涂海華， 唐乃雄， 康念鉛，周 堅(jiān)， 林愛(ài)紅

(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，江西南昌 330045；2.江西省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所，江西南昌 330047；3.江西省新余市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技園，江西新余 380007)

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酸性電解水對(duì)南方葡萄病毒害的防治效果

涂海華1， 唐乃雄1， 康念鉛1，周 堅(jiān)2， 林愛(ài)紅3

(1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，江西南昌 330045；2.江西省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所，江西南昌 330047；3.江西省新余市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技園，江西新余 380007)

摘要[目的]探討酸性電解水在南方葡萄種植中病毒害防治上的應(yīng)用。[方法]研究酸性電解水、堿性電解水、先酸性電解水后堿性電解水、先堿性電解水后酸性電解水、生物農(nóng)藥5種處理對(duì)南方葡萄霜霉病、灰霉病等5種病毒害的防治效果，并研究了酸性電解水對(duì)葡萄平均顆粒重和糖度的影響。[結(jié)果]噴施酸性電解水和先噴酸性電解水后噴堿性電解水對(duì)葡萄霜霉病、灰霉病、炭疽病、穗軸褐枯病、黑痘病等病毒害的防治效果較好，分別為94.0%、79.2%；酸性電解水可提高葡萄平均顆粒重和糖度。[結(jié)論]酸性電解水對(duì)葡萄病毒害有較強(qiáng)的殺滅作用，且具有瞬時(shí)、廣譜、高效、安全和無(wú)殘留的殺菌特性，對(duì)農(nóng)藥具有可替代性。

關(guān)鍵詞酸性電解水；葡萄；病毒害；防治效果

Control Effects of Acidic Electrolyzed Water in Grape Virus in South China

TU Hai-hua,TANG Nai-xiong,KANG Nian-qiang et al

(College of Science,Jiangxi Agricultural University,Nanchang,Jiangxi 330045)

Abstract[Objective] To discuss the control effects of acidic electrolyzed water in grape virus diseases in south China. [Method] We researched the control effects of five treatments (acidic electrolyzed water,alkaline electrolyzed water,alkaline electrolyzed water after acidic electrolyzed water,acidic electrolyzed water after alkaline electrolyzed water,and biopesticide) on five virus diseases in grape in south China (downy mildew,gray mold and so on). Effects of acidic electrolyzed water on average grain weight and sugar degree were researched. [Result] Spraying acidic electrolyzed water,and spraying alkaline electrolyzed water after acidic electrolyzed water had relatively good control effects on grape downy mildew,gray mold,anthracnose, spike-stalk brown spot and anthracnose,which were 94.0% and 79.2 %,respectively. Acidic electrolyzed water enhanced the average grain weight and sugar degree of grape. [Conclusion] Acidic electrolyzed water has relatively strong killing effects on grape virus diseases,and has the sterilization characteristics of temporality,broad spectrum,efficiency,safety and no residues. It can take the place of pesticide in certain degree.

Key wordsAcidic electrolyzed water; Grape; Virus diseases; Control effect

近10年來(lái)，南方鮮食葡萄種植成為特色果業(yè)，品種以巨峰、夏黑、金手指、美人指、甬優(yōu)一號(hào)、紅富士、巨玫瑰、陽(yáng)光玫瑰、醉金香、比昂扣、珍珠無(wú)核、黑巴拉多為主。南方種植葡萄有熱資源豐富的優(yōu)勢(shì)，但也有氣候環(huán)境多雨多濕的缺點(diǎn)，易引起病毒害多發(fā)，造成年防治用藥次數(shù)過(guò)多、生物農(nóng)藥殘留量大，直接影響種植戶的經(jīng)濟(jì)效益與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，研究南方葡萄病毒害防治技術(shù)十分必要。

