王志華 董立坤 于靜亞 劉 超 李家琦 沈 錦 譚淑娟
金森女貞(Ligustrum japonicum ‘Howardii’)為木犀科女貞屬常綠灌木或小喬木,為日本女貞的一種變種,是近十年來園林綠化的新材料。金森女貞葉片革質,金黃色或局部有淺綠色斑塊,生長迅速、耐修剪,耐寒耐熱性強,對環(huán)境的適應性強,具有一定的抗病蟲害能力,適合種植的范圍廣[1-4]。在武漢地區(qū)作為與紅葉石楠搭配的重要園林綠化植物,隨著種植面積的逐年增加,相關的病蟲害也逐漸顯現(xiàn)出來,其中,炭疽病的危害最為普遍[5-7]。
前期研究表明,金森女貞炭疽病是由膠孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)和暹羅炭疽菌(C. siamense)在復合侵染時引起的[8],其中暹羅炭疽菌對金森女貞葉片的致病性要略高于膠孢炭疽菌。膠孢炭疽菌是一類常見炭疽病致病菌,也是研究報道得最多的炭疽菌致病菌之一[9-10],而關于暹羅炭疽菌的研究報道相對較少。王杰等研究發(fā)現(xiàn)暹羅炭疽菌可以聯(lián)合膠孢炭疽菌、喀斯特炭疽菌引起紅葉石楠炭疽病,李沛利等發(fā)現(xiàn)引起四川省鵝掌柴炭疽病的病原菌為喀斯特炭疽菌和暹羅炭疽菌,但均未有藥劑防治相關研究報道[11-12]。因此,本研究主要調查分析了武漢地區(qū)金森女貞炭疽病的發(fā)生規(guī)律,并測定了暹羅炭疽菌對不同殺菌劑的敏感性,以期在園林綠化養(yǎng)護中為合理使用藥劑適時防治金森女貞炭疽病提供科學依據(jù)。
2016年3~12月,在武漢市多個公園及城市綠化帶開展金森女貞發(fā)病情況調查并采集病害樣品,調查地點主要有武漢市科普公園、青山江灘、漢口火車站綠化帶、東湖梨園廣場、金銀湖濕地公園和碼頭潭公園等。
采集病樣主要是癥狀典型的發(fā)病中期病葉。觀察記錄不同部位的葉片在發(fā)病的前中后期各自不同的癥狀表現(xiàn)。
采集部位主要集中在頂葉以下第4~8片葉之間,該葉齡的葉片發(fā)病期多為發(fā)病中期,避免采集發(fā)病中后期的老葉及癥狀不明顯的葉片。
供試菌種采用武漢市園林科學研究院植物保護研究所實驗室分離保存的暹羅炭疽菌菌株。將4℃低溫保存的菌種在新的培養(yǎng)基活化,然后在25℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)7 d用于試驗。
共選用4種供試藥劑,藥劑的選擇方式主要依據(jù)之前關于膠孢炭疽菌(C. gloeosporioides)抑菌試驗研究的報道,以及綜合不同殺菌劑的作用結構及作用方式。4種藥劑分別為:苯并咪唑類的多菌靈,甾醇生物合成抑制劑類的苯醚甲環(huán)唑、三唑酮,以及beta-甲氧基丙烯酸酯類的醚菌酯。
供試藥劑有效成分含量及廠家分別為:江蘇揚農(nóng)化工集團有限公司的有效成分為50%的多菌靈可濕性粉劑;河北華靈農(nóng)藥有限公司的有效成分為10%的苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑;山東羅邦生物農(nóng)藥有限公司的有效成分為25%的三唑酮可濕性粉劑;煙臺科達化工有限公司的有效成分50%的醚菌酯水分散粒劑。
采用菌絲生長速率抑制法測定殺菌劑對病原菌的抑制作用。每種供試藥劑設置5個濃度梯度,以加入無菌水作為對照處理。每種藥劑的設置濃度見表1。
