针对烟草青枯病的低毒药剂噻菌铜研究进展

郜军艺，杨莎莎，喻会平，李昊熙#

1.贵州省烟草公司 毕节市公司 技术中心，贵州毕节 551700；2.贵州大学 烟草学院/贵州省烟草品质重点实验室，贵州贵阳 550025

青枯病是由细菌茄科雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的病害，烟草（Nicotiana tabacum L.）等多种茄科作物都能发生，并造成危害。烟草青枯病自20个世纪30年代在广西烟区发现报道后，长期困扰我国的烟草生产，尤其又以烟草生长季节雨水较丰沛的云南、贵州、广西等南方烟区发生严重。在病害发生严重的部分地区，烟草青枯病甚至造成了整片烟田的烟株死亡、大面积绝收等严重损失，因此，又被烟农称为“烟瘟”，是我国目前危害最严重的烟草细菌性病害[1]。

目前，茄科雷尔氏菌被划分到变形 菌 门（Proteobacteria）、β-变 形 菌纲（Betaproteobacteria）、伯克氏细菌目（Burkholderiales）、伯 克 氏 细 菌 科（Burkholderiaceae）的雷尔氏菌属（Ralstonia）。从微生物生态学角度来看，茄科雷尔氏菌是一种土壤习居菌，可以在适宜的温度和湿度条件下于土壤中存留较长的时间。当烟草等茄科类寄主植物开始在有病菌残留的土壤中萌发、生长时，茄科雷尔氏菌从寄主植物的根部侵入。病菌早期侵染造成的损伤集中在土壤，还不易被种植者发现，导致诊断延后，耽误防控措施。茄科雷尔氏菌在烟草等茄科类寄主植物体内进一步蔓延，就可以沿维管束组织垂直向上传播，在发生病害一段时间后，才在地面以上的组织产生容易被察觉的症状。感染青枯病严重的烟株往往有一侧出现茎秆发黑坏死、叶片萎蔫下垂的症状，所以又被称为“半边疯”。切开感病烟株的茎秆发现，其髓部呈蜂窝状软腐，感染部位高于表皮呈黑色的高度，严重的还混合有菌脓与腐烂组织的液体流淌，并伴随强烈的刺激性气味[2]。

目前，主栽的烤烟品种对青枯病的抗性不足，在生产实践中轮作与土壤生态调控有限的情况下，青枯病防治难度大，施用药剂是青枯病防控的主要手段，而低毒、高效的化学杀细菌农药是面对青枯病严重暴发时的直接手段，也是对生物防治产品的重要补充。

1 噻菌铜的基本作用原理

噻菌铜（thiodiazole copper）是一种具有自主知识产权的国产噻唑类有机铜杀细菌农药品种。21世纪初，该农药由浙江省一家本土企业研发，并获得国家授权的发明专利。近年来，这种杀细菌剂已经在多种农作物的细菌病害防控上获得了国家正式农药登记，开始大面积推广应用[3]。

从农药的物理性状来看，噻菌铜的原药为黄绿色粉末状结晶体，密度为1.94，熔点为300℃，性状比较稳定，不易在常规大田施用的条件下分解、降解，效果稳定。在农药的溶解性方面，噻菌铜不溶于水，也不溶于各种有机溶剂，但噻菌铜的原药颗粒尺寸小，微粒悬浮率高，在大田开展农作物细菌性病害防控实践中，通常容易制成悬浮剂，可以取得良好的施用效果[4]。

噻菌铜化学名称为2-氨基-5-巯 基-1，3，4-噻 二 唑 铜，化 学 式 为C4H4N6S4Cu，分子量是328。其化学结构包括了1个铜离子基团和2个噻二唑基团[5]。其中，铜离子（Cu2+）是传统的保护性细菌抑制剂，是历史最悠久的化学农药成分之一，也是噻菌铜起主要作用的化学基团。铜离子可以通过病原细菌细胞膜表面的阳离子交换过程，损伤细菌细胞结构的完整和稳定，从而达到杀灭细菌的效果；而另外的噻二唑基团属于有机噻唑类基团，它的化学结构可以在植物体内引发细菌细胞的损伤，在植物病原细菌的抑制上也应用很广，一直是绿色农药创制的热点[6]。因此，噻菌铜结合了对细菌类病害均具有高效防控效果的铜离子与噻二唑基团，具有明显的双重抑制效果，对各种植物病原细菌的防控具备了强大的化学结构基础[7]。在目前我国主流的农资交流市场上，这种杀细菌剂的商品名称为“龙克均”“龙克菌”等。商品类型主要是20%的噻菌铜悬浮液。商品的包装根据消费者需求，分别有30～1 000 g之间的多种规格，又根据销售运输的需要分为了袋装和瓶装2种主要类型。2021年末，在各农资销售平台上查询到噻菌铜的销售价格大致为10～12元/100 g，处于目前农药的价格平均水平，在几种杀细菌剂品种中也处于中间水平，能够被大多数种植业者接受。

