21种杀菌剂对6种蔬菜病原菌的离体抑制效果
2022-02-18秦小芳张泽优吴小刚黎起秦袁高庆
秦小芳,张泽优,吴小刚,林 纬,黎起秦,袁高庆
(广西大学农学院 南宁 530004)
我国是蔬菜的主要生产大国之一,现有蔬菜种植面积超过2000 万hm,蔬菜种类齐全,资源丰富。大多数蔬菜种类生长周期短,复种指数高,对水分需求量大,该环境下也适宜多种病害发生,导致损失严重。在多种蔬菜病原中,立枯丝核菌()、尖 孢 镰 刀菌()、茄科雷尔氏菌()均能在多种蔬菜的整个生育期侵染,引起全株萎蔫,影响蔬菜的收成甚至造成绝产;瓜果腐霉()和胡萝卜软腐果胶杆菌(subsp)常直接造成茄果类和瓜果类蔬菜果实腐烂。其中,瓜果腐霉还可引起多种蔬菜苗期猝倒病,蔓延速度快,易导致成片死苗现象;黄单胞菌()是全球最重要的植物病原细菌之一,其中野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(pv.)能引起十字花科蔬菜黑腐病,危害叶片、叶球和球茎。以上6 种病原菌寄主范围广,对农业生产影响大,需要采用综合防治措施降低损失。其中,化学防治在保障蔬菜产业发展中发挥重要作用。由于化学防治具有快速高效、使用方法简单、不受地域限制等特点,农田滥用化学农药现象较为普遍,使得农药残留、病原菌产生抗药性、生态环境破坏等问题日益突出。若选用高效广谱的药剂,可以在保证防治效果的基础上,减少农药使用量,降低农药的负面影响。鉴于此,笔者以蔬菜生产上6 种常见的病原菌为靶标菌,采用菌丝生长速率法和最低抑制浓度法测定21 种低毒低残留的杀菌剂对病原菌的抑菌活性,旨在筛选出高效广谱的杀菌剂,为防治蔬菜田间多种病害提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试病原菌物:立枯丝核菌、尖孢镰刀菌苦瓜专化型和瓜果腐霉,供试病原细菌:茄科雷尔氏菌、野油菜黄单胞菌野油菜致病变种和胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种,均由广西大学植物病理学研究室提供。
培养基配方:PDA(Potato Dextrose Agar)培养基:PDA 固体粉末46.0 g,去离子水1000 mL。NA(Nutrient Agar)培养基:牛肉浸膏3.0 g,蛋白胨5.0 g,葡萄糖10.0 g,琼脂20.0 g,去离子水1000 mL,然后调节pH 至7.0;NB(Nutrient Broth)培养基:NA 培养基配方中去除琼脂;以上3 种培养基均在101 kPa、121 ℃的高压灭菌锅里灭菌30 min 后使用。
供试药剂:室内抑制效果测定中供试药剂名称、有效含量、剂型、生产厂家见表1。试验中供试的乙蒜素和代森锰锌复配剂为广西大学植物病理学研究室测试中的药剂,根据2017 年试验结果,以80%乙蒜素乳油和80%代森锰锌可湿性粉剂按2∶1(∶)的比例复配而成。
表1 供试杀菌剂及生产厂家
1.2 方法
1.2.1 菌丝生长速率法 采用菌丝生长速率法测定18 种杀菌剂(具体名称见表2)对立枯丝核菌、尖孢镰刀菌苦瓜专化型和瓜果腐霉的离体抑制效果。首先挑取菌丝置于PDA 平板培养基上,28 ℃下培养3~5 d 备用;用无菌水将药剂配制成有效成分为10 000 µg·mL的母液,取100 µL 母液加入900µL 的无菌水中配成质量浓度为1000µg·mL的药剂,分别取100µL 不同质量浓度的药剂加入至100 mL 的PDA 培养基中,配制有效成分质量浓度为10µg·mL和1µg·mL的含药培养基,倒成平板备用。分别从病原菌菌落边缘打取5 mm 的菌饼,置于含药培养基中央,以加入等体积无菌水的培养基作为对照,每处理3 次重复。将所有处理置于28 ℃光照培养箱中培养,待对照处理即将长满培养皿时,用十字交叉法测量每个处理的菌落直径(mm),并计算菌丝生长抑制率。
