氰氨化鈣施用量對油菜根腫病發生、產量和經濟效益的影響

陳紅琳 楊澤鵬 陳尚洪 鄭盛華 萬柯均 敖玉琴 王昌桃 沈學善 劉定輝

摘要：為探討氰氨化鈣不同施用量對油菜根腫病的防治效果及對產量、經濟效益的影響，以油菜品種川油81為供試材料，在川中丘陵安州區秀水鎮、川西平原廣漢市高坪鎮開展氰氨化鈣不同施用量的大田試驗，以不施用氰氨化鈣為對照（CK），設置施用氰氨化鈣150、300、450、600kg/hm2共4個處理（分別為處理CC150、CC300、CC450、CC600），分析油菜土壤pH值、苗期根腫病發病率、成熟期干物質量、產量構成、經濟效益等指標的變化情況。結果表明，施用氰氨化鈣后，在油菜種植初期增加了土壤pH值，安州、廣漢試點CC600處理分別較CK顯著升高了11.18%、7.68%，而收獲期廣漢試驗點施用量≥300kg/hm2時土壤pH值顯著高于CK。安州試點油菜苗期根腫病發病率、病情指數較CK分別降低14.37%～60.89%、6.97%～63.41%，干物質積累量、有效角果數、一次分枝數分別增加33.14%～80.74%、43.72%～108.96%、36.75%～114.92%，油菜籽產量顯著增加57.93%～89.02%（P<0.05），經濟效益增加3253.80～4959.00元/hm2，以CC600處理最高，CC150處理次之；廣漢試點各氰氨化鈣處理根腫病發病率降低12.61%～40.19%，CC600處理下，植株發病率、病情指數分別顯著降低40.19%、34.78%（P<0.05），干物質積累量、有效角果數、一次分枝數分別顯著增加23.40%、26.60%、17.33%（P<0.05），各處理油菜籽產量分別增加6.45%～20.33%，但僅當施用量≥450kg/hm2時增產效果顯著（P<0.05），各處理經濟效益均低于CK，以CC150處理降低最少，CC450處理次之。氰氨化鈣對根腫病有不同程度的防控效果，提高了油菜干物質積累量和產量。在四川油菜主產區，發病較重區域施150～600kg/hm2氰氨化鈣可顯著提高油菜產量，促進農戶增產增收；在發病較輕區域，因目前氰氨化鈣成本較大，需考慮經濟效益。建議進行根腫病防控時，發病較重的區域以基施150～450kg/hm2為宜，發病嚴重的區域以基施600kg/hm2為宜。

關鍵詞：氰氨化鈣；根腫病；油菜；產量；經濟效益

中圖分類號：S634.304；S436.349文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）10-0113-06

四川省是全國油菜生產大省。據國家統計局統計，四川省2020年油菜籽播種面積129.2萬hm2，占全國油菜種植面積的19.1%，位居全國第二；油菜籽總產量317.2萬t，占全國總產量的22.6%，位居全國第一。近年來，隨著人們對菜籽油消費需求的擴大，油菜生產機械化程度不斷提高，土傳病害也相繼加重［1］。根腫病是專性侵染十字花科作物的土傳病害，油菜受感染后，苗期根部腫大，植株生長緩慢、萎蔫甚至死亡，嚴重減產，俗稱“油菜癌癥”［1-3］。根腫病在四川、湖北、湖南、安徽、云南、貴州等省均有不同程度的分布，嚴重影響油菜生產［1，4-7］。

土壤中的病原菌是引起油菜根腫病的主要原因，對土壤進行消毒對土傳病害的防治有本質性的效果。已有研究表明，氰霜唑、百菌清等殺菌劑通過苗床殺毒或灌根等措施，對油菜根腫病有一定防效［7-8］，但對土壤結構和環境破壞較大，并且給人類健康、農產品質量安全和環境安全帶來潛在威脅，不適宜大面積推廣［3，9］。選育并種植抗病品種是有效防控根腫病的方法，但由于不同區域根腫病生理小種演化現象嚴重，品種抗性易喪失，且根腫病為土傳病害，其蔓延趨勢不易控制［3，9-10］。根腫病發病條件除了受孢子濃度等影響外，還受土壤pH值等環境因素影響，土壤弱酸性條件下適宜發病［11］。氰氨化鈣，別稱石灰氮，具有土壤消毒與培肥地力的雙重作用，能有效改善土壤酸堿環境，其有效成分能均勻緩慢釋放出作物可吸收的氮，生成氫氧化鈣和氰氨，氰氨對土壤微生物具有較強的殺滅作用，并逐漸水解形成尿素或氨，直接被作物吸收［12-15］。

