灌溉制度對冬小麥莖基腐病及產(chǎn)量的影響研究

付佳祥，李曉爽，劉宏權(quán)，黨紅凱，于麗娜，可艷軍，馬俊永

灌溉制度對冬小麥莖基腐病及產(chǎn)量的影響研究

付佳祥1，李曉爽2，劉宏權(quán)1*，黨紅凱3*，于麗娜4，可艷軍4，馬俊永3

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，河北 保定 071001；2.衡水學(xué)院 河北 衡水 053000；3.河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所，河北 衡水 053000；4.棗強縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，河北 棗強 053011）

【】探究最大限度減少莖基腐病感染造成產(chǎn)量損失的灌溉制度和品種的最優(yōu)組合。采用裂區(qū)試驗，以春季5個灌溉制度為主處理（不灌水對照處理-W0，1水-W1，2水-W2，3水-W3，4水-W4），以3個不同類型小麥品種為副處理（小麥品種為衡觀35，濟麥22，衡9966），研究不同灌溉制度和品種對莖基腐病感病率、土壤含水率和產(chǎn)量的影響。不同灌溉制度對冬小麥莖基腐病具有顯著影響，W3處理和W4處理相對其他處理患莖基腐病的概率最低，患重度莖基腐病的概率最低，衡9966的抗病性相比衡觀35和濟麥22要強；小麥不同生育期各土層含水率垂直分布變化較大，在成熟期，灌溉次數(shù)越多土壤中未被利用的剩余水分越多；在受莖基腐病的影響下，3個品種在不同灌水處理下的產(chǎn)量均為W4處理>W3處理>W1處理>W2處理>W0處理，不同品種的產(chǎn)量依次為衡9966>衡觀35>濟麥22；根據(jù)莖基腐病的感病率折算出的產(chǎn)量和實際產(chǎn)量，擬合度很高，其中濟麥22的擬合效果最好；3個品種在W0處理產(chǎn)量損失最大，W3處理和W4處理較小，且衡9966較衡觀35和濟麥22產(chǎn)量損失較小。在莖基腐病影響下建議春灌3水，品種選用衡9966，可以在減少水消耗的基礎(chǔ)上有效降低莖基腐病感病率，提高冬小麥的產(chǎn)量。

冬小麥；灌溉制度；品種；莖基腐?。划a(chǎn)量

0 引 言

【研究意義】小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位。小麥主產(chǎn)區(qū)大部分集中在我國北方半濕潤半干旱地區(qū)，水肥條件是制約小麥生產(chǎn)的重要因素[1]。河北省冬小麥生長在1年中最為干旱的時期，生育期內(nèi)多年平均降水量不足150 mm[2]，而冬小麥全生育期正常需水量約450 mm[3]，自然降水量無法滿足其正常生長發(fā)育的需求，必須進行灌溉才能獲得高產(chǎn)。莖基腐病是近幾年快速增長的小麥病害，是一種由多種鐮刀菌引起的谷物病害[4]。在我國主要發(fā)生在玉米小麥二熟輪作、秙稈還田較多的河南、河北、山東、安徽、江蘇、山西等地[5]，在河北、河南、山東小麥的3個主要產(chǎn)區(qū)莖基腐病的發(fā)生較嚴重，造成小麥大幅度減產(chǎn)[6-8]。【研究進展】陸寧海等[9]研究得出小麥莖基腐病的發(fā)生與根際土壤微生物數(shù)量有一定的關(guān)系,其中真菌數(shù)量較多,細菌和放線菌數(shù)量較少時,有可能加重病害的發(fā)生。小麥-玉米輪作地塊中,前茬作物秸稈還田可以補充土壤有機質(zhì)，菌源殘留量大，有利于小麥莖基腐病的發(fā)生[10-11]。張繼梅等[12]得出不同小麥品種對莖基腐病的抗性差異明顯。Liu等[13]研究得出干旱脅迫延長了鐮刀菌的初始侵染期，促進了鐮刀菌病菌在初侵染期后的增殖和擴散；在水分充足的條件下，很少有菌絲從氣孔中冒出，大多數(shù)侵染是由菌絲在細胞內(nèi)生長引起的。陳立濤等[14]提出適當(dāng)增加灌水次數(shù)和選擇合適的灌水時間能減少莖基腐病的發(fā)生?！厩腥朦c】在2019年田間調(diào)查時發(fā)現(xiàn)不同灌溉制度和不同品種的小麥地塊莖基腐病發(fā)生的程度有所不同，且不同地塊的小麥產(chǎn)量差異顯著。目前關(guān)于灌溉制度、品種與莖基腐病聯(lián)系的研究較少?！緮M解決的關(guān)鍵問題】明確灌溉制度和品種對冬小麥莖基腐病感病率和產(chǎn)量的影響，探究冬小麥在莖基腐病影響下灌溉制度和品種的最優(yōu)組合，為灌溉能預(yù)防莖基腐病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019—2020年在河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)試驗站進行(37°44'N，115°47'E)，供試土壤類型為黏質(zhì)壤土，0～20 cm土層有機質(zhì)量平均值為20.14 g/kg，全氮量1.205 g/kg，全磷量1.259 g/kg，全鉀量19.318 g/kg，堿解氮量86.87 g/kg，有效磷量14.63 g/kg，速效鉀量143.39 g/kg。試驗地土壤肥力中等，地勢平坦，灌溉條件好，多年種植小麥、玉米輪作。冬小麥的播種時間為2019年10月17日（播前灌底墑水），播種量為210 kg/hm2，底肥施復(fù)合肥750 kg/hm2（N、P、K質(zhì)量比為19∶21∶5），春季追施尿素375 kg/hm2，結(jié)合春季第1水撒施4水處理在春季第1水和第2水時分2次等量追施，0水處理尿素4月15日趁雨開溝施入，其他管理同大田，于2020年6月9日收獲。冬小麥全生育期降水量和溫度見圖1。

