乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素在棉花上的應(yīng)用效果研究

馬麗娟，劉 凱，劉少華，何 萌，胡雪芳，侯振安

（1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院，新疆 石河子 832003；2.新疆奧海生物技術(shù)有限公司；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計研究院）

氨基寡糖素是將海洋生物如蝦類、蟹類等外殼中提取的甲殼素，經(jīng)過脫乙?；兔阜ń到獾玫降囊环N寡糖類生物農(nóng)藥，也稱農(nóng)業(yè)專用殼寡糖[1]。作為一種新型植物免疫誘抗劑，氨基寡糖素可通過激活植物自身的免疫反應(yīng)從而增強(qiáng)植物抗逆、抗病等能力[2]。氨基寡糖素還能刺激植物根系生長，提高葉片葉綠素含量和凈光合速率，促進(jìn)植物對氮、磷、鉀等養(yǎng)分的吸收[3-4]。

新疆是我國最大的棉花產(chǎn)區(qū)，2022年棉花播種面積249.7萬hm2，占全國棉花種植面積的83.2%；棉花產(chǎn)量539.1萬t，占全國棉花總產(chǎn)量的90.2%[5]。由于棉花常年連作，黃萎病已成為新疆棉花生產(chǎn)的重要制約因素。近年來，國內(nèi)外學(xué)者就氨基寡糖素對各種農(nóng)作物、蔬菜和果樹病害的防治效果方面已開展了大量研究[6-8]。研究表明，氨基寡糖素能增強(qiáng)棉花抗病性，提高產(chǎn)量[9]。有研究發(fā)現(xiàn)，大田噴施氨基寡糖素對棉花黃萎病的防治效果最高可達(dá)70%，且防效顯著高于乙蒜素[6]。氨基寡糖素采用滴施和噴施兩種施用方式均能誘導(dǎo)棉花抗黃萎病，其中噴施的誘導(dǎo)效果優(yōu)于滴施[10]。此外，也研究表明噴施氨基寡糖素能夠促進(jìn)棉花主根及側(cè)根生長，有利于?；ūｂ?，防止棉株早衰，提高產(chǎn)量[11-12]。

乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素是一種富含氨基寡糖素的新型生物農(nóng)藥，與傳統(tǒng)的氨基寡糖素生產(chǎn)工藝相比，乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素的生產(chǎn)采用低溫裂解后水解的方式，大大提高了資源利用率，且零排放無污染。目前，關(guān)于乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素對棉花黃萎病的防治效果，以及對棉花生長和產(chǎn)量影響的研究還較少。本文通過田間試驗研究乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素誘導(dǎo)棉花抗枯黃萎病的表現(xiàn)，比較分析不同施用方式對棉花生長、養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量的影響，為乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素在棉花上的推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藥劑：乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素（水劑），其氨基寡糖總量≥90 g/L（乙酰氨基寡糖≥60 g/L，小分子寡糖≥5 g/L，大分子寡糖≥25 g/L），由新疆奧海生物技術(shù)有限公司提供。

供試作物：棉花，品種為新陸早64號。

1.2 試驗地概況

試驗于2021年在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院實驗教學(xué)中心（44°33′N，85°98′E）進(jìn)行。試驗區(qū)屬溫帶大陸性氣候，年均降水量230 mm，蒸發(fā)量1 820 mm。土壤類型為灌耕灰漠土，質(zhì)地為壤土。耕層（0～20 cm）土 壤 基 礎(chǔ) 性 狀：pH 值8.15，有 機(jī) 質(zhì)17.99 g/kg，有效磷16.02 mg/kg，速效鉀421.20 mg/kg。該試驗地連續(xù)種植棉花26年，黃萎病發(fā)生情況較為嚴(yán)重。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素不同噴施濃度和施用方式處理，分別為：（1）對照（CK），（2）噴施500倍液（P1），（3）噴施1 000倍液（P2），（4）噴施1 500倍液（P3），（5）滴施（每次250 g/667m2，D），（6）滴施+噴施1000倍液（D+P2）。噴施處理分別在棉花苗期（2次）、蕾期、初花期分四次進(jìn)行；對照處理噴等量清水；滴施處理分別在出苗水和生育期第一、二、三次灌水時分四次隨水滴施。試驗共6個處理，每個處理重復(fù)3次，18個試驗小區(qū)在田間隨機(jī)排列，小區(qū)面積60 m2。

