亢秀麗，崔歡虎，馬愛平，靖 華，王裕智，黃學芳

（1山西農業(yè)大學小麥研究所，山西臨汾041000；2山西農業(yè)大學山西有機旱作研究院，太原030006）

0 引言

紅蜘蛛和莖基腐病在黃淮麥區(qū)及其他麥區(qū)的局部區(qū)域幾乎年年發(fā)生，給小麥生產造成了巨大損失[1-2]，因此，麥田紅蜘蛛和莖基腐病一直是廣大科技工作者的研究重點。在麥田紅蜘蛛研究和防治領域，馬麗等[3]開展了石硫合劑防治小麥紅蜘蛛和小麥主要病害效果評價；王永林等[4]開展了5%阿維菌素懸浮劑防治小麥紅蜘蛛田間藥效研究；王保國等[5]開展了7種藥劑的藥效試驗研究；肖志強等[6]、李樂等[7]開展了氣象因素與小麥紅蜘蛛發(fā)生程度的相關研究。在莖基腐病研究和防治領域，王國軍等[8]運用模糊綜合決策方法建立了小麥莖基腐病發(fā)生趨勢預測模型；吳斌[9]開展了魯西南地區(qū)小麥莖基腐病病原菌鑒定及其致病力分析，認為假禾谷鐮孢菌(Fusarium pseudoguaminearum)致病力強，平均病情指數(shù)均達到79以上，甚至大于90；周海峰等[10]系統(tǒng)介紹了該病害的發(fā)生分布、癥狀特點、病原組成、侵染和發(fā)病規(guī)律并提出了4條防治途徑；馮小軍等[11]、張鵬等[12]研究認為采取藥劑拌種結合早期田間噴霧效果顯著，并篩選出了拌種和噴霧的較好藥劑；張煥玲等[13]研究篩選出的拌種劑對小麥灌漿初期莖稈發(fā)病有較好的控制效果；Klein等[14]研究認為早播會加重，而適當晚播可減輕發(fā)生程度。以上研究成果為區(qū)域防治紅蜘蛛、莖基腐病提供了較好的理論和技術支撐。但以往研究主要以藥劑防治為主，其對環(huán)境[15]及食品安全[16]均會帶來不利影響，而有關麥田貯水量對紅蜘蛛、莖基腐病的影響已有報道較少。本研究利用不同海拔高度、建立不同綠肥壓青茬口，明確不同海拔夏閑期綠肥壓青茬口不同生育期不同土層的麥田貯水量、紅蜘蛛發(fā)生量、莖基腐病發(fā)病率及麥田貯水量與紅蜘蛛發(fā)生量、莖基腐病發(fā)病率相關性，旨在為實施綠肥壓青選擇適宜區(qū)域及綠肥壓青模式提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地區(qū)概況

試驗于2018—2019年在2個海拔高度試驗點進行。其中海拔459.00 m試驗地（以下簡稱低海拔點）在山西省農業(yè)科學院小麥研究所試驗基地（臨汾市堯都區(qū)），海拔998.00 m試驗地（以下簡稱高海拔點）在山西省鄉(xiāng)寧縣雙鶴鄉(xiāng)紅凹村。低海拔點常年平均降水455.1 mm，年平均氣溫13.08℃；高海拔點常年平均降水515.00 mm，年平均氣溫10.48℃。2個海拔點小麥出苗期至孕穗期氣溫見表1，2019年早春降水時間及降水量見表2，2個海拔點土壤質地均為輕黏土質。

表1 不同海拔點小麥出苗期至孕穗期氣溫 ℃

表2 不同海拔點2019年早春降水時間及降水量

1.2 試驗材料

低海拔、高海拔試驗點選用小麥品種分別為‘晉麥92號’和‘臨豐3號’。低海拔試驗點播種前底施尿素、過磷酸鈣分別由山西焦化集團有限公司、陜西省雙菱化工集團有限責任公司生產，高海拔試驗點播種前底施當?shù)剞r戶提供的羊糞。

1.3 試驗方法

2018年麥田夏閑期，低海拔和高海拔試驗點均設休閑4個茬口、壓青6個茬口，共10個處理（表3）。其中6個壓青茬口作物種植時間低海拔點和高海拔點均分別為6月9、20日，種植方式均為人工鐵茬直播；低海拔點的休閑期早滅茬處理在8月5日增加了1次雜草粉碎。

表3 不同海拔點各試驗處理壓青時間

小麥生長季2個試驗點均將夏閑期的休閑晚滅茬處理設置為休耕（不種小麥），夏閑期的其他處理作為小麥生長季對應的各處理茬口。2個試驗點麥田夏閑期和小麥生長季各處理的小區(qū)面積均為60 m2；低海拔和高海拔點小麥播種期分別為2018年10月6、2日，播種量均為187.5 kg/hm2。

