德氏菌屬[11]等,對(duì)小斑病病原菌都有較好的抑制效果,但在生產(chǎn)上很少大面積推廣使用,主要以化學(xué)防治為主。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,從連續(xù)用藥后的防治效果看,最終丁子·香芹酚、真菌360、黃芩顆粒、哈茨木霉菌對(duì)紅單10號(hào)、云瑞10號(hào)青貯玉米品種的防治效果最好,但對(duì)云青5號(hào)基本無防效;曲辰9號(hào)使用黃芩顆粒、云青2號(hào)使用哈茨木霉菌處理均有防效。本研究得出的結(jié)論與前人研究結(jié)果有所不同,4種生物制劑對(duì)于小斑病的防治有一定效果但不甚理想,可能是因?yàn)椴∏橹笖?shù)初始值存在差異,且有病害增長速率過快、交叉感染、人為誤差等因素影響,導(dǎo)致在本研究中無防治效果。另外,防治效果一般具有速效性和時(shí)效性,本次調(diào)查時(shí)間為藥后15 d與30 d,亦是造成防治效果偏低的原因,但實(shí)際生產(chǎn)中也很難保證在藥劑施用短期內(nèi)收獲或補(bǔ)施藥劑。根據(jù)馬佳等[9]的研究表明,哈茨木霉SH2303對(duì)玉米小斑病的防治效果普遍較高,但對(duì)不同品種玉米、同一品種不同種植地的防效也有所不同,防治效果在42%~78%,其持效期大致在15 d左右。劉勇等[12]研究表明,哈茨木霉菌對(duì)青貯玉米小斑病有較好防治效果,且藥后14 d的防效大多低于藥后7 d的防效。
從田間病情指數(shù)和防治效果看,不同生物制劑對(duì)不同青貯玉米品種的小斑病防治效果有差異,應(yīng)與品種本身的種質(zhì)因素有關(guān)。初次調(diào)查時(shí),不同玉米品種間小斑病病情指數(shù)有較大差別,證明不同玉米品種對(duì)小斑病的抗性有較大的差異,這與前人研究相一致[13-14]。而不同的發(fā)病條件下使用相同生物制劑,對(duì)不同玉米品種的防治效果理應(yīng)存在差異。從各品種產(chǎn)量綜合效果來看,4種生物制劑處理后均較對(duì)照增產(chǎn),但黃芩顆粒處理下對(duì)不同品種的保產(chǎn)效果最穩(wěn)定。從實(shí)用方面講,防治效果最后歸根于保產(chǎn)效果,因此,也可用保產(chǎn)效果來評(píng)定防治效果。
本試驗(yàn)選用的4種生物制劑為植物源和微生物源藥劑,無污染、無殘留、安全環(huán)保。在防治細(xì)菌真菌病害的同時(shí)可以促進(jìn)植物生長,也稱之為微生物肥。本試驗(yàn)由于研究條件所限,僅就5個(gè)品種青貯玉米小斑病的防治效果作了一些初步研究,還有諸如不同濃度梯度處理、混配處理對(duì)青貯玉米小斑病防治效果的影響,與常用化學(xué)藥劑防效對(duì)比、調(diào)整調(diào)查時(shí)間后的相對(duì)藥效等,均有待于進(jìn)一步研究。