不同生物源农药对西洋参主要病害的室内抑菌活性及田间防效
2016-01-27张爱华任志成王壮等
张爱华 任志成 王壮等
摘要:采用菌丝生长速率法测定12种生物农药对西洋参(Panax quiquefolium L.)主要病害病原菌的抑制作用,并进行了4种药剂对西洋参根病的田间防效试验。室内抑菌测定结果表明,嘧菌酯、多黏类芽孢杆菌、2%氨基寡糖素水剂、荧光假单胞杆菌4种农药对西洋参黑斑病菌菌落生长均有较好的抑制作用。嘧菌酯、2%氨基寡糖素水剂对西洋参疫病菌的抑制效果较好。多黏类芽孢杆菌、荧光假单胞杆菌对西洋参锈腐病病原菌的抑制效果较好。田间试验结果表明,荧光假单胞杆菌250倍液对西洋参病害的田间防治效果最好,防效最高可达95.17%。
关键词:生物农药;西洋参病害;室内抑菌;田间防效
中图分类号: S435.675文献标志码: A文章编号:1002-1302(2015)11-0197-04
收稿日期:2014-10-21
基金项目:国家自然科学基金(编号:31070316、31100239、31200224);吉林省科技发展计划 (编号:20110926、20130206030YY、20140520159JH)。
作者简介:张爱华(1978—),女,山东泰安人,博士,副教授,研究方向为中药资源生物技术。E-mail:blueice20021230@163.com。
通信作者:张连学,博士,教授,主要从事药用植物资源研究。 E-mail:zlx863@163.com。西洋参(Panax quiquefolium L.)是五加科人参属多年生草本植物,西洋参病害特别是西洋参根病是影响西洋参产量、质量的重要因素[1-4]。导致西洋参根腐烂的主要包括锈腐病、黑斑病、疫病等,通称根腐病[5-7]。西洋参根腐病研究在国内外均有较多报道,目前生产上多采用化学农药防治西洋参根腐病,1年需施药14次以上,病害高发期5 d左右即须喷药1次,不但造成环境污染,而且带来农药残留问题[8-9]。目前参农仍然主要用代森类等化学源农药防治人参、西洋参根部病害,防治效果不理想,过度用药造成的药害现象经常发生。如何有效控制人参、西洋参病害,保护生态环境,成为人参、西洋参生产中亟需解决的问题。用生物源农药防治人参、西洋参病害,具有无毒、无污染等优点,可以明显减轻农药对环境的污染,提高人参、西洋参的产量及品质。但是目前中药材病害防治中还没有已成型的生物制剂可以大面积应用。本研究对生物源农药进行了筛选,以期对推动人参、西洋参产业发展提供依据。
1材料与方法
1.1供试药剂
107个/g多黏类芽孢杆菌细粒剂 (上海泽元海洋生物技术有限公司生产);25%嘧菌酯悬浮剂[先正达(中国)投资有限公司生产];2 %氨基寡糖素水剂(大连凯飞化学股份有限公司产);3 000亿个/g荧光假单胞杆菌粉剂(常州市兰陵制药有限公司生产
;2%春雷霉素液剂(南京柏蓝科技有限公司生产
;80%乙蒜素乳油(河南科邦化工有限公司
;3%多抗霉素水剂(陕西康泽华工科技有限公司
;5%丙烯酸·香芹酚水剂(河北徐水县农药厂
;88%水合霉素可溶性粉剂[华润(上海
生物科技有限公司];2%宁南霉素水剂(黑龙江强尔生化技术开发有限公司
;3%中生菌素可湿性粉剂(福建省凯立生物制品有限公司
;10%井冈霉素水剂(浙江省桐庐汇丰生物化工有限公司);80%代森锰锌可湿性粉剂[先正达(中国)投资有限公司生产]。
1.2供试菌种
