徐 梁,王永星,李 勇,來慶利
(1.山東勝邦綠野化學(xué)有限公司,濟(jì)南250204;2.山東云公社農(nóng)業(yè)科技有限公司,濟(jì)南250204)
隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整,經(jīng)濟(jì)作物種植集約化、專業(yè)化程度日益提高,設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速,但設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的封閉條件和高密度的重茬復(fù)種有利于立枯病、猝倒病、枯萎病、黃萎病、根腐病以及根結(jié)線蟲病等的土傳病原物在土壤中積累,連作三四年土傳病害發(fā)生嚴(yán)重,一般會造成作物減產(chǎn)20%~30%,嚴(yán)重地塊甚至絕收[1,2]。由于對土傳病害認(rèn)識不足,農(nóng)戶大多在田間植株出現(xiàn)嚴(yán)重的枯萎死苗癥狀時才想到防治,此時病原菌、病原線蟲等已經(jīng)侵入植株組織并致植物病變死亡,采取治療措施已不能取得理想的效果,所以防、治結(jié)合的策略是土傳病害治理的有效手段。
辛菌胺是一種烷基多胺類低毒、廣譜殺菌劑,在水溶液中能夠電離,其親水基部分含有強(qiáng)的正電性,吸附通常呈負(fù)電的各類細(xì)菌、病毒從而抑制細(xì)菌、病毒的繁殖,使病菌蛋白質(zhì)凝固,使病菌酶系統(tǒng)變性,加上聚合物形成的薄膜堵塞了這部分微生物的離子通道,使其立即窒息死亡,從而達(dá)到最佳的殺菌效果[3]。辛菌胺對危害作物的多種真菌、細(xì)菌和病毒均有顯著的殺滅和抑制作用,對病菌的菌絲生長及孢子萌發(fā)具有很強(qiáng)的抑制作用[4]。辛菌胺具有良好的水溶性、內(nèi)吸性,同時具有向上、向下雙向傳導(dǎo)作用,兼具保護(hù)、治療、鏟除和調(diào)養(yǎng)四大功能,長期使用不易產(chǎn)生抗性。
辛菌胺具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制以及極寬的殺菌譜,兼具防、治的作用,應(yīng)用于土傳病害的防治具有重要意義。
用不同微量元素與辛菌胺進(jìn)行絡(luò)合,測定各絡(luò)合產(chǎn)物的水溶性及高低溫環(huán)境下的穩(wěn)定性,并通過抗細(xì)菌、真菌和病毒等室內(nèi)抗菌活性篩選,了解絡(luò)合物對病原物的生物活性;同時測定對植物的多酚氧化酶、過氧化物酶、丙二醛和葉綠素等生理活性物質(zhì)的影響,評價其對靶標(biāo)作物的免疫誘抗作用。綜合各方面結(jié)果,確定合適的辛菌胺絡(luò)合物類型。
辛菌胺具陽離子特性,與土壤膠團(tuán)結(jié)構(gòu)中的陰離子結(jié)合后,不易被釋放。為解決該問題,一方面采用辛菌胺絡(luò)合物降低辛菌胺在土壤中的不可逆吸附;另一方面就是利用前期研究發(fā)現(xiàn)的對于辛菌胺活性保持具有重要作用的兩性離子,通過篩選兩性離子高分子化合物改善辛菌胺在土壤中的吸附行為。
把已確定的辛菌胺絡(luò)合物與不同結(jié)構(gòu)類型的兩性離子化合物進(jìn)行混合,測定互溶性、水溶性及高低溫穩(wěn)定性,選取完全符合要求的混合液進(jìn)行土層淋溶模擬試驗(yàn),測定淋溶液中辛菌胺的含量,并采用淋溶液進(jìn)行相關(guān)的生物活性試驗(yàn)驗(yàn)證,以綜合測定結(jié)果確定兩性離子化合物的類型及與辛菌胺的配比。最終選定的兩性離子聚合物可通過自身的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對辛菌胺形成保護(hù),且具有強(qiáng)大的絡(luò)合能力,克服了土壤膠團(tuán)中層層電荷作用的影響。