酸性電解水簡(jiǎn)稱AEW，又稱電生功能水[1]。酸性電解水防治病毒害的原理在于酸水的物理特性與化學(xué)特性[2-5]。物理特性是其具有高氧化電位，一旦與細(xì)菌、真菌或病毒接觸，其強(qiáng)制性地從生物膜上獲取電子，從而改變細(xì)胞膜的正常電位與滲透性，使脂膜氧化滲透性破壞，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物外泄而致死。該過(guò)程能在1～10 min達(dá)到很好的效果，所以在運(yùn)用上比化學(xué)殺菌的速度更快更徹底，而且不會(huì)使病菌產(chǎn)生任何抗藥性。其化學(xué)過(guò)程就是為病菌重建一個(gè)不適宜的強(qiáng)酸環(huán)境，從而起到病菌發(fā)育上的強(qiáng)烈抑制，大多病菌要求pH都超過(guò)3.0，而強(qiáng)酸水pH可低于2.7，從而起到抑菌效果，還有生成的酸水中亞次氯酸中的氯離子也是一種殺菌劑，這種綜合的殺菌效應(yīng)使其比其他農(nóng)用殺菌劑有更好的防治效果。目前，酸性電解水因其高效、無(wú)殘留、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)已逐漸被人們所接受[6-17]。鑒于此，筆者研究了酸性電解水對(duì)南方葡萄霜霉病、灰霉病、炭疽病、穗軸穗枯病、黑痘病的防治效果及對(duì)葡萄平均顆粒重和糖度的影響，以期為南方葡萄病毒害防治提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1供試葡萄品種。夏黑、金手指、甬優(yōu)一號(hào)、醉金香、比昂扣5個(gè)品種。

1.1.2儀器。XY-150型電生功能滅菌水生成器；pHS-2C實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)；RC-3F型有效氯檢測(cè)儀；CLJ-0108型托盤(pán)天平；F600型高壓噴霧器。

1.2方法

1.2.1酸性電解水制備與理化性質(zhì)測(cè)定。電解水由XY-150型裝置制取。電解電壓為13 V。氯化鈉(NaCl)溶液濃度為1%(純凈水配制)。電解水pH用PHS-2C實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)測(cè)量；氧化還原電位由設(shè)備提供，也可用ORP-501型氧化還原電位計(jì)PHSJ-4A型測(cè)定；有效氯濃度ACC測(cè)定參照GB/T 601-2002、GB19106-2003，由RC-3F型有效氯檢測(cè)儀測(cè)定。電解水的理化參數(shù)見(jiàn)表1。

1.2.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與噴施方法。試驗(yàn)于2015年4～8月在江西省新余市國(guó)家農(nóng)業(yè)科技園葡萄種植基地進(jìn)行。葡萄于4月初發(fā)芽，8月底采摘。葡萄園采用避雨大棚結(jié)構(gòu)，每個(gè)大棚寬6 m，長(zhǎng)50 m，種植25株葡萄。共設(shè)5個(gè)處理組：酸性電解水(AEW)、堿性電解水(BEW)、先酸性電解水后堿性電解水(AEW/BEW)、先堿性電解水后酸性電解水(BEW/AEW)、生物農(nóng)藥(PT),其中生物農(nóng)藥為對(duì)照。5次重復(fù)。對(duì)5個(gè)葡萄品種分別進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)。采用手執(zhí)式高壓噴霧器于4月20日至8月26日對(duì)葡萄葉面和果實(shí)噴施電解水或生物農(nóng)藥，噴施量為750 kg/hm2。每7～10 d噴施一次，葡萄病毒害嚴(yán)重時(shí)3～5 d噴施一次。其中，先酸性電解水后堿性電解水、先堿性電解水后酸性電解水均中間平均間隔30 min。

表1　電解水與自來(lái)水理化參數(shù)

1.2.3葡萄病毒害防治效果標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。葡萄葉面于4月初發(fā)芽，于5月20日葉面自然感染灰霉病、霜霉病和大小褐斑病，6月10日果穗自然感染炭疽病、穗軸褐枯病。噴施電解水前每個(gè)大棚內(nèi)隨機(jī)取3個(gè)點(diǎn)，調(diào)查每株葡萄上全部葉片，確定感染面積和病毒種類(lèi)。參照GB/T17980.30-2000《田間藥效實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(一)殺菌劑防治葡萄灰霉病、霜霉病、大小褐斑病、炭疽病、穗軸褐枯病，分別計(jì)算病情指數(shù)和防治效果。

葉面病毒害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，無(wú)病斑；1級(jí)，病斑面積占整個(gè)葉面積的5%以下；3級(jí)，病斑面積占整個(gè)葉面積的6%～10%；5級(jí)，病斑面積占整個(gè)葉面積的11%～20%；7級(jí)，病斑面積占整個(gè)葉面積的21%～40%；9級(jí)，病斑面積占整個(gè)葉面積的40%以上。果實(shí)病毒害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，無(wú)病果；1級(jí)，病果個(gè)數(shù)占整個(gè)果實(shí)個(gè)數(shù)的5%以下；3級(jí)，病果個(gè)數(shù)占整個(gè)果實(shí)個(gè)數(shù)的6%～10%；5級(jí)，病果個(gè)數(shù)占整個(gè)果實(shí)個(gè)數(shù)的11%～20%；7級(jí)，病果個(gè)數(shù)占整個(gè)果實(shí)個(gè)數(shù)的21%～40%；9級(jí)，病果個(gè)數(shù)占整個(gè)果實(shí)個(gè)數(shù)的40%以上。

