莒南草莓根腐病与生物防治中的药效分析
2023-11-22刘永兵
刘永兵
草莓为蔷薇科多年生常绿草本植物,因口感佳、风味独特、营养物质丰富,市场空间很大,莒南县草莓的种植面积也逐年增加。但由于目前草莓种植方式多以设施农业为主,容易出现连作和病原菌积累增多的现象,进而形成草莓病害。本文对草莓病虫害及防治做了简要分析,以供参考。
一、草莓根腐病概述
1、草莓根腐病发生、传播与症状表现
(1)发生与来源
草莓根腐病分为急性萎蔫型和慢性萎缩型两种类型。但不管哪种类型,多与土壤环境有关,春秋多雨季节多发病。其病菌来源于土壤带菌与草莓苗自带菌。生存时间可长达数十年之久,特别在潮湿环境下,草莓根腐病病菌原会侵入草莓植株根须。在一些气温较低、地势低洼、湿度大、灌水多等排灌较差的地块,发病会较重些;当棚内地温达到10℃、室温16-20℃以上、湿度60%-70%左右以上时,草莓根腐病病菌会迅速繁殖。
(2)传播
潮湿、低洼、郁闭、光照少、土壤粘性、根部受损等因素,均可发生草莓根腐病。一般情况下,病菌在残留的土壤中过冬,翌年,通过灌溉水或随着雨水进行传播,或通过病苗、病土传播,栽培草莓苗遇有该菌侵染,均可发病。遇到恶劣天气时,如:低气温、阴雨天气,均易发病,寒流侵袭,露地草莓栽培过深,枝叶过于繁茂,灌水过多或田园淹水,连作或土质黏重、地势低洼都会降低草莓植株的抗病能力,加大草莓感染根腐病的概率。土壤湿度高易发病,温度10℃左右尤其适宜其发病,高于25℃则病菌萌发减弱。地温高于30℃则不易发病。
(3)症状表现
草莓根腐病在草莓种植栽培过程中属于常见病,它以菌丝体、菌核和厚垣孢子随病残体在土壤中越冬,可在土壤中存活2-3 年,多为土传病害,由根腐病疫霉菌引发,在根腐病病菌侵染发生的初期,容易造成草莓根系变少、变色,不定根大量死亡,根系快速变褐、坏死、腐烂,病菌由须根向主根蔓延,受侵染后,地上部分叶片发黄、变褐、坏死、生长稀疏,导致根部营养物质不能正常输送,整株为缺水状、枯萎,地下根部逐渐变为深褐色,并发生腐烂,最终卷缩、黄枯干死。
2、草莓根腐病危害
草莓在感染根腐病病菌后,其生长长势逐渐减弱,造成产量减产、品质降低。草莓根腐病主要危害草莓根系,以及地上部分和整个生育期内都会普遍发生,发病初期先从侧根或新生根开始,初期根部出现浅红色或褐色不规则斑块,颜色逐渐变深呈暗褐色。随病害发展,全部根系迅速坏死变褐。从该种病害危害草莓的情况来分析,可以根据不同发病症状分为多个种类:草莓根腐病、草莓鞋带冠根腐病、草莓黑根腐病、草莓白根腐病、草莓红中柱根腐病、草莓红心根腐病等。
二、生物防治
1、发病初期
立即使用根康灵50ml,3 天1 次,连用2-3 次;同时叶片每7-10 天喷施1 次1000 倍菜四快。病情控制后,转为预防。发病中期,根康灵200ml+沝肥郎50ml 兑水15kg 进行均匀灌根(喷雾效果更佳),3 天1 次,连用2-3 次。病情控制后,转为预防。
2、药剂灌根
药剂可选择30%霉灵水剂1200-1500 倍液、甲霜·恶霉灵1500 倍液、普利登鱼蛋白500 倍液等,灌根2 次,间隔一周左右进行。草莓根腐病主要以防治为主,需合理轮作,及时清理田间的病株以及植物病残体,用石灰氮进行消毒。
三、草莓根腐病生物防治中的药效分析(结合试验分析草莓根腐病生物防治适合的药剂类型)
1、试验材料
(1)供试病原菌
