杀菌剂种子处理对北卡罗来纳州不同播期和成熟度组大豆立苗及产量的影响研究

这篇研究通过2019-2020年在北卡罗来纳州4个环境下的田间试验，系统评估了杀菌剂种子处理（FST）对不同播期（早播至双季播）和成熟度组（MG III-V）大豆的立苗（stand）和产量（yield）影响。结果表明FST对大豆立苗的保护作用仅25%有效且存在环境差异，但对5月中旬前播种的产量保护率达50%，其中最早播期（4月初）立苗增加达12,146株/ha。研究强调了播期选择、环境条件和品种抗性（如对Pythium spp.、Fusarium spp.等土传病原体）对FST效果的关键调控作用。

　　

研究背景与方法

北卡罗来纳州作为美国重要的大豆（Glycine max）产区，种植者通过提前播期（早至3月）配合早熟品种（MG III-V）来提升产量。然而早播伴随的低温高湿环境可能加剧土传病害（如Pythium spp.、Fusarium spp.、Rhizoctonia solani等）风险。研究采用裂区设计，在4个代表性环境中测试4-6个商业杀菌剂种子处理（含mefenoxam、fluxapyroxad等活性成分）对大豆的影响，土壤温度（12cm深度）监测范围13.9-31.8°C。

关键发现：立苗保护

杀菌剂处理在Beaufort 2019早播（4月初）环境下立苗提升最显著（+12,146株/ha），但Sampson 2019站点反而出现未处理组立苗更高现象。成熟度组分析显示，仅MG V品种通过FST获得显著立苗保护（+4,048株/ha），推测与MG III-IV品种可能携带更强的天然抗性基因（如Rps1c/k）有关。土壤数据揭示，立苗响应与播种时土壤温度（<22°C）和湿度（>29%）显著相关。

产量响应规律

FST在50%环境中（2019年Beaufort/Sampson）带来403-470 kg/ha增产，但2020年无显著效果。时间维度上，5月中旬前播种的产量保护率达50%，而6月双季播则完全无效。值得注意的是，MG IV品种在2019早播表现最优，而2020年MG III（早播）和MG V（适期播）分别在不同环境展现优势，反映基因型×环境互作效应。

作用机制探讨

金属axyl类（FRAC 7组）杀菌剂对卵菌病害（如Phytophthora sojae）的控制是关键，但近年研究发现Rps1c/k抗性基因在美国已失效。研究观察到MG V品种对FST响应更强，可能与其在温暖环境中培育的历史导致抗性基因缺失有关。土壤质地分析显示，粘壤土（如Rowan站点）比砂壤土更利于减轻根腐病 severity。

生产实践启示

研究证实FST在北卡早播体系（4月-5月中）具有明确价值，但需结合三点考量：①土壤温度低于22°C时优先使用；②MG V品种更依赖FST保护；③双季播（6月）可省略该投入。经济效益分析显示，按每英亩3.5美元处理成本计算，早播情境下潜在回报率达17.69美元/英亩。

未来研究方向

作者建议后续应开展：①病原体接种密度与FST效价的关系研究；②不同土壤pH（6 vs 8）对杀菌剂活性的影响；③针对新兴病原株（如对mefenoxam抗性菌株）的新配方测试。这些发现为美国东南部大豆种植体系提供了精准化的植保决策依据。