不同施肥和土壤疏松方式对夏玉米田主要病虫害发生的影响

张少华　盛子耀　高超男　韩燕来　杨晓杰　原国辉　李为争

摘要 系統调查了微蜜、木醋液、黄腐酸钾、秸秆腐熟剂、松土促根剂、耕地方式、牛粪、生物炭等处理的夏玉米田地上部分病虫害的发生状况。结果表明，玉米6～9叶期叶面喷施微蜜会加重亚洲玉米螟的为害，BYM秸秆腐熟剂、Agri-star松土促根剂或者二者的混合处理能抑制玉米锈病的发生，凡是含有Agri-star松土促根剂的处理还能抑制玉米纹枯病的发生。BYM秸秆腐熟剂的应用会显著加重玉米小斑病的发生，而Agri-star松土促根剂能够拮抗这种负面作用。耕作方式（深耕、旋耕）、有机替代措施（不替代、替代牛粪、替代生物炭）对玉米田地上部分的病虫害均无显著影响。因此，微蜜喷施后的玉米田必须加强亚洲玉米螟的测报和防治;生产实践中可以结合使用松土促根剂和BYM秸秆腐熟剂，以便在改善土壤结构的同时兼顾病虫害防治方面的问题。

关键词 化学疏松;松土促根剂;秸秆腐熟剂;深耕;旋耕;有机替代;功能性肥料

中图分类号 S 435.13文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）23-0179-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.045

Effect of Different Fertilizations and Soil-loosening Methods on the Occurrences of Main Diseases and Pest Insects of Summer Maize

ZHANG Shao-hua， SHENG Zi-yao， GAO Chao-nan et al

（1. College of Plant Protection， Henan Agricultural University， Zhengzhou，Henan  450002;2. College of Resources and Environment， Henan Agricultural University， Zhengzhou，Henan 450002）

Abstract The paper investigated the occurrences of the above-ground diseases and pest insects in summer maize fields treated with Weimi （carbon absorbing polyglutamic acid organic water soluble fertilizer）， wood vinegar， potassium flatate， straw decomposition agent， soil root promoter， tillages， cow manure， and biochar. Spraying with Weimi at 6-9 leaf stage on maize leaves could aggravate the damage of Ostriniafurnacalis. BYM straw decomposition agent， Agri-star soil root promoter as well as their binary blend could inhibit the occurrence of maize rust. The treatments contained Agri-star soil root promoter could also inhibit the occurrence of maize sheath disease. BYM straw decomposition agent could aggravate the occurrence of Southern maize leaf blight， but Agri-star soil root promoter could antagonize this negative effect. Different tillage methods （deep tillage and rotary tillage） and partial organic substitutions （none， cow manure substitution， and biochar substitution） did not significantly affect the occurrences of any diseases or pest insects in maize fields. In summary， population monitoring and control of O. furnacalis should be highlighted in the maize fields sprayed with Weimi， and the combination of BYM straw decomposition agent and Agri-star soil root promoter is recommended in practice in order to optimize the structure of soil in parallel with controlling maize diseases and pest insects.

Key words Chemical soil-loosening;Soil root promoter;Straw decomposition agent;Deep tillage;Rotary tillage;Partial organic substitution;Functional fertilizer

目前，新型多功能肥料、少免耕技术和土壤耕层化学疏松技术不断引入玉米生产技术体系，取得了良好的经济效应。如微蜜（炭吸附聚谷氨酸有机水溶肥）喷施于6～9叶期夏玉米，能提高肥料利用率，增强玉米抗逆能力[1-4]。木醋液具有调节玉米生长、提高肥料利用率、改良土壤、抑制病原物繁殖等功能[5-9]。黄腐酸盐可作为理想的叶面喷施肥、冲施肥或滴灌用肥[10]，在夏玉米拔节期叶面喷施黄腐酸锌溶液，或大喇叭口期穴施黄腐酸钾和尿素的混合肥，能显著促进玉米增产[11]。秸秆腐熟剂中含有大量酵母菌、霉菌、细菌和芽孢杆菌等，能快速将纤维素、半纤维素、木质素分解成作物所需要的营养元素[12-17]。松土促根剂能很好地解决旋耕后表层土壤过于疏松、犁底层上升、保墒保肥性差等问题[18-20]。

