甘薯莖腐病室內(nèi)藥劑篩選及田間防治效果評估

柴榮耀，游雨欣，，邱海萍，倪劍萍，郭峻寧，張震，李斌，沈升法，王艷麗*

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)與微生物研究所 省部共建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全危害因子與風(fēng)險(xiǎn)防控國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室浙江省國家農(nóng)作物品種抗性鑒定試驗(yàn)站，浙江 杭州 310021；2.浙江大學(xué) 農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310058；3.杭州市富陽區(qū)銀湖街道辦事處區(qū)域發(fā)展與治理中心，浙江 杭州 311402；4.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物與核技術(shù)利用研究所，浙江 杭州 310021)

甘薯是世界上重要的糧食作物，具有易栽培、產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富和易貯存等特點(diǎn)[1]。中國是世界上最大的甘薯生產(chǎn)和消費(fèi)國，甘薯主要分布在浙江、廣東、河北和河南等地區(qū)[2]。甘薯莖腐病是目前甘薯生產(chǎn)上威脅最為嚴(yán)重的細(xì)菌性病害，由達(dá)旦提狄克氏菌(Dickeyadadanti)引起[3]。該病害在甘薯苗期、生長期和貯藏期均可發(fā)生，從薯苗的基部開始腐爛，顏色變黑，伴有惡臭味，嚴(yán)重時造成整片甘薯地大面積倒伏，甚至枯萎死亡[4]。1974年，美國首次報(bào)道了甘薯莖腐病的發(fā)生[5]，至今已有40多年，但該病害的防治至今仍缺乏系統(tǒng)有效的措施。

達(dá)旦提狄克氏菌致病力強(qiáng)，一旦發(fā)生會對甘薯生產(chǎn)造成毀滅性影響[6]。目前，國內(nèi)化學(xué)防治仍是控制甘薯莖腐病的主要方式，眾多研究發(fā)現(xiàn)大量化學(xué)殺菌劑對甘薯莖腐病具有較好的室內(nèi)或田間防治作用。劉偉明等[7]發(fā)現(xiàn)，使用多菌靈，或使用多菌靈加代森錳鋅、多菌靈加農(nóng)用硫酸鏈霉素混合液對甘薯莖腐病有明顯防控效果。何賢彪等[8]選用了代森錳鋅、多菌靈 和農(nóng)用硫酸鏈霉素3種藥劑對甘薯莖腐病進(jìn)行防治試驗(yàn)，其對該病害的發(fā)病率有明顯抑制作用。王璐瑤等[9]從20種防治細(xì)菌性病害的殺菌劑中篩選對甘薯莖腐病菌有抑制效果的藥劑，發(fā)現(xiàn)在同樣劑量條件下，0.3%四霉素、72%農(nóng)用鏈霉素對甘薯莖腐病的抑菌效果顯著好于其他殺菌劑。上述文獻(xiàn)報(bào)道中關(guān)于甘薯莖腐病防治的化學(xué)藥劑，篩選出的藥劑類型過于單一，易使病原菌產(chǎn)生抗性，且僅在室內(nèi)或田間進(jìn)行試驗(yàn)，缺乏系統(tǒng)性的藥劑篩選。為了篩選出更好的甘薯莖腐病防控藥劑，在前期工作的基礎(chǔ)上，本研究篩選了19種市面購買的殺菌劑對甘薯莖腐病的室內(nèi)毒力，并選擇效果佳的藥劑進(jìn)行田間防控效果評估，以期為甘薯莖腐病有效防治提供新的藥劑選擇，為甘薯莖腐病的高效化學(xué)防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

供試菌株甘薯莖腐病菌(Dickeyadadantii)為浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)和微生物研究所分離、鑒定、保存的病菌，編號為dd1。

1.2 供試培養(yǎng)基

采用牛肉膏營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(nutrient agar，NA)對病原菌進(jìn)行保存及活化。NA培養(yǎng)基制備：牛肉膏3.0 g，蛋白胨5.0 g，蔗糖10.0 g，酵母1.0 g，瓊脂粉20.0 g，加入ddH2O溶解，調(diào)節(jié)pH值至7.2左右，分裝并滅菌。