圖1 小麥生育期內(nèi)降水量和溫度動態(tài)變化

1.2 試驗方法

裂區(qū)設(shè)計，主處理為灌水次數(shù)，分別為W0處理（不灌水）、W1處理（拔節(jié)水）、W2處理（拔節(jié)水+揚花水或灌漿初期水）、W3處理（起身水+孕穗水或揚花水+灌漿水）和W4處理（起身水+拔節(jié)水+揚花水或灌漿初期水+灌漿水），灌水詳見表1；副處理為當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上大面積推廣的冬小麥品種：衡觀35、濟麥22和衡9966（濟麥22作為對照）3個小麥品種。3次重復(fù)，小區(qū)面積9.0×7.5=67.5 m2，小區(qū)之間60 cm寬的隔離帶。

表1 小麥春季澆水時間

1.3 測定項目與方法

1）莖基腐病調(diào)查及感病率計算

在小麥的乳熟期（5月21—25日）調(diào)查各小區(qū)莖基腐病的發(fā)病情況。每個小區(qū)調(diào)查3點，正三角形取樣，每點隨機取1束，調(diào)查病莖率。按莖基腐病的病情程度分為無病，輕度和重度（無?。簾o明顯癥狀；輕度：小麥莖基的第1葉鞘褐枯占葉鞘長度10%～50%；重度：第2葉鞘及以上有明顯褐枯或全株枯死）。莖基腐病感病率計算式為：

=/×100%， （1）

式中：為莖基腐病感病率（%）；為病莖數(shù)（株）；為調(diào)查總莖數(shù)（株）。

2）土壤含水率的測定

在冬小麥播種前、收獲后及關(guān)鍵生育期內(nèi)每5天以10 cm為1層采集土樣,采用烘干法測定每小區(qū)0～100 cm土層（共10個土層）的土壤質(zhì)量含水率；每個生育期的土壤含水率取生育期平均值且與智墑監(jiān)測數(shù)據(jù)校核。

3）產(chǎn)量計算式為：

L=L1+L2+L3， （2）

Z=Z1+Z2+Z3， （3）

L1=s1×s×10， （4）

L2=s2×s×10， （5）

L3=s3×s×10， （6）

Z1=L1×r1， （7）

Z2=L2×r2， （8）

Z3=L3×r3， （9）

Lr=（L1-Z）/L1×100%， （10）

式中：L為理論產(chǎn)量（kg/hm2）；L1、L2、L3分別為無病理論產(chǎn)量（kg/hm2）、輕度理論產(chǎn)量（kg/hm2）、重度理論產(chǎn)量（kg/hm2）；s1、s2、s3分別為無病單穗粒質(zhì)量（g）、輕度單穗粒質(zhì)量（g）、重度單穗粒質(zhì)量（g）；s為穗數(shù)（104/hm2）；Z為折算產(chǎn)量（kg/hm2）；Z1、Z2、Z3分別為無病折算產(chǎn)量（kg/hm2）、輕度折算產(chǎn)量（kg/hm2）、重度折算產(chǎn)量（kg/hm2）；r1、r2、r3分別為無病比例（%）、輕度感病率（%）、重度感病率（%）；Lr為產(chǎn)量損失率（%）。（因為單株小麥穗粒數(shù)很少或沒有，所以不采用千粒質(zhì)量計算；每個處理不同程度的理論產(chǎn)量分別對應(yīng)不同感病程度的平均單穗粒質(zhì)量和穗數(shù)計算）

實際產(chǎn)量（kg/hm2）：小麥?zhǔn)斋@期，每區(qū)選有代表性樣方2 m2，測定籽粒產(chǎn)量，折算單位面積產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用Excel進行數(shù)據(jù)處理，SPSS.25數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行方差分析和回歸分析，作圖軟件采用GraphPad Prism 8.3.0和Origin 2018。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對冬小麥莖基腐病感病率的影響

