5 种生物药剂对葡萄炭疽病药效研究*
2021-02-05李宝燕栾炳辉李凌云田园园王英姿
石 洁,李宝燕,栾炳辉,李凌云,田园园,王英姿,
(1 山东省烟台市农业科学研究院,265500)(2 烟台大学生命科学学院)
葡萄炭疽病主要由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)侵染引起[1],以危害葡萄果实为主,近成熟或成熟期时表现症状明显。果实受害后,先在果面产生针头大小的褐色小圆斑,之后逐渐扩大并凹陷,表面产生同心轮纹状排列的暗黑色小颗粒,即病原菌的分生孢子盘,环境湿度大时发病部位出现粉红色分生孢子团[2-3],严重时,病斑扩展至全穗,病穗率50%~70%,对葡萄产业危害严重。目前,葡萄炭疽病仍以化学防治为主,因杀菌剂单一,连续、多次施用导致病原菌对其敏感性降低[4],同时存在用药量大、果园生态环境恶化、农药残留超标等问题。为满足现代葡萄产业农药减施增效发展要求,急需筛选出可与化学杀菌剂交替轮换使用的有效生物药剂,以减少化学药剂用量,保障葡萄产业的可持续健康发展。
生物杀菌剂具有安全、高效、无污染的优点,对环境保护和食品安全具有重要作用。植物源杀菌剂丁子香酚对防治苹果轮纹病[5]、樱桃茎腐病[6]、葡萄霜霉病[7]及葡萄灰霉病[8]等有效;植物源生物碱类农药苦参碱是防治葡萄霜霉病的有效药剂[7];植物仿生农药乙蒜素可防治樱桃茎腐病[6]、花生叶斑病[9]等;微生物源农药多抗霉素防治葡萄霜霉病[7]、黑痘病、穗轴褐枯病、灰霉病[10]和黄瓜白粉病[11]等效果较好;微生物源N-糖苷类抗生素中生菌素对番茄青枯病的防效较好[12]。但这5 种生物药剂对葡萄炭疽病的防治效果尚未见报道。
本研究测定了丁子香酚等5 种生物药剂对葡萄炭疽病菌的毒力,并选取4 种室内抑菌活性较好的药剂开展了田间试验,以期筛选出可以减少和替代化学农药防治葡萄炭疽病的生物药剂,对降低果品农药残留和延缓抗药性具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 供试菌株
于烟台市农业科学研究院植保园采集葡萄炭疽病典型病果,经组织分离与纯化培养后获得纯系菌株。
1.2 供试药剂
供试药剂:3%多抗霉素可湿性粉剂,广东省东莞市瑞德丰生物科技有限公司;0.3%丁子香酚可溶性液剂,山东省亿嘉农化有限公司;1.5%苦参碱水剂,成都新朝阳作物科学有限公司;80%乙蒜素乳油,天津市汉邦植物保护剂有限责任公司;3%中生菌素可湿性粉剂,福建凯立生物制品有限公司。对照药剂:80%代森锰锌可湿性粉剂,陶氏益农农业科技(中国)有限公司。
1.3 室内毒力测定
1.3.1 含药培养基的配制
将配制的药剂母液稀释后加入PDA 培养基,3%多抗霉素可湿性粉剂浓度梯度为15 000、7 500、3 750、1 875、937.5、468.75 mg/L,3%丁子香酚可溶性液剂浓度梯度为0.75、0.6、0.5、0.43、0.38、0.33 mg/L,1.5%苦参碱水剂浓度梯度为100、50、25、12.5、6.25 mg/L,80%乙蒜素乳油浓度梯度为160、80、40、20、10、5 mg/L,3%中生菌素可湿性粉剂浓度梯度为100、50、25、12.5、6.25 mg/L。
1.3.2 试验方法
采用菌丝生长速率法[13]测定药剂对病原菌的抑制作用。以不加药平板为对照,每个浓度重复4 次。于25 ℃下恒温培养5 d 后,采用十字交叉法垂直测量平板菌落直径,与对照相比计算试验药剂对炭疽病菌菌丝生长的抑制率。利用SPSS 数据处理系统计算各药剂毒力回归方程、相关系数r和EC50。
抑制率(%)=[(对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径]×100
1.4 田间试验
1.4.1 试验地概况
2018 年7—9 月于蓬莱潮水酿酒葡萄园进行试验,栽植品种‘蛇龙珠’,树龄10 年,篱架式栽培,行株距1.5 m×1.0 m,试验区域内树势一致,炭疽病常年发生,沙壤土,配有滴灌带,肥水良好,管理水平较高。
