嗜硫小红卵菌HNI-1 菌剂对水稻白叶枯病和细菌性条斑病的防效
2023-10-30高爱军谭新球戴建平张玉烛李巳夫
高爱军,鲁 湘,刘 勇,谭新球,戴建平,张玉烛,李巳夫,
(1.湖南省农业科学院作物研究所,湖南 长沙 410125;2.隆平农业科技黄埔研究院,广东广州 510715;3.湖南省农业科学院植物保护研究所,湖南 长沙 410125)
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,它容易受到多种病害的侵害,包括真菌性病害、细菌性病害和病毒病[1-2]。水稻白叶枯病和细菌性条斑病是水稻生产中最常见的两种细菌性病害,分别由稻黄单胞菌(X.oryzae)的两个致病变种引起,即水稻白叶枯病菌(X.oryzaepv.oryzae,Xoo)和条斑病菌(X.oryzaepv.oryzicola,Xoc)[3-4]。这两种病害在我国水稻产区广泛流行,特别是在华南稻区,由于华南稻区多台风天,水稻叶片摩擦产生微伤口导致细菌侵入水稻叶片发病造成水稻大面积减产,每年造成的产量损失高达10%~30%[5-6]。
长期以来,水稻细菌性病害的防治基本依赖于化学杀菌剂,主要有噻森铜、噻菌铜、氯溴异氰尿酸、代森铵等[7]。长期使用化学药剂不仅导致微生物产生抗药性,防效下降,而且严重污染环境,对非靶标生物也存在安全性风险[8]。随着人们对农产品品质和安全的要求提高,这些杀菌剂的使用将受到严格的限制。嗜硫小红卵菌HNI-1 被认为是一种潜在的生防微生物,其在水稻细菌性病害的田间防治上的应用研究较少。华南稻区是细菌性病害多发地,试验旨在评价嗜硫小红卵菌HNI-1 菌剂对水稻白叶枯病和细菌性条斑病的防效,为其应用于水稻细菌性病害防治提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在广东省广州市黄埔区新龙镇洋田村进行,试验地是典型的“水稻—蔬菜”轮作模式,试验地面积0.2 hm2,砂壤土,有机质含量41.3 g/kg,pH值为5.43,前茬作物为菜薹。土壤肥力均匀,田面耕耙平整。所有试验小区栽培及水肥管理条件一致,且与本地农业生产实践一致。
1.2 试验材料
供试药剂为2.0 亿CFU/mL 嗜硫小红卵菌 HNI-1 悬浮剂(长沙艾格里生物科技有限公司),对照药剂为20%噻菌铜悬浮剂(浙江龙湾化工有限公司),供试水稻品种为玉针香(湖南省水稻研究所)。
1.3 试验设计
1.3.1 田间试验处理与小区设置 水稻白叶枯病防治试验设置以下5 个处理:(1)2.0 亿CFU/mL嗜 硫 小 红 卵 菌HNI-1 悬 浮 剂100 mL/667m2;(2)2.0 亿CFU/mL 嗜硫小红卵菌HNI-1 悬浮剂200 mL/667m2;(3)2.0 亿CFU/mL 嗜硫小红卵菌HNI-1悬浮剂300 mL/667m2;(4)对照药剂20%噻菌铜悬浮剂100 mL/667m2;(5)清水对照。每个处理3 次重复,共15 个小区,每个小区长6 m,宽5 m,小区面积30 m2,各处理小区采取随机区组排列。试验田翻耕后按设定小区做区埂,区埂用塑料薄膜覆盖,要求埂高15~20 cm 左右,埂宽15 cm 左右,小区间留有排水沟,宽50 cm,以保证小区之间确保独立排灌,不串排灌。
水稻细菌性条斑病防治试验处理设计和小区设置同上。
1.3.2 播栽时期与田间管理 试验田块水稻于2022年7 月16 日播种,8 月8 日移栽,密度为18 cm×23 cm,移栽时选择长势一致的秧苗移栽,四周留有保护行。施肥用量为基肥(碳酸氢铵)30 kg/667m2,追肥尿素 10 kg/667m2、复合肥 20 kg/667m2。田间喷施常规除草剂和杀虫剂,全程不用杀菌剂,田间管理按当地高产栽培模式管理。
1.3.3 施药时间和次数 供试药剂2.0 亿CFU/mL嗜硫小红卵菌HNI-1 悬浮剂和对照药剂20%噻菌铜悬浮剂分别于2022 年9 月5 日水稻分蘖末期进行第1 次施药,9 月12 日水稻孕穗初期进行第2 次施药,9 月19 日水稻孕穗中期进行第3 次施药,共施药3次。用喷药液40 kg/667m2对植株进行全株茎叶均匀喷雾,空白对照喷等量清水。施药机械为背负式手动压缩喷雾器(腾飞牌3WBS-16 型,浙江台州市路桥奇勇塑料厂),工作压力为0.2~0.4 MPa,单弯喷头。
1.4 调查方法
1.4.1 水稻白叶枯病防效调查 由于施药前所有小区均发生白叶枯典型病害症状,故未做药前基数调查。施药后观察水稻的生长情况,待病情基本稳定时,即末次药后14 d(即10 月3 日)调查病叶数与发病严重度,根据公式(1)(2)计算病情指数、防效。每小区五点法取样,每点取50 株,每株调查旗叶及旗叶以下2 片叶。记录病叶数和相应病级,分级标准:0 级,无病;1 级,病斑面积为叶面积10%以下;3 级,病斑面积为叶面积11%~25%;5 级,病斑面积为叶面积26%~45%;7 级,病斑面积为叶面积46%~65%;9 级,病斑面积为叶面积65%以上。
