王彥譞,段辰君,劉真真,羅麗丹,田小衛(wèi),單慧勇,史滟滪,劉慧芹,通信作者
(天津農(nóng)學院 a.園藝園林學院,b.工程技術(shù)學院,天津 300384)
紅掌(Anthurium andraeanum)又稱花燭、燈臺花、安祖花,是天南星科花燭屬多年生草本植物,原產(chǎn)于哥倫比亞。紅掌是國內(nèi)外名貴花卉之一,在全球的熱帶花卉貿(mào)易中名列第二,銷量僅次于蘭花[1]。隨著紅掌產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,紅掌的病蟲害也逐漸凸現(xiàn)嚴重,尤其是紅掌細菌性葉斑病,在20世紀70~90年代,幾乎摧毀了夏威夷的紅掌花卉產(chǎn)業(yè)[2]。2003年,Aysan等首次報道了發(fā)生在土耳其的紅掌葉斑病[3]。隨后該病害又相繼在亞洲的印度、菲律賓與歐洲的荷蘭、土耳其等地區(qū)發(fā)生[4]。21世紀以來,該病害也陸續(xù)在我國廣州、福建、山東、海南、新疆、河北等地發(fā)生[5-6],嚴重影響了我國紅掌的品質(zhì)和產(chǎn)量。紅掌細菌性葉斑病幾乎已成為嚴重制約紅掌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,并在全世界紅掌種植地區(qū)呈現(xiàn)流行態(tài)勢[7-8]。植物細菌性病害的防治始終是國內(nèi)外專家研究的熱點問題[9-11]。目前,對于植物細菌性病害的防治主要還是依靠化學制劑,涉及到銅制劑、農(nóng)用抗生素類、噻唑類、喹啉類等[10]。在對紅掌細菌性葉斑病的防治中,陳一新等測定了多種殺菌劑對該病菌的抑制作用,表明25萬U醫(yī)用土霉素、乙蒜素、25萬U醫(yī)用四環(huán)素有較好的抑制作用,其他農(nóng)用抗生素效果均不明顯[12]。蔣桂芝等對該病害的防治結(jié)果表明,土霉素100倍液防效最好[13]。目前,關(guān)于殺菌劑對紅掌細菌性葉斑病菌的抑制效果的研究極少,更是缺乏有效的田間防治措施。也有學者利用中草藥或生防菌對紅掌細菌性病害進行防治,取得了較好的防治效果[14],但未能進行推廣使用,仍具有一定的局限性。不只是國內(nèi)的紅掌產(chǎn)業(yè)受到了病害的嚴重影響和威脅,不少國外的專家學者也對其進行了研究。Duffy發(fā)現(xiàn),紅掌細菌性枯萎病是由黃單胞菌引起;在夏威夷進行的兩次田間試驗發(fā)現(xiàn)在該病菌葉、葉柄和根部殘余物中存活時間可長達4個月,而它在體外的存活時間要短得多(約20 d);但是,4個月后從殘體中再次分離的 XAD仍具有致病性[15]。本文通過前期研究,對天津地區(qū)該病害進行了調(diào)查和病原鑒定,確定該病原為地毯草黃單胞菌花葉萬年青致病變種(Xanthomonas axonopodispv.dieffenbachiae)。為研究常用殺菌劑對天津地區(qū)的紅掌細菌性葉斑病的抑制效果和防治作用,了解該病菌對藥劑敏感性的變化,本研究利用多種殺菌劑對病菌進行抑制作用和防效測定,以期為天津地區(qū)紅掌病害的防治提供參考。
1.1.1 供試菌種
紅掌細菌性葉斑病的生病植株由天津市園林花卉示范中心提供,由天津農(nóng)學院植物病理實驗室分離鑒定,該病原菌經(jīng)過形態(tài)、生理生化、分子鑒定為地毯草黃單胞菌花葉萬年青致病變種(X.axonopodispv.dieffenbachiae)。
1.1.2 供試藥劑
80%乙蒜素EC(登封市金博農(nóng)藥化工有限公司),70%代森錳鋅WP(四川國光農(nóng)化股份有限公司),6%春雷霉素WP(績溪農(nóng)華生物科技有限公司),90%新植霉素WP(青島田園科技生物有限公司),3%中生菌素WP(福建凱立生物制品有限公司),46%可殺得WG(上海杜邦農(nóng)化有限公司),20%噻菌銅WP(浙江龍灣化工有限公司),30%琥膠肥酸銅WP(齊齊哈爾四友化工有限公司),20%葉枯唑WP(一帆生物科技集團有限公司)和72%農(nóng)用鏈霉素WP(重慶市農(nóng)歡農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司)。
1.1.3 供試培養(yǎng)基
LB液體培養(yǎng)基,LB固體培養(yǎng)基。
1.2.1 帶菌培養(yǎng)基的制備