不同處理冬小麥莖基腐病感病率如表2所示。相同品種下W3處理的冬小麥無病比例最高，W0處理最低；W4處理下冬小麥重度莖基腐病比例最低，W0處理最高。衡觀35的W1、W2、W3、W4處理較對照W0處理無病冬小麥比例分別增加18.72%、17.94%、29.03%、28.31%；重度莖基腐病比例分別減少24.57%、28.01%、30.4%、40.59%。濟麥22的W1、W2、W3、W4處理較對照W0處理無病比例分別增加19.28%、12.17%、25.12%、22.98%；重度莖基腐病比例分別減少22.57%、2.84%、23.86%、26.64%。衡9966的W1、W2、W3、W4處理較W0處理無病比例分別增加14.88%、15.68%、24.76%、22.92%；重度莖基腐病比例分別減少20.47%、21.31%、28.72%、30.2%。

表2 不同處理冬小麥莖基腐病感病率

注 表中數(shù)值為3次重復(fù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列不同小寫字母表示相同品種下灌水次數(shù)各水平之間差異顯著（<0.05）。

不同品種間比較得出，衡9966無莖基腐病的概率顯著大于衡觀35和濟麥22。從灌溉制度和品種對莖基腐病的影響程度來看土地干旱可以促進冬小麥莖基腐病的發(fā)生，春灌3水可以降低冬小麥莖基腐病的感病率，衡9966的抗病性相比衡觀35和濟麥22要強。

2.2 冬小麥生育期土壤剖面水分動態(tài)規(guī)律

圖2為冬小麥不同生育期各個處理土壤剖面含水率動態(tài)變化。小麥各生育期內(nèi)不同處理的土壤含水率縱向分布差異明顯，全生育期內(nèi)土壤含水率變幅為6.24%～27.05%。苗期，因降雨在各處理淺層土壤水分分布較集中，土壤含水率較高，在W1處理0～10 cm土壤含水率最低，為18.78%，最高為21.36%；W2處理10～20 cm土壤含水率最低，為15.95%，W3處理最高，為20.15%；在60～100 mm不同處理之間差異較大，主要由于小麥-玉米輪作，玉米季不設(shè)水分處理從而導(dǎo)致土壤空間變異較大造成。拔節(jié)期，因為灌溉使不同處理土壤水較分散，0～30 cm土壤含水率表現(xiàn)為：W1處理>W2處理>W4處理>W3處理>W0處理；由于W1處理灌水時間晚于W2處理，W1處理的土壤含水率在40 cm開始下降，W2處理從50 cm開始下降，各土層含水率均以W0處理最低。抽穗期，小麥生長需要消耗許多水分，各土層含水率降低，0～100 cm土壤含水率降低為7.35%～22.89%,W1處理和W2處理降低最多；W3處理和W4處理0～60 cm土壤含水率較平穩(wěn)。開花期，因W2處理和W4處理灌水，所以土壤含水率比W0處理，W1處理，W3處理大；W4處理0～50 cm土壤含水率低于W2處理，原因可能是W2處理受莖基腐病影響嚴重，導(dǎo)致小麥耗水率降低。灌漿期，因溫度的影響0～10 cm表層水蒸發(fā)較大從而土壤含水率較小，由于降雨導(dǎo)致雨水下滲使各處理均在20～30 cm土壤含水率呈增加趨勢，30～60 cm開始降低。成熟期，在0～60 cm土壤含水率表現(xiàn)為：W4處理>W3處理>W2處理>W1處理>W0處理，60～100 cm的土壤含水率則無明顯規(guī)律。

2.3 不同處理對冬小麥產(chǎn)量的影響

從不同灌溉制度對產(chǎn)量的影響來看（表3），W0處理產(chǎn)量最低，W1、W2、W3、W4處理較W0處理增產(chǎn)幅度依次為300.49%、237.98%、599.16%、680.06%（<0.01）。

注 圖中每列不同小寫字母表示相同品種下灌水次數(shù)各水平之間差異顯著（<0.05）；不同大寫字母表示相同灌水次數(shù)下品種各水平之間差異顯著（<0.05）。下同。

從品種的水分反應(yīng)特性來看（表3），衡觀35和濟麥22之間沒有明顯的顯著性差異，衡9966與衡觀35和濟麥22差異顯著。3個品種在相同灌溉水平下的產(chǎn)量表現(xiàn)為衡9966>衡觀35>濟麥22，衡9966下W3處理和W4處理產(chǎn)量相近，表明衡9966更加節(jié)水抗旱且抗病能力要高于衡觀35和濟麥22。綜上得出，衡9966和W3處理的搭配不僅提高了產(chǎn)量，還節(jié)水和抗莖基腐病。

