Effects of Combined Application of Water-Soluble Fertilizer Containing Humic Acid and Pesticide on the Control of Flue-Cured Tobacco Bacterial Wilt and Agronomic Traits
摘要:
为考察含腐殖酸水溶肥料与农药配施对烤烟青枯病防治效果及农艺性状的影响,开展了田间小区试验。试验共设7个处理,以不施用含腐殖酸水溶肥料和农药的处理为对照(CK),T1、T3、T5处理分别施用含腐殖酸水溶肥料15.0、22.5、30.0 L/hm2并配施12%丙硫菌唑·春雷霉素悬浮剂有效成分63 g/hm2,T2、T4、T6处理分别施用含腐殖酸水溶肥料15.0、22.5、30.0 L/hm2并配施37.5%氢氧化铜悬浮剂有效成分281 g/hm2。结果表明:T1~T6处理能改善烤烟的株高、茎围、鲜叶质量、开片度等农艺指标;腐殖酸与农药配施对青枯病的防治具有协同增效作用,其中T5处理的青枯病防治效果显著优于其他处理的;12%丙硫菌唑·春雷霉素悬浮剂的青枯病防治效果优于37.5%氢氧化铜悬浮剂的。腐殖酸与农药配施在改善烤烟农艺性状和防治青枯病方面具有显著效果,为烤烟青枯病的综合防治提供了新的途径。
Abstract:
In order to investigate the effects of the combined application of water-soluble fertilizer containing humic acid and pesticide on the control effect of flue-cured tobacco bacterial wilt and agronomic traits, a field plot experiment is carried out. Seven treatments are set in the experiment. The treatment without the application of water-soluble fertilizer containing humic acid and pesticide is used as the control (CK). Treatments T1, T3 and T5 are applied with 15.0, 22.5 and 30.0 L/hm2 of water-soluble fertilizer containing humic acid, respectively, and combined application of 63 g/hm2 of the active ingredient of 12% prothioconazole-kasugamycin suspension. And treatments T2, T4 and T6 are applied with 15.0, 22.5 and 30.0 L/hm2 of water-soluble fertilizer containing humic acid, respectively, and combined application of 281 g/hm2 of the active ingredient of 37.5% copper hydroxide suspension. The results show that treatments T1 to T6 all can improve the agronomic traits of flue-cured tobacco such as plant height, stem circumference, fresh leaf weight, and leaf expansion degree. The combined application of humic acid and pesticide has a synergistic effect on the control of bacterial wilt. Among them, the control effect of treatment T5 on bacterial wilt is significantly higher than that of other treatments. The control effect of 12% prothioconazole-kasugamycin suspension on bacterial wilt is better than that of 37.5% copper hydroxide suspension. The combined application of humic acid and pesticide has a significant effect on improving the agronomic traits of flue-cured tobacco and controlling bacterial wilt, providing a new way for the comprehensive control of flue-cured tobacco bacterial wilt.