將菌株在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d后,用于藥劑抑菌率測定試驗。準備好滅菌的直徑為7 mm的打孔器,在培養(yǎng)7 d后的PDA平板上打取帶菌的菌餅。將接種針在酒精燈上燒紅冷卻后,用于將菌餅轉移到之前準備的含有不同濃度藥劑的PDA平板培養(yǎng)基上。注意有菌絲的一面朝下,盡量放在培養(yǎng)皿中央處,以便于后期的測量工作。每個處理三次重復,每皿接種一個菌餅,封口膜密封后,置于25℃光暗交替12 h的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),7 d后采用十字交叉法測量菌落直徑[13],計算不同濃度殺菌劑對菌絲生長的相對抑制率(%)。藥劑的抑菌率計算方法如下:
采用IBM SPSS Statistics 20對測得的數(shù)據(jù)進行方差分析,用LSD法比較各處理之間的差異顯著性(P=0.05),并得出菌絲抑制率與藥劑濃度對數(shù)之間的毒力回歸方程、相關系數(shù)(r)、EC50及EC95。
表1 四種藥劑的濃度梯度
1. 不同發(fā)病時期葉片的癥狀
2. 整株發(fā)病癥狀
從調查結果來看,金森女貞炭疽病具有潛伏侵染的特點。前期在植株內的潛伏期長,葉片發(fā)病癥狀不明顯,只是輕微褪綠變黃,發(fā)病率通常在10%~20%之間,這一時期主要在9月之前。經(jīng)過一定的潛伏期后,10月下旬調查發(fā)現(xiàn),隨著氣溫逐漸降低,病害癥狀逐漸明顯,出現(xiàn)黑褐色的斑點,并且病健交界有深褐色輪紋,不斷擴大,病斑中部開始失水枯萎,逐漸焦化變硬。侵染擴展的速度逐漸加快,到11月底至12月初,已經(jīng)出現(xiàn)大面積病葉,嚴重影響其觀賞價值,發(fā)病較重的植株已經(jīng)開始出現(xiàn)落葉現(xiàn)象,發(fā)病率通常在60%~90%之間。
發(fā)病期間病葉一般不脫落,發(fā)病后期侵染面積超過70%的葉片可能脫落。受侵染的植株長勢不佳,葉片上的病斑較多,且該病有成片發(fā)展的特征,嚴重影響整體植株的觀賞性。因發(fā)病葉片一般不脫落,因此在病殘體、病組織上越冬的菌絲體、分生孢子及潛伏在健康寄主植株上的病原菌為該病來年發(fā)生的初侵染源。發(fā)病前中后期的葉片癥狀及整株植物發(fā)病癥狀如圖1、2所示。
不同殺菌劑對金森女貞炭疽病病原暹羅炭疽菌菌絲生長的抑制率結果見表2。結果顯示所有藥劑對菌絲均有抑制作用,同一藥劑不同濃度下對菌絲的抑制作用具有顯著性差異。在一定范圍內,藥劑濃度越大,抑菌率越高。50%多菌靈可濕性粉劑各濃度對暹羅炭疽菌的抑菌活性高于其他藥劑,在濃度為0.125 mg/mL時,抑菌率為74.67%,在濃度為2.0 mg/mL時,抑菌率達100%。
不同藥劑對暹羅炭疽菌的敏感性測定結果見表3,結果顯示所有藥劑對暹羅炭疽菌均有抑制作用,且相關系數(shù)均在0.85以上。但不同殺菌劑之間對其抑制作用差異較明顯,其中50%多菌靈可濕性粉劑和10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑的效果最佳,EC50值分別為0.035 mg/mL和0.145 mg/mL;50%醚菌酯水分散粒劑抑制效果次之,EC50值分別為5.961 mg/mL;25%三唑酮可濕性粉劑的抑制效果最差,EC50值達39.396 mg/mL。根據(jù)敏感性測定的結果,50%多菌靈可濕性粉劑和10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑是防治金森女貞炭疽病的首選藥劑。