2.4 折算產(chǎn)量與實際產(chǎn)量的關(guān)系

表4為根據(jù)冬小麥不同程度莖基腐病感病率折算出的產(chǎn)量。衡觀35、濟麥22和衡9966的W1處理和W2處理，W3處理和W4處理的差異不顯著；W1處理和W2處理的無病折算產(chǎn)量顯著高于W0處理，W3處理和W4處理顯著高于W0、W1處理和W2處理。濟麥22和衡9966在W0、W1處理和W2處理下的輕度莖基腐病沒有顯著差異，W3處理和W4處理的輕度莖基腐病折算產(chǎn)量顯著高于W0、W1處理和W2處理；衡觀35的W1、W2處理的輕度莖基腐病的折算產(chǎn)量高于W0處理，W4處理的輕度莖基腐病的折算產(chǎn)量最高。衡觀35和濟麥22的W3處理重度莖基腐病產(chǎn)量要高于其他處理，衡9966在不同灌溉制度下的重度莖基腐病的產(chǎn)量無顯著差異。

表4 冬小麥不同程度莖基腐病下的折算產(chǎn)量

衡觀35和衡9966不同程度的折算產(chǎn)量之和在W3處理下最高，與W4處理無顯著性差異，濟麥22的W4處理與W3處理的綜合折算產(chǎn)量基本相似，3個品種W3處理和W4處理的綜合產(chǎn)量顯著高于W0、W1、W2處理，W1和W2處理顯著高于W0處理。

對3個品種的折算產(chǎn)量與實際產(chǎn)量進行相關(guān)性分析均得出<0.001,衡觀35、濟麥22、衡9966相關(guān)系數(shù)分別為0.895**、0.963**、0.954**，二者之間相關(guān)性顯著。由圖3所示，3個品種折算產(chǎn)量和實際產(chǎn)量都呈極顯著正相關(guān)，擬合效果最好的是濟麥22（2=0.927 2），其次是衡9966（2=0.910 6），最后是衡觀35（2=0.801 3）。

圖3 折算產(chǎn)量和實際產(chǎn)量的回歸分析

表5是冬小麥不同處理的產(chǎn)量損失率。從表5可以得出莖基腐病對產(chǎn)量造成很大的損失。衡觀35產(chǎn)量損失率表現(xiàn)為W0處理>W2處理>W1處理>W3處理>W4處理；濟麥22產(chǎn)量損失率表現(xiàn)為W0處理>W2處理>W1處理>W4處理>W3處理；衡9966產(chǎn)量損失率表現(xiàn)為W0處理>W1處理>W2處理>W3處理>W4處理。從灌溉制度看，3個品種均在W0處理產(chǎn)量損失最大，W3處理和W4處理損失較小，W1處理和W2處理次之；從品種看，衡9966損失最小。說明干旱和病害的相互作用會導(dǎo)致小麥極大幅度的減產(chǎn)，在拔節(jié)期前灌水有助于抑制莖基腐??；衡觀35和濟麥22的2個品種出現(xiàn)W2處理損失大于W1處理的原因是2個品種抗病性較弱且灌1水時已經(jīng)是在拔節(jié)后期，2個處理小麥長勢較W3處理、W4處理相差較大，莖基腐病病情已經(jīng)嚴重，W2處理灌2水加劇了莖基腐病的感病率。

表5 冬小麥產(chǎn)量損失率

3 討 論

3.1 產(chǎn)量對灌溉制度和莖基腐病的響應(yīng)

在本年度冬小麥莖基腐病感病率極高，W1、W2、W3、W4處理分別較對照W0處理增產(chǎn)300.49%、237.98%、599.16%、680.06%；研究調(diào)查的3個品種均以W4處理產(chǎn)量最高。本年度冬小麥莖基腐病感病率W1、W2、W3、W4處理分別較W0處理減少17.64%、15.28%、26.31%、24.75%；重度莖基腐病感病率W1、W2、W3、W4處理分別較對照W0處理減少22.53%、17.38%、27.66%、32.47%。W1處理和W2處理第1次灌水都是在拔節(jié)后期，分別為在4月15日和4月10日，莖基腐病在拔節(jié)期就已經(jīng)出現(xiàn)，由于灌水較晚，導(dǎo)致小麥抗性降低，以至于產(chǎn)量大幅度降低；W2處理產(chǎn)量低于W1處理的產(chǎn)量，分析原因是2個處理第1次灌水時冬小麥已經(jīng)受到莖基腐病的危害，土壤中已經(jīng)有大量的鐮刀菌，W2處理灌2水時，使得鐮刀菌隨水分擴散，導(dǎo)致W2處理受危害程度高于W1處理，而W3、W4處理第1水灌水時間較早，使得小麥能及時補充水分，增加對莖基腐病的抵抗。W3處理和W4處理能顯著降低冬小麥莖基腐病的感病率，不灌水的情況下冬小麥感病率最高，由于干旱和莖基腐病導(dǎo)致冬小麥大幅度減產(chǎn)，這與前人的研究結(jié)果一致[15-16]。陳立濤等[14]研究表明澆水時間與澆水次數(shù)對小麥莖基腐病具有顯著的影響，年前澆凍水或年后澆3水，都能顯著降低莖基腐病的發(fā)生。本研究也得出干旱條件下莖基腐病的嚴重程度較其他處理高，莖基腐病的感病率達到50%左右，對冬小麥的產(chǎn)量影響非常大。利用折算產(chǎn)量計算出產(chǎn)量損失率在5%～50%,徐飛等[17]得出莖基腐病干旱的田塊發(fā)生危害重，造成冬小麥產(chǎn)量損失達51.6%。

