聶亞鋒等
摘要:假隔鏈格孢(Nimbya alternantherae)SF-193是空心蓮子草的強致病菌,能引起空心蓮子草快速發(fā)病,有效地抑制空心蓮子草生長。本文通過田間試驗研究了生防真菌SF-193在田間的高效使用技術(shù),結(jié)果表明,SF-193在田間防除空心蓮子草的最適合濃度配比為1:5~1:10;3種噴霧器噴施SF-193對空心蓮子草致病力無顯著性差異;SF-193對新葉齡的防除效果好于對老葉齡的防除效果;與化學(xué)除草劑草甘膦、氯氟吡氧乙酸相比,SF-193原液7 d后對空心蓮子草的鮮重防效高于氯氟吡氧乙酸,但與草甘膦的防效沒有顯著性差異。
關(guān)鍵詞:假隔鏈格孢SF-193;空心蓮子草;生物防治技術(shù)
中圖分類號:S 451,1
空心蓮子草(Alternanthera philoxeroidesGriseb)是多年生宿根草本植物,是我國許多地區(qū)的惡性雜草,2003年被國家環(huán)??偩至腥牍嫉摹爸袊谝慌鈦砣肭稚锩麊巍薄?招纳徸硬菘鼓嫘詷O強,地上匍匐莖、根狀莖和根系都具有分株能力,入侵某一植被后所呈現(xiàn)出的斑塊狀鑲嵌體是由一個植株通過不斷的克隆生長而形成的,所以能夠快速形成龐大的植物種群,在農(nóng)田中大量生長,與農(nóng)作物爭奪水分、肥料、陽光和生長空間,導(dǎo)致農(nóng)作物嚴重減產(chǎn)??招纳徸硬莅l(fā)生密度為339.6株/m2時,可使水稻減產(chǎn)約45%,甘薯減產(chǎn)約63%,小麥減產(chǎn)約36%,危害蔬菜引起產(chǎn)量損失一般為5%~15%,嚴重時達到20%以上;同時還能對水產(chǎn)、水利、航運、物種資源、生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生極為不利的影響,是我國亟待解決防除的重要外來惡性雜草。目前我國對空心蓮子草防治以化學(xué)防治為主,但大量使用化學(xué)藥劑不僅危害環(huán)境,而且無法保證達到理想的防效。生物防治已經(jīng)成為研究的熱點,國內(nèi)外已經(jīng)篩選到大量具有開發(fā)潛力的病原真菌,如:鐮刀菌、炭疽菌、鏈格孢、立枯絲核菌等。
本試驗室分離獲得的生防真菌假隔鏈格孢(Nimbya alternantherae)SF-193是一株對空心蓮子草具有強致病力的菌株,寄主?;詮姡拘晕⑷?,對環(huán)境安全。本文主要研究生防菌株SF-193在田間使用技術(shù),為大面積推廣應(yīng)用生物防除空心蓮子草提供科學(xué)依據(jù)。
1、材料和方法
1.1菌株及發(fā)酵培養(yǎng)
生防真菌假隔鏈格孢SF-193由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所提供。
PSA培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,蔗糖20 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL。
生防菌SF-193發(fā)酵培養(yǎng):將在PSA平板上培養(yǎng)好的SF-193接入PS培養(yǎng)液中,每100 mL培養(yǎng)液中加1~3塊直徑約6 mm的菌絲塊,30℃,150 r/min培養(yǎng)5 d后,用飛利浦攪拌機(HR 1727)粉碎菌絲球、無菌紗布過濾后作為噴霧的原液。
1.2噴霧器械及化學(xué)除草劑
噴霧器械:3WFB-18A機動彌霧機(流量檔:1.97 L/m;風(fēng)速檔:2級:33 m/s;3級:31 m/s);3WBM-18D型電動噴霧器;手動噴壺。
化學(xué)除草劑:75.7%草甘膦可溶性粒劑;20%氯氟吡氧乙酸乳油(使它隆)。
1.3生防菌SF-193不同比例稀釋液防除空心蓮子草的田間試驗
在空心蓮子草生長茂盛區(qū)劃分18個4 m2的小區(qū)。生防真菌SF-193發(fā)酵液分別按照原液、1:5、1:10、1:25、1:50的稀釋比例作為不同處理,每個處理3個重復(fù),清水對照3個重復(fù),噴霧量為200 mL/m2稀釋液。用噴壺噴霧,噴霧時間為2007年7月24日,噴藥后每7~10天調(diào)查1次結(jié)果,共調(diào)查3次,計算發(fā)病指數(shù)。
1.4不同噴霧器械噴施SF-193防除空心蓮子草的田間試驗
