王 霞,楊少杰,晉小軍
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院/甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅 蘭州 730070)
當(dāng)歸[Angelica sinensis(Oliv.)Diels.],始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》[1],為傘形科當(dāng)歸屬2 年生草本植物,以干燥根入藥[2],是上好的“婦科圣藥”,因其補(bǔ)血活血、潤(rùn)燥滑腸、調(diào)經(jīng)止痛、扶虛益損等功效[3-4]備受關(guān)注。甘肅地處西北,是我國(guó)當(dāng)歸栽培歷史最為悠久、種植面積最大的省份,占比高達(dá)90%,岷縣更是享有“中國(guó)當(dāng)歸之鄉(xiāng)”的美譽(yù),種植當(dāng)歸已經(jīng)成為眾多藥農(nóng)脫貧致富的重要收入來(lái)源。然而,隨著當(dāng)歸種植大面積的開(kāi)發(fā)和對(duì)有限耕地資源連年輪耕或重茬耕種,當(dāng)歸病害也成為藥農(nóng)生產(chǎn)中的一大難題[5],嚴(yán)重影響了當(dāng)歸產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。褐斑病、細(xì)菌性葉斑病為當(dāng)歸主要地上病害,麻口病、根腐病為主要地下病害,有研究表明引起當(dāng)歸褐斑病的病原屬半知菌亞門,殼針孢屬真菌(Septoriasp.)[6],麻口病病原為莖線蟲(chóng)屬腐爛莖線蟲(chóng)(Ditylenchus destructorThorne)[7],據(jù)調(diào)查,在甘肅岷縣當(dāng)歸麻口病發(fā)病率嚴(yán)重者高達(dá)84.9%以上,褐斑病發(fā)病嚴(yán)重度3級(jí),嚴(yán)重時(shí)可致全株枯死[8]。近年來(lái),關(guān)于當(dāng)歸的研究主要集中在栽培技術(shù)和藥效成分方面[9-10],關(guān)于當(dāng)歸褐斑病、麻口病的流行規(guī)律及殺菌劑病菌的毒力測(cè)定已有相關(guān)報(bào)道[11-12],但對(duì)病害的田間藥劑防治研究報(bào)道較少。本研究旨在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上對(duì)當(dāng)歸主要病害進(jìn)行大田藥劑篩選,嚴(yán)格遵循“預(yù)防為主,綜合防治”的原則,分析比較不同殺菌劑處理對(duì)當(dāng)歸主要病害的田間防效、產(chǎn)量品質(zhì)的影響,以期為有效防控當(dāng)歸主要病害提供理想方案和高產(chǎn)栽培提供依據(jù)。
試驗(yàn)地位于渭源縣麻家集鎮(zhèn)塄坎村的甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院中藥材產(chǎn)學(xué)研示范基地,屬高寒陰濕氣候,海拔2 350 m,年平均降水量600~700 mm,無(wú)霜期130 d。前茬作物為蒙古黃芪,土壤為栗鈣土,pH 值7.9,含有機(jī)質(zhì)24.66 g/kg、全氮1.3 g/kg 、有效磷16.14 mg/kg、速效鉀112.8 mg/kg。
當(dāng)歸種苗購(gòu)于渭源縣會(huì)川中藥材市場(chǎng),由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)晉小軍研究員鑒定為傘形科當(dāng)歸屬植物當(dāng)歸[Angelica sinensis(Oliv.)Diels]的種苗。70%惡霉靈可濕性粉劑(天津市綠亨化工有限公司);50%氯溴異氰尿酸可濕性粉劑(河南銀田精細(xì)化工有限公司);80%代森錳鋅可濕性粉劑(湖南農(nóng)大海特農(nóng)化有限公司)。
Sarturius-BS124S分析天平(北京賽多利斯天平有限公司)、LA-230S 型電子天平(北京賽多利斯儀器公司)、LGS20 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海棱光技術(shù)有限公司)、APS80-16A 型高效液相色譜儀(河南奧普斯儀器設(shè)備有限公司)、H-S2 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)、SX2-2.5-10 型馬福爐(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司)、卷尺、游標(biāo)卡尺等。
