殺菌劑對馬鈴薯黑脛病菌毒力及其安全性和田間防效測定

孫彥敏，胡 俊*，呂文霞，劉廣晶，武建華，畢采利

（1.內蒙古農業大學，內蒙古 呼和浩特010019；2.內蒙古中加農業生物科技有限公司，內蒙古 四子王旗011800）

馬鈴薯是世界四大糧食作物之一，中國是世界第一大馬鈴薯生產國，產量近7 500萬噸，主要劃分為西南、西北、內蒙古和東北四大主產區[1]。其中內蒙古自治區是中國較大的馬鈴薯生產基地，種植面積61.6萬公頃，占全國的18%，馬鈴薯產業是當地的主導產業[2]。生產高產、優質的馬鈴薯是種植區不斷追求的目標，然而在生產中，眾多病害影響其產量和品質。其中，馬鈴薯黑脛病是馬鈴薯在生長及貯藏期均有發生的一種世界性細菌病害[3]，侵染馬鈴薯的植株和塊莖，典型癥狀是根和莖基部腐爛變黑，植株葉片變黃卷曲，萎蔫，繼而倒伏、死亡[4]。薯塊發病表皮變黑，腐爛，有惡臭味。病菌主要依靠帶菌種薯進行遠距離傳播。馬鈴薯黑脛病的病原菌為果膠桿菌屬（Pectobacteriumspp.）和狄基氏菌屬（Dickeyaspp.）細菌[5]。中國馬鈴薯黑脛病主要由黑腐果膠桿菌（P.atrosepticum）侵染引起[6-9]。

目前，中國關于馬鈴薯黑脛病的報道較少，防治措施不夠完善，且有關藥劑防治方面主要使用農用硫酸鏈霉素這一抗生素類藥劑[10-12]。為降低抗生素在農業上使用可能引起的安全風險，硫酸鏈霉素作為農用殺菌劑登記在2016年全部到期，2018年后將停止使用。但農藥作為病害的應急用藥，地位無可取代。作為抗生素的替代品[13]，研究了許多種其他類型的藥劑，但大多是在室內試驗，而田間試驗較少。因此，本研究收集了當前常見的防治細菌性病害的藥劑，對馬鈴薯黑脛病菌（P.atrosepticum）進行室內毒力及其安全性和田間防效測定，明確各藥劑對馬鈴薯黑脛病菌的敏感性，篩選出硫酸鏈霉素的替代藥劑，并應用于生產，旨在為化學防治提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

病原菌：馬鈴薯黑脛病菌（P.atrosepticum），由內蒙古農業大學植物病理實驗室分離、鑒定和保存。

供試種薯：‘費烏瑞它’原種。

培養基：LB培養基（蛋白胨10 g，酵母粉5 g，NaCl 5 g，瓊脂20 g，水1 000 mL）。

供試藥劑：選取16種供試殺菌劑進行室內毒力測定、安全性測定和田間防治試驗。具體藥劑種類見表1。

1.2 室內毒力測定

采用抑菌圈法。在預試驗的基礎上，將各供試藥劑母液分別稀釋5個濃度梯度。將直徑為5 mm濾紙片浸泡到配制好的藥液中，10 min后取出晾干備用。將菌懸液（108cfu/mL）倒入融化冷卻至50℃左右的LB培養基中，迅速混合均勻后倒入平板中，制成含菌平板。在平板上放入3片浸泡好的濾紙片，28℃培養48 h，用十字交叉法測量抑菌圈直徑，每處理3次重復。以46%氫氧化銅800倍液為對照。

供試藥劑對病原菌的生長抑制率為：

生長抑制率（%）=（藥劑處理抑菌圈直徑-對照直徑）/（藥劑處理直徑）×100

以藥劑的濃度對數值作為自變量，抑制率的幾率值作為因變量，算出各藥劑對供試菌的抑制中濃度EC50值和相關系數r。

1.3 藥劑對馬鈴薯生長安全性及田間防效試驗

試驗于2017年在內蒙古自治區烏蘭察布市四子王旗東八號鄉進行。試驗小區面積為30 m2（長10 m，寬3 m），共設6個處理，具體處理見表2。先將馬鈴薯黑脛病菌菌懸液（108cfu/mL）拌于種薯上，每360 mL菌懸液拌種薯50 kg，然后再用篩選出的毒力較強的供試藥劑進行拌種處理，晾干后播種。每處理3次重復，按完全隨機區組排列。

2018年增設溴硝醇、乙蒜素、農用硫酸鏈霉素3種藥劑進行田間防效和對馬鈴薯安全性進行測試。

田間防效試驗采用108cfu/mL菌懸液拌種后（每360 mL菌懸液拌種薯50 kg）分別進行藥劑拌種、溝施和灌根處理，以了解同一種藥劑不同施藥方法的防效。

表1 供試藥劑Table 1 Bactericides tested

表2 2017年田間試驗處理及方法Table 2 Field trial treatment and method in 2017

對馬鈴薯安全性試驗采用菌懸液拌種后進行藥劑拌種，藥劑濃度為拌種供試濃度的1/2、1倍和2倍量。

試驗小區面積為9.18 m2（長3.4 m，寬2.7 m），每處理3次重復，按完全隨機區組排列。以種薯拌菌、空白處理及72%農用硫酸鏈霉素處理為對照。供試藥劑及用法、用量見表3。

