生物復合藥肥對棉葉螨及棉花生長發育的影響

瓦熱斯·為力，艾克拜爾·伊拉洪，阿不都賽買提·乃合買提，木拉提江,瑪依熱

(1.新疆農業大學草業與環境科學學院/新疆土壤與植物生態過程自治區級重點實驗室 烏魯木齊 830052;2.新疆美麗擴科達拉農業科技有限公司 烏魯木齊 830000)

0 引 言

【研究意義】棉花是新疆農業的支柱產業[1]。隨著對無公害農產品的需求，在未來的農作物病蟲害防治方面將也有較大的市場需求[2]。棉葉螨是從6 月開始侵入棉田，為害高峰期在蕾鈴期，棉花采收后，棉葉螨逐漸消退。螨類為害寄主主要表現在對寄主生理的影響，高密度棉葉螨種群對棉花的光合作用和呼吸強度有較大的影響[3]。目前施用殺蟲劑對棉葉螨的防治較多，但不能滿足棉花的營養需求。滴灌棉田長期施用化學肥料會造成土壤理化性狀變差，土壤肥力退化，土壤鹽堿板結。苦參堿是從生物體內提取的生物堿之一，不僅具有防治棉葉螨、抗癌、抑癌、抑制和殺滅各種微生物的作用，而且對免疫系統也有廣泛的藥理作用[4]。微量元素均有促進生長發育的作用[5]。氨基酸與生物體內各種含硫化合物的代謝密切相關。對有毒物或藥物起到解毒的作用，能抑菌殺菌、減少熱應激，并可減少氮的排泄，保護環境，營養作用,提高生長性能，機體免疫力和繁殖能力等有重要作用[6]。這3種營養物質復合起來能達到不污染環境，不害身體，保護天敵昆蟲。提高棉花產量，而且提供土壤有機物，保持土壤碳氮庫穩定，改善土壤的鹽害[7]。研究在棉花區推廣含氨基酸生物復合藥劑，對提高棉花產量和有效防治棉葉螨有重要意義。【前人研究進展】國內生物農藥使用最多和用量最大的是殺蟲劑，其次是殺菌劑，而除草劑最少；來源于植物源和微生物源的生物農藥品種最多[8]。沈欣等[9]研究認為氨基酸螯合水溶鋅肥采用噴施或隨水灌施均有良好的應用效果。張洪浩等[10]研究表明，施用氨基酸微量元素水溶肥可以改善棉花的生長狀況,提高經濟效益,具有顯著的增產效果，比常規施肥、每667 m2籽棉產量分別提高64.01 kg、107.03 kg、172.03 kg。楊建平(2009)[11]、武杰(2012)等[12]研究顯示施用微量元素水溶肥料對棉花生長勢明顯增強，棉花單產較對照增產7.8%。【本研究切入點】王玉龍(2012)[13]、周劍暉(2015)[14]綜述包括苦參堿在農業害蟲防治中的應用研究進展包括苦參堿作用機理和防治害蟲效果，Calvo et al(2014)，Ibraheim和Sheng ,Lei et al.(2017)等認為氨基酸具有調節作物生長發育、提高作物產量、改善作物品質、提高肥料利用率的作用，還具有提高多種逆境條件下作物抗逆能力的作用。【擬解決的關鍵問題】棉花盛花期，葉面噴施和滴灌模式下各個處理下，分析對棉花生長發育指標、防螨率和棉花產量的影響，確定防螨和施肥棉花的最佳時間，為改善土壤肥力及保護生態環境和天敵種群及土壤環境提供依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗設于2017～2018年7月上旬至8月中旬在阿克蘇地區柯坪縣啟浪鄉棉田進行(E78°02′～79°57′，N40°02′～40°57′)。氣候屬溫帶大陸性干旱氣候，日照充足，降水量少，蒸發量大，春夏季多干熱風，年均氣溫11.4℃，年均降水72 mm，7月到9月的平均溫度25℃左右，相對濕度35%左右，高溫干旱有利害螨的爆發和嚴重危害，為中度鹽堿化灰漠土；土壤有機碳為13.25 g/kg，有機質為22.84 g/kg，堿解氮56 mg/kg，全氮0.31 g/kg，全磷為0.87 g/kg，速效磷為14.03 mg/kg，pH為7.94，電導率為158.8 us/cm。試驗地前一直茬作物為棉花，收獲后進行茬灌。棉花采用膜下滴灌，1 膜 6 行，膜內平均行距為 37.5 cm，接行 60 cm，膜上點播，株距為 10 cm。

