摘要:針對葡萄產業病蟲害防治長期主要依賴化學農藥的現狀,采用室內毒力測定及田間藥效試驗手段,選擇5種代表性微生物菌劑、植物源殺菌劑,旨在篩選出高效防治葡萄霜霉病的化學農藥替代品,達到減少化學農藥使用、綠色防控、提質增效的目的。結果表明: ① 枯草芽孢桿菌及寡雄腐霉菌表現良好,防效較高 種化學農藥替代品對葡萄霜霉病的預防作用均明顯好于治療作用。因此田間使用時預防性防治措施更利于其藥效的發揮;另外,替代品菌劑也可與化學農藥交替施用,能達到減少化學農藥施用、快速控害且藥效持久的效果。
中圖分類號:S436.631.1 文獻標識碼:A 文章編號:1002-204X(2025)05-0026-07
doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2025.05.006
A Study on Green Prevention and Control of Plasmopara viticola in Grape with Chemical Pesticide Substitutes
Jiang Caige, Song Shuang, Wang Fang, Zhang Yi (InstituteofPlantProtection,Ningxia Academyof AgricultureandForestrySciences,Yinchuan,Ningxia750002)
AbstractIn view of thelong-term relianceon chemical pesticides for the prevention and control ofpests and diseases in thegrape industry,fiverepresentative microbial agents and plant-derived fungicides wereselected bymeansof indoortoxicitydeterminationandfieldeficacy test,aiming toscreenoutchemicalpesticidesubstitutes foreffcient controlof Plasmoparaviticola in grape,soasto achieve the purpose of reducing the use of chemical pesticides,green prevention and control, improving quality and efficiency. The results showed that ① Bacillus subtilis and pythium oligandrum had good performance and high control effect. ② The preventive effect of five chemical pesticide substituteson Plasmopara viticola in grape wassignificantly beter than thatof treatment,so the preventivecontrol measures inthe field weremoreconducive to its eficacy.Inaddition,alternative microbialagentscan alsobeapplied alternatelywithchemical pesticides,which canachieve the efectof reducing theapplication ofchemical pesticides, rapid control of pests and long-term maintenance.