西洋参疫病菌(Phytophthora cactorum)、黑斑病菌(Alternaria panax)、锈腐病菌(Cylindrocarpon destructans)均由笔者所在实验室提供,用马铃薯琼脂固体培养基(PDA)培养病菌。
1.3方法
1.3.1西洋参病原菌抑菌活性测定采用生长速率法[10]测定西洋参病原菌抑菌活性。
1.3.1.1菌种的培养和菌饼的制备选皿底平坦、直径为90 mm的洁净培养皿,干燥灭菌,在无菌操作条件下,倒入PDA培养基,制成平板,待冷凝后接入供试菌种。置于25 ℃恒温箱培养,待菌片均匀布满培养皿时,用直径为6 mm的打孔器在菌落边缘切下带菌培养基即为菌饼。
1.3.1.2带毒培养基的制备在无菌条件下,待灭菌后的PDA培养基温度降至55 ℃左右时,将培养基倒入培养皿中,待培养基自然分布均匀时,用移液枪迅速加入相应浓度的农药,小心摇匀,静置等待培养基冷却凝固。
1.3.1.3菌饼的移植待上述含菌培养基冷凝后,把打孔器中的菌饼(锈腐菌、黑斑菌、疫病菌)移入不同处理的带毒培养基中,置于25 ℃恒温培养箱培养。
1.3.1.4菌落直径的测量及计算方法由于疫病病原菌生长速度较快,所以疫病病原菌菌落初始直径为0.2 cm,12 h测量1次菌落直径。24 h测量1次锈腐病原菌、黑斑病原菌的菌饼直径,连续测量4次。 每个菌落按十字交叉法测量3次,取其平均数代表菌落直径。抑菌率计算公式如下:
抑制率=(对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径×100%。
1.3.2田间药效试验
1.3.2.1试验地点及试验设计试验在吉林农业大学药用植物园进行,试验地肥力中等,前茬作物为大豆,从移栽开始进行试验。所有小区管理水平一致,药后24 h无降雨,日平均气温在25 ℃左右。采取拉丁方随机区组设计,以更好地控制误差。
1.3.2.2施药与调查统计方法将药剂稀释成不同浓度,每7 d喷施1次农药,空白对照喷施等量清水。第3次喷药前和最后1次喷药后10 d分别调查并记录每小区总株数、病株数。病株率、防治效果计算公式如下:
病株率=病株数/调查总株数×100%;
防治效果=(空白对照区病株率-处理区病株率)/空白对照区病株率×100%。
1.4数据处理
采用SPSS 17.0软件对数据进行统计分析。
2结果与分析
2.1农药的室内抑菌筛选试验结果
农药的室内抑菌筛选试验结果(表1)表明:化学源农药中,效果较好的是代森类药,这与生产中所用农药相一致,因此本试验确定防治西洋参病害的主要农药为代森锰锌。同时对生物源农药也进行了筛选,其中春雷霉素、嘧菌酯、乙蒜素、多抗霉素、真菌净、水合霉素、多黏芽孢杆菌、宁南霉素、中生菌素、井冈霉素、氨基寡糖素、荧光假单胞杆菌等13种农药均具有较好的室内抑菌作用。笔者重点选用了嘧菌酯、多黏类芽孢杆菌、2%氨基寡糖素水剂、荧光假单胞杆菌进行了田间防治试验。定期喷施各种农药,调查发病率,防治虫害的主要农药是辛硫磷。
2.24种农药对西洋参疫病病原菌的室内抑制效果
由图1可知,4种农药中,嘧菌酯、2%氨基寡糖素水剂各稀释度药液对西洋参疫病菌菌落的生长均具有一定的抑制作用,其中以高浓度300倍稀释液抑菌效果较好,对西洋参疫病菌菌落生长的抑制率最高。多黏类芽孢杆菌300~500倍稀
表1不同农药的室内抑菌筛选试验
