酸性電解水對(duì)防治馬鈴薯晚疫病的增效作用

鄭虛 青野桂之 巖間和人 鄧英毅 唐秀樺 陳明才 韋民政 覃維治 熊軍

（1廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院能源作物研究所，廣西 南寧 530007；2日本北海道大學(xué)農(nóng)學(xué)研究院，日本北海道札幌 060-8589；3廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣西 南寧 530004；4廣西農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，廣西 南寧 530022）

馬鈴薯晚疫?。≒hytophthora infestans）應(yīng)采用綜合防治方法，如采用抗病品種、使用無病種薯、陽光催芽（伊藤正舗，1977）、合理施肥、早期發(fā)現(xiàn)并預(yù)防等（Schober，1992）。但由于目前抗病品種和無病種薯還沒有得到很好的推廣普及，所以在栽培過程中，往往需要多次使用農(nóng)藥來防治病害（永井佳史，2008；黃振霖 等，2009）。

近年來，在番茄（草刈眞一 等，2006）、黃瓜（福田富幸 等，2008）、水稻（上田知弘 等，2008）等作物上進(jìn)行了利用電解水減少農(nóng)藥用量的研究。電解水就是在電解槽中將水進(jìn)行分解，由陽極所產(chǎn)生的水稱酸性電解水（以下簡(jiǎn)稱酸性水），由陰極所產(chǎn)生的水稱堿性電解水。由于酸性水具有低的pH值、高的氧化還原電位和游離型氯離子等特點(diǎn)，所以具有較高的殺菌效果（Yu-Ru et al.，2008），因此，在食品加工（Yu-Ru et al.，2008）和果蔬采后處理（Koseki et al.，2003，2004；Wang et al.，2004；Koide et al.，2009）中被廣泛使用。然而，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，能否利用酸性水來稀釋農(nóng)藥達(dá)到減少農(nóng)藥用量，增強(qiáng)農(nóng)藥效果的目的，甚至利用酸性水代替農(nóng)藥，目前相關(guān)的研究報(bào)道還比較少，有關(guān)噴施酸性水對(duì)病蟲害的防治效果主要是來自農(nóng)民的生產(chǎn)實(shí)踐。溫室栽培的研究結(jié)果表明，噴施酸性水對(duì)各種蔬菜的白粉?。ǜ淮ㄕ?等，2002；Muller et al.，2003；草刈眞一等，2006；生井恒雄 等，2006）和番茄灰霉?。ㄇ锖脦诿?等，1996；富川章 等，2002）以及水稻稻瘟?。ㄓ裰醚艔?等，2000）等有防治效果。同時(shí)，如果在病害發(fā)生前每7 d噴1～2次酸性水也可抑制病害的發(fā)生（河野弘，2001；津野和宣，2007）。河野弘（2001）報(bào)道由于絕大部分的農(nóng)藥通過水稀釋以后均顯示弱酸性，所以如果用酸性水來稀釋這類農(nóng)藥，則有可能僅僅是需要原定農(nóng)藥濃度的1/3～1/2就能獲得滿意的防治效果。Mueller等（2003）用酸性水稀釋多種殺菌劑后，對(duì)培養(yǎng)在試管里的灰霉菌進(jìn)行噴霧，結(jié)果表明酸性水幾乎不影響這些殺菌劑的殺菌效果。

但是，目前尚未見在大田上利用酸性水來防治病蟲害的研究報(bào)道。所以，本試驗(yàn)旨在大田中探索使用酸性水來防治馬鈴薯晚疫病，以期為馬鈴薯生產(chǎn)提供新的減少農(nóng)藥用量的方法。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于 2008年在日本北海道大學(xué)北方生物圈大田科學(xué)研究中心的生物生產(chǎn)研究農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。馬鈴薯品種是較易感染晚疫病的May Queen（原產(chǎn)自英國(guó)，1900年開始向世界各國(guó)推廣），種薯經(jīng)消毒（在稀釋40倍的アタッキン水溶劑中浸泡5 min）并在玻璃溫室中陽光催芽。5月1日播種，行距0.75 m，株距0.25 m；每667 m2施馬鈴薯6號(hào)專用肥（N︰P2O5︰K2O︰MgO=7︰11︰9︰3）66.7 kg作底肥。于5月21日出苗，出苗后8 d間苗，每穴留主莖2個(gè)，出苗后15 d培土。

