新型拌種劑對谷子生長及白發病發生的影響

張大眾,劉佳佳,屈洋,梁雞保,張霞,韓雅利,馮佰利*

(1.西北農林科技大學農學院,陜西 楊凌 712100；2.寶雞市農業科學院,陜西 寶雞721000; 3.神木縣農業技術推廣中心,陜西 榆林719000)

新型拌種劑對谷子生長及白發病發生的影響

張大眾1,劉佳佳1,屈洋2,梁雞保3,張霞3,韓雅利3,馮佰利1*

(1.西北農林科技大學農學院,陜西 楊凌 712100；2.寶雞市農業科學院,陜西 寶雞721000; 3.神木縣農業技術推廣中心,陜西 榆林719000)

白發病是影響谷子產量與品質的主要病害。為研究拌種劑對谷子生長及白發病發生的影響，本試驗以感病谷子品種晉谷29和抗病品種汾選3號為材料，設置兩個配方藥劑(配方1：甲霜靈+代森錳鋅+吡蟲啉+磷酸二氫鉀等,配方2：戊唑醇+吡蟲啉+磷酸二氫鉀等)，分別以播種種子重量的0.1%，0.2%，0.3%藥劑量進行干粉拌種，分析不同配方藥劑在不同濃度下對谷子白發病發病率、農藝性狀、功能葉葉面積、地上部干物質積累及產量的影響。結果表明，與對照相比，2個配方藥劑拌種均能顯著降低谷子白發病發病率且藥劑濃度越高發病率越低。2個配方藥劑拌種對谷子節數、穗粗無顯著影響，隨藥劑濃度增加，莖粗、千粒重呈增大趨勢，在0.1%濃度下株高、穗長均高于對照。各藥劑處理下，頂三葉綠葉面積均小于對照，且隨藥劑濃度增加而減少。莖、葉、鞘、穗干重隨藥劑濃度增加呈降低趨勢，0.1%濃度下均高于對照。2個配方藥劑處理下產量均隨藥劑濃度增加而降低，藥劑濃度為0.1%時感病品種晉谷29產量分別為4471.7和4420.6 kg/hm2，顯著高于對照(4284.8 kg/hm2)，其余各處理增產不明顯。生產實踐中，2個配方藥劑拌種均能顯著降低谷子白發病發病率，但總體上以配方2的0.1%濃度拌種效果更好。

谷子白發病；種衣劑；發病率；農藝性狀；干物質積累

谷子(Setariaitalica)是起源于中國的古老農作物，是華夏文明的哺育作物，也是新中國的締造作物。谷子抗旱、耐瘠薄、適應性廣，是環境友好型作物，在農業結構的調整種植中起到重要的作用[1]。谷子加工后的小米營養豐富，富含多種礦物質、維生素和纖維素[2-3]。隨著人們生活水平的提高，小米的營養保健功能備受人們關注和青睞，市場需求不斷增加。據統計，2016年全國谷子播種面積突破200萬hm2。然而，白發病一直是谷子產區普遍存在的病害，威脅谷子的產量和品質[4-5]。谷子白發病病原為禾生指梗霜霉菌(Sclerosporagraminicola)，屬鞭毛菌亞門，卵菌綱，霜霉科，指梗霉屬真菌。一般發生率在5%～10%，嚴重時可達50%，導致谷子產量損失達30%左右，嚴重影響谷子生產與產業發展[6]。趙書文等[7]調查發現，2011年忻州市谷子白發病發生面積2.5萬hm2，占谷子播種面積的73%，平均發病率為5%～8%，嚴重地塊超過20%。許紅梅[8]調查發現，2012年阜新地區谷田白發病病株率為5%～10%，嚴重的地塊達30%。王洪麗[9]報道，建平縣個別品種和地塊谷子白發病病株率達60%。沈慶彬等[10]田間調查發現，沂水縣、莒南縣谷子白發病發病率6%～10%，個別地塊發病率高達49%。李東榮[11]調查發現，自2011年以來，榆林市谷子白發病逐年加重，并且2013年全市谷子白發病大發生，米脂縣白發病平均發病率達21.7%，嚴重地塊發病率達55.0%。近年來我國北方降水有增加趨勢，谷子白發病的發生也呈現出上升趨勢。

