烟草在线专稿 [摘要]:为了寻找对抗烟草青枯病的农业措施,选择对烟垄上加盖反光锡纸的降温效果进行研究。垄面加盖反光锡纸较透明地膜覆盖能极显著的降低土温。对“拱形垄体”的中间位置降温效果最好,表层次之,底层再次之。对土温的日变化曲线影响持续平滑,波动空间变小,这样的农业措施直接针对喜高温物种,对土壤生态系统的冲击较小。反射光线在垄上30cm高处14时可增加47%的照度,这种改变对烟叶下表皮的细胞结构无明显影响。加盖反光锡纸处理对云烟87生育期无明显影响。加盖反光锡纸处理在烟株20cm高时进行,可有效推迟青枯病发病时间。在现蕾前后已出现发病的田块使用效果不显著,对发展进程仅有趋势性的抑制。
[关键词]:烟草;农业措施;加盖反光锡纸;改善光照;降低土温;控制青枯病
烟草青枯病是热带、亚热带烟草的主要病害之一,常造成毁灭性损失,而随着全球变暖的趋势,青枯病向北和向更高海拔烟区扩展的趋势日渐明显[1]。而本地青枯病流行区域也从原来的海拔1250m以下提高到1400米以下。对比本地气象数据得到的结果是:00年代相对于70年代日平均气温上升了0.47℃,2013年更是上升了1.3℃。目前,对烟草青枯病国内外尚无特别有效的控制办法,而其研究则多侧重于药剂与抗性选育等方面。由于农药在安全性上的要求日渐严格,而烟草青枯病的抗病性为不同的遗传系统控制[2],成功利用其抗性比较困难,所以我们一直在寻找一种安全和有效的控制手段。基于烟草青枯病病菌有喜高温高湿的特点,降低土温的农业措施可能是最直接和有效的控制办法。种斌等学者也曾对“桔杆覆盖烟垄”控制青枯病的效果进行过研究,在挡住阳光直接辐射后其控制效果是显著的[3]。而同时李荣等学者的研究则表明:秸秆覆盖与不覆盖相比有明显的降温作用[4]。因此,桔杆覆盖所带来的降温效果则极有可能是控制青枯病的最重要因子。但是桔杆覆盖并不能象地膜一样有效减少雨水冲刷所带来的肥料流失。本试验旨在研究锡纸覆盖所形成的降温效果,为人工调节土壤温度环境提供实际的参考数据,增加烟草栽培上的可用生态调控手段[5]。并探索这种环境改变对烟草青枯病的控制效果。地表对太阳辐射的反射率约为10%—30%[6],也就是说70%到90%的阳光直接辐射被土表吸收而升高土壤温度和气温。锡纸良好的反光率及100%的不透明度,让绝大部分太阳辐射不能到达垄体而直接反射掉,以此达到降低土壤温度的目的。在降低和稳定的土壤温度环境条件下,一些喜高温土传病菌,比如烟草青枯病病菌就会因失去合适的土壤温度环境而使其种群数量在其它菌类的竟争中自然减少,以达到控制发病的目的。
1.材料与方法
1.1供试材料
烤烟品种:云烟87;反光锡纸;透明农膜;温度自动记录仪;照度计。
1.2试验设计和统计方法
烟株长到20cm高时进行对比试验(设反光锡纸覆盖和透明膜对照2个处理)。在处理和对照中分别选取5cm、15cm、25cm深度土层放置温度计,每隔2小时记录一次温度。
烟株“现蕾期”,在已发病田块进行反光锡纸覆盖,对比法设计2处理9重复。上部叶成熟前,统计病情指数。
在成熟期晴天14时,离垄面30cm高处用照度计向下测反光强度。
2.结果与分析
2.1不同深度日平均土温
由表1可知,使用反光锡纸覆盖“垄体”的农业措施降低土壤温度的效果极显著,其中对“拱形垄体”中心位置(15cm深度)的影响最大,表层土的影响次之,深层土壤再次之。在晴天锡纸覆盖的降温效果更好,对“垄体”中心位置的降温效果达到1.5℃,相当于把海拔高度提高了255米左右,表层5cm土温则相当于把海拔提高了212米。烟草青枯病为土传病害,病原菌为青枯雷尔氏菌,病菌的生长温度为18~37℃,在一定范围内温度越高,病原菌生长越快积累越多[7]。锡纸覆盖处理的垄体温度的降低,很大程度上抑制了青枯雷尔氏菌的生长。按当地自5月6日开始到7月10日天数每增加1d,温度上升0.105度的气候变化规律计算:达到同样的土壤积温,该项农业措施在当地可延长8-15d的时间。在不改变地膜保肥效果的条件下,对温度的调控作用是确定而可靠的。