竇玉青等發現，氰氨化鈣對植煙土壤消毒后，烤煙青枯病、黑脛病的平均發病率分別減少89.5%、84.6%，單位面積產值分別比對照提高了17.22%、23.01%［16］。陳利達等研究發現，氰氨化鈣和玉米秸稈協同處理對生菜根腐病、莖基腐病的防效分別達56.81%、47.49%，且增產率達44.08%［17］。然而，目前對氰氨化鈣防病增產效果的研究還多局限于蔬菜［12-13，17-18］、烤煙［15-16］等作物，而針對四川省油菜根腫病的研究尚未見報道［19］。因此，通過研究施用氰氨化鈣對油菜生長發育、病害發生、產量和種植效益等指標的影響，提出根腫病防控的氰氨化鈣適宜施用量，以期為油菜產業可持續發展提供理論依據和技術指導。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2019—2020年在四川省綿陽市安州區塔水鎮浮萍村和廣漢市高坪鎮李堰村進行。試驗地選擇有代表性且有根腫病發病史的田塊，同一試驗點所有試驗小區位于同一地塊。前茬為水稻，土壤為粉沙質壤土。安州試點0～20cm土壤pH值6.53，含有機質30.79g/kg、全氮2.04g/kg、速效氮212.65mg/kg、有效磷22.50mg/kg、速效鉀109.3mg/kg；廣漢試點0～20cm土壤pH值6.65，含有機質30.60g/kg、全氮2.09g/kg、速效氮243.80mg/kg、有效磷32.70mg/kg、速效鉀106.83mg/kg。

1.2試驗材料

供試材料為四川省冬油菜主推品種川油81，由四川省農業科學院作物研究所提供；氰氨化鈣（含N≥20%、CaCN2≥50%），黑色顆粒狀固體，由寧夏大榮化工冶金有限公司提供；肥料品種為尿素（含N≥46%），過磷酸鈣（含P2O5≥12%），氯化鉀（含K2O≥60%），速滋硼（含B≥20%）。

1.3試驗設計

采用隨機區組試驗設計，共設置5個處理，分別為：（1）CK，不施用任何改良劑；（2）CC150，施用氰氨化鈣150kg/hm2；（3）CC300，施用氰氨化鈣300kg/hm2；（4）CC450，施用氰氨化鈣450kg/hm2；（5）CC600，施用氰氨化鈣600kg/hm2。小區面積4m×8m=32m2，重復3次，小區間間隔1.5m，各小區筑埂寬30cm、高30cm，并用塑料薄膜對0～100cm土層進行隔離以防處理間相互影響。每處理基施純N180.00kg/hm2、P2O590.00kg/hm2、K2O75.00kg/hm2、B3.00kg/hm2。播種前7d將基肥和氰氨化鈣均勻撒施于土表，然后進行混翻（15cm）（氮、磷、鉀不足部分以尿素、過磷酸鈣肥、氯化鉀補足）。安州試點于9月30日對土壤進行處理，10月9日人工撬窩直播，小區面積為4m×8m=32m2；廣漢試點于10月9日對土壤進行處理，10月13日人工撬窩直播，小區面積為6m×6m=36m2。2個試點植株行距、株距均為25cm，每穴定苗2株，種植密度為32.00萬株/hm2。

1.4測定指標及方法

1.4.1土壤pH值測定

分別在土壤消毒處理前、土壤消毒后10d、收獲時共取樣3次。土壤pH值測定以1.0mol/LKCl作為溶劑，按照土和溶劑的質量比1∶5提取，用PHS-3C型酸度計測定提取液的pH值。

1.4.2發病率和病情指數

按照NY/T3621—2020《油菜根腫病抗性鑒定技術規程》進行病害調查，記錄時間為油菜越冬期［20］。

病情指數=∑（病級株數×代表級數）/（株數總和×最高病級值）×100。

1.4.3干物質積累量和收獲指數

成熟期時每個小區選取代表性植株10株，按照根、莖、枝、角果殼、籽粒分成5個部分，105℃殺青30min，80℃烘干至恒質量并稱量，測定植株干物質積累量，并計算產量收獲指數［21］。