表2 18 种杀菌剂在不同浓度下对立枯丝核菌、尖孢镰刀菌苦瓜专化型和瓜果腐霉的抑制率 %
1.2.2 最低抑制浓度法 采用最低抑制浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC)法测定杀菌剂对病原细菌的离体抑制效果。将细菌在NA 平板上划线,于28 ℃下培养2~3 d,挑取菌落接种至NB 培养液中,于100 r·min、28 ℃条件下振荡培养24 h 备用。根据杀菌剂对立枯丝核菌、尖孢镰刀菌苦瓜专化型和瓜果腐霉的离体抑制效果,从中选择抑菌谱较广或抑菌效果较好的申嗪霉素、乙蒜素·代森锰锌、苯醚甲环唑·吡唑醚菌酯和吡唑萘菌胺4 种药剂,另外增加喹啉铜、春雷霉素·喹啉铜和氯溴异氰尿酸3 种生产上用于防治多种病害的药剂,测定其对3 种细菌的MIC 值。在24 孔细胞培养板中,每孔加入900µL 浓度为10CFU·mL的菌液,再分别加入100µL 按梯度稀释的7 种药液,使药剂有效质量浓度分别为1000、100、10、1、0.1 和0.01µg·mL,以无菌无药剂的培养液和无药剂的菌液为对照,每处理3 次重复。将24 孔培养板密封后置于28 ℃、90 r·min摇床中震荡培养,24 h 和48 h 进行观察。培养液清澈则表明培养板无污染,不含药剂的菌液浑浊则说明细菌在无药时能够正常生长。在2 个对照处理均正常的情况下,药剂作用后菌液保持清澈的最低浓度即为药剂的MIC,根据MIC 值判断细菌对药剂的敏感性。
以上试验于2019 年4-6 月在广西大学植物病理学研究室开展。
1.3 数据分析
采用Excel 2003 进行数据统计,使用DPS 7.05进行方差分析,应用Duncan 新复极差法进行差异显著性检验。
2 结果与分析
2.1 菌丝生长速率法测定杀菌剂对病原菌的离体抑制效果
测定结果表明,对照处理生长正常。其中,立枯丝核菌在生长36 h 后菌落直径为76.3 mm,尖孢镰刀菌苦瓜专化型在生长6 d 后菌落直径为75.7 mm,瓜果腐霉在生长30 h 后菌落直径为77.7 mm。按照与对照生长相同的时间测定对应各处理的菌落直径并计算抑制率,结果如表2 所示。针对立枯丝核菌,在药剂质量浓度为10µg·mL的情况下,申嗪霉素、苯醚甲环唑·吡唑醚菌酯、吡唑萘菌胺、乙蒜素·代森锰锌的抑制率超过了95%。其中,申嗪霉素抑制率达100%,与其他处理相比均达差异显著水平。吡唑萘菌胺在质量浓度降至1 µg·mL时,对立枯丝核菌的抑制作用依然很强,抑制率达到96.30%;10 μg·mL戊唑醇和丙硫菌唑的抑制效果也较好,抑制率分别为85.18%、78.66%;10 μg·mL吡唑醚菌酯、噻呋酰胺和啶酰菌胺的抑制率在60%左右;其余9 种药剂的抑制率均低于50%。
对于尖孢镰刀菌苦瓜专化型,咪鲜胺的抑菌效果最佳,质量浓度在10 µg·mL时的抑制率为93.24%,显著高于其他处理;其次为丙硫菌唑、戊唑醇和氟唑菌酰羟胺,抑制率超过70%;申嗪霉素、抑霉唑和苯醚甲环唑·吡唑醚菌酯也具有一定的抑制作用,抑制率高于52%;噻呋酰胺在2 种测试浓度下对尖孢镰刀菌苦瓜专化型无抑菌效果。其他药剂抑制作用较弱,抑制率低于38%。
对瓜果腐霉的离体抑制效果测定中,苯醚甲环唑·吡唑醚菌酯对瓜果腐霉的抑制效果最好,在10µg·mL质量浓度下抑制率为98.23%,质量浓度降至1µg·mL时抑制率仍可达到75.65%;其次为申嗪霉素,抑制率为86.70%;吡唑醚菌酯、啶氧菌酯和氟嘧菌酯对瓜果腐霉有一定的抑制效果,10µg·mL质量浓度下抑制率超过50%;大部分供试药剂对瓜果腐霉抑菌效果较差或没有抑菌效果。
2.2 最低抑制浓度法测定杀菌剂对病原菌的离体抑制效果