表1 反光锡纸对土温的影响
Table 1 The effect of reflective foil on the earth temperature
注:大、小写英文字母分别表示在0.01和0.05水平上差异显著,下同。
2.2降温效果发生的时段
由图1可知:降温度数和光辐射量呈明显的正相关。不同深度的土温变化与外界气温变化相比,存在滞后性,并随着土层加深而加大,这与张修玉等学者的研究一致[8]。反光锡纸覆盖对不同土层深度均表现出温度整体下降的效果;同一深度的最高温度出现的时间点并无明显变化;波动区间由浅及深,分别减小了1.67℃、2.01℃、0.99℃;这种降温效果的曲线表现稳定而平滑。
图1 对温度日变化曲线形态的影响
2.3对青枯病适宜温度持续时间的影响
表2锡纸覆盖对“烟草青枯病”适宜温度持续时间的影响 小时
注:上表数据为36天内各时阶的累积时长
36d采样时期内,在15厘米的土层,锡纸覆盖低于22度的温度的持续时间比对照有25.8%的增加。锡纸覆盖的5厘米土温高于30℃的时长为22小时,仅为透明膜对照时长的26.2%,是气温的36.7%。锡纸覆盖压缩“青枯病病菌适宜温度持续时间”的作用是确定的。同时,可以发现,增加晚上“垄体”内热量向空气中的传递速率也是降温手段的可用空间。
2.4反光锡纸对田间反光照强度的影响
由表2可知:成熟期晴天14时,在“垄面”正上方30cm用照度计向下测得反光强度较对照增加47%,从理论上讲有益于改善中下部叶的光照环境。但是,由于光线的路径和自然状态下的路径刚好相反,对于其是否会改变叶片原有结构,我们进行了切片观察(方法见参考文献[9])。通过切片观察,与对照叶片比较,叶背的气孔分布及叶片结构未观察到明显变化。但其仅限于肉眼感知,无量化数据的比较。显然,几百LX的最大增量相对于万计的直接光照来说是微不足道的,但是对于光线并不是很充足的下部叶来说也是有益的补充[10、11] 。
表3 成熟期反光强度分析
2.5反光锡纸覆盖对青枯病病情进展的控制作用
表4 锡纸覆盖对青枯病的控制效果
由表4可知:6月3日进行锡纸覆盖的烟株,在常发病田块的整个大田生育期内,多数烟株无发病症状,仅有少数在后期有轻微的症状表现,而周围其它烟株则发病严重。但是由于参试烟株的数量不足、未设置重复的原因,还不能排除非处理因素的影响。因为土传病害危害程度的水平差异极大,本结论还有待于更加严谨而详尽的研究。
对已开始发病的田块进行9个重复的对比试验,所表现的对病情的控制作用不显著,仅有病情指数在平均数上的差异。显然,烟株发病后采用锡纸降温的农业措施对病情的进展无显著的控制作用,但是有延缓的趋势。当然,由于处理时间短,对土壤积温降低的绝对值也小,所以导致差异不显著。
2.6对烟株生育期的影响
由表5可知,使用锡纸覆盖处理除现蕾期比常规透明膜覆盖延迟1d外,其它主要生育期时间均无明显差异,总大田生育期时长也无差异,这表明使用锡纸覆盖对正常烟株的主要生育时期无明显影响。
表5 生育期记载表
2.7对烟株农艺性状的影响
由表6可知,使用锡纸覆盖处理与常规透明膜覆盖相比,株高、叶长宽、叶片数,以及茎围差异均不显著,这表明使用锡纸覆盖处理对正常烟株的农艺性状无明显影响。
表6 现蕾期农艺性状调查表
3.讨论
3.1锡纸覆盖的降温作用
“垄体”的热量主要来源于太阳光的热辐射和“垄体”内的热传导。反光锡纸覆盖“垄体”表面的降温效果,主要是
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