嗜硫小红卵菌与噻虫嗪组合对番茄病毒病的预防和防控效果
2022-03-10王秀芝史晓斌崔聪聪张晓梅张松柏杜晓华谭新球张德咏
王秀芝 史晓斌 崔聪聪 李 杰 张晓梅 张松柏 杜晓华 谭新球 张德咏 刘 勇*
(1 赤峰市农牧科学研究所,内蒙古赤峰 024031;2 湖南省农业科学院植物保护研究所,湖南长沙 410125)
病毒病是番茄生产中最为常见的病害,发生和传播都非常迅速,引起的损失也较为严重,可造成大幅度减产,甚至绝收。目前生产上危害较为严重的有番茄褪绿病毒(Tomato chlorosis virus,ToCV)和番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)。这两种病毒都是由介体昆虫传播,其中ToCV 由烟粉虱、白粉虱等以半持久方式传播(Wisler et al.,1998),TYLCV 由烟粉虱以持久方式传播(Brown &Czosnek,2002)。近年来随着气温升高和田间烟粉虱的频繁发生,番茄病毒病的发生日趋严重,并且在很多地区存在病毒病的复合侵染。
TYLCV 和ToCV 分 别 于2006 年 和2013 年 在我国大陆首次报道(Wu et al.,2006;Zhao et al.,2013)。目前ToCV 和TYLCV 在我国分布广泛,且复合侵染情况较为普遍(赵黎明 等,2014;吴淑华等,2016;刘微 等,2018)。2018 年开始,笔者在内蒙古赤峰市宁城县大城子镇和松山区大庙镇进行番茄病毒病的调查,发现有些棚户的番茄植株表现褪绿和黄化曲叶的症状,采集样品检测发现,样品存在ToCV 和TYLCV 的复合侵染。为规范番茄病毒病的绿色防控,减少化学农药的使用,促进番茄绿色生产,2019 年和2020 年,笔者在该地区采用嗜硫小红卵菌HNI-1 菌剂喷雾与噻虫嗪蘸(灌)根组合的方式对番茄病毒病进行预防和防控,通过增强植物免疫和控制介体昆虫的方式控制病毒病,以期达到较为理想的预防和防控效果,控制病毒病的扩散传播,为其他地区番茄病毒病的防控提供借鉴和参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试药剂:2 亿CFU · mL嗜硫小红卵菌菌剂(HNI-1,悬浮剂)由长沙艾格里生物科技有限公司提供,25%噻虫嗪水分散粒剂由瑞士先正达作物保护有限公司生产,2 种药剂均在番茄上进行了登记。供试番茄品种为汉姆1 号,购自赤峰和润农业高新科技产业开发有限公司。
1.2 试验方法
小区设计:2019 年试验在内蒙古赤峰市宁城县大城子镇设施番茄园区进行,2020 年试验在内蒙古赤峰市松山区大庙镇设施番茄园区进行。在两处园区各选取了20 个温室,其中10 个用于预防试验,另外10 个用于防控试验。预防试验和防控试验使用的温室之间的距离大于10 m。每个温室面积667 m,选取其中的一半进行药剂处理,另外一半作为对照。
预防试验用药方法:播种前用HNI-1菌剂30mL兑水3kg拌种15min;在幼苗4叶期,用HNI-1 菌剂300 倍液喷雾1 次,每平米苗床喷1 000 g 药液;移栽前2 d,用25%噻虫嗪水分散粒剂2 000 倍液蘸根,每平米苗床使用2 000 g 药液;定植后第5 天,用HNI-1 菌剂300 倍液喷雾,每667 m喷30 L 药液。对照用清水处理。定植30 d后调查烟粉虱数量及番茄病毒病发病情况。