挑取單菌落,接種于5 mL LB液體培養(yǎng)基中,在28 ℃,200 r/min的搖床搖菌16 h,取出后備用。將LB固體培養(yǎng)基融化,待其冷卻至50 ℃時,以1∶10的比例加入LB液體培養(yǎng)基,充分混勻,倒平板,即得到含菌培養(yǎng)基平板。
1.2.2 藥液的配制及抑菌試驗
用無菌水將上述 10 種殺菌劑配成各自的最高濃度,依次進行成倍稀釋,配成試驗所需要的各濃度梯度。每個含菌培養(yǎng)基平板上放 3個牛津杯,注入30 μL藥液,無菌水為對照,每種藥劑重復3 次。置 28 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),3 d后利用十字交叉法測量抑菌圈直徑。
1.2.3 藥效試驗
1.2.3.1 試驗設計及施藥情況
試驗在天津市花卉示范中心溫室進行,共設5個藥劑處理:80%乙蒜素EC 100 mg/L(有效成份,下同)、6%春雷霉素WP 100 mg/L、90%新植霉素WP 720 mg/L、30%琥膠肥酸銅WP 180 mg/L、72%農(nóng)用鏈霉素WP 720 mg/L。另設清水對照。各處理區(qū)采用隨機區(qū)級排列。每個處理重復4次,每個小區(qū)4 m2,約400盆,選擇長勢且發(fā)病較為一致紅掌幼苗作為試驗材料,株高約為15~25 cm。噴藥后7、14 d后觀察防治效果,對照組噴灑清水。記載發(fā)病葉數(shù),計算病情指數(shù)。
在天津花卉示范中心取樣調(diào)查,在其溫室中進行施藥防治試驗,藥劑處理防治區(qū)采用噴霧葉片的方法分別噴施80%乙蒜素EC 800倍液(有效成份100 mg/L)、6%春雷霉素WP 600倍液(100 mg/L)、90%新植霉素WP 1 250倍液(720 mg/L)、30%琥膠肥酸銅WP 600倍液(180 mg/L)、72%農(nóng)用鏈霉素WP 1 000倍液(720 mg/L);清水對照區(qū)不施任何殺菌劑,每個處理組間隔50 cm,防止藥劑之間互相影響。
1.2.3.2 調(diào)查方法
7 d進行第一次藥后病情指數(shù)調(diào)查;14 d再次進行藥后病情調(diào)查。記錄調(diào)查紅掌葉片的發(fā)病情況,植株葉片的總數(shù),發(fā)病的病葉數(shù)及發(fā)病等級,計算藥劑處理后紅掌的病情指數(shù)和防治效果。
病害分級標準:0級,葉片無病斑;1級,病斑面積占葉片面積的0~5%,斑點黃色;2級,病斑面積占葉片面積的5%~20%,病斑發(fā)褐;3級,病斑面積占葉片面積的20%~50%,病斑褐色,焦枯,莖桿發(fā)黑;4級,病斑面積占葉片面積的50%以上,葉片焦枯脫落,莖桿發(fā)黑,植株枯萎。
計算菌落生長抑制率,參照抑制率幾率值對照表,得到各抑制率對應的幾率值。以各濃度的對數(shù)值為橫坐標(x),幾率值為縱標(y),繪制毒力回歸曲線,計算毒力回歸方程。求出各藥液抑制中濃度EC50、95%置信區(qū)間和相關(guān)系數(shù)。
菌落生長抑制率=(1-對照組抑菌圈直徑/處理組抑菌圈直徑)×100%[16-17]
病情指數(shù)=∑[(該病級數(shù)×各級病株數(shù))×100]/(調(diào)查株數(shù)×最高級數(shù))
防治效果=[1-(對照區(qū)藥前病情指數(shù)×施藥區(qū)藥后病情指數(shù)/對照區(qū)藥后病情指數(shù)×施藥區(qū)藥前病情指數(shù))]×100%[3,11]
試驗數(shù)據(jù)采用 SPSS和Excel 2007軟件進行統(tǒng)計分析,應用Duncan氏新復極差法進行處理間差異顯著性檢驗。
10種殺菌劑對紅掌細菌性葉斑病菌的抑制效果如表1所示。各藥劑的不同濃度對紅掌葉斑病菌均有不同的抑制作用。其藥劑濃度與抑制率成一定的正相關(guān),且隨著濃度的增加,各殺菌劑對該病菌的抑制率升高。10種藥劑中乙蒜素的抑制效果比較突出,5個濃度的抑制率均高于77%。其次為代森錳鋅,當中間濃度為437.5 mg/L時,其抑制率為70.4%。葉枯唑和中生菌素的中間濃度分別為500 mg/L和75 mg/L時,其抑制率分別為44.3%和49.1%。其余則居于50%~70%之間。
表1 10種殺菌劑對紅掌細菌性葉斑病菌的抑制效果
