饒家瑞
(貴州省農業科學院 茶葉研究所, 貴州 貴陽 550006)
茶輪斑病是一種廣泛分布于世界各地茶園的茶樹茶葉病害[1-2],由擬盤多毛孢屬(Pestalotiopsis)、新擬盤多毛孢屬(Neopestalotiopsis)和假擬盤多毛孢屬(Pseudopestalotiopsis)等[3-16]病原真菌引起。茶輪斑病是茶樹較為嚴重的幾種病害之一,對茶樹老葉或嫩葉尖端造成危害,使葉片出現不規則褐色圓形大斑,后期病斑中央呈灰白色、邊緣為黑褐色。為茶園茶輪斑病害的綠色高效防控及深入研究提供參考,對其綠色防控研究進展綜述如下。
茶輪斑病是一種由擬盤多毛孢屬真菌引起的茶樹茶葉病害,主要危害茶樹的老葉或嫩葉尖端,一般夏秋發病較重,冬春發病較輕。茶輪斑病的侵染過程是病菌孢子通過采茶和修整作業造成的莖葉傷口感染發病[17],病菌孢子萌發和菌絲生長的最適溫度為25~30℃、pH為5~7,在此條件4 h即可在茶樹葉面萌發,下雨和水滴對孢子萌發后的輪斑病發病程度影響較小[18]。病斑初期為黃綠色小點,后漸形成不規則褐色圓形大斑,隨著感病時間的延長,病斑直徑可達2~3 cm,后期病斑中央呈灰白色、邊緣為黑褐色[19]。
化學農藥又分為無機農藥和有機農藥。其中,有機農藥是一類通過人工合成對有害生物具有殺傷能力的有機化合物。傳統有機農藥存在高殘留和難代謝等問題,為順應綠色防控需要,目前研發的有機農藥普遍具有用量少、活性高的特點,其殘留較少,可達到歐盟標準。
郭世保等[20]采用菌絲生長速率法,研究7種化學農藥對茶輪斑病菌的抑制活性表明,25%阿米西SC、10%世高水分散粒劑WG、25%丙環唑EC、75%百菌清WP、50%苯菌靈WP、70%甲基托布津WP和80%多菌靈WP的EC50分別為0.094 7 μg/mL、0.125 8 μg/mL、0.343 8 μg/mL、1.801 7 μg/mL、3.063 0 μg/mL、6.964 9 μg/mL和7.040 5 μg/mL;25%阿米西SC、10%世高水分散粒劑WG、25%丙環唑EC、75%百菌清WP和50%苯菌靈WP施用10 d后,病情指數分別為6.21、10.16、11.86、13.85和16.76,防治效果分別為86.96%、81.16%、74.79%、72.38%和62.21%,說明25%阿米西SC的田間防治效果最好。陳雅麗等[14]研究99%惡霉靈懸浮劑、80%代森錳鋅可濕性粉劑、70%百菌清可濕性粉劑和50%多菌靈可濕性粉劑4種化學農藥對茶擬盤多毛孢的抑制活性表明,其EC50分別為4.79 μg/mL、13.2 μg/mL、2.45 μg/mL和0.03 μg/mL,說明在相同條件下,50%多菌靈可濕性粉劑的用藥量最少,毒性相對較低。GILHO等[21]用70%甲基硫菌靈可濕性粉劑、50%氟啶胺乳油、75%百菌清可濕性粉劑、25%聯苯三唑醇可濕性粉劑、10%苯醚甲環唑乳油和25%阿米西達乳油進行茶園茶輪斑病田間防效試驗顯示,其防治效果分別為79%、90%、90%、87%、80%和89%。表明,在以上試驗條件下,50%氟啶胺乳油和75%百菌清可濕性粉劑的田間防效最好,25%阿米西達乳油其次,70%甲基硫菌靈可濕性粉劑最差。通過不同地點、不同年限、不同化學農藥對茶輪斑病的田間防效試驗結果分析,25%阿米西SC、50%多菌靈可濕性粉劑和75%百菌清可濕性粉劑對茶輪斑病均具有較好的防治效果。
生物農藥又稱天然農藥,是指利用生物活體(白僵菌、綠僵菌、昆蟲病毒、轉基因生物和天敵等)或其代謝產物(信息素、生長素、萘乙酸和2,4-D等),針對農業有害生物進行殺滅或抑制的制劑。生物農藥具有選擇性強、對非靶標生物影響較小、對生態環境毒性低、不易產生抗藥性和不影響作物產量等特點。生物農藥因可降解和低毒的特點而成為田間綠色防控茶輪斑病的新選擇[2]。