供試作物為棉花新陸中42號。

苦參堿單劑，微量元素(新疆農業大學土壤化學研究室提供)、復合氨基酸水溶肥料(新疆美麗擴科達拉農業科技有限公司提供)、清水、噴霧器。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

選擇并共設置不同的7個棉花小區，每個小區長度為20 m、寬度12 m，面積為240 m2，約占地1 334 m2(2畝)。樣方內棉株要求長勢均勻, 每個小區內選取有代表性的植株 10 株，重復3次。施前后蕾期每一個棉株分為上(最上主莖展開葉)、中、下(最下棵枝位葉)各一片葉,每隔15 d施肥一次，調查觀察并記錄葉螨數量。根據棉花不同時期和當地降雨量將肥料在整個生育期內全部施入。播種日期為4月5日，7月上旬開始施肥，8月中旬結束施肥，遇到降雨灌水日期順延，每次滴水時間1 h。在棉花盛花期測定株高及棉花蕾數、成鈴數并脫落鈴數。10月上旬收獲期間測籽棉產量。

1.2.2 試驗處理

CK：對照，不施任何肥料。

A：苦參堿單劑處理。稱取20 g苦參堿原藥加水稀釋到為2 000 mL，然后從稀釋好的原液中吸取200 mL對水40 L，按小區面積進行葉面噴施或滴灌施肥。

B：微量元素。主要為(鋅、硫酸鎂、硼酸、硫酸錳、硫酸亞鐵、硫酸銅)。稱取分別為0.1、0.8、0.15、0.1、0.3、0.02 g。每個元素原藥加水稀釋到為100 mL，混合共600 mL，然后從稀釋好的原液中吸取200 mL對水40 L，按小區面積進行葉面噴施或滴灌施肥。

C：復合藥劑(復合氨基酸+苦參堿+微量元素)。稱取復合氨基酸原藥560 g+苦參堿原液100 mL微量元素原液100 mL，加水稀釋到為3 000 mL，從稀釋好的原液吸取750 mL對水40 L，按小區面積進行葉面噴施或滴灌施肥。

1.3 數據處理

采用SPSS 21.0統計軟件進行數據的F檢驗，當通過F檢驗后進行單因 (one -way ANOVA)方差分析方法，差異性判斷方法為P<0.05時差異顯著，P>0.05 時差異不顯著。

2 結果與分析

2.1 不同處理對棉葉螨和產量的相關性

研究表明，7月20日開始棉葉螨迅速繁殖的趨勢，到7月30日之后棉葉螨種群數量出現高峰。葉面施肥模式下處理C和處理A的防螨率分別為60.22%、47.13%、50.7%、28.70%。在7月20日處理C對棉鈴數的效果明顯高于A和CK處理,高出51.6%、52.64%，有極顯著性差異(F= 65.66,F=36.27，df=5，P<0.01)；處理A的產量相比CK無顯著性差異(F=3.73,df=5，P<0.05)；施肥在7月30日C處理與A、CK處理之間的棉鈴數有顯著差異(P<0.05)，比后兩者分別高出21%、34%，但產量的增加幅度較小而差異不顯著(P>0.05)，隨著螨量的增多，危害范圍擴大，而脫落鈴增多，造成增鈴率和增產率的增加幅度較小，C處理的增產和增鈴效果多好。7月20日防治棉葉螨和施肥棉花的最佳時間,原因是含氨基酸的生物肥復合藥劑發揮肥效快和輔助作用，能夠在棉花的此生育期提供及時充分足的養分滿足生長需求。7月30日棉葉螨出現的高峰期，棉葉螨的繁殖速度快，為害程度更嚴，對藥劑出現抗逆性,處理施肥的影響效果幅度較小。表1