1.4.2 水稻细菌性条斑病防效调查 于第1 次施药前(2022 年9 月5 日)调查基数,第2 次施药前(2022年9 月12 日),第3 次施药前(2022 年9 月19 日),第3 次施药后7 d(2022 年9 月26 日)、14 d(2022年10 月3 日)进行防效调查,共调查5 次,调查病叶数与发病严重度,根据公式(1)(3)计算病情指数、防效。每小区采用五点对角线取样方法,每点调查25 株,每株水稻选取3 片叶,选取旗叶及旗叶下第1 片和第2 片叶进行调查;若旗叶未抽出,则调查从底部向上数第2 片叶及以上2 片叶。记录病叶数和相应病级,分级标准:0 级,叶片无病斑;1级,叶片仅有小点半透明水渍状病斑,占叶面积的1%以下;3 级,叶片有零星短而窄条病斑,占叶面积的1%~5%;5 级,叶片病斑较多,占叶面积6%~25%;7 级,叶片上病斑较密,占叶面积26%~50%;9 级,叶片病斑密布,占叶面积51%以上,叶片变橙褐色、卷曲、枯死。
1.5 数据处理
数据采用 Microsoft Excel 2010 处理,采用DPS 7.05 数据处理系统软件中的Duncan 新复极差法进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 嗜硫小红卵菌HNI-1 菌剂对白叶枯病的防效
如表1 所示,末次药后14 d 调查,2.0 亿 CFU/mL 嗜硫小红卵菌 HNI-1 悬浮剂100、200、300 mL/667m2剂量对白叶枯病的病情指数均显著低于空白对照且与对照药剂20%噻菌铜悬浮剂100 mL/667m2处理相比无显著差异;2.0 亿 CFU/mL嗜硫小红卵菌 HNI-1 悬浮剂对白叶枯病的防效在56.76%~69.48%之间,其中高剂量300 mL/667m2处理的防效最好,为69.48%,高于对照药剂处理,但差异不显著。
表1 嗜硫小红卵菌HNI-1 悬浮剂防治水稻白叶枯病的田间药效
2.2 嗜硫小红卵菌HNI-1 菌剂对细菌性条斑病的防效
由表2 可知,第1 次、第2 次施药后7 d,试验药剂2.0 亿 CFU/mL 嗜硫小红卵菌 HNI-1 悬浮剂100、200、300 mL/667m2处理对水稻细菌性条斑病的防效分别在54.60%~63.99%、65.39%~74.38%之间,试验药剂3 处理防效与对照药剂相比无显著性差异;第3 次施药后7 d,试验药剂3 处理对水稻细菌性条斑病的防效在68.88%~77.60%之间,试验药剂3 处理防效与对照药剂相比无显著性差异;第3 次施药后14 d,试验药剂3 处理对水稻细菌性条斑病的防效在62.49%~72.98%之间,与第3 次施药后7 d 防效相比稍有下降,试验药剂100、200 mL/667m2处理防效与对照药剂相比无显著性差异,试验药剂300 mL/667m2处理防效显著性高于对照药剂处理。
表2 嗜硫小红卵菌HNI-1 悬浮剂防治水稻细菌性条斑病的田间药效
3 结论与讨论
追求优质、新鲜、无毒、安全的农产品已成为全球农业生产的发展趋势。过度使用化学农药会严重破坏生态系统,污染空气和水,从而对人类健康和环境造成危害。在绿色农业中,各种微生物制剂已代替化学农药用于控制农作物病虫害,其中光合细菌(PSB)是一种能够进行光合作用[9]的原核生物。这些细菌可以在有氧或厌氧条件下生长,并可使用有机或无机物质作为电子供体来固定N2和CO2[10-11],其作用机理主要是拮抗、诱导抗病、诱导系统抗性(ISR)等[12]。嗜硫小红卵菌HNI-1 属于光合细菌。罗路云等[13]研究表明2.0 亿CFU/mL 嗜硫小红卵菌HNI-1 悬浮剂用量在300~600 mL/hm2对水稻稻曲病和稻瘟病有较好的控制作用,王秀芝等[14]研究表明嗜硫小红卵菌HNI-1 菌剂喷雾和噻虫嗪灌根的方法相结合能有效控制病毒病介体昆虫烟粉虱和增强植物抗病性从而提高番茄病毒病的防控效果。符伟等[15]研究表明2.0 亿CFU/mL 嗜硫小红卵菌HNI-1 悬浮剂400~600 mL/667m2灌根处理2~3 次对番茄根结线虫病的防治效果为为60%~75%。
试验结果表明,2.0 亿CFU/mL 嗜硫小红卵菌HNI-1 悬浮剂对水稻白叶枯病和细菌性条斑病均有较好的防治效果。末次药后14 d,300 mL/667m2处理对水稻白叶枯病的防效高于对照药剂20%噻菌铜悬浮剂100 mL/667m2处理,但差异不显著;300 mL/667m2处理对水稻细菌性条斑病的防效显著高于对照药剂处理。
试验期间未发现试验药剂对水稻产生黄化斑点、失绿白化、畸形扭曲、抑制生长等影响,同时未发现药剂对非靶标和其他野生生物的影响,表明该菌剂使用非常安全。建议该菌剂用量200~300 mL/667m2进行防治,间隔7~10 d 施药一次,施药3次。在水稻白叶枯病和细菌性条斑病发病初期施药,施药时注意所有药剂喷雾时间应在早晨和傍晚进行,避免在高温强光下施药。由于生物制剂喷雾量是保证其防效的关键因素,如果采用植保无人机大面积喷雾,喷雾量不能低于20 L/667m2,并且相应增加药剂浓度和喷施次数。