不同矿物源药剂对苹果斑点落叶病菌室内防效评价

丁辉，李丽，张树武，徐秉良，武娜娜，刘佳

(甘肃农业大学植物保护学院，甘肃省农作物病虫害生物防治工程实验室，甘肃 兰州 730070)

甘肃省是我国苹果的优势产区和生产大省，2017年全省苹果栽培面积已经达到24.33 hm2，跃居全国第2位，且产量达397.92万t，同比增长10.5%[1].苹果产业己成为甘肃省重要的经济组分[2].然而，近年来随着果树种植面积的逐渐扩大，受栽培管理技术的滞后和树龄老化等因素的影响，苹果病害的发生连年加重，尤其是苹果斑点落叶病的发生最为普遍和严重，已成为威胁全省苹果产业的重要因素之一[3].苹果斑点落叶病大量发生时，可造成果树提早落叶和落果，严重影响苹果产量，尤其在连年受害时，可导致树势衰弱并缩短果树的寿命[4].

目前，在农业生产中对苹果斑点落叶病的防治主要依靠传统的化学药剂，如戊唑醇、烯唑醇、代森锰锌和扑海因等[5].但随着以上药剂的不合理施用，严重破坏了果园生态环境，影响果实品质[6].因此，化学农药的不合理使用，不但带来了食品安全问题，而且导致苹果斑点落叶病菌产生耐药性[7].矿物源药剂是一类有效成分源于天然矿产无机物和矿物油的制剂，包括硫化物、砷化物、磷化物、铜制剂、氟化物和矿物油等，常可用作杀菌剂、杀虫剂、杀鼠剂和除草剂等，是农药发展初期的主要品种[8].氧化亚铜、石硫合剂、碱式硫酸铜、硫悬浮剂、氢氧化铜、氧氯化铜和波尔多液等矿物源药剂具有毒性低、对人畜及害虫天敌比较安全且对病原菌不易产生抗药性等优点[9].同时，矿物源药剂与传统的化学农药相比具有杀菌范围广、不易诱导病菌产生抗药性、安全性强和对常见的真菌及细菌性病害具有较好的防治作用[10]，并且还具有耐雨水冲刷和持效期长等特点，

近几年被广泛应用于植物病害的防治中[11].许美良等[12]的研究表明绿颖对黄瓜白粉病具有较好的防治效果，且对黄瓜具有促生作用.韩盛等[13]研究表明77%氢氧化铜干悬浮剂、37.5%氢氧化铜悬浮剂和波尔多液对加工番茄细菌性斑点病具有较好的防治效果.何红卫[14]研究发现矿物源农药绿颖对草莓白粉病菌具有较好的抑制作用.陈臻等[15]研究发现黄腐酸能够抑制苹果树腐烂病菌菌丝的生长且其浓度越高抑制效果越显著.因此，以上研究结果表明矿物源药剂在其他农作物病害防治方面已得到了长足发展，但应用矿物源药剂防治苹果斑点落叶病的发生和危害目前尚未有报道.

因此，本试验测定了4种矿物源药剂对苹果斑点落叶病病原菌的抑制作用以及对离体叶片的保护效果，旨在筛选获得对苹果斑点落叶病防效较佳的矿物源药剂种类及最适浓度，为苹果斑点落叶病的防治提供理论依据，并对减少环境污染、保障农产品安全和改善化学药剂对病原菌产生耐药性等方面具有重要意义.

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试病原菌 供试苹果斑点落叶病菌为链格孢苹果专化型(Alternariamali)，由甘肃农业大学植物保护学院植物病原学实验室提供.

1.1.2 供试药剂 供试4种药剂均购买于甘肃省农业科学院农药市场，药剂具体情况见表1.

表1 供试药剂

1.1.3 供试叶片 供试叶片采集于甘肃省兰州市西固区崔家崖村苹果园，品种为‘新红星’，树龄为6 a.

