方文生 曹坳程 韓大偉 劉鵬飛 顏冬冬 王秋霞
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室,北京 100193)
兩種熏蒸劑對(duì)土傳病害的防控效果及黃瓜產(chǎn)量的影響
方文生 曹坳程 韓大偉 劉鵬飛 顏冬冬 王秋霞*
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室,北京 100193)
在北京順義黃瓜大棚中采用注射法施用二甲基二硫、混土法施用棉隆,對(duì)土壤進(jìn)行熏蒸處理,施藥后土壤表面覆蓋完全不透膜,比較二甲基二硫與棉隆對(duì)黃瓜主要土傳病害的防治情況及對(duì)黃瓜生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,兩種熏蒸劑對(duì)黃瓜根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)(Meloidogyne spp.)、疫霉菌(Phytophthora spp.)和鐮刀菌(Fusarium spp.)均有較好的防效,二甲基二硫40 g·m-2處理時(shí)對(duì)3種病原物的防效分別為84.29%、75.99%、79.94%,棉隆30.0 g·m-2處理的防效分別為80.30%、92.36%、92.27%,而且二甲基二硫、棉隆處理與空白對(duì)照相比,黃瓜凈收入分別增加66%~85%和65%~71%。
熏蒸劑;二甲基二硫;棉??;根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng);疫霉菌;鐮刀菌
我國(guó)保護(hù)地蔬菜、草莓及花卉的種植面積已超過(guò)350萬(wàn)hm2(郭世榮 等,2012)。在這些保護(hù)地和高附加值作物生產(chǎn)中,由于多年連茬種植,造成土壤中病原菌、蟲(chóng)卵積累,土傳病害連年發(fā)生,病情越來(lái)越重。土傳病原菌種類(lèi)多、數(shù)量大、在土壤中存活時(shí)間長(zhǎng),其發(fā)生具有隱蔽性,大多在結(jié)果期才達(dá)到發(fā)病的高峰,常導(dǎo)致減產(chǎn)甚至絕收,損失巨大(毛連綱 等,2013)。當(dāng)前最有效防治土傳病蟲(chóng)害的方法是采用熏蒸劑對(duì)土壤進(jìn)行消毒,溴甲烷是效果最好的熏蒸劑,但由于易破壞臭氧層,被《蒙特利爾議定書(shū)》列為受控物質(zhì)(Ristaino & Thomas,1997)。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上極其缺乏有效防治土傳病害的安全、廣譜性熏蒸劑(Gamliel,2014)。黃瓜是我國(guó)主要經(jīng)濟(jì)作物,隨著黃瓜溫室大棚種植的逐年增加,黃瓜土傳病害的為害也不斷加大,但是在黃瓜上登記用于防治土傳病害的農(nóng)藥較少,只有威百畝、噻唑膦、阿維菌素、氰胺化鈣等。
棉?。―azomet,DZ)是一種廣譜性的土壤熏蒸劑,可用于苗床、溫室、苗圃及果園等。與威百畝一樣,施用于潮濕的土壤中時(shí),會(huì)產(chǎn)生具有活性的異硫氰酸甲酯氣體,此氣體可有效殺滅土壤中線(xiàn)蟲(chóng)、地下害蟲(chóng)、真菌、細(xì)菌、雜草等,具有廣譜性,且在土壤中無(wú)殘留(Fu et al.,2012;Ren et al.,2012;Prider & Williams,2014;曹坳程和王久臣,2015)。在我國(guó),棉隆已獲得登記,主要用于番茄、草莓、煙草及花卉上防治土傳病害(毛連綱,2015)。
二甲基二硫(Dimethyl disulfide,DMDS),來(lái)源于濕地及海洋中的活體生物,是蔥蒜類(lèi)和十字花科植物的組成成分(Wang et al.,2009)。DMDS是一種新型土壤熏蒸劑,作用原理是引起線(xiàn)粒體功能障礙及激活K-ATP通道(Dugravot et al.,2003),對(duì)根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)、雜草及病原菌均有很好的防治效果(Cabrera et al.,2014;Zan ó n et al.,2014;Zeid & Noher,2014)。目前,DMDS先后在美國(guó)、歐盟、以色列、土耳其等國(guó)家獲得登記(Mcavoy & Freeman,2013),但是在我國(guó)還未取得農(nóng)藥登記。
本試驗(yàn)以保護(hù)地黃瓜為研究作物,以棉隆為對(duì)照藥劑,通過(guò)田間試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)比二甲基二硫不同用量對(duì)黃瓜主要土傳病原物——根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)(Meloidogyne spp.)、鐮刀菌(Fusarium spp.)及疫霉菌(Phytophthora spp.)的防治效果及產(chǎn)量影響,以期為二甲基二硫在黃瓜上的推廣及農(nóng)藥登記使用提供參考依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料