葉面病情指數(shù)=∑(各級(jí)病毒葉數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×9)×100

葉面防治效果=(自來(lái)水對(duì)照區(qū)葉面病情指數(shù)-防治區(qū)葉面病情指數(shù))/自來(lái)水對(duì)照區(qū)葉面病情指數(shù)×100%

果實(shí)病情指數(shù)=∑(各級(jí)病毒果實(shí)個(gè)數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值)/(調(diào)查總果實(shí)數(shù)×9)×100

果實(shí)防治效果=(自來(lái)水對(duì)照區(qū)果實(shí)病情指數(shù)-防治區(qū)果實(shí)病情指數(shù))/自來(lái)水對(duì)照區(qū)果實(shí)病情指數(shù)×100%

1.2.4酸性電解水防控效果調(diào)查。在葡萄漿果成熟期，對(duì)示范區(qū)和對(duì)照區(qū)各進(jìn)行1次病毒害防控效果調(diào)查。隨機(jī)選取2塊葡萄種植田，每塊田5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)調(diào)查5株，每株調(diào)查20片葉和5串果穗，共調(diào)查25株、500片葉和75串果穗的霜霉病、灰霉病、炭疽病、穗軸褐枯病、黑痘病等的病葉數(shù)、發(fā)病果穗數(shù)，并計(jì)算葉片發(fā)病率、病指、果穗發(fā)病率。并在整個(gè)示范過(guò)程中，嚴(yán)格記載示范區(qū)和對(duì)照區(qū)葡萄長(zhǎng)勢(shì)、果農(nóng)施藥次數(shù)、用藥量、葡萄的生產(chǎn)和效益情況。

1.2.5葡萄主要生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定。測(cè)定葡萄植株高、根莖粗、葉面積形態(tài)指標(biāo)。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)隨機(jī)選取6株葡萄，利用直尺和游標(biāo)卡尺每7 d測(cè)量一次株高和根莖粗，直到試驗(yàn)結(jié)束。在每次噴施電解水前，測(cè)定隨機(jī)選取的6株葡萄的嫩葉、中葉、老葉各6片，測(cè)量最大葉長(zhǎng)(L)和葉寬(W)，葉面積(A)計(jì)算采用回歸方程：A=0.94L2+0.47W+0.63W2-0.62L×W，同時(shí)測(cè)定葉片的葉綠素含量。

1.2.6葡萄的株產(chǎn)量及品質(zhì)測(cè)定。葡萄進(jìn)入采摘期后，計(jì)算每株的掛果數(shù)及每掛的重量和粒數(shù)。用糖度儀測(cè)量隨機(jī)選取的葡萄糖度和酒精度。

1.3數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel 2010軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1酸性電解水對(duì)葡萄病毒害的防治效果示范區(qū)葡萄采取酸性電解水處理后，大大減少或避免了霜霉病、灰霉病、炭疽病、穗軸褐枯病、黑痘病等病菌的傳播和侵染發(fā)病，有效地控制了示范區(qū)葡萄病毒害的發(fā)生和蔓延。據(jù)7月中旬(葡萄漿果成熟期)調(diào)查(表2)，示范區(qū)葡萄霜霉病的葉片發(fā)病率、病指、果穗發(fā)病率分別比對(duì)照區(qū)低84.0、37.9和80.0個(gè)百分點(diǎn)，防效分別為94.0%、93.5%、88.0%；示范區(qū)葡萄灰霉病的葉片發(fā)病率、病指、果穗發(fā)病率分別比對(duì)照區(qū)低79.4、33.3和52.0個(gè)百分點(diǎn)，防效分別為95.4%、96.2%、92.0%；示范區(qū)葡萄炭疽病的葉片發(fā)病率、病指、果穗發(fā)病率分別比對(duì)照區(qū)低69.8、38.4和80.0個(gè)百分點(diǎn)，防效分別為97.6%、93.2%、84.0%；示范區(qū)葡萄穗軸褐枯病的葉片發(fā)病率、病指、果穗發(fā)病率分別比對(duì)照區(qū)低48.0、40.3和64.0個(gè)百分點(diǎn)，防效分別為100%、100%、84%；示范區(qū)葡萄黑痘病的葉片發(fā)病率、病指、果穗發(fā)病率分別比對(duì)照區(qū)低89.8、39.5和56.0個(gè)百分點(diǎn)，防效分別為90.8%、87.9%、72.0%。