3.2 冬小麥莖基腐病對土壤含水率的響應(yīng)

土壤含水率較高的處理冬小麥莖基腐病感病率較低，含水率較低的處理莖基腐病感病率和感病程度都較高。對莖基腐病感病率和生育期平均土壤含水率進行相關(guān)性分析得出土壤含水率與莖基腐病感病率相關(guān)性顯著。楊榮贊等[18]指出0～50 cm為根系主要活動層。本研究中冬小麥苗期0～20 cm的土壤含水率為15.95%～21.36%,推測因苗期淺層含水率較高限制了冬小麥根系的向下延伸，如后期灌水量不充足則受到莖基腐病的影響較大。曹成等[19]提出冬小麥在拔節(jié)期和抽穗-灌漿期對水分虧缺較為敏感?？谆I鋅等[20]、梁碩碩等[21]認為，在無灌溉或灌溉量較少時，冬小麥主要利用深層土壤水，灌溉次數(shù)增加后，則主要利用表層土壤水。莖基腐病造成莖基部分蘗結(jié)處枯死，菌體在植物的根和莖基部的定植限制了水分的轉(zhuǎn)運，冬小麥因根系吸收不到水分而造成白穗[22]。無論是田間還是溫室，干旱條件下的植物比正常水分條件下的植物表現(xiàn)出更嚴重的癥狀[23-25]。

3.3 冬小麥莖基腐病的發(fā)病因素

本研究冬小麥莖基腐病的發(fā)病率在43.31%～81.64%。河北省吳橋縣冬小麥莖基腐病發(fā)生程度逐年加重，2016—2017年小麥莖基腐病處于零星發(fā)病階段，2018—2019年發(fā)生面積迅速上升至13 340 hm2左右[26]。2019—2020年小麥季降雨量為115.57 mm，平均溫度為8.39 ℃。從降雨時空分布來看，播種前10月14日降雨6.38 mm致土地濕潤，因此推遲至10月17日播種，在3月1日—5月1日的降雨量僅為22.2 mm。在2017年濰坊市秋季多雨，小麥播種期延遲，濕潤的表層土有利于病菌在苗期侵染；2018年小麥拔節(jié)后嚴重干旱，昌邑北部、濱海麥田在無水澆條件的情況下，小麥長勢瘦弱，抗病力差，發(fā)病嚴重，病株率80%～96%，不少地塊絕產(chǎn)[27]。Samira等[28]指出小麥莖基腐病發(fā)生的嚴重程度與小麥生長期降水量、年降水量呈負相關(guān)關(guān)系，干旱可加重小麥莖基腐病的發(fā)生。本試驗地區(qū)測定的土壤有機質(zhì)量為20.14 g/kg，其他地區(qū)有機質(zhì)量在16.5 g/kg左右，有機質(zhì)量過高可能是小麥玉米輪作，長期秸稈覆蓋的原因。陸寧海等[29]得出秸稈還田后小麥根際土壤中細菌、真菌、放線菌的數(shù)量明顯提高,小麥莖基腐病的發(fā)生比未還田的嚴重，相關(guān)研究表明偏施氮肥、土壤缺鋅都會加重病害的發(fā)生。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)衡觀35和濟麥22莖基腐病感病程度嚴重，受莖基腐病影響較大。楊云等[30]也得出衡觀35和濟麥22為高度感病品種，對莖基腐病抗性較差。

4 結(jié) 論

1）相同灌溉制度，衡9966在0水、1水、2水、3水、4水感病率分別為68.07%、53.19%、52.39%、43.31%、45.15%，均低于衡觀35和濟麥22，屬于3個品種中抗病性最好的品種。

2）莖基腐病對冬小麥產(chǎn)量影響嚴重，衡9966、衡觀35和濟麥22在不同灌溉制度下產(chǎn)量都有損失，冬小麥產(chǎn)量損失在5.58%～48.95%。

3）當(dāng)灌溉制度為春灌3水，不僅莖基腐病感病率最低，產(chǎn)量也受莖基腐病影響較小，W3處理為莖基腐病影響下灌溉制度最優(yōu)處理。

[1] 楊玥, 同延安, 韓穩(wěn)社, 等. 不同水肥條件對冬小麥土壤養(yǎng)分及產(chǎn)量的影響[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 62(11): 21-25.