Key Words Microbial agents; Plant-derived fungicides; Green prevention and control; Plasmopara viticola in grape
在全球葡萄種植區,葡萄霜霉病是發生最廣泛、為害最嚴重的病害之一,由葡萄生單軸霉(Plasmoparaviticola)引起1。生產中該病害的防治手段主要依靠化學防治,但長期依賴并大量頻繁使用化學農藥,不僅造成防效降低,還使得病菌產生抗藥性且不斷增強、環境污染、果品農殘超標等一系列問題日益突出2-。綠色、健康食品已成為廣大人民群眾的迫切需求。本試驗以葡萄霜霉病為研究對象,通過室內毒力測定、田間藥效試驗手段,篩選與當地環境相適應的、高效的化學農藥替代品,以期達到減少化學農藥使用并提質增效的目的。
試驗替代菌劑為微生物菌劑、植物源殺菌劑兩種類型,并選擇了市場上廣泛使用且效果較好的代表性藥劑,分別為寡雄腐霉菌、枯草芽孢桿菌、哈茨木霉菌、苦參堿、丁子·香酚。化學藥劑有生產成本低、適用范圍廣、防治效果好等優點,但也會對人畜、天敵、有益微生物產生毒殺性,使有害生物產生抗性,易對作物產生藥害,污染環境。而微生物菌劑、植物源殺菌劑雖見效慢、成本高,但隨著生產工藝大力提升,此問題有待解決;另外,在作物病蟲害防治中此類菌劑具有對環境友好、毒性普遍較低、不易使病蟲產生抗藥性等優點。因此,本試驗旨在明確5種微生物和植物源殺菌劑的室內毒力及田間防效,篩選出適宜當地環境和種植模式的、高效的化學農藥替代品,降低化學抗藥性和殘留風險,提高果品安全,為生物產品有效防治葡萄霜霉病提供依據,促進葡萄產業高質量發展。
1 材料與方法
1.1試驗地點及品種
試驗地點設在寧夏賀蘭縣金山葡萄種植試驗區。供試葡萄品種為赤霞珠。
1.2 供試藥劑
100萬孢子·g-1 寡雄腐霉菌可濕性粉劑 .1000 億 芽孢·g-1 枯草芽孢桿菌可濕性粉劑、3億CFU·g-1 哈茨 木霉菌可濕性粉劑、 .0.3% 苦參堿水劑及 0.3% 丁子·香 酚可溶液劑。
1.3 室內毒力測定
菌種采集:菌株采自銀川市西夏區蘆花臺基地貴妃玫瑰品種上自然發病的新鮮葡萄霜霉病樣。
孢子懸浮液準備:采集田間自然發病的新鮮葡萄病葉,用自來水沖洗掉表面的雜質后,用喉頭噴霧器將病葉表面霜霉病菌層用蒸餾水沖洗掉,稍晾干,表面噴施 70% 乙醇溶液,再用滅菌水清洗后,將其置于鋪有濕潤濾紙的培養血中,在 25°C 黑暗條件下保濕培養 24h ,至產生大量新生孢子囊;用滅過菌的毛筆將新鮮孢子刷于無菌蒸餾水中,用2層紗布過濾,借助血球計數板在顯微鏡下調整孢子懸浮液濃度至5×105 個 ?mL-1 ,置于冰箱中低溫處理 15min 后用于試驗測定接種。
預試驗:將每種殺菌劑設3個濃度梯度,分別為較低推薦稀釋濃度、推薦稀釋濃度、較高推薦稀釋濃度,根據結果進行濃度梯度調整,最終以5個濃度梯度作為正式試驗,進行病菌對藥劑的敏感性判斷。同時設清水對照。
1.3.1孢子囊萌發測定法[8-9]
藥液和孢子懸浮液混合:稀釋孢子懸浮液,用移液槍取1滴 (20μL) 于凹玻片上,在顯微鏡下觀察,1個視野中有 70~100 個孢子囊時,即稀釋完成,備用。
取PCR板,每孔均加入 20μL 稀釋好的孢子懸浮液,再分別加入 20μL 不同濃度的藥液;每個殺菌劑的每個濃度處理設3次重復,以滅菌水為對照。蓋好硅膠板,放入人工培養箱中于 條件下培養。
孢子囊萌發情況觀察和記載:不定期觀察滅菌水對照組中的孢子萌發率,當萌發率達到 60%~70% 時可開始觀察處理組萌發率。具體操作如下:取 20μL 混合溶液于凹玻片中,顯微鏡下隨機觀察4個視野中孢子囊的萌發情況,借助EVOS數碼大屏幕倒置顯微鏡拍照保存,并統計每個視野中的孢子囊總數及萌發數。
抑制率 (對照萌發率-處理萌發率)/對照萌發率 .×100% 。
用EXCEL、DPS軟件處理并分析數據,獲得毒力回歸方程、相關系數和 EC50 值。