防控试验用药方法:田间调查时,在番茄开花后期植株表现出明显的褪绿和黄化曲叶症状时,立即进行防控试验。用HNI-1 菌剂300 倍液喷雾,每667 m喷30 L 药液,每隔3 d 用药1 次,连续用5 次,同时用25%噻虫嗪水分散粒剂2 000 倍液灌根1次,每株50~100 mL药液。对照用清水处理。待所有处理完成,间隔15 d 后调查烟粉虱数量及番茄病毒病发病情况。
调查方法:对每个处理共选取10 行番茄(第7、8、19、20、31、32、43、44、55、56 行)进行调查,统计每一行番茄总株数和每株番茄上的烟粉虱数量及病毒病发病情况,预防和防控试验处理前后,根据表1 的病毒病病情调査分级标准(刘勇等,2018),调查统计总株数和各级病株数,计算病情指数。最后分别对10 个温室的预防和防控结果取平均值,并进行方差分析。
表1 病毒病病情调査分级标准
病情指数=∑(各级病株数×相应级值)/(调查总株数×最高级值)× 100
1.3 番茄病毒病鉴定
2019 年和2020 年,分别将用于预防和防控试验的20 个小区的600 份感病番茄叶片带回实验室,分别用CTAB 法和Trizol 法提取DNA 和RNA,提取后放于-20 ℃保存,用于后续的番茄病毒病(DNA病毒和RNA 病毒)检测试验。
分别用番茄上常见病毒(番茄黄化曲叶病毒TYLCV、番茄斑萎病毒TSWV、番茄褪绿病毒ToCV、黄瓜花叶病毒CMV、烟草花叶病毒TMV、番茄花叶病毒ToMV)的引物(Pan et al.,2012;孙洁 等,2014;王雪忠 等,2018;刘勇 等,2019)对每个小区的采集样品进行扩增,引物信息见表2。PCR 产物经1%琼脂糖凝胶进行电泳检测,在凝胶成像系统上观察并记录结果。
表2 引物信息
1.4 数据分析
采用 SPSS 18.0 软件进行统计分析,采用独立样本检验对预防和防控试验中烟粉虱数量、番茄病毒病的病情指数进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 预防试验中番茄病毒病病情指数和烟粉虱数量对比
2019 年预防试验中共调查番茄2 978 株,2020年预防试验中共调查番茄2 959 株。从表3 可以看出,2019 年清水对照的病毒病病情指数为8.254,而播种前使用HNI-1 菌剂拌种、4 叶期使用HNI-1菌剂喷雾和定植前使用噻虫嗪蘸根处理的番茄病毒病病情指数仅为1.165;2020 年清水对照的病毒病病情指数为10.125,而播种前使用HNI-1 菌剂拌种、4 叶期使用HNI-1 菌剂喷雾和定植前使用噻虫嗪蘸根的番茄,病毒病病情指数仅为1.572;两年间药剂处理与对照的差异均达到显著水平,说明HNI-1 菌剂拌种、喷雾和噻虫嗪蘸根处理能够有效预防番茄病毒病的发生。从表3 也可以看出,与清水对照相比,使用HNI-1 菌剂拌种、喷雾和噻虫嗪蘸根处理能显著降低番茄植株上的烟粉虱数量,烟粉虱数量维持在6 头 · 株以下。
表3 预防试验中番茄病毒病病情指数和烟粉虱数量对比
2.2 防控试验中番茄病毒病鉴定
防控试验中用药前对发病的10 个温室的番茄叶片样品进行PCR 扩增,结果表明,只有TYLCV和ToCV 的病毒引物扩增后出现目的条带,而用其他病毒引物扩增后均没有出现目的条带。其中TYLCV 的条带大小与预期目的条带1 442 bp 大小一致,ToCV 的条带大小与预期目的条带450 bp大小一致(图1)。说明该地区番茄病毒病主要为TYLCV 和ToCV。
图1 用药前番茄TYLCV 和ToCV 的PCR 验证
2.3 防控试验中番茄病毒病病情指数和烟粉虱数量对比
