模擬降雨下銅基保護(hù)劑對茄子生長防病效果的影響

馬金昭，張 民，劉之廣，王曉琪，唐靈云，劉 備，陳海寧

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模擬降雨下銅基保護(hù)劑對茄子生長防病效果的影響

馬金昭1，張 民1※，劉之廣1，王曉琪1，唐靈云1，劉 備2，陳海寧3

（1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)泉林黃腐酸肥料工程實(shí)驗(yàn)室，土肥資源高效利用國家工程實(shí)驗(yàn)室，國家緩控釋肥工程技術(shù)研究中心，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，泰安 271018；2. 眾德肥料（平原）有限公司，平原 253100；3. 養(yǎng)分資源高效開發(fā)與綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司，臨沭276700）

降雨是影響銅制劑噴施效果的重要因素，該文探究模擬降雨條件下噴施銅基保護(hù)劑在茄子（L.）葉片上的淋失情況及其對茄子的生長作用。以傳統(tǒng)波爾多液為對照，通過茄子盆栽試驗(yàn)，研究模擬17.1、33.7和58.7 mm/h強(qiáng)度降雨后銅基保護(hù)劑在葉片上的淋失率及其對茄子防病效果、產(chǎn)量、生物量和土壤全銅、有效銅含量的影響。結(jié)果表明，銅基保護(hù)劑的表面張力較清水和傳統(tǒng)波爾多液分別降低了37.0%和33.4%（<0.05），與茄子葉片的接觸角度較清水和傳統(tǒng)波爾多液顯著降低了28.1%和31.2%（<0.05）。在茄子幼苗期、始花期和結(jié)果期，17.1 mm/h降雨強(qiáng)度下噴施銅基保護(hù)劑的茄子葉片上的淋失率較傳統(tǒng)波爾多液處理分別減少了33.2%、10.2%和32.0%（<0.05），33.7 mm/h降雨強(qiáng)度下分別減少了19.3%、15.2%和19.2%（<0.05），58.7 mm/h降雨強(qiáng)度下分別減少了15.5%、11.5%和20.9%（<0.05）。在結(jié)果期，33.7和58.7 mm/h降雨強(qiáng)度下銅基保護(hù)劑處理的灰霉病防治效果較傳統(tǒng)波爾多液分別提高了70.8%和181.0%（<0.05），地上部鮮質(zhì)量提高了17.2%和17.3%（<0.05），葉片SPAD值提高了5.1%和4.4%（<0.05）。在結(jié)果期無降雨條件下噴施銅基保護(hù)劑處理較傳統(tǒng)波爾多液的土壤有效銅含量減少了18.8%（<0.05），在17.1、33.7和58.7 mm/h降雨強(qiáng)度下噴施銅基保護(hù)劑處理較噴施傳統(tǒng)波爾多液處理的土壤有效銅含量分別減少了23.9%、41.8%和45.3%（<0.05），土壤全銅含量減少了4.3%、9.1%和18.0%（<0.05）。因此，在3種降雨強(qiáng)度下茄子葉片上噴施銅基保護(hù)劑較傳統(tǒng)波爾多液顯著降低了保護(hù)劑的淋失率，提高了灰霉病的防治效果，增加了生物量，減少了土壤中銅的累積量。

降雨；淋失；病害防治；銅基保護(hù)劑；茄子；灰霉病

0 引 言

茄子是中國廣泛栽培，種植面積僅次于馬鈴薯和番茄的第3大類茄果類蔬菜[1]。在當(dāng)前蔬菜生產(chǎn)中，灰霉病是一種毀滅性的植物病害，在蔬菜栽培過程中尤為突出[2]。染病后，灰霉病會迅速擴(kuò)展到整個葉片，造成葉片枯萎、花的脫落及果實(shí)的腐爛，嚴(yán)重影響茄子的品質(zhì)和產(chǎn)量[3-4]。目前，茄子抗病品種較少，其灰霉病的控制主要依靠化學(xué)防治，但這也導(dǎo)致了病原菌的抗藥性增強(qiáng)及嚴(yán)重的化學(xué)污染[5]。