在空心蓮子草生長茂盛區(qū)劃分12個4 m2的小區(qū)。生防真菌SF-193原液按1:10的比例稀釋,分別選擇彌霧機、電動噴霧器,手動噴壺噴施作為不同處理,每個處理3個重復(fù),清水對照3個重復(fù),噴霧量為200 mL/m2稀釋液。噴霧時間為2007年7月10日,7 d后調(diào)查結(jié)果并計算病情指數(shù)。
1.5生防菌SF-193對不同葉齡空心蓮子草的田間試驗
在新生葉齡植株和老葉齡植株的空心蓮子草生長區(qū)域各劃分9個4 m2的小區(qū)。生防真菌SF-193發(fā)酵液分別按照原液、1:10的稀釋比例作為兩個處理,清水對照每個區(qū)域各3個重復(fù),共需18個小區(qū),噴霧量為200 mL/m2稀釋液。第1次噴霧時間2007年8月17日,第2次噴霧時間8月31日,噴藥后每7~10天調(diào)查1次發(fā)病情況,共調(diào)查3次,計算病情指數(shù)。
1.6生防菌SF-193、草甘膦、氯氟吡氧乙酸防除空心蓮子草的田間試驗
在空心蓮子草生長茂盛區(qū)劃分15個4 m2的小區(qū)。生防真菌SF-193發(fā)酵液分別按照原液、1:10的比例稀釋作為2個處理,化學(xué)除草劑75.7%草甘膦可溶性粒劑和20%氯氟吡氧乙酸乳油分別按0.75μg/mL和0.375 μL/mL的濃度為2個處理,每個處理3個重復(fù),清水對照3個重復(fù),噴霧量為200 mL/m2稀釋液。噴霧時間2007年8月31日,7 d后調(diào)查結(jié)果,計算鮮重防效。
1.7病害調(diào)查方法與病情分級標準
1.7.1病情指數(shù)調(diào)查方法
采用五點取樣法,每小區(qū)取5個點,每點隨機調(diào)查20株空心蓮子草,根據(jù)每株葉片上平均發(fā)病程度確定病級,計算病情指數(shù)。
病情指數(shù)一[∑(病級葉片數(shù)×病級)/(葉片總數(shù)×最高病級)]×100。
1.7.2鮮重防效調(diào)查
采用五點取樣法,每小區(qū)取5個點,每點以0.667m2的鐵絲框為單位割取空心蓮子草地上部分,分別稱量各處理后的鮮重,計算鮮重防效。
鮮重防效=[(對照區(qū)雜草鮮重-處理區(qū)雜草鮮重)/對照區(qū)雜草鮮重]×100%。
1.7.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法
用Duncan新復(fù)極差法對田間試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
2、結(jié)果與分析
2.1 SF-193不同比例稀釋液防除空心蓮子草的田間試驗結(jié)果
田間試驗結(jié)果(表2)表明,不同稀釋濃度的SF一193發(fā)酵液對空心蓮子草的防除效果有較大的差異,隨著稀釋比例的上升和天數(shù)的延長其防效均有下降。噴施SF-193原液7 d后的空心蓮子草發(fā)病最嚴重,病情指數(shù)可達95.1,25 d后新生葉片較少,大部分葉片脫離,莖稈發(fā)病嚴重,病情指數(shù)為77.8;SF-193發(fā)酵液濃度比為1:5和1:10時,噴施7 d、
15 d、25 d后,這兩種濃度對空心蓮子草防除效果沒有顯著性差異;稀釋濃度比在1:25以上時,發(fā)病嚴重度較低,防除效果較差。原液防除空心蓮子草的效果最好,但在噴施過程中會堵塞噴頭且成本較高,所以選擇原液稀釋比例1:5~1:10作為其在田間防除空心蓮子草的最適濃度范圍,這為大面積使用SF-193防除空心蓮子草提供了較為合理的濃度配比。
2.2不同噴霧器械噴施生防菌SF-193防除空心蓮子草的田間試驗結(jié)果
田間試驗結(jié)果(表3)表明,不同噴霧器械噴施生防菌SF-193對防除空心蓮子草無顯著性差異。電動噴霧器噴施SF-193對空心蓮子草的防效最高,其病情指數(shù)可達79.3;機動彌霧機不同風(fēng)速噴施SF-193對空心蓮子草的防效沒有顯著影響,但3級風(fēng)噴施的防效略高于2級風(fēng);手動噴壺噴施造成的發(fā)病程度相對較輕,可能因為噴施壓力較小。試驗結(jié)果說明,生防真菌SF-193的除草活性受這3類噴霧器的影響較小,田間大面積噴施時,根據(jù)條件可選擇多種不同的噴霧器械噴施,使用方便。
2.3生防菌SF-193對不同葉齡空心蓮子草防除的田間試驗結(jié)果