10種殺菌劑對葉斑病菌的毒力測定結(jié)果見表2。10種殺菌劑對葉斑病菌的毒力存在明顯差異。毒力最小的是80%乙蒜素EC,EC50值為 1.511 4 mg/L;其次是70%代森錳鋅WP,EC50值為18.348 9 mg/L;此后依次是6%春雷霉素WP、90% 新植霉素WP、3%中生菌素WP、46%可殺得WG、20%噻菌銅WP、30%琥膠肥酸銅WP、20%葉枯唑WP和72%農(nóng)用鏈霉素WP。EC50值變化幅度較大,介于 1~1 500 mg/L之間,在供試藥劑中效果最差的是 20%葉枯唑WP和72%農(nóng)用鏈霉素WP,EC50值為761.943 9mg/L和1 480.948 2 mg/L。而且以上10種藥劑的相關(guān)系數(shù)r值均在 0.90~0.99,幾率值與濃度之間有較強的線性關(guān)系,供試濃度范圍可作為田間藥效試驗的參考。
表2 10種殺菌劑對紅掌葉斑病的室內(nèi)毒力測定
經(jīng)過室內(nèi)毒力測定,選出5種具有代表性的藥劑進行防效試驗(表3)。不同藥劑的防效存在顯著差異。噴藥7 d和14 d后發(fā)現(xiàn),乙蒜素的防治效果最好,防治效果分別為61.3%和76.1%,顯著高于其他藥劑;其次是春雷霉素和新植霉素,其防治效果為50%~60%,二者差異不大;琥膠肥酸銅的防效較差,只有40.9 %和46.1%,顯著低于以上3種藥劑的防效,幼苗生長不佳,出現(xiàn)輕微藥害。農(nóng)用鏈霉素的效果最差,為21.3%和27.1%,顯著低于其他藥劑。
表3 5種不同藥劑防治紅掌細菌性葉斑病的防效
本文采用牛津杯抑菌圈法測定10種殺菌劑對紅掌細菌性葉斑病菌的毒力,結(jié)果表明,10種殺菌劑對葉斑病菌的毒力測定結(jié)果存在差異。80%乙蒜素EC抑制率最高,當中間濃度為250 mg/L時抑制率可超過70%,其次是70%代森錳鋅WP,中間濃度為437.5 mg/L時,抑制率達70.4%。
藥劑的抑制中濃度EC50值是衡量藥劑毒力大小的重要指標,其EC50值越大,表明該藥劑毒力越?。环粗?,則表明藥劑毒力越大[18]。根據(jù)室內(nèi)毒力測定,80%乙蒜素EC的EC50值最小,為1.511 4 mg/L,而防效最好,8 000倍液時防效可達76.1%。陳一新等利用9種殺菌劑對廣州紅掌葉斑病菌進行毒力測定,也表明乙蒜素具有較好的抑制效果[12],且無藥害產(chǎn)生。因此目前在天津地區(qū),推薦使用乙蒜素防治紅掌細菌性葉斑病菌。其次是70%代森錳鋅WP、6%春雷霉素WP、90%新植霉素WP、3%中生菌素WP,其EC50值介于10~100 mg/L之間,這些藥劑之間無顯著性差異;而春雷霉素和新植霉素的防效可達超過50%。據(jù)調(diào)查,由于天津地區(qū)對該病害的防治用藥單一,對這些藥劑使用較少,還沒有產(chǎn)生抗性,建議以上藥劑可以輪換使用,以延緩對乙蒜素產(chǎn)生抗性。46%可殺得WG、20%噻菌銅WP,30%琥膠肥酸銅WP這3種藥劑的EC50值均超過了100 mg/L,毒力較小,抑制效果不佳;另外在生產(chǎn)中也發(fā)現(xiàn)天津地區(qū)的紅掌對銅制劑的藥物有較強的敏感性,易產(chǎn)生藥害,會對紅掌長勢產(chǎn)生毒害作用,會使長勢變?nèi)?,出現(xiàn)弱苗,葉片發(fā)黃等生理問題,因此不建議在該地區(qū)使用銅制劑來防治紅掌細菌性葉斑病[17]。而農(nóng)用鏈霉素在天津地區(qū)防治該病害有較長歷史,效果極差,眾多學者研究也表明,隨著鏈霉素[11,19-21]的敏感性越來越差,對病害的防效甚微。隨著農(nóng)用硫酸鏈霉素正式退出細菌性防治藥劑的行列(中國農(nóng)藥網(wǎng),2016),應該停止鏈霉素在紅掌細菌性葉斑病防治方面的應用。
室內(nèi)毒力測定結(jié)果表明,80%乙蒜素EC效果最突出,EC50值為1.511 4 mg/L;其次對紅掌葉斑病的抑制效果比較明顯的依次是70%代森錳鋅WP、6%春雷霉素WP、90%新植霉素WP和3%中生菌素WP,EC50均較低,分別為18.348 9、60.232 1、78.666 6 mg/L和84.447 2 mg/L;46%氫氧化銅WP、20%噻菌銅SC、30%琥膠肥酸銅WP的EC50均超過100 mg/L;20%葉枯唑WP和72%農(nóng)用鏈霉素WP則抑制效果最差。
室外藥效試驗與室內(nèi)毒力測定結(jié)果一致,調(diào)查結(jié)果顯示,乙蒜素在對紅掌葉斑病進行防治后的7 d和14 d時,防治效果最好,可達61.3%和76.1%;其次是春雷霉素和新植霉素,其防治效果為 50%~60%,二者差異不大;琥膠肥酸銅的防效較差,而農(nóng)用鏈霉素的防治效果最差,目前已停止使用。