銅元素既是作物所需的微量營養(yǎng)元素，又是一類廣譜殺菌劑，是有機(jī)農(nóng)場中最主要的殺菌劑之一[6]。波爾多液作為無機(jī)銅素殺菌劑，已有100多年的使用歷史[7-8]，因其低廉的成本被廣泛應(yīng)用于蘋果、梨的褐斑病、炭疽病、果實(shí)輪紋病以及葡萄霜霉病、灰霉病等多種真菌病害的防治[8-10]。然而，波爾多液配制繁瑣，使用不便，懸浮性能差、易產(chǎn)生藥害；其在植株表面附著力差，噴施后如遇降雨，易淋失嚴(yán)重使藥效大大降低，造成了土壤與水環(huán)境銅污染；濕潤天氣還能使附著在植株表面的Cu2+大量釋放，對植物造成銅毒害[11-13]。因此，如何增強(qiáng)銅制劑在葉片上的黏著性，減少銅制劑的淋失，提高其有效性和降低土壤銅污染風(fēng)險，已經(jīng)成為當(dāng)前亟待解決的問題。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)的銅基保護(hù)劑在傳統(tǒng)波爾多液有效成分配比的基礎(chǔ)上，配以多種助劑加以濃縮精制而成，是一種可濕性粉劑。該制劑懸浮性強(qiáng)，有效期長，可減少一定的噴藥次數(shù)，能夠有效地附著在植株表面，起到抑菌防病作用[13-14]。

目前關(guān)于銅基保護(hù)劑的研究多集中在其對作物防病效果、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[11,13]，而銅基保護(hù)劑在葉面的附著能力及其對雨水的耐沖刷性能的研究未見報道。本文通過盆栽試驗(yàn)，以傳統(tǒng)波爾多液為對照，研究3種模擬降雨強(qiáng)度下銅基保護(hù)劑對茄子葉片淋失率、防病效果、生長效應(yīng)等方面的影響，以期為銅基保護(hù)劑的推廣應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2015年7—10月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)南校區(qū)土肥資源高效利用國家工程實(shí)驗(yàn)室中試基地（36°9′40″N、117°9′48″E）進(jìn)行，供試茄子品種為天津圓茄（L.）。模擬降雨裝置為美國Advanced公司生產(chǎn)的USA-B型人工模擬降雨器，有效降雨高度2.5 m，有效降雨面積1.5 m′4.5 m，降雨均勻度為88.7%。供試保護(hù)劑為山東農(nóng)業(yè)大學(xué)土肥資源高效利用國家工程實(shí)驗(yàn)室自行研制的銅基保護(hù)劑[15]（CPA，含氫氧化銅60%，硅藻土32%，助劑8%）及傳統(tǒng)波爾多液（BDM，硫酸銅∶氧化鈣∶水=1∶1∶200）。供試灰霉病菌由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院提供。供試土壤取自山東農(nóng)業(yè)大學(xué)南校區(qū)肥料養(yǎng)分循壞監(jiān)測試驗(yàn)站試驗(yàn)田，土壤類型為棕壤（普通簡育濕潤淋溶土，Typic Hapli-Udic Argosols），土壤中的砂粒、黏粒和粉粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為23.2%、14.8%和62.0%，土壤質(zhì)地為粉壤土，pH值為7.15（土水質(zhì)量比1∶2.5），電導(dǎo)率220.4S/cm，全氮 1.03 g/kg，有機(jī)質(zhì)12.7 g/kg，有效磷37.7 mg/kg，速效鉀60.4 mg/kg，有效銅1.72 mg/kg，全銅29.04 mg/kg。試驗(yàn)采用上口內(nèi)徑32.5 cm，底部內(nèi)徑23.0 cm，高18.0 cm的塑料盆，每盆裝風(fēng)干土10.0 kg（容重1.13 g/cm3、初始含水率1.43%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用2種保護(hù)劑：傳統(tǒng)波爾多液（BDM）和銅基保護(hù)劑（CPA）。參考國家氣象局降雨強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)[16]設(shè)計(jì)中雨（24 h 10.1～24.9 mm）、大雨（24 h 25.1～50.0 mm）和暴雨（24 h 50.1～100.0 mm）3個降雨強(qiáng)度，模擬過程持續(xù)1 h，實(shí)測降雨強(qiáng)度分別為17.1、33.7、58.7mm/h，以噴施清水無降雨為空白，共計(jì)9個處理（表1），每個處理12個重復(fù)，共108盆，每盆種植1株圓茄。按照大田N-P2O5-K2O施肥量為225-112.5-225 kg/hm2計(jì)算，每盆肥料用量：控釋尿素（N：43%）2.38 g；磷酸二銨（N：18%，P2O5：46%）1.09 g；包膜氯化鉀（K2O：53%） 1.89 g；肥料與風(fēng)干土充分混勻后裝入盆中。保護(hù)劑噴施濃度為常規(guī)用量[17-18]。各處理均隨機(jī)區(qū)組排列于水肥自動控制智能溫室（面積600 m2，長50 m，橫跨12 m，高4 m，京鵬環(huán)球溫室工程公司溫室智能控制系統(tǒng)），研究期間溫度18～28℃，相對濕度60%～80%[19]。

