5种矿物源农药对兰州百合3种病害室内防效评价

2022-02-10蔺珂梁巧兰魏列新姜玉玲孟秀鹏岳阳陈应娥梁旭东

植物保护 2022年1期

蔺珂梁巧兰魏列新姜玉玲孟秀鹏岳阳陈应娥梁旭东

摘要

為了筛选高效低毒且对兰州百合3种病害具有较高防效的矿物源农药，本试验采用生长速率法、黄瓜子叶法及喷雾、灌根法分别测定了5种矿物源农药对引起兰州百合病害病原菌灰葡萄孢Botrytis cinerea、交链格孢Alternaria alternata、裂褶菌Schizophyllum commune 的抑菌作用、活性、离体防效和室内盆栽防效，明确了其防病持效期及对百合的安全性。结果表明，86.2%氧化亚铜WP对灰葡萄孢、交链格孢、裂褶菌的抑菌作用均最好，EC50分别为286.52、203.17、39.42 μg/mL，29%石硫合剂AS对灰葡萄孢、交链格孢的抑菌作用较好，EC50分别为683.56、320.20 μg/mL，46%氢氧化铜WG对裂褶菌的EC50为89.60 μg/mL;离体防效测定表明，86.2%氧化亚铜WP和29%石硫合剂AS对百合灰霉病、叶斑病防效均较好，保护作用和治疗作用防效分别在78%和70%以上，86.2%氧化亚铜WP和46%氢氧化铜WG对百合鳞茎腐烂病防效较好，保护作用和治疗作用防效分别在83%和76%以上;室内盆栽防效测定表明，86.2%氧化亚铜WP对兰州百合3种病害的防效最好，均在61%以上，但防效均低于各自对照化学药剂;86.2%氧化亚铜WP对百合灰霉病、29%石硫合剂AS对百合叶斑病、46%氢氧化铜WG对百合鳞茎腐烂病的防病效果均在第7天时最高，分别为71.75%、73.96%、75.00%，持效期为7 d，且对兰州百合安全。研究结果为利用矿物源农药有效防治兰州百合灰霉病、叶斑病和鳞茎腐烂病提供依据。

关键词

矿物源农药;百合病害;活性测定;防治效果;持效期;安全性

中图分类号：

S435.67

文献标识码：B

DOI：10.16688/j.zwbh.2020620

Evaluation of indoor control effects of five mineral pesticides against three diseases of Lanzhou lily

LIN Ke1，LIANG Qiaolan1*，WEI Liexin1，JIANG Yuling1，MENG Xiupeng1，YUE Yang1，CHEN Ying’e1，LIANG Xudong2

（1. College of Plant Protection， Gansu Agricultural University， Biocontrol Engineering Laboratory of

Crop Diseases and Pests of Gansu Province， Lanzhou730070， China; 2. Agricultural Technology

Extension Station of Qilihe District， Lanzhou City， Lanzhou730050， China）

Abstract

In order to screen the mineralderived pesticides with highefficiency and lowtoxicity against the three kinds of Lanzhou lily diseases， the inhibition effect， virulence， in vitro control effect， safety and duration of disease prevention of the five mineralderived pesticides on the pathogenic Botrytis cinerea， Alternaria alternata， Schizophyllum commune were investigated by the growth rate method， cucumber cotyledon method， spray and root drenching method， respectively. The results showed that the cuprous oxide 86.2% WP had the best inhibition effects to B.cinerea， A.alternata， and S.commune， with the EC50 values of 286.52， 203.17 and 39.42 μg/mL， respectively. Lime sulfur 29% AS had good inhibition effects to B.cinerea and A.alternata， with the EC50 values of 683.56 and 320.20 μg/mL， respectively. Copper hydroxide 46% WG had good inhibition effect to S.commune， with the EC50 value of 89.60 μg/mL. The in vitro control effect test showed that cuprous oxide 86.2% WP and lime sulfur 29% AS had good control effects to B.cinerea and A.alternata， and the protective effects and therapeutic effects were above 78% and 70%， respectively. Cuprous oxide 86.2% WP and copper hydroxide 46% WG had better control effects to S.commune， and the protective effects and therapeutic effects were above 83% and 76%， respectively. The indoor potted test showed that cuprous oxide 86.2% WP had the best control effect on the three diseases of Lanzhou lily， with the efficacies of above 61%， but lower than their respective chemical control. The prevention effects of cuprous oxide 86.2% WP on lily gray mold， lime sulfur 29% AS on lily leaf spot and copper hydroxide 46% WG on lily bulb rot were the highest on the 7th day， with the efficacies of 71.75%， 73.96% and 75.00%， respectively. The persistent period of the mineral pesticides is seven days， and they were safe to Lanzhou lily. The results provide a basis for the effective control of Lanzhou lily gray mold， leaf spot and bulb rot by using mineralderived pesticides.