1.4 測定內容

1.4.1 不同生育期土壤水分測定 用烘干稱重法測定土壤質量含水率W，如式(1)。土壤貯水量A計算如式(2)。

式中，W1為鋁盒與濕土總質量，W2為鋁盒與干土總質量，W3為鋁盒質量；H為土層厚度，ρ為土壤容重。

在小麥生長季的播種期、越冬期、拔節(jié)期、灌漿期和成熟期，對 10 個處理 0～20、20～40、40～60、60～80、80～100、100～120、120～140、140～160、160～180、180～200 cm土層進行水分測定。

1.4.2 麥田紅蜘蛛、莖基腐病調查

（1）紅蜘蛛。2019年3月25日、4月7日分別對低海拔點和高海拔點的9個處理調查，每個處理隨機取樣點3個，每個樣點連續(xù)調查麥苗約10～15株，數(shù)取紅蜘蛛頭數(shù)，折算為百株發(fā)生量。

（2）莖基腐病。2019年5月15、20日分別對低海拔點和高海拔點的9個茬口處理各取3個樣點調查，每個樣點取1 m長1行，調查總莖數(shù)、發(fā)病莖數(shù)，計算平均發(fā)病率[式(3)]。

1.5 數(shù)據處理

資料數(shù)據用Excel 2003和DPS平臺操作系統(tǒng)進行數(shù)據處理分析[17]。

2 結果與分析

2.1 不同海拔點綠肥壓青茬口對麥田土壤貯水量、紅蜘蛛發(fā)生量及其相關性的影響

2.1.1 不同海拔點綠肥壓青茬口對麥田不同生育期土壤貯水量、紅蜘蛛發(fā)生量的影響

（1）從表4看出，不同海拔點不同綠肥壓青茬口對越冬前、拔節(jié)期不同土層土壤貯水量的影響不同。各茬口越冬前、拔節(jié)期不同土層的貯水量高海拔點均大于低海拔點，且高海拔點與低海拔點間各茬口在0～100、100～200、0～200 cm土層冬前、拔節(jié)期的貯水量配對T值檢驗均存在極顯著差異(P＜0.01)；高海拔點和低海拔點的各茬口在越冬前0～100 cm土層的貯水量均高于100～200 cm土層的貯水量，而在拔節(jié)期0～100 cm土層的貯水量低于100～200 cm土層的貯水量；低海拔點同一茬口0～100、100～200 cm的貯水量在冬前和拔節(jié)期均表現(xiàn)為壓青愈晚貯水量越低，如玉米壓青晚＜玉米中壓青＜玉米早壓青，大豆晚壓青＜大豆中壓青。

表4 不同海拔綠肥壓青茬口對麥田越冬前、拔節(jié)期土壤貯水量的影響 mm

（2）從表5看出，不同海拔點不同綠肥壓青茬口對麥田紅蜘蛛發(fā)生量的影響不同。各綠肥壓青茬口紅蜘蛛發(fā)生量低海拔點均大于高海拔點，對不同海拔點間不同綠肥茬口的紅蜘蛛發(fā)生量進行配對T值檢驗，存在極顯著差異(t=3.3687，df=8，P=0.0098)，其中高海拔點油葵晚壓青茬口紅蜘蛛發(fā)生量最大，但仍低于低海拔點紅蜘蛛發(fā)生量最小的休閑深翻茬口；同一海拔點不同茬口間的紅蜘蛛發(fā)生量存在極顯著差異(P＜0.01)，高海拔點以油葵晚壓青和玉米晚壓青發(fā)生量最大，同一茬口的紅蜘蛛發(fā)生量表現(xiàn)為壓青愈晚發(fā)生量越大，如玉米壓青晚＞玉米中壓青＞玉米早壓青，大豆晚壓青＞大豆中壓青；低海拔點以大豆壓青茬口和油葵晚壓青茬口發(fā)生量最大，同一茬口間的紅蜘蛛發(fā)生量與高海拔點的趨勢一致，即呈現(xiàn)壓青愈晚發(fā)生量愈大。

表5 不同海拔點不同綠肥壓青茬口對麥田紅蜘蛛發(fā)生量的影響 頭/100株

2.1.2 不同海拔點綠肥壓青茬口不同生育期不同土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量的相關性