1.2 處理

本試驗(yàn)的水溶液分為酸性電解水（以下簡(jiǎn)稱酸性水）和去氯離子的自來水〔用儀器TRIMION TI-8000（日本TRIMION公司）將原自來水中的氯離子除去后的水，制作當(dāng)日使用，以下簡(jiǎn)稱自來水〕。酸性水由TRIMION HD-24K電解水生成器（日本TRIMION公司）生成并在生成2 h內(nèi)使用。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理：①常規(guī)農(nóng)藥濃度〔溶劑為自來水，殺菌劑furonnsaidu（日本名為殺菌剤フロンサイド水和剤，由石原産業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)，1500倍液）〕；②溶劑為酸性水的1/3常規(guī)農(nóng)藥濃度（殺菌劑furonnsaidu，4500倍液）；③溶劑為自來水的1/3常規(guī)農(nóng)藥濃度（殺菌劑furonnsaidu，4500倍液）；④單噴酸性水；⑤單噴自來水；⑥對(duì)照（在整個(gè)生育期不噴任何藥劑和水）。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)3.75 m2。處理①、②和③在出苗后第39、49、64、79天同時(shí)進(jìn)行，每處理共噴4次（每次用背式噴霧器MSB111將葉面和葉背噴濕，下同）；處理④和⑤則在出苗后27～89 d進(jìn)行，每隔7 d噴1次，每處理共噴10次。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目

1.3.1 各處理溶液的pH值、電導(dǎo)率（EC）、鈣含量、鎂含量和游離型氯離子含量 每次在噴霧前測(cè)定各種處理溶液的pH值（離子IM-22P型，日本東亞DKK公司）和EC（Twin Cond/EH-17，日本 HORIBA公司）；用 EDTA法測(cè)定鈣、鎂含量及其總含量。游離型氯離子含量用殘留游離型氯離子、低濃度用分析試紙WAP-CIO（日本共立理化學(xué)研究所）來測(cè)定。

1.3.2 馬鈴薯晚疫病調(diào)查 在馬鈴薯地上部最大期（在開花末期，約出苗后60 d）（Jackson et al.，2004），每小區(qū)調(diào)查3株的所有復(fù)葉，病情指數(shù)參照《バレイショ疫病》（日本植物防疫協(xié)會(huì)，2004）的計(jì)算公式。

n1、n2、n3、n4表示發(fā)病程度分別為1、2、3、4級(jí)的復(fù)葉數(shù)。晚疫病病級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0—沒有病癥；1—復(fù)葉的1/4有病癥；2—復(fù)葉的1/2有病癥，同時(shí)有部分面積已枯死；3—復(fù)葉的3/4有病癥，同時(shí)約有1/2的面積已枯死；4—復(fù)葉幾乎全枯死，同時(shí)莖也出現(xiàn)枯死癥狀。

1.3.3 葉面積指數(shù)（LAI）的測(cè)定 在地上部最大期和其后的第29天，每小區(qū)取3株調(diào)查L(zhǎng)AI：將所有的葉摘后混勻，用自動(dòng)葉面積測(cè)定儀AAM-9測(cè)定（日本林電工公司制造）2000 cm2，并將此樣和剩余的葉分別放在 80 ℃的烘箱中烘 72 h后稱質(zhì)量，最后根據(jù)葉干質(zhì)量算出比葉面積（Jackson et al.，2004），然后計(jì)算 LAI。

1.3.4 產(chǎn)量性狀 在收獲期（當(dāng)小區(qū)的地上部有70 %的植株莖、葉變黃或因疫病為害而呈褐色時(shí)），每小區(qū)取12株，調(diào)查塊莖數(shù)、塊莖鮮質(zhì)量、平均單薯質(zhì)量，將單薯質(zhì)量20 g以上的商品薯按20≤單薯質(zhì)量≤60、60.1≤單薯質(zhì)量≤120、120.1≤單薯質(zhì)量≤180、單薯質(zhì)量≥180.1的4個(gè)等級(jí)分別稱質(zhì)量，在每個(gè)等級(jí)中取有代表性的約 1/4的薯塊縱切，然后取各等級(jí)的一半混合并用天平稱測(cè)定鮮質(zhì)量后切成厚度約0.2 cm，放在80 ℃的烘箱中烘72 h后稱干質(zhì)量，計(jì)算塊莖干物率。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 14.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理溶液的特性

