鄒東霞,廖旺姣,黃華艷,蔣學建

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院廣西特色經(jīng)濟林培育與利用重點實驗室,廣西 南寧530002)

桉樹 (Eucalyptus spp.)是南方重要的人工用材林樹種,隨著種植面積的不斷擴大,病害也原來越嚴重。桉樹梢枯病 (die-back of Eucalyptus spp.),又稱為枝枯病,是近年來危害桉樹的主要病害之一[1],遭該病害危害后桉樹的樹梢及枝條枯死,樹木失去頂端優(yōu)勢,嚴重影響桉樹的生長及木材蓄積。據(jù)報道,該病害在桉樹種植區(qū)具有不同程度的發(fā)生,嚴重的林地發(fā)病率可達到100%,可可毛色二孢 (Lasiodiplodia theobromae)為廣西桉樹梢枯病的主要病原之一[2]。八角 (Illicium verum Hook.f)是我國南方歷史悠久的珍貴經(jīng)濟林樹種之一,原產(chǎn)于我國西南地區(qū)和越南等亞熱帶地區(qū),在廣西大面積種植,廣西既是八角原產(chǎn)地又是主產(chǎn)區(qū),有 “世界八角之鄉(xiāng)”的美稱[3]。八角渾身是寶,其果可做調(diào)料,也具有藥用價值,其葉和果制作八角茴香油,可用于食品業(yè)、化妝品以及醫(yī)學工業(yè)方面[3]。而長期以來,八角受到炭疽病的危害,其葉、果、枝、花梗及果梗等均可表現(xiàn)病癥,嚴重時可導致葉片大量脫落,使光合作用和營養(yǎng)積累均受到嚴重影響,造成大量落花落果,甚至顆粒無收,造成了嚴重的經(jīng)濟損失[4]。據(jù)本課題組研究,引起近年來廣西八角炭疽病的病原為Colletotrichum horii[5]。目前對這2種病害的防治主要依靠化學防治[6-7],長期化學藥劑的使用不僅污染環(huán)境,甚至會危害人類的身體健康。近年來,低毒、低殘留、廣譜性、高效的植物源農(nóng)藥逐漸成為研究的熱點,茶皂素和茶多酚屬于植物源農(nóng)藥的范疇。大量的研究表明,茶皂素和茶多酚對一些植物病原菌具有很好的抑制作用[8-10]。為了明確茶皂素和茶多酚對八角炭疽病及桉樹梢枯病的防治效果,在室內(nèi)條件下對茶皂素及茶多酚及其混配劑對八角炭疽病菌及桉樹梢枯病菌進行室內(nèi)毒力及聯(lián)合毒力測定,旨在為茶皂素和茶多酚對這2種病害的田間防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

八角炭疽病菌、桉樹梢枯病菌可可毛色二孢由廣西林業(yè)科學研究院森保所分離獲得。

1.2 供試培養(yǎng)基

PDA培養(yǎng)基:馬鈴薯200g,葡萄糖20g,瓊脂15-20g,水1L。

1.3 供試藥劑

85%茶皂素粉,購于青田中野天然植物科技有限公司;

98%茶多酚粉劑,購于陜西騰邁生物科技有限責任公司。

1.4 方法

1.4.1 茶皂素及茶多酚單劑對2種病原菌的室內(nèi)毒力測定

采用菌絲生長速率法測定。將植物病原真菌菌株在PDA培養(yǎng)基上活化培養(yǎng)至菌絲即將長滿平板后備用。首先篩選出5個不同有效濃度的茶皂素、茶多酚 (表1),分別加入溶化后溫度冷卻至40-50℃的PDA培養(yǎng)基中混勻,制成平板,用內(nèi)徑為6mm的打孔器分別打取培養(yǎng)好的八角炭疽病菌及桉樹梢枯病菌可可毛色二孢菌餅,放于平板的中央,置于25±1℃培養(yǎng)箱培養(yǎng),對照用加相同劑量的無菌水的PDA培養(yǎng)基培養(yǎng),每處理重復3次,每天用游標卡尺采用十字交叉法測定各菌株菌落直徑,根據(jù)2種植物病原菌菌株的生長速率的快慢決定培養(yǎng)時間長短,以對照的菌絲接近長滿平板時的數(shù)據(jù)計算抑菌率。