抗病品種的選用及合理的耕作方式能有效地防治谷子白發病的發生，但藥劑拌種是防治谷子白發病最常用且有效的方法。最常用的藥劑是25%的甲霜靈(也稱甲霜安，瑞毒霉)，按種子重量的0.3%～0.5%進行濕粉拌種[12-13]。井苗等[14]報道，甲霜·錳鋅、咯菌·精甲霜等藥劑拌種均對谷子白發病有較好的防治效果。劉國熔等[15]研究認為，80%乙磷鋁拌種對谷子白發病的防治效果為62.4%。近幾年關于通過藥劑拌種防治谷子白發病的報道較多，但多為成品單一藥劑，新型混合藥劑的研究報道較少。而且大多研究只關注了對病害的防治效果而缺少對谷子生長發育狀況的研究。本試驗設計了2種以防治谷子主要病害、地下害蟲、促進出苗為目的，集殺菌、殺蟲、營養為一體的新型混合藥劑對谷子進行拌種。調查了對谷子白發病發病率、農藝性狀、功能葉葉面積、地上部干物質積累及產量的影響，旨在為更好的防治谷子白發病提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1試驗材料與方法

試驗于2016年在榆林市神木縣趙家溝旱作農業示范園進行，地處黃土丘陵區，土壤類型為黃綿土，地勢平坦，肥力均勻。前茬為谷子，白發病嚴重發生，未施用對實驗產生影響的藥劑。

供試谷子品種2個，分別為感病品種晉谷29和抗病品種汾選3號[11]，材料由西北農林科技大學農學院小雜糧課題組提供。

試驗藥劑：35%甲霜靈干粉劑(浙江禾本科技有限公司，防治谷子白發病)；80%代森錳鋅粉劑(湖南農大海特農化有限公司，防治谷子白發病、谷瘟病)；10%吡蟲啉粉劑(江蘇揚農化工集團有限公司，防治螻蛄、金針蟲等)；97%戊唑醇(江蘇建農農藥化工有限公司，防治谷子銹病、谷瘟病等)；磷酸二氫鉀(分析純，西安化學試劑廠，促進谷子萌發、壯苗)。

配方1(F1)由甲霜靈、代森錳鋅、吡蟲啉、磷酸二氫鉀等配制，配方2(F2)由戊唑醇、吡蟲啉、磷酸二氫鉀等配制。

將兩個配方拌種劑分別以種子重量的0.1%，0.2%，0.3%，3個濃度對兩品種進行干粉拌種，以不拌種為空白對照，共14個處理，重復3次，共42個小區(2 m×5 m)。

試驗于6月15日播種，生育期期間田間管理按照國家谷子品種區域試驗要求進行。

1.2調查內容與方法

成熟期各小區選取中間3行，統計總株數以及谷子白發病發病株數，計算發病率。

發病率(%)=病株數/總株數×100

成熟期各處理隨機選取5株健康植株，用刻度尺測量其旗葉、倒二葉、倒三葉長度和寬度，計算頂三葉葉面積。

葉面積(cm2)=長度×寬度×0.75

成熟期各小區隨機選取3株健康植株，用刻度尺測量其株高、穗長，游標卡尺測量莖粗、穗粗，統計節數等農藝性狀。并對地上部分按莖、葉、鞘、穗進行分解，分別裝入紙袋放于烘箱，于105 ℃殺青30 min，75 ℃下烘至恒重，用天平稱其各部分重量，即為干物質積累量。

最后進行全小區收獲計產，用全自動數粒儀數取1000粒種子稱其重量，即為千粒重。

1.3數據處理

采用Microsoft Excel 2007軟件進行數據整理與繪圖，用SPSS軟件進行分析比較。

2 結果與分析

2.1不同藥劑拌種對谷子白發病發生的影響

由圖1可知，不同濃度藥劑拌種均能顯著降低谷子白發病發病率，且發病率隨藥劑濃度增加而顯著降低。與對照相比較，配方1和配方2處理下，隨藥劑濃度增加，感病品種晉谷29白發病發病率分別比對照(26.3%)降低了9.0%，15.6%，17.4%和10.0%，15.7%，19.9%；抗病品種汾選3號發病率分別比對照(8.7%)降低2.2%，3.5%，4.3%和2.9%，5.2%，5.0%。兩配方中，配方2各濃度處理下白發病發病率均低于相同濃度配方1下的發病率。

