2種免疫誘抗劑和常規(guī)藥劑在小麥上的應(yīng)用比較

張付強，張紅杰，張國，于居龍，王俊文，齊俊生

(1.河北北方學院，河北 張家口 075000；2.中捷四方生物科技股份有限公司，陜西 楊凌 712100；3.江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學研究所，江蘇 鎮(zhèn)江 212499；4.中國農(nóng)業(yè)大學 生物學院，北京 100193)

小麥是我國主要糧食作物之一，主要分布在河北、山西、河南、山東、安徽、湖北、江蘇、四川和陜西等地區(qū)，其中春小麥和冬小麥以長城為分界線。為小麥創(chuàng)造一個適宜的生長環(huán)境，有利于產(chǎn)量提升，但是，自然環(huán)境的不確定性制約著小麥產(chǎn)量潛力的發(fā)掘。近年來，大量學者對提高植物抗性能力進行了研究，其中植物免疫誘抗劑為研究之一。維大力和氨基寡糖素均屬于植物免疫誘抗劑，維大力在冬小麥[1-2]、春小麥[3]、水稻[4]、馬鈴薯[5]、青梗菜[6]和葡萄[7]等作物上具有促生、防病、增產(chǎn)和提質(zhì)的作用，氨基寡糖素在小麥[8]、水稻[9]、棉花[10]和杧果[11]等作物上應(yīng)用也具有相同效果。現(xiàn)使用維大力、氨基寡糖素和常規(guī)藥劑做對比應(yīng)用于江蘇冬小麥上，研究其對小麥秧苗素質(zhì)、紋枯病防治效果、赤霉病防治效果、產(chǎn)量及嘔吐毒素的影響，篩選適合當?shù)匦←湲a(chǎn)業(yè)的投入品，為其發(fā)展提供新技術(shù)產(chǎn)品，助力小麥產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗在江蘇省鎮(zhèn)江市句容市的鎮(zhèn)江市農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心試驗基地開展，試驗地塊土壤肥沃、肥力均勻、管理水平一致。前茬水稻秸稈深耕、深旋全量還田。

1.2 供試材料

試驗作物：小麥，品種為鎮(zhèn)麥168。

試驗藥劑：維大力(0.4%大麗輪枝孢激活蛋白)，中捷四方生物科技股份有限公司生產(chǎn)；5%氨基寡糖素水劑，海南正業(yè)集團有限公司生產(chǎn)；48%丙硫·戊唑醇懸浮劑，江蘇中南農(nóng)藥有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)4個處理(表1)，各處理在同一田塊中實施，每個處理示范面積為667 m2。2021年11月14日播種，每667 m2用種量為15 kg，人工撒播，確保各小區(qū)播種量和基本苗一致。

表1 供試藥劑處理Table 1 Test agent treatment

1.4 試驗調(diào)查

1.4.1 秧苗素質(zhì)調(diào)查

2022年3月5日在各處理區(qū)5點取樣，每點20株小麥，室內(nèi)測定秧苗素質(zhì)指標，調(diào)查株高、根長、主莖葉齡數(shù)、總根數(shù)、次生根數(shù)、分蘗數(shù)、地上部鮮(干)重和地下部鮮(干)重。

1.4.2 病害調(diào)查

2022年3月5日在小麥拔節(jié)期調(diào)查紋枯病，小麥紋枯病病級劃分參照《田間藥效試驗準則(二)第108部分：殺菌劑防治小麥紋枯病》執(zhí)行。2022年5月6日和5月14日在小麥赤霉病發(fā)病初期和病情穩(wěn)定期進行2次調(diào)查，小麥赤霉病病級劃分參照《農(nóng)藥田間藥效試驗準則第15部分：殺菌劑防治小麥赤霉病》執(zhí)行。

1.4.3 產(chǎn)量與嘔吐毒素調(diào)查

在小麥收割前，采取5點取樣法，每個點取1 m2，統(tǒng)計穗數(shù)，測定產(chǎn)量；同時每點取20穗，室內(nèi)考種，測定穗粒數(shù)、千粒重。

利用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HLPC-MS)技術(shù)對各處理最終收獲的小麥籽粒進行嘔吐毒素檢測。目標檢測毒素類型為脫氧腐鐮刀菌烯醇(DON)、玉米赤霉烯酮(ZEN)，每個處理重復(fù)3次。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)利用Excel 2019和SPSS 20.0軟件進行整理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同藥劑拌種對小麥秧苗素質(zhì)的影響

