【摘 要】
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油菜是我国重要的油料作物,在长江流域冬油菜种植区域,油菜菌核病以及杂草均是重要的产量限制因子。目前,我国在油菜田农药减量施用上还存在很大空间,盲目施用农药不仅提高有害生物对药剂的抗性,而且还加重了环境污染。由此,本文系统评估了不同冬油菜田农药减施技术在长江中下游地区不同油菜种植模式下的应用效果,并采用高通量测序技术分析不同减药技术对油菜田土壤微生物结构及多样性的影响。主要研究结果如下:研究了除草剂
【基金项目】
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国家重点研发计划“油菜化肥农药减施技术集成研究与示范”（2018YFD0200902-7）； 国家油菜产业技术体系建设专项（CARS13）；
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油菜是我国重要的油料作物,在长江流域冬油菜种植区域,油菜菌核病以及杂草均是重要的产量限制因子。目前,我国在油菜田农药减量施用上还存在很大空间,盲目施用农药不仅提高有害生物对药剂的抗性,而且还加重了环境污染。由此,本文系统评估了不同冬油菜田农药减施技术在长江中下游地区不同油菜种植模式下的应用效果,并采用高通量测序技术分析不同减药技术对油菜田土壤微生物结构及多样性的影响。主要研究结果如下:研究了除草剂与盾壳霉混施效果、复配防效及对冬油菜田土壤微生物多样性的影响。通过研究盾壳霉对四种土壤封闭型除草剂的敏感性发现,高浓度的甲草胺、乙草胺、异丙甲草胺、精异丙甲草胺对盾壳霉菌丝生长、孢子萌发有不同程度的抑制作用,对菌丝生长的EC50分别为294.4μg/m L、447.9μg/m L、460.0μg/m L、500.0μg/m L,对孢子萌发的EC50分别为63.2μg/m L、345.9μg/m L、260.6μg/m L、223.3μg/m L,其中甲草胺的抑制作用最强。在室内条件,四种除草剂的处理浓度为1/2MRAR、1 MRAR时,盾壳霉分生孢子均不能致死,且能寄生核盘菌菌核;因此,土壤封闭剂乙草胺、异丙甲草胺、精异丙甲草胺可作为盾壳霉混合施用的待选药剂。在湖北沙洋、荆州,湖南衡阳选取稻-油轮作、油-稻-稻模式油菜田开展盾壳霉除草剂混合施用技术研究。盾壳霉和除草剂混合施用技术,可在油菜田杂草防除及菌核病防控上均能取得较好效果,在一定程度上可减少用工和化学农药施用。该技术模式的参数为:1010个孢子/克盾壳霉100 g/667 m~2+芽前75%异松·乙草胺37.5m L/667 m~2（减量25%）土壤封闭混合施用（处理之后可稻草覆盖）;油菜初花期喷施1010个孢子/克的盾壳霉100 g/667 m~2。进一步研究除草剂复配减量高效除草技术发现,播后芽前用75%异松·乙草胺50 m L/667 m~2土壤封闭;杂草3叶期用74%草除灵·烯草酮45 m L/667 m~2与助剂激健15 m L/667 m~2复配茎叶处理对油菜田杂草防除效果最佳且油菜产量较高,达到了茎叶除草剂减量25%的效果。为评估不同土壤封闭型除草剂对油菜田土壤微生物的影响,使用16S r RNA扩增子测序技术研究了四种常用土壤封闭型除草剂处理后土壤微生物结构及多样性的变化情况;除草剂处理30天后土壤微生物多样性显著下降,60天后又逐渐恢复;除草剂处理后放线菌门均减少,酸杆菌门增加;土壤封闭型除草剂处理60天后能增加与污染物降解、反硝化、光合作用、抑制病原菌生长、根际促生上有关功能细菌的丰度;能减少与吸收营养排泄代谢物相关的功能细菌;土壤封闭型除草剂对土壤微生物多样性有一定影响,但不及处理时间对土壤微生物多样性影响大。研究了不同种植模式下冬油菜田稻秆还田控草减药技术的田间防治效果及其对土壤微生物的影响。在不同种植模式下,稻秆还田技术有一定差异。在稻-油轮作和油-稻-稻轮作模式油菜田,秸秆还田结合土壤封闭措施优于秸秆还田结合茎叶除草措施,可采用在加大播种密度下进行稻草300 kg/667 m~2旋耕300 kg/667 m~2覆盖还田结合芽前封闭异松乙草胺减量25%（37.5 m L/667 m~2）的措施,既可达到很好的杂草防控效果,又可减少除草剂施用量。在武穴的油-稻-再模式油菜田,常规播种量较大,可直接采用300 kg/667 m~2秸秆还田的措施防除杂草,可不使用土壤封闭及茎叶除草剂喷施,但稻草还田覆盖量过大会加重菌核病发生。为评估稻草还田对油菜田土壤微生物的影响,通过高通量测序技术研究秸秆还田处理后土壤微生物多样性的变化。发现秸秆还田会导致土壤微生物OTU显著增加,苗期时秸秆还田与不还田土壤微生物多样性差异不明显,成熟期时秸秆还田微生物多样性指数显著高于不还田。秸秆还田可显著增加与污染物降解相关功能细菌的丰度;在成熟期显著增加与反硝化、固氮、土壤氮素转化相关的功能菌菌属。秸秆还田在成熟期时对土壤微生物影响较大,但生育期对油菜田土壤微生物多样性影响比秸秆还田影响大。
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