對(duì)照品與試劑:阿魏酸、藁本內(nèi)酯標(biāo)準(zhǔn)品(成都樂(lè)美天醫(yī)藥科技有限公司,批號(hào)DST191029-001,DST191015-007,純度均≥99.0%);丙酮、稀鹽酸均為分析純;無(wú)水乙醇、乙腈、甲醇均為色譜純。
1.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),選擇大小基本一致的當(dāng)歸種苗,以70%惡霉靈可濕性粉劑(A)、50%氯溴異氰尿酸可濕性粉劑(B)、80%代森錳鋅可濕性粉劑(C)作為試驗(yàn)因素,分別設(shè)置4個(gè)水平:T1、T2、T3、T4,其中70%惡霉靈噴施濃度分別為0.17、0.34、0.51、0.68 g/L(以A1~A4表示);50%氯溴異氰尿酸噴施濃度分別為0.62、1.24、1.86、2.48 g/L(以B1~B4 表示);80%代森錳鋅噴施濃度分別為1.98、3.96、5.94、7.92 g/L(以C1~C4表示),以等體積清水作為空白對(duì)照(CK)。小區(qū)面積為15 m2(3 m × 5 m),共13 個(gè)處理,每組重復(fù)3次,共計(jì)39個(gè)小區(qū)。
種植前用每種濃度浸泡當(dāng)歸種苗根部15 min,晾干,于2020 年4 月初采用黑膜覆蓋露頭斜栽技術(shù),株行距為15 cm×30 cm 移栽。于6 月25 日開(kāi)始首次噴施直至8 月下旬,每隔30 天噴施一次,整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期共計(jì)噴施3 次,其他與普通田間管理一致。
1.4.2 指標(biāo)的測(cè)定及方法
1.4.2.1 生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量測(cè)定 每次施藥后15 d 直至收獲期,調(diào)查供試藥劑對(duì)當(dāng)歸生長(zhǎng)的影響,五點(diǎn)取樣,各小區(qū)隨機(jī)挖取5 株,每個(gè)處理共計(jì)15 株,測(cè)定主根長(zhǎng)、根粗、抽薹率、單株鮮重、干重,同時(shí)觀察是否有藥害發(fā)生。于10月中下旬統(tǒng)一進(jìn)行采挖,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取樣15 株,每個(gè)處理共計(jì)45 株進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定。
1.4.2.2 病害指標(biāo)測(cè)定 每次施藥后15 d,每個(gè)處理隨機(jī)取15 株,重復(fù)3 次,共取45 株,根據(jù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[13-14]計(jì)算各藥劑的發(fā)病率、病情指數(shù)及防治效果。統(tǒng)計(jì)方法如下:
(1) 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
褐斑病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以1 片復(fù)葉尖端的3 片單葉病斑為標(biāo)準(zhǔn)[13];
麻口病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照劉學(xué)周[14]的進(jìn)行。
(2) 計(jì)算方法
發(fā)病率(%)=(發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù))×100;
病情指數(shù)=[∑(各級(jí)病株數(shù)×發(fā)病等級(jí))/(調(diào)查總株數(shù)×最高級(jí))]×100;
防治效果(%)=(對(duì)照區(qū)病情指數(shù)-藥劑處理區(qū)病情指數(shù))/對(duì)照區(qū)病情指數(shù)×100。
1.4.2.3 質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定根據(jù)2020 年版《中華人民共和國(guó)藥典》(簡(jiǎn)稱《中國(guó)藥典》)[15]一部(通則2302、2201)灰分測(cè)定法、醇溶性浸出物測(cè)定法測(cè)定;阿魏酸和藁本內(nèi)酯含量參照王婕等[16]建立的HPLC 法同時(shí)測(cè)定。