試驗(yàn)于2015年7月1日開始種子催芽，7月10日選取出芽狀況良好的種子點(diǎn)播于基質(zhì)育苗穴盤中，8月20日將長勢一致的圓茄幼苗定植于裝有滅菌土的塑料盆中，每盆1株。盆栽試驗(yàn)土壤含水率通過自動灌溉裝置控制在田間持水量（水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%）的70%[20]，除草和除蟲按常規(guī)高產(chǎn)栽培模式進(jìn)行，在整個生育期內(nèi)各處理管理措施相同。定植2周后，采用噴霧法向所有處理圓茄幼苗葉片均勻噴灑灰葡萄孢子懸浮液（將灰霉病菌的灰葡萄孢子接種于馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基（potato dextrose agar medium），25℃下恒溫培養(yǎng)7 d，用無菌水制成濃度約為1×108個/mL的孢子懸浮液[5]），并在9月7日、9月30日和10月24日采用手動式小型噴霧器在葉片的正反面進(jìn)行保護(hù)劑的噴施，每次噴施以葉片全部濕潤不滴水為宜[21]。噴施保護(hù)劑24 h后模擬降雨，并對圓茄進(jìn)行破壞性取樣和各項(xiàng)指標(biāo)測定。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

注：波爾多液和銅基保護(hù)劑的噴施溶液銅質(zhì)量濃度分別為2.00 g·L-1和 0.37 g·L-1。噴施濃度和配比為常規(guī)用量。

Note: Copper content in spraying solution of BDM and CPA are 2.00 g·L-1and 0.37 g·L-1, respectively. Application concentration and ratio are routine dosage.

1.3 測定指標(biāo)與方法

分別于幼苗期（9月8日）、始花期（10月1日）、結(jié)果期（10月25日）進(jìn)行破壞性取樣，每次取樣4盆，完整收取植株樣品，結(jié)果期取4盆用于測產(chǎn)，用天平稱量圓茄果實(shí)及其地上部生物量。植株樣品在干燥箱中 105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒定質(zhì)量，磨碎過2 mm篩待測；在每次收取植株的同時用土鉆（內(nèi)徑3 cm）距主莖10 cm處對稱取2鉆土壤樣品，取樣深度為0～20 cm，樣品自然風(fēng)干后過2 mm及0.25 mm篩，分別用于有效銅和全銅的分析化驗(yàn)[22]。

每次取樣的同時觀測葉片發(fā)病狀況，測定株高、莖粗；葉片SPAD值采用便攜式葉綠素儀（SPAD-205，Konica Minolta，Japan）測定；植株葉片的全銅含量采用微波消解儀（Multiwave 3000，Antonpaar，Austria）消解，原子吸收光譜儀（AA7000，Shimadzu，Japan）測定；土壤中有效銅含量采用二乙基三胺五乙酸（diethylenetriaminep-entaacetic acid）浸提，原子吸收光譜儀測定[22]。表面張力采用全自動表面張力儀（BZY-1，上海衡平儀器儀表廠）測定；保護(hù)劑與葉片的接觸角度采用接觸角測量儀（JC2000C2，上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司）測定。

1.4 指標(biāo)計(jì)算

淋失率=（噴保護(hù)劑無降雨的葉片銅含量-噴保護(hù)劑降雨的葉片銅含量）/（噴保護(hù)劑無降雨的葉片銅含量-噴清水無降雨處理葉片銅含量）′100%

病情指數(shù)=∑（各級病葉數(shù)′相對級數(shù)值）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)′5）′100%[17]

發(fā)病葉片的分級方法為：0級：無病癥；1級：病葉面積占整個葉面積的5%以下；2級：病葉面積占整個葉面積的6%～10%；3級：病葉面積占整個葉面積的11%～25%；4級：病葉面積占整個葉面積的26%～50%；5級：病葉面積占整個葉面積的51%以上[17]。

防治效果=（空白對照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù)）/空白對照區(qū)病情指數(shù)′100%[17]

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010和SAS 8.0軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，不同處理間采用Duncan’s Multiple Range Test方法檢驗(yàn)各處理平均值的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對植株葉片銅元素含量及其淋失率的影響