1.3.2 離體葉片法
選取新生枝條上第3\~5節新鮮、健康葉片,分別用于預防作用和治療作用的測定。每種殺菌劑的每個濃度處理設3個重復,每個重復3個葉片。
(1)預防作用:將新鮮、干凈葉片用微型噴霧器噴灑同等量不同濃度藥液,自然晾十,放入鋪有濕潤濾紙的大培養皿中,再分別噴施同等量的 5×105 個 ?mL-1 的孢子懸浮液,用沾有滅菌水的棉花包裹葉柄保濕,置于 25°C 濕度 80% 左右、光照 12h?d-1 的人工氣候培養箱中培養。對照葉片噴施等量清水晾干,再噴施等量孢子懸浮液。5\~7d后調查各重復發病情況。注意每1\~2d用滅菌水濕潤包裹棉花及濾紙
(2)治療作用:用沾有滅菌水的棉花包裹新鮮、干凈葉片的葉柄保濕,分別噴施等量的 5×105 個 ?mL-1 的孢子懸浮液,放入鋪有濕潤濾紙的大培養皿中,置于25°C. 濕度 80% 左右、光照 12h?d-1 的人工氣候培養箱中培養,培養 24h 后分別噴灑同等量不同濃度藥液,繼續培養,5\~7d后調查各重復發病情況。注意每1\~2d用滅菌水濕潤包裹棉花及濾紙。
調查方法:根據產生的病斑面積占整個葉片面積的百分比劃分病級:0級,無病斑;1級, 1%~5%;3 級,6%~25% ;5級, 26%~50% ;7級, 51%~75% 9級,76% 以上。
藥效計算方法:
病情指數 =[Σ (各級病葉數 × 相應級數值)/(調查總葉數 ?×9 ) ]×100 ,
抑菌率 (對照病情指數-處理病情指數)/對照
病情指數 ×100% 。
根據上述公式計算病情指數、抑菌率,利用DPS數據處理軟件,將相對抑菌率換算成幾率值,根據藥劑系列濃度的對數值及該濃度下相對抑菌率的幾率值之間的線性回歸分析,求出藥劑對葡萄霜霉病菌的毒力回歸方程、相關系數及有效抑制濃度 (EC50) 等。
1.4 田間藥效試驗
1.4.1 小區安排
試驗藥劑和對照的小區處理均采用隨機區組排列。設7個處理(含化學藥劑對照和空白對照),每處理重復4次,共計28個小區。小區面積:10\~15株。試驗設計見表1。
1.4.2 施藥方法
采用常規噴霧法均勻噴霧;使用器械為新加坡利農HD400背負式噴霧器,工作壓力為 3~4kg?cm-2",噴孔直徑為 1.0mm 。
施藥時間和次數:2020年7月24日田間初發病時第一次施藥,每間隔7d,即于7月31日和8月7日分別施藥1次,共施藥3次。
1.4.3 調查方法
(1)病情調查共4次:7月23日施藥前調查病情基數,第二次施藥后第7天(8月7日)調查一次病情,末次施藥后第7天(8月14日)第14天(8月21日)調查病情及防治效果。
(2)每小區調查10個新梢,每梢自上而下調查10\~15片葉,分別記載病級數。分級方法同1.3.2。
(3)試驗期間記錄降雨(降雨類型、日降雨量,以mm 表示)和溫度(日平均溫度、最高和最低溫度,以℃表示)情況[10]
(4)對葡萄的影響:施藥后 24h 后觀察并記錄藥害發生情況。
1.4.4 藥效計算方法
病情指數 =[Σ (各級病葉數 × 相應級數值)/(調查總葉數 [×9)]×100
防治效果 =[1- (空白對照區藥前病情指數 × 處理區藥后病情指數)/(空白對照區藥后病情指數 x 處理區藥前病情指數) ]×100% 。
2 結果與分析
2.1孢子囊萌發法室內毒力測定
將5種藥劑5個濃度梯度下的抑菌率進行數量反應生測機率值分析,結果見表2和圖1。可以看出: ①5 種藥劑的顯著水平 P 值均小于0.05,表明所求的毒力回歸曲線均是合適的 種藥劑的相關系數 r 均接近于1,表明藥劑濃度和分生孢子萌發抑制率呈高度正相關。③ 從有效抑制濃度 EC50 看,枯草芽孢桿菌 EC50 最低,為0.9692mg?mL-1 ,毒性最高;其次為苦參堿, EC50 為1.3155mg?mL-1 0 ④ 從致死劑量 LD 比率測定(表3)看出,寡雄腐霉菌分別與丁子·香酚、苦參堿之間,枯草芽孢桿菌與苦參堿之間的 LD95% 置信區間包含1,差異不顯著;其他藥劑之間均差異顯著。整體來看,枯草芽孢桿菌與苦參堿對葡萄霜霉病菌毒性較高。