这些新型施肥和耕作技术，或通过调控作物田地上部分和地下部分的生态环境，或通过调控农作物的生长发育状况，可能会造成关键病虫害发生状况的变化，这是上述新型技术推广应用必须兼顾的。然而，目前因学科之间缺乏相互交叉与融合，这方面信息比较匮乏。秸秆腐熟剂的施用对某些农作物病害有抑制作用[21-22]，杨沫[23]研究发现秸秆还田后连作，有加重病虫害发生的趋势，如北方麦秸还田后春小麦根腐病加重，南方则全蚀病加重。但各种病虫害适生环境存在较大差异，需要系统调查这些新型技术施用于某种作物之后对产量影响最为关键的病虫害种群数量的变化。

为此，笔者调查了微蜜、木醋液、黄腐酸钾、秸秆腐熟剂、松土促根剂、不同耕作方式、不同有机替代方式对玉米田关键病虫害发生量的影响，旨在为这些新型技术的推广应用提供更全面的信息。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试玉米品种为迪卡653，由河南省金马种业有限公司提供。供试微蜜购买于河南远东生物工程有限公司，聚谷氨酸含量≥10 g/L，有机质含量≥80 g/L。供试木醋液为河南农业大学资源与环境学院自制，由稻壳粉经无氧炭化，烟气冷凝并除去木焦油，收集所剩液体馏分即得供试木醋液，主要化学成分为乙酸、苯酚等[7]。黄腐酸钾粉剂购买于山东创新腐殖酸科技股份有限公司。供试有机碳在市场上购买，有机质含量459.9 g/kg、全氮含量18.5 g/kg、全磷含量8.5 g/kg、全钾含量16.6 g/kg。Agri-star松土促根剂购买于河南省火车头农业技术有限公司（总活性物质≥1%，Zn+Mn+Fe≥5%，水不溶物≤5%，水分≤6%）。供试BYM秸秆腐熟剂购买于三门峡龙飞生物工程有限公司，有效活菌数≥0.5 亿/g。

1.2 试验设计

试验于2019年在河南省驻马店市西平县二郎乡张尧村河南农业大学试验基地进行。该区域常年实行麦玉周年轮作制度，冬小麦播前旋耕、夏玉米免耕是传统耕作方式。供试土壤属于砂姜黑土。

1.2.1 喷施功能性肥料对玉米田关键病虫害发生的影响。共设置4个处理：①喷施微蜜;②喷施黄腐酸钾液态肥;③喷施木醋液;④对照。每个处理设置3个小区。在玉米6～9叶期喷施，黄腐酸钾粉剂和木醋液的施用量均为225 g/hm2，微蜜为3.75 kg/hm2，均按450 kg/hm2液肥的用量混成溶液后喷施。基础施肥量均为30-5-5的复合肥750 kg/hm2。于孕穗期调查病虫害发生情况，每小区取样30株，共调查360株。

1.2.2 耕层疏松化学技术对玉米田病虫害发生的影响。共设置4个处理：①施用Agri-star松土促根剂;②施用BYM秸秆腐熟剂;③施用Agri-star松土促根剂和BYM秸秆腐熟剂的混剂;④对照。每个处理设置3个小区。其中，Agri-star松土促根剂处理的用量为15 kg/hm2，BYM秸秆腐熟剂的用量为30 kg/hm2，二者混合处理（即处理③）则是施用15 kg/hm2的Agri-star松土促根剂和30 kg/hm2的BYM秸秆腐熟剂。将上述处理与适量细砂土混匀之后，撒在粉碎后的小麦秸秆上，然后用翻转犁翻埋入土30 cm。于孕穗期调查病虫害发生情况，每小区取样30株，共调查了360株玉米。