圖1 不同藥劑對谷子白發病發病率的影響Fig.1 Effect of different pesticides on downy mildew incidence in foxtail millet 不同小寫字母表示藥劑不同濃度下差異顯著(P<0.05)，誤差棒表示標準差。下同。Different letters indicate a significant difference at P<0.05 among different concentration; Error bars mean ±SE. The same below. A：晉谷29 Jingu 29；B：汾選3號 Fenxuan 3.

2.2不同藥劑拌種對谷子農藝性狀的影響

不同濃度藥劑處理下谷子株高、莖粗、穗長、千粒重差異顯著(表1)。配方1下晉谷29的株高隨藥劑濃度的增加呈降低趨勢，其中在0.1%、0.2%濃度下株高分別為160.2和159.3 cm，高于對照(155.7 cm)。莖粗隨藥劑濃度增加呈現增加趨勢，均顯著高于對照，在0.3%濃度下最高，為8.30 mm。穗長在0.2%的濃度下最長，為22.77 cm。各濃度藥劑處理千粒重均顯著高于對照，范圍在3.350～3.417 g。汾選3號與晉谷29 變化趨勢基本一致。配方2下晉谷29株高隨藥劑濃度增加而增加，藥劑濃度為0.3%時，株高最高，為161.5 cm，顯著高于對照(155.7 cm)。各藥劑處理下莖粗均顯著高于對照，藥劑濃度為0.1%時莖粗最大，為7.65 mm。穗長僅在0.1%濃度下高于對照。千粒重均顯著高于對照，0.3%下最高，為3.435 g。汾選3號株高、莖粗、穗長、千粒重也與晉谷29 變化趨勢基本一致。兩配方對晉谷29和汾選3號農藝性狀的影響趨勢一致。

表1 不同藥劑對谷子農藝性狀的影響Table 1 Effect of different pesticides on agronomic characters in foxtail millet

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note：The data with different little letters in same column show significant difference (P<0.05).

2.3不同藥劑拌種對谷子功能葉葉面積的影響

由圖2可知，不同藥劑拌種對谷子頂三葉葉面積有顯著影響。配方1下晉谷29頂三葉葉面積均小于對照，且隨藥劑濃度增加呈降低趨勢，在濃度為0.3%時顯著低于對照(圖2A)。汾選3號與晉谷29頂三葉葉面積變化趨勢一致，也在濃度為0.3%時顯著低于對照(圖2C)。配方2下晉谷29頂三葉葉面積隨藥劑濃度增加呈降低趨勢，在0.1%濃度時均高于對照且旗葉面積顯著高于對照，在0.3%濃度下葉面積均顯著低于對照(圖2B)。汾選3號頂三葉葉面積均低于對照且有隨藥劑濃度增加而降低的趨勢(圖2D)。

2.4不同藥劑拌種對谷子干物質積累的影響

不同濃度藥劑拌種對谷子干物質積累影響顯著(圖3)。配方1下，晉谷29各部分干物質積累量均隨藥劑濃度增加而降低(圖3A)，濃度為0.1%時莖、葉、鞘、穗干重分別為18.43，7.92，6.25，30.92 g，顯著高于對照(15.79，6.94，5.19，27.69 g)。汾選3號與晉谷29干物質積累變化趨勢基本一致，但不同濃度藥劑拌種對汾選3號干物質積累影響較小，其中對葉、穗干重影響不顯著(圖3C)。配方2下，晉谷29干物質積累隨藥劑濃度增加呈降低趨勢，在濃度為0.1%時莖、葉、鞘、穗干重最大，分別為16.07，7.14，5.51，28.79 g，與對照差異不顯著，濃度為0.3%時，莖、葉、穗干重顯著低于對照(圖3B)。汾選3號與晉谷29變化大致相同(圖3D)。配方1和配方2對兩品種谷子的干物質積累影響一致，隨藥劑濃度增加干物質積累量均呈降低趨勢。

