東北大豆殺菌劑減施增效技術研究

顧 鑫 ，楊曉賀，姚亮亮，高雪冬，張茂明，劉 偉，邱 磊，申宏波，馬 迎，丁俊杰

（1黑龍江省農業科學院佳木斯分院/農業農村部佳木斯作物有害生物科學觀測試驗站/大豆產業體系佳木斯試驗站，黑龍江佳木斯 154007；2黑龍江農業職業技術學院，黑龍江佳木斯 154007；3中贏農業科技有限公司，遼寧沈陽 110300）

0 引言

東北春大豆產區是中國大豆的主產區，大豆種植面積一度占全國的50%以上[1]，長年來病害的防治一直以化學防治為主，存在著施用方法不當、施用量大、藥劑選擇混亂等問題，截止到2018年全國登記的大豆殺菌劑共計54 個，其中防治大豆根腐病的占87.77%，種子處理的占82.69%，采用噴霧防治葉部病害的藥劑僅為9種，其中還有防治大豆銹病（東北春大豆區生產上很少發生）的5 種，剩余4 種僅占7.69%，并且只有1種登記的殺菌劑用來防治大豆紫斑病，而大豆菌核病、霜霉病、病毒病和灰斑病等多種局部地區嚴重發生的病害，目前生產上尚無有效的殺菌劑產品登記[2]，由此可見，東北大豆生產上缺少可選擇的登記藥劑。

目前，中國農藥施用量是世界平均水平的2.5倍，造成了極大的污染與浪費[3]。為了保障農產品的食用安全，保護人們賴以生存的環境，2015 年農業部制定了《到2020年農藥用量零增長的行動方案》[4]。為了順應農業可持續發展的趨勢，本研究將生物防治、耕作栽培措施等技術進行集成試驗，歸納一種既易于操作又減施增效的東北春大豆殺菌劑減施增效技術，對東北春大豆區殺菌劑的施用起到標準化的作用，對保障農業生產安全、農產品質量安全和生態環境安全，促進農業可持續發展，產生積極而深遠的影響。

國內外對殺菌劑的減施增效研究不盡相同，主要從抗病育種、生物防治、物理防治及低毒、高效化學藥劑的研制幾個方面著手[5]。巴西科學家通過對多菌靈、甲基托布津、腐霉利和氟啶胺這幾種殺菌劑單獨和輪換使用，來防治大豆菌核病，取得了不錯的效果[6]。美國科學家采取短小芽孢桿菌及幾種殺菌劑對大豆種子進行處理，發現短小芽孢桿菌與殺菌劑的防效相當，顯著降低了大豆猝死綜合征的發病率[7]。還有研究發現，對大豆進行水分調節，可以影響大豆對疫霉病的抗性，經過甲霜靈種子處理的大豆植株進行灌溉后可以顯著提升抗病性[8]。大豆灰斑病、疫霉病、根腐病及菌核病是中國東北春大豆產區的主要病害[9]，中國科學家目前采取的策略主要是抗病育種及生物防治[10-11]，近些年進行抗病基因QTL定位研究非常多，為分子抗病育種奠定了基礎[12]。對大豆根部病害主要研究進行了大量的生防菌株的篩選，篩選出一些防效比較好的根部內生放線菌、木霉菌及枯草芽孢桿菌[13-15]。

抗病育種雖然具有減少農藥施用量、可操作性強等優點，但是抗病品種的更新換代跟不上病害變異的步伐，同時抗病品種通常抗1～2種病害，很難做到豐產性與抗病性兼顧。生防菌株大多處于試驗階段，有些成型產品又魚龍混雜，造成農民選擇困難，這就需要對大豆病害防治技術進行集成研究。采用可操作性強、減施增效的技術來彌補。因此，本研究采取以抗病品種為核心，輔以耕作栽培措施及農民可購得效果較好的生物菌肥、菌劑、生物農藥進行集成示范，明確農藥減施量，病害控制效果，及增產增收情況，解決農民防治大豆病害藥劑選擇困難、防治效果不好、施用量大對土地污染等問題，以期為東北春大豆可持續生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

試驗于2018 年在黑龍江省農業科學院佳木斯分院進行。試驗地常年種植大豆，根腐病發生嚴重。

1.2 試驗材料

試驗采用大豆品種為‘合豐55’。中抗灰斑病、抗疫霉病、抗花葉病毒病1 號株系。試驗藥劑及使用劑量見表1。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計 試驗分為3 個處理，每個處理1 hm2。處理1（減施增效處理）：贏麗·星碳菌劑20 g/kg種子拌種；于苗期300 g/hm2噴施枯草芽孢桿菌可濕性粉劑；大豆初花期75 kg/hm2噴施葉面遮蓋劑。處理2（常規化學處理）：30%多·福·克懸浮種衣劑種子包衣；大豆初花期噴施3 遍50%多菌靈可濕性粉劑1500 g/hm2。處理3(CK)：不使用任何化學殺菌劑。

表1 試驗藥劑

1.3.2 調查項目 大豆病害病情指數調查：每小區隨機取5 點，每點調查50 株，共調查250 株。調查發病率、病情指數，并計算防效。

（1）根腐病分級標準[16]。0=主根須根健全，無病斑，根瘤多；1=主根上有零星病斑，但不連片，須根上無病斑；2=主根病斑連片，但小于根部周長的1/4，須根略有發病；3=主根病斑大于根部周長的1/4，但小于1/2，須根病斑較多，但不成片；4=主根病斑大于周長的1/2，但小于3/4，須根病斑成片，部分須根脫落；5=整個根部均有病斑包圍，根部腐爛，須根近無。