郭遲鳴等[22]測試6%阿泰靈(寡糖/鏈蛋白)、0.5%香菇多糖、5%海島素和3%植物免疫蛋白4種生物農藥對茶輪斑病菌(Pseudopestalotiopsiscamelliae-sinensis)的抑制活性表明,以0.5%香菇多糖的抑制效果最好,EC50為2.68 μg/mL;6%阿泰靈其次,為18.63 μg/mL;5%海島素和3%植物免疫蛋白很低,均大于550 μg/mL。董照鋒[23]采用菌絲生長速率法和孢子萌發法,測試6%春雷霉素可濕性粉劑稀釋1 000倍、枯草芽孢桿菌100億芽孢/g濕性粉劑稀釋1 000倍、戊唑醇430 g/L浮劑稀釋5 000倍交替使用對茶輪斑病菌菌絲具有抑制活性。王雪[24]研究寧南霉素對貴州茶區茶園輪班病茶假擬盤多毛孢菌菌株的抑制活性表明,EC50為75.92 U/μL。諾沃霉素A是植生鏈霉菌HEBRC-20821分泌的一種32元大環內脂化合物,具有抑菌活性廣和毒性小的特點。黃大野等[19]研究諾沃霉素A在離體條件下對擬盤多毛孢(Pestalotiopsistheae)的離體抑菌活性表明,EC50為2.11 μg/mL;在75 μg/mL和150 μg/mL濃度下,對感染茶輪斑病離體葉片的防治效果分別為68.29%和100%;在2 000 μg/mL和4 000 μg/mL濃度下,諾沃霉素A對茶葉均未產生藥害。
植物源農藥通常指植物中具有抑菌活性的次生代謝產物[25],是利用植物資源開發的植物性農藥,通常稱為“中草藥農藥”,是生物農藥的重要組成部分。植物源農藥包括從植物中提取的活性成分、植物本身和按活性結構合成的化合物及衍生物。按其有效成分、化學結構及用途可分為生物堿、萜烯類、黃酮類、精油類和光活化毒素。因其具有無殘留、無公害和可降解等特點而成為綠色農藥的重要研究方向。
崔宏春等[26]研究表明,油茶皂素對茶輪斑病的菌絲生長有明顯抑制作用,EC50為30.20 mg/mL,同時低劑量油茶皂素可短時間內抑制其孢子萌發,100 mg/mL對茶輪斑病的防效為74.58%。姚玉仙等[3]通過菌絲速率生長法,測定茶皂素(純度為20%~40%)和茶多酚(純度為95%)對分離茶輪斑病菌的抑制活性,其EC50分別為0.044 g/L和297.397 g/L。饒家瑞等[27]采用菌絲生長速率法,測試香草醛、丁香醛、愈創木酚、百里香酚、吲哚、槲皮素、香葉木素、芹菜素、肉桂酸和L-薄荷10個天然產物抗茶輪班病菌的活性表明,100 μg/mL愈創木酚、百里香酚和吲哚的抑菌活性分別為65.33%、82.67%和57.33,優于對照藥劑萎銹靈的34.67%;其EC50分別為56.97 μg/mL、33.79 μg/mL和75.42 μg/mL,優于對照藥劑萎銹靈的231.52 μg/mL。楊文等[28]研究表明,檸檬醛和香葉醇對茶輪斑病均有一定的抑菌活性,其在500 mg/L、250 mg/L、125 mg/L濃度下的抑菌活性分別為55.38%、21.13%、8.71%和53.36%、21.88%、11.88%。任亞峰[29]研究申嗪霉素對茶輪斑病茶假擬盤多毛孢菌的抑制活性顯示,其EC50為11.23 μg/mL。王志坤[30]測試不同濃度武夷菌素對茶輪斑病分生孢子萌發的抑制活性顯示,在8.3 mg/L、10.0 mg/L、12.5 mg/L、16.7 mg/L和25.0 mg/L濃度下,武夷菌素浸泡24 h后茶輪斑病分生孢子的萌發率分別為96.5%、90.2%、11.3%、2.2%和0%。