表1 不同施肥處理下各種指標的相關性

Table 1 Correlation analysis of various indexes under different fertilization treatments

施藥日期Administerthedate處理Treatment活螨量(頭/株)Livemite(head/plant)單株棉鈴(個/株)Individualboll(piece/plant)籽棉產量Seedcottonyield(kg/240m2)2017/7/20C5.96±0.86A68.87±10.41A142.11±16.5AA7.01±0a33.37±1.15a99.60±8.65cCK5.1±0.72a27.73±1.74Ac106.94±9.58Ac2017/7/30C7.2±0.2A39.13±9.34A113.33±20CA7±1.31a30.5±1.15Aa99.6±6.66cCK4.9±0.53Aa28.63±1.12Aa100.05±8.76c

注：表中的大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

Note: Capital letters in the table indicate extremely significant differences (P<0.01), and lowercase letters indicate significant differences (P<0.05), the same as below

2.2 不同處理對棉葉螨和棉花生長發育的影響

研究表明，在棉葉螨和棉花生長因素中，不同施肥處理和年限對螨量，單株棉鈴數、株高、莖粗和脫鈴數均有影響。在7月1日為棉葉螨發生初期,施用各處理之前棉葉螨數量、單株棉鈴數、株高和莖粗沒有差異。在葉面施肥下，處理 C的防螨率均高于處理B、A和CK，分別高出90.2%、72.94%和89.63%，差異極顯著(P<0.01)；相比滴灌施肥，花鈴初期的株高、棉鈴數和莖粗均呈顯著性差異(P<0.05)。棉花花鈴期生長需肥有密切關系。7月15日打頂后，在滴灌施肥下，各處理對棉花株高與棉鈴數的變化有影響，而防螨和莖粗的影響不大，呈無顯著差異。這可能不同施肥模式對棉花生長影響也不同，施肥時間和方式決定于差異。表2，表3

表2 不同處理下棉葉螨和棉花生長發育變化

Table 2 Effects of different treatments on growth development of cotton leaf mite and cotton

處理模式Treatmentmode處理Treatment活螨量(頭)Livemite(head)單株棉鈴(個/株)Individualboll(piece/plant)株高Plantheight(cm)莖粗Stemdiameter(cm)脫落鈴(個)FallofThebell(a)滴灌施肥DripfertigationnC13.37±0.92a0.80±0.50a51.6±0.7b3.23±0.09A0.43±0.05AaB13.82±3.01a0.7±0.3a53.87±0.70A2.91±0.04a0.36±0.05aA12.31±2.02a0.63±0.2a51.16±1.18b3.19±0.18A0.43±0.05Aa葉面施肥FoliarfertilizationC10.06±2.02a1.73±0.23a50.07±2.17a3.00±0.34a0.37±0.06aB12.02±2.27a1.1±0.5Aa50.27±2.20a3.21±0.29a0.33±0.06aA10.01±3.54a1±0.26a50.37±1.47a3.21±0.30a0.37±0.05aCK—11.31±0.35a0.67±0.06a48.67±1.99a3.10±0.07A0.33±0.05ab

研究表明，棉葉螨出現高峰期間。7月29日，在葉面施肥模式下，處理C比其它處理呈極顯著差異(P<0.01)。相比分別高出90.38%、73.39%、90.82%；而滴灌施肥模式下無顯著性差異(P<0.05)；施肥量不變的情況下，防治棉葉螨率增高，棉鈴數和明顯增多，而株高和莖粗不再變化。8月12日，棉花進入成熟期間,各處理對各種指標的影響不大,不再施肥。棉花的營養需求和防治害蟲的最佳時間有直接關系而影響到棉花的生長。表4，表5

表3 不同處理下棉葉螨和棉花生長發育變化

Table 3 Effects of different treatments on growth development of cotton leaf mite and cotton