2.23種處理方案對(duì)葡萄病毒害的防治效果比較為了研究電生功能水的防治效果，采用酸性電解水、先噴酸性電解水后噴堿性電解水、先噴堿性電解水后噴酸性電解水3種方案進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，同時(shí)與噴灑生物農(nóng)藥組對(duì)比，研究酸性電解水能夠在葡萄種植過(guò)程中取代農(nóng)藥，產(chǎn)生與生物農(nóng)藥相同甚至更好的效果。

針對(duì)南方葡萄種植過(guò)程中霜霉病和灰霉病頻發(fā)且病情較嚴(yán)重的特點(diǎn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)葡萄感染霜霉病或灰霉病時(shí)，采用生物農(nóng)藥和3種電解水方案進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同方案處理對(duì)葡萄霜霉病和灰霉病最終防治效果(2015年6月23日調(diào)查結(jié)果)差異顯著(圖1)。生物農(nóng)藥、先噴酸性電解水后噴堿性電解水、酸性電解水的防治效果較好，病情指數(shù)分別為2.1、2.8、2.2，先噴堿性電解水后噴酸性電解水病情指數(shù)為4.8。噴施酸性電解水與先噴酸性電解水后噴堿性電解水對(duì)葡萄霜霉病和灰霉病的防治效果較生物農(nóng)藥差距不明顯，而先噴酸性電解水后噴堿性電解水差距較大。可見(jiàn)，噴施酸性電解水和先噴酸性電解水后噴堿性電解水對(duì)葡萄霜霉病和灰霉病的防治效果較好，在防治過(guò)程中可減少農(nóng)藥施用次數(shù)或不用農(nóng)藥，以降低農(nóng)藥對(duì)產(chǎn)品和環(huán)境的殘留和污染。

表2　2015年7月中旬江西省新余市酸性電解水對(duì)葡萄主要病害的控制效果

圖1　3種處理方式與生物農(nóng)藥防治效果對(duì)比Fig. 1　 Comparison of the control effects of three treatment methods and biopesticides

2.3電解水對(duì)葡萄顆粒重和糖度的影響間隔7 d左右采摘同一時(shí)期成熟的夏黑葡萄，通過(guò)采樣對(duì)比發(fā)現(xiàn)噴施酸性電解水的夏黑葡萄在平均顆粒重和糖度2個(gè)指標(biāo)上明顯高于傳統(tǒng)種植的品種(圖2)。夏黑葡萄平均顆粒重增加了11.2%，糖度高于普通品種1.8個(gè)百分點(diǎn)，提高了9.6%，說(shuō)明酸性電解水具有促進(jìn)葡萄生長(zhǎng)和提高品質(zhì)的作用。

圖2　酸性電解水對(duì)葡萄平均顆粒重和糖度的影響Fig. 2　Acid electrolysis of water's influence on the grapes,the average grain weight and sugar

3結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，噴施酸性電解水和先噴酸性電解水后噴堿性電解水對(duì)葡萄霜霉病、灰霉病、炭疽病、穗軸褐枯病、黑痘病等病毒害的防治效果較好，分別為94.0%、79.2%，對(duì)農(nóng)藥具有可替代性。酸性電解水可促進(jìn)葡萄平均顆粒重和糖度，所以酸性電解水可在大棚葡萄種植過(guò)程中安全施用。

該研究中電解水設(shè)備酸性電解水出水量約為150 L/h，1 h制水量可滿足5個(gè)溫室大棚(300 m2)使用。該設(shè)備能耗、電解質(zhì)成本較低，簡(jiǎn)單易行，具有較好的利用及推廣價(jià)值。但電解水設(shè)備對(duì)水質(zhì)要求稍高，水質(zhì)較差地區(qū)需配備自來(lái)水軟化裝置。

研究表明，酸性電解水對(duì)各類(lèi)微生物均有較強(qiáng)的殺滅作用，具有瞬時(shí)、廣譜、高效、安全和無(wú)殘留的殺菌特性[18-19]。與其他化學(xué)消毒劑相比，酸性電解水殺菌后可完全還原成無(wú)毒、無(wú)殘留的普通水，排放后對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境不會(huì)造成危害，且酸性電解水制造成本低廉、使用簡(jiǎn)便，從而使其成為一種安全的殺菌劑或消毒劑。

該試驗(yàn)不足之處在于未對(duì)葡萄的VC含量、可溶性糖、可溶性蛋白含量等品質(zhì)進(jìn)行深入研究，在后續(xù)試驗(yàn)中需進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 關(guān)東勝,李里特.強(qiáng)酸化水的制備及其滅菌效果[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1997,2(2):109-113.

