袁水霞張佳佳馮紀(jì)年
(1河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院,河南鄭州 451450;2西北農(nóng)林科技大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,植保資源與病蟲害治理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西楊凌 712100)
草莓(Fragaria ananassa Duch)是多年生草本植物,具有生產(chǎn)周期短、經(jīng)濟(jì)效益高、采摘期長(zhǎng)、適于設(shè)施栽培等特點(diǎn),近年來(lái)種植面積不斷擴(kuò)大(王玉坤 等,2003)?;颐共。˙otrytis cinerea)是草莓的常見病害,主要為害葉片、果實(shí)和花蕾等,造成葉片腐爛、枯死,果實(shí)脫落等癥狀,傳播迅速,危害嚴(yán)重,一般可使草莓減產(chǎn)10%~20%,嚴(yán)重時(shí)減產(chǎn)50%以上(王凌宇 等,2015;曹婷婷 等,2016)。灰霉病病原菌為灰葡萄孢菌,屬半知菌亞門葡萄孢菌屬,具有遺傳變異大、繁殖速率快和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)(孟飛 等,2006),并且其侵染方式多樣化,寄主多樣化,可以利用菌絲體、分生孢子或者菌核在土壤或病殘?bào)w上越冬或越夏,這些特點(diǎn)均為灰霉病的防治帶來(lái)困難(邱莉萍 等,2018)。
由于尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)灰霉病有高抗性的草莓品種,草莓灰霉病防治主要以化學(xué)殺菌劑為主。在生產(chǎn)中常用的殺菌劑包括多菌靈、腐霉利、乙霉威、百菌清、戊唑醇和嘧菌環(huán)胺等(肖長(zhǎng)坤 等,2012;王凌宇 等,2015)?;颐共【z傳變異較大,長(zhǎng)期大量單一施用某種藥劑,極易使之產(chǎn)生抗藥性。據(jù)報(bào)道,目前灰霉病已對(duì)多菌靈產(chǎn)生了嚴(yán)重的抗藥性(朱虹 等,2006)。但是在具體的化學(xué)藥劑選用上,種植者普遍存在用藥單一的問題,使得草莓灰霉病的抗藥性不斷增強(qiáng),制約了草莓產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
木霉菌(Trichoderma spp.)屬于半知菌亞門絲孢綱絲孢目,是一種普遍存在于土壤、植物根圍、葉圍及種子球莖表面的一種真菌(朱虹 等,2006)。1932年,Windling首 次 發(fā) 現(xiàn) 木 素 木 霉(Trichoderma lignorum)可寄生于多種植物病原真菌,并對(duì)利用木霉菌防治土傳病害開展研究,20世紀(jì)80年代以后木霉菌作為重要生物防治資源得到了廣泛關(guān)注(孟祥東 等,2003)。隨著生物技術(shù)的進(jìn)步,科學(xué)家已經(jīng)從分子和代謝水平對(duì)木霉菌的生防機(jī)制進(jìn)行了研究,而且國(guó)外已經(jīng)有商品化的木霉制劑問世,如美國(guó)的哈茨木霉T22、以色列的哈茨木霉T39等。國(guó)內(nèi)外許多研究人員發(fā)現(xiàn)木霉與灰霉病菌有著極強(qiáng)的拮抗作用,哈茨木霉對(duì)黃瓜灰霉病的防治效果可達(dá)到90%,與二甲酰亞胺類殺菌劑混合施用防治效果高達(dá)96%(Elad et al.,1992);綠色木霉對(duì)番茄灰霉病的防治效果為74.2%(趙蕾和楊合同,1999);采用木霉T5菌株孢子懸浮液對(duì)草莓果實(shí)和枝葉灰霉病進(jìn)行防治,防治效果在80%以上(田連生 等,2000)。但是由于生防菌本身是活體,受溫度、濕度及光照等環(huán)境因子影響較大,防治效果具有不穩(wěn)定性。
本試驗(yàn)通過測(cè)定盆栽和大田試驗(yàn)中單獨(dú)施用木霉菌、腐霉利以及二者以不同比例混合配制對(duì)草莓灰霉病的防治效果,旨在探究化學(xué)殺菌劑對(duì)生防菌防效的影響,為田間科學(xué)施用化學(xué)農(nóng)藥和生防菌制劑提供科學(xué)依據(jù),以期延緩化學(xué)殺菌劑的抗藥性產(chǎn)生,提高木霉防治效果的穩(wěn)定性。
供試草莓品種為紅顏,由鄭州市中牟縣官渡鎮(zhèn)十里鋪草莓種植基地提供。供試藥劑為50%腐霉利可濕性粉劑(速克靈,日本住友化學(xué)株式會(huì)社),木霉菌可濕性粉劑(含孢子2億個(gè)·g-1,山東泰諾藥業(yè)有限公司)。
