周麗華,黃國(guó)勤,賀娟芬
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌330045)
當(dāng)前間作套種防治病蟲(chóng)草害已成為生物防治病 蟲(chóng)草害綜合體系中的重要技術(shù)措施。“作物巧間套,防病去蟲(chóng)不用藥”成為植保新概念和新領(lǐng)域。將某 種作物與棉花間作、套種或混種,往往可以控制或減輕某些病蟲(chóng)草害的發(fā)生,從而達(dá)到“不施農(nóng)藥,勝施農(nóng)藥”的效果。在小麥多樣性種植中發(fā)現(xiàn),麥豆間作或油豆間作可以有效的控制、減少病蟲(chóng)害的為害,減少農(nóng)藥投入量[1]。麥棉套種可減少二代棉 鈴蟲(chóng)卵 37.8%,增加天敵數(shù)量69.6%[2]。此外,蔬菜 作物間作也可減輕媒介昆蟲(chóng)的傳播,達(dá)到有效防治蔬菜病蟲(chóng)害的目的。本試驗(yàn)研究了紅壤旱地不同棉 田種植模式下病蟲(chóng)草害發(fā)生情況,為選擇合理棉田 種植模式提供參考依據(jù),減少農(nóng)藥使用量,保護(hù)農(nóng) 田生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
本試驗(yàn)在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)科技園紅壤旱地上進(jìn) 行,低崗地,其成土母質(zhì)為第四紀(jì)紅色粘土,無(wú)灌 溉條件,土壤肥力基本一致。耕層土壤含有機(jī)質(zhì) 19.2 g/kg,堿解氮95.4mg/kg,速效磷78.6mg/kg,速效鉀198.4mg/kg,pH 5.2。棉花供試品種為贛棉 11號(hào),玉米為贛糯2號(hào),花生為南昌本地種,辣椒為 神禾益都紅干椒,豇豆為優(yōu)選高產(chǎn)4號(hào)。
本試驗(yàn)設(shè) 5個(gè)處理:棉花單作(A);棉花+辣 椒(B);棉花+玉米(C);棉花+花生(D);棉 花+豇豆(E)。每個(gè)處理 3 次重復(fù),小區(qū)面積為 24m2,東 西向隨機(jī)區(qū)組排列。種 植規(guī)格為30cm×100cm,每穴播種 3 粒。每公頃施鈣鎂磷肥 375kg(基 肥),氯化鉀 225kg(基肥:苗肥:花鈴肥=3:3:4),尿素450kg(基肥:苗肥:花鈴肥=2:3:5)。
1.3.1 病害調(diào)查每小區(qū)雙對(duì)角線五點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)取 5 株棉花,分別在棉花的蕾期和花期,調(diào)查危 害棉花枯萎病和黃萎病的發(fā)病率和病情指數(shù)[3]。
1.3.2 蟲(chóng)害調(diào)查每小區(qū)雙對(duì)角線五點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)取 5 株棉花。在棉花的蕾期和花期,調(diào)查棉花上的苗蚜、伏蚜、棉葉螨、棉盲蝽、小地老虎、棉鈴 蟲(chóng)和斜紋夜蛾的數(shù)量或卷葉株率。
1.3.3 雜草調(diào)查每小區(qū)雙對(duì)角線五點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)1m2。在雜草生長(zhǎng)旺盛期調(diào)查 3至4次棉田的雜 草種類(lèi)、危害程度、高度、覆蓋度、地上部生物量等。雜草調(diào)查數(shù)據(jù)處理采用馬曉淵[4]的乘積優(yōu)勢(shì)度 法。
采用Microsoft Excel 2003軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 和作圖,采用DPS 7.05 軟件和最小顯著差數(shù)法(LSD)進(jìn)行方差分析。
2.1.1 棉花枯萎病棉花受枯萎病菌侵染以后,苗 期至棉鈴?fù)滦跗诰砂l(fā)病。從整個(gè)調(diào)查期的平均發(fā) 病率和病情指數(shù)來(lái)看(圖1),以處理 A最高,發(fā)病 率分別比處理 B、C、D 和E 高 9.2%、3.0%、7.2% 和10.4%,且與處理 B、E 差異顯著(P<0.05),間 作處理之間差異不顯著(P>0.05);處理 A 病情指數(shù)分別比處理 B、C、D和E高 5.8%、1.8%、6.7%和6.8%,且與處理 B、D、E 差異極顯著(P<0.01),間 作處理中 D、E 處理與 C 處理差異顯著(P<0.05)。因此,從以上結(jié)果可以得出,間作有利于減輕棉花 枯萎病的發(fā)生,以E處理最明顯,其次為 D處理。