1.4.2 试验药剂选择及浓度设置
选取对炭疽病菌抑制效果较好的丁子香酚、苦参碱、乙蒜素、中生菌素进行田间药效试验。供试药剂处理:0.3%丁子香酚可溶性液剂1 000、1 250、1 500 倍液,1.5%苦参碱水剂500、600、700 倍液,80%乙蒜素乳油1 000、1 250、1 500 倍液,3%中生菌素可湿性粉剂600、800、1 000 倍液。选保护性杀菌剂80%代森锰锌可湿性粉剂800 倍液作为药剂对照,以喷洒等量清水作为空白对照。
1.4.3 试验设计及调查方法
设置14 个处理,4 次重复,56 个试验小区,每个小区10 株葡萄树,小区面积10 m×1.5 m,随机区组排列。在葡萄炭疽病发生前进行试验,以MATABI Super Green 16 型背负式喷雾器喷雾,以植株均匀着药为止。7 月28 日首次喷药,药前调查发病基数,每隔7 d 施药1 次,连续施药3 次。末次药后10 d 调查发病情况。每个小区随机选择20 个果穗,记录总果数及受害病果数,计算病果率及防效。利用DPS 数据处理系统对各小区的防治效果进行方差分析,并用DMRT 法进行多重比较。
病果率(%)=(病果数/总果数)×100
防治效果(%)=[(对照受害果率-处理受害果率)/对照受害果率]×100
2 结果与分析
2.1 室内毒力测定结果
丁子香酚抑制葡萄炭疽病菌菌丝生长效果最好,EC50为0.50 mg/L;苦参碱、中生菌素、乙蒜素抑制效果次之,EC50分别为20.03、22.05、33.04 mg/L;多抗霉素抑制效果最差,EC50高达3 420.15 mg/L(表1)。对照药剂代森锰锌EC50为42.66 mg/L,除多抗霉素外,丁子香酚、苦参碱、乙蒜素、中生菌素EC50值均低于对照药剂,抑菌效果较好,可进一步开展田间药效研究。
表1 不同杀菌剂对葡萄炭疽病菌菌丝的毒力测定结果
2.2 田间药效试验结果
由表2 可知,0.3%丁子香酚可溶性液剂1 000~1 250 倍液防效最高,为91.41%~93.49%,显著优于其他药剂;0.3%丁子香酚可溶性液剂1 500 倍液、80%乙蒜素乳油1 000~1 500 倍液防效次之,为80.21%~83.50%,显著低于对照药剂代森锰锌,显著高于中生菌素和苦参碱各处理,其中乙蒜素3 个处理间防效差异不显著;1.5%苦参碱水剂500~700倍液防效最低,为67.75%~70.95%。
3 讨论与结论
环渤海湾地区鲜食葡萄采用药剂防控结合果实套袋技术,可有效控制炭疽病的发生,但酿酒葡萄炭疽病发生仍较重。由于长期使用化学杀菌剂,在药剂的选择压力下,病原菌产生一定抗药性而使防治效果下降甚至丧失。据报道,葡萄炭疽病菌已对多菌灵、甲基硫菌灵、乙霉威表现为高水平抗药性[14-16],对戊唑醇、烯唑醇、腈菌唑等麦角甾醇生物合成脱甲基抑制剂类(DMIs)杀菌剂敏感性也逐渐降低[15-18]。而筛选的供试生物药剂与上述苯并咪唑类、DMIs 等杀菌剂作用机理不同[19-24],生产中可轮流施用,以减缓抗药性的发生与发展。
表2 不同杀菌剂防治葡萄炭疽病田间试验结果
毒力测定结果表明,丁子香酚、苦参碱、乙蒜素、中生菌素对葡萄炭疽病菌的抑制效果较好,均优于常规化学药剂代森锰锌,多抗霉素抑菌效果较差,EC50高达3 420.15 mg/L。而杨敬辉等2014 年发现50%多抗霉素对采自江苏省的葡萄炭疽病菌EC50为70.34 mg/L[25]。分析可能是药剂有效成分含量及两地菌株抗药性不同,或经过多年药剂选择,炭疽病菌对药剂敏感性降低,造成抑菌效果产生差异。综合室内外试验结果得出,0.3%丁子香酚、80%乙蒜素对葡萄炭疽病的田间防效在80%以上,可作为防控葡萄炭疽病的有效替代药剂与常规化学药剂代森锰锌轮换使用,推荐使用倍数均为1 000~1 500 倍。此外,丁子香酚对葡萄霜霉病菌及灰霉病菌抑制效果较好,且对2 种病害表现出较优的田间防效[7-8],生产中可作为兼防多种葡萄病害的有效药剂使用,具有较好的推广应用前景。