草莓根腐病病株采自莒南县某村草莓大棚。大棚内草莓受到病原菌危害,表现症状为:整棵植株倒塌,且呈现萎蔫状态。植株容易从土壤间拔出。叶片枯黄萎缩,根部腐烂坏死,呈黑褐色。将根茎中柱掰开之后,发现其呈红褐色。
(2)供试药剂,药剂种类
①浓度为80%多菌灵可湿性粉剂;
②2 亿芽孢/g 哈茨木霉菌可湿性粉剂;
③苦参·蛇床子素水剂,浓度为1.5%;
④蛇床子素可溶液剂,浓度为0.4%;
⑤苦参碱乳油,浓度为0.3%;
⑥10 亿芽孢/g 多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂;
⑦小檗碱水剂,浓度为0.5%;
⑧1000 亿芽孢/g 枯草芽孢杆菌可湿性粉剂。
2、试验方法
(1)草莓病原菌检测
草莓根腐病病原菌种类繁多,共有19 种,如交链格孢、蜜环菌等;27 个属,如链格孢属、生赤壳属等。国内草莓种植规模不断扩大,根腐病发生病例逐渐增多。其中,双核以及多核病原菌影响下,会发生草莓黑根腐病。通过菌丝融合试验,双核丝菌可分不同菌丝融合群,具体数量达19 个。为了确定草莓是否被根腐病病原菌危害,相关人员可以利用多种检测方式或者鉴定方法进行分析与判断。
①分离与纯化。利用组织分离方法分离所采集的病株病原菌标本。首先,将其根茎病健交界处组织进行切取;其次,使用无菌水进行冲洗和消毒,放入酒精(浓度为75%)内浸泡1min。浸泡后,再次使用无菌水冲洗,放入升汞(浓度为0.1%)中浸泡。无菌水冲洗3 次;接着,切成组织块放在PDA 平板上,组织块尺寸为0.4cm×0.4cm。放于恒温状态培养,温度以23-25℃为宜;最后,长出不一的菌丝后,将这些菌丝分别接种至平板中继续培养,至获取干净的菌落可停止培养。
②病原菌致病性检测与分离。试验前转接培养20-30 个PDA 平板。菌丝长满整个培养皿之后,可以使用接种针将菌丝刮取出来,与无菌水进行混合,制备孢子悬浮液。室外接种时,采用根部伤根灌根方法。每一棵植株接种20-25ml 的孢子悬浮液,浓度值为1×106 个孢子。试验中所应用到的健康草莓植株需要提前移植至花盆中,接种病菌之后再放入大棚继续培养,保持棚内温度在23-25℃之间。定期观察接种后的植株发病情况,记录发病时间、发病症状,以便于与田间病株症状进行对比。与此同时,利用组织分离法将这些植株的病原菌进行分离,使用显微镜观察这些病原菌与之前分离的病原菌状态是否一致。
③组织分离法检测与鉴定方法。这种鉴定方法主要是利用病原菌对不同物质的需求进行检测。检测人员可以将病原菌放入相应的培养基中进行分离培养,在培养过程中观察菌落不同特征:形态、气生菌丝状态、颜色、显微形态等。尽管该方法可以测出具体的活菌数量,但是使用培养基需要耗费大量时间,无法在草莓发生病害后及时判断危害病原菌类型,可能会影响病害防治的及时性,错过最佳防治时间。
④病原菌形态学鉴定。首先,选择已经纯化的病原菌平板,使用0.55mm 的灭菌打孔器打取菌饼,放在新PDA 平板上,恒温状态培养。温度在23-25℃之间;其次,观察菌丝和基质的颜色、菌落的形态及其特征。当菌丝长至培养皿一半面积后,及时挑取边缘菌丝。使用光学显微镜,观察分生孢子的形状、形态、隔膜以及孢子梗状态。根据观察结果,可以鉴定病原菌种属。