2.1.2 棉花黃萎病棉花黃萎病易在每年的7、8月份大量發(fā)生,一般由下部的葉片開(kāi)始,逐步向上 發(fā)展。從整個(gè)調(diào)查期的平均發(fā)病率和病情指數(shù)來(lái)看(圖1),也以處理A最高,發(fā)病率分別比處理B、C、D和E高13.7%、6.0%、15.3%和10.5%,且與處理D 差異顯著(P<0.05),而間作處理間差異不顯著。處 理A的病情指數(shù)分別比處理B、處理C、處理D和處 理E高14.8%、8.4%、16.8%和11.6%,且與處理B、D差異極顯著(P<0.01),間作處理間差異不顯著(P>0.05)。因此,從以上結(jié)果可以得出,間作也利于減輕棉花黃萎病的發(fā)生,以D處理最明顯,其次 為B處理。
據(jù)4月下旬至8月下旬在不同棉田種植模式定期 調(diào)查結(jié)果(表1),處理B、C、D、E平均百株棉葉 螨量分別比單作棉田即處理A多99.9%、207.4%、114.1%、82.6%,說(shuō)明間作棉田模式中棉葉螨的發(fā)生相對(duì)于單作棉田有加重的趨勢(shì),且均達(dá)到極顯著 水平(P<0.01),而 間作處理中以處理C加重的程度最 大,且達(dá)到極顯著水平(P<0.01);處理B、C、D、E 平均百株棉盲蝽數(shù)量分別比處理A多4.4%、4.4%、2.0%、3.1%,說(shuō)明間作棉田中棉盲蝽的發(fā)生相對(duì)于單作棉田稍有加重的趨勢(shì),但各處理間差異均不顯 著(P>0.05);據(jù)在不同棉田種植模式中對(duì)斜紋夜蛾 定期調(diào)查結(jié)果,處理C和處理E分別比處理A少 4.4%、1.1%,但差異均不顯著(P>0.05),處理B和處 理D比處理A分別多1.1%、22.1%,且處理D與其他處理之間差異極顯著(P<0.01),間作花生利于斜紋 夜蛾向棉田遷移的傾向;由于本試驗(yàn)種植的是抗蟲(chóng) 棉,F(xiàn)1、F2、F3代棉鈴蟲(chóng)的發(fā)生都較輕,但第4代棉 鈴蟲(chóng)的為害仍然較重,處理B、D、E分別比處理A 少6.0%、0.7%和0.5%,由此可以看出間作對(duì)棉鈴蟲(chóng)的發(fā)生有稍微減輕的作用,以處理B較明顯,與其他處理差異顯著(P<0.05);處理B、C、D、E平均每公頃小地老虎數(shù)量低于單作系統(tǒng),分別較對(duì)照少 35.6%、41.0%、24.2%、38.1%,且均達(dá)到極顯著水 平(P<0.01),說(shuō)明棉田中實(shí)行間作相對(duì)于單作有明 顯減輕小地老虎發(fā)生的作用,間作對(duì)小地老虎的減 輕作用排序?yàn)椋禾幚鞢>處理E>處理B>處理D; 棉田間作種植模式相比單作模式,苗蚜危害明顯減 輕,而伏蚜有加重的趨勢(shì),且均達(dá)到極顯著差異水 平(P<0.01),而間作處理之間差異不顯著(P>0.05)。
圖1 不同種植模式下棉花枯萎病和黃萎病調(diào)查結(jié)果
表1 不同種植模式下棉花主要蟲(chóng)害調(diào)查結(jié)果
2.3.1 雜草種類(lèi)及雜草優(yōu)勢(shì)種在長(zhǎng)江流域棉區(qū),棉花苗期正值梅雨季節(jié),雜草生長(zhǎng)旺盛,加之陰雨 連綿,不能及時(shí)除草,雜草為害極其嚴(yán)重。雜草發(fā)生有3個(gè)高峰期,第 1個(gè)高峰期在5月中旬,第2個(gè)高峰在6月中下旬,第 3個(gè)高峰期在7月下旬至8月初。近年來(lái),隨著棉花生產(chǎn)的發(fā)展及化學(xué)除草 劑的使用,棉田雜草優(yōu)勢(shì)種群和群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了變 化。馬 唐、牛 筋草是贛北棉區(qū)棉田雜草的優(yōu)勢(shì)種群,狗尾草、莎草、稗草、空心蓮子草、畫(huà)眉草為棉田 主要雜草。
