張彤彤,趙畇樹(shù),張 武,梁宏杰,陳 富
(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所,蘭州 730070;2.甘肅一航薯業(yè)科技發(fā)展有限責(zé)任公司,蘭州 730070;3.兩當(dāng)縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,甘肅 兩當(dāng) 742400)
馬鈴薯(Solanum tuberosum)已經(jīng)成為中國(guó)第四大糧食作物,特別是作為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)脫貧攻堅(jiān)、鄉(xiāng)村振興中具有重要意義[1,2]。但是,長(zhǎng)期以來(lái)的連續(xù)種植及農(nóng)藥使用缺乏科學(xué)性,導(dǎo)致常規(guī)殺菌劑對(duì)馬鈴薯黑痣病、晚疫病等防效降低[3],還產(chǎn)生了一系列危害環(huán)境和非靶標(biāo)生物安全的問(wèn)題[4]。殺菌劑聯(lián)合用藥已經(jīng)成為解決抗藥性和毒性問(wèn)題的一個(gè)重要方面,其中生物農(nóng)藥與低毒高效殺菌劑聯(lián)合用藥優(yōu)勢(shì)突出,特別是植物誘抗劑氨基寡糖素與殺菌劑的聯(lián)用[5]。氨基寡糖素來(lái)自蝦殼蟹殼,具有誘導(dǎo)植物抗病能力的作用,已經(jīng)在植物防病領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[6]。在馬鈴薯生產(chǎn)中,氨基寡糖素可用于防治病毒病、晚疫病和黑痣病,以混劑為主[7]。嘧菌酯是一種細(xì)胞呼吸作用抑制劑,對(duì)真菌性植物病害效果好[8]。蛇床子素又名歐芹酚甲醚,屬于香豆素類(lèi)化合物,該類(lèi)化合物的核心結(jié)構(gòu)由苯環(huán)和吡喃酮環(huán)組成,具有很好的抗菌活性[9]。本研究通過(guò)馬鈴薯盆栽和大田試驗(yàn)對(duì)氨基寡糖素與嘧菌酯和蛇床子素聯(lián)用后對(duì)黑痣病和晚疫病的防治效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
1.1.1 殺菌劑 氨基寡糖素(1%水劑,華植河北生物科技有限公司);嘧菌酯(25%懸浮劑,浙江省杭州宇龍化工有限公司);蛇床子素(1%水乳劑,江蘇省蘇科農(nóng)化有限責(zé)任公司)。
1.1.2 馬鈴薯 研究所用馬鈴薯均為原原種,由甘肅一航薯業(yè)科技發(fā)展有限責(zé)任公司提供。試驗(yàn)用馬鈴薯品種信息見(jiàn)表1。
表1 試驗(yàn)用馬鈴薯品種信息
1.1.3 病原菌 立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)、致病疫霉(Phytophthora infestans)均由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所從田間分離并提供,可以分別引起馬鈴薯黑痣病和晚疫病。立枯絲核菌在無(wú)菌PDA培養(yǎng)基25 ℃無(wú)光照培養(yǎng),致病疫霉在無(wú)菌黑麥培養(yǎng)基18 ℃無(wú)光照培養(yǎng)。
從溫室挑取7~8 葉期的盆栽馬鈴薯(隴薯7 號(hào)、隴薯10號(hào)、隴薯14號(hào)、L13120-1、L0109-4、L12141-6、冀張薯12 號(hào)、希森6 號(hào)、V7 號(hào)),無(wú)破損及病害侵染,每盆1 株,每個(gè)處理2 盆,重復(fù)3 次。配制有效成分濃度為0、50、100、200 μg/mL 的氨基寡糖素藥液,每個(gè)處理配制藥液體積為20 mL,用手動(dòng)高壓噴壺將藥液均勻噴施到馬鈴薯植株莖葉,以葉片開(kāi)始滴水為止,晾干24 h 后將病原菌(菌餅直徑7 mm)接種到馬鈴薯葉片(從植株頂部往下第3 個(gè)葉片),人工氣候箱24 ℃、12 h 光暗交替、濕度85%培養(yǎng)5 d 后測(cè)定病斑直徑,計(jì)算防效。另設(shè)置施藥72 h 后接菌試驗(yàn),即噴施氨基寡糖素藥液濃度分別設(shè)置為0、50、100、200 μg/mL,施藥后晾干72 h,然后接菌。
