西贡达地区高粱炭疽病(Colletotrichum spp.)杀菌剂综合防治策略的经济与农艺效益评估

【字体: 时间:2025年10月03日 来源:BMC Plant Biology 4.8

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  本研究针对埃塞俄比亚高粱主产区炭疽病(Colletotrichum sublineolum)严重危害问题,系统评估了不同杀菌剂组合(Thiram、Tilt、Redomil、Natura)通过种子处理与叶面喷施相结合的方式对病害防控效果及经济效益的影响。结果表明,Natura+Thiram组合可显著降低病害严重度(PSI)和病害进展曲线下面积(AUDPC),实现最高产量(4614.6 kg ha-1)和千粒重(17.7 g),并通过部分预算分析证明其具有2881.33%的边际回报率,为西贡达地区高粱炭疽病的绿色防控提供了经济有效的解决方案。

  
在埃塞俄比亚,高粱(Sorghum bicolor)是数百万人的主食作物,提供了65%的碳水化合物需求和39%的每日热量摄入。然而,这种作物的生产力受到多种生物胁迫的严重制约,其中由炭疽病菌(Colletotrichum sublineolum)引起的炭疽病尤为突出。在温暖潮湿的气候条件下,该病害可导致叶片早枯、脱叶和籽粒减产,严重时损失高达30-50%,甚至更多。西贡达地区作为埃塞俄比亚的高粱主产区,近年来炭疽病频发,严重威胁粮食安全和农民生计。尽管育种学家致力于开发抗病品种,但由于病原菌种群的高度遗传变异性,抗性持久性面临挑战。因此,探索高效、经济的化学防控策略成为当务之急。
本研究由贡达尔农业研究中心的Misganaw Gelaye团队开展,旨在系统评估不同杀菌剂组合对高粱炭疽病的防控效果,并分析其经济效益。研究成果发表在《BMC Plant Biology》,为病害综合管理提供了科学依据。
研究人员在2022年生长季于西贡达地区的Metema和West Armachiho两个试验点开展了田间试验。采用随机完全区组设计(RCBD),设置三个重复,供试品种为易感本地品种Tewzale。试验处理包括单一或组合使用Thiram、Tilt、Redomil和Natura四种杀菌剂,通过种子处理、叶面喷施或其组合方式施用,并设空白对照。关键评估指标包括病害严重度指数(PSI)、病害进展曲线下面积(AUDPC)、产量和千粒重(TSW)。病害严重度采用1-9级标准进行记录(表2),并转换为PSI进行分析。AUDPC通过公式计算,以量化病害随时间进展的整体强度。经济评估采用部分预算分析法,计算净收益和边际回报率(MRR),以确定最经济的防控策略。
病害严重度与AUDPC分析
联合方差分析显示,各处理在PSI、AUDPC、产量和TSW上均存在极显著差异(p<0.0001)。地点及其与处理的互作效应也显著,尤其在种植后65、75和86天的PSI上表现明显。Tilt+Thiram和Natura+Thiram组合处理的病害抑制效果最佳,AUDPC值最低(分别为526.93和590.83 %-天),而空白对照的病害压力最高。病害进展曲线进一步证实,Tilt+Thiram在整个生育期保持最低的PSI值(平均30.93%),表明其防控效果最为稳定和高效。
产量与千粒重表现
Natura+Thiram组合处理获得最高谷物产量(4614.6 kg ha-1)和千粒重(17.7 g),显著优于其他处理。Redomil+Thiram组合也表现出较好的增产效果(产量4131.9 kg ha-1),而空白对照的产量和千粒重均最低(分别为2076.6 kg ha-1和12.45 g)。相对产量损失分析表明,空白对照的损失高达61.8%,而Natura+Thiram处理完全避免了损失,进一步证明其防控优势。
经济效益评估
部分预算分析显示,Natura+Thiram组合的净收益最高(79,162 ETB),边际回报率高达2881.33%,表明其具有极高的投资回报率。Natura单剂和Redomil+Thiram组合也表现出较好的经济效益,但均不及Natura+Thiram组合。通过优势分析,Natura+Thiram被确定为最经济可行的防控策略,推荐在实际生产中应用。
本研究通过多地点田间试验证实,整合种子处理与叶面喷施的杀菌剂应用策略可有效控制高粱炭疽病,并显著提高产量和经济效益。其中,Natura+Thiram组合表现最佳,不仅病害防控效果突出,而且经济回报率高,为西贡达地区乃至类似生态区的高粱炭疽病管理提供了优化方案。然而,研究的局限性包括单一年份试验可能无法全面反映气候和病原菌变异的影响,以及未评估长期使用杀菌剂的环境风险。因此,未来研究应结合抗病品种和良好农艺实践,构建综合防控体系,以实现可持续的高粱生产。
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