1.2.1 盆栽防效測(cè)定 2016年10月12日在河南省農(nóng)業(yè)高新科技園區(qū)溫室內(nèi)進(jìn)行盆栽試驗(yàn)。將配制好的基質(zhì)(草炭∶蛭石=1 V∶1 V)放入直徑為20 cm的營(yíng)養(yǎng)缽中,選取生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)一致的3片真葉草莓幼苗,每盆定植1株。待幼苗緩苗生長(zhǎng)出2片新葉后進(jìn)行藥劑試驗(yàn)。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理,各藥劑配比如表1所示,采用1 000倍稀釋液噴霧施藥法,將藥劑均勻噴灑于草莓葉片上。每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)5株草莓幼苗,每株噴灑藥液1 mL,以清水作為對(duì)照。待藥劑自然晾干后采用孢子液噴霧法接種,用血球計(jì)數(shù)板調(diào)配灰霉病菌孢子懸浮液,濃度為1×106個(gè)·mL-1,用微量接菌器均勻噴灑于葉表面,每株噴1 mL。草莓幼苗接種后放入溫室常規(guī)管理,待對(duì)照幼苗發(fā)病后開始調(diào)查各處理葉片灰霉病發(fā)病情況。
表1 殺菌劑與生防菌的配比及施用劑量
1.2.2 田間防效測(cè)定 2017年3月10日在中牟縣官渡鎮(zhèn)十里鋪村進(jìn)行田間試驗(yàn)。草莓種植密度約為7 200株·(667 m2)-1,土壤為砂壤土,有機(jī)質(zhì)含量中等。6種藥劑的施用劑量及稀釋倍數(shù)和盆栽試驗(yàn)相同,以清水為對(duì)照,每個(gè)處理小區(qū)面積為4 m2,各小區(qū)草莓植株長(zhǎng)勢(shì)基本一致,隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù)。選擇灰霉病自然發(fā)病的結(jié)果期草莓進(jìn)行試驗(yàn),于發(fā)病中期進(jìn)行第1次施藥,采用手動(dòng)噴霧器對(duì)葉片及植株均勻噴霧施藥,每個(gè)處理噴施藥液3 L,連續(xù)噴灑2次,每次間隔7 d。在第2次噴藥7 d后調(diào)查葉片和果實(shí)的灰霉病發(fā)病情況。
1.2.3 調(diào)查與統(tǒng)計(jì)方法 葉片病情調(diào)查:采用對(duì)角線5點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)調(diào)查3株,每株調(diào)查全部葉片;病果率調(diào)查:每個(gè)小區(qū)隨機(jī)調(diào)查50個(gè)果實(shí)。調(diào)查各處理區(qū)草莓葉片是否有藥斑以及發(fā)黃、植物矮化等藥害現(xiàn)象。
盆栽試驗(yàn)及田間試驗(yàn)葉片病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):0級(jí),葉片無(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%~15%;5級(jí),病斑面積占整個(gè)葉面積的16%~25%;7級(jí),病斑面積占整個(gè)葉面積的26%~50%;9級(jí),病斑面積占整個(gè)葉面積的51%以上。按照如下公式計(jì)算病情指數(shù)及防效。
其中CK0為空白對(duì)照區(qū)施藥前病情指數(shù);CK1為空白對(duì)照區(qū)施藥后病情指數(shù);PT0為藥劑處理區(qū)施藥前病情指數(shù);PT1為藥劑處理區(qū)施藥后病情指數(shù)。
觀察各處理對(duì)草莓葉片和果實(shí)有無(wú)藥害作用。藥害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):-,無(wú)藥害;+,輕度藥害,不影響作物正常生長(zhǎng);++,明顯藥害,可復(fù)原,不會(huì)造成作物減產(chǎn);+++,高度藥害,影響作物正常生長(zhǎng),對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)都造成一定損失;++++,嚴(yán)重藥害,作物生長(zhǎng)受阻,產(chǎn)量和質(zhì)量損失嚴(yán)重(農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所生測(cè)室,2004)。
采用Microsoft excel 2003軟件整理數(shù)據(jù),并用SPSS 17.0軟件進(jìn)行防效差異分析,采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,按照P≤0.05標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)差異顯著性。
由表2可知,盆栽試驗(yàn)中,經(jīng)噴霧法微量接種病原菌孢子之后,所有處理均發(fā)病,各藥劑處理的草莓葉片病情指數(shù)遠(yuǎn)低于清水對(duì)照。6個(gè)處理對(duì)草莓灰霉病的盆栽防治效果有所差異。單獨(dú)施用腐霉利(T6處理)的防治效果最低,為64.13%,施用腐霉利和木霉菌混合藥劑的防治效果均有所提高,其中木霉菌與腐霉利以8∶1的質(zhì)量比混配時(shí)(T2處理)防治效果最高,達(dá)88.32%,其次為單獨(dú)施用木霉菌(T1處理),防效為81.40%。