⑤田间症状鉴定方法。这种方法是根据草莓感染症状判断其受到哪一种根腐病危害,如草莓红心根腐病和草莓红中柱根腐病的发生症状表现为:植株苗部叶片变成紫褐色,新发出的叶子开始黄化和衰败,之后整个植株矮化枯萎,直至死亡。另外,株苗根部须根腐烂严重,颜色呈褐色,病原菌扩散后危害主根,使得其腐烂和萎缩。将主根切开之后,可见中柱颜色变为暗红;草莓根腐病和草莓白根腐病的发生症状为植株枯萎,后期死亡;草莓黑根腐病的发生症状为株苗矮化,生长速度减缓,同时须根数量明显减少。将腐烂的黑色根部切开后,其维管束发生病变,颜色呈褐色,且组织坏死。发病后期,整棵植株萎缩死亡。在应用该种检测方法时,需要相关人员储备专业理论知识,对人员要求较高。加之草莓根腐病发生的症状会与其他病害(如草莓炭疽病)危害相似,因此在判断发病草莓是否受到根腐病病菌感染时有存在误判的可能性。
(2)药剂对病原菌的抑菌活性测定
利用菌丝生长速率法,测试药剂对病原菌菌丝生长的实际影响。每一种药剂设置3 次重复,并与无菌水作为对照。按照9∶1 的比例,将培养基和药剂均匀混合后,倒入9cm 的培养皿中,制备成含药培养基。接着,在含药培养基平板中间位置放入打好的菌饼,恒温状态下进行培养。温度23-25℃。培养中实时观察菌丝的实际生长情况。待到对照组菌丝基本长满平板时(大约为2/3),可以使用十字交叉法对菌落直径进行测量。同时,利用公式计算出不同药剂对菌丝生长的抑制率。供试药剂主要为以下五种:
①苦参·蛇床子素水剂,浓度为1.5%。设置有效成分质量浓度为:0.75μg/ml;1.5μg/ml;3μg/ml;6μg/ml;12μg/ml;
②蛇床子素可溶液剂,浓度为0.4%。设置有效成分质量浓度为:1.25μg/ml;2.5μg/ml;5μg/ml;10μg/ml;15μg/ml;
③苦参碱乳油,浓度为0.3%。设置有效成分质量浓度为:1.25μg/ml;2.5μg/ml;5μg/ml;10μg/ml;15μg/ml;
④小檗碱水剂,浓度为0.5%。设置有效成分质量浓度为:6.25μg/ml;12.5μg/ml;25μg/ml;50μg/ml;100μg/ml;
⑤多菌灵可湿性粉剂,浓度为80%。设置有效成分质量浓度为:25μg/ml;50μg/ml;100μg/ml;150μg/ml;300μg/ml。
(3)田间药效试验
①田间药效试验时间。2021 年10 月至2022 年5 月。
②试验地点。莒南县某村草莓大棚。
③草莓品种。红颜。
④土壤类型。壤土。分别在2022 年10 月和2022 年12 月进行灌根处理。灌根处理时,天气晴朗。
⑤药效试验。在试验区设置11 个处理,每一个处理均有3次重复,共分为33 个区块,每个区块的面积为12m2。根据提前预设好的药剂处理浓度,对区块内草莓植株进行灌根处理:每株灌注的药液量为250ml;对照组则灌注250ml 的清水。
(4)药剂种类、其灌注量
①苦参·蛇床子素水剂。浓度为1.5%。稀释倍数为700 倍液和1200 倍液;
②蛇床子素可溶液剂。浓度为0.4%。稀释倍数为200 倍液和400 倍液;
③苦参碱乳油。浓度为0.3%。稀释倍数为200 倍液和400倍液;
④2 亿芽孢/g 哈茨木霉菌可湿性粉剂。稀释倍数为200 倍液;
⑤多菌灵可湿性粉剂,浓度为80%。稀释倍数为1000 倍液;
⑥10 亿芽孢/g 多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂。稀释倍数为800 倍液;
⑦1000 亿芽孢/g 枯草芽孢杆菌可湿性粉剂。稀释倍数为600 倍液。