（1）從表6看出，不同海拔點綠肥壓青茬口拔節(jié)期不同土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量的相關性不同。高海拔點各綠肥壓青茬口拔節(jié)期不同土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量的線性關系不存在顯著差異，但拔節(jié)期不同土層的貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量的線性關系不同，0～20、120～180、100～200 cm各土層的貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量呈負相關，其他土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量呈正相關。低海拔點除20～40、140～200 cm土層拔節(jié)期貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量不存在顯著差異外，其他土層貯水量均與麥田紅蜘蛛發(fā)生量存在顯著性差異(P＜0.05)，其中0～40 cm土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量呈正相關，其他土層均呈負相。表明不同土層的拔節(jié)期貯水量對麥田紅蜘蛛發(fā)生量的影響低海拔大于高海拔。

表6 不同海拔不同綠肥壓青茬口拔節(jié)期不同土層土壤貯水量(x)與麥田紅蜘蛛發(fā)生量(y)的相關性

（2）從表7看出，不同海拔點綠肥壓青茬口越冬前不同土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量的線性關系不同。高海拔點各綠肥壓青茬口除100～200 cm土層越冬前貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量間存在顯著負相關(P＜0.05)外，其他土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量不存在差異。低海拔點各茬口不同土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量的線性顯著差異不同，0～100、0～200 cm土層間存在顯著負相關(P＜0.05)，而100～200 cm間不存在差異，其結果與高海拔點相反，低海拔點除土層0～20 cm貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量呈正相關外，其他土層均呈負相關。表明越冬前0～100 cm土層的貯水量對紅蜘蛛發(fā)生量的影響低海拔大于高海拔，0～200 cm土層的貯水量對紅蜘蛛發(fā)生量的影響高海拔大于低海拔。

表7 不同海拔不同綠肥壓青茬口越冬前不同土層土壤貯水量(x)與麥田紅蜘蛛發(fā)生量(y)的相關性

2.2 不同海拔點各綠肥壓青茬口的莖基腐發(fā)病率及其與土壤貯水量的相關性

2.2.1 不同海拔點各綠肥壓青茬口對莖基腐發(fā)病率的影響 由表8可知，不同海拔點各綠肥壓青茬口對莖基腐發(fā)病率的影響不同。高海拔點各茬口均無莖基腐發(fā)病發(fā)生即發(fā)病率為0.00%；低海拔點不同茬口莖基腐發(fā)病率不同，其發(fā)病率由小到大依次為休閑深翻、休閑滅茬、玉米壓青、油葵壓青、大豆壓青；2個海拔點各茬口對應的發(fā)病率樣本配對T值檢驗存在極顯著差異(t=6.2980，df=4，P=0.0032)。

表8 不同海拔點綠肥壓青茬口對莖基腐發(fā)病率的影響 %

2.2.2 低海拔點各綠肥壓青茬口不同生育期不同土層貯水量(x)與莖基腐發(fā)病率(y)的線性關系 從表9可得，越冬前和拔節(jié)期各土層貯水量與莖基腐發(fā)病率均呈負相關，平均相關系數(shù)越冬前(0.7226)小于拔節(jié)期(0.9326)。越冬前不同土層貯水量與莖基腐發(fā)病率的線性關系，0～100 cm土層達顯著水平(P≤0.05)，100～200、0～200 cm均未達顯著水平(P＞0.05)；拔節(jié)期不同土層貯水量與莖基腐發(fā)病率的線性關系，0～100 cm土層基本達極顯著水平(P≤0.01)，而100～200、0～200 cm土層達顯著水平(P＜0.05)。

表9 低海拔點各綠肥壓青茬口不同生育期不同土層貯水量(x)與莖基腐發(fā)病率(y)的線性關系

3 結論

麥田關鍵生育期土壤貯水量低是誘發(fā)紅蜘蛛、莖基腐病發(fā)生的重要因素。海拔高度即溫度、夏閑期不同綠肥壓青茬口（包括夏閑期土壤耕作方式）及綠肥壓青時間均影響麥田貯水量，麥田貯水量的高與低直接影響紅蜘蛛的發(fā)生量和莖基腐病的發(fā)病率；拔節(jié)期不同綠肥壓青茬口0～100、100～200、0～200 cm土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量的線性關系低海拔點均存在顯著負相關，而高海拔點均不存在差異；越冬前高海拔點100～200 cm土層貯水量、低海拔0～100 cm土層貯水量、低海拔0～200 cm土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量的線性關系均表現(xiàn)為顯著負相關。不同生育期各土層貯水量與莖基腐發(fā)病率的平均相關系數(shù)拔節(jié)期大于越冬前，越冬前0～100 cm土層貯水量、拔節(jié)期0～100 cm土層貯水量、拔節(jié)期100～200 cm土層貯水量與莖基腐發(fā)病率均存在顯著負相關。

