李勇,楊小芳,張曉云,王蓉,丁萬隆*
1.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所,北京100193;2.中國中醫(yī)科學(xué)院 中藥研究所,北京 100700
人參PanaxginsengC.A.Meyer為五加科Araliaceae人參屬Panax多年生藥用植物,我國傳統(tǒng)名貴中藥材[1]。由鏈格孢菌AlternariapanaxWhetz引起的黑斑病是人參主要病害之一[2]。人參黑斑病造成葉片早期脫落、植株枯萎、不結(jié)實(shí)、參根和參籽減產(chǎn),常年發(fā)病率20%~30%,嚴(yán)重地塊發(fā)病率超過90%[3]。人參病害防治目前仍主要依賴化學(xué)殺菌劑。迄今,農(nóng)業(yè)部已登記備案可用于人參病害防治的殺菌劑共計(jì)18種(http://www.chinapesticide.gov.cn),其中嘧菌酯、醚菌酯、異菌脲、代森錳鋅等9種可用于人參黑斑病防治[4]。
中藥材人參農(nóng)藥殘留問題較為突出,參農(nóng)盲目選擇殺菌劑,超劑量、超頻次用藥是導(dǎo)致人參農(nóng)殘超標(biāo)的根源[5-6]。開展低毒、低殘留化學(xué)殺菌劑篩選及其降解規(guī)律研究,擴(kuò)大殺菌劑的可選范圍,降低每種殺菌劑的使用頻次和累計(jì)用量,結(jié)合微生物殺菌劑的使用,將有助于人參農(nóng)殘超標(biāo)問題的解決。為此,本試驗(yàn)選取已在農(nóng)作物黑斑病防治上完成農(nóng)藥登記的4種殺菌劑,室內(nèi)開展人參黑斑菌抑菌作用研究,為人參黑斑病田間防治提供參考依據(jù)。
致病菌:人參黑斑菌AlternariapanaxWhetz,由
吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院提供,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所植保室保存。
殺菌劑:共計(jì)9種。其中嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑、代森錳鋅、多菌靈等5種殺菌劑已在人參病害防治上農(nóng)藥登記,在此作為對(duì)照;其余4種殺菌劑已在農(nóng)作物病害防治上完成農(nóng)藥登記,但尚未在人參病害防治上登記(表1)。
表1 供試化學(xué)殺菌劑
注:SC-懸浮劑;WP-可濕性粉劑;WG-水分散粒劑;?-已在人參病害防治上農(nóng)藥登記。
從斜面培養(yǎng)基挑取少量菌絲接種于PDA平板中心,25 ℃恒溫倒置培養(yǎng)4 d。再從菌落邊緣挑取少量菌絲重新接種到PDA培養(yǎng)基,25 ℃恒溫倒置培養(yǎng)7 d。用φ 5 mm打孔器在靠近菌落邊緣處打取菌餅,用于殺菌劑抑菌活性檢測(cè)。
將供試藥劑梯度稀釋成10 000、1000、100、10 μg·mL-1懸浮液,待滅菌后PDA培養(yǎng)基冷卻至50 ℃~55 ℃時(shí),將殺菌劑稀釋液與PDA培養(yǎng)基按1∶99充分混勻后制成含藥平板,加等量無菌水作為空白對(duì)照。每種處理4~6次重復(fù)。
采用生長(zhǎng)速率法測(cè)定殺菌劑的抑菌活性。將病菌接種于含藥平板中心,25 ℃恒溫倒置培養(yǎng)6 d后,十字交叉法測(cè)量菌落直徑,并根據(jù)公式計(jì)算抑菌率:
(1)
將抑菌率換算成的機(jī)率值作為變量‘Y’,質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)換成質(zhì)量濃度對(duì)數(shù)作為自變量‘X’,求毒力回歸方程Y=bX+a,再根據(jù)公式計(jì)算殺菌劑EC50值。
Excel 2007用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。
由表2可知,供試殺菌劑中,新益甲托、多菌靈和金萬霉靈對(duì)人參黑斑菌的抑菌效果最佳,100 μg·mL-1時(shí)病菌抑制率達(dá)100%,10 μg·mL-1時(shí)抑制率為71.8%~100%。代森錳鋅、世高、氟菌唑、阿西米達(dá)和安泰生對(duì)人參黑斑菌也有抑制作用,100 μg·mL-1時(shí)病菌抑制率為47.3%~84.3%,10 μg·mL-1時(shí)抑制率為19.2%~51.5%。其余供試殺菌劑對(duì)人參黑斑菌的抑制效果欠佳。
根據(jù)毒力回歸方程,求得供試殺菌劑的EC50值如表3所示。多菌靈、金萬霉靈和新益甲托對(duì)人參黑斑菌的毒力最高,EC50值分別為199.5、181.97和96.83 μg·mL-1;其次為世高、代森錳鋅和阿米西達(dá),EC50值分別為1 258.9、2 041.7和3162.3 μg·mL-1。其余殺菌劑的EC50值均偏高。
表2 供試殺菌劑對(duì)人參黑斑菌的抑菌效果
注:?表示正在人參病害防治上農(nóng)藥登記;標(biāo)題行不同數(shù)值代表菌劑濃度(mg·L-1);同行不含相同字母表示在P<0.05水平差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表3 供試殺菌劑對(duì)人參黑斑菌的毒力檢測(cè)結(jié)果
化學(xué)殺菌劑濫用是導(dǎo)致人參農(nóng)殘超標(biāo)的根源。篩選高效、低毒、低殘留化學(xué)殺菌劑,與環(huán)境友好的微生物殺菌劑配合使用,是降低人參農(nóng)藥殘留,確保人參產(chǎn)量和品質(zhì)的有效途徑。本研究對(duì)9種已登記備案的高效低毒殺菌劑開展人參黑斑菌室內(nèi)抑菌活性測(cè)定發(fā)現(xiàn),多菌靈、金萬霉靈、世高、代森錳鋅和阿米西達(dá)均對(duì)人參黑斑病有較好抑菌效果,這與前人研究報(bào)道相符[7-9]。新益甲托盡管對(duì)人參黑斑菌有理想的抑菌效果,但其尚未在人參病害上登記備案;多菌靈雖在人參病害上有登記,但防治對(duì)象為人參銹腐病和人參灰霉病。因此,需深入開展殺菌劑田間防效及農(nóng)藥降解動(dòng)態(tài)等研究,以最終確認(rèn)其用于防治人參黑斑病的可行性。
另據(jù)研究報(bào)道,啶菌惡唑、氟硅唑、嘧霉胺對(duì)人參黑斑菌也有較好的田間防病效果[10]。此外,還從人參根際土壤、根、葉中分離到多株對(duì)人參黑斑菌有抑菌活性的生防菌株[3,11-13]。上述研究結(jié)果更是拓寬了人參黑斑病防治的可選范圍。因此,一方面應(yīng)加快促成上述有較高毒力的化學(xué)殺菌劑在人參黑斑病防治上的合法化使用,將其與已登記殺菌劑輪換使用,盡量降低特定殺菌劑的使用頻次和累積用量;另外還應(yīng)加快人參黑斑病專用生防菌劑研發(fā)進(jìn)度,將不同類型殺菌劑的組合使用,確保人參產(chǎn)量及品質(zhì)前提下,有效降低人參農(nóng)藥殘留及病菌抗(耐)藥性風(fēng)險(xiǎn)。