供試黃瓜品種為碧玉2號(hào),由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所提供。施藥后土壤表面覆蓋的塑料薄膜為T(mén)IF膜,由日本三菱公司生產(chǎn),厚度為0.03 mm。滴灌系統(tǒng)由耐特菲姆公司生產(chǎn)。98%棉隆微顆粒劑由南通施壯化工有限公司提供,99%二甲基二硫原液由杭棉旗亨一侖精細(xì)化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)。手動(dòng)注射施藥機(jī)購(gòu)于北京捷西農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司。
1.2 試驗(yàn)地概況
2014年8月至2015年5月,試驗(yàn)在北京順義區(qū)大孫各莊鎮(zhèn)土傳病害發(fā)生較嚴(yán)重的大棚進(jìn)行。試驗(yàn)分為2個(gè)大棚,土壤理化性質(zhì)見(jiàn)表1。
表1 試驗(yàn)點(diǎn)土壤理化性質(zhì)
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法
施藥前先給土壤澆水,當(dāng)土壤濕度達(dá)到60%~70%時(shí)旋耕土壤,整平土地。2014年8月18~19日進(jìn)行土壤消毒,98%棉隆微顆粒劑采用“全田混土法”施藥(Mao et al.,2012),將藥劑按不同劑量(7.5、15.0、30.0、45.0 g·m-2,分別記為DZ 7.5、DZ 15.0、DZ 30.0、DZ 45.0)均勻撒施在各小區(qū)內(nèi),然后用旋耕機(jī)進(jìn)行旋耕,深度為25~30 cm,使藥物與需要消毒的耕作層全面均勻接觸。99%二甲基二硫原液采用手動(dòng)注射法施藥,用手動(dòng)注射器將不同劑量(10.0、20.0、40.0、80.0 g· m-2,分別記為DMDS 10.0、DMDS 20.0、DMDS 40.0、DMDS 80.0)的二甲基二硫注入土壤中,注入深度為15~20 cm,注入點(diǎn)之間的距離為30 cm,每孔注入量為2~3 mL。注入后用腳踩實(shí)穴孔。上述兩種藥劑施入土壤后,在土壤表面覆蓋塑料薄膜,以防止熏蒸劑氣體逃逸,采取“反埋法”將塑料薄膜的四周密封。9月22日揭膜敞氣,10 月28~29日移栽長(zhǎng)勢(shì)相同的黃瓜苗,2015年5月26日拉秧。每個(gè)小區(qū)面積30 m2,種植4行,行距50 cm,株距30 cm,每行種植30株,進(jìn)行正常土肥管理。以無(wú)藥劑處理區(qū)為空白對(duì)照(CK)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列,每個(gè)處理3次重復(fù)。每個(gè)不同處理都單獨(dú)覆膜。Ⅱ號(hào)棚為重復(fù),所有操作同Ⅰ號(hào)棚。
1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定
揭膜后,采用5點(diǎn)取樣法分別從各小區(qū)取土樣,刮去表層土樣,取深度15 cm左右的土壤,每個(gè)采樣點(diǎn)取土約1 kg,裝入塑料袋中混勻,帶回室內(nèi)分析。根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)分離參照劉維志(2004)的方法。疫霉菌 和鐮刀菌屬的分離分別參考Masago等(1977)和Komada(1975)的方法。
黃瓜定植約4周后(在黃瓜首次落蔓之前),每小區(qū)選取中間(盡量避免選擇兩頭)植株20株,測(cè)量黃瓜株高。每小區(qū)選取2行黃瓜進(jìn)行固定監(jiān)測(cè),從首次采摘(2015年1月1日)開(kāi)始連續(xù)監(jiān)測(cè)2個(gè)月,記錄每次采摘時(shí)的黃瓜產(chǎn)量和當(dāng)日單價(jià),并計(jì)算單位面積總產(chǎn)量和單位面積總收入。
1.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析
所有數(shù)據(jù)采用SPSS分析軟件分析。采用Duncan法進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)。
2.1 二甲基二硫和棉隆對(duì)土傳有害生物的防治效果
由表2可知,棉隆在用量30.0、45.0 g·m-2時(shí),對(duì)根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)的防效達(dá)到80%以上,二者間沒(méi)有顯著性差異;在7.5 g·m-2用量下,對(duì)根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)的防效為62.62%,顯著低于其他3個(gè)用藥處理。在30.0 g·m-2和45.0 g·m-2用量下,對(duì)疫霉菌、鐮刀菌的抑制率均達(dá)90%以上,且兩者之間無(wú)顯著差異;但顯著高于15.0 、7.5 g·m-2用量的防效。