本研究是關于金森女貞炭疽病的發(fā)生規(guī)律和藥劑敏感性的首次報道,研究表明,金森女貞炭疽病從侵染寄主到大面積發(fā)生有一段時間的潛伏期,這是該病害發(fā)生的一大特點;該病害發(fā)病初期癥狀不明顯,經(jīng)過數(shù)月的潛伏侵染后,10月隨著溫度降低危害加重,11月底至12月初發(fā)病率進一步提高,這就給防治工作帶來一定困難,因此,掌握其發(fā)病規(guī)律,在植物生長旺盛季節(jié),發(fā)病初期,及時噴施殺菌劑,做好預防工作顯得尤為重要。由于發(fā)病葉片一般不易脫落,病原菌絲體及分生孢子在病殘體上越冬,成為該病來年發(fā)生的初侵染源,因此,在發(fā)病后期,應及時摘除或修剪病葉、病枝,清掃落葉并集中銷毀,消除翌年侵染源,降低發(fā)病率。
表2 不同藥劑對暹羅炭疽菌菌絲生長的抑制率
表3 四種殺菌劑對暹羅炭疽菌的敏感性
暹羅炭疽菌是一類研究相對較少的炭疽菌種,在金森女貞上更是首次發(fā)現(xiàn)。已登記的對炭疽菌具有防治作用的殺菌劑有多菌靈、咪鮮胺、咪鮮胺錳鹽、百菌清、苯醚甲環(huán)唑、氫氧化銅等。在寄主不同的情況下,不同藥劑的防治效果也不盡相同。本研究通過菌絲生長抑制法測定了多菌靈、苯醚甲環(huán)唑、三唑酮、嘧菌酯4種殺菌劑對暹羅炭疽菌的抑制作用,表明多菌靈和苯醚甲環(huán)唑的抑菌效果顯著優(yōu)于其他藥劑,其中多菌靈的抑菌效果最佳。
抑制菌絲生長、芽管伸長和分生孢子萌發(fā)是殺菌劑對炭疽菌抑菌作用的主要方式。本研究表明4種現(xiàn)代選擇性殺菌劑作用機理不同,抑菌效果存在差異。多菌靈屬于苯并咪唑類,屬于廣譜內吸性殺菌劑,主要抑制生物合成,能特異性地結合于靶標病原菌的β-微管蛋白,抑制細胞核分裂,對鐮刀菌、核盤菌、白粉菌及炭疽菌等都有較好的防治作用,本試驗結果顯示多菌靈抑菌效果強于其他殺菌劑,與上述論述保持了一致。而苯醚甲環(huán)唑是甾醇生物合成抑制劑類,屬于廣譜殺菌劑,兼具內吸和保護作用,可以導致真菌細胞膜結構破壞和細胞死亡[14]。推測主要通過抑制暹羅炭疽菌菌絲生長和孢子萌發(fā)發(fā)揮作用。生產(chǎn)上常用于防治葡萄炭疽病、豇豆炭疽病和黃瓜褐斑病等多種真菌性病害,均表現(xiàn)良好的防治效果,目前并未發(fā)現(xiàn)有病原菌對其產(chǎn)生抗性的報道[15-17]。但有報道膠孢炭疽菌β-微管蛋白氨基酸序列易發(fā)生突變,會引起對苯并咪唑類殺菌劑多菌靈和甲基硫菌靈的抗藥性[18-19]。因此,在金森女貞炭疽病的防治過程中,應注意監(jiān)測暹羅炭疽菌對殺菌劑的敏感性變化,并注意藥劑的輪換或復配使用,以延長殺菌劑的使用年限。
室內藥劑篩選可以有效地指導園林綠化養(yǎng)護工作,50%多菌靈可濕性粉劑和10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑理論上可作為金森女貞炭疽病的防治藥劑。但由于田間自然條件與室內條件不同,田間菌株與室內菌株之間也存在差異。田間防治效果除了與室內抑菌活性有關之外,還與藥劑的作用方式、吸收傳導活性、持效期等因素均有關,因此,還需要開展進一步的田間藥效試驗來驗證。