1.4 調查方法

空白對照苗齊后調查各藥劑對馬鈴薯植株生長的安全性，即出苗數和株高。當種薯拌菌對照發病后，進行第1次病株率調查，1個月后進行第2次病株率調查。9月15日收獲并進行測產。

根據出苗數計算出苗抑制率，根據發病率計算防效。

出苗抑制率（%）=（對照出苗數-處理出苗數）/（對照出苗數）×100

相對出苗率（%）=（處理出苗數/對照出苗數）×100

發病率（%）=（發病株數/調查株數）×100

防治效果（%）=（對照發病率-處理發病率）/（對照發病率）×100

1.5 不同殺菌劑對馬鈴薯發芽影響試驗

根據大田試驗出苗情況，對出苗率較低的殺菌劑進行發芽影響驗證試驗。試驗選用直徑和高均為25 cm的花盆，20 g左右‘費烏瑞它’切塊種薯，每20粒種薯塊分別用噻霉酮0.30，0.42和0.50 g，春雷·王銅0.08，0.13和0.20 g，氧化亞銅0.08，0.13和0.20 g拌種。以空白處理及溴硝醇常規用量拌種為對照，每個處理2次重復，每次重復10粒，20 d后取出種薯觀察發芽情況，測量芽長，計算發芽率。

表3 2018年田間防治黑脛病供試藥劑、用法和用量Table 3 Bactericide,application method and dosage for field control of blackleg in 2018

1.6 數據處理

采用Microsoft Excel 2010軟件計算毒力回歸方程、EC50值。采用SPSS 20進行試驗數據分析，應用Duncan's差異顯著性檢驗比較不同處理間在P＜0.05水平的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 室內毒力測定

供試的16種藥劑中，33.5%喹啉銅、20%二氯氰尿酸鈉、15%絡氨銅、20%松脂酸銅、80%嘧菌酯、2.2%烷醇·辛菌胺、46%氫氧化銅在含菌平板中均沒有產生抑菌圈，對馬鈴薯黑脛病菌沒有抑制作用；3%噻霉酮、20%溴硝醇、80%乙蒜素抑制效果較好，EC50值依次是38.18，77.09和168.15μg/mL，與72%農用硫酸鏈霉素相比，抑菌圈相差較小；47%春雷·王銅、86.2%氧化亞銅效果一般，EC50值分別為416.87和1 504.24μg/mL；20%噻菌銅和3%中生菌素效果較差，EC50值依次是445.00和2 926.40μg/mL（表4）。

2.2 藥劑對馬鈴薯生長的安全性

2.2.1 供試藥劑不同濃度對馬鈴薯出苗的影響

拌種處理下，溴硝醇處理馬鈴薯種薯的出苗數最多，3個供試濃度對出苗均沒有抑制作用，說明溴硝醇對馬鈴薯幼苗安全；其中1倍量處理出苗抑制率為-23.80%，與對照差異顯著；株高最高，整體生長情況良好。乙蒜素和噻霉酮的1倍量以及1/2量處理馬鈴薯種薯對出苗沒有抑制作用，1倍量處理馬鈴薯種薯出苗率較高；2倍量處理馬鈴薯種薯對出苗均有抑制作用，出苗抑制率分別為7.38%和17.80%。春雷·王銅和氧化亞銅1倍量處理馬鈴薯種薯對出苗沒有抑制作用，2倍量處理馬鈴薯種薯出苗抑制率較高，與對照差異顯著。經田間觀察，各處理對出苗后的馬鈴薯生長沒有影響（表5）。

2.2.2 供試藥劑不同施藥方式對馬鈴薯出苗的影響

如圖1所示，溴硝醇拌種和溝施、乙蒜素拌種和溝施相對出苗率較高，均高于110%，與對照差異顯著，與農用硫酸鏈霉素差異不顯著；噻霉酮拌種和溝施、春雷·王銅拌種和溝施、氧化亞銅拌種和溝施的相對出苗率分別為108.2%、111.5%，106.6%、110.7%和104.9%、105.7%，與對照差異顯著，與農用硫酸鏈霉素差異顯著。

2.2.3 供試藥劑對馬鈴薯發芽的影響

馬鈴薯發芽情況結果分析如表6，噻霉酮3個濃度拌種發芽率為95%，100%和95%，芽長均高于對照CK及溴硝醇，說明噻霉酮對發芽幾乎沒有抑制作用，且整體芽勢較好；春雷王銅和氧化亞銅3個濃度拌種出芽率在70%～95%，芽長與對照CK及溴硝醇相比無差異，說明這兩種殺菌劑只對發芽有作用，但發芽后對芽勢無影響。

表4 供試藥劑對病原菌的室內毒力測定Table 4 Laboratory test for toxicity of bactericides to P.atrosepticum

表5 5種殺菌劑不同濃度對馬鈴薯出苗及株高影響Table 5 Effects of five bactericides on seedling emergence and plant height of potato