2 噻菌铜在农作物细菌病害防控中的应用

噻菌铜从获得国家发明专利到获得国家正式农药登记不到20年的时间里，已经在我国各个地区的农业生产一线开始了推广应用，在多种农作物细菌病害的防控上也取得了较好的效果。在近几年，噻菌铜的研究和推广成果又尤为丰富，综述了其中几个比较典型的应用。

细菌玉米迪基氏菌（Dickeya zeae）可以通过维管束系统性地侵染香蕉的植株，引发香蕉细菌性软腐病，造成巨大的经济损失。沈会芳等[8]在广东广州开展病害防控试验的结果表明，盆栽香蕉在出现明显症状之前淋施1次噻菌铜之后，细菌性软腐病的防治效果可达96%，非常明显地减轻了病害的损失。大豆细菌性斑点病的病原菌为萨氏假单胞菌大豆致病变种（Pseudomonas savastanoi pv.glycinea），在大豆叶片上侵染之后产生危害，造成损失。张京等[9]使用几种杀细菌剂产品在吉林长春的大豆产区开展了田间防治效果比较试验，结果表明，施用质量浓度中等的噻菌铜悬浮剂防效可以达到54%，能满足生产需求。如果再提高施用噻菌铜的浓度，防控效果还会进一步提升，但不建议在应用中施用过高的杀菌剂浓度。丁香假单胞杆菌黄瓜角斑病致病变种（P.syringae pv.lachrymans）引起的黄瓜细菌性角斑病也是一种严重的叶部细菌病害，给大田和温室大棚黄瓜生产造成了巨大的危害。郑鸿昌[10]在福建三明进行了这种细菌性病害的防控试验，两次施用杀细菌剂的悬浮液后，几种质量浓度配置的噻菌铜药剂对黄瓜细菌性角斑病的防效都可以达到47%，可以明显抑制病害的蔓延，满足黄瓜生产的需求。

相似的试验结果还来自丁香假单胞杆菌另一个变种丁香假单胞猕猴桃致病变种（P.syringae pv.actinidiae）。这种病原细菌可以通过维管束系统性地侵染猕猴桃的植株，引发猕猴桃细菌性溃疡病。溃疡病不仅仅侵染猕猴桃的果实，还可以导致整个猕猴桃植株的死亡，气候条件适宜时还可以在整个果园蔓延开，危害非常大。翟晨风[11]在湖南省几个市州的猕猴桃产区进行了溃疡病防控试验，相关结果表明，噻菌铜的防效达到了60%，对病害的抑制作用明显，对猕猴桃安全生产的保障十分得力。

水稻细菌性条斑病是一种由水稻黄单胞杆菌条斑致病变种（Xanthomonas oryzae pv.oryzicola）引起的病害，危害水稻叶片，影响稻穗成熟时期叶片光合作用对营养的供应。王晓东等[12]在浙江衢州的晚稻种植区开展了针对此病害的防控试验，施用噻菌铜悬浮剂2次之后，针对水稻细菌性条斑病的防效可达56%，极大地降低了病害的发生概率，为水稻生产提供了有力支撑。

地毯草黄单胞杆菌柑橘致病变种（Xanthomonas axonopodis pv.citri）引起的柑橘溃疡病既可以侵染叶片，更易危害果实，造成大量减产和经济损失，对柑橘种植园的危害非常严重，病害防控的压力很大。陆冬菊等[13]在广东江门的柑橘种植园开展了杀细菌剂防控效果比较试验，结果表明，噻菌铜对柑橘叶片上发生的溃疡病防效能够达到61%，果实上发生的溃疡病防效也能够达到56%，可以明显地减轻柑橘溃疡病的危害，减少柑橘种植园的损失。这些成功经验都是最近几年国内利用噻菌铜防控农作物细菌性病害的最新研究成果，在几种细菌性病害上取得的良好防控效果值得借鉴。

3 噻菌铜在根茎类病害防控中的应用

噻菌铜在几种农作物细菌病害取得较好防控效果的案例，基本可以证明噻菌铜对植物病原细菌的比较优良的效果，但将其应用于烟草青枯病的防控上，还必须考虑主要施用方法这个关键性的技术问题。前面的几种细菌性病害危害的都是各种农作物的茎秆、叶片和果实等地面以上部位，病害能够较早地被发现，农药也比较容易接触发病部位。针对这一类细菌性病害，可以采用表面喷施、淋施噻菌铜等杀细菌剂的方法开展防控，达到降低细菌性病害的目的。而烟草青枯病则不同，病原细菌茄科雷尔氏菌从烟草等茄科类农作物的根部侵入，主要危害烟柱茎基部等地面及其土壤根系等部位，表面喷施、淋湿杀细菌剂效果就会十分有限。因此，噻菌铜防控烟草青枯病等根茎类病害往往需要将农药直接浇灌至农作物根部，即采取灌根这种病虫害防控方法，从而达到控制根茎类细菌性病害的目的。