[2] 朱世華.強(qiáng)酸性水的制備及其在消毒上的應(yīng)用[J].中國(guó)消毒學(xué)雜志,1998,15(3):179-180.

[3] 武龍，肖衛(wèi)華,李里特,等.酸性電解水用于葡萄殺菌保鮮的試驗(yàn)研究[J].食品科學(xué)，2004,39(9):81-83.

[4] 魏肖鵬,董宇,欒廣忠,等.電解水對(duì)黃瓜白粉病的防效以及對(duì)黃瓜生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響[J].中國(guó)植保導(dǎo)刊，2015,35(2):9-13.

[5] VENKITANARAYANAN K S，EZEIKE G O，HUNG Y C,et al.Efficacy of electrolyzed oxidizing water for inactivatingEscherichiacoliO157:H7,Salmonellaenteritidis, andListeriamonocytogenes[J].Applied and environmental microbiology,1999,65(9):4276-4279.

[6] 李里特.電生功能水在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用研究進(jìn)展和展望[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)信息,2006(10):15-16.

[7] SHIMMURA S,MATSUMOTO K,YAGUCHI H.Acidic electrolysed water in the disinfection of the ocular surface [J].Exp Eye Res,2000,70:1-6.

[8] ISSA-ZACHARIA A,KAMITANI Y,MIWA N,et al. Application of slightly acidic electrolyzed water as a potential non-thermal food sanitizer for decontamination of fresh ready-to-eat vegetables and sprouts [J]. Food control,2011,22(3/4):601-607.

[9] AOKI T,MUNEMORL M.Continucus flow determination of free chlorine in water[J].Anal Chem,1983,55:209-212.

[10] 劉媛媛,劉海杰,辰巳英三,等.紫外分光光度法對(duì)微酸性電生功能水中有效氯成分的檢測(cè)[J].現(xiàn)代食品科技，2011,27(11):1393-1397.

[11] 郝建雄,李里特.電生功能水消除蔬菜殘留農(nóng)藥的實(shí)驗(yàn)研究[J].食品工業(yè)科技,2006,27(5):164-166.

[12] 李華貞,李里特,劉海杰,等.酸性電解水對(duì)果蔬殺菌及保鮮效果的研究[J].現(xiàn)代食品科技,2011,27(3):361-365.

[13] 肖衛(wèi)華,李里特,李再貴.電生功能水對(duì)草莓的保鮮試驗(yàn)研究[J].食品科學(xué)，2003,24(5):152-155.

[14] LEN S V,HUNG Y C,ERICKSON M,et al.Ultraviolet spectrophotometric characterization and bactericidal properties of electrolyzed oxidizing water as influenced by amperage and pH[J].Journal of food protection,2000,63(11):1534-1537.

[15] 肖衛(wèi)華,李里特,李再貴.電生功能水防治黃瓜白粉病試驗(yàn)初報(bào)[J].植物保護(hù),2003,29(2):50-51.

[16] BLOCK S S.Disinfection,sterilization,and preservation[M].3rd ed.Philadelphia:Lea and Febiger,1983.

[17] FABRIZIO K A,CUTTER C N.Application of electrolyzed oxidizing water to reduce Listeria monocytogenes on ready-to-eat meats[J].Meat science,2005,71:327-333.

[18] 羅新希.酸性電解水防治黃瓜白粉病的效應(yīng)分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(36):207-209.

[19] 高新昊,劉兆輝,李曉林,等.強(qiáng)酸性電解水的殺菌機(jī)理與應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2008,24(7):393-399.

中圖分類(lèi)號(hào)S 436.631.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)06-140-03

收稿日期2016-02-14

作者簡(jiǎn)介涂海華(1966- )，男，江西南城人，副教授，碩士生導(dǎo)師，從事物理農(nóng)業(yè)研究。

基金項(xiàng)目江西省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(20132BBF60073)；江西省星火計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(20141212450001)。