采用Excel 2010 及SPSS 26.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和主成分分析,采用Duncan 法多重比較,字母法標(biāo)記顯著性,表、圖數(shù)據(jù)均采用(X±SE)表示。最后基于當(dāng)歸產(chǎn)量因子及抗病性等14 個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[17]。
當(dāng)歸抽薹已成為當(dāng)歸生產(chǎn)中的一大難題。由圖1可知,不同殺菌劑處理對(duì)當(dāng)歸抽薹有較大差異。各殺菌劑最佳濃度處理較同組其它濃度處理抽薹率均達(dá)顯著差異(P<0.05),各殺菌劑最佳濃度處理。由低到高依次為B3、A2、C4、CK。其中殺菌劑B3 處理可有效降低當(dāng)歸抽薹率,平均為13.33%,分別較CK、C4、A2下降18.89%、2.23%、1.95%。
圖1 不同殺菌劑處理對(duì)當(dāng)歸抽薹率的影響Fig.1 Effects of different fungicides on the bolting rate of A. sinensis
由表1 可知,不同殺菌劑處理對(duì)當(dāng)歸產(chǎn)量構(gòu)成因素具有不同程度影響。在殺菌劑處理濃度范圍內(nèi),殺菌劑A2、B3、C4 處理的當(dāng)歸根長(zhǎng)較CK 顯著增長(zhǎng),且C4 處理的當(dāng)歸根長(zhǎng)最長(zhǎng),達(dá)26.94 cm。殺菌劑A的四個(gè)不同濃度處理間對(duì)當(dāng)歸根粗的影響不顯著(P>0.05),但殺菌劑B、C 不同濃度處理間均差異顯著,且C4 處理的當(dāng)歸根粗最粗,達(dá)32.80 cm。不同殺菌劑處理對(duì)當(dāng)歸單根鮮、干重作用顯著(P<0.05),且各殺菌劑處理當(dāng)歸單根鮮、干重趨勢(shì)一致,表現(xiàn)為C4>B3>A2>CK,以C4 處理對(duì)當(dāng)歸單根鮮、干重作用最為顯著,較CK 分別提高124.33%和163.37%。
表1 不同殺菌劑處理對(duì)當(dāng)歸藥材產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響Tab.1 Effects of different fungicides on yield components of A. sinensis
2.3.1 對(duì)當(dāng)歸地上病害防效的影響
由表2可知,第一次施藥15 d后,各殺菌劑不同濃度處理以A2、B3 和C4 的田間防效最好,分別為63.66%、78.38%和62.16%,70%惡霉靈和80%代森錳鋅四種濃度處理之間田間防效差異不顯著(F=1.936,1.666,P=0.202,0.251)。第二次施藥15 d 后,各藥劑的田間防效大幅下降,各藥劑不同濃度處理仍以A2、B3 和C4 田間防效最好,分別為29.80%、29.69%和36.78%,各藥劑的田間防效差異顯著(P<0.05)。第三次施藥15 d 后,病情指數(shù)升高,A2、B3和C4防效較其他處理達(dá)顯著差異(P<0.05),分別為16.81%、20.20%、20.20%。整體來(lái)說(shuō),各藥劑不同濃度處理對(duì)當(dāng)歸褐斑病發(fā)生初期具有較好的防效,后期防效較差,最終防效以B3和C4處理較好。
表2 不同殺菌劑處理對(duì)當(dāng)歸褐斑病的防治效果Tab.2 Control effects of different fungicides on brown spot of A. sinensis
2.3.2 對(duì)當(dāng)歸地下病害防效的影響
由表3可知,第一次施藥15 d后,各殺菌劑不同濃度處理以A2、B3 和C4 的防效最好,分別為83.60%、90.97%和83.66%,其次為B2 和C3,防效達(dá)82.08%、80.70%,各藥劑的田間防效差異顯著(P<0.05)。第二次施藥15 d后,各藥劑不同濃度處理田間防效均有所下降,以A3、B3 和C4 的防效最好,分別為66.95%、82.37%和80.25%。第三次施藥15 d后,病情指數(shù)顯著升高,防效有所下降,但A2、B3 和C4的防治效果仍能保持65%以上,說(shuō)明其防治效果較好,且較其他處理達(dá)顯著差異(P<0.05)。