1.2 试验方法

1.2.1 苹果斑点落叶病菌活化及培养 挑取保存于4 ℃冰箱的苹果斑点落叶病菌菌丝，接种于PDA培养基中，并置于25 ℃、16 h光照和8 h黑暗的恒温箱中培养5 d.重复上述步骤进行二次纯化，得到的菌种用于接种试验并保存备用.

1.2.2 含药培养基制备 利用无菌水将氢氧化铜、波尔多液、硫酸铜钙和氧化亚铜按照药剂推荐浓度配制成水剂，并将其加入未凝固的PDA培养基(70 mL)中充分摇匀，制成不同质量浓度的含药培养基(表2).

表2 4种供试药剂质量浓度

1.2.3 不同矿物源药剂对苹果斑点落叶病菌抑制效果及室内毒力测定 采用菌落生长速率法[16].将分离活化好的苹果斑点落叶病菌菌饼(d=5 mm)接种于不同处理的含药培养基中，以加入无菌水的培养基作为对照，每个处理重复3次，置于25 ℃恒温培养箱中进行培养，3 d后观察菌落生长状况并采用“十字交叉法”测量菌落直径，测至第5天并计算菌落生长抑制率和药剂EC50[17].计算方法如下：

菌落生长抑制率(%)= [(对照菌落直径-处理菌落直径) / (对照菌落直径-0.5)]×100

将抑制率转化为机率值，药剂质量浓度转化为药剂浓度对数，令各药剂质量浓度对数值为x，且令抑菌率的机率值为y，根据公式得出供试药剂质量浓度EC50值，并且比较各药剂的毒力效果.

1.2.4 不同矿物源药剂对离体叶片保护效果测定 采用离体叶片接种法[18].将采摘的苹果叶片经自来水冲洗干净，利用75%酒精消毒15 s，并用无菌水冲洗3次.然后置于超净工作台晾干后烫伤.将已配制好的4种药剂的最佳质量浓度(经毒力测定筛选出的最佳浓度)喷施于叶片，待叶片晾干后将培养3 d的苹果斑点落叶病菌菌饼(d=5 mm)接种于伤口，每个叶片1个接种点，每个处理重复3次，以喷施无菌水后接种病原菌的处理作为对照.在25 ℃的温度下保湿培养10 d后，采用“十字交叉法”测量病疤长径和短径，并计算病疤面积和保护效果.

病疤面积(cm2)= 1/4×π×长径×短径

1.3 数据统计与分析

试验数据采用Microsoft Excel 2007整理，利用DPS 7.5统计分析软件对数据进行方差分析及其差异显著性检验 (Duncan氏新复极差法).

2 结果与分析

2.1 不同矿物源药剂对苹果斑点落叶病菌的毒力效果

不同质量浓度的矿物源药剂对苹果斑点落叶病菌的菌落生长均具有显著的抑制作用，且随着矿物源药剂质量浓度的升高抑菌活性均逐渐升高.与对照相比，当77%硫酸铜钙、80%波尔多液、77%氢氧化铜和86.2%氧化亚铜的最高质量浓度分别为1.28、2.67、0.26、0.17 μg/mL时，接种培养5 d后，其抑菌率分别为81.22%、90.24%、91.01%和93.38%.同时，随着4种矿物源药剂质量浓度的升高，抑菌活性趋势均逐渐升高，接种培养第5天时其EC50值分别为0.780 4、0.419 2、0.140 7、0.112 0 μg/mL(表2)，其中氧化亚铜在4种药剂中对苹果斑点落叶病菌的抑制率最高，当质量浓度分别为0.17(图1-B)、0.14(图1-C)、0.12(图1-D)、0.11(图1-E)和0.10 μg/mL(图1-F)时，抑菌率随着药剂质量浓度的升高而上升，分别为32.23%、50.03%、60.88%、77.11%和93.38%.