YANG Yue, TONG Yan’an, HAN Wenshe, et al. Effects of different water and fertilizer conditions on soil nutrients and yield of Winter Wheat[J]. Shaanxi Journal of Agricultural Sciences, 2016, 62(11): 21-25.

[2] 周寶元, 馬瑋, 孫雪芳, 等. 冬小麥–夏玉米高產(chǎn)模式周年氣候資源分配與利用特征研究[J]. 作物學(xué)報, 2019, 45(4): 589-600.

ZHOU Baoyuan, MA Wei, SUN Xuefang, et al. Annual climate resource allocation and utilization characteristics of winter wheat summer maize high yield model[J]. Acta Agronomica Sinica, 2019, 45(4): 589-600.

[3] 李新波, 孫宏勇, 張喜英, 等. 太行山山前平原區(qū)蒸散量和作物灌溉需水量的分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報, 2007, 23(2): 26-30.

LI Xinbo, SUN Hongyong, ZHANG Xiying, et al. Analysis of irrigation demands and evapotranspiration in the piedmont of Taihang Mountain[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2007, 23(2): 26-30.

[4] 吳斌, 郭霞, 張眉, 等. 魯西南地區(qū)小麥莖基腐病病原菌鑒定及其致病力分析[J]. 麥類作物學(xué)報, 2018, 38(3): 358-365.

WU Bin, GUO Xia, ZHANG Mei, et al. Identification and pathogenicity of pathogens associated with the wheat crown rot in the southwest of Shandong Province[J]. Journal of Triticeae Crops, 2018, 38(3): 358-365.

[5] 周海峰, 楊云, 牛亞娟, 等. 小麥莖基腐病的發(fā)生動態(tài)與防治技術(shù)[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014, 43(5): 114-117.

ZHOU Haifeng, YANG Yun, NIU Yajuan, et al. Occurrence and control methods of crown rot of wheat[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2014, 43(5): 114-117.

[6] 姚琴, 胡廣斌, 邢玉平, 等.小麥莖基腐病原菌的分離與鑒定[J]. 大麥與谷類科學(xué), 2017, 34(4): 40-44.

YAO Qin, HU Guangbin, XING Yuping, et al. Isolation and identification of the pathogenic fungus causing root and crown rot of wheat[J]. Barley and Cereal Sciences, 2017, 34(4): 40-44.

[7] 楊顯芳, 李吉民, 劉清瑞, 等. 小麥莖基腐病的危害趨勢與綜合防治[J]. 種業(yè)導(dǎo)刊, 2020(3): 29-31.

YANG Xianfang, LI Jimin, LIU Qingrui, et al. The harm trend and integrated control of wheat stem rot[J]. Seed Industry Guide, 2020(3): 29-31.

[8] 張麗萍, 寇奎軍, 劉震, 等. 滄州市小麥莖基腐病的發(fā)生特點及防控策略[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù), 2020, 40(12): 74-75.

ZHANG Liping, KOU Kuijun, LIU Zhen, et al. Occurrence characteristics and control strategies of wheat stalk rot in Cangzhou City[J]. Agriculture and Technology, 2020, 40(12): 74-75.

[9] 陸寧海, 楊蕊, 郎劍鋒, 等. 小麥根際土壤微生物數(shù)量對莖基腐病的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2019, 47(22): 113-116, 124.

LU Ninghai, YANG Rui, LANG Jianfeng, et al. Influence of rhizosphere soil microorganisms quantity on wheat crown rot[J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2019, 47(22): 113-116, 124.

[10] 孟程程. 小麥-玉米輪作模式下兩種作物莖基腐病的病原鑒定[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2019.

MENG Chengcheng. Identification of pathogenic fusarium spp.Causing wheat crown rot and corn stalk rot under wheat-maize rotation system[D]. Taian: Shandong Agricultural University, 2019.

[11] 許燁, 趙小寧, 王高榮, 等. 不同農(nóng)藝措施對小麥莖基腐病發(fā)生及危害的影響[J]. 農(nóng)技服務(wù), 2018, 35(6): 40-41, 43.

XU Ye, ZHAO Xiaoning, WANG Gaorong, et al. Effects of different agronomic measures on occurrence and damage of wheat stem base rot[J]. Agricultural Technology Service, 2018, 35(6): 40-41, 43.

[12] 張繼梅, 田中文, 王國軍, 等. 對影響小麥莖基腐病發(fā)生主要因素的研究[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 62(6): 43-45.

ZHANG Jimei, TIAN Zhongwen, WANG Guojun, et al. Study on the main factors affecting the occurrence of wheat stem base rot[J]. Shaanxi Journal of Agricultural Sciences, 2016, 62(6): 43-45.

[13] LIU X, LIU C. Effects of drought-stress on fusarium crown rot development in barley[J]. PLoS One, 2016, 11(12): e0167304.

