程瑛 張世文 劉彩云 黃斌 毛玉花 逯彥果
(甘肅省蜂業(yè)技術(shù)推廣總站,天水741020)
蜜蜂巢脾蜂膠復(fù)合生物制劑抑制溫棚作物真菌類病害的試驗(yàn)研究
程瑛張世文劉彩云黃斌毛玉花逯彥果
(甘肅省蜂業(yè)技術(shù)推廣總站,天水741020)
番茄病害是露地、保護(hù)地作物常見且比較難防治的真菌類病害,為了使其得到有效控制,從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)與產(chǎn)量,本研究擬采用蜜蜂巢脾、蜂膠及中草藥為主要原料,篩選出一種能抑制番茄真菌類病害生長繁殖的生物制劑。經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行抑制真菌試驗(yàn),抑菌率達(dá)到80%以上。
蜜蜂巢脾;蜂膠;生物制劑;番茄;真菌病害;抑菌
蜜蜂巢脾是蜜蜂棲息、繁衍育子、貯存食物的場所,當(dāng)一個巢脾繁育過十幾代蜂后,需要更換新的巢脾,被廢棄的陳舊巢脾藥用性在于它上面的繭衣、殘留的蜂產(chǎn)品、幼蟲分泌物等。陳舊蜂巢浸液對真菌等都有很強(qiáng)的抑制力,能預(yù)防經(jīng)濟(jì)作物很多生理性病害。
蜂膠是工蜂從植物幼芽或樹干上采集來的樹脂、樹液、植物色素和揮發(fā)油,并混入其上顎腺分泌物和蜂蠟等加工而成的一種芳香性膠狀固體物。它對致病細(xì)菌、真菌、病毒、原蟲等,有抑制或殺滅作用,具有“天然廣譜抗生素”美稱。
中草藥蒼耳子屬菊科一年生草本植物。其煎劑對金黃色葡萄球菌有一定的抑菌作用,其丙酮或乙醇提取物對紅色毛癬菌也有抑菌作用。黃連屬多年生草本,大黃是多年生高大草本,均具有抗菌消炎抗病原微生物等作用,有效成分分別為小檗堿、黃連堿、大黃酸、大黃素、蘆薈大黃素等。
隨著城市化進(jìn)程的加快,人們對蔬菜的需求猛增,出現(xiàn)了種植番茄的專業(yè)村和專業(yè)基地,但由于品種單一,倒茬困難,致使連作現(xiàn)象非常嚴(yán)重,多年的連茬栽培使田間番茄病害的基數(shù)逐年增多。這就為某些病蟲害的發(fā)生提供了有利條件,其中以灰霉病、早疫病、晚疫病等最為典型,病原分別由灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、茄鏈格孢(Alternaria solani)、致病疫霉(Phytophthora infestans)侵染引起,有逐年加重的趨勢。此類病菌繁殖迅速,危害番茄的整個生育期和全株,其防治主要依賴化學(xué)藥物,但長期單一、大量和連續(xù)地使用,勢必會造成植物的抗藥性,而超量使用化學(xué)農(nóng)藥又會導(dǎo)致嚴(yán)重的“3R”問題。只能輪換、交替或混合使用化學(xué)殺菌劑,才能取得較好的控制效果。但是卻沒有得到全面有效的防治,仍是番茄病害及儲存番茄腐爛的重要因素。因此,本研究擬在實(shí)驗(yàn)室提取并篩選蜜蜂巢脾、蜂膠及中草藥混合物為天然復(fù)合制劑,對溫棚番茄灰霉菌、早疫病及晚疫病等真菌類病害具有較高防治效果,且對人畜無毒害,不污染環(huán)境,對目標(biāo)生物具有安全無污染的特點(diǎn)。
1.1材料
1.1.1蜜蜂巢脾
蜂場采集的中、意蜂老巢脾;蜂膠:蜂場采集的毛膠;中草藥(黃連、蒼耳子、大黃):市售;無水乙醇、聚乙二醇400(PFG400)、聚山梨酯80(T80)等。
1.1.2供試菌種
采集甘肅省天水市武山縣漆家莊馬師傅家的溫棚患有真菌類的農(nóng)作物(選擇茄果類蔬菜如番茄、茄子等),經(jīng)過在實(shí)驗(yàn)室分離篩選、純培養(yǎng),并觀察其菌落形態(tài)、鏡檢所得的灰霉菌(Botrytis cinerea)、早疫病菌(Alternaria solani)以及晚疫病(Phytophthora infestans)菌種。
供試品種:秦蔬一號。
1.1.3培養(yǎng)基
馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(PDA培養(yǎng)基),黑麥培養(yǎng)基。
1.1.4儀器
恒溫滋力攪拌器(78HW-1型)、顯微鏡(DN-117M)、高壓蒸汽滅菌鍋、隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱、超凈工作臺(SW-CJ-ID型)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(PE-52A)、移液器、牛津杯、平皿、電爐子、水浴鍋等。
1.2實(shí)驗(yàn)材料提取方法
1.2.1蜜蜂巢脾浸提液的提取方法
將廢舊巢脾在-20℃冷凍→粉碎→按1:4(W/V)的物料比,取已粉碎的老巢脾,加水(或50%、95%加醇)→熬煮20min(或浸泡)→過60目篩→濾液靜止冷卻→過200目篩→將已制得的樣品放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上進(jìn)行蒸餾,放入冰箱冷藏備用。
1.2.2蜂膠乙醇液的提取
粗蜂膠500g→砸碎→按1:4(W/V)的物料比、加食用酒精2000ml→浸泡(約7d左右)→過篩(去蜂尸、木屑、蠟渣)→加入螯合劑(除鐵屑等重金屬)→靜置→吸濾→蜂膠乙醇液。
1.2.3中草藥液
將中草藥分別粉碎,各稱取50g,用紗布包好,加水500ml,煮沸30min,過濾,濾渣中加水250ml,煮沸約20min,過濾,合并兩次濾液,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮以上藥液,分別至50ml(即1ml提取物相當(dāng)于1g原藥),封口,放于冰箱冷藏保存。
1.2.4蜜蜂巢脾復(fù)合制劑(以下簡稱生物制劑)工藝流程
分別量取一定量的蜂膠加入乳化劑(聚乙二醇-400、T-80)在恒溫磁力攪拌器上攪拌約40min,加巢脾液和中草藥液,攪拌1h,溫度50℃,充分?jǐn)嚢瑁b瓶。
1.2.5正交試驗(yàn)
確定了巢脾、蜂膠以及中草藥提取液三種因素的組成比例,見表1。
1.3抑菌實(shí)驗(yàn)方法
牛津杯法(管碟法)抑菌方法。
1.3.1制平板
將培養(yǎng)基加熱融化,待冷卻至55~60℃時(shí),在超凈工作臺上給每個平皿(專用培養(yǎng)皿內(nèi)徑90mm,高16~17mm)先倒入15ml的PDA培養(yǎng)基(為底層);將灰霉病菌、早疫病菌及晚疫病菌等分別培養(yǎng)至平板的2/3大時(shí),在無菌條件下,用接種針刮取孢子,倒入放有數(shù)粒玻璃珠的三角瓶中,搖5min,(用滅菌的雙層紗布過濾于另一個滅菌的三角瓶內(nèi)。用低倍鏡檢查,調(diào)節(jié)孢子濃度,每個視野80~100個孢子為宜)。將已制備好的孢子懸液取3ml,加入另一個三角瓶中,向其中倒入冷卻至50℃的30ml的培養(yǎng)基,充分混勻。立即取5ml帶菌培養(yǎng)基加在已凝固的瓊脂培養(yǎng)基上,使其均勻鋪在已有15ml的平板上。
表1 水平因素表
1.3.2藥液選取
根據(jù)正交試驗(yàn)每種病菌配制有九組樣品,滅菌水為對照。
1.3.3實(shí)驗(yàn)
用滅菌鑷子取不銹鋼小管(即牛津杯,外徑8.0mm,內(nèi)徑6.0mm,高10mm),每個平板內(nèi)中央放1個小管,周圍等距離放3個小管,其中央一個為對照,加入無菌水,周圍3個小管加不同濃度的藥液。用記號筆標(biāo)記,重復(fù)兩組實(shí)驗(yàn),放入26℃左右的恒溫箱中培養(yǎng),觀察。經(jīng)培養(yǎng)5~7天后,取出平板,用直尺十字交叉法測量菌絲生長直徑(見表2)。
2.1抑菌實(shí)驗(yàn)