4 討論

4.1 影響麥田紅蜘蛛發(fā)生的因素

以往研究表明，影響麥田紅蜘蛛發(fā)生的因素主要有降雨、氣溫等。肖志強等[6]研究認為，小麥紅蜘蛛發(fā)生程度與上年9月至當年3月的逐月氣溫呈正相關，與該時段降水量呈顯著的負相關。本研究表明，高海拔點紅蜘蛛發(fā)生程度低于低海拔點，分析其原因除與高海拔點的氣溫偏低（表1）單因子作用有關外，還與高海拔點麥田貯水量絕對值較高有關，越冬前和拔節(jié)期不同茬口不同土層貯水量高海拔點高于低海拔點，其除與上茬綠肥壓青生物產量低海拔高于高海拔的耗水量有關外，還與氣溫與蒸發(fā)量呈正相關[18]、增溫背景下土壤耗水量加大[19]有關。但數(shù)據顯示，從越冬前至拔節(jié)期耗水量高海拔點大于低海拔點，其原因是不同生育階段耗水量與不同生育階段初始貯水量均呈正相關[20]。

4.2 影響莖基腐病發(fā)生的因素

以往研究表明，影響莖基腐病發(fā)生的因素主要有品種抗性、播種期、土壤質地和濕度（貯水量）及秸稈還田等。陸寧海等[21]通過室內盆栽接種試驗和田間試驗，對河南省19個小麥新品種抗莖基腐病性能進行鑒定和評價，結果表明，品種間存在明顯的抗性差異。本研究中，低海拔點莖基腐病發(fā)病率高于高海拔點，而低海拔點和高海拔點應用品種分別為‘晉麥92號’和‘臨豐3號’，而從高海拔點試驗的鄰近10個品種（含‘晉麥92號’）生態(tài)適應性試驗調查發(fā)現(xiàn)，10個品種均無莖基腐病發(fā)生，表明莖基腐病發(fā)生的環(huán)境因子（麥田水分和溫度）作用大于品種間的差異。Wallwork[22]研究認為，地勢低洼、排水不良可促進莖基腐病發(fā)?。籏lein等[23]研究認為，土壤濕度高有利于發(fā)病；而本研究結果表明，各綠肥壓青茬口不同生育期不同土層的貯水量高海拔點均高于低海拔點，但高海拔點的莖基腐病發(fā)病率卻低于低海拔點；在低海拔點的不同綠肥壓青茬口越冬前和拔節(jié)期的不同土層貯水量越高其發(fā)病率越低，表明土壤濕度過小也會造成莖基腐病的發(fā)生。陸寧海等[24]研究表明，秸稈還田后，在返青期、拔節(jié)期、孕穗期、揚花期、成熟期5個生育期中，莖基腐病的發(fā)病率比未還田區(qū)的發(fā)病率高約12.00%～17.50%；本研究發(fā)現(xiàn)，壓青生物產量（秸稈還田量）高海拔點玉米晚壓青茬口高于低海拔點的大豆、油葵壓青茬口，但莖基腐病的發(fā)病率低海拔點大豆，油葵壓青茬口卻高于高海拔點玉米晚壓青茬口，表明環(huán)境因子溫度和麥田水分對莖基腐病的發(fā)病率的影響大于秸稈，低海拔點較高的溫度[25]導致麥田貯水量的降低而誘發(fā)莖基腐病的發(fā)生，這與崔歡虎等[26]在2018—2019年開展的模擬增降溫麥田調查結果一致（增溫麥田、常規(guī)對照麥田、降溫麥田的莖基腐病的發(fā)病率分別為16.80%、4.62%、0.00%）。

4.3 關于麥田貯水量與紅蜘蛛、莖基腐病發(fā)生的相關性

本研究結果表明，不同綠肥壓青茬口拔節(jié)期低海拔點0～100、100～200 cm土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量存在顯著負相關，而高海拔點各土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量的線性關系均不顯著，其中拔節(jié)期低海拔點0～20 cm土層貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量正相關，可能與早春土壤返漿水變化有關；不同綠肥壓青茬口越冬前高海拔點100～200 cm貯水量與麥田紅蜘蛛發(fā)生量存在顯著負相關，而0～100 cm線性關系不顯著，仍有待進一步研究。低海拔點各綠肥壓青茬口不同生育期不同土層貯水量與莖基腐發(fā)病率的線性關系均呈現(xiàn)負相關。有關綠肥壓青茬口麥田貯水量與紅蜘蛛、莖基腐病發(fā)生的相關性已有報道較少。