连作和轮作大豆菌核病发生情况调查*

2023-12-28 08:03曲志鹏周新宇董守坤
大豆科技 2023年6期
关键词:菌核病轮作农艺

曲志鹏,周新宇,刘 宁,董守坤**

(1.东北农业大学农学院,哈尔滨 150030;2.哈尔滨市宾县鑫海大豆种植专业合作社,哈尔滨 150400)

大豆起源于我国并已成为当今世界重要的豆类之一,其种子含有丰富的植物蛋白。在某些大豆种植区,地理位置受积温影响及农机作业单一性限制,多数地块连年种植大豆,成为限制大豆产量提升的主要因素[1]。大豆连作易受病害、虫害、草害影响,其中菌核病在大豆连作时发病率较高,导致大豆减产严重[2]。

大豆菌核病[Sclerotinia sclerotiorum(Lib.)de Bary]为土传真菌病害,菌核通过存活土壤或混杂种子中安全越冬[3]。在大豆生长过程中易侵染衰老叶片与花瓣,种植密度过大、低洼、重茬时该病发生概率大[4]。大豆感病后,发病部位腐烂,结荚数减少,大豆产量降低,一般减产为30%~50%,病情严重时甚至绝收[5]。因此,加强菌核病发病情况调查对提高大豆病害防控水平,提升大豆产量具有重要意义。

本文以喜海3 号[6]为试验材料,对连作和轮作地块大豆菌核病发生情况进行调查,以期为大豆连作及大豆菌核病病害防控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试材料

供试材料为喜海3 号,由哈尔滨市宾县鑫海大豆种植专业合作社提供。该品种出苗至成熟为120 d,中抗灰斑病,需≥10 ℃活动积温2 400 ℃,属普通大豆品种。

1.1.2 试验地点

试验地位于哈尔滨市宾县宾州镇新立村(东经127.47°,北纬45.75°),土壤类型为黑土。

1.2 试验设计

试验设置2 个处理,大豆连作(前茬大豆)、玉米-大豆轮作(前茬玉米),其中轮作处理作为对照组。

2022 年5 月29 日进行免耕播种并施肥,施大豆专用肥300 kg/hm2,保苗密度为15 万株/hm2,6 月2 日封闭除草,6 月15 日垄沟深松,6 月25 日中耕培土,10 月10 日收获测产。

1.3 调查方法

于大豆成熟期采用随机取样法取样,3 次重复,每个重复2 m2。参照《大豆对菌核病田间抗性鉴定技术规程》[7]对菌核病进行分级(见表1),记录发病株数和总株数。

表1 菌核病分级标准

取样后晾晒,风干考种,人工测量株高、荚数、节数节长、百粒重和产量。根据调查结果计算发病率[8]。

发病率(%)=(发病株数/调查总株数)×100%

1.4 数据分析

采用Excel 2010 对数据进行分析整理。

2 结果与分析

2.1 大豆菌核病发病率

如图1 所示,连作大豆地块感染菌核病后发病部位腐烂。经对连作大豆地块随机调查,大豆菌核病发病率分别为47.6%、45.0%和42.9%,平均发病率为45.2%(见表2)。前茬种植玉米的轮作大豆地块植株生长正常,未感染大豆菌核病。结果表明,连作大豆地块菌核病发病严重,轮作可减少该病发生几率。

图1 连作大豆地块感染菌核病的植株

表2 连作大豆地块菌核病发病情况

2.2 连作和轮作对大豆农艺性状的影响

2.2.1 连作和轮作对大豆生长的影响

由表3 可知,连作大豆地块患有菌核病的植株与轮作大豆地块正常生长植株相较,株高与节数分别下降12.5%和10.6%,第二节间长度均为8 cm,无明显变化。结果表明,连作条件下大豆感染菌核病后株高降低,节数减少,影响大豆正常生长。

表3 连作和轮作对大豆农艺性状的影响

2.2.2 连作和轮作对大豆荚数的影响

由表3 可知,感染菌核病的连作大豆与轮作正常生长的大豆相较,其一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数的数量分别减少52.6%、38.0%和19.5%。其中一粒荚数减少明显,二粒荚数次之。感染菌核病的大豆其无效荚数高于轮作正常生长大豆的844.8%,有效荚数减少34.5%。结果表明,连作条件下大豆感染菌核病后有效荚数减少,无效荚数增多。

2.3 连作和轮作对大豆产量的影响

由表4 可知,感染菌核病的连作大豆百粒重为23.0 g、产量为1 477.5 kg/hm2,轮作正常生长的大豆百粒重为25.5 g、产量为2 308.8 kg/hm2。与轮作大豆相较,连作大豆百粒重与产量分别降低9.8%和36.0%。

表4 连作和轮作对大豆产量的影响

结果表明,连作条件下大豆感染菌核病后产量降低。

2.4 连作和轮作对大豆农艺性状影响的方差分析

由表5 可知,连作和轮作对大豆株高、无效荚数、百粒重均产生影响。因此大豆产量降低受百粒重减少及无效荚数增多共同影响。

表5 连作和轮作对大豆农艺性状影响的方差分析

结果表明,轮作及连作条件下大豆感染菌核病后均会对大豆农艺性状与产量产生影响。

3 结论与讨论

菌核病严重抑制大豆营养生长与生殖生长。本研究中,连作大豆感染菌核病后株高、节数、有效荚数、百粒重和产量降低,无效荚数增多。第二节间长度在感染菌核病前已发育完全,因此,菌核病对生长完成的第二节间长度无显著影响。袁谦[9]对棉花-油菜连作与水稻-油菜连作2 种不同耕作制度条件下菌核病发病率进行评估表明,连作条件下菌核病发病率最高可达49.5%,这与本研究在大豆连作后菌核病发病几率结果相近。

菌核病可寄生于菜豆、马铃薯、白菜、向日葵等700 多种植物[10],因此前茬作物对大豆菌核病的发生起着重要作用。在菌核病发生严重地块应采取翻埋整地措施。气候为影响菌核病发生的重要因素之一,降水多、气候潮湿、低温时大豆菌核病易发生[11]。此外,大豆菌核病的发生具有一定地域性,这与当地种植模式有关。如黑龙江省黑河市大豆面积占黑龙江省大豆面积的1/3,种植面积扩大导致连作发生,增加了菌核病的发生几率[12]。

在生产过程中,应注重预防大豆菌核病,通过合理轮作、合理密植减少菌核病发生[13]。多年大豆连作地块菌核病发病率较高,可通过采取合理耕作方式,如对土壤进行深翻处理,将菌核病菌及其宿主深埋地下,也可通过化学防治于开花期喷施杀菌剂如苯甲基咪唑类、琥珀酸脱氢酶类、三唑类、甲氧基丙烯酸酯类、二硝基苯胺类等进行防治[14]。本研究仅对哈尔滨地区进行了1 年菌核病调查,后续将在黑龙江省多地、多品种及不同种植制度基础上进行调查,以期为黑龙江省大豆菌核病防治提供参考。

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