魏曉兵,付俊范,李自博,車喜慶,李昕月,周如軍
(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院,沈陽 110866)
人參為五加科多年生草本植物,是我國傳統(tǒng)名貴中草藥,主要分布在我國長白山地區(qū),具有極高的經(jīng)濟價值和藥用價值[1]。近年來人參灰霉病危害日趨嚴(yán)重,已成為人參產(chǎn)業(yè)的重要病害之一,據(jù)作者初步調(diào)查,長白山區(qū)人參灰霉病病田率75%、病株率5%~60%,病葉率可達10%以上,給人參生產(chǎn)造成巨大損失。該病害由半知菌類灰葡萄孢(Botrytis cinereaPers.exFr.)引起,主要危害人參葉片,也可侵染花果及根莖[2]。
目前生產(chǎn)上對于人參灰霉病的防控主要以化學(xué)防治為主,由于盲目用藥,用藥次數(shù)過多,劑量過大,極易造成人參產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo),嚴(yán)重影響我國人參出口價值。生物殺菌劑是指利用生物活體或其代謝產(chǎn)物針對農(nóng)業(yè)有害生物進行殺滅或抑制的制劑。生物殺菌劑既不污染環(huán)境、不毒害人畜、不傷害天敵,更不會誘發(fā)抗藥性的產(chǎn)生,是目前大力推廣的高效、低毒、低殘留的“無公害”農(nóng)藥,但目前我國在人參生產(chǎn)中很少使用生物殺菌劑[3]。王春偉進行了22種殺菌劑對人參灰霉病的毒力測定,其中有2種生物殺菌劑,防效均一般[2]。徐懷有等人進行了人參灰霉病安全高效防治藥劑組合篩選研究,供試藥劑中只有1.5%多抗霉素可濕性粉劑為生物殺菌劑,并且防效甚微(<37%)[4]。本研究選取多種生物殺菌劑對人參灰霉病進行了室內(nèi)毒力測定和田間藥效試驗,以期篩選出防治人參灰霉病的理想藥劑,為建立人參安全控害技術(shù)體系提供理論依據(jù)。
人參灰霉病菌標(biāo)樣于2013年6月采自吉林省集安人參產(chǎn)區(qū),由沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)藥用植物病害研究室分離鑒定并保存。
供試生物藥劑為市售生物殺菌劑,共14 種:0.3%丁子香酚可溶液劑(山東億嘉農(nóng)化有限公司)、2%蛇床子素乳油(武漢天惠生物工程有限公司)、2%春雷霉素水劑(日本北興化學(xué)工業(yè)株式會社)、10%多抗霉素可濕性粉劑(興農(nóng)藥業(yè)有限公司)、3%中生菌素可濕性粉劑(東莞市瑞德豐生物科技有限公司)、2%武夷菌素水劑(山東濰坊萬勝生物殺菌劑有限公司)、80%乙蒜素乳油(淅川宏遠化工有限公司)、20%井岡霉素可溶粉劑(山東曹達化工有限公司)、6%嘧肽霉素水劑(大連奧德植保藥業(yè)有限公司)、3億cfu/g哈茨木霉菌可濕性粉劑(美國拜沃股份有限公司)、4%嘧啶核苷類抗生素水劑(深圳諾普信農(nóng)化股份有限公司)、8%寧南霉素水劑(德強生物股份有限公司)、0.2億cfu/g枯草芽胞桿菌粉劑(山東省壽光嘉禾生物技術(shù)有限公司)、72%農(nóng)用硫酸鏈霉素可溶粉劑(華北制藥股份有限公司)。
用于田間藥效試驗的化學(xué)農(nóng)藥對照藥劑:80%腐霉利可濕性粉劑(江蘇瑞邦農(nóng)藥廠有限公司)。
采用生長速率法[5]。將上述藥劑分別配制成6個濃度梯度(如表1),將每種供試藥劑加入50 ℃左右的PDA 培養(yǎng)基中制成含藥平板,接種直徑為4 mm 的菌餅,以不加藥劑的平板接菌餅作對照,每個處理設(shè)5次重復(fù)。20 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),3d后采用十字交叉法測量菌落直徑,并計算不同藥劑及藥劑的不同質(zhì)量濃度對病菌菌絲生長的抑制率,計算公式如下:
求出生長抑制率并換算成抑制幾率值,將其作為因變量(y),藥劑質(zhì)量濃度的對數(shù)值作為自變量(x),利用最小二乘法建立“質(zhì)量濃度對數(shù)-幾率值”直線方程,求毒力回歸方程和相關(guān)系數(shù),并計算EC50。
表1 室內(nèi)試驗供試生物殺菌劑種類及使用濃度Table 1 The kinds and concentration of the tested biofungicides for indoor bioassay
試驗地點設(shè)在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗場藥材園,供試人參為3 年生田間生長植株。2014年7 月上旬人參植株發(fā)生灰霉病后進行田間藥效試驗。根據(jù)室內(nèi)抑菌測定結(jié)果選定7 種殺菌劑進行田間藥效試驗,藥劑濃度均參照每種殺菌劑的推薦使用濃度設(shè)計(表2)。試驗共設(shè)24個小區(qū),每小區(qū)面積2m2,設(shè)3 次重復(fù),噴施等量清水作為空白對照,選用80%腐霉利可濕性粉劑(江蘇瑞邦農(nóng)藥廠有限公司)作為常規(guī)化學(xué)藥劑對照。2014年7 月8 日首次施藥,間隔7d施藥1次,共施藥3次。噴藥前和最后一次噴藥后7d調(diào)查病情指數(shù)。調(diào)查每小區(qū)總株數(shù)、總?cè)~數(shù)以及各葉片發(fā)病級數(shù),按分級標(biāo)準(zhǔn)(0級:未發(fā)?。?級:病斑面積占葉片面積5%及以下;3級:病斑面積占葉面積6%~10%;5級:病斑面積占葉面積11%~20%;7級:病斑面積占葉面積21%~50%;9級:病斑面積占葉面積50%以上)進行病情分級。按以下公式計算各處理的病情指數(shù)和防治效果[6]。