Key words

mineral pesticide;lily disease;activity assay;control effect;persistent period;safety

兰州百合是百合科Liliaceae百合属Lilium多年生草本植物，个头硕大、味道甜美、色泽洁白，在可食用的品种当中，兰州百合、宜兴百合、龙牙百合为优质种，其中以兰州百合营养最为丰富，是我国唯一的甜百合[1 2]，也是甘肃省兰州市特色产品。具有清热解毒、滋阴养肺、增强人体免疫力等药用价值，素有“兰州百合甲天下”的美誉[3 5]。已经成为当地农民摆脱贫困、增加收入的支柱产业，畅销国内外[6]。自20世纪80年代起，兰州百合产业迅速发展起来，种植面积从当时的333.33 hm2发展到了2016年的7 133.33 hm2，增长了20.40倍[5]。兰州百合的种植区域集中、生产周期长、轮作倒茬困难、连作障碍现象普遍，近年来随着兰州百合种植面积的持续扩大和种植年限的不断延长，兰州百合叶部以及鳞茎病害日趋严重，严重影响了百合的产量和质量，已成为遏制百合生产的重要因素之一[7 8]。

目前，生产中对百合病害的防治主要依赖于化学农药，在百合病害防治中取得了显著效果，但由于农户在使用中不科学合理用药、随意增加用药次数、加大用药量，引起残留污染，并导致病原菌产生抗药性，防治效果降低，严重影响百合的产量和品质。生物农药是利用天然物质或者生命体来对植物病虫害进行有效的控制[9]，目前常用的生物农药有植物源农药、矿物源农药、微生物源农药以及农用抗生素类农药等。其中矿物源农药对病虫害的作用机理大多是物理作用，毒性比较低，对人畜、天敌都比较安全，耐雨水冲刷，而且成本相比于其他生物农药较低，属于低风险农药，符合环境友好型、资源节约型的农业发展趋势，近年来被广泛用于植物病害防治[10]。研究发现，86.2%氧化亚铜、45%石硫合剂防治猕猴桃果实腐烂病和小麦白粉病的防效可达86.76%和77.42%[11 12]。99%矿物油乳油、37.5%氢氧化铜悬浮剂和波尔多液防治果蔬白粉病和番茄细菌性斑点病，防效达到99.84%、90.47%和67.43%，且对黄瓜、草莓和番茄安全[13 14]。而有关利用矿物源农药防治兰州百合主要病害的研究尚未见报道。

因此，本试验选用5种矿物源农药对兰州百合灰霉病、叶斑病、鳞茎腐烂病病原菌进行抑菌作用、室内活性、离体防效、室内盆栽防效、防病持效期和对百合的安全性进行了测定，为指导利用矿物源农药防治兰州百合病害提供依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试病原菌：灰葡萄孢 Botrytis cinerea、交链格孢 Alternaria alternata、裂褶菌 Schizophyllum commune，保存于甘肃农业大学农药学实验室4℃冰箱中。

供试药剂：见表1。

供试植株：黄瓜品种‘津研4號’，购于天津市蔬菜研究所，兰州百合购于兰州百合种球繁育基地。

1.2试验方法

1.2.1 矿物源农药对兰州百合3种病害病原菌抑菌作用

病原菌活化：挑取保存于4℃冰箱中的灰葡萄孢、交链格孢、裂褶菌，接种于PDA培养基中央进行活化，并置于25℃恒温箱培养4 d，保存备用。

在超净工作台上用灭菌水将上述5种矿物源农药按照推荐使用浓度的50倍配成药液，取1 mL药液加入到灭菌冷却至45℃的49 mL PDA培养基中，充分混匀，倒入4个90 mm灭菌培养皿中制成含药培养基，并以加入1 mL无菌水的PDA培养基为对照。用打孔器在上述活化后病原菌菌落边缘打直径5 mm的菌饼，菌丝朝下接入含药PDA平板和对照PDA平板中央，置于25℃下恒温培养，每个处理重复4次，4 d后采用十字交叉法测量菌落直径，并按下式计算药剂抑菌率。