抑菌率 (%)=(對照菌株的菌落直徑-處理菌株的菌落直徑)/(對照菌落直徑-6)×100

實驗的數(shù)據(jù)經(jīng)DPS軟件進行統(tǒng)計并求得毒力回歸方程及EC50。

表1 供試藥劑的濃度Tab.1 The concentration of agentia

1.4.2 茶皂素與茶多酚混配后對2種植物病原菌的聯(lián)合毒力測定

將茶皂素與茶多酚按照1∶1、1∶4、2∶3及4∶1的比例混配,采用1.4.1的方法求出混配劑的毒力回歸方程及EC50,按照SUN氏共毒系數(shù)法評價聯(lián)合毒力,根據(jù)共毒系數(shù)的大小評價混配劑的增效作用[8]。

毒力指數(shù)TI=(標準藥劑的EC50/供試藥劑的EC50)×100%

混配劑實際毒力指數(shù) ATI=(標準藥劑的EC50/混配藥劑的EC50) ×100%

混配劑理論毒力指數(shù) TTI=單劑A的TI值×A在混配劑中有效成分的百分含量+單劑B的TI值×B在混配劑中有效成分的百分含量

共毒系數(shù)CTC=(混配劑實際毒力指數(shù)ATI/混配劑理論毒力指數(shù)TTI)×100%

當CTC值小于80為拮抗作用,大于等于120為增效作用,80-120之間為相加作用。

2 結果與分析

2.1 茶多酚及茶皂素對八角炭疽病菌室內(nèi)毒力測定

茶皂素及茶多酚對八角炭疽病菌的室內(nèi)毒力測定結果表明,茶皂素和茶多酚對八角炭疽病菌均有抑制作用,但茶皂素的抑制作用強于茶多酚,EC50值分別為3.72mg/mL及28.35mg/mL(表2)。

表2 茶皂素及茶多酚對八角炭疽病菌的室內(nèi)毒力測定Tab.2 Laboratory toxicity of tea saponin and tea polyphenols to Colletotrichum horii

2.2 茶皂素及茶多酚對桉樹梢枯病菌室內(nèi)毒力測定

茶皂素及茶多酚對桉樹梢枯病菌的室內(nèi)毒力測定結果表明,茶皂素和茶多酚對桉樹梢枯病菌可可毛色二孢均有抑制作用,茶皂素的抑制作用比茶多酚強,EC50值比茶多酚要低。EC50值分別為10.02mg/mL和104.35mg/mL(表3)。

表3 茶皂素及茶多酚對桉樹梢枯病菌的室內(nèi)毒力測定Tab.3 Laboratory toxicity of tea saponin and tea polyphenols on Lasiodiplodia theobromae

2.3 茶皂素及茶多酚不同濃度復配劑對八角炭疽病菌的聯(lián)合毒力

茶皂素及茶多酚按照1∶1、1∶4、2∶3、4∶1混配后對八角炭疽病菌均有較強的抑制作用,EC50大于茶皂素單劑的EC50,小于茶多酚的EC50,其中1∶1混配后抑制作用最強,EC50為1.40 mg/mL。兩者按照1∶1、1∶4、2∶3的比例混配后抑制八角炭疽病菌的CTC值分別為471、318、246,兩種藥劑以4∶1的比例表現(xiàn)為拮抗作用(表4)。

表4 不同濃度茶皂素與茶多酚復配劑對八角炭疽病菌的聯(lián)合毒力Tab.4 Co-toxicities of tea saponin and tea polyphenol on Colletotrichum horii

2.4 茶皂素及茶多酚不同濃度混配劑對桉樹梢枯病菌的聯(lián)合毒力

茶皂素及茶多酚按照1∶1、1∶4、2∶3、4∶1混配后對桉樹梢枯病菌均有較強的抑制作用,EC50均小于茶皂素和茶多酚單劑的EC50,其中1∶1混配后抑制作用最強,EC50為1.03mg/mL。兩者按照1∶1、2∶3、4∶1的比例混配后抑制桉樹梢枯病菌的CTC值分別為406、141、234,2種藥劑以1∶4的比例表現(xiàn)為增效作用 (表5)。

表5 茶皂素及茶多酚不同濃度混配劑對桉樹梢枯病菌的聯(lián)合毒力Tab.5 Co-toxicities of tea saponin and tea polyphenol on Lasiodiplodia theobromae