1.2.3 耕作方式与有机替代对玉米田病虫害发生的交互影响。共设置6个处理，分别是深耕、深耕+牛粪、深耕+生物炭、旋耕、旋耕+牛粪、旋耕+生物炭，每个处理设置3个小区。其中深耕处理的耕层深度为30 cm，使用河南商丘黄达农业机械有限公司的悬挂液压翻转犁进行;旋耕处理的耕层深度为10～15 cm，使用1GQNGK-230高箱框架旋耕机进行。每小区面积为4×20 m2，各个小区的基础化肥施用水平一致，均为28-6-6的复合肥3.24 kg。涉及有机肥（牛粪）的小区，每个小区施用完全腐熟处理的牛粪54 kg干重;涉及生物炭处理的小区，每个小区施用量为27 kg干重。于孕穗期调查病虫害发生情况，每小区取样30株，共调查了540株玉米。

1.3 数据分析

统计数据时，每种害虫或病害作为一个试验指标。施肥处理对病虫害发生的影响以及耕层疏松化学技术对病虫害发生的影响，均采用单因素方差分析，对于方差分析判断为显著的试验指标，采用Duncan氏新复极差法进行多重比较。采用二因素方差分析比较耕作方式主效应（深耕、旋耕）、有机替代（化肥、牛粪、生物炭）主效应及二者交互对病虫害发生的影响，对于方差分析判断为显著的试验指标，仍用Duncan氏多重比较。所有统计分析在SPSS 19.0上进行，显著性水平均确定为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 施肥对玉米田病虫害发生的影响

单因素方差分析结果表明，喷施不同功能性肥料种类对夏玉米田亚洲玉米螟（F3，16=4.75，P=0.014 9）發生量有显著影响。调查到的病虫害种类还有棉铃虫、桃蛀螟、玉米锈病、玉米褐斑病、玉米小斑病和玉米纹枯病，但均不会受功能性肥料种类的显著影响。

不同施肥技术对玉米田病虫害发生影响的Duncan氏多重比较结果见表1。从表1可以看出，施用微蜜的田块亚洲玉米螟发生最重（（12.80±3.06）头/30株），显著高于黄腐酸钾处理[（2.20±1.36）头/30株]和木醋液处理[（3.20±2.18）头/30株]。对照田亚洲玉米螟发生量居中，且与其他3种处理之间差异均不显著。

2.2 土壤化学疏松技术对玉米田病虫害发生的影响

单因素方差分析结果表明，不同耕层化学疏松技术对玉米田的玉米锈病、玉米小斑病、玉米纹枯病发病率有显著影响（玉米锈病：F3，16=5.41，P=0.009 2;玉米小斑病：F3，16=9.11，P=0.000 9;玉米纹枯病：F3，16=4.79，P=0.014 4）。4種处理的玉米田调查到的其他病虫害种类还有棉铃虫（F3，16=0.73，P=0.551 1）、玉米螟（F3，16=1.96，P=0.161 2）、桃蛀螟（F3，16=2.05，P=0.147 5）、草地贪夜蛾（F3，16=0.67，P=0.584 7）、褐斑病（F3，16=1.29，P=0.313 2）、瘤黑粉病（F3，16=0.67，P=0.584 7）等，但均不会受到耕层化学疏松技术的显著影响。

Duncan氏多重比较结果（表2）表明，3种耕层化学疏松技术的玉米田锈病发病率和对照玉米田相比均显著下降。对照田锈病发生率接近1/3，而3类耕层疏松处理的田块平均发病率只有1/30左右。但BYM秸秆腐熟剂和对照相比能显著加重玉米小斑病的发病率，松土促根剂以及松土促根剂+ BYM秸秆腐熟剂的混合处理小斑病病株也接近于0，说明BYM秸秆腐熟剂直接或间接造成了小斑病的加重，且松土促根剂能够拮抗前者的这种负面作用。就纹枯病的发生而言，含有松土促根剂的2个处理发病率显著比对照低，而BYM秸秆腐熟剂处理田的纹枯病发病率和对照相当。综合来看，松土促根剂单独使用或者与BYM秸秆腐熟剂混用，病虫害总体发生最轻。