從溫室挑取7~8 葉期的盆栽馬鈴薯(隴薯10號(hào)),無(wú)破損及病害侵染,每盆1 株,每個(gè)處理2 盆,重復(fù)3 次。根據(jù)預(yù)試驗(yàn),嘧菌酯有效成分濃度選擇50 μg/mL,蛇床子素有效成分濃度選擇100 μg/mL。處理分為氨基寡糖素分別與嘧菌酯、蛇床子素混用和間隔使用,混用是兩種藥劑混合均勻后噴施;間隔使用是先用氨基寡糖素噴施,48 h 后再用嘧菌酯或蛇床子素噴施。其他操作及處理方法參照“1.2”。殺菌劑混用防效采用共毒因子法進(jìn)行分析,共毒因子大于20 表示混劑各成分之間為增效作用,大于-20且小于20 則為相加作用,小于-20 為拮抗作用[8]。
田間試驗(yàn)于2022 年7—8 月在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所會(huì)川科研基地進(jìn)行。播種馬鈴薯品種為隴薯10 號(hào)原原種,2022 年5 月20 日單壟單行覆黑膜播種,自然降雨。每小區(qū)20 m2,每個(gè)處理3 次重復(fù)(3 個(gè)小區(qū)),試驗(yàn)開(kāi)展前不使用任何殺菌劑處理。
待馬鈴薯(隴薯10 號(hào))葉片出土7~8 葉時(shí)開(kāi)始施藥,施藥前先調(diào)查晚疫病、黑痣病病情。用14-20 AH農(nóng)用電動(dòng)噴霧器人工噴霧,每個(gè)小區(qū)噴施藥液2 L,藥劑全部采用自來(lái)水對(duì)水稀釋?zhuān)詈笠淮问┧幒? d調(diào)查病情。處理分為氨基寡糖素與嘧菌酯混用和間隔使用,混用是兩種藥劑混合均勻后噴施;間隔使用是先用氨基寡糖素噴施,48 h 后再用嘧菌酯噴施。根據(jù)盆栽試驗(yàn)結(jié)果,嘧菌酯有效成分濃度選擇100 μg/mL,氨基寡糖素有效成分濃度選擇200 μg/mL,嘧菌酯推薦劑量300 mL/hm2(折合有效成分150 μg/mL)作為陽(yáng)性對(duì)照。
晚疫病病級(jí)分類(lèi)參照徐雪亮等[9]的研究:0 級(jí),無(wú)病斑;1 級(jí),病斑占整個(gè)葉面積的10%以下;3 級(jí),病斑占整個(gè)葉面積的11%~30%;5 級(jí),病斑占整個(gè)葉面積的30%以上。黑痣病分級(jí)參照崔凌霄等[10]的研究:0 級(jí),無(wú)病斑;1 級(jí),莖部病斑面積占地下莖的5%以下;2 級(jí),莖部病斑面積占地下莖的6%~25%;3 級(jí),莖部病斑面積占地下莖的26%~50%;4 級(jí),莖部病斑面積占地下莖的51%~75%;5 級(jí),莖部病斑面積占地下莖的76%以上。
所有數(shù)據(jù)用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行處理和分析,差異顯著性分析采用成對(duì)樣本t檢驗(yàn)分析。
由表2 和表3 可知,接菌后9 個(gè)品種的馬鈴薯之間病斑直徑?jīng)]有明顯差異,以黑痣病為防治對(duì)象,隴薯10 號(hào)病斑直徑相對(duì)較大,隴薯7 號(hào)病斑直徑相對(duì)較小;以晚疫病為防治對(duì)象,V7 號(hào)病斑直徑相對(duì)較大,L12141-6 病斑直徑相對(duì)較?。粡暮陴氩『屯硪卟≈g分析,病斑直徑表現(xiàn)為黑痣病病斑直徑略大于晚疫病病斑直徑。
表2 不同氨基寡糖素濃度對(duì)不同品種馬鈴薯黑痣病病斑直徑的影響(單位:mm)