如表1所示，自來水的平均pH值明顯高于酸性水；酸性水EC明顯高于自來水，自來水的平均 EC僅僅是酸性水的33 %左右。

酸性水的鈣、鎂濃度和總硬度明顯高于自來水（表2）。

2.2 對(duì)晚疫病病情指數(shù)的影響

噴農(nóng)藥處理的晚疫病病情指數(shù)顯著低于不噴農(nóng)藥處理（表3）。在噴農(nóng)藥處理中，噴常規(guī)農(nóng)藥濃度的晚疫病病情指數(shù)顯著低于1/3常規(guī)農(nóng)藥濃度的處理；當(dāng)農(nóng)藥

表1 各處理間pH值和EC的差異

表2 酸性電解水和去氯離子的自來水中的鈣濃度、鎂濃度和總硬度的差異

濃度為常規(guī)農(nóng)藥濃度的1/3時(shí)，用酸性水作溶劑處理的病情指數(shù)顯著低于用自來水作溶劑處理；每7 d噴1次酸性水處理的晚疫病病情指數(shù)顯著低于每7 d噴1次自來水處理。

2.3 各處理間LAI和生育期的差異

由于LAI在調(diào)查時(shí)間與處理之間不存在互作關(guān)系，所以表4僅列出從地上部最大期（出苗后60 d）到其后第29天（出苗后89 d）的平均LAI。由表4可知，用酸性水作溶劑農(nóng)藥處理的平均LAI最大，與噴常規(guī)農(nóng)藥濃度處理的基本相當(dāng)，最小的是每7 d噴1次自來水處理，與對(duì)照相差不大。

如果將酸性水和自來水處理進(jìn)行歸類比較，則發(fā)現(xiàn)酸性水處理的LAI明顯高于自來水處理。

據(jù)田間調(diào)查，各處理的生育期為97～99 d，處理間沒有顯著的差異。

表3 在出苗后60 d各處理間晚疫病病情指數(shù)差異

表4 各處理間平均葉面積指數(shù)（LAI）1）

2.4 晚疫病的病情指數(shù)與LAI的關(guān)系

地上部最大期時(shí)的晚疫病病情指數(shù)與地上部最大期時(shí)的LAI和地上部最大期后29 d的LAI存在著顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（地上部最大期時(shí) r=-0.878**，地上部最大期后 29 d時(shí) r=-0.897**，n=10）。

2.5 不同處理對(duì)馬鈴薯主要產(chǎn)量性狀的影響

由表 5可知，在塊莖鮮質(zhì)量、塊莖干物率、塊莖干質(zhì)量、塊莖數(shù)和平均單薯鮮質(zhì)量等主要產(chǎn)量性狀方面，各處理間的差異不顯著。

表5 不同處理對(duì)馬鈴薯主要產(chǎn)量性狀的影響

3 結(jié)論與討論

在本試驗(yàn)中，雖然使用了較易感染晚疫病的品種May Queen，但對(duì)照的病情指數(shù)也僅僅是20.7，說明該田塊馬鈴薯晚疫病的危害程度較低，從而導(dǎo)致在收獲期產(chǎn)量和干物率方面各個(gè)處理間都沒有顯著的差異，而且對(duì)照產(chǎn)量?jī)H比常規(guī)農(nóng)藥濃度處理的產(chǎn)量減少5 %，但也不能否定噴施酸性水對(duì)晚疫病的抑制效果。因?yàn)樵诒驹囼?yàn)中，用酸性水作溶劑的農(nóng)藥處理病情指數(shù)顯著低于用自來水作溶劑的農(nóng)藥處理；每7 d單噴1次酸性水的處理病情指數(shù)也顯著低于每7 d噴1次自來水處理。因此，無論是用酸性水稀釋農(nóng)藥還是單噴酸性水，它們的LAI均比用自來水稀釋農(nóng)藥或單噴自來水的高。同時(shí)，將酸性水和自來水進(jìn)行歸類比較后也發(fā)現(xiàn)，酸性水處理的LAI顯著高于自來水處理。所以，今后在研究利用酸性水來防治馬鈴薯病害以提高馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)方面應(yīng)該在病害更容易發(fā)生的田塊或者人工接種病菌的條件下進(jìn)行。

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