1.4.4農藝性狀調查

成熟期調查10株代表性植株產量構成因子，調查項目包括單株分枝數、角果數、每角粒數、千粒質量。每個小區適時單獨收獲，曬干后按5%折算產量。

1.4.5品質

使用FOSS公司的5000型近紅外谷物分析儀測定籽粒含油率。

1.4.6經濟效益

記錄生育期內機械、化肥、農藥及人工等成本，計算經濟效益。

凈收益（元/hm2）=總產值-總成本；

成本（元/hm2）=物資成本+人工成本+機械作業成本；

總產值（元/hm2）=籽粒產量×油菜籽單價。

1.5數據統計與分析

采用MicrosoftExcel2010和SPSS22.0統計分析軟件進行數據處理和作圖，用Duncans新復極差法進行方差分析。

2結果與分析

2.1施用氰氨化鈣對油菜土壤pH值的影響

表1結果表明，施用氰氨化鈣10d后，安州、廣漢2個試點pH值較CK呈增加趨勢，CC600用量最大，pH值升高也最大，分別較CK顯著升高了11.18%、7.62%（P<0.05）。安州試點pH值升高較大，可能與該試點的基礎土壤pH值較低有關。收獲期，安州試點各處理pH值與CK差異不顯著，未施用氰氨化鈣的土壤酸化持續加重，而施用氰氨化鈣有減弱土壤繼續酸化的趨勢，但廣漢試點施用量≥300kg/hm2時土壤pH值顯著高于CK。表明在當前試驗施用量下，氰氨化鈣對油菜土壤pH值的影響主要體現在前期，而后期影響較小。

2.2施用氰氨化鈣對油菜苗期根腫病防治效果的影響

圖1結果表明，施用氰氨化鈣后，2個試點油菜根腫病發病率和病情指數明顯降低，安州試點根腫病發病程度較重。其中，安州油菜苗期根腫病發病率、病情指數分別較CK降低14.37%～60.89%、6.97%～63.41%，且隨施用量的增加呈逐漸降低的趨勢，當施用量為450kg/hm2時，發病率、病情指數分別比CK顯著降低24.60%、32.21%（P<0.05）；廣漢試點施用氰氨化鈣后，油菜苗期根腫病發病率較CK降低12.61%～40.19%，且隨施用量的增加呈先增后降的趨勢，病情指數變化趨勢與安州試點一致，但僅在CC600處理植株發病率、病情指數較CK均顯著降低，降幅分別為40.19%、34.78%（P<0.05）。

2.3施用氰氨化鈣對油菜成熟期干物質量和收獲指數的影響

圖2結果表明，施用不同量的氰氨化鈣后，2個試點油菜成熟期干物質量明顯增加。其中，安州試點油菜干物質量較CK增加33.14%～80.74%，以CC600處理最高，與CK間差異達顯著水平（P<0.05），各處理收獲指數較CK提高2.21%～15.08%，以CC300處理最高，但與CK間差異均不顯著（P<0.05）。廣漢試點干物質量隨施用量的增加呈逐漸增加的趨勢，當施用量≥300kg/hm2時，干物質量高于CK，且CC600處理較CK顯著增加23.40%（P<0.05）；從收獲指數來看，僅CC150收獲指數略高于CK，各處理間差異均不顯著（P<0.05）。

2.4施用氰氨化鈣對油菜成熟期農藝性狀的影響

圖3結果表明，施用氰氨化鈣能明顯增加油菜角果數和一次分枝數，且隨施用量的增加整體呈逐漸增加的趨勢。其中，安州試點油菜有效角果數、一次分枝數分別較CK增加了43.72%～108.96%、36.75%～114.92%，以CC600處理最大，其中CC450、CC600處理與CK差異達顯著水平（P<0.05）。廣漢試點CC600處理下的油菜有效角果數、一次分枝數最多，分別較CK顯著增加26.60%、17.33%，其余處理與CK差異不顯著。氰氨化鈣對2個試點角果粒數和千粒質量的各處理間差異均未達顯著水平。

2.5施用氰氨化鈣對油菜籽產量和含油率的影響

由圖4可知，施用氰氨化鈣后，安州試點各處理較CK顯著增產57.93%～89.02%（P＜0.05），且以CC600處理最高；油菜籽含油率隨施用量的增加均呈先增加后降低的趨勢，以CC450處理最高，較CK增加0.28%，CC600處理最低，較CK顯著降低2.77%（P＜0.05）。廣漢試點各處理油菜籽產量較CK增加6.45%～20.33%，當施用量≥450kg/hm2時差異顯著（P＜0.05）；各氰氨化鈣處理油菜籽含油率變化趨勢與安州試點一致。