病原物的分布大多數(shù)集中在土壤的耕作層內(nèi),一般為土表至10 cm深的土層,為了最大程度的實(shí)現(xiàn)病原物與辛菌胺的接觸,施藥后辛菌胺能進(jìn)入有效土層內(nèi)并均勻分布。試驗(yàn)中通過將辛菌胺絡(luò)合物、兩性離子聚合物及環(huán)保表面活性劑助劑混合,測定互溶性、高低溫穩(wěn)定性、潤濕性、滲透性和保水性等,篩選獲得了一種高效助劑。該安全環(huán)保高滲助劑賦予辛菌胺理想的潤濕滲透能力,使其極易通過土壤表層,進(jìn)入作物耕作層,形成20 cm厚的土壤保護(hù)層,對作物的種子及根系形成全方位的保護(hù),可殺滅該土層中生存的病原物。
通過以上研究獲得了可以應(yīng)用于土傳病害防控的辛菌胺產(chǎn)品,該產(chǎn)品具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)低毒、高效,單位用量少,對作物、人以及動物安全,對農(nóng)產(chǎn)品和生態(tài)環(huán)境安全;(2)可廣泛用于土壤病蟲害的防治及土壤消毒,特別是線蟲的防治,可代替現(xiàn)在使用的土壤熏蒸技術(shù),減少熏蒸劑等不安全物質(zhì)在環(huán)境中的積累,減少人員中毒的情況;(3)施藥技術(shù)多樣化,用藥期長,對作物后期病害的發(fā)生情況可以進(jìn)行很好的控制,減少后期惡性病害對作物的危害,實(shí)現(xiàn)增收。
開發(fā)的辛菌胺制劑保持了辛菌胺在土壤中的活性,激發(fā)了植物免疫誘抗能力,提升了植物品質(zhì),具有較好的防治效果,用藥方式簡化了,這在實(shí)際應(yīng)用推廣中也得到了驗(yàn)證。
技術(shù)開發(fā)完成后,技術(shù)團(tuán)隊積極進(jìn)行田間試驗(yàn)及應(yīng)用推廣,相關(guān)使用效果均得到了種植戶的認(rèn)可。此產(chǎn)品切實(shí)為種植戶解決了生產(chǎn)問題,并帶來作物產(chǎn)量及品質(zhì)的提升,生態(tài)效益及經(jīng)濟(jì)效益明顯。
于河北省張家口市沽源土井子馬鈴薯種植農(nóng)場,在馬鈴薯播種時對1.2%辛菌胺可溶液劑3 000 mL/hm2進(jìn)行噴溝處理,后續(xù)定期對馬鈴薯生長情況及病害發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查。結(jié)果表明,溝施辛菌胺產(chǎn)品的地塊與對照相比馬鈴薯生長旺盛,在發(fā)芽期所有芽條均健康生長,根系發(fā)達(dá),扎根較深,無黑痣病發(fā)生。這說明1.2%辛菌胺可溶液劑溝施馬鈴薯田可以有效防治馬鈴薯黑痣病的發(fā)生,促進(jìn)馬鈴薯根系的生長。