表3 不同氨基寡糖素濃度對(duì)不同品種馬鈴薯晚疫病病斑直徑的影響(單位:mm)
氨基寡糖素對(duì)黑痣病和晚疫病具有一定的防效,其防效隨氨基寡糖素濃度增加而提升,50 μg/mL的氨基寡糖素對(duì)黑痣病和晚疫病的防效均低于10.00%,100 μg/mL 的防效在16.16%~22.35%,200 μg/mL 的防效在29.03%~38.76%;防效在不同品種之間差異不明顯,與病斑直徑類(lèi)似,在隴薯10 號(hào)上的表現(xiàn)相對(duì)較高,在隴薯7 號(hào)上表現(xiàn)相對(duì)較低(表4、表5)。
表4 不同氨基寡糖素濃度對(duì)不同品種馬鈴薯黑痣病的防效(單位:%)
表5 不同氨基寡糖素對(duì)不同品種馬鈴薯晚疫病的防效(單位:%)
對(duì)氨基寡糖素對(duì)黑痣病和晚疫病的防效進(jìn)行了差異顯著性分析,發(fā)現(xiàn)相同濃度的氨基寡糖素對(duì)兩種病害的防效差異不顯著,但藥液對(duì)黑痣病和晚疫病的防效均隨氨基寡糖素濃度的增加而提升(表6)。
表6 不同氨基寡糖素濃度對(duì)黑痣病和晚疫病的防效比較
如表7 所示,施藥后不同間隔時(shí)間接菌的防效有差異,對(duì)黑痣病的防效表現(xiàn)為在50 μg/mL 時(shí)間隔72 h 顯著高于間隔24 h(P<0.05),在100 μg/mL 和200 μg/mL 時(shí)差異不顯著。對(duì)晚疫病的防效則表現(xiàn)為在所有濃度間隔72 h顯著高于間隔24 h(P<0.05)。但是,無(wú)論是對(duì)黑痣病還是晚疫病,防效均隨著氨基寡糖素濃度的增加而提升。由抗病性試驗(yàn)可知,隴薯10 號(hào)對(duì)黑痣病和晚疫病均比較敏感,因此在后面的盆栽和田間試驗(yàn)中選擇隴薯10 號(hào)進(jìn)行防效評(píng)價(jià)。
表7 不同接菌時(shí)間與氨基寡糖素濃度對(duì)黑痣病和晚疫病的防效比較
如表8 所示,氨基寡糖素與嘧菌酯濃度比為1∶1、2∶1 和4∶1 混用對(duì)黑痣病和晚疫病的防效相較于單劑(嘧菌酯)均有所提高,且隨著氨基寡糖素濃度增加而顯著提高;從共毒因子分析,3 個(gè)混用比例對(duì)黑痣病的防效表現(xiàn)為氨基寡糖素和嘧菌酯的相加效果,2∶1 和4∶1 的混用比例對(duì)晚疫病的防效表現(xiàn)為氨基寡糖素和嘧菌酯的增效效果。
表8 不同氨基寡糖素濃度與嘧菌酯(50 μg/mL)混用對(duì)黑痣病和晚疫病的防效
由表9 可知,氨基寡糖素與蛇床子素濃度比為1∶2、1∶1 和2∶1 混用對(duì)黑痣病和晚疫病的防效相較于單劑(蛇床子素)均有所提高,且隨著氨基寡糖素濃度增加而顯著提高;從共毒因子分析,3 個(gè)混用比例對(duì)黑痣病和晚疫病的防效均表現(xiàn)為氨基寡糖素和蛇床子素的相加效果。
表9 不同氨基寡糖素濃度與蛇床子素混用對(duì)黑痣病和晚疫病的防效
在保持藥劑濃度劑量不變的情況下,氨基寡糖素與嘧菌酯或蛇床子素間隔48 h 分別施藥的防效相較于單劑均有所提高,且隨著氨基寡糖素濃度增加而顯著提高(表10)。
表10 氨基寡糖素分別與嘧菌酯和蛇床子素間隔使用對(duì)黑痣病和晚疫病的防效
從混用和間隔使用防效分析,氨基寡糖素與嘧菌酯的配合使用對(duì)晚疫病表現(xiàn)了優(yōu)異的防效,其混用的最高防效為78.08%,間隔使用的最高防效為85.53%。因此,以氨基寡糖素與嘧菌酯配合使用對(duì)晚疫病的防效為對(duì)象,進(jìn)行了差異顯著性分析。結(jié)果顯示,氨基寡糖素與嘧菌酯間隔48 h 施藥的防效均顯著高于混用防效(P<0.05)(表11)。
針對(duì)氨基寡糖素與嘧菌酯配合使用防效在盆栽上的突出表現(xiàn),在田間進(jìn)行了進(jìn)一步評(píng)價(jià),氨基寡糖素與嘧菌酯的濃度比選擇2∶1。表12 結(jié)果顯示,氨基寡糖素與嘧菌酯混用或間隔使用對(duì)晚疫病的防效均顯著高于單劑防效。氨基寡糖素與嘧菌酯混用、間隔使用、嘧菌酯推薦劑量的防效分別為78.44%、82.37%和82.19%,三者之間差異不顯著。