抑菌率= 对照菌落直径处理菌落直径对照菌落直径 5 ×100%。

采用含毒介质生长速率法[15]，对抑菌率在50%以上的药剂进行室内活性测定，将药剂按照表2中浓度梯度用灭菌水稀释，按上述同样方法制成含药培养基，接菌，4 d后采用十字交叉法测量菌落直径、计算不同浓度药剂的抑菌率。

将药剂浓度转化为浓度对数，抑菌率转化为几率值，以各药剂浓度对数值为x，以抑菌率几率值为y，求出毒力回归方程y=a+bx和EC50，比较各药剂的活性大小。

1.2.2 矿物源农药对兰州百合3种病害离体防效测定

根据1.2.1测定结果，分别选择对3种病害抑菌活性较好的矿物源药剂，以抑菌率最大时的浓度用灭菌水配制成药液（见表5），备用。

采用黄瓜子叶法[16 19]对百合灰霉病进行离体防效测定。选用健康的、大小一致的黄瓜种子（‘津研4号’），催芽，待露白后，种植于装有灭菌土壤的营养钵中，然后置于适宜的环境条件，温度（25±1）℃，相对湿度60%，光照L∥D=16 h∥8 h的人工气候室，培育幼苗，待子叶充分展开后摘取生长一致的子叶，备用。

保护作用测定：取上述培养的黄瓜幼苗的子叶，用75%乙醇表面消毒1 min、无菌水清洗3次后晾干，浸入上述配制的各矿物源药液内，3 min后取出用滤纸将多余药液吸干，放入直径90 mm的培养皿中（培养皿底部垫有浸水海绵，上覆一层滤纸），每皿4片子叶，重复3次，中间用湿脱脂棉球保湿。药液晾干后用打孔器在灰葡萄孢菌落边缘打直径5 mm的菌饼置于子叶中间，在气候箱中于（25±1）℃，相对湿度60%，L∥D=16 h∥8 h条件下培养4 d后，用十字交叉法测量病斑直径，按下式计算防治效果：

防治效果= 对照病斑直径处理病斑直径对照病斑直径 5 ×100%。

治疗作用测定：用打孔器在灰葡萄孢菌落边缘打直径5 mm的菌饼置于子叶中间，放入90 mm的培养皿中，每皿4片子叶，重复3次，中间用湿脱脂棉球保湿，放置于气候箱中于（25±1）℃，

相对湿度60%，L∥D=16 h∥8 h条件下培养36 h后，取出子叶浸入上述不同矿物源药液中，然后按保护作用测定方法进行培养、测定，最后计算防治效果。

选用大小一致的健康百合叶片和百合鳞片用75%乙醇进行表面消毒1 min，无菌水清洗3次并晾干，晾干后分别对百合叶斑病、鳞茎腐烂病进行离体防效测定，测定方法同百合灰霉病保护作用和治疗作用防效测定方法。

1.2.3 矿物源农药对兰州百合3种病害室内盆栽防效测定

根据离体防效测定结果，选用对兰州百合3种病害防治效果较好的矿物源药剂进行室内盆栽防效测定，用灭菌水将各矿物源农药配成相应浓度（见表6），分别以500 g/L異菌脲SC、80%代森锰锌WP、75%百菌清WP化学药剂作为对照。室内种植百合幼苗，选择长势一致的百合幼苗，分别用于测定不同矿物源药剂对百合灰霉病、叶斑病、鳞茎腐烂病的防治效果。灰霉病、叶斑病采用喷雾法，鳞茎腐烂病采用灌根法，每个处理3盆，每盆喷施（灌根）20 mL，重复3次，以喷施（灌根）自来水为对照。药剂处理3 d后用喷雾法及灌根法接种各病原菌孢子悬浮液（1×109 个/mL），然后置于适宜条件的人工气候室中培养，温度（25±1）℃，相对湿度60%，L∥D=16 h∥8 h，培养7 d后根据以下分级标准调查发病情况，并计算病情指数及防治效果。

灰霉病、叶斑病分级标准：0级，叶片无病斑;1级，病斑面积占总叶片面积的1%以下;2级，病斑的面积占总叶片面积的2%～5%;3级，病斑的面积占总叶片面积的6%～20%;4级，病斑的面积占总叶片面积的21%～40%;5级，病斑的面积占总叶片面积的40%以上[20]。