處理模式Treatmentmode處理Treatment活螨量(頭)Livemite(head)單株棉鈴Individualboll(piece/plant)株高Plantheight(cm)莖粗Stemdiameter(cm)脫落鈴(個)FallofThebell(a)滴灌施肥DripfertigationC12.59±0.57a8.67±1.77a76.06±4A3.74±0.30A0.63±0.15AB14.01±0.13a7.8±0.65a75±3.65Aa3.60±0.11A1.2±0.1aA12.67±1.38a6.67±0.23a73.87±3.02a3.60±0.10A1.26±0.15a葉面施肥FoliarfertilizationC1.434±0.34a10.23±1.45A81.9±1.13A3.91±0.06A0.67±0.11aB14.7±0.70A6.87±0.21a70.23±0.49a3.36±0.02a0.9±0.17aA5.3±0.1b11.43±1.07A76.03±3.72b3.49±0.19b1.27±0.06ACK13.84±1.12A4.87±0.72A67.33±0.76b3.31±0.18a1.1±0.1a

表4 不同處理下棉葉螨和棉花生長發育變化Table 4 Effects of different treatments on growth development of cotton leaf mite and cotton

處理模式Treatmentmode處理Treatment活螨量(頭)Livemite(head)單株棉鈴(個/株)Individualboll(piece/plant)株高Plantheight(cm)莖粗Stemdiameter(cm)脫落鈴(個)FallofThebell(a)滴灌施肥DripfertigationC10.26±0.28a20.36±0.05A77.83±2.27Aa3.84±0.09A1.63±0.15aB13.7±1.6Aa17.5±1.4Aa80.97±3.96Aa3.81±0.10A2.43±0.15AA10.94±0.56a16.93±0.80a75±3.20Aa3.79±0.08A2±0.17b葉面施肥FoliarfertilizationC2.48±0.48a21.73±0.72A84.17±0.80A3.98±0.02a1.93±0.25aB25.78±0.70A17.4±1.08a81.5±1.66a3.84±0.10b2.43±0.41bA9.51±0.07b17.83±0.30a68.1±0.89b3.8±0.02b2.8±0.1bCK—27.03±0.77A9.43±0.30a72.06±1.06b3.36±0.06a2.1±0.1Ab

表5 不同處理下棉葉螨和棉花生長發育變化

Table 5 Effects of different treatments on growth development of cotton leaf mite and cotton

處理模式Treatmentmode處理Treatment活螨量(頭)Livemite(head)單株棉鈴(個/株)Individualboll(piece/plant)株高Plantheight(cm)莖粗Stemdiameter(cm)脫落鈴(個)FallofThebell(a)滴灌施肥DripfertigationC2.66±0.18a43.767±4.33A75.41±4.53a3.45±0.11a2.33±0.62aB3.37±0.93a39.02±2.37Aa83.67±9.40a3.58±0.20a6.91±0.38AA3.21±0.45a35.27±1.97a74.67±6.65a3.51±0.07a11.58±2.74B葉面施肥FoliarfertilizationC2.61±0.61a54.57±1.06A81.86±1.43a3.75±0.01a3.31±0.17aB5.97±0.48A35.28±0.22a85.23±0.20A3.58±0.02b3.71±0.27aA3.53±0.96a33.52±3.55a73.11±0.74b3.57±0.06b4.19±0.65aCK—2.99±1.29a33.8±1.83a70.93±2.48a3.62±0.05a9.25±0.75B

2.3 2018年施肥處理對棉花生育性狀的影響

研究表明,葉面施肥模式下,處理 C單鈴重比處理A、B和對照分別增加1.51、1.63、1.85 g；滴灌施肥模式下各處理對單鈴重沒有顯著性差異；處理 C 干物質比處理A、B和對照分別增加為6.19%、16.14%、23.25%；滴灌施肥模式下，各個處理的根長度比葉施模式的各處理A、B和對照分別增加為2.5、2.5、1 cm；葉施處理 C的根干重為相比處理B、對照分別增加9.16%、16.29%；但滴施處理相比對照沒有差異。表6