灌根，顾名思义，就是将液体状的低毒农药直接灌至土壤中农作物根，使农药液体渗透发病的根部进行杀菌、防病。灌根可以防治根茎类病害，也可以灭杀切根类害虫。灌根可以单独开展，也可以配合灌溉用水以及水肥一体化、管道滴灌等现代化农业操作措施。可以使用农药溶液，也可以根据原药类型使用悬浮液或乳油，比如，噻菌铜可以配置成悬浮液进行灌根。很明显，灌根使用的农药量与农作物植株的大小成比例。又如，福建省开展的病害防控试验中每株水稻需要灌根4 mL药剂[14]，山东省近年来进行的病害防控试验中，每一棵苹果树植株就需要灌根100 kg的药剂，才能达到防控效果[15]。

根据农作物根部病害发生的严重程度，灌根还需要开展多次。在河南省烟草种植区开展的烟草根腐病防控实验中，烟苗移栽到大田之后生长状况还不稳定，需要进行3次杀菌剂灌根操作，防治根腐病遏制烟苗的健康生长[16]。与其他类型的农药操作相同，次数过多的灌根操作也不利于病虫害防控与烟田农业生态的可持续发展。

针对烟草青枯病的防控，目前直接开展的灌根杀细菌剂的应用试验相对有限，对于噻菌铜的灌根方式与施用次数有直接参考意义的是徐沛东等[17]在四川省开展的番茄青枯病田间防控试验中的相关步骤，因为番茄青枯病也是由茄科雷尔氏菌引起的。在试验操作中，使用的是稀释了400倍的20%噻菌铜悬浮液，每株番茄植株灌根悬浮液100 mL，灌根操作一共开展了3次，每次间隔10 d，这些操作可以达到53%的番茄青枯病的防效。因此，可以借鉴相关操作步骤开展烟草青枯病的防控试验，以便在烟草青枯病暴发时，明显降低病害发生率，减少烟农的经济损失。

4 噻菌铜的独特优点

归根结底，农药是一种释放到环境中用于消灭病虫害的有毒物质，通过喷雾、淋施、种子浸泡等方法，尤其是烟草青枯病等根茎类病害涉及的灌根的方法应用于农田生态环境后，其中只有比较少的一部分农药真正达到靶标病虫害，开展防控。其余比较大的一部分可能会污染农田，并对天地昆虫、土壤有益微生物菌群等产生副作用。还可能通过空气土壤中的物质循环过程进入地表水体，挥发到大气中，或通过摄入等方式作用于更多的非靶标生物，包括人类本身。有的农药还可以在食物链不同层级的生物间富集，造成长期慢性毒性，危害子孙后代。

除了噻二唑基团和铜离子对细菌类病害具备的双重抑制的效果之外，噻菌铜还具备以下2个方面的独特优点。

噻菌铜第1个独特优点涉及化学农药的环境安全性这个根本问题上。吕进等[18]采用化学农药环境安全测评实验准则的静态试验法，在浙江省进行了影响稻田养鱼农业生态环境的几种农药安全性测试。结果表明，参与试验的黑鱼在被噻菌铜处理97 h后，死亡率与水体中噻菌铜农药有效成分残留浓度等涉及环境安全性的重要指标上，均低于国家相关标准，可以判定为低毒农药。

上述研究结果表明，在烟草青枯病防控中使用噻菌铜对烟田生态环境是安全的，符合烟草病虫害绿色防控的要求，符合烟草生产可持续发展的需要。生物防治采用来自环境的天敌昆虫、接抗细菌等是对环境友好的病虫害防控方式，达到了降低病虫害的目的，也是目前烟草生产要求的重要病虫害防控手段。

噻菌铜第2个优点就体现在与生物防治剂的协同作用上。冯永新等[19]发现，从广西烟区分离得到的生防菌短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）菌株与噻菌铜制成的复配剂，能够在培养皿表面实现生物相容，彼此没有抑制。而2种成分通过几种不同比例配置出的复配剂，对茄科雷尔氏菌的田间防治效果都在50%左右，2种成分的增效比率十分明显。这一部分研究表明，生物防治是长期坚持的可持续发展模式，而面对青枯病严重暴发时，使用噻菌铜应急则是绿色防控的重要补充，能够起到协同防治的效果。

5 结束语

根据噻菌铜近几年的最新研究进展和在农业生产中的推广应用，国产杀细菌剂噻菌铜对多种农作物的细菌类病害防控效果明显，且市场噻菌铜的价格适中，能被大多数种植业者所接受。噻菌铜在防治其他作物的细菌性病害时，通常会根据不同作物的发病部位进行喷施或淋施，而烟草青枯病的病原细菌茄科雷尔氏菌从烟草的根部侵入，主要危害烟柱茎基部等地面及其土壤中的根系等部位，此时，表面喷施、淋湿等方法施用噻菌铜的效果十分有限。因此，针对烟草青枯病等根茎病害，可以使用灌根的方式，并且噻菌铜对环境较为安全，还能够与生物防治菌剂协同作用，符合烟草绿色防控的要求，可促进烟草生产的可持续发展。从噻菌铜的作用原理、价格、施用方式和独特优点等方面可看出，噻菌铜是一种可以在烟草病虫害绿色防控的生产实践中推广应用的药剂。