鳞茎腐烂病分级标准：0级，无病斑;1级，病斑面积占整个鳞片面积的5%以下;2级，病斑面积占整个鳞片面积的6%～10%;3级，病斑面积占整个鳞片面积的11%～20%;4级，病斑面积占整个鳞片面积的21%～50%;5级，病斑面积占整个鳞片面积的50%以上[21]。

病情指数=∑（各级代表值×发病叶片数）/（最高级代表值×调查总叶片数）×100;

防治效果=（对照组病情指数处理组病情指数）/对照组病情指数×100%。

1.2.4 矿物源农药对兰州百合3种病害保护作用持效期测定

将1.2.3中各矿物源农药及化学农药配成相应浓度（见表7），用各药液喷雾（灌根）处理盆栽的兰州百合幼苗，每个处理15盆，每盆喷施（灌根）20 mL，重复3次，以化学药剂和无菌水喷雾（灌根）作为对照，分别于处理后3、5、7、9、11 d接种病原菌孢子（1×109 个/mL），灰霉病、叶斑病采用喷雾法，鳞茎腐烂病采用灌根法，处理后的百合植株置于人工气候室中培养（25℃±1℃，相对湿度60%，L∥D=16 h∥8 h），培养7 d后调查发病情况，按1.2.3中的分级标准，计算病情指数及防治效果。

1.2.5矿物源农药对兰州百合安全性评价

通过室内防效测定选出对兰州百合3种病害病原菌防治效果较好的药剂，按药剂推荐浓度用灭菌水配制成药液，即86.2%氧化亚铜WP 1 250 μg/mL 、46%氢氧化铜WG 2 000 μg/mL、29% 石硫合剂AS 3 300 μg/mL喷雾处理百合幼苗，让叶片正反面及土壤表面布满药剂。分别于施药后1、3、5、7、9、11 d观察百合的生长情况，确定其对兰州百合是否产生药害。

1.2.6数据分析

试验数据用Microsoft Excel 2010整理，采用SPSS 25.0软件进行probit分析、卡方检验，并用Duncan氏新复极差法进行差异显著性检验。

2结果与分析

2.1矿物源农药对兰州百合3种病原菌抑菌作用

结果表明，5种矿物源农药对3种病原菌均有不同程度的抑制作用。其中86.2%氧化亚铜WP对灰葡萄孢、交链格孢、裂褶菌的活性均最好，EC50分别为286.52、203.17、39.42 μg/mL（表3），浓度为1 250 μg/mL时抑菌率分别为86.84%、97.86%、100%（表4）;其次，对灰葡萄孢和交链格孢活性较好的是29%石硫合剂AS，EC50分别为683.56、 320.20 μg/mL，浓度为3 300 μg/mL时抑菌率分别为82.26%、87.13%;对裂褶菌活性较好的是46%氢氧化铜WG，EC50为89.60 μg/mL，浓度为2 000 μg/mL时抑菌率为100%;50%硫磺SC对上述3种病原菌的活性均最差，EC50 分别为3 253.32、4 362.46、3 135.82 μg/mL，浓度为5 000 μg/mL 时抑菌率分别为51.68%、57.71%、58.24%（表3、表4）。

2.2矿物源农药对百合3种病害离体防效测定

5种矿物源农药对兰州百合3种病害均有不同程度的防治效果，且存在显著差异。其中86.2%氧化亚铜WP 1 250 μg/mL

和29%石硫合剂AS 3 300 μg/mL对灰霉病、叶斑病防治效果均最好，

对灰霉病保护作用防效分别为85.26%、78.95%，治疗作用防效分别为81.63%、70.41%;对叶斑病保护作用防效分别为86.49%、83.78%，治疗作用防效分别为81.58%、78.95%。对鳞茎腐烂病防治效果最好的药剂是86.2%氧化亚铜WP 156 μg/mL和46%氢氧化铜WG 500 μg/mL，保护作用防效分别为87.27%、83.64%，治疗作用防效分别为80.36%、76.79%。50%硫磺SC 5 000 μg/mL对上述3种病害防效均最差，保护作用防效在55%以下，治疗作用防效在47%以下，5种药剂保护作用均高于治疗作用（表5）。