[14] 陳立濤, 李計勛, 王永芳, 等. 澆水時間與澆水次數(shù)對小麥莖基腐病的影響[J]. 中國植保導(dǎo)刊, 2019, 39(10): 40-41, 49.

CHEN Litao, LI Jixun, WANG Yongfang, et al. The effect of watering time and times on stem base rot of Wheat[J]. China Plant Protection, 2019, 39(10): 40-41, 49.

[15] 李彥彬, 馮婭, 邊澤鵬, 等. 花前干旱脅迫對冬小麥生長指標(biāo)的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報, 2021, 40(3): 23-30.

LI Yanbin, FENG Ya, BIAN Zepeng, et al. Effects of drought stress before flowering on growth indexes of winter wheat[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2021, 40(3): 23-30.

[16] 吳寶建, 王東. 畦田節(jié)灌對冬小麥光合特性、產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報, 2018, 37(12): 1-9.

WU Baojian, WANG Dong. Effects of border field irrigation on photosynthetic characteristics, yield and water use efficiency of winter wheat[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2018, 37(12): 1-9.

[17] 徐飛, 宋玉立, 周益林, 等. 2013—2016年河南省小麥莖基腐病的發(fā)生危害情況及特點[J]. 植物保護, 2016, 42(6): 126-132.

XU Fei, SONG Yuli, ZHOU Yilin, et al. Occurrence dynamics and characteristics of Fusariumroot and crown rot of wheat in Henan Province during 2013—2016[J]. Plant Protection, 2016, 42(6): 126-132.

[18] 楊榮贊, 王龍, 余航, 等. 小麥生育期內(nèi)田間土壤水分動態(tài)變化過程及其模型模擬[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)), 2020, 35(4): 717-725.

YANG Rongzan, WANG Long, YU Hang, et al. The dynamic process and model simulation of soil moisture in wheat growth period[J]. Journal of Yunnan Agricultural University (Natural Science), 2020, 35(4): 717-725.

[19] 曹成, 湯廣民. 冬小麥?zhǔn)芎禍p產(chǎn)規(guī)律及產(chǎn)量與水關(guān)系模型研究[J]. 灌溉排水學(xué)報, 2017, 36(8): 13-17.

CAO Cheng, TANG Guangmin. Research on the law of winter wheat yield reduction due to drought and the relationship model between yield and water[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2017, 36(8): 13-17.

[20] 孔箐鋅, 張海林, 宋振偉, 等. 不同灌溉水平對冬小麥耗水構(gòu)成及利用效率的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究, 2009, 27(4): 37-41.

KONG Qingxin, ZHANG Hailin, SONG Zhenwei, et al. Effect of irrigation on water consumption composition and use efficiency of winter wheat[J]. Agricultural Research in the Arid Areas, 2009, 27(4): 37-41.

[21] 梁碩碩, 關(guān)劼兮, 李璐, 等. 水分處理對冬小麥生育期耗水分配及產(chǎn)量影響[J]. 灌溉排水學(xué)報, 2019, 38(5): 52-59.

LIANG Shuoshuo, GUAN Jiexi, LI Lu, et al. Effects of water treatment on water consumption distribution and yield during the growth period of winter wheat[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2019, 38(5): 52-59.

[22] KNIGHT N L, SUTHERLAND M W. Histopathological assessment of fusarium pseudograminearum colonization of cereal culms during crown rot infections[J]. Plant Disease, 2016, 100(2): 252-259.

[23] WIESE M V. Compendium of wheat diseases[J]. Soil Science, 1978, 126(3): 190.

[24] SU Z Y, POWEEL J J, GAO S, et al. Comparing transcriptional responses to Fusarium crown rot in wheat and barley identified an important relationship between disease resistance and drought tolerance[J]. BMC Plant Biology, 2021, 21: 73.

[25] AGRAMA H A S, MOUSSA M E. Mapping QTLs in breeding for drought tolerance in maize (Zea mays L.)[J]. Euphytica, 1996, 91(1): 89-97.

[26] 張明娟, 韓玉芹, 齊猛. 河北吳橋縣小麥莖基腐病特點、原因與綜合防治措施[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù), 2020, 40(11): 30-31.

ZHANG Mingjuan, HAN Yuqin, QI Meng. Characteristics, causes and integrated control measures of wheat stem base rot in Wuqiao County, Hebei Province[J]. Agricultural Engineering Technology, 2020, 40(11): 30-31.

[27] 李洪奎, 宮瑞杰, 曹虎春, 等. 小麥莖基腐病的發(fā)生與防治[J]. 植物醫(yī)生, 2019, 32(5): 45-48.

LI Hongkui, GONG Ruijie, CAO Huchun, et al. Occurrence and control of wheat stem base rot[J]. Plant Doctor, 2019, 32(5): 45-48.

[28] CHEKALI S, GARGOURI S, PAULITZ T, et al. Effects of Fusarium culmorum and water stress on durum wheat in Tunisia[J]. Crop Protection, 2011, 30(6): 718-725.