草莓根腐病田间发病等级可分为5 级:1 级:草莓植株根系发病率小于30%;2 级:草莓植株根系发病率大于30%,但是小于60%。此时植株叶片呈现正常状态;3 级:草莓植株根系发病率大于60%,但是小于80%。此时植株叶片逐渐变黄;4 级:草莓植株根系发病率大于80%。此时植株叶片大片枯萎;5 级:草莓植株根系死亡,且叶片干枯。试验人员参照级别类型,对田间草莓植株进行观察。在每个区块内随机选择20 株草莓,对发病植株根系状态和叶片状态进行观察。
3、试验结果
(1)病原菌分离结果
①病原菌初次分离状态。选择组织分离法对病株进行病健组织分离。分离样品为16 株。分离后得到6 株真菌,对其病原菌菌落生长、形态、颜色等进行观察,可将其分为两类真菌菌株。第一种真菌菌株形状为圆形,边缘呈现放射状态;气生菌丝呈现絮状,颜色为白色;基质最开始状态为白色,后期转为紫红色;菌落边缘为白色。第二种真菌菌株形状也为圆形,边缘极为整齐;气生菌丝呈现绒状,颜色为白色,且轮状向外不断扩展;菌落颜色从深黄转至浅黄。
②病原菌形态学鉴定:第一种真菌菌株通过镜检可发现其小型分生孢子数量较多,孢子形状不一,有卵形状态,也有椭圆形状态,呈单胞或者偶尔双胞状态;大型分生孢子数量相对较少,多为镰刀形,伴有3 个隔膜;分生孢子梗呈瓶状,形态较短,且无分支,一般为单生状态。第二种真菌菌株小型分生孢子数量居多,状如卵或者肾,呈现单孢状态,着生于分生孢子梗之上;大型分生孢子数量较少,呈马特形,两端较为钝圆。顶端处的孢子稍弯曲,伴有2-3 个隔膜;分生孢子梗呈瓶状,形状细长;厚垣孢子形状与球体一致。
(2)对照组实验
①在植株感染性状和致病力均良好的情况下,采用伤根灌根方法对多株草莓进行接种研究,结果发现所有植株都患病,与对照组相比,部分植株苗期叶片叶缘出现卷缩现象,茎秆与叶尖逐渐枯萎,随后病菌蔓延至整片叶子,叶片下垂,最后部分植株伏地。35d 后,草莓全株枯死、倒塌,表现出田间植株相同病害症状。将其根和茎横切开后,可观察到叶片中柱的位置呈红褐色环形状态,根系颜色为黑色或深褐色。
②将草莓根腐病病原菌单胞分离纯化后的菌株接种至PDA 平板上,将接种后的PDA 平板放置在25℃恒温培养箱中,12h 光暗交替条件下培养5-15d,培养期间观察并记录菌落形态特征,产孢后观察分生孢子形态特征,测量并记录分生孢子长度、宽度等,初步分析,本研究所提及的菌株特征与原发病原菌有相同性,且此两个分离株的遗传性质符合。
(3)药物对草莓根腐病的防治作用
采用不同的药剂进行草莓根部营养灌液治疗,对防治根腐病具有不同的防治效果。其中以10%苯醚甲环唑水分散粒剂1500 倍液处理的防效最好,达到75.6%;75%百菌清可湿性粉剂800 倍液处理防效次之,为70.4%;50%多菌灵可湿性粉剂500倍液处理防效较差,仅为59.3%。
4、试验结论
在防治草莓根腐病时,采用生物防治也可起到良好防治效果,如选择枯草芽孢杆菌可湿性粉剂抑制病原菌扩散。生物防治时,需要做好病原菌分离鉴定处理,明确草莓根腐病类型以及其病原菌的主要致病菌。本文应用试验中确定草莓根腐病类型为草莓红中柱根腐病,主要的致病菌为尖孢镰刀菌和茄腐镰刀菌。通过使用不同药剂抑制病原菌活性,确定最优防治药剂:多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂、枯草芽孢杆菌可湿性粉剂和苦参·蛇床子素可溶液剂。