表6 不同施肥處理下棉花生育性狀變化

Table 6 Effects of different fertilizer treatments on growth characteristics of cotton

施肥模式Treatmentmode處理Treatment單鈴重Singlebollweight(g)干物質增加Drymatter(%)根長度Rootlength(cm)根干重增加Rootdryweight(%)滴灌施肥DripfertigationA5.5632.551537.98B5.6133.71445.32C6.3436.161638.05葉面施肥FoliarfertilizationA5.8549.7812.563.82B5.7339.8315.7550.63C7.3655.9714.0559.79CK—5.5132.721543.5

2.4 2018年施肥處理對棉花產量的影響

研究表明,滴施模式下，各處理的單產籽棉產量和單鈴籽棉重無顯著性差異，處理C的單產籽棉比處理A、B、CK增加41、23、41 kg增產率分別為高出22.28%、12.7%、22.4%；處理C的單鈴籽棉重比其它處理增加為0.58、1.33、1.21 g。葉面施肥模式下，C處理的單產籽棉比其它處理有極顯著性差異(P<0.01),分別增加37.5、25.55、105.83 kg增產率分別為高出15.27%、10.40%、43.10%；單鈴籽棉重分別為增加0.07、0.09、1.54 g。表7

表7 不同施肥處理下棉花產量變化

Table 7 Effect of fertilizer treatment on cotton yield in 2018

施肥模式Treatmentmode處理Treatment240m2籽棉產量240m2seedcottonOutput(kg)單鈴籽棉重Singlebollweightofcotton(g)滴灌施肥DripfertigationA139.905.82B1576.57C1807.15葉面施肥FoliarfertilizationA2087.39B219.957.41C245.507.48CK—139.675.94

3 討 論

3.1 不同地區的棉葉螨發生動態規律肯定不同，這可能有關各地區的氣候條件和溫度。阿克蘇柯坪縣在7～9月的平均溫度25℃以上，其溫度適宜棉葉螨的發育繁殖。如果不會最適合時間施藥，是無論如何施藥防治棉葉螨也沒用，牢牢把握棉葉螨的發生動態規律，才能有效地防治棉葉螨或減少損害[15]。

3.2 試驗將2%苦參堿單劑、微量元素和復合藥劑分別加水稀釋到3 L，每次取200 mL對清水40 L，濃度以200倍液為宜。蔡偉等[16]研究(2012年)植物源農藥苦參生物殺蟲劑的研究進展,試驗表明，0.3%苦參堿對防治柑橘紅蜘蛛具有良好的速效性和較長的持效性，總體效果優于螨蟲特殺和快斬。這種藥劑不僅具有明顯的增產和增收效果，還可以減輕對環境的污染，防治病蟲害的有效途徑，具有極大的開發潛力[16-17]。

3.3 在7月上旬棉葉螨吸取植物體內的營養物質，棉花需要營養物質，大多數農民這期間施用藥殺螨劑、縮節胺等藥劑增多施肥次數，這樣雖然可以達到預期的目標， 但是隨著施肥次數的增加而棉花脫落率會增加[18]，導致產量下降，將這種藥劑不但就一次施肥可以達到預期的目的，而且避免如上的不利情況。在8月上旬棉鈴開始進入成熟期間， 即使打藥，效果都不太好。張余莽等[19](2010)研究表明，生物有機肥的研究進展，生物有機肥在經濟作物上的應用證明生物有機肥能提高棉花產量。有些生物有機肥施入土壤后，會對環境產生一定的影響[20-33]。該藥劑成分的氨基酸和微量元素是棉花必需的營養素，復合氨基酸與苦參堿，施入土壤中不會產生負面影響。

4 結 論

4.1 復合氨基酸生物藥劑施用在7月15日之前防治棉葉螨、增加棉鈴數、提高產量，相比苦參堿單劑有極顯著性差異(P<0.01)。而施用在7月29日和8月12日的藥劑無顯著性差異(P>0.05)。

4.2 復合氨基酸生物藥劑相比苦參堿單劑對棉葉螨的殺死能力強，提高產量方面有益，適宜于在棉花上推廣使用。