于山東沂南仕子口黃瓜種植冷棚,棚內(nèi)黃瓜處于苗期并因玉米田除草劑漂移產(chǎn)生藥害,對黃瓜苗采用1.2%辛菌胺可溶液劑進(jìn)行滴灌處理,用藥量為15 L/hm2。在滴灌完后兩周對棚內(nèi)黃瓜苗進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)與對照相比該處理區(qū)域瓜苗藥害已消失,黃瓜恢復(fù)正常生長且葉片呈現(xiàn)黑綠,對照區(qū)域黃瓜生長慢且有死苗現(xiàn)象,葉片黃綠。后續(xù)又對該大棚進(jìn)行了2次滴灌用藥,經(jīng)過3次用藥處理的區(qū)域中黃瓜的所有葉片都濃綠,植株健康,瓜條順直;而對照田塊,葉片從底層向上開始發(fā)黃,并且伴有病毒病、霜霉病的發(fā)生,病害已經(jīng)擴(kuò)展到瓜條。對比表明,辛菌胺對于黃瓜苗期病害的控制以及對黃瓜植株的保健作用效果好。
于山東濰坊壽光市辣椒種植大棚,該棚內(nèi)辣椒連作多年,土傳病害發(fā)生嚴(yán)重,已出現(xiàn)辣椒死苗現(xiàn)象,使用普通殺菌劑處理后效果一般。根據(jù)辣椒苗的病害癥狀嚴(yán)重程度,采用1.2%辛菌胺可溶液劑灌根處理,以及用稀釋液涂抹發(fā)病嚴(yán)重的辣椒爛稈。一周后進(jìn)行效果調(diào)查,發(fā)現(xiàn)采用辛菌胺灌根處理的區(qū)域不再出現(xiàn)辣椒死棵,辣椒整體長勢非常好;發(fā)病比較嚴(yán)重的辣椒,其病斑干枯,開始恢復(fù)生長。三周后再次進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)整棚辣椒長勢旺盛,葉片濃綠,莖稈粗壯,辣椒果型好、個頭大,從而市場售價也高。
此外,山東勝邦綠野化學(xué)有限公司及山東云公社農(nóng)業(yè)科技有限公司的技術(shù)團(tuán)隊針對辛菌胺在大姜、蔬菜、藥材、水稻、棉花和果樹等40多種作物,進(jìn)行了近萬次的田間試驗(yàn)。截止目前已累計推廣該產(chǎn)品約3.3×104hm2(50萬畝次),效果得到經(jīng)銷商、種植戶的認(rèn)可和肯定,該產(chǎn)品市場應(yīng)用潛力巨大。
目前土壤處理藥劑主要有熏蒸劑和非熏蒸劑,熏蒸化學(xué)藥劑包括溴甲烷、氯化苦、棉隆、威百畝和異硫氰酸甲酯等,非熏蒸性化學(xué)藥劑包括噻唑膦、五氯硝基苯和苯菌靈等。土壤熏蒸消毒具有藥劑擴(kuò)散好、藥效高的優(yōu)點(diǎn),但成本高,是一項(xiàng)高投入的農(nóng)藥使用技術(shù),最重要的是土壤熏蒸消毒技術(shù)是一項(xiàng)操作程序比較復(fù)雜、風(fēng)險比較大的農(nóng)藥使用技術(shù),使用過程中若發(fā)生藥劑外逸,而人員在密閉棚室內(nèi)容易發(fā)生中毒事故。土壤非熏蒸消毒存在用藥量大、常年連續(xù)使用造成病菌抗性的產(chǎn)生,并且土壤病原物種類多而復(fù)雜,用藥時需要多種成分同時使用,即使如此,目前市場上應(yīng)用的藥劑對土傳病害的防治效果日趨下降。辛菌胺由于獨(dú)特的作用機(jī)制及易于施用的技術(shù)特點(diǎn),是目前土傳病害防控市場的補(bǔ)充及替代產(chǎn)品,在該領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力和發(fā)展前景。
山東勝邦綠野化學(xué)有限公司目前已和山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)科院等科研機(jī)構(gòu)建立戰(zhàn)略合作,大力協(xié)作共同開發(fā)辛菌胺在土傳病害、果蔬噴霧防治病害方面的應(yīng)用,目前均已取得階段性成果。辛菌胺的應(yīng)用市場會隨之不斷擴(kuò)大,給種植者解決的問題也越來越多。辛菌胺為種植者帶來豐收喜悅,必定會在植保行業(yè)作物健康方面扮演日益重要的角色。