烤烟青枯病属于典型的细菌性土传病害,由青枯雷尔氏菌侵染所致,是烟草维管束病害的一种。发病初期,烟株单侧的叶片下部下垂凋萎;至发病中期,烟株一侧的叶片全部枯萎,而另一侧叶片相对正常,呈现出“半边疯”的症状;随着病情的持续恶化,烤烟植株的叶片逐步出现萎蔫、干枯现象,自叶片下部向上蔓延,最终整株死亡。青枯病严重影响烤烟的光合作用,对其正常生长和发育形成了严重阻碍[1-4]。目前,该病在众多种植区域出现并呈蔓延趋势,发病区域较广。现阶段主要采用化学和生物防治,但化学防治易使病原菌产生抗药性,增加农药残留,而生物防治受环境因素影响大,且高效的生物防治剂种类较少。因此,采用单一的防治手段已难以有效控制病害,需探寻更综合的防治策略。因此,相关的科技工作者开展了一系列颇具成效的工作,其中包括氨基寡糖素与噻霉酮的复配研究,植物免疫诱抗剂如水杨酸、茉莉酸、苯丙咪二唑类等与拮抗菌剂联合使用的相关研究,复合微生物制剂的应用探究,以及生物炭用量的专项研究等[5-22]。这些研究工作对烤烟青枯病的防治发挥了积极的作用,为有效降低青枯病对烤烟的危害、保障烤烟的健康生长和优质高产奠定了基础。
腐殖酸是天然有机物质,可改良土壤、提高土壤肥力、增强植物抗逆性,其与农药配施能协同增强对烤烟青枯病的防治效果,改善土壤理化特性和优化微生物群落,强化烤烟免疫能力,增强农药药效稳定性,降低农药使用量和残留风险[23-32],但目前关于腐殖酸与农药配施对烤烟青枯病的防治及农艺性状影响的报道却相对较少。为降低烤烟青枯病发病概率和病情指数,保障烟农收入,推动烤烟产业可持续发展,本文考察了含腐殖酸水溶肥料与农药配施对烤烟青枯病防治及农艺性状的影响。
1
材料与方法
1.1
试验区的基本情况
试验地位于云南省峨山县富良棚乡,平均海拔为2 316 m,多年平均气温为14.3 ℃,7月平均气温为19 ℃,1月平均气温为7.5 ℃,年平均降水量为1 000 mm[33]。供试土壤属红壤土,试验前土壤理化性状:pH为7.05,w(有机质)为10.85 g/kg,w(碱解氮)为36.83 mg/kg,w(有效磷)为55.21 mg/kg,w(速效钾)为248.36 mg/kg。试验前一年该地块种植玉米和中药材,栽烟试验前处于休耕状态。
1.2
试验材料
供试烤烟品种:红花大金元,是青枯病的高感品种[34]。
供试肥料:含腐殖酸水溶肥料(浩秀Ⓡ皓根),ρ(腐殖酸)≥80 g/L,ρ(N+P2O5+K2O)≥200 g/L,ρ(N)≥120 g/L,ρ(P2O5)≥60 g/L,ρ(K2O)≥20 g/L,中化作物保护品有限公司。
供试农药:12%丙硫菌唑·春雷霉素(细鼎Ⓡ),w(丙硫菌唑)≥2%,w(春雷霉素)≥10%,悬浮剂(SC),贵州道元生物技术有限公司;氢氧化铜,w(氢氧化铜)≥37.5%,pH为8.5~9.5,悬浮剂(SC),市购。
1.3
试验设计及实施
1.3.1
试验设计思路
试验设置空白对照(CK)、含腐殖酸水溶肥料与农药配施处理,结合已有的研究成果,不再单独设置含腐殖酸水溶肥料处理和农药处理。
(1) 与CK处理相比,含腐殖酸水溶肥料与农药配施处理对烤烟青枯病防治及农艺性状方面(如病害发生率、病情严重程度、烤烟的生长指标等)表现出明显的积极效果,可以初步推断腐殖酸与农药的组合产生了某种协同作用。
(2) 设置不同用量的含腐殖酸水溶肥料与固定用量的2种农药进行配施,通过比较不同用量组合的处理效果,推断腐殖酸与农药之间可能存在的协同关系。若随着含腐殖酸水溶肥料用量的增加,处理组在防治效果和农艺性状方面呈现出一定的规律性变化,并且这种变化趋势不能单纯地用腐殖酸或农药的单独作用来解释,则有可能是腐殖酸与农药产生了协同作用。