試驗結(jié)果(表4)表明,生防菌SF-193對新生葉齡的空心蓮子草防除效果較好,對老齡空心蓮子草的防除效果較差。第1次噴藥,7 d后SF-193原液對新生葉齡空心蓮子草的病情指數(shù)為87.3,15 d后下降為86.6,同時在第15天進行第2次噴藥,25 d后病情指數(shù)達89.3,防效較為穩(wěn)定。其病狀主要表現(xiàn)為整株落葉、葉片呈火燒狀卷曲、莖稈發(fā)病重。與對新生葉齡的防效相比,SF-193原液對老齡空心蓮子草的防除效果較差,7 d和15 d的病情指數(shù)分別為56.8、44.5,第2次用藥后,發(fā)病指數(shù)達69.3,防效有所上升。由于8月底氣溫偏低,1:10稀釋的發(fā)酵液對新生葉齡的空心連子草的防除效果較差,第1次施藥,7 d和15 d后調(diào)查,病指分別為60.9、57.4,第2次噴施后其病情指數(shù)上升為77.0;1:10稀釋的發(fā)酵液對老葉齡空心蓮子草的防除效果最差,發(fā)病較輕,第2次噴藥后其防除效果上升為58.3。
可見,生防真菌SF-193對新葉的防除效果比老葉的好,由于2007年8、9月份氣溫比往年偏低,影響了生防菌SF-193的侵染,降低了其對空心蓮子草的防效。
2.4生防真菌SF-193、草甘膦、氯氟吡氧乙酸對空心蓮子草防除的田間試驗結(jié)果
噴藥7 d后調(diào)查鮮重防效,試驗結(jié)果(表5)表明,化學(xué)除草劑草甘膦對空心蓮子草的防除效果最好,其鮮重防效為53.3%,其次為生防真菌SF-193原液,其鮮重防效為39.8%,與草甘膦的鮮重防效無顯著性差異;氯氟吡氧乙酸的鮮重防效為28.3%,SF-193原液1:10稀釋的鮮重防效最低,僅為19.4%。草甘膦和氯氟吡氧乙酸是防除空心蓮子草的主要藥劑,生防真菌SF-193的鮮重防效高于氯氟吡氧乙酸,與草甘膦的鮮重防效無顯著差異,可見,用生防真菌SF-193防除空心蓮子達到生物防除的目的是很可能的。
3、結(jié)論與討論
真菌除草劑利用的是活真菌制劑,與絕大多數(shù)化學(xué)除草劑相比,容易受到環(huán)境因子的影響,尤其是莖葉致病菌。為了萌發(fā)、滲透、感染和殺死目標雜草,達到理想的防除效果,必須要有適宜的溫度和濕度等。王曉艷等研究表明,生防真菌SF-193在7月上旬至8月中旬期間是使用SF-193防治的最佳時期。本文的試驗結(jié)果也說明了田間氣候變化對SF-193的防效有顯著的影響,6~7月初防效較差,7月中旬至8月中旬防效最好,8月底防效較低。本試驗中SF-193對空心蓮子草的防效不是很穩(wěn)定,其主要原因是不同時期的氣候情況不同。另外,生防菌SF-193對新葉的防除效果較好,對老葉的防效較差,說明SF-193防除空心蓮子草的效果不僅與氣候因素有關(guān),還與空心蓮子草的生長葉齡有關(guān)。由此可見,在高溫高濕季節(jié)和空心蓮子草新葉齡期是生防菌SF-193高效防除空心蓮子草的兩個關(guān)鍵因素??招纳徸硬菀话阍?月中旬破土出芽,5月是新葉生長初期,6~9月是空心蓮子草生長旺盛期。5月份為空心蓮子草生長初期,生物總量較小,應(yīng)為防除空心蓮子草的最佳時期,但是由于5月份溫度和濕度較低,不利于生防真菌SF-193的侵入和繁殖,往往防除效果不理想。因此提高真菌生防菌SF-193在溫度和濕度較低的情況下的防除效果可能是將生防菌SF-193成功開發(fā)成為高效生防真菌除草劑的關(guān)鍵。
到目前為止防除空心蓮子草效果最好的化學(xué)除草劑是草甘膦和氯氟吡氧乙酸,但這兩種化學(xué)除草劑也不能徹底根除空心蓮子草,同時對植被、土壤、水源、人畜有較大的危害,不符合可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全生產(chǎn)的要求。真菌除草劑控制雜草的主要優(yōu)點有:只防除靶標雜草和一些近緣種,有害負效應(yīng)較??;控制效果依賴靶標雜草的密度,菌劑釋放前可預(yù)測其風(fēng)險性;能夠自我繁衍,持效期長;可以產(chǎn)業(yè)化大量生產(chǎn),可以像化學(xué)除草劑一樣,在有必要和條件適宜時在田間大劑量施用,人為地制造靶標雜草病害大流行,從而達到迅速有效地控制草害且降低化學(xué)農(nóng)藥用量的目的。因此,研發(fā)真菌生物除草劑已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點。本實驗室分離到生防菌SF-193具有很強的寄主?;裕四芮秩究招纳徸硬?、齒果酸模、落葵等少數(shù)幾種植物外,對其他大田作物和蔬菜均安全;在適宜條件下對空心蓮子草的防除效果與除草劑草甘膦無顯著差異;田間接種濃度為1:5~1:10時,能迅速產(chǎn)生大量的急性病斑,很快造成寄主葉片的大量枯死或脫落,能有效地控制空心蓮子草在農(nóng)田、草坪等地的生長;同時SF-193不受各類噴霧器械噴霧的影響。因此生防真菌SF一193具備開發(fā)成高效生物除草劑的潛力,有廣闊的應(yīng)用前景。