2.3 耕作方式与化肥有机替代对夏玉米田病虫害发生的交互影响

不同耕作方式和有机替代对夏玉米田病虫害发生的影响见表3。方差分析结果发现，耕作方式、有机替代措施以及二者交互作用均不影响玉米田穗部被蛀率、茎秆被蛀率、棉铃虫数量等指标（耕作方式对棉铃虫数量：F1，10=1.96，P=0.192 0;耕作方式对穗部被蛀率：F1，10=2.62，P=0.136 7;耕作方式对茎秆被蛀率：F1，10=0.20，P=0.661 1。有机替代对棉铃虫数量：F1，10≈0，P=0.997 3;有机替代对穗部被蛀率：F1，10=2.61，P=0.122 2;有机替代对茎秆被蛀率：F1，10=1.02，P=0.394 6。交互作用对棉铃虫数量：F1，10=1.46，P=0.277 4;交互作用对穗部被蛀率：F1，10=0.66，P=0.535 9;交互作用对茎秆被蛀率：F1，10=1.51，P=0.268 2）。玉米褐斑病、黏虫和玉米瘤黑粉病为零星发生。

3 结论与讨论

该研究发现，微蜜喷施会加重夏玉米田亚洲玉米螟的发生，推测可能有2种机制：一是亚洲玉米螟雌成虫偏好微蜜本身的味觉，二是微蜜调控了玉米植株的生长发育状况或者营养成分含量，增强了这些玉米植株对亚洲玉米螟雌成虫的产卵吸引力。据报道，欧洲玉米螟偏好产卵的玉米品种一般具有2个特征，或者是通过远距离起作用的化学气味（如苯乙醛和大分子烷烃），或者是在降落之后起作用的可溶性糖分[24]。欧洲玉米螟（Ostrinianubilalis）雌成虫偏好在法尼烯处理的基质上产卵[25]。欧洲玉米螟雌蛾对于壬醛与葵醛比例为 1∶2.4 的混合物有一定的趋性[26]。目前从植物中鉴定出的亚洲玉米螟产卵信息物质很少，仅张文璐等[27]从葎草中鉴定出了芳樟醇、α-葎草烯、桧烯、月桂烯、2-正戊基呋喃、壬醛、α-法呢烯、反式-罗勒烯和苯甲醛 9 种电生理活性成分。未来需要研究聚谷氨酸类物质对亚洲玉米螟的产卵刺激作用，以及微蜜调控的玉米植株和对照玉米植株释放出的信息化合物成分的差异。

秸秆腐熟剂、松土促根剂以及二者混合物处理的玉米田，玉米锈病发生率均显著下降;另外，含有松土促根剂的处理玉米纹枯病发病率也显著降低。这可能是由于这些物质能够加速秸秆的腐熟造成的，因为玉米锈病初侵染源即是携带病原物的植物秸秆或酢浆草。然而，这些化学疏松技术对于玉米田各类病害并非全部是抑制作用。该研究发现，BYM秸秆腐熟剂能显著加重玉米小斑病的发生，而松土促根剂能够拮抗这种负面作用。这可能是由于秸秆腐熟剂改变了土壤湿度，或者是其含有的大量微生物能够促进玉米小斑病菌的寄生。目前尚不清楚松土促根剂的化学成分，未来需要弄清其抑制玉米锈病和玉米纹枯病发病的机制。

耕作方式和有机替代措施对玉米地上部分病虫害发生基本无影响。但旋耕、深耕方式耕作层的深度及疏松程度可能与地下害虫如小地老虎、蛴螬的发生更加密切，未来需要进一步调查地下害虫与耕作方式之间的关系。

该研究发现的大致规律是，叶片喷施功能性肥料主要影响虫害（主要是亚洲玉米螟）的发生，耕层化学疏松技术则主要影响病害的发生，耕作方式和有机替代措施则与玉米田地上部分病虫害发生的关系不大。生产实践中可以结合使用松土促根剂和BYM秸秆腐熟剂，以便在改善土壤结构的同时兼顾病虫害防治方面的问题。微蜜喷施后的玉米田，必须加强后期蛀穗害虫的测报和防治工作。

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基金项目 国家粮食丰产增效科技创新重点专项“河南多热少雨区小麦-玉米周年集约化丰产增效技术集成与示范”（2018YFD0300706）。

作者简介 张少华（1997—），男，河南新乡人，硕士研究生，研究方向：资源利用与植物保护。*通信作者，副教授，博士，硕士生导师，从事昆虫化学生态学研究。

收稿日期 2020-02-14