2019 年防控试验中共调查番茄2 952 株,2020年防控试验中共调查番茄2 935株。调查结果表明,用药后显著降低了番茄病毒病的病情指数和烟粉虱数量。从图2 可以看出,2019、2020 年HNI-1菌剂喷雾和噻虫嗪灌根处理15 d 后,病情指数显著降低,分别为5.94、7.48。从图3 可以看出,2019、2020 年HNI-1 菌剂喷雾和噻虫嗪灌根处理后,与清水对照相比,番茄植株上的烟粉虱数量显著降低,分别达到64.3、84.3 头 · 株。
图2 防控试验中番茄病毒病病情指数对比
图3 防控试验中番茄上烟粉虱数量对比
2.4 防控试验中番茄病毒病症状对比
2019 年和2020 年的防控试验中,HNI-1 菌剂喷雾和噻虫嗪灌根处理后番茄植株长势均得到了明显的改善,番茄褪绿症状明显减轻,用药前表现出褪绿症状的叶片边缘逐渐恢复绿色,用药前表现出黄化曲叶症状的植株顶端长出了新叶,且新叶没有表现出发病症状(图4)。
图4 HNI-1 菌剂喷雾和噻虫嗪灌根处理前后番茄病毒病症状对比
3 结论与讨论
ToCV 首次发现于美国佛罗里达州,随后在世界各国迅速传播,给番茄等作物的生产造成严重损失(Wisler et al.,1998;Tzanetakis et al.,2013)。2013年ToCV在我国大陆发现(Zhao et al.,2013),随后迅速传播到北京、江苏、山西、陕西、浙江等地(Karwitha et al.,2014;Zhao et al.,2014;郑慧新 等,2016),对我国番茄生产造成了非常严重的危害。TYLCV 最早发现于以色列(Cohen &Harpaz,1964),随后在全世界范围内扩散传播,于2006 年传入我国内陆(Wu et al.,2006),目前已经在我国广泛分布。随着近年来ToCV在我国的发生,其与TYLCV在田间复合侵染,给番茄生产进一步造成严重的经济损失。笔者在调查中发现,番茄植株主要表现为黄化曲叶和褪绿,室内检测证实了存在TYLCV 和ToCV 的复合侵染。
目前对植物病毒病没有特效药剂,生产上常用的一些病毒抑制剂,如20%盐酸吗啉胍可湿性粉剂、0.5%葡聚烯糖可溶粉剂、30%毒氟磷可湿性粉剂等,可在一定程度上减轻ToCV 的危害(李娇娇 等,2016),但是并没有一套能够防控番茄病毒病的通用技术。在番茄种植的早期,如果能采用合理的技术进行预防,将大大降低番茄病毒病的发生,此外,在番茄发病后,如果能及时采用有效的防控技术,也可控制病毒病,有助于降低损失,保证产量(史晓斌 等,2020)。
本试验采用防控介体昆虫和提高植物防御反应的综合措施来防治病毒病。烟粉虱分布于番茄的叶片背面,且容易迁飞,通过喷雾的方式达不到理想的防控效果,本试验中采用噻虫嗪蘸(灌)根的方式,在番茄生长的早期,使植物通过内吸作用吸收药剂,达到对烟粉虱及其虫卵的控制效果,降低了烟粉虱的种群数量,从而降低了病毒的传播风险;另外,本试验采用生物制剂嗜硫小红卵菌菌剂,该药剂可以通过提高植物的防御反应来提高植物抗病能力(Su et al.,2015)。使用嗜硫小红卵菌菌剂后,番茄植株长势明显提高,抗病能力也得到增强,连续使用5 次后,病毒病病情指数显著降低,病情得到了较好的控制。
综上所述,通过连续两年的预防和防控试验,采用嗜硫小红卵菌菌剂喷雾结合噻虫嗪蘸(灌)根可有效控制介体昆虫烟粉虱的发生及病毒的扩散,且操作简单,成本低廉,降低了化学农药的使用,可为番茄病毒病的科学有效防控提供重要借鉴。