(3) 虽然未单独设置含腐殖酸水溶肥料处理和农药处理,但可根据已有的相关研究成果,推断腐殖酸与农药结合可能会产生的协同作用,如腐殖酸改善土壤环境后,可能增强烤烟的免疫力,使农药更有效地发挥作用;同时,农药的杀菌作用也可能为腐殖酸发挥促进植物生长的作用提供更好的环境。
1.3.2
试验方案设计及实施
试验共设计了7个处理(见表 1),每个处理的面积为50 m2,采用完全随机设计。6个施用含腐殖酸水溶肥料的处理均设置4次重复,CK处理不设重复,总计25个小区,整个试验区面积约1.9亩(1亩=667 m2),每个小区种植65株烤烟,依据国家标准《烤烟栽培技术规程》(GB/T 23221—2008)[35]进行栽培。
表 1
处理 |
灌根处理 |
|
叶面喷施 |
水溶肥料 |
用量/(L·hm-2) |
灌根时期 |
农药 |
有效成分/(g·hm-2) |
叶面喷施时期 |
CK |
|
|
|
|
|
|
|
T1 |
浩秀Ⓡ皓根 |
15.0 |
团棵期1次 |
|
细鼎Ⓡ |
63 |
缓苗期1次,团棵期2次1) |
T2 |
浩秀Ⓡ皓根 |
15.0 |
团棵期1次 |
|
37.5%氢氧化铜SC |
281 |
缓苗期1次,团棵期2次 |
T3 |
浩秀Ⓡ皓根 |
22.5 |
团棵期1次 |
|
细鼎Ⓡ |
63 |
缓苗期1次,团棵期2次 |
T4 |
浩秀Ⓡ皓根 |
22.5 |
团棵期1次 |
|
37.5%氢氧化铜SC |
281 |
缓苗期1次,团棵期2次 |
T5 |
浩秀Ⓡ皓根 |
30.0 |
团棵期1次 |
|
细鼎Ⓡ |
63 |
缓苗期1次,团棵期2次 |
T6 |
浩秀Ⓡ皓根 |
30.0 |
团棵期1次 |
|
37.5%氢氧化铜SC |
281 |
缓苗期1次,团棵期2次 |
注:1)团棵期2次喷药的间隔期为7 d |
2
农艺性状及防治效果调查
2.1
烤烟农艺性状及烟叶开片度的调查方法
在烤烟打顶后,每个小区随机选取50株烤烟作为调查对象,按照行业标准《烟草农艺性状调查测量方法》(YC/T 142—2010)[36]测量株高、茎围、有效叶数、叶片长(烟株上最大叶片的长度)、叶片宽(测量叶面最宽处与主脉的垂直长度),并按式(1)计算开片度。
式中:k——烟叶开片度;
W——烟叶叶片宽度,cm;
L——烟叶叶片长度,cm。
2.2
烤烟青枯病的调查方法
根据国家标准《烟草病虫害分级及调查方法》(GB/T 23222—2008)[37]中青枯病的调查方法和病害严重度分级标准,在烤烟打顶后第5天进行调查。
每个试验小区随机选取50株烤烟,依据表 2及式(2)计算烤烟青枯病的病情指数,依据式(3)统计防治效果。
表 2
相对级数值 |
植株/叶片危害程度 |
0 |
全株无病 |
1 |
茎部偶有褪绿斑,或病侧1/2以下叶片凋萎 |
3 |
茎部有黑色条斑,但不超过1/2,或病侧1/2至2/3叶片凋萎 |
5 |
茎部黑色条斑超过1/2,但未达到茎顶部,或病侧2/3以上叶片凋萎 |
7 |
茎部黑色条斑达到茎顶部,或病株叶片全部凋萎 |
9 |
病株基本枯死 |
式中:x——病情指数,%;
Ti——发病株数,株;
i——相对级数值;
n——调查总株数,株。
式中:p——防治效果,%;
xCK——对照区药后病情指数,%;
xFT——处理区药后病情指数,%。
2.3
数据分析处理方法
采用Microsoft Excel 2010和SPSS 24.0软件进行数据的初步处理和分析,采用Duncan′s和LSD法进行处理间差异显著性检验。
3
数据分析
3.1
农艺性状分析