噴施保護(hù)劑對植株中銅元素含量的影響顯著，且隨著噴施次數(shù)的增加銅含量逐漸增加（表2）。CPA0處理葉片的銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)較BDM0處理在幼苗期減少了51.8%，始花期減少了58.7%，結(jié)果期減少了63.3%（<0.05）。不同強(qiáng)度的降雨下，噴施銅基保護(hù)劑和傳統(tǒng)波爾多液處理的葉片銅含量較無降雨處理均出現(xiàn)不同程度的下降，且隨著降雨強(qiáng)度增加，銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少（幼苗期CPA33和CPA58處理除外）。

噴施銅基保護(hù)劑和傳統(tǒng)波爾多液的各處理的淋失率均隨著降雨強(qiáng)度增加而逐漸增大，但在相同降雨強(qiáng)度下銅基保護(hù)劑的淋失率低于傳統(tǒng)波爾多液（<0.05）（表2）。在17.1 mm/h降雨條件下，CPA17處理在3個時期的淋失率較BDM17在各時期的淋失率減少了33.2%、10.2%和32.0%（<0.05）；33.7 mm/h降雨強(qiáng)度下，CPA33處理的淋失率較BDM33分別減少了19.3%、15.2%和19.2%（<0.05）；58.7 mm/h降雨強(qiáng)度時，CPA58處理在各時期淋失率均達(dá)到最大，為64.3%、66.4%和63.2%，較BDM58各時期的淋失率分別降低了15.5%、11.5%和20.9%（<0.05）。

表2 模擬降雨下銅制劑在茄子葉片上的銅含量及淋失率

注：表中同列平均值標(biāo)有相同小寫字母表示差異不顯著（>0.05）。下同。

Note: Means followed by the same letter in a column were not significantly different among treatments (>0.05). The following tables are expressed similarly.

2.2 不同處理對茄子灰霉病不同時期防治效果的影響

不同降雨強(qiáng)度下噴施銅基保護(hù)劑和傳統(tǒng)波爾多液對始花期和結(jié)果期茄子灰霉病病情指數(shù)影響顯著（表3）。幼苗期時，各處理間的灰霉病病情指數(shù)無顯著差異（>0.05）。始花期，BDM0、CPA0與其他處理相比病情指數(shù)最低，防治效果較CK分別提高了49.9%、54.4%（<0.05）。隨著降雨次數(shù)增加，在結(jié)果期各處理間的差異顯著，CK的病情指數(shù)高達(dá)96.1%，較其他處理增加了9.2%～211.0%（<0.05）。CPA0防治效果最好，較BDM0提高了51.6%（<0.05）。在結(jié)果期，隨著降雨強(qiáng)度增加，各保護(hù)劑的灰霉病病情指數(shù)逐漸增加，BDM17、BDM33和BDM58處理較BDM0增加了18.5%、52.1%和66.0%（<0.05）；相同降雨強(qiáng)度下，CPA17、CPA33和CPA58各處理的病情指數(shù)分別較BDM17、BDM33和BDM58降低了26.6%、13.5%和16.6%（<0.05），防治效果提高了50.1%、70.8%和181.0%（<0.05）。

表3 模擬降雨下銅制劑對茄子灰霉病的病情指數(shù)及防治效果

2.3 不同處理對茄子果實(shí)產(chǎn)量及生物量的影響

由于不同降雨強(qiáng)度下葉片的銅含量與病情指數(shù)不同，各處理間的產(chǎn)量及生物量差異顯著（表4）。結(jié)果期CPA0處理的產(chǎn)量最高，較BDM0提高了21.0%（<0.05），較CPA17和CPA33分別增加了32.5%和112.3%（<0.05）。始花期，CPA0和BDM0處理的鮮質(zhì)量最高，分別較CK增加了40.5%和47.0%（<0.05），且CPA0與BDM0之間差異不顯著（>0.05）。始花期各處理的干質(zhì)量趨勢與鮮質(zhì)量相同。隨著不同降雨強(qiáng)度下保護(hù)劑的淋失與茄子病情的加重，結(jié)果期各處理的鮮質(zhì)量與干質(zhì)量均較始花期有所下降。CPA0的鮮質(zhì)量最高，較CK增加了138.1%（<0.05），較CPA33和CPA58分別增加了24.9%和33.0%（<0.05）；相同降雨強(qiáng)度下，CPA0、CPA17、CPA33和CPA58處理分別較BDM0、BDM17、BDM33和BDM58各處理的鮮質(zhì)量增加了19.7%、13.8%、17.2%和17.3%（<0.05）。結(jié)果期各處理干質(zhì)量的差異與鮮質(zhì)量類似。

