百菌清对香菇竞争性病原的抑菌效果及应用*
2021-09-08杨利娟訾慧君
高 苇,杨利娟,王 勇,訾慧君
(1.天津市农业科学院植物保护研究所,天津 300384;2.天津市农业科学院农产品保鲜与加工技术研究所,天津 300384)
香菇(Lentinus edodes) 原产于中国,是世界第二大栽培食用菌[1]。“十三五”时期,受国家政策支持,我国香菇产量快速增加,2018年我国香菇产量为1.043 2×107t,产值超过1千亿元,我国香菇产量占全球香菇总产量的95%以上,成为我国生产区域最广、总产量最高、影响最大的食用菌产品[2]。香菇发菌阶段菌丝体病害的发生会导致大量菌袋或培养料被丢弃,造成严重的经济损失。菌丝体病害是指竞争性病原在已灭菌的培养料上生长蔓延,形成各种颜色的分生孢子堆。一般在通风不良、高温高湿、培养料灭菌不彻底等条件下容易发生[3]。香菇生产中主要的竞争性病原为木霉(Trichoderma sp.)、脉孢霉(Neuropara sp.)、链格孢(Alternaria sp.)、青霉(Penicillium sp.)、曲霉(Aspergillus sp.)等真菌,竞争性病害的发生会使菌袋无法使用,造成减产甚至绝收[4-5]。
目前,对于香菇栽培过程中竞争性真菌病害的控制主要采用化学防治,多菌灵、二氯异氰尿酸钠等农药拌料或熏烟控制木霉等真菌的污染[6-7]。但药剂拌料对食用菌菌丝生长或子实体发育也会产生影响[8],二氯异氰尿酸钠菇房消毒及烟剂处理安全性低且抑制作用有限,因此生产中需要寻找高效、低毒的杀菌剂通过菇房消毒抑制竞争性侵染源危害。为此,通过测定杀菌谱较广的化学杀菌剂百菌清对香菇及其代料栽培中的4种主要竞争性病原(木霉、脉孢霉、链格孢和镰刀菌)菌丝生长和孢子萌发的抑制情况,以期为香菇生产中病害安全有效控制提供技术参考。
1 材料和方法
1.1 供试药剂
98.5%百菌清原药,江苏龙灯化学有限公司。10%百菌清烟剂,安阳市国丰农药有限公司。
1.2 供试菌株
香菇品种为香菇le49,来源于天津市农业科学院农产品保鲜与加工技术研究所食用菌研究室。4种香菇竞争性病原,分别为木霉、脉孢霉、链格孢和镰刀菌(Fusarium sp.),均从被污染的香菇菌袋中分离得到,并由天津市农业科学院植物保护研究所种苗病害研究室保存。
1.3 试验方法
1.3.1 百菌清对香菇及其竞争性杂菌菌丝生长的毒力测定
采用生长速率法测定[9]。用二甲基亚砜将98.5%百菌清原药溶解配制成质量浓度10 g·L-1的母液,再用无菌水稀释成系列试验浓度1 000.0 mg·L-1、100.0 mg·L-1、10.0 mg·L-1、1.0 mg·L-1和 0.1 mg·L-1。分别取4 mL各浓度药剂稀释液放入灭菌的小三角瓶内,加36 mL PDA培养基混合均匀后,即药剂浓度为 100.0 mg·L-1、10.0 mg·L-1、1.0 mg·L-1、0.1 mg·L-1和0.01 mg·L-1的含药平板,分别接种木霉、脉孢霉、链格孢和镰刀菌4种竞争性病原和香菇菌种,以不含药的菌种平板为空白对照,每个菌种各药剂稀释浓度设定3个重复。接种后,置于26℃恒温箱中,3 d~5 d后采用十字交叉法测量各处理菌落半径,并且计算抑菌率。以浓度对数值为X,菌丝生长抑制率的机率值为Y,计算毒力回归方程以及药剂的EC50值,以药剂的EC50值评价该药剂的抑菌活性。观察不同浓度的百菌清对香菇le49菌丝生长的影响。
1.3.2 百菌清对竞争性杂菌孢子萌发的毒力测定
采用孢子萌发法测定百菌清对病原孢子萌发的抑制作用[10]。木霉、脉孢霉、链格孢和镰刀菌4种竞争性病原转接到PDA平板上,27℃恒温培养箱中培养3 d~7 d后,用灭菌刷刷下各菌株孢子,分别配成浓度为1×105个/mL的病原孢子悬浮液。吸取50 μL病原孢子悬浮液,加入10 mL百菌清浓度分别为100.0 mg·L-1、10.0 mg·L-1、1.0 mg·L-1、0.1 mg·L-1和0.01 mg·L-1的溶液中,各病原菌菌液以加入10 mL无菌水中为空白对照,每个处理3个重复。25℃恒温培养箱中培养24 h和48 h后,通过显微镜观察各处理孢子萌发数目,并计算分生孢子萌发抑制率(IC,%),公式为:
式中:CG1为未经药剂处理小区的孢子萌发数目(个);CG2为处理后孢子萌发数量(个)。
1.3.3 10%百菌清烟剂对香菇菇房霉菌田间防效测定
试验于2018年8月27日在天津市食用菌技术工程中心试验香菇棚中进行,试验棚室连续5年栽培香菇等食用菌,且菌棒每年均受竞争性真菌病原污染,试验棚室具通风和加湿装置。