為保障茶產業綠色、健康發展,緩解化學農藥防治帶來的農藥殘留問題,使用內生菌進行病害防控成為了一個新的病害防控研究方向。植物內生菌[31]通常指在健康植物各組織器官內共存的真菌或細菌,其長期伴隨植物并影響植物的方方面面。RODRIGUE等[32]調查發現,植物內生菌的形成主要是其喪失了與致病性相關的基因,對宿主沒有明顯危害的同時誘導植物產生多種與抗病性相關的生化反應從而增加抗病特性。內生菌與植物長期互作共生,形成了幫助宿主抵御外部病原入侵的特點,即是一些植物內生菌的抗病原理[33]。而生防菌進行生物防治主要是利用生物的代謝產物使植物免受病害侵襲[34]。
黃大野等[35]從湖北恩施州鶴峰縣茶園茶樹根系土壤中分離、篩選出1株生防菌CY30,鑒定其為貝萊斯芽孢桿菌(Bacillusvelezensis),CY30對茶輪斑病的抑制率達78.82%;被CY30處理過的菌絲與空白對照相比,發生了扭曲和腫脹變形;CY30發酵液分別稀釋5倍和10倍后對茶輪斑病的防效分別為77.58%和60.38%;CY30與吡唑醚菌酯、苯醚甲環唑、多菌靈和啶酰菌胺均具有良好的相容性。全基因組測序表明,CY30菌株全長2 494 759 bp,與COG、KEEG和GO等數據庫做BLAST比對后發現,CY30可產生Surfactin、Macrolactin、Bacillaene、Fengycin和Difficidin 5種殺菌肽,同時可分泌兒丁質酶,從而實現防治茶輪斑病的效果。洪永聰等[36]研究發現,枯草芽孢菌株TL2產生的次級代謝產物是一種具有抗菌作用的蛋白,對茶輪班病(Pestallozziatheae)的菌絲生長和分生孢子形成均有很好的抑制效果。枯草芽孢菌株TL能通過改變茶樹體內超氧化物歧化酶(SOD)的活性,以調節茶樹受輪斑病侵染以后的活性氧代謝平衡,誘導茶樹對入侵病原產生抗性酶系(如PAL和β-1,3-葡聚糖酶),以限制茶輪斑病的擴散。洪永聰等[37]采用植物表面消毒法,對不同茶樹的內生菌進行分離篩選,參照東秀珠[38]方法對目標菌株進行常規鑒定和生理生化測定的結果表明,茶樹體內存在大量內生細菌,其中茶葉在接種TL2后對茶輪斑表現出良好的防病效果,且TL2對氯氰菊酯表現出較強的降解能力,可以降低農殘,另外TL2可長期在茶樹內定殖,以實現長時間防治茶輪斑病。SOONOK等[39-40]從茶樹中分離得到枯草芽孢桿菌BD0310,對茶輪斑病菌具有較強的抑制作用。盧聲潔等[41]采用梯度稀釋法,分離不同茶區茶樹根系土壤中的木霉菌,得到35株,再利用平板對峙法和抑菌圈法,篩選出7株與茶輪斑病菌對峙培養拮抗能力大于70%的木霉菌,其中,菌株BLS17112505和DS-GSC-3發酵液對茶輪斑病具有抑菌活性,在田間每次用8 L發酵液噴灑33 m2茶樹,抑制率分別為22.17%和70.53%;菌株DS-GSC-3發酵液提高茶葉中氨基酸和兒茶素的含量分別為13.87%和8.92%。
茶輪斑病是由原擬盤多毛孢屬(Pestalotiopsis)等多種病原真菌引起的茶樹常見病害,對茶樹葉片有很強的致病性。因此,明確不同茶園引發茶輪斑病的屬種,對于合理使用農藥進行防治以及研發針對性的綠色農藥具有重要意義。目前,茶輪斑病田間防治仍以化學農藥為主,雖然其具有高效、快速和效果好等特點,但藥物殘留造成的毒素積累和代謝慢等已成為制約茶產業綠色健康發展的關鍵問題。因此,為嚴格執行《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》(GB 2763-2021),除需繼續研制高效低毒的化學農藥外,還應研發具有無殘留、無公害和可降解等優點的植物源農藥,以及研究利用內生菌和生防菌進行茶葉病害防控的相應措施,以實現茶園病害防控的綠色化,為茶產業綠色健康發展提供參考。