間作模式下棉田雜草種類(lèi)會(huì)出現(xiàn)減少現(xiàn)象,各 處理的雜草種類(lèi)都比對(duì)照處理要少,減少幅度達(dá)到 45.3%。而處理 C(棉花+玉米)、處理 E(棉花+豇豆)兩種間作方式下的雜草種類(lèi)數(shù)為 7,相對(duì)較 少,其次是處理 B、處理 D。由此可見(jiàn),在棉田中 間作玉米或者豇豆能夠明顯減少農(nóng)田雜草種類(lèi),有利于減輕雜草對(duì)作物的危害。各種種植模式下的雜 草優(yōu)勢(shì)種以牛筋草為主,馬唐、狗尾草、稗草為亞 優(yōu)勢(shì)種。同時(shí)處理 C(棉花+玉米)、E(棉花+豇豆)兩種間作方式下的雜草優(yōu)勢(shì)種較少,并且種類(lèi)單純,這有利于雜草的清除與防治。
表2 不同棉田種植模式下主要雜草發(fā)生的調(diào)查
2.3.2 雜草的危害度從圖2 可知,4月底雜草蓋 度較低,原因是棉田剛翻耕過(guò)不久,雜草發(fā)生數(shù)量 較少;進(jìn)入 5月份以后,雜草滋生速度較快,蓋度 增大,到 6月28日蓋度達(dá)到最高峰;7月份以后棉 田雜草蓋度降低,原因是由于棉花等作物植株生長(zhǎng) 速度較快,棉花封行以后,雜草能夠接受的光照較 少,對(duì)棉田雜草的發(fā)生有較大的抑制作用。從圖中 還可以看出,各棉田種植模式中以處理 A的雜草總 蓋度最大,以6月28號(hào)為例,處理 A的雜草總蓋 度分別比處理 B、C、D、E 高 47.3%、152.7%、34.4%、90.9%??v觀全年,以處理 C 和處理 E的雜草總蓋 度最小,其雜草危害程度也最小。
圖2 不同棉田種植模式雜草總蓋度動(dòng)態(tài)
通過(guò)對(duì)以上不同棉田間套作種植模式對(duì)棉花病 蟲(chóng)草害影響試驗(yàn)的分析,可以發(fā)現(xiàn):
(1)相對(duì)單作種植模式,間作種植模式能有效的降低棉花枯萎病和黃萎病的發(fā)病率和病情指數(shù),兩種病害發(fā)病率平均比單作分別低8.02%和9.28%,病情指數(shù)平均比單作分別低7.48%和11.06%。其中間作花生和豇豆處理的病害程度較低于其他處理。棉花枯黃萎病是棉花生產(chǎn)中危害最為嚴(yán)重的兩種病 害,前 人研究了連作和輪作對(duì)這2種病害的影響,表明連作年限越長(zhǎng)發(fā)病越重,而輪作年限越長(zhǎng)發(fā)病則 越輕,充分說(shuō)明了輪作對(duì)病害發(fā)生發(fā)展具有一定的抑制作用[5-6],而對(duì)于間作對(duì)枯黃萎病的影響則尚未 見(jiàn)報(bào)道。
(2)棉 田間作種植模式會(huì)明顯減輕苗蚜和小地 老虎的為害,但是會(huì)加重伏蚜、棉葉螨和棉盲蝽的發(fā)生,而對(duì)四代棉鈴蟲(chóng)和斜紋夜蛾的影響不大。這與前人的研究結(jié)果有所不同[7-8],這可能是由于棉田 生態(tài)系統(tǒng)不同所致,比如,種植地區(qū)、間作株行距之間的差異等。王玉堂[9]也指出麥棉套種對(duì)控制棉 花苗期蚜蟲(chóng)十分有利,而棉田間作綠豆時(shí)由于綠豆 發(fā)棵快,田間小氣候有利于天敵生存、繁衍,而豆 蚜又是天敵的好食料,所以天敵數(shù)量增加,害蟲(chóng)減 輕,可減少防治1至2遍。本試驗(yàn)種植模式中單作棉 花、間作辣椒和豇豆的蟲(chóng)害程度較低。
(3)棉 田間作系統(tǒng)能減少雜草發(fā)生的種類(lèi)和雜 草的蓋度,平均比單作分別少45.3%和41.5%,棉田 間作相對(duì)于單作還能減少雜草發(fā)生的優(yōu)勢(shì)種類(lèi)。這是由于棉田中的間作物能夠較快的覆蓋地面,這有利于抑制雜草的生長(zhǎng)。其中棉田中間作玉米和豇豆 雜草種數(shù)少、總蓋度低且優(yōu)勢(shì)種少,其原因是玉米 植株生長(zhǎng)快,植株較高,而豇豆的植株也較高且為 藤本植株,具有較強(qiáng)的匍匐性,能 夠較快覆蓋地面,這些都不利于雜草進(jìn)行光能吸收,從而抑制雜草的生長(zhǎng)與發(fā)育。
從總體上看,棉田間作種植模式能有效的減輕 棉田的病蟲(chóng)草害的發(fā)生,原因是間作種植在養(yǎng)分吸 收利用方面較單作而言具有顯著的優(yōu)勢(shì),其作物營(yíng) 養(yǎng)狀況也比單作條件下好[10]。而 5 種種植模式中間 作豇豆較優(yōu)于其他處理,在紅壤旱地推廣該種模式 可減少病蟲(chóng)草害,減少農(nóng)藥使用量,有利于保護(hù)農(nóng) 田生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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