表3 不同殺菌劑處理對(duì)當(dāng)歸麻口病的防治效果Tab.3 Control effects of different fungicides on Chinese Angelica coarse bark disease
由圖2 可知,不同殺菌劑處理均能顯著提高當(dāng)歸藥材產(chǎn)量。各藥劑不同濃度處理以A2、B3、C4對(duì)當(dāng)歸藥材產(chǎn)量影響最為顯著(P<0.05),其中C4增產(chǎn)效果最佳,鮮產(chǎn)量達(dá)26 585.59 kg/hm2,干產(chǎn)量達(dá)8 738.85 kg/hm2,同期CK 鮮產(chǎn)量為8 874.33 kg/hm2,干產(chǎn)量為3 025.54 kg/hm2,較CK 分別提高199.58%、188.84%;其次為A2 處理,鮮產(chǎn)量達(dá)16 600.39 kg/hm2,干產(chǎn)量達(dá)5 955.07 kg/hm2,較CK 分別提高87.06%、96.83%;B3 處理鮮產(chǎn)量達(dá)15 934.58 kg/hm2,干 產(chǎn) 量 達(dá)5 844.55 kg/hm2,較CK 分 別提 高79.56%、93.17%。
圖2 不同殺菌劑處理的當(dāng)歸藥材產(chǎn)量測(cè)定Fig.2 Yield determination of A. sinensis treated with different fungicides
由表4可知,不同殺菌劑處理下當(dāng)歸藥材中的總灰分、酸不溶性灰分含量符合2020年版《中國(guó)藥典》規(guī)定。醇溶性浸出物在59.51%~63.68%范圍內(nèi),均高于《中國(guó)藥典》規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。不同濃度的70%惡霉靈、50%氯溴異氰尿酸、80%代森錳鋅對(duì)當(dāng)歸藥材中阿魏酸和藁本內(nèi)酯含量影響顯著(P<0.05),以A2、B3、C4影響最為顯著,阿魏酸含量分別為0.109 0%、0.136 3%、0.119 5%,較CK 分別提高了19.26%、49.12%、30.74%;藁本內(nèi)酯含量分別為0.900 3%、1.154 9%、1.134 6%,較CK 分別提高了11.48%、43.00%、40.49%。
表4 不同殺菌劑處理的當(dāng)歸藥材品質(zhì)測(cè)定Tab.4 Quality determination of A. sinensis treated with different fungicides
中藥具有成分復(fù)雜性、功效多樣性、成分間相互作用難以預(yù)測(cè)性的特點(diǎn)?,F(xiàn)行中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)模式難以體現(xiàn)中藥的整體性特征,多以化學(xué)指標(biāo)成分的定性和定量分析為主[18],故基于當(dāng)歸藥材根部性狀、病害、產(chǎn)量品質(zhì)等14 個(gè)主要指標(biāo)進(jìn)行主成分分析綜合評(píng)價(jià)[17]。由表5 可知,共提取出4 個(gè)主成分(特征值均大于1),其貢獻(xiàn)率依次為64.736%、8.685%、8.124%、7.397%,累積貢獻(xiàn)率為88.941%,具有代表性。由表6 可知,不同殺菌劑處理下C4 綜合得分排名第一,說(shuō)明在該處理下當(dāng)歸主要病害防效、產(chǎn)量及品質(zhì)的綜合優(yōu)勢(shì)最強(qiáng),處理更為優(yōu)越。B3 次之,A2 排名第三。整體排名結(jié)果為:C4>B3>A2>B2>C3>C2>B1>A1>A3>C1>B4>A4>CK。
表5 主成分分析方差貢獻(xiàn)率Tab.5 Principal component analysis variance contribution
表6 主成分分析綜合得分和排名Tab.6 Comprehensive scores and rankings by principal component analysis