3 結論與討論

將不同作用機理的殺菌劑混配后使用,不但能夠提高殺菌劑的使用效果,還能夠緩解病原菌對殺菌劑的抗藥性,延長殺菌劑的使用壽命[11]。已有研究表明,茶皂素對多種殺菌劑抗植物病原菌具有增效作用[12-13],茶多酚與茶皂素復配對食品常見的污染細菌具有協(xié)同抑菌作用[14]。本文的研究結果表明,茶皂素及茶多酚單劑對八角炭疽病菌及桉樹梢枯病菌均具有一定的抑制作用,茶皂素的抑制作用比茶多酚的強。對于同種病菌,茶皂素的抑菌作用強于茶多酚,這可能與病原菌的種類及生長環(huán)境的pH值有關,也可能與茶皂素及茶多酚對病原菌抑菌的作用機理不同有關。

茶皂素及茶多酚按不同比例混配后對2種植物病原菌抑制具有增效作用,說明茶皂素與茶多酚單用或者混用具有防治這2種植物病害的潛力。茶皂素與茶多酚及其混配劑對這2種植物病害的田間防治效果有待于進一步研究。茶皂素與茶多酚混用具有增效作用有可能是因為茶皂素具有表面活性的性質(zhì),增加了茶多酚與病原菌的接觸面積,提高了茶皂多酚的抑菌作用,也有可能是因為茶皂素對病菌造成的氧化損傷,增強病原菌對茶多酚的敏感性[14]。多項研究表明,茶皂素與殺菌劑不同比例混合增效作用不同,茶皂素與茶多酚按照1∶1的比例混合增效作用最顯著,可能是這個濃度下,上述作用最強。

據(jù)報道,茶皂素與代森錳鋅混配后對茶樹輪斑病菌增效作用機理主要是,茶樹輪斑病菌菌絲體細胞膜相對電導率升高,細胞膜滲透性增加,導致堿性磷酸酶的外滲增加,誘導菌絲體堿性蛋白酶和幾丁質(zhì)酶活性增強,影響菌絲體可溶性蛋白、還原性糖含量變化[10]。茶皂素與三環(huán)唑的混劑能明顯提高稻瘟菌超氧化物歧化酶的活性,降低過氧化物酶活性,茶皂素及其與苯霜靈的混劑處理均能促進黃瓜灰霉菌體細胞膜電解質(zhì)外滲,增加了細胞膜的滲透性[13]。由此可以看出,茶皂素對不同種類殺菌劑及不同種類的植物病原菌的增效作用機理不同,茶皂素與茶多酚混配后對八角炭疽病菌及桉樹梢枯病菌的增效作用機理有待于進一步研究。

目前我國農(nóng)藥劑型主要有粉劑、可濕性粉劑、乳油劑、懸乳劑及水乳劑等劑型[15]。由于殺菌劑需要附著在植物的葉片,甚至需要葉片吸收,一般使用能夠加水稀釋的劑型。此外,林木病害的防治還要考慮林木的立地條件、林木的樹高及施藥工具等因素,可濕性粉劑、乳油劑、懸乳劑及水乳劑等更適合防治林木病害,如果茶多酚與茶皂素用在林間防治桉樹梢枯病及八角炭疽病,這幾種劑型均可作為參考。

每克茶皂素的價格約為0.1元,每克茶多酚的價格約為0.5元,根據(jù)茶皂素、茶多酚及二者1∶1混配劑對桉樹梢枯病菌的室內(nèi)毒力測定的結果,以抑菌效果達到50%時為例,茶皂素的有效濃度是10.02mg/mL,茶多酚的有效濃度是104.35mg/mL,二者以1∶1混配劑的有效濃度是1.03mg/mL,若每畝地的噴藥量是75kg水,85%茶皂素量為884g,每畝成本為88.4元,茶多酚的成本3 993元,而二者以1∶1混配劑成本為25元。據(jù)茶皂素、茶多酚及二者1∶1混配劑對八角炭疽病菌的室內(nèi)毒力測定的結果,以抑菌效果達到50%時為例,茶皂素的有效濃度是3.72mg/mL,茶多酚的有效濃度是28.35mg/mL,二者以1∶1混合劑的有效濃度是1.40mg/mL,按每畝地的噴藥量是75kg水,85%茶皂素用量為328g,每畝成本為32.8元,茶多酚每畝成本為1 085元,1∶1混配劑的成本為34元。值得注意的是本文所計算的防控兩種病害的成本均根據(jù)室內(nèi)毒力測定的結果計算得出,而林間防治效果受到天氣、林木的樹高、林木樹葉數(shù)量以及葉片對藥劑吸收情況等多種因素的影響,林間的防治成本應高于以上計算出來的成本,茶皂素、茶多酚及二者混配劑對這2種病害的防控效果及成本有待于進一步的研究。