表2 不同處理對(duì)草莓灰霉病的盆栽防治效果
由表3可知,T2處理對(duì)草莓葉片灰霉病的田間防治效果最好,高達(dá)87.30%,顯著高于其他處理;其次為T3和T1處理,防治效果分別為79.91%和79.67%。單獨(dú)施用腐霉利(T6處理)的防治效果最低,顯著低于T1、T2、T3處理。
由表4可知,6個(gè)處理對(duì)草莓灰霉病病果的防治效果在65%~85%之間,防治效果較高的為T2和T3處理,分別為83.87%和82.18%,顯著高于其他處理,防治效果最低的為T6處理,僅為67.30%。
與噴施清水的對(duì)照相比,6個(gè)處理的草莓葉片、果實(shí)未出現(xiàn)藥斑以及發(fā)黃的癥狀,植株未出現(xiàn)矮化等藥害癥狀(表3、4)。因此本試驗(yàn)設(shè)置的殺菌劑濃度對(duì)草莓安全,無(wú)藥害作用。
表3 不同處理對(duì)草莓葉片灰霉病的田間防治效果
表4 不同處理對(duì)草莓果實(shí)灰霉病的田間防治效果
本試驗(yàn)結(jié)果表明,6個(gè)處理在盆栽試驗(yàn)或大田應(yīng)用中,均能有效防止草莓灰霉病在葉片及果實(shí)上的發(fā)展,并且對(duì)草莓生長(zhǎng)無(wú)藥害作用。單獨(dú)施用木霉菌的盆栽防效為81.40%,田間防效在80%左右,當(dāng)木霉菌與腐霉利以質(zhì)量比8∶1或3∶1混配時(shí),田間對(duì)灰霉病的防治效果有所提高,其中木霉菌與腐霉利以8∶1混配時(shí)對(duì)葉片灰霉病的防治效果可達(dá)87.30%。二者以其他比例混配時(shí),相比于單獨(dú)施用木霉菌的防效有所下降,但仍高于單獨(dú)施用腐霉利。故在生產(chǎn)中以8∶1的質(zhì)量比混合施用木霉菌與腐霉利這兩種藥劑,可以提高生防菌防效的穩(wěn)定性,同時(shí)延緩因單獨(dú)施用化學(xué)殺菌劑而使病原菌產(chǎn)生的抗藥性。
由于灰霉病極易對(duì)化學(xué)藥劑產(chǎn)生抗藥性,國(guó)內(nèi)外許多科學(xué)家將目光轉(zhuǎn)向自然界中有益微生物及其代謝產(chǎn)物,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)自然界中多種真菌(如木霉和酵母菌)、細(xì)菌(如芽孢桿菌、假單胞菌)和鏈霉菌及其產(chǎn)物(白肽霉素、變構(gòu)霉素以及魚時(shí)霉素等)對(duì)草莓灰霉病有較好的防治效果(童蘊(yùn)慧 等,2003)。一些生防制劑如芽孢桿菌、木霉菌、丁香假單胞菌、嗜油酵母菌等(田連生 等,2000;王凌宇 等,2015;楚文琢 等,2017),已經(jīng)在生產(chǎn)中推廣和應(yīng)用。本試驗(yàn)中所選用的木霉菌對(duì)灰葡萄孢菌具有一定的拮抗作用和重寄生作用:由于木霉菌菌絲在灰葡萄孢菌菌絲上重寄生,營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng),致使灰葡萄孢菌菌絲失活,并逐漸停止生長(zhǎng),最終徹底解體、死亡(田連生 等,2000)。由于生防菌的防效受環(huán)境影響較大,本試驗(yàn)將木霉菌與腐霉利以不同比例混合施用,對(duì)果實(shí)灰霉病的防治效果在65%~85%之間,均高于單獨(dú)施用腐霉利的防效;當(dāng)木霉菌與腐霉利以質(zhì)量比8∶1和3∶1混配時(shí),防治效果在80%以上,高于單獨(dú)施用木霉菌的防效。可見以一定比例添加化學(xué)藥劑腐霉利,可以提高木霉菌的防治效果,為今后生防菌和化學(xué)藥劑的混配提供了科學(xué)依據(jù)。
目前,用于草莓灰霉病化學(xué)防治的殺菌劑按照其化學(xué)結(jié)構(gòu)主要有二甲酰亞胺類、苯并咪唑類、N-苯基氨基甲酸酯類、吡啶酰胺類、苯氨基嘧啶類、取代苯類、咪唑類和吡咯類殺菌劑等(肖長(zhǎng)坤 等,2012;王凌宇 等,2015)。其中腐霉利為二甲酰亞胺類殺菌劑,是一種廣譜性殺菌劑,于20世紀(jì)70年代問世,直至今日已有30 a以上的用藥歷史,其殺菌機(jī)制主要是自由基介導(dǎo)的細(xì)胞毒假說(shuō),通過抑制孢子的萌發(fā)、菌絲生長(zhǎng)來(lái)防治病原菌(祝明亮等,2006)。本試驗(yàn)中,單獨(dú)施用腐霉利對(duì)灰霉病的田間防治效果在60%~70%之間,相比于其他處理防效較低,可能是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間連續(xù)施用,致使灰霉病病原菌對(duì)該藥劑有一定的抗性。木霉菌與腐霉利二者混合施用的防治效果高于單獨(dú)施用腐霉利,防治灰霉病作用機(jī)制的不同,可能是防治效果提高的重要原因,對(duì)于這兩種藥劑混配的防治效果持效性和速效性還需進(jìn)一步研究。