2.6施用氰氨化鈣對油菜籽經濟效益的影響

對不同處理油菜籽的經濟效益進行比較，施用氰氨化鈣后，安州試點油菜籽凈效益增加3253.80～4959.00元/hm2，以CC600處理最高，CC150處理次之；廣漢試點各處理凈收益均低于CK，以CC150處理降低最少（表2）。

3討論

3.1施用氰氨化鈣對油菜根腫病發生的影響

根腫病在土壤弱酸性條件下容易發病，堿性環境能夠有效抑制根腫病的病株率和病情指數［11］。本試驗結果表明，施用氰氨化鈣后，2個試點油菜苗期根腫病的發病率均較CK降低，與前人研究結果一致［1］。這是因為氰氨化鈣分解過程中產生Ca（OH）2和氰胺，一方面使土壤pH值上升，破壞利于土傳病原菌孳生的酸性環境；另一方面對土傳病原菌具有抑制作用，從而降低土傳病害的發生率［1，17］。安州試點的氰氨化鈣施用量≥450kg/hm2時，發病率、病情指數分別較CK顯著降低24.60%～60.89%、32.21%～63.41%，廣漢試點氰氨化鈣施用量達600kg/hm2時，根腫病發病率、病情指數分別較CK顯著降低40.19%、34.78%。這可能與2個試點根腫病的發病程度不同有關。程雨貴等研究表明，在上一季油菜根腫病發病率46.7％的田塊中，常規施用復合肥和碳酸氫銨作底肥的基礎上，添加900kg/hm2的氰氨化鈣會使土壤pH值明顯升高，但對油菜根腫病的作用效果不明顯，這是因為導致根腫病發病的生理小種在各發生年份之間有巨大差異，與當年根腫病發病率較低，處理和對照的發病率均在0.5%～1.5%之間有關［19］。而任體容等研究表明，當氰氨化鈣施用量為450kg/hm2時，油菜根腫病防效可達43%［22］，這與本研究的結果相當。

3.2施用氰氨化鈣對油菜生長發育及產量的影響

氰氨化鈣含氮（N）20%以上，是一種緩釋肥料，其有效成分能全部分解為作物可吸收的氮，使作物增產［23］。本試驗條件下，安州試點施用氰氨化鈣后，各處理油菜成熟期干物質積累量較CK提高了33.14%～80.74%，收獲指數均高于CK，有效角果數增加了43.72%～108.96%，各處理較CK顯著增產57.93%～89.02%（P<0.05）。廣漢試點各處理油菜籽產量較CK增加6.45%～20.33%，進一步證實了氰氨化鈣的增產效應，如在湖北枝江水稻土上的研究發現，氰氨化鈣作底肥施用300、900kg/hm2后，油菜極顯著增產71.5%、121.4%［19］，這可能因為氰氨化鈣處理中部分氮素以緩釋肥形式釋放，肥效在油菜苗后期和現蕾抽薹時發揮作用，油菜生長后期養分供應充足，生物量相對較高，有效角果數多、千粒質量較大［24］。安州試點和廣漢試點不同處理間，每角果粒數和千粒質量與CK間差異均不顯著（P<0.05），角果數和產量均以施用600kg/hm2處理最大，說明氰氨化鈣主要通過改善有效角果數來提高群體產量，這與前人的結果［19］基本一致。

油菜種植凈收益是顯著影響農戶種植意愿的3個因素之一。與CK相比，施用氰氨化鈣后，安州試點因增產幅度大于廣漢試點，凈收益增加3253.80～4959.00元/hm2；而廣漢試點凈收益均降低，以施用量150kg/hm2處理降低最少，這主要和氰氨化鈣的投入成本有關。因此，為提高油菜種植效益，在施用第2、3年后或者降低施用量是否仍能降低根腫病發病率和油菜產量損失，還需進一步開展長期定位研究。

4結論

氰氨化鈣對根腫病有不同程度的防控效果，提高了油菜種植前期的土壤pH值，防止土壤酸化，減輕根腫病危害，并作為緩釋肥料增強了油菜生長后期的肥效。同時，通過增加成熟期油菜角果數、干物質積累量，最終增加產量。綜合考慮經濟效益，在四川油菜主產區常年發病較輕的區域，因目前氰氨化鈣成本較大，可采用移栽方式，苗床地可施用氰氨化鈣進行消毒滅菌；常年發病較重的區域以基施150～450kg/hm2為宜，可顯著提高油菜產量，促進農戶增產增收；發病嚴重的區域可基施600kg/hm2，避免減產絕收。

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