不同处理的烤烟农艺性状见表 3,表中同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05),下同。
表 3
处理 |
株高/cm |
茎围/cm |
有效叶片数/(片·株-1) |
鲜叶质量/(g·片-1) |
叶长/cm |
叶宽/cm |
开片度 |
CK |
106.8 b |
8.01 b |
16.3 a |
101.4 c |
64.4 a |
20.7 c |
0.32 c |
T1 |
130.2 a |
8.73 ab |
16.5 a |
102.5 c |
64.6 a |
28.4 b |
0.44 ab |
T2 |
129.8 a |
9.36 a |
16.4 a |
102.9 c |
64.2 a |
28.8 b |
0.45 ab |
T3 |
131.3 a |
9.65 a |
16.6 a |
147.7 b |
64.6 a |
30.3 ab |
0.47 ab |
T4 |
130.3 a |
9.17 a |
16.3 a |
148.2 b |
64.4 a |
29.8 ab |
0.46 ab |
T5 |
135.1 a |
10.43 a |
15.9 a |
167.5 a |
65.1 a |
34.7 a |
0.53 a |
T6 |
133.2 a |
9.79 a |
16.6 a |
162.3 a |
65.5 a |
33.8 a |
0.52 a |
从表 3可知:T1~T6处理的腐殖酸施用量虽不完全相同,但对株高的影响无显著性差异,与未施用腐殖酸的CK处理相比,差异均达到了显著水平,这表明腐殖酸能够切实提升烟株的高度;不同的腐殖酸施用量对烤烟茎围的影响较小,除T1处理表现稍差外,其余处理均处于相同水平,且较CK处理均差异显著,表明腐殖酸能够有效增大烤烟的茎围;T1~T6处理的有效叶片数与CK处理的相比,无显著性差异,所有处理均处于同一水平;不同腐殖酸的施用量对鲜叶质量的影响较大,鲜叶质量随着腐殖酸施用量的增加而增大,其中T5处理的鲜叶质量最大,较CK、T1、T2、T3、T4处理的分别显著增加了65.19%、63.41%、62.78%、13.41%、13.02%;虽然腐殖酸施用量对叶长的影响不大,各处理均处于同一水平,但对叶宽的影响存在差异,进而影响了烟叶的开片度,不同处理的开片度由大到小依次为T5>T6>T3>T4>T2>T1>CK,施用腐殖酸处理的开片度均显著大于CK处理的,但不同腐殖酸施用量处理间无显著性差异。金洪洲等[38]的研究发现,开片度作为考核烟叶质量的一项重要指标,与总糖、还原糖和钾含量呈极显著正相关关系,与烟碱和氯含量则呈极显著负相关关系;同时,开片度增大后,能够提高苯丙氨酸类、棕色化反应产物、类胡萝卜素降解产物、新植二烯等致香物质的含量,从而有效提升烟叶的品质。
3.2
防治效果分析
不同处理的烤烟青枯病防治效果见表 4。
表 4
处理 |
x/% |
p/% |
小区Ⅰ |
小区Ⅱ |
小区Ⅲ |
小区Ⅳ |
平均值 |
CK |
|
|
|
|
78.3 |
|
T1 |
22.9 |
32.2 |
20.1 |
17.2 |
23.1 |
70.50 b |
T2 |
41.5 |
42.1 |
46.9 |
39.9 |
42.6 |
45.59 e |
T3 |
22.2 |
23.7 |
22.2 |
21.9 |
22.5 |
71.26 b |
T4 |
32.4 |
39.8 |
31.2 |
34.6 |
34.5 |
55.94 d |
T5 |
19.3 |
19.2 |
19.5 |
18.8 |
19.2 |