[29] 陸寧海, 楊蕊, 郎劍鋒, 等. 秸稈還田對土壤微生物種群數(shù)量及小麥莖基腐病的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2019, 35(34): 102-108.

LU Ninghai, YANG Rui, LANG Jianfeng, et al. Straw returning affects soil microbial population and wheat crown rot[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2019, 35(34): 102-108.

[30] 楊云, 賀小倫, 胡艷峰, 等. 黃淮麥區(qū)主推小麥品種對假禾谷鐮刀菌所致莖基腐病的抗性[J]. 麥類作物學(xué)報, 2015, 35(3): 339-345.

YANG Yun, HE Xiaolun, HU Yanfeng, et al. Resistance of wheat cultivars in Huang-Huai region of China to crown rot caused by fusarium pseudograminearum[J]. Journal of Triticeae Crops, 2015, 35(3): 339-345.

Managing Irrigation Scheduling to Alleviate the Impact of Salk Rot and Improve Yield of Winter Wheat

FU Jiaxiang1, LI Xiaoshuang2, LIU Hongquan1*, DANG Hongkai3*, YU Lina4, KE Yanjun4, MA Junyong3

(1. Hebei Agricultural University, Baoding 071001, China; 2. Hengshui University, Hengshui 053000, China; 3. Institute of Dry Farming, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Hengshui 053000, China;4. Zaoqiang County Agriculture and Rural Bureau, Zaoqiang 053011, China)

【】Stem and root rot is a common disease of winter wheat. It not only affects crop growth but also root uptake of water. Considering that increasing irrigation times might spread the pathogen, an optimal combination of irrigation scheduling and rot-resistant wheat cultivars could alleviate the detrimental impact of stalk rot. The objective of this paper is to elucidate how irrigation scheduling combined with wheat varieties can minimize the yield loss due to stalk rot infection.【】The experiments were conducted in a field with all treatments organized based on split-zone design. We compared three wheat varieties: Hengguan 35, Jimai 22 and Heng 9966. For each variety, there were five irrigation treatments: Irrigating once (W1), twice (W2), three times (W3) and four times (W4), with no-irrigation taken as the control (CK); the irrigation amount in each irrigation was the same. In the experiment, we measured the susceptibility of the crop to the rot, soil moisture content, and the final yield.【】Irrigation scheduling had a significant effect on the occurrence of the stem rot. Regardless of the wheat varieties, stalk rots were least to occur when the wheat was watered with W3 and W4 irrigation scheduling. Heng 9966 was most rot-resistant among the three varieties. Soil water distribution varied with both growing stages and irrigation scheduling. When the wheat was maturing, the soil water content increased with irrigation times. Considering the impact of the pathogen, the impact of irrigation scheduling on the average yield of the three varieties was ranked in the order of W4> W3> W1> W2> W0. The average yield of each variety was ranked in the order of Heng 9966> Hengguan 35> Jimai 22. Regression analysis revealed that the yield estimated based on rot infection and the measured yield were highly correlated, especially for Jimai 22. Averaging over the three varieties, irrigation scheduling W0 gave rise to the highest yield loss, while the loss in W3 and W4 was the least. On average, the impact of the stem rot on wheat yield was the least for Heng 9966.【】Considering the potential occurrence of stem rot, planting Heng 9966 and irrigating it three times were most effective to alleviate the pathogen and improve crop yield, while in the meantime reducing its water consumption.

winter wheat; irrigation scheduling; wheat variety; stem rot; yield

付佳祥, 李曉爽, 劉宏權(quán), 等. 灌溉制度對冬小麥莖基腐病及產(chǎn)量的影響研究[J]. 灌溉排水學(xué)報, 2021, 40(9): 24-31.

FU Jiaxiang, LI Xiaoshuang, LIU Hongquan, et al. Managing Irrigation Scheduling to Alleviate the Impact of Salk Rot and Improve Yield of Winter Wheat[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2021, 40(9): 24-31.

S274.1

A

10.13522/j.cnki.ggps.2021069

1672 – 3317（2021）09 - 0024 - 08

2021-02-19

河北省重點研發(fā)項目（19227003D）；河北省小麥產(chǎn)業(yè)體系；河北省節(jié)水灌溉裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院基金項目（SC2018005）；河北省農(nóng)科院創(chuàng)新工程項目（2019-4-6-1）

付佳祥（1998-），男。碩士研究生，主要從事節(jié)水灌溉理論與技術(shù)研究。E-mail: 15076816887@163.com

劉宏權(quán)（1979-），男。副教授，博士，主要從事農(nóng)田水肥調(diào)控及農(nóng)業(yè)水土資源優(yōu)化利用研究。E-mail: lhq@hebau.edu.cn。

黨紅凱（1979-），男。副研究員，博士，主要從事小麥節(jié)水技術(shù)研究。E-mail: wheatcrop@126.com

責(zé)任編輯：趙宇龍