由表2可知,二甲基二硫?qū)ΩY(jié)線(xiàn)蟲(chóng)的防效隨著用量的增加而顯著增大,10.0 g·m-2用量下,對(duì)根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)的防效就已經(jīng)達(dá)到60%以上;隨著劑量繼續(xù)增加,80.0 g·m-2用量的防效可達(dá)90%以上。二甲基二硫?qū)σ呙咕姆乐涡Ч搽S著用量增加而增大,最高劑量(80.0 g·m-2)的防效達(dá)84.11%,最低劑量下(10.0 g·m-2)的防效不足50%。二甲基二硫用量為20.0、40.0、80.0 g·m-2時(shí),對(duì)鐮刀菌的防治效果沒(méi)有顯著性差異,當(dāng)用量減少為10.0 g·m-2,對(duì)鐮刀菌的抑制率顯著下降到53.47%。
表2 二甲基二硫和棉隆對(duì)根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)、疫霉菌及鐮刀菌的防治效果 %
表3 二甲基二硫和棉隆土壤消毒對(duì)黃瓜株高、產(chǎn)量的影響
2.2 二甲基二硫和棉隆對(duì)黃瓜長(zhǎng)勢(shì)及產(chǎn)量的影響
由表3可以看出,采用棉隆土壤消毒后,黃瓜的株高顯著高于對(duì)照;在棉隆用量為15.0、30.0、45.0 g·m-2時(shí),各處理間黃瓜株高無(wú)顯著差異,但顯著高于用量為7.5 g·m-2時(shí)黃瓜的株高。棉隆土壤消毒處理區(qū)首次采摘的黃瓜產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照,但各用量間差異不顯著(45.0 g·m-2除外);在棉隆30.0、45.0 g·m-2用量下,黃瓜總產(chǎn)量分別為3.49、3.53 kg·m-2,兩處理間沒(méi)有顯著差異,且均顯著高于用量為7.5 g·m-2時(shí)的產(chǎn)量2.70 kg·m-2。但即便是采用最低用量7.5 g·m-2進(jìn)行土壤消毒,黃瓜產(chǎn)量也高出對(duì)照45%。
采用二甲基二硫土壤消毒后,黃瓜株高、首次采摘產(chǎn)量及總產(chǎn)量均顯著高于對(duì)照(表3)。二甲基二硫10.0 g·m-2用量下黃瓜株高79.81 cm,顯著低于20.0、40.0、80.0 g·m-2用量時(shí)黃瓜株高。二甲基二硫80.0 g·m-2用量下,黃瓜總產(chǎn)量為3.41 kg·m-2,顯著高于10.0、20.0、40.0 g·m-23個(gè)用藥處理。
2.3 二甲基二硫和棉隆對(duì)黃瓜收入的影響
由表4可以看出,棉隆土壤消毒后的黃瓜總收入均高于對(duì)照,增幅在89%~104%之間。不同劑量棉隆應(yīng)用成本在0.38~2.25元·m-2之間,TIF膜成本是1.50元·m-2,扣除成本后,黃瓜凈收入在15.63~16.22元·m-2之間,比對(duì)照增收65%~71%。
表4 棉隆和二甲基二硫土壤消毒后的經(jīng)濟(jì)效益分析
二甲基二硫土壤消毒后黃瓜總收入均高于對(duì)照。不同劑量二甲基二硫應(yīng)用成本在0.11~0.68 元·m-2之間,TIF膜成本是1.50元·m-2,扣除成本后,黃瓜凈收入在15.76~17.51元·m-2之間,比對(duì)照增收66%~85%。
Fritsch和Baudry(2002)研究表明,二甲基二硫在600~800 kg·hm-2用量下,防治根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)和土壤病原菌的效果與溴甲烷相當(dāng)。本試驗(yàn)是在土傳病害發(fā)生較重的黃瓜大棚中完成的,二甲基二硫40.0 g·m-2用量下對(duì)3種病原物的防效均達(dá)到75%以上,由此可以推斷,當(dāng)土傳病害發(fā)生較輕時(shí),二甲基二硫40.0 g·m-2用量能有效控制黃瓜根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)、疫霉菌和鐮刀菌的為害,保證黃瓜健康生長(zhǎng);但對(duì)于連年種植、病害發(fā)生嚴(yán)重的,80.0 g·m-2用量才能有效抑制以上3種病原物的發(fā)生。盡管棉隆對(duì)病原真菌疫霉菌和鐮刀菌的防治效果比二甲基二硫要好,如棉隆30.0 g·m-2用量下對(duì)疫霉菌和鐮刀菌的抑制率分別為92.36%和92.27%,而二甲基二硫40 g·m-2用量下防效只有75.99%和79.94%。但是棉隆對(duì)根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)的防效不如二甲基二硫,如棉隆45.0 g·m-2的最高用量下防效只有82.02%,而二甲基二硫最高用量80.0 g·m-2時(shí)防效達(dá)91.58%。其次,結(jié)合兩種藥劑成本,棉隆45.0 g·m-2用量時(shí)用藥成本為2.25元,而二甲基二硫最高用量80.0 g·m-2下用藥成本只有0.68元。因此,與棉隆相比,使用二甲基二硫能大幅減少用藥成本。