2.5不同藥劑拌種對谷子產量的影響

由圖4可知，不同濃度藥劑拌種對谷子產量影響顯著。配方1和配方2對晉谷29產量變化影響一致，產量均隨藥劑濃度增加而降低，藥劑濃度為0.1%時，晉谷29產量分別為4471.7和4420.6 kg/hm2，顯著高于對照的4284.8 kg/hm2；藥劑濃度為0.2%和0.3%時，晉谷29產量均顯著低于對照。2個配方藥劑均導致汾選3號產量降低，除藥劑濃度為0.1%時汾選3號產量(分別為4466.8和4696.6 kg/hm2)與對照(4704.6 kg/hm2)差異不顯著外，其他處理產量均顯著低于對照。

圖2 不同藥劑對谷子頂三葉葉面積的影響Fig.2 Effect of different pesticides on top 3 leaves’ area in foxtail millet A、B、C、D分別代表配方1×晉谷29、配方2×晉谷29、配方1×汾選3號、配方2×汾選3號，下同。A，B，C，D represent pesticide 1×Jingu 29， pesticide 2×Jingu 29， pesticide 1×Fenxuan 3， pesticide 2×Fenxuan 3; the same below.

圖3 不同藥劑對谷子干物質積累的影響Fig.3 Effect of different pesticides on dry matter accumulation in foxtail millet

圖4 不同藥劑對谷子產量的影響Fig.4 Effect of different pesticides on yield in foxtail millet A：晉谷29 Jingu 29；B：汾選3號 Fenxuan 3.

3 討論

谷子白發病是系統性侵染的土傳和種傳病害，通過病原菌的侵染和再侵染，谷子從發芽到抽穗陸續顯現出“腐芽”、“灰背”、“槍谷”、“白發”、“刺猬頭”等癥狀。相比于發病后進行多次藥劑噴施的防治措施，藥劑拌種能在種子和幼苗時期就產生保護作用，能更加及時簡便有效的防治病害的發生。本試驗中所采用的2個配方藥劑對谷子進行拌種均能顯著降低谷子白發病發病率，且藥劑濃度越高發病率越低。

藥劑拌種會對谷子的生長產生影響，劉佳佳等[16]研究表明，單一的戊唑醇拌種會顯著地抑制糜子的穗長、單株穗重、千粒重，本試驗中采用添加磷酸二氫鉀作為營養物質的復合藥劑拌種，適宜濃度下對谷子株高、莖粗、穗長、千粒重的增加有促進作用，與楊金朝等[17]在玉米(Zeamays)、小麥(Triticumaestivum)、谷子上的研究結果基本一致。葉片是籽粒灌漿的重要源器官，尤其是頂三葉貢獻最大[18]。不同濃度藥劑處理下頂三葉葉面積與對照差異不顯著或顯著低于對照，與不同殺菌劑拌種對糜子頂三葉葉面積的影響相似[16]。干物質生產是作物產量形成的基礎，干物質積累與合理分配是提高作物產量的關鍵[18]。韓靖玲等[19]發現對玉米進行藥劑拌種可以促使玉米植株營養體生長，增加植株鮮重和干物質的重量，促進干物質的形成。本試驗中0.1%藥劑濃度處理下谷子莖、葉、鞘、穗干重均高于對照，與韓靖玲等[19]的觀點基本一致。但是隨藥劑濃度增加干物質積累量降低，可能是因為高濃度的藥劑對作物會不可避免的產生一定危害[20]。

前人研究表明，藥劑拌種能提高作物產量和品質[6-12]，本試驗中，2個配方藥劑以藥種比為0.1%對感病品種晉谷29拌種時，能顯著提高谷子產量，但隨藥劑濃度增加，產量有所降低。可能是因為高濃度藥劑拌種會降低谷子功能葉葉面積及干物質積累，影響谷子生長進而降低谷子產量。而抗病品種汾選3號對照本身發病率較低，白發病對其產量影響較小，且高濃度藥劑拌種不利于谷子生長，因此藥劑拌種對其增產效果不明顯。通過藥劑拌種減少了病蟲害對谷子的危害,有利于其品質的提高，而且本實驗中所施用的藥劑濃度，以甲霜靈為例低于目前的單一藥劑拌種所推廣的濃度(0.3%～0.5%)[12-13]，對于拌種劑對其他病蟲害的防治效果以及藥劑殘留等問題有待進一步實驗研究。