试验设置10%百菌清烟剂的烟熏用量3.00 g·m-3、4.00 g·m-3、5.00 g·m-3和 66%二氯异氰尿酸钠烟剂用量4.62 g·m-3及空白对照(不进行烟熏) 5个处理。每个处理包含2个菌菇栽培架,每个菇架3层,共放置180个菌棒,小区面积为4 m2,将各处理用棚膜制成烟帐罩罩于菇架上,使其空间密闭,然后进行烟熏处理,密闭24 h后,掀开棚膜通风。每个处理分别设置3个相同面积重复。45 d后,统计各处理发病菌棒数,并计算发病率及防治效果。
采用Duncan氏方法对各处理防治效果进行方差分析,比较各药剂处理间防治效果的差异显著性。发病率(I,%)的计算公式为:
式中:N1为各处理总菌棒数(个);N2为处理后发病菌棒数(个)。
防治效果(CE,%)的计算公式为:
式中:I1为空白对照的发病率(%);I2为各处理发病率(%)。
2 结果与分析
2.1 对香菇及其竞争性杂菌菌丝生长的毒力测定
百菌清原药对4种竞争性病原菌丝生长的抑制作用结果统计见表1。
表1 百菌清原药对4种竞争性病原菌丝生长的抑制作用Tab.1 Inhibitory effects of chlorothalonil to four competitive pathogenson on the mycelial growth
由表1可知,98.5%百菌清原药对香菇代料栽培中的竞争性病原木霉、脉孢霉、链格孢和镰刀菌具有不同程度的抑制作用。其中,百菌清对木霉菌丝生长的抑制作用最强,EC50值为0.632 1 mg·L-1,对脉孢霉抑制作用最弱。不同浓度百菌清对香菇le49菌丝生长的抑制作用统计结果见表2。
表2 不同浓度百菌清对香菇le49菌丝生长的抑制作用Tab.2 Inhibitory of different concentrations of chlorothalonil to Lentinus edodes le49 on the growth
由表2可知,不同浓度百菌清对香菇le49菌丝生长均存在一定的影响。百菌清使用浓度低于10 mg·L-1时,对香菇菌丝生长无显著抑制作用,香菇菌丝的长势(菌丝的稀疏及颜色)也与未施药对照相近,而百菌清使用浓度为100 mg·L-1时,菌丝生长速度显著低于对照。因此,低浓度百菌清对该香菇品种菌丝无抑制作用。
2.2 对竞争性杂菌孢子萌发的毒力测定
不同浓度百菌清对4种竞争性病原孢子萌发的抑制作用统计见表3。
表3 不同浓度百菌清对4种竞争性病原孢子萌发的抑制作用Tab.3 Inhibitory of chlorothalonil to four competitive pathogens on spore germination
由表3可知,98.5%百菌清原药在100 mg·L-1时对竞争性病原木霉和镰刀菌具有较高的孢子萌发抑制率,分别为100%和87.91%,对链孢霉和链格孢的孢子萌发抑制作用较弱,分别为 55.68%和49.14%。98.5%百菌清原药在 10 mg·L-1以下浓度时,链孢霉与链格孢2种竞争性病原的孢子萌发率与空白对照无显著差异;百菌清浓度在1 mg·L-1以下时,木霉与镰刀菌2种竞争性病原的孢子萌发率与空白对照无显著差异。
2.3 防效测定
10%百菌清烟剂防治菇房霉菌药效试验结果见表4。
表4 10%百菌清烟剂防治菇房霉菌田间药效试验结果Tab.4 Control effect of 10% chlorothalonil fumigant on mushroom mold
由表4可知,药剂处理45 d后统计各处理菌棒的发病率,空白对照菌棒霉菌发病率较高,为23.33%,各药剂处理的平均发病率在 3.70%~6.48%,10%百菌清烟剂处理的防效分别为72.22%、76.98%和84.12%。经方差分析和多重比较结果表明,试验药剂10%百菌清烟剂各剂量处理的防效与对照药剂处理防效无显著差异,均显著抑制了香菇菌棒的霉菌发病率。
3 结论与讨论
研究表明百菌清对香菇代料栽培中4种竞争性病原发生具有抑制作用,其中对木霉的菌丝生长和孢子萌发的抑制作用最强,对脉孢霉和链格孢菌丝生长和孢子萌发的抑制作用最弱。木霉是香菇代料栽培种最主要的竞争性病原,因此百菌清药剂可以用于生产中其竞争性病原的防治。考虑到竞争病原生长繁殖快、在栽培环境中长期潜伏,因此可将百菌清用于食用菌发菌阶段。10%百菌清商品化药剂烟剂菇房消毒后,香菇发菌阶段污染菌袋数目显著降低,10%百菌清烟剂5 g·m-3对菇房霉菌的防效达到 84.12%。
食用菌栽培中竞争性病原引起的菌袋污染不可避免,若未能及时控制,会导致大规模的减产绝收。试验结果为香菇生产中竞争性病原真菌的防控提供参考,在食用菌产品的质量安全前提下,推荐采取发菌前菇房10%百菌清烟剂熏蒸的方式,可以显著控制发菌阶段的霉菌污染,但对百菌清烟剂施用后的农药残留仍需进一步试验研究。