表6 殺菌劑不同濃度對馬鈴薯發芽影響Table 6 Effects of bactericides on sprout of potato

表7 2017年5種殺菌劑對馬鈴薯防病效果及產量的影響Table 7 Effects of five bactericides on control efficiency and yield of potato in 2017

2.3 供試藥劑對馬鈴薯黑脛病的防效

2017年田間防效調查結果如表7所示，2次調查整體趨勢相同。噻霉酮、氧化亞銅、春雷·王銅拌種發病率較低，與對照差異顯著，各處理之間差異顯著，其中噻霉酮的防病效果最好，防效分別為76.14%和75.20%；中生菌素和噻菌銅拌種發病率高，發病率均高于25%，但與對照差異顯著。就產量而言，噻霉酮、氧化亞銅和春雷·王銅拌種處理產量較高，與對照有顯著差異，其中噻霉酮產量最高為2 077 kg/667m2，增產18.18%，顯著高于其他處理。

2018年田間防效調查結果如表8所示，2次調查趨勢大致相同。第1次調查中，溴硝醇拌種、乙蒜素拌種、灌根和溝施、噻霉酮拌種和灌根發病率較低，與對照差異顯著，防病效果較好，但與陽性對照農用硫酸鏈霉素3種施藥方式差異均不顯著（乙蒜素拌種、溝施和噻霉酮灌根與農用硫酸鏈霉素拌種除外），其中溴硝醇拌種、噻霉酮拌種、乙蒜素灌根防病效果最好，防效分別為73.81%、75.4%和73.89%；溴硝醇溝施、春雷·王銅溝施和灌根、氧化亞銅溝施和灌根防病效果較差，防效均在40%以下，其中氧化亞銅灌根的發病率與對照差異不顯著，其他4個處理與對照差異顯著。

表8 2018年6種殺菌劑對馬鈴薯防病效果及產量的影響Table 8 Effects of six bactericides on control efficiency and yield of potato in 2018

第2次調查中，溴硝醇拌種、乙蒜素拌種和灌根、噻霉酮拌種和灌根、春雷·王銅拌種發病率較低，與對照差異顯著，防病效果較好，與陽性對照農用硫酸鏈霉素3種施藥方式差異均不顯著（噻霉酮灌根和春雷·王銅拌種除外），其中溴硝醇拌種、噻霉酮拌種防病效果最好，防效分別為68.60%和70.35%；氧化亞銅溝施防病效果最差，發病率為49.17%，防效為8.39%，與對照差異不顯著；其他各處理防病效果一般，防效在18%～43%，與對照以及農用硫酸鏈霉素相比均有顯著性差異。

就產量而言，各處理拌種和灌根產量普遍高于溝施，其中溴硝醇拌種和灌根、乙蒜素灌根、噻霉酮拌種和灌根產量較高，增產20%以上，與對照差異顯著，與農用硫酸鏈霉素灌根處理差異不顯著；噻霉酮溝施、春雷·王銅溝施、氧化亞銅溝施和灌根產量較低，增產效果均低于10%，與對照相比沒有顯著差異，與農用硫酸鏈霉素3種施藥方式相比差異顯著。

3 討論

綜合以上試驗結果可知，在馬鈴薯黑脛病的防治中，噻霉酮拌種防病效果最好，防效在70%左右；其次是溴硝醇拌種、乙蒜素拌種和灌根、噻霉酮灌根，防效在52.24%～68.60%，與農用硫酸鏈霉素防效相當，可作為農用硫酸鏈霉素的代替藥劑。Bartz和Kelman[14]以及Bartz[15]報道，氯基化合物，溴硝醇和環丙羧酸均可控制黑脛病的發生；Wyatt和Lund[16]認為，用春雷霉素或維吉尼亞霉素代替鏈霉素也可控制黑脛病的發生。本研究中，春雷·王銅防效與噻霉銅、溴硝醇以及噻菌銅有顯著差異，這可能與環境因素有關。

對比拌種、溝施和灌根3種施藥方法，雖然不同處理方法之間防病差異較大，但拌種和灌根效果較好，這可能與該病害是以種薯傳播有關，拌種和灌根2種方式可以直接將藥劑接觸種薯，有利于從源頭控制病害，而溝施卻將藥劑作用于土壤，間接接觸種薯，不利于病害的直接控制。

并且在6月和7月對病害的2次調查中發現，6月發病率呈上升趨勢，7月發病率趨于平緩，由此可見，該病害以初侵染為主，再次侵染危害較小。在病害防治過程中，應主要注意初侵染的控制。

因此，在防治馬鈴薯黑脛病的過程中，噻霉酮、溴硝醇和乙蒜素3種藥劑是生產中的首選藥劑，可代替農用硫酸鏈霉素。且在防治病害的過程中，建議盡量按照使用說明規定濃度用藥，在避免高濃度用藥的同時又要確保用藥濃度不要太低，以達到有效防治病害的目的。3種施藥方法的對比表明拌種和灌根效果較好，尤其是拌種用藥可以有效控制初侵染源，在生產力水平低的情況下，方便播種，可以大大提高生產效率。