表2可知，處理A根長為9.36 cm，顯著高于處理D，與處理B無顯著性差異；處理A次生根數(shù)量為0.90，顯著多于處理B和處理D；處理A、處理B和處理D的小麥麥苗在株高、主莖葉齡數(shù)、總根數(shù)、分蘗數(shù)、地上部分鮮重、地上部分干重、地下部分鮮重、地下部分干重無顯著性差異。

表2 不同處理對小麥秧苗素質(zhì)的影響Table 2 Effects of different treatments on wheat seedling quality

2.2 不同藥劑處理對小麥紋枯病的影響

通過表3可知，各處理紋枯病發(fā)生較輕，處理D田間病情指數(shù)最高，為0.06%。從防治效果來看，處理A、處理B對紋枯病的防治效果均為83.33%，兩者無顯著性差異，且顯著優(yōu)于不拌種處理對紋枯病的控制效果。

表3 不同處理對小麥紋枯病防治效果的影響Table 3 Effects of different treatments on the control effect of wheat sheath blight

2.3 不同藥劑處理對小麥赤霉病的影響

通過表4可知，各處理對小麥赤霉病均具有較好的防治效果。5月6日赤霉病調(diào)查結(jié)果顯示，在小麥赤霉病發(fā)生初期，處理D田間病情指數(shù)為1.80%，處理A、處理B和處理C防治效果分別為97.22%、98.05%和97.99%，各處理之間無顯著性差異；5月14日調(diào)查結(jié)果表明，處理D病情指數(shù)為2.19%，處理A、處理B和處理C對小麥赤霉病的防治效果依次為96.80%、96.45%和91.83%，同樣各處理之間無顯著性差異。

表4 不同藥劑處理對小麥赤霉病防治效果的影響Table 4 Effect of different agents on the control effect of wheat scab

2.4 不同藥劑處理對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

通過表5可知，處理A每穗實粒數(shù)37.77粒為各處理中最高，顯著高于處理C和處理D，與處理B無顯著性差異；處理A、處理B和處理C千粒重分別為49.20、49.17和48.77 g，均顯著高于處理D，處理A、處理B和處理C之間無顯著差異；不同處理田間667 m2有效穗在17.32萬～17.86萬，各處理之間均無顯著性差異；處理A、處理B、處理C和處理D實測667 m2產(chǎn)量分別為324.71、320.16、285.48和268.80 kg，其中處理A、處理B產(chǎn)量顯著高于處理C和處理D，處理A和處理B之間無顯著性差異；處理A和處理B實測產(chǎn)量分別比處理D增加20.8%和19.1%，處理C比處理D實測產(chǎn)量增加6.2%，處理A和處理B實測產(chǎn)量分別比處理C增加13.7%和12.1%。

表5 不同處理對小麥產(chǎn)量的影響Table 5 Effects of different treatments on wheat yield

2.5 不同處理對小麥籽粒嘔吐毒素的影響

通過表6可知，各處理小麥籽粒中嘔吐毒素以脫氧腐鐮刀菌烯醇為主，其中處理D籽粒中DON含量為668.21 μg·L-1，低于國家標準線，處理A～C小麥籽粒DON毒素含量為120.20～232.55 μg·L-1，均顯著低于處理D毒素含量，處理A和處理B小麥籽粒中毒素含量顯著低于處理C，處理A與處理B小麥籽粒中毒素含量無顯著性差異；處理A和B的DON毒素防治效果分別為82.01%和81.32%，高于處理C。處理D小麥籽粒ZEN含量為2.23 μg·L-1，均遠低于國家標準，各處理小麥籽粒ZEN毒素防治效果的趨勢與DON毒素基本一致。

表6 不同處理對小麥籽粒嘔吐毒素含量的影響Table 6 Effects of different treatments on the content of vomitoxin in wheat grains

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，利用維大力進行小麥拌種處理能顯著增加小麥根長，促進次生根數(shù)量產(chǎn)生，增強小麥根部活力，能提高植株抗性；在小麥拔節(jié)期噴施維大力、氨基寡糖素可增強植株對紋枯病的抗性，在小麥抽穗揚花期噴施維大力或氨基寡糖素可提高植株對小麥赤霉病的抗性，尤其與化學藥劑配合使用，可減少嘔吐毒素產(chǎn)生；利用維大力或氨基寡糖素在拔節(jié)期和揚花期與化學藥劑配合使用，可顯著提高小麥籽粒實粒數(shù)，增加小麥籽粒產(chǎn)量。綜上所述，維大力和氨基寡糖素2種免疫誘抗劑均可提高小麥植株抗性水平，提高對紋枯病和赤霉病的防治效果，降低小麥籽粒中嘔吐毒素含量，增加小麥實粒數(shù)，提高小麥籽粒產(chǎn)量。