处理抑菌圈直径(cm)锈病黑斑病2%春雷霉素100倍液0B25%嘧菌酯100倍液B+A+80%乙蒜素100倍液AA+3%多抗霉素100倍液0A5%丙·香水剂600倍液B-A-88%水合霉素100倍液0A-107个/g多黏类芽孢杆菌100倍液0B+2%宁南霉素100倍液003%中生菌素100倍液B-B+10%井冈霉素100倍液002%氨基寡糖素水剂250倍液A-A-3 000亿个/g荧光假单胞杆菌250倍液A-A-80%代森锰锌600倍液AA+注:“A+”代表抑菌圈直径>6 cm,“A-” 代表6≥抑菌圈直径>3 cm,“B+” 代表3≥抑菌圈直径>2 cm,“B-” 代表2≥抑菌圈直径>1.5 cm。
释液具有抑菌效果。各稀释度的荧光假单胞杆菌药液对疫病菌菌落生长均无抑制作用,这可能与荧光假单胞杆菌这类微生物农药的抑菌机理有关,由于荧光假单胞杆菌的生长速度远不及疫病病原菌,所以田间防治疫病应该早防早治,以防为主。
2.34种农药对西洋参黑斑病病原菌的室内抑制效果
由图2可知,4种农药中嘧菌酯、多黏类芽孢杆菌、荧光假单胞杆菌对西洋参黑斑病菌菌落的生长均具有一定的抑制作用,其中嘧菌酯、多黏类芽孢杆菌以1 000倍液、1 500倍液抑菌效果较好,荧光假单胞杆菌以300倍液抑菌效果较好。嘧菌酯、多黏类芽孢杆菌、2%氨基寡糖素水剂、荧光假单胞杆菌对西洋参黑斑病菌菌落生长的最高抑制率分别为6862%、55.52%、52.38%、55.52%。
2.44种农药对西洋参锈腐病原菌的室内抑制效果
由图3可知,多黏类芽孢杆菌、荧光假单胞杆菌500倍液对西洋参锈腐病病原菌的抑制效果较好,对西洋参锈腐病菌菌落生长的抑制率最高分别为45.59%、31.21%。多黏类芽孢杆菌对西洋参锈腐病病原菌的抑制作用和嘧菌酯相当,处于较高水平。2%氨基寡糖素水剂1 000倍液对西洋参锈腐病病原菌的抑制效果较好,抑制率为15.61%。
2.5不同生物农药对西洋参病害的田间防治效果
由表2可以看出,第2次施药后20 d,2%氨基寡糖素水剂500倍液、荧光假单胞杆菌250倍液与多黏类芽孢杆菌500倍液的防效均值差异显著。第2次施药后20 d,2%氨基寡糖素水剂各浓度对西洋参病害的田间防效均高于嘧菌酯。2%氨基寡糖素水剂500倍液对西洋参病害的防效均值最高达86.97%,嘧菌酯500倍液防效均值最高达76.65%。荧光假单胞杆菌250倍液的防效均值在4种农药各浓度防效均值中均最大。荧光假单胞杆菌250倍液初始防效为95.17%,最终防效为76.03%。多黏类芽孢杆菌500倍液的田间防效均值与嘧菌酯2 000倍液相当,多黏类芽孢杆菌1 500倍液、嘧菌酯500倍液和嘧菌酯1 000倍液的防效均值相当。4种农药对西洋参病害防治效果由强到弱依次是:荧光假单胞杆
菌> 2%氨基寡糖素水剂> 嘧菌酯> 多黏类芽孢杆菌。其中荧光假单胞杆菌250倍液效果最好,其次是2%氨基寡糖素水剂500倍液。
3结论与讨论
本研究结果表明,各浓度2%氨基寡糖素水剂、荧光假单胞杆菌对西洋参病害的田间防效比嘧菌酯稍好,多黏类芽孢杆菌500倍液、1 500倍液与各浓度嘧菌酯的防效均值接近,嘧菌酯各浓度的初始防效与其他3种生物农药的初始值较为接近,最终防效却与3种生物农药产生了较大差异,这可能是因为3种生物农药对西洋参植株的防治效果较为持久,也有可能因为3种生物农药提高了西洋参植株对病害的抗性。
本研究的施药频率是依据常规化学农药来确定的,由于化学农药与生物农药防病机理不同,可以尝试减少生物农药的施药次数来防治病害,不仅可以降低农药成本,还可以降低劳动强度。
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