4 結論

兩配方藥劑對谷子拌種都能起到較好的防治谷子白發病的效果。兩配方藥劑對谷子的農藝性狀、功能葉葉面積、地上部干物質積累及產量產生了顯著影響，而且影響的趨勢基本一致。從總體來看，兩配方藥劑的適宜濃度都為0.1%，且以配方2的效果最好。此外在生產實踐中，谷子抗白發病品種藥劑拌種效果不明顯，不推薦拌種，感病品種則推薦以0.1%的配方2藥劑進行拌種，對谷子產量和品質的提高能起到顯著的促進作用。

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Effectofseedcoatingsonfoxtailmilletseedlinggrowthandincidenceofdownymildewdisease

ZHANG Da-Zhong1, LIU Jia-Jia1, QU Yang2, LIANG Ji-Bao3, ZHANG Xia3, HAN Ya-Li3, FENG Bai-Li1*

1.CollegeofAgronomy,NorthwestA&FUniversity,Yangling712100,China; 2.BaojiAcademyofAgriculturalSciences,Baoji721000,China; 3.ShenmuCountyAgriculturalCenter,Yulin719000,China

Downy mildew disease is the most serious threat to the quality and yield of foxtail millet. The aim of this study was to determine the effects of seed coatings on the growth of foxtail millet seedlings and the incidence of downy mildew disease. Seeds of the foxtail millet cultivars Jingu 29 (susceptible) and Fenxuan 3 (resistant) were coated with two different formulae (formula 1, F1: Metalaxyl+Mancozeb+Imidacloprid+potassium phosphate monobasic; formula 2, F2: Tebuconazol+Imidacloprid+potassium phosphate monobasic) at three concentrations (0.1%, 0.2%, 0.3% of seed weight, respectively). Then, the seedlings were monitored to determine downy mildew incidence, agronomic characters, functional leaf area, and shoot dry matter accumulation and yield. Both formulas significantly reduced the incidence of downy mildew disease with a dose-dependent effect. The two formulae did not affect node number and ear diameter, but they increased stem diameter and 1000-grain weight with a dose-dependent effect. The plant height and spike length of seedlings were higher in the 0.1% formula treatments than in the control (no seed coating). The functional leaf area decreased as the formula concentration increased. The dry weights of the stem, leaf, sheath, and panicle decreased with increasing formula concentration. The yields of Jingu 29 in the 0.1% formula 1 and formula 2 treatments were 4471.7 kg/ha and 4420.6 kg/ha, respectively, significantly higher than that in the control (4284.8 kg/ha). Both formulae significantly reduced the incidence of downy mildew, and formula 2 at the 0.1% concentration resulted in the best quality and yield of foxtail millet.

millet downy mildew disease； seed coating； incidence； agronomic characters； dry matter accumulation

10.11686/cyxb2016449

http://cyxb.lzu.edu.cn

張大眾, 劉佳佳, 屈洋, 梁雞保, 張霞, 韓雅利, 馮佰利. 新型拌種劑對谷子生長及白發病發生的影響. 草業學報, 2017, 26(9): 141-147.

ZHANG Da-Zhong, LIU Jia-Jia, QU Yang, LIANG Ji-Bao, ZHANG Xia, HAN Ya-Li, FENG Bai-Li. Effect of seed coatings on foxtail millet seedling growth and incidence of downy mildew disease. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(9): 141-147.

2016-11-29；改回日期：2017-02-14

“國家谷子糜子產業技術體系”(CARS-07-A9)，“陜西省科技統籌創新工程計劃”(2014KTZB02-03)和陜西省產業技術體系項目資助。

張大眾(1992-)，男，河南周口人，在讀碩士。E-mail:1727697945@qq.com*通信作者Corresponding author. E-mail: 7012766@163.com