其中:EF為防治效果;T0為防治區(qū)初始病情指數(shù);T為防治區(qū)終期病情指數(shù);CK0為對照區(qū)初始病情指數(shù);CK 為對照區(qū)終期病情指數(shù)。
表2 田間試驗供試生物殺菌劑種類及使用濃度Table 2 The kinds and concentration of tested biofungicides for field trial
生物殺菌劑對人參灰霉病菌菌絲生長的室內(nèi)毒力測定結(jié)果表明:供試的14種生物殺菌劑對灰霉病菌均表現(xiàn)出一定的毒力,但不同農(nóng)藥間毒力差異較大(見表3)。其中0.3%丁子香酚SL和2%蛇床子素EC對人參灰霉病菌的毒力較高,其EC50<1mg/L;其次為2%春雷霉素AS、10%多抗霉素WP 和3%中生菌素WP,其EC50在1~50mg/L 之間;而2%武夷菌素AS、80%乙蒜素EC、20%井岡霉素SP、6%嘧肽霉素AS和3億cfu/g哈茨木霉菌WP EC50在100~600 mg/L 之間;4%嘧啶核苷類抗生素AS、8%寧南霉素AS、0.2億cfu/枯草芽胞桿菌DP和72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP 對病菌毒力較差,其EC50均在2 000mg/L以上。
表3 供試生物殺菌劑對人參灰霉病菌的抑制效果Table 3 The inhibitory effect of biofungicides on Botrytis cinerea
田間藥效試驗結(jié)果表明:供試7種生物殺菌劑在田間均對人參灰霉病有一定防效,但不同藥劑之間有差異。其中0.3%丁子香酚SL 的防效最好,達到70.07%;2%春雷霉素AS、3%中生菌素WP和2%武夷菌素AS防效較好,均在45%以上;10%多抗霉素WP和80%乙蒜素EC在供試農(nóng)藥中防效相對較差。作為對照的常規(guī)化學(xué)藥劑80%腐霉利WP 防效高達83.03%(見圖1)。全部供試藥劑對人參植株安全無藥害。
圖1 8種殺菌劑對人參灰霉病的防治效果Fig.1 Control effect of 8fungicides on grey mold of panax
人參為我國傳統(tǒng)中藥材,灰霉病是近年來人參產(chǎn)業(yè)重要流行病害之一。本試驗對市售的14種生物殺菌劑進行了室內(nèi)初篩并選出7種進行了田間藥效試驗,以期篩選出對人參灰霉病安全高效、并能兼防人參其他細菌和病毒病害的生物殺菌劑。試驗證明0.3%丁子香酚SL、2%春雷霉素AS和3%中生菌素WP對人參灰霉病具有較高防效,分別達到70.07%、51.85%和49.71%;其他供試藥劑防效較低。
丁子香酚是從丁香中提取的植物殺菌劑,毒性低,不可與堿性農(nóng)藥及銅制劑混合使用,連續(xù)使用不產(chǎn)生抗藥性,據(jù)報道主要用于防治人參以外其他作物的灰霉病和疫?。?]。通過本研究發(fā)現(xiàn)該藥劑雖然對人參灰霉病有較好的防效,但與80%腐霉利WP的防效仍有顯著性差異,生產(chǎn)上不能完全替代化學(xué)殺菌劑的使用,可在起參前的1~2年使用,從而降低人參中的農(nóng)藥殘留,提高人參品質(zhì)。有研究表明丁香提取液對人參黑斑病菌和人參銹腐病菌均有較好的抑制作用[8-9],因此丁子香酚在防治人參病害方面具有良好的應(yīng)用前景。春雷霉素是由小金放線菌產(chǎn)生的一種生物殺菌劑,可防治多種真菌病害,其機制主要為抑制菌絲生長,有研究發(fā)現(xiàn)其對番茄灰霉病有較好的防效[10]。中生菌素是原中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物防治研究所研制的一種N-糖甙類抗生素,蔣細良[11]等人研究發(fā)現(xiàn)其不但能夠抑制真菌孢子萌發(fā),對孢子的形成同樣有較強的阻礙作用。10%多抗霉素WP防效較低,這與徐懷有等人試驗結(jié)果一致[4]。
灰霉病菌具有繁殖快、遺傳變異大等特點,極易產(chǎn)生抗藥性[12]。不同類型農(nóng)藥之間混用形成多位點的作用機制可以使病原菌不容易產(chǎn)生抗藥性,并且在使用化學(xué)藥劑防治的同時增加生物殺菌劑的使用,利于降低人參中的農(nóng)藥殘留。在本試驗中,2%春雷霉素AS和3%中生菌素WP兩種農(nóng)藥田間防效在50%左右,可作為防治人參灰霉病的生物藥劑與其他化學(xué)藥劑輪換使用,以減緩病原菌抗藥性的產(chǎn)生。
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