75.48 a |
T6 |
32.8 |
33.8 |
30.1 |
34.5 |
32.8 |
58.11 c |
从表 4可知,在烤烟青枯病总体防治效果方面,T5处理表现最佳,较T3、T1、T6、T4、T2处理分别显著提升了5.92%、7.06%、29.89%、34.93%、65.56%。从腐殖酸不同用量与不同农药相同用量的情况来分析,腐殖酸与农药配施具有协同增效的作用。当含腐殖酸水溶肥料的用量为15.0 L/hm2时,配施细鼎Ⓡ对青枯病的防治效果为70.50%;当含腐殖酸水溶肥料用量为22.5 L/hm2时,配施细鼎Ⓡ的防治效果为71.26%;当含腐殖酸水溶肥料用量为30.0 L/hm2时,配施细鼎Ⓡ的防治效果为75.48%;当含腐殖酸水溶肥料用量为15.0 L/hm2时,配施37.5%氢氧化铜SC对青枯病的防治效果为45.59%;当含腐殖酸水溶肥料用量为22.5 L/hm2时,配施37.5%氢氧化铜SC的防治效果为55.94%;当含腐殖酸水溶肥料用量为30.0 L/hm2时,配施37.5%氢氧化铜SC的防治效果为58.11%。就细鼎Ⓡ和氢氧化铜SC两种农药对烤烟青枯病的防治效果而言,配施细鼎Ⓡ的防治效果显著高于配施37.5%氢氧化铜SC的。
4
试验结论
针对腐殖酸与农药配施对烤烟青枯病的防治效果及农艺性状的影响展开了深入的试验研究,得出以下结论。
在农艺性状方面,添加腐殖酸能显著提升烟株的株高和茎围。虽然不同腐殖酸施用量对株高的影响无显著性差异,但均显著优于CK处理的。在茎围方面,除T1处理表现稍差外,其余处理与CK处理相比差异显著。对于有效叶片数,受腐殖酸的影响不明显。鲜叶质量受腐殖酸施用量的影响较大,T5处理的鲜叶质量最大,且随着腐殖酸施用量的增加而增大。叶长受腐殖酸施用量的影响不大,但叶宽存在差异,从而影响烟叶的开片度,其中T5处理的开片度最大,且施用腐殖酸处理的开片度均显著大于CK处理的。
在防治效果方面,不同处理对烤烟青枯病的防治效果存在差异,整个试验区的防治效果由大到小为T5>T3>T1>T6>T4>T2。腐殖酸与农药配施具有协同增效作用,随着含腐殖酸水溶肥料用量的增加,防治效果提升,可避免烟农为增强防治效果而加大农药施用量的行为,有效把控了烤烟的农药残留。同时,细鼎Ⓡ的防治效果显著高于37.5%氢氧化铜SC的。
总之,腐殖酸与农药配施在改善烤烟农艺性状和防治青枯病方面具有显著的效果,为烤烟青枯病的综合防治提供了新的有效途径和思路。
5
结语
试验表明腐殖酸与农药配施在防治烤烟青枯病和改善农艺性状方面具有显著效果,但仍有一些方面值得深入探讨。
在农艺性状方面,虽然添加腐殖酸对株高和茎围有显著影响,但不同腐殖酸施用量之间的差异不显著,需要在实际应用中进一步优化腐殖酸的施用量,以实现更精准的农艺性状调控。腐殖酸对有效叶片数的影响不明显,这可能与本研究中的其他环境因素或试验条件有关,未来的研究可以更加细致地考察这些因素的交互作用。
对于青枯病的防治效果,T5处理表现最佳,其具体的作用机理有待深入研究。此外,不同农药与腐殖酸配施的效果差异显著,如配施细鼎Ⓡ的防治效果显著高于配施37.5%氢氧化铜SC的,这可能是受农药的成分、作用方式以及与腐殖酸的相互作用等因素影响所致[39-40],需要进一步探索研究。
试验是在特定的试验区和环境条件下进行的,其结果在不同的地理和气候条件下的普适性还需进一步验证。不同地区的土壤质地、酸碱度、微生物群落等可能存在差异,这些因素都可能影响腐殖酸与农药配施的效果。
综上所述,试验为烤烟青枯病的防治提供了有价值的参考,但仍有许多问题需要在未来的研究中不断探索和解决,以实现腐殖酸与农药配施技术在烤烟生产中的广泛应用和可持续发展。