2.1.1將采用不同提取方法提取的蜜蜂巢脾液、蜂膠液及中草藥液進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表2所示。其中1號樣是水提法提取的蜜蜂巢脾浸提液,2號樣是95%醇提法提取的蜜蜂巢脾浸提液,3號樣是50%醇提法提取的蜜蜂巢脾浸提液,4號樣為蜂膠乙醇液,5號樣為蒼耳子、黃連、大黃中草藥復(fù)合提取液。
通過對蜜蜂巢脾液、蜂膠乙醇液以及中草藥液等進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生對灰葡萄孢菌、茄鏈格孢菌、致病疫霉菌的抑菌圈,可以看出,蜂膠乙醇液對灰葡萄孢菌、茄鏈格孢菌、致病疫霉菌有較強(qiáng)的抑制作用,其次為采用水提法提取的巢脾液及中草藥提取液均對其有
表2 蜜蜂巢脾、蜂膠及中草藥對番茄真菌類病害的抑制效果
抑菌效果。所以采用水提法提取的巢脾液、蜂膠乙醇液以及中草藥液作為復(fù)合生物制劑的原料。
2.1.2根據(jù)三因素三水平的正交試驗(yàn)(無交互作用)條件下配制生物制劑,以PEG400溶液為有機(jī)相,采用T80作為復(fù)合乳化劑,共配制9組樣品。見表3。
2.2.3將所配制的復(fù)合生物制劑進(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表4。
通過生物制劑在培養(yǎng)基中的擴(kuò)散作用,產(chǎn)生對病菌的抑菌圈。從表4可以看出,D號樣品抑制灰霉病效果最強(qiáng),G號樣品抑制早疫病效果最強(qiáng),A號樣品抑制晚疫病效果最強(qiáng)。
表3 巢脾、蜂膠、中草藥正交試驗(yàn)表
2.2.3不同稀釋倍數(shù)的抑菌實(shí)驗(yàn)
將篩選出D號樣(水平組合A2B1C2)、G號樣(水平組合A3B1C3)、A號樣(水平組合A1B1C1)的復(fù)合生物制劑分別用滅菌水稀釋為20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%等不同濃度,滅菌水為對照。化學(xué)農(nóng)藥為陽性對照。采用牛津杯法,進(jìn)行抑制灰霉病、早疫病、晚疫病的抑菌實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表5。
由表5及圖1可以得出,不同濃度的生物制劑均有不同的抑菌效果,將D號樣稀釋成50%濃度時(shí),抑制灰霉菌效果明顯較強(qiáng),稀釋成60%濃度時(shí),雖然抑菌效果也有增加,但是抑菌效果不太顯著;G號樣稀釋成40%濃度時(shí),抑制早疫病效果較強(qiáng);A號樣稀釋成40%濃度時(shí),抑制晚疫病效果較強(qiáng);抑菌效果與濃度成正相關(guān),且隨著濃度的增加抑菌效果越強(qiáng)。遵循低成本高效益的原則,選擇稀釋濃度為50%的D號樣為抑制灰霉病最佳生物制劑配方;選擇稀釋濃度為40%的G號樣為抑制早疫病最佳生物制劑配方;選擇稀釋濃度為40%的A號樣為抑制晚疫病最佳生物制劑配方。
表4 復(fù)合生物制劑對番茄真菌類病害的抑菌結(jié)果統(tǒng)計(jì)表
番茄真菌類病害對冬春季節(jié)溫棚番茄生產(chǎn)影響很大,在生產(chǎn)中提前預(yù)防,在發(fā)病前和發(fā)病初期及時(shí)用藥,可以增強(qiáng)抗病力,從而減輕病害的發(fā)生,提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量。利用廢棄的蜜蜂巢脾將其提取,可變廢為寶,成本低廉,添加蜂膠以及中草藥,研制開發(fā)的生物制劑能有效防治作物真菌類病害,且無毒副作用,開發(fā)前景十分廣闊。
表5 不同稀釋倍數(shù)的復(fù)合生物制劑對番茄真菌類病害的抑制效果統(tǒng)計(jì)表
圖1 不同濃度生物制劑對番茄真菌類病害的抑菌作用
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