1.3 供試藥劑

根據(jù)文獻(xiàn)資料及報(bào)道有針對性地廣泛收集了市售細(xì)菌性殺菌劑19種，并根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果和番華彩等[10]設(shè)置藥劑試驗(yàn)濃度。供試藥劑的劑型、有效成分、生產(chǎn)企業(yè)和濃度梯度等信息見表1。

表1 供試藥劑及試驗(yàn)濃度Table 1 Test chemicals and test concentrations

1.4 室內(nèi)毒力測定

采用含毒介質(zhì)法中的最低抑制濃度法進(jìn)行室內(nèi)藥劑篩選[11]。將各藥劑設(shè)置高、中、低濃度3個梯度進(jìn)行抑菌預(yù)實(shí)驗(yàn)，在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，將不同供試藥劑用無菌水稀釋成7種不同濃度的藥液進(jìn)行抑菌效果測定。每個處理重復(fù)4次，求抑菌最低有效濃度。具體方法為：以不同的稀釋濃度計(jì)算需要稱取或量取的藥劑，將各藥劑以一定體積比分別加入不同的NA固體培養(yǎng)基中(滅菌后冷卻至45 ℃，總體積為80 mL)，充分混勻后制成含藥平板，以加入無菌水為對照，重復(fù)4次。待培養(yǎng)皿冷卻后，將培養(yǎng)18～24 h的菌株用接種針在培養(yǎng)皿上劃“Z”形線，置于28 ℃恒溫箱中培養(yǎng)48 h后，觀察菌落生長情況并記錄數(shù)據(jù)。

(1)

(2)

1.5 田間防治試驗(yàn)

于浙江省金華市婺城區(qū)蔣堂鎮(zhèn)與寧海縣茶院鄉(xiāng)甘薯基地開展田間藥效防治測定，該基地種植甘薯多年，土壤為黃沙壤土，泥土田埂，肥力中等。試驗(yàn)甘薯品種為浙薯13，甘薯苗移栽后其余田間管理按照常規(guī)進(jìn)行。根據(jù)室內(nèi)毒力測定的試驗(yàn)結(jié)果和避免單一藥劑長期使用引起病菌抗藥性的原則，在藥劑室內(nèi)生物活性測定篩選的基礎(chǔ)上選擇了噻霉酮、中生菌素、溴硝醇、春雷·噻唑鋅、春雷·中生和硫酸鏈霉素6種藥劑進(jìn)行了防治效果試驗(yàn)。

試驗(yàn)藥劑、對照組的小區(qū)處理均隨機(jī)區(qū)組排列。每個處理小區(qū)面積40 m2，每個處理4次重復(fù)。移栽后10 d各處理按設(shè)計(jì)濃度和藥液量對甘薯莖基部20 cm位置下為主噴霧，藥劑兌水量為450 kg·hm-2，對照組噴灑等量清水。施藥藥械為3WD-16型背負(fù)式自動調(diào)速智能型電動噴霧器，噴孔直徑1.0 mm，工作壓力0.2～0.4 MPa。待對照組的甘薯莖腐病發(fā)病顯著時，每小區(qū)五點(diǎn)取樣調(diào)查，每點(diǎn)30株，調(diào)查莖基部20 cm枝發(fā)病數(shù)，按照式(3)統(tǒng)計(jì)病株率，計(jì)算藥劑防治效果。防治效果結(jié)果按照式(4)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)算。

(3)

(4)

1.6 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS軟件和Duncan′s新復(fù)極差法(DMRT)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，比較各薯苗生長指標(biāo)的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試藥劑毒力測定結(jié)果

藥劑室內(nèi)最低抑制濃度法測定結(jié)果表明(表2)，19種殺菌藥劑對甘薯莖腐病病原菌的抑菌效果有較大差異，抑菌最低有效濃度在4.69～2 312.50 mg·L-1，其中溴硝醇、噻霉酮、中生菌素、春雷霉素(加收米)、土霉素、硫酸鏈霉素、春雷·噻唑鋅的室內(nèi)毒力較強(qiáng)，抑菌最低有效濃度分別為4.69、7.50、18.25、28.13、37.50、75.00、150.00 mg·L-1，其他藥劑抑菌效果順序依次為春雷霉素、可殺得叁千、噻菌茂、琥銅甲霜乙鋁、壬菌銅、噻唑鋅、喹啉銅、絡(luò)氨銅、琥膠肥酸銅、氯溴異氫尿酸、噻菌銅、噻森銅，抑菌最低有效濃度分別為 156.25、250.00、425.00、625.00、875.00、1 062.50、1 250.00、1 250.00、1 500.00、1 750.00、1 937.50、2 312.50 mg·L-1。

