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    【學術進展】新疆農業大學教育部棉花工程研究中心提出棉花黃萎病綠色防控的新思路

    發布時間:2023-12-08 來源:農學院 作者:馬德英 瀏覽次數:17


           棉花黃萎病是由大麗輪枝菌(Verticillium dahliae)引起的世界性的土傳性真菌病害,在連續開展棉稈直接還田40余年的新疆棉田有逐年加重的趨勢。統計數據表明,病稈連年直接還田加重土傳病害發生程度。然而帶菌棉稈直接還田與棉花黃萎病發生的相關性如何?是否通過增加田間棉花黃萎病菌病原量引起?等問題一直懸而未決。研究帶菌棉稈直接還田與棉花黃萎病發生的相關性及應對方案,對于棉花黃萎病綠色防控和棉花產業的可持續發展具有重要意義。

           近日,國際知名期刊Frontiers in Plant Science在線發表了新疆農業大學教育部棉花工程研究中心的研究論文“Investigating Verticillium wilt occurrence in cotton and its risk management by the direct return of cotton plants infected with Verticillium dahliae to the field”。


         該研究表明,帶菌棉稈和根茬直接還田對當年棉花的生長發育肥效不明顯,且有加重棉花黃萎病發生和根際土壤微菌核積累的風險,作為風險應對方案,蟲(白星花金龜Protaetia brevitarsis Lewis)菌(腐解菌)復合技術轉化棉稈間接還田為棉花黃萎病綠色防控和產業可持續發展提供新的路徑。該研究通過開展帶菌/滅菌棉稈(棉株地上部分)和根茬(地上留茬10cm+地下根部)添加到滅菌/帶菌土壤中的棉花盆栽試驗,探究帶菌秸稈還田對棉花生長發育及棉花黃萎病發生的影響。結果表明,盆栽棉花在70 d的生長期內,病田土盆栽棉花的生長發育情況整體優于滅菌田土,7個處理的整體表現為:帶菌棉株>滅菌棉株>CK>帶菌根茬>滅菌根茬>帶菌棉稈>滅菌棉稈。棉株全量還田對棉花的生長發育有一定的促進作用,根茬和棉稈單獨還田對棉花的生長發育有一定的負面影響。

    1帶菌棉稈和根茬直接還田對棉花生長發育的影響(70 d



          本研究表明,帶菌棉稈和根茬直接還田加重了當年棉花黃萎病發生的風險和程度,病田土根際土壤中棉花黃萎病微菌核的數量在黃萎病發生的高峰期相較于初始土樣增長0.16~8.37倍,棉花黃萎病發生的病情指數與根際土壤微菌核數量有正相關趨勢。帶菌根茬還田對棉花黃萎病的發生負面影響最大,病情指數加重20.00%,土壤微菌核數量增長8.37倍。






    1 帶菌棉稈和根茬直接還田對棉花黃萎病發生的影響(B50:第50天的病田土棉株;B70:第70天的病田土棉株;M70:第70天的滅菌田棉株)

    2 帶菌棉稈和根茬直接還田對棉花黃萎病病情指數增減率的影響





         表3 帶菌棉稈和根茬直接還田對根際土壤中棉花黃萎病帶菌量的影響(BS70:第70天病田土棉花根際土樣;MS70:第70天滅菌土棉花根際土樣)

           作為帶菌棉稈直接還田的風險應對方案,我們探究了蟲菌復合技術轉化帶菌棉稈間接還田對傳播棉花黃萎病微菌核的風險及可行性。結果表明,發酵5 d以上的帶菌棉稈和根茬飼料及其轉化的蟲砂(昆蟲排泄物,顆粒較大的稱為蟲砂)未檢測到棉花黃萎病微菌核,蟲砂還田不存在傳播棉花黃萎病微菌核的風險。白星花金龜對發酵25 d的棉稈和根茬配合物料有較好的轉化力,每增長1單位的蟲體,可以取食27.47倍的飼料,產出23.88倍的蟲砂。每公頃棉稈可以產出3000kg的蟲砂和120kg的干蟲。最終得出,蟲菌復合技術轉化棉稈間接還田是值得進一步探究的棉花黃萎病綠色防控和產業可持續發展的新思路。

    2 發酵天數對6種物料堆體溫度的影響


    4白星花金龜幼蟲對6種物料的轉化力差異

           新疆農業大學教育部棉花工程研究中心馬德英教授和蔣平安教授為該論文的共同通訊作者,農學院博士畢業生張廣杰為該論文的第一作者。該研究得到了新疆維吾爾自治區重點研發計劃項目(2022B02046)和新疆農業大學研究生創新項目(XJAUGRI2021002)的資助。


    編輯:李桂真  審核人:吳鵬昊

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