1.4 田間管理

棉花種植采用機(jī)采棉模式（66 cm+10 cm），一膜三管六行，株距10 cm。滴灌毛管置于窄行中間，滴頭流量2.8 L/h。棉花于2021年4月18日播種，播種后滴出苗水40 mm。棉花生長期間共灌水9次，灌水周期為7～9 d，總灌水量450 mm。其他栽培管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.5 試驗方法

黃萎病調(diào)查：分別在7月25日（施藥結(jié)束后15 d）和8月20日調(diào)查棉花黃萎病發(fā)生情況。具體調(diào)查方法、病情分級標(biāo)準(zhǔn)以及病株率和病情指數(shù)的計算，參照棉花黃萎病防治技術(shù)規(guī)程（NY/T 3690-2020）和棉花黃萎病測報技術(shù)規(guī)范（NY/T 3700-2020）。防治效果采用下式計算[9]：

防治效果（%）＝（對照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù)）／對照區(qū)病情指數(shù)×100%

棉花生長和養(yǎng)分吸收：在棉花不同生長階段，定期測定棉花農(nóng)藝性狀。在棉花吐絮前（8月20日），每個試驗小區(qū)隨機(jī)采集5株植物樣品，分成莖、葉、鈴三部分，烘干后測定各器官干物質(zhì)重。植物樣品粉碎后，采用H2SO4-H2O2消煮，凱氏法測定全氮含量，釩鉬黃比色法測定全磷含量，火焰光度法測定全鉀含量。

棉花產(chǎn)量：吐絮期測定棉花產(chǎn)量，實收計產(chǎn)。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

使用Microsoft office Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖，SPSS 21.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，當(dāng)方差分析達(dá)到顯著性水平后（P ＜0.05），采用Duncan法進(jìn)行處理間的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素對棉花黃萎病的影響

乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素噴施和隨水滴施對棉花黃萎病均有一定的控制作用（表1）。三個噴施處理中，P1處理病株率和病情指數(shù)顯著低于P3處理，P2處理介于二者之間。兩次調(diào)查結(jié)果（7月25日和8月20 日）均表現(xiàn)為P1 處理的防效最高（40.70%～41.67%），其次是P2處理（27.62%～35.00%），P3處理最低（16.39%～25.00%）。D處理黃萎病的發(fā)病情況與P3處理無顯著差異。D+P2處理的病株率和病情指數(shù)顯著低于其他處理，防效最高（56.28%～65.00%）。說明乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素滴施結(jié)合噴施對棉花黃萎病的防治效果最好。

2.2 乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素對棉花生長的影響

不同處理對棉花植株干物質(zhì)積累和分配影響見表2。D+P2處理棉花植株總干重最大，較CK增加33.94%；其次是P1、D和P2處理，分別較CK增加12.79%、12.12%和11.74%，P3處理與CK差異不顯著。從棉花各器官干重來看，P2和D處理棉花莖干重與CK差異不顯著；P1、P3、D+P2處理顯著低于CK。D+P2處理葉干重最高，其他處理與CK無顯著差異。不同處理棉花鈴干重的變化趨勢與總干物質(zhì)重一致，均表現(xiàn)為D+P2處理最高，其次是P1、D和P2處理，P3處理和CK最低。D+P2和P1處理顯著提高了干物質(zhì)向棉鈴的分配比例，分別較CK提高了13.22%和13.85%。表明乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素有助于促進(jìn)棉花生長，增加棉花干物質(zhì)積累及其向棉鈴的分配比例。

2.3 乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素對棉花養(yǎng)分吸收的影響

如圖1所示，乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素滴施結(jié)合噴施處理（D+P2）棉花氮素吸收量最高，較CK增加33.27%；其次是D、P1 和P2 處理，分 別較CK 增加21.49%、17.74%和15.03%；P3處理與CK差異不顯著。D+P2處理顯著提高棉花磷素吸收量，較CK增加20.14%；其他處理與CK均無顯著差異。與CK相比，P2和P3處理對棉花鉀素吸收量影響不顯著（P ＞0.05），P1、D和D+P2處理棉花鉀素吸收量較CK分別增加16.13%、15.05%和26.16%。說明乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素滴施結(jié)合噴施可顯著促進(jìn)棉花對氮磷鉀養(yǎng)分的吸收。