表2 19種藥劑對甘薯莖腐病病菌生長的抑菌最低有效濃度Table 2 Minimum effective concentrations of 19 pesticides for inhibiting the growth of stem rot pathogen in Dioscorea esculenta

2.2 供試藥劑田間試驗(yàn)結(jié)果

6種藥劑對甘薯莖腐病田間藥效試驗(yàn)結(jié)果見表3。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，40%春雷·噻唑鋅SC 750 g·hm-2處理防治效果最高，平均防治效果為82.16%，3%噻霉酮WP1 320 g·hm-2處理平均防治效果為79.55%，3%中生菌素WP1 500 g·hm-2處理平均防治效果為77.18%，20%溴硝醇WP750 g·hm-2處理平均防治效果為76.56%，4%春雷·中生WP2 700 g·hm-2處理平均防治效果為75.02%，這五種藥劑間無顯著差異；而常用細(xì)菌病害防治藥劑2%春雷霉素WP2 250 k g·hm-2處理平均防治效果為64.39%，防治效果顯著低于前5種藥劑(P<0.05)。

表3 供試藥劑對甘薯莖腐病的田間防治效果Table 3 Field control effects of tested pesticides on stem rot disease of Dioscorea esculenta

3 結(jié)論與討論

甘薯莖腐病是近年來我國發(fā)生較為嚴(yán)重的細(xì)菌性病害，部分國內(nèi)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)72%農(nóng)用硫酸鏈霉素WP對其病害具有較好的防控效果[12]，而關(guān)于其他化學(xué)試劑的報(bào)道較少。本試驗(yàn)從19種供試藥劑中篩選出對甘薯莖腐病有抑制效果的藥劑，室內(nèi)抑菌試驗(yàn)結(jié)果表明，溴硝醇、噻霉酮、中生菌素和春雷霉素(加收米)等對甘薯莖腐病的抑菌效果較強(qiáng)，其室內(nèi)抑菌有效濃度分別為4.69、7.50、18.25、28.13 mg·L-1。其中，溴硝醇是一種溴代硝基醇類廣譜殺菌劑，具有很高的殺菌活性，在農(nóng)業(yè)中被廣泛應(yīng)用[13]。噻霉酮屬于銅制劑，在細(xì)菌病害防控中發(fā)揮重要作用。中生菌素和春雷霉素來源上屬于農(nóng)用抗生素類，是常用于細(xì)菌性病害防治的一類殺菌劑[10]。在室內(nèi)毒力測定結(jié)果基礎(chǔ)上，選用噻霉酮、中生菌素、溴硝醇、春雷·噻唑鋅、春雷·中生和春雷霉素6種藥劑開展對甘薯莖腐病的田間藥劑防治。春雷·噻唑鋅的防治效果最佳，可達(dá)82.16%，其次噻霉酮、中生菌素、溴硝醇和春雷·中生的防治效果均達(dá)75%以上，均表現(xiàn)出明顯的防治效果，但具體作用機(jī)理仍有待于進(jìn)一步研究。

本試驗(yàn)通過室內(nèi)毒力和田間防治測定篩選出對甘薯莖腐病具有良好防治效果的藥劑，為后續(xù)甘薯莖腐病的防控提供了新的途徑，有望減輕該病害的發(fā)生。但由于化學(xué)藥劑的長期頻繁單一使用易導(dǎo)致病原菌的抗性增加，使得藥劑防治效果明顯降低[14]。因此，后續(xù)應(yīng)將不同作用機(jī)理的殺菌劑進(jìn)行合理復(fù)配，這不僅減少了化學(xué)藥劑的使用量及農(nóng)戶的用藥成本，對環(huán)境也更加安全、友好，同時也延緩了病原菌對現(xiàn)有藥劑抗性的產(chǎn)生[110]，為甘薯產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。