2.2離體葉片法測定室內毒力
2.2.1 預防作用差異
將5種藥劑5個濃度梯度下預防作用的抑菌率進行數量反應生測機率值分析,結果見表4和圖2。由此可看出: ① 從5種藥劑的相關系數r看,藥劑濃度和抑菌率呈正相關。 ② 從有效抑制濃度 EC50 看,5種藥劑EC50 值在0.1\~1.3之間,均較低,毒性較高。 ③ 從致死劑量 LD 比率測定看(表5),各藥劑之間的 LD95% 置信區間基本上均包含1,相互之間差異不顯著。整體來看,5種化學農藥替代品對葡萄霜霉病菌預防作用均較好。
2.2.2 治療作用差異
將5種藥劑5個濃度梯度下治療作用的抑菌率進行數量反應生測機率值分析,結果如表6和圖3。由此可看出: ① 種藥劑的顯著水平 P 值均小于0.05,表明所求的毒力回歸曲線均是合適的。 ②5 種藥劑的相關系數 r 均接近于1,表明藥劑濃度和抑菌率呈高度正相關。 ③ 從有效抑制濃度 EC50 看,枯草芽孢桿菌和丁子·香酚 EC50 值在 0.5~0.8 之間,毒性較高;其次為苦參堿和寡雄腐霉菌, EC50 值在1.0\~1.6之間。 ④ 從致死劑量 LD 比率測定看(表7),寡雄腐霉菌、哈茨木霉菌與苦參堿三者相互之間,枯草芽孢桿菌與丁子·香酚之間的 LD95% 置信區間包含1,差異不顯著;其他藥劑之間均差異顯著。整體來看,枯草芽孢桿菌、丁子·香酚對葡萄霜霉病菌毒性最高。
2.3 田間藥效試驗
將各處理的調查數據進行防效計算和顯著性分析,結果見表8。
從第二次藥后第7天防效看,在 5% 和 1% 顯著水平下,化學農藥對照烯酰嗎啉與替代品寡雄腐霉菌、苦參堿間差異顯著,與枯草芽孢桿菌、丁子·香酚、哈茨木霉菌差異不顯著。從防效值看,烯酰嗎啉防治葡萄霜霉病菌見效快且高,枯草芽孢桿菌、丁子·香酚、哈茨木霉菌表現也較好,而寡雄腐霉菌和苦參堿防效較差。
從末次藥后第7天防效看,在 5% 和 1% 顯著水平下,各處理間整體差異不顯著。從防效值看,化學農藥對照烯酰嗎啉防效依然較高,保持在 90% 以上;替代品寡雄腐霉菌防效上升迅速,達到 71.17% ,而其他替代品藥劑防效有所降低或
從末次藥后第14天防效看,在 5% 和 1% 顯著水平下,各處理間整體差異不顯著。從防效值看,化學農藥對照烯酰嗎啉防效雖然持續降低,但依然保持在90% 以上,效果較好。其他化學農藥替代品防效均有不同程度上升,尤其是寡雄腐霉菌防效升至最高,達90.60% ,后期持效性顯著;其次為枯草芽孢桿菌,防效在經過一次降低后上升至 77.43% ,表現較好。
3 討論與結論
綜合室內毒力測定及田間藥效試驗,結果表明:① 枯草芽孢桿菌防效均表現良好,較穩定。 ② 寡雄腐霉菌室內檢測表現一般,但田間防效較高。 ③5 種化學農藥替代品對葡萄霜霉病預防作用均明顯好于治療作用,因此田間使用時推薦預防性防治措施;在利于霜霉病發生的多雨條件下,可提前使用效果較好的枯草芽孢桿菌或寡雄腐霉菌等進行施藥預防,鑒于其生物活性特點,高溫干燥地區在配藥時可選擇高于推薦濃度,降低藥效損失;也可與化學農藥交替施用,既達到快速控害、持久保持的效果,又能減少化學農藥施用量。
試驗中發現,除枯草芽孢桿菌在室內及田間表現穩定且較好外,丁子·香酚和苦參堿對葡萄霜霉病菌室內測定毒性較高,但田間防效較低,可能受環境因素影響較大,如試驗期間降雨、寧夏較大溫差及干燥環境均不利其發揮藥性。經查閱國內外文獻11-13],微生物菌劑、植物源殺菌劑在不同地區、不同作物、不同病蟲害上發揮作用有明顯差異,本研究結果也驗證了此差異。由此,當地、當地作物、當地病蟲害需經過大量試驗及應用篩選出適合的高效的化學農藥替代品,不斷提高預防病蟲害意識,綠色發展之路才能越走越遠。
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責任編輯:達海莉