表12 氨基寡糖素與嘧菌酯聯(lián)合使用對(duì)大田馬鈴薯晚疫病的防效
本研究通過(guò)盆栽馬鈴薯評(píng)價(jià)了氨基寡糖素分別與嘧菌酯、蛇床子素聯(lián)用對(duì)黑痣病和晚疫病的防效,并對(duì)表現(xiàn)突出的施藥配方進(jìn)行了田間防效評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,氨基寡糖素對(duì)馬鈴薯黑痣病和晚疫病表現(xiàn)出一定的防效,但是在200 μg/mL 的濃度范圍內(nèi)防效表現(xiàn)較差,盆栽防效均低于40%,氨基寡糖素濃度為200 μg/mL 時(shí)田間對(duì)晚疫病防效為20.01%。此外,氨基寡糖素使用后延遲接菌時(shí)間有助于提高防效。氨基寡糖素作為一種植物誘抗劑,對(duì)病害幾乎沒(méi)有直接抑制作用,而是通過(guò)提升植株抗病力達(dá)到抑菌效果[6,11]。因此,氨基寡糖素的防效一般不會(huì)優(yōu)于直接作用的殺菌劑,其誘導(dǎo)植物免疫功能發(fā)揮作用的效果也比較緩慢[12],需要提前施藥,這與本研究結(jié)果相一致。
試驗(yàn)結(jié)果還表明,氨基寡糖素與嘧菌酯或蛇床子素混用均能夠提升對(duì)黑痣病和晚疫病的盆栽防效,其中,氨基寡糖素與嘧菌酯2∶1 和4∶1 混用對(duì)晚疫病的防效具有明顯的增效作用,防效分別為68.49%和78.08%;氨基寡糖素與嘧菌酯或蛇床子素間隔使用也能夠提升對(duì)黑痣病和晚疫病的盆栽防效,其中,氨基寡糖素與嘧菌酯2∶1 和4∶1 間隔使用對(duì)晚疫病的防效分別為73.68%和85.53%,防效顯著優(yōu)于混用防效。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能與氨基寡糖素的作用機(jī)制有關(guān),據(jù)報(bào)道,氨基寡糖素誘導(dǎo)植物抗病性的一些因子在一定時(shí)間內(nèi)與施藥后的時(shí)間呈正相關(guān)[12,13]。雖然氨基寡糖素與蛇床子素的混用也表現(xiàn)了相同的趨勢(shì),但是其防效比較低,應(yīng)用潛力不大。
田間防效結(jié)果表明,氨基寡糖素與嘧菌酯混用和間隔使用防效與嘧菌酯推薦劑量防效相當(dāng),分別為78.44%、82.37%和82.19%,說(shuō)明氨基寡糖素與嘧菌酯混用或間隔使用能夠起到減少嘧菌酯用量并保證防效的效果,這與已有的研究結(jié)果相一致[12,13]。從經(jīng)濟(jì)和人力成本考慮,間隔使用的效益不如混用效益,因此,氨基寡糖素與嘧菌酯混用可能是一種更有效的防治措施。
嘧菌酯雖然也屬于一種低毒化學(xué)殺菌劑,但是研究表明,嘧菌酯可以促進(jìn)小鼠細(xì)胞死亡,還對(duì)土壤生物和水生生物具有毒性[14-16]。嘧菌酯由于其單一的作用機(jī)制,非常容易產(chǎn)生抗藥性[17,18]。相對(duì)來(lái)講,氨基寡糖素環(huán)境友好型和非靶標(biāo)毒性?xún)?yōu)勢(shì)顯著高于嘧菌酯,還不易產(chǎn)生抗藥性[19]。氨基寡糖素單劑在馬鈴薯病害防治中主要用于防治病毒病,與極細(xì)鏈格孢激活蛋白混劑用于防治病毒病,與氟啶胺的混劑用于防治晚疫病,與吡唑醚菌酯和噻呋酰胺的混劑用于防治黑痣病,還沒(méi)有氨基寡糖素與嘧菌酯混用防治晚疫病的登記信息(中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng),2022 年12 月10 日)。綜合來(lái)看,氨基寡糖素與嘧菌酯混用在馬鈴薯病害防治中具有應(yīng)用潛力,尤其是對(duì)晚疫病的防治。