圖1 不同處理對棉花養(yǎng)分吸收的影響

2.4 乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素對棉花產(chǎn)量的影響

不同處理對棉花產(chǎn)量的影響如圖2所示，除P3處理棉花產(chǎn)量與CK無顯著差異外，其他乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素處理均顯著提高了棉花產(chǎn)量。D+P2處理棉花產(chǎn)量最高，較CK增加38.89%。P1、P2和D處理棉花產(chǎn)量差異顯著，分別較CK增加22.75%、14.26%和13.08%。

圖2 不同處理對棉花產(chǎn)量的影響

3 討論與結(jié)論

黃萎病的是一種土傳維管束真菌病害，被視為棉花的“毒瘤”，已成為造成我國棉花產(chǎn)量與質(zhì)量下降的重要原因[13]。棉花黃萎病采用常規(guī)化學(xué)防治方法難以實現(xiàn)有效防治，培育抗病品種是解決這一難題的有效途徑，但目前尚無大面積成功栽培的高抗病品種[14]。近年來，利用各類生物及其代謝物等生物資源進(jìn)行生物防治具有環(huán)境友好的特點，受到廣泛關(guān)注[13]。袁新琳等[6]研究發(fā)現(xiàn)，在棉花枯黃萎病發(fā)病前或發(fā)病初期噴施氨基寡糖素，對棉花枯萎病和黃萎病的防治效果為17.38%～80%，且防治效果隨著噴施次數(shù)的增加而提升。本研究表明乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素噴施對棉花黃萎病的防治效果為13.25%～65%，增加噴施濃度（稀釋500～1 500倍）可顯著提高其對棉花黃萎病的防治效果，這與前人的研究結(jié)果基本一致。本研究比較了乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素不同施用方式對棉花黃萎病的防治效果，發(fā)現(xiàn)滴施的效果與低濃度（稀釋1 500倍）噴施相當(dāng)，但顯著低于中高濃度（稀釋1 000倍和500倍）噴施。于絲絲[10]研究結(jié)果也表明氨基寡糖素噴施處理棉花黃萎病的發(fā)病程度低于滴施處理。此外，本研究結(jié)果顯示，乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素滴施結(jié)合噴施對棉花黃萎病的防治效果最好，明顯優(yōu)于單獨噴施或滴施。

大量研究表明氨基寡糖素能增強(qiáng)植物的抗逆性，促進(jìn)作物生長和養(yǎng)分吸收，提高產(chǎn)量[15]。張素新等[12]報道噴施氨基寡糖素能夠促進(jìn)棉花生殖生長，降低脫落率，具有?；ūｂ徍头乐姑拗暝缢サ淖饔谩Ａ_樹凱等[11]研究發(fā)現(xiàn)噴施氨基寡糖素能促進(jìn)棉花莖粗、真葉數(shù)等生長量的增加，增產(chǎn)效果顯著（9.70%）。也有研究表明，噴施氨基寡糖素顯著降低棉花黃萎病發(fā)病株率，增加蕾鈴數(shù)，增產(chǎn)幅度達(dá)到20%以上[9]。本研究中，乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素處理（除稀釋1 500倍噴施處理）顯著增加棉花植株干物質(zhì)重，促進(jìn)養(yǎng)分吸收，增加棉花產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度為13.08%～38.89%。這與前人的研究結(jié)果一致。同時，本研究發(fā)現(xiàn)，乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素滴施結(jié)合噴施對于促進(jìn)棉花生長、養(yǎng)分吸收和產(chǎn)量提高的作用優(yōu)于其他處理。

綜上所述，乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素噴施或滴施可以抑制棉花黃萎病發(fā)生，促進(jìn)棉花生長，增加棉花干物質(zhì)重、氮磷鉀養(yǎng)分吸收量和產(chǎn)量。其中，乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素滴施（250 g/667 m2）結(jié)合噴施（稀釋1 000倍）的效果最佳，對棉花黃萎病的防治效果可達(dá)56.28%～65.00%，并促進(jìn)棉花干物質(zhì)積累及其向棉鈴的分配比例。與對照相比，乙酰氨糖蝦殼復(fù)合素滴施結(jié)合噴施處理的棉花，氮、磷、鉀養(yǎng)分吸收量分別增加33.27%、20.14%、26.16%，產(chǎn)量增加38.89%。