綜上可知,二甲基二硫和棉隆一樣,對(duì)土壤根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)及土壤病原真菌疫霉菌、鐮刀菌均有較好的防效,而且能促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng),對(duì)黃瓜增產(chǎn)增收具有促進(jìn)作用,所以上述兩種藥劑均可用于保護(hù)地或者高附加值作物田防治土傳病害。當(dāng)土壤根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)及土傳病害發(fā)生較輕時(shí),由于二甲基二硫成本比棉隆低,可以采用二甲基二硫(40.0 g·m-2)來(lái)防治根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)及土傳病害,以降低用藥成本;當(dāng)根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)發(fā)生嚴(yán)重時(shí),二甲基二硫(80.0 g·m-2)可有效控制根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)的為害。
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Studies on Effect of Two Fumigants on Cucumber Main Soil Borne Diseases and Cucumber Yield
FANG Wen-sheng,CAO Ao-cheng,HAN Da-wei,LIU Peng-fei,YAN Dong-dong,WANG Qiu-xia*
(Institute of Plant Protection,Chinese Academy of Agricultural Sciences,State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests,Beijing 100193,China)
Both dimethyl disulfide(DMDS) and dazomet(DZ)were applied to cucumber in greenhouse at Beijing Shunyi District,where soil borne diseases were serious.DZ was applied with a small rotary tiller and DMDS,by injection method.Then the soil surfase was covered with completely impermeable film.The effects of DMDS and DZ on cucumber main soil borne diseases and cucumber growth and yield were compared.Results indicated that both DMDS and DZ could effectively control Meloidogyne spp.,Phytophthora spp.and Fusarium spp.,the control efficiency were 84.29%,75.99% and 79.94%,respectively at DMDS usage of 40 g·m-2,and 80.30%,92.36%,92.27%,respectively at DZ usage of 30 g·m-2.Compared with the control group,DMDS and DZ fumigation increase the net income of cucumber by 66%-85% and 65%-71%,respectively.
Fumigant;Dimethyl disulfide;Dazomet;Meloidogyne spp.;Phytophthora spp.;Fusarium spp.
):王秋霞,女,博士,研究員,碩士生導(dǎo)師,專(zhuān)業(yè)方向:土壤消毒技術(shù)及熏蒸劑的環(huán)境行為,E-mail:qxwang@ippcaas.cn
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31572035),現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京市創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目
方文生,男,碩士研究生,專(zhuān)業(yè)方向:土壤消毒技術(shù),E-mail:fws0128@163.com
(
2016-02-14;接受日期:2016-05-04