目前當(dāng)歸病害種類多、危害大,強(qiáng)化病害防治是提高當(dāng)歸藥材產(chǎn)量、保證質(zhì)量的關(guān)鍵,選擇抗病栽培品種是不二之選,但目前當(dāng)歸抗病栽培品種匱乏,化學(xué)防治仍是最為有效的手段。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同濃度的70%惡霉靈可濕性粉劑、50%氯溴異氰尿酸可濕性粉劑、80%代森錳鋅可濕性粉劑對(duì)當(dāng)歸褐斑病及麻口病均具有一定的防治效果,其中0.34 g/L 70%惡霉靈、1.86 g/L 50%氯溴異氰尿酸和7.92 g/L 80%代森錳鋅防控效果較好,對(duì)褐斑病最終防效分別為16.81%、20.20%、20.20%,對(duì)麻口病最終防效分別為69.37%、76.35%、66.14%。70%惡霉靈可濕性粉劑是一種內(nèi)吸性殺菌劑,能抑制病菌孢子的萌發(fā),具有提高作物生理活性、促進(jìn)根的分蘗、植株生長(zhǎng)的功效,已廣泛應(yīng)用于多種作物病害防治上[19]。有研究發(fā)現(xiàn)在馬鈴薯長(zhǎng)期連作田使用惡霉靈,能顯著改善土壤微生物數(shù)量,減輕馬鈴薯病害,提高馬鈴薯產(chǎn)量[20]。此外,惡霉靈與甲霜靈的復(fù)配劑對(duì)于煙草黑脛病也表現(xiàn)出了良好的抑制作用[21]。50%氯溴異氰尿酸可濕性粉劑具有內(nèi)吸和保護(hù)雙重作用,無(wú)交互抗性,對(duì)作物安全,環(huán)保無(wú)公害,是發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的首選殺菌劑[22]。常棟等[23]研究表明其對(duì)隱性感染煙苗根腐病具有良好的防效,同時(shí)對(duì)作物本身和其他有益生物無(wú)藥害現(xiàn)象產(chǎn)生。80%代森錳鋅可濕性粉劑殺菌范圍廣,不易產(chǎn)生抗性,防治效果明顯優(yōu)于其他同類殺菌劑[24]。韓偉君等[25]研究發(fā)現(xiàn)80%代森錳鋅可濕性粉劑對(duì)三七黑斑病防效可達(dá)90.20%。李自林等[26]研究發(fā)現(xiàn)80%代森錳鋅能有效防治煙草赤星病,促進(jìn)煙株生長(zhǎng)。田間防效試驗(yàn)結(jié)果表明,3 種殺菌劑均可減少當(dāng)歸褐斑病和麻口病的危害,但不同濃度處理之間差異顯著,對(duì)當(dāng)歸成藥栽培期褐斑病和麻口病的防效均基本呈一直遞減的變化趨勢(shì),推測(cè)是因?yàn)樵? 月初當(dāng)歸病害發(fā)生率較小,防治效果也較好,8~10 月上旬為當(dāng)歸病害發(fā)生高峰期,病害發(fā)生嚴(yán)重,故防效也有所下降,但與對(duì)照相比均取得較好的防效。
當(dāng)歸目前已被納入藥食同源類中藥,從源頭嚴(yán)格把控藥材質(zhì)量至關(guān)重要。植物地上部分與地下部分生長(zhǎng)有著相互關(guān)聯(lián)、相互依賴的關(guān)系,一般來(lái)說(shuō),當(dāng)?shù)厣喜糠终IL(zhǎng)、養(yǎng)分充足時(shí),能通過(guò)光合作用為根系生長(zhǎng)提供光合同化物,促進(jìn)根系生長(zhǎng)發(fā)育。通過(guò)對(duì)各藥劑處理下當(dāng)歸生長(zhǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),各藥劑處理對(duì)當(dāng)歸生長(zhǎng)均無(wú)藥害發(fā)生,使用安全,且能在降低當(dāng)歸抽薹的同時(shí)促進(jìn)根系生長(zhǎng)發(fā)育,保障當(dāng)歸藥材產(chǎn)量、提高品質(zhì)。研究結(jié)論與邵正陽(yáng)等[27]發(fā)現(xiàn)藥劑聯(lián)用能有效防治當(dāng)歸病害的發(fā)生,顯著提高各生長(zhǎng)指標(biāo)、降低當(dāng)歸抽薹率;李鵬程等[7]發(fā)現(xiàn)40%辛硫磷+50%多菌靈可濕性粉劑1 000 倍液處理下當(dāng)歸產(chǎn)量較對(duì)照增產(chǎn)達(dá)29.4%一致。
綜上所述,不同殺菌劑處理對(duì)當(dāng)歸主要地上、地下病害防效顯著,在當(dāng)歸成藥栽培期無(wú)藥害現(xiàn)象發(fā)生,且具有顯著增產(chǎn)增效作用。適宜濃度多次噴施0.34 g/L 70%惡霉靈、1.86 g/L 50%氯溴異氰尿酸和7.92 g/L 80%代森錳鋅在當(dāng)歸褐斑病發(fā)生初期具有較好的防效,但發(fā)生盛期防效均不足25%,甚至0.68 g/L 70%惡霉靈最后失去防效,1.98 g/L 80%代森錳鋅有誘發(fā)褐斑病的可能,故生產(chǎn)上不推薦使用;相比之下,這三種殺菌劑濃度處理對(duì)當(dāng)歸麻口病整個(gè)發(fā)病時(shí)期均具有較好的防效,且對(duì)當(dāng)歸產(chǎn)量品質(zhì)提升作用較好,具有良好的應(yīng)用前景,可作為生產(chǎn)上防治當(dāng)歸麻口病的推廣藥劑。