（2）大豆灰斑病分級標準[17]。0 級（免疫）：病斑面積占葉面積0%；1 級（高抗）：病斑面積占葉面積0%～1%；2級（抗病）：病斑占葉面積1%～3%；3級（中抗）：病斑占葉片面積3%～6%；4級（感病）：病斑占葉面積6%～12%；5 級（高感）：病斑占葉面積12%～25%；6 級（高感）：病斑占葉面積＞25%。

（3）產量性狀調查[18]。于各年大豆收獲時，統計每個徑流小區內大豆總株數，然后于每個處理分別隨機取5點，每點50株，測定每株大豆植株的單株莢數、單株粒數、百粒重及產量。

1.3.3 數據分析 采用Excel及DPS 7.05統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對大豆主要病害的防治效果分析

對3 個處理的大豆根腐病發病情況進行調查，結果（表2）表明，處理1（減施增效處理）的病情指數最低，為17.96%，極顯著低于處理2（常規化學處理）和處理3(CK)，同時其防效也為最高，達到64.08%極顯著優于處理2。因為處理1采取的拌種菌劑含有光合菌、木霉菌、解淀粉芽孢桿菌、放線菌、地衣芽孢桿菌及側芽孢桿菌等多種有益微生物，施入土壤中后可以有效抑制有害微生物侵染大豆植株。

對3個處理的大豆灰斑病病情指數調查，結果（表3）表明，處理1（減施增效處理）的病情指數最低，為27.18%，極顯著低于處理3(CK)，顯著低于處理2（常規化學處理）。同時處理1 的防效最高，達到72.97%，顯著優于處理2（常規化學處理）。處理1 在作物易感期噴施葉面遮蓋劑，可以于葉片表面形成一層均勻的保護膜，大氣中的病菌孢子在向葉面沉降時，不會直接落到葉片表面而是落到遮蓋劑的上面，由于病原菌不直接接觸葉片表面，形成了物理阻斷，病原菌就不會侵染葉片，病原菌在離體條件下存在時間較短，降低了田間病原菌的數量，因此處理1病情指數最低。

表2 3種不同處理對大豆根腐防治效果

表3 3種不同處理對大豆灰斑病防治效果

2.2 不同處理對大豆主要農藝性狀及產量的影響

從3個處理的大豆主要農藝性狀及產量調查結果（表4），可以看出，處理1（減施增效技術）的增產率為13.02%，極顯著優于處理2（常規化學處理），而株高、單株鮮重、產量顯著優于處理2（常規化學處理）。根長、根數量、根重量、百粒重、3 粒以上莢數、有效莢數及單株粒數與處理2效果相當。

2.3 不同處理投入與產出效益的分析

從3 個處理的投入與產出效益分析（表5）可以看出，處理1 的投入最多，共計285.00 元/hm2，但最終的純收入也最多，為11458.20 元/hm2，與處理3(CK)相比盈利782.7 元/hm2；處理2（常規化學處理）與處理3 相比雖然增收280 元/hm2，但盈利只有31 元/hm2；處理3(CK)的投入最少，但其收入也最少。

3 結論與討論

通過對減施增效技術集成研究發現，雖然前期投入較高，但是收益也相應增加，同時減少了化學農藥的施用量，減施增效技術采用的大多為生物菌劑，對環境友好，同時防效也與化學藥劑相當，甚至優于化學藥劑。韓國、日本等國實行農藥減施增效技術主要結合病害綜合防治、利用天敵和生物學技術等方法，采用輪作、間作等方式，實現農藥減量施用[19]，這與中國的總體思路一致。

長年以來對大豆根腐病的防治主要采取種子包衣及拌種的方法，國內學者已經從根腐病中分離出大豆疫霉菌抗性菌株[20]，抗性菌株對甲霜靈等傳統根腐病防治藥劑已經產生了抗藥性[21]。大多數農藥對根瘤菌有毒害作用，這就導致種子的根瘤菌劑包衣和農藥包衣相沖突，同時土壤中存在大量的競爭結瘤能力強、固氮能力較弱的土著根瘤菌群，干擾和降低了接種根瘤菌的占瘤率[22]，致使接種根瘤菌劑的增產效果不顯著。這也是當前根瘤菌劑廣泛應用的瓶頸問題。多年來根瘤菌劑、微生物菌劑市場不規范，以及東北春大豆區積溫較低、生物菌劑效果不好，均影響了農民施用菌劑的積極性。本試驗結果可以指導農民對東北春大豆區主要病害進行有針對性的生物防治，以達到較好的防治效果。

表4 3種不同處理對大豆主要農藝性狀及產量的影響

表5 3種不同處理投入與增收情況分析

雖然本試驗沒有加入農業防治措施，主要為了與實際生產緊密結合，東北春大豆產區面積極具下滑，效益被水稻、玉米超過，基本很少有地區對大豆進行重茬種植，所以基本都是輪作。本試驗采用的菌劑以活性小分子碳為載體，添加的枯草芽孢桿菌和蠟質芽孢桿菌作為生防菌早已被廣泛研究和應用[23]，已經被證明在抑制立枯絲核菌菌絲生長[24]。放線菌可產生真菌胞壁水解酶，使病原真菌細胞壁溶解，對致病微生物具有良好抑制作用[25]。添加的哈茨木霉能迅速占據營養空間，有利于抑制病原菌生長。同時哈茨木霉產生的12種抗生素可以殺死一些病原菌[26]。以上菌株可以在大豆根際、體表或體內通過競爭占位有效地抑制土壤病原微生物的侵染，從而達到防病的效果。