7 种药剂对3 种病原细菌的抑制效果见表3。其中,申嗪霉素的抑菌效果最强,MIC 最低,处理24 h 时对3 种细菌的MIC 均为1µg·mL,48 h 时对茄科雷尔氏菌的MIC 升到10µg·mL,但对另外2 种细菌的MIC 保持为1µg·mL;其次为乙蒜素·代森锰锌,对3 种细菌的MIC 未超过100µg·mL;喹啉铜处理24 h 时,对茄科雷尔氏菌和胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种的MIC 均为100µg·mL;春雷霉素·喹啉铜对野油菜黄单胞菌野油菜致病变种的MIC 为100µg·mL,但对另外2 种细菌的MIC大于1000µg·mL;氯溴异氰尿酸对茄科雷尔氏菌和野油菜黄单胞菌野油菜致病变种的离体抑制作用较弱;苯醚甲环唑·吡唑醚菌酯和吡唑萘菌胺对3种病原细菌的MIC 均大于1000µg·mL。
表3 不同处理时间下7 种药剂对茄科雷尔氏菌、野油菜黄单胞菌野油菜致病变种和胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种的最低抑制浓度(MIC) (µg·mL-1)
3 讨论与结论
笔者在本试验中测试21 种杀菌剂对6 种蔬菜病原菌的离体抑制效果,发现大部分药剂只对其中1~2 种病原菌有效。苯醚甲环唑·吡唑醚菌酯对立枯丝核菌和瓜果腐霉的抑制作用很强,对尖孢镰刀菌也较好;吡唑萘菌胺对立枯丝核菌抑制作用强,对尖孢镰刀菌苦瓜专化型和瓜果腐霉也有一定效果,但这2 种杀菌剂对3 种细菌均无抑菌活性;乙蒜素·代森锰锌和申嗪霉素对6 种病原菌都有一定的抑制效果,对其中立枯丝核菌和3 种供试细菌的抑制作用强,此外申嗪霉素对瓜果腐霉也有较好的抑制效果。
苯醚甲环唑属于三唑类杀菌剂,吡唑醚菌酯是甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,渗透作用强,均为广谱高效的杀菌剂。这两种药剂作用机制不同,复配后可增加药效以及延缓抗药性的产生,对花生褐斑病、祁山药炭疽病、马铃薯早疫病等都有较好的防效。笔者在本研究中发现苯醚甲环唑·吡唑醚菌酯对立枯丝核菌和瓜果腐霉的抑制率接近100%,其对这两种病原菌引起的病害的田间防治效果有待于进一步明确。
乙蒜素·代森锰锌对病原真菌、卵菌和细菌均有抑制作用。乙蒜素是我国自主研发的植物仿生农药,杀菌效果好,且对植物生长有促进作用;代森锰锌为高效、低毒、广谱的保护性杀菌剂,可防治霜霉病、褐斑病、炭疽病等。在前人研究中,当质量浓度为200µg·mL,乙蒜素对立枯丝核菌的抑菌率不足50%,代森锰锌才有较强的抑制作用。而本文中,质量浓度为10µg·mL的乙蒜素·代森锰锌就对立枯丝核菌表现出较好的抑制效果。对于青枯病,乙蒜素能有效抑制烟草青枯病菌的生长,代森锰锌对马铃薯青枯病的防效接近70%,本文结果显示,乙蒜素·代森锰锌对茄科雷尔氏菌有明显的抑制效果。据报道,乙蒜素与代森锰锌复配对丁香假单胞杆菌抑菌活性有明显增效作用,推测将这2 种药剂复配可能对立枯丝核菌、茄科雷尔氏菌等也有增效作用,需要后续试验证实。
申嗪霉素是一种安全、高效、广谱的新型微生物源农药,能有效防治多种病害,目前已经在黄瓜灰霉病、霜霉病上取得登记,对莴苣霜霉病、马铃薯晚疫病、水稻纹枯病等病害有较好的田间防治效果。该药剂对尖孢镰刀菌草莓专化型、稻黄单胞菌水稻致病变种等病原菌还具有很强的离体抑制活性。本研究与前人的研究结果基本一致,证实申嗪霉素对多种植物病原菌有较强的抑制效果。此外还发现其对青枯病菌和软腐病菌的离体活性也很强。
笔者筛选出对6 种蔬菜病原菌整体抑制效果较好的申嗪霉素和乙蒜素·代森锰锌,可以进一步开展药剂复配的联合作用测试和田间药效试验,以及对其他蔬菜病害防治效果的测定,为田间使用高效广谱的杀菌剂同时防治多种蔬菜病害提供可靠依据。