2.3 矿物源农药对兰州百合3种病害室内盆栽防效测定

室内盆栽防效测定结果表明，86.2%氧化亚铜WP对兰州百合3种病害防效均最好，分别为61.81%、64.18%、64.69%，分别比化学药剂500 g/L 异菌脲SC、80%代森锰锌WP、75%百菌清WP低11.83%、2.68%、0.75%（表6）。

2.5矿物源农药对百合安全性评价

安全性测定表明， 1 250 μg/mL 86.2%氧化亚铜WP、3 300 μg/mL 29%石硫合剂AS、2 000 μg/mL 46%氢氧化铜WG喷雾处理百合幼苗，药后1、3、5、7、9、11 d观察，不同药剂防治兰州百合3种病害试验中各处理百合植株叶色浓绿，长势良好，与对照比较，没有发生药害的现象，说明供试药剂在试验剂量范围内对兰州百合安全（圖1）。

3结论与讨论

本试验筛选出了对兰州百合病害具有较高活性的3种矿物源农药，86.2%氧化亚铜WP对灰葡萄孢、交链格孢、裂褶菌的抑菌活性均最好，EC50分别为286.52、203.17、39.42 μg/mL，在推荐使用浓度1 250 μg/mL时抑菌率分别为86.84%、97.86%、100%;29%石硫合剂AS对灰葡萄孢、交链格孢的抑菌活性较好，EC50分别为683.56、320.20 μg/mL，在推荐使用浓度3 300 μg/mL时抑菌率分别为82.26%、87.13%; 46%氢氧化铜WG对裂褶菌活性较好，EC50为89.60 μg/mL，推荐浓度2 000 μg/mL 时抑菌率为100%。离体防效测定表明，86.2%氧化亚铜WP和29%石硫合剂AS对百合灰霉病、叶斑病防效均较好，保护作用分别在78%、83%以上，治疗作用分别在70%、78%以上;86.2%氧化亚铜WP和46%氢氧化铜WG对百合鳞茎腐烂病防效较好，保护作用在83%以上，治疗作用在76%以上。盆栽防效结果表明，86.2%氧化亚铜WP对兰州百合3种病害防效均最好，在61%以上;86.2%氧化亚铜WP对百合灰霉病、29%石硫合剂AS对叶斑病、46%氢氧化铜WG对鳞茎腐烂病的保护作用持效期为7 d，且对兰州百合安全。

矿物源农药具有对人畜天敌安全、对环境友好、耐雨水冲刷等优点。有研究报道，86.2%氧化亚铜、45%石硫合剂可以防治猕猴桃果实腐烂病和小麦白粉病，防效为86.76%和77.42%[11 12];波尔多液对番茄细菌性斑点病具有很好的防治效果，防效为64.78%[14];氢氧化铜对柑橘溃疡病菌和苹果树腐烂病菌均有较强的抑制效果和有较好的田间防治效果，且持效期为15 d[22 23]。而有关利用矿物源农药防治兰州百合病害的研究尚未见报道，生产中百合病害的防治仍然依赖化学农药。研究表明，50%异菌脲WP对百合灰霉病防治效果较好，防效为86.02%[24 25];70%代森锰锌对交链格孢引起的新疆红枣叶斑病菌丝生长以及孢子萌发的抑制效果较好，EC50分别为0.053 g/L和0.020 g/L[26];另外，有学者发现，80%代森锰锌WP对玉米叶斑病防病持效期可达10 d左右。本试验通过室内药剂筛选也发现，不同矿物源药剂对引起兰州百合病害的不同病原菌具有不同程度的抑制作用，86.2%氧化亚铜WP、29%石硫合剂AS、46%氢氧化铜WG在推荐使用浓度下对灰葡萄孢、交链格孢、裂褶菌的抑菌率均在82%以上，这3种药剂对上述3种病害离体防效在70%以上，防病持效期为7 d，且对兰州百合安全。

灰霉病菌具有繁殖快、遗传变异大等特点，极易产生抗药性[27]，在本试验中，86.2%氧化亚铜WP、29%石硫合剂AS、46%氢氧化铜WG可作为防治百合病害的生物药剂，与其他化学药剂轮换使用，以减缓病原菌抗药性的产生。由于受田间发病所限，对于这些矿物源药剂对兰州百合3种病害的田间药效试验尚未涉及，还有待进一步研究。

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收稿日期：2020 11 20修订日期：2021 01 22