A：CK；B～F：氧化亚铜浓度分别0.17、0.14、0.12、0.11和0.10 μg/mL. A:CK；B～F：copper hydroxide concentration was 0.17，0.14，0.12，0.11 and 0.10 μg/mL，respectively.图1 不同质量浓度氧化亚铜对苹果斑点落叶病菌的抑制效果Figure 1 Inhibitory effect of cuprous oxide at different concentrations on Alternaria mali

表2 4种矿物源药剂对苹果斑点落叶病菌菌落生长的影响

2.2 不同矿物源药剂对接种病原菌的离体叶片的保护效果

与对照相比，4种矿物源药剂对接种苹果斑点落叶病病原菌的离体叶片均具有不同程度的保护效果.处理10 d后，氧化亚铜对病斑扩展的抑制效果最好，面积仅为0.24 cm2，保护效果为92.35%(图2-E)，与对照相比差异显著(图2-A)，且优于其他3种药剂.氢氧化铜处理的病斑面积为0.39 cm2，保护效果为87.79%(图2-B)；波尔多液处理的病斑面积为1.02 cm2，保护效果为67.98%(图2-C)；硫酸铜钙处理的病斑面积为0.48 cm2，保护效果为84.81%(图2-D).同时，随着4种矿物源药剂质量浓度的升高，其对叶片的保护效果越好(表3).

A：CK；B：氢氧化铜；C：波尔多液；D：硫酸铜钙；E：氧化亚铜.A：CK；B：copper hydroxide；C：cordeaux solution；D：copper calcium sulfate；E：cuprous oxide.图2 不同矿物源药剂对接种苹果斑点落叶病原菌的离体叶片的保护效果Figure 2 Protection effect of different mineral source agents on in vitro leaves of apple after inoculation with Alternaria mali

表3 4种不同矿物源药剂对离体叶片的保护效果

3 讨论

目前，苹果斑点落叶病仍以传统的化学药剂防治为主，但长期不合理使用不仅会导致病原菌产生耐药性，显著降低防治效果，而且造成环境污染.矿物源药剂具有对病原菌不易产生抗药性且毒性低的特点，是传统药剂的可替代选择.本试验结果表明，不同矿物源药剂(氢氧化铜、波尔多液、硫酸铜钙、氧化亚铜)对苹果斑点落叶病菌均有明显的抑制作用，其中氧化亚铜对病原菌的抑菌效果及对离体叶片保护效果最好，且随着药剂质量浓度的升高保护效果越好，这与林维碧等[19]对辣椒炭疽病的田间药剂试验结果一致，86.2%氧化亚铜的防治效果达到74%，防治和治疗效果均明显高于70%的甲基托布津并具有增产作用.叶建春等[20]研究表明氧化亚铜是一种防治荔枝霜疫霉病较好的杀菌剂.王丽慧等[21]研究发现，氧化亚铜还可用于防治黄瓜霜霉病，且防治效果优于传统的化学药剂.以上学者的研究结果表明，氧化亚铜对部分作物的病害有较好的防治效果，而本试验的研究发现氧化亚铜对接种苹果斑点落叶病病原菌的离体叶片有较好的保护作用，且优于其他3种矿物源药剂.研究结果为矿物源药剂在苹果斑点落叶病的田间防治和应用奠定了理论基础.

然而，由于铜离子在不同作物、不同部位以及不同生长阶段的敏感性不同，施药时间和部位也是决定药效的关键因素[22].果实生长期是苹果斑点落叶病最易发病的时期，要尽早在果树萌芽期对嫩芽进行早期喷药预防，发病前喷药可以大幅减轻病害的发生，且尽量避免在雨前喷药[23].杨君丽等[24]研究发现氧化亚铜对辣椒疫霉菌和根腐病菌的抑制效果不同，所以氧化亚铜在不同作物上的用药量也会影响其对病害的防治效果.同时，本试验有关氧化亚铜对苹果斑点落叶病的田间防治效果还需进一步研究.

4 结论

本试验通过室内毒力测定和离体叶片试验的结果表明，4种矿物源药剂对苹果斑点落叶病菌的菌落生长均有抑制作用且对接种苹果斑点落叶病菌的离体叶片具有较好的保护效果，其中氧化亚铜的作用效果明显优于其他3种药剂.因此，氧化亚铜可以替代传统化学制剂，作为防治苹果斑点落叶病的最佳矿物源药剂.