表4 模擬降雨下茄子的產(chǎn)量及各時期生物量

2.4 不同處理對植株不同時期主株高、莖粗及葉片SPAD值的影響

噴施不同保護(hù)劑及不同降雨強(qiáng)度對圓茄株高、莖粗有顯著的影響（表5），隨著時間的增加，圓茄的株高和莖粗均逐漸增加。在幼苗期時，各處理之間的株高、莖粗均無顯著差異（>0.05）。在結(jié)果期，CK處理的株高、莖粗顯著低于其他處理（<0.05），CPA0的株高較其他處理提高了9.1%～34.2%、莖粗提高了7.6%～36.1%（< 0.05）；不同降雨強(qiáng)度下，噴施銅基保護(hù)劑的CPA17、CPA33處理的株高分別較噴施傳統(tǒng)波爾多液的BDM17、BDM33處理顯著提高了7.8%、4.4%（<0.05）。

表5 模擬降雨下茄子的株高、莖粗和葉片SPAD值

許多研究發(fā)現(xiàn)，葉綠素儀（SPAD502）的讀數(shù)值與作物葉片葉綠素含量有良好的相關(guān)性，可以用于作物葉綠素的測定[23]。不同降雨強(qiáng)度下噴施不同保護(hù)劑對茄子葉片的葉綠素值有顯著影響(表5)。在茄子幼苗期，各處理間的葉綠素值無顯著差異（>0.05）；在始花期時，CPA0、CPA17、BDM0的SPAD值較高，分別較CK提高了6.0%、4.0%和4.0%（<0.05）；在結(jié)果期，噴施保護(hù)劑各處理SPAD值均顯著高于CK（<0.05），其中CPA0的SPAD值最高，較其他處理提高了2.5%～18.1%（<0.05）。相同降雨強(qiáng)度下，CPA33和CPA58處理分別較BDM33和BDM58提高了5.1%和4.4%（<0.05）。

2.5 不同處理對土壤有效銅和全銅含量的影響

隨著保護(hù)劑的噴施及降雨對葉片的淋洗，各處理土壤中的有效銅含量差異顯著（<0.05），且土壤有效銅的含量逐漸增加（圖1a）。在始花期中，BDM33土壤有效銅含量較CPA33提高了67.4%（<0.05），BDM58較CPA58提高了73.1%（<0.05）。在結(jié)果期，CPA0土壤有效銅含量較BMD0減少了18.8%（<0.05），CPA17、CPA33和CPA58分別較BDM17、BDM33和BDM55減少了23.9%、41.8%和45.3%（<0.05）。BDM58處理有效銅含量最高，較CK提高了332.5%（<0.05），較相同保護(hù)劑的BDM0、BDM17和BDM33增加了177.1%、75.7%和15.7%（<0.05），。BDM58處理在結(jié)果期的有效銅含量分別較始花期、幼苗期增加了76.0%、214.9%（<0.05）；CPA58處理在結(jié)果期的有效銅較始花期、幼苗期分別增加了66.6%、108.7%（<0.05）。土壤中的全銅含量隨著降雨次數(shù)逐漸增加（圖1b）。結(jié)果期，BDM58處理的土壤全銅含量最高，較CK增加了41.4%（<0.05），CPA17、CPA33和CPA58處理的全銅含量分別較同降雨強(qiáng)度的BDM17、BDM33和BDM58減少了4.3%、9.1%和18.0%（<0.05）。

圖1 土壤有效銅和全銅含量

3 討 論

保護(hù)劑在農(nóng)作物上的吸收、傳導(dǎo)是一個極其復(fù)雜的過程。葉表皮細(xì)胞的外壁上覆蓋著蠟質(zhì)層和角質(zhì)層，最外面是由脂肪酸、脂類、酮等具有疏水性的有機(jī)物組成的蠟質(zhì)層[24]，對噴施液在葉片上的滯留、滲透產(chǎn)生不利影響[25-27]。增大溶液在葉面上的黏著能力是加強(qiáng)保護(hù)藥效的一種重要的途徑。不同保護(hù)劑的表面張力不同，本試驗(yàn)條件下（圖2），去離子水（WT）的表面張力最高，為56.3 mN/m；CPA的表面張力為35.5 mN/m，較BDM和WT的表面張力降低了33.4%和37.0%（<0.05）；不同的保護(hù)劑附著在圓茄葉面上有著不同的接觸角度（圖3）：WT、BDM、CPA的接觸角度分別為76.5°、80.0°、55.0°，CPA較WT、BDM的接觸角度降低了28.1%、31.2%。銅基保護(hù)劑與水和傳統(tǒng)波爾多液相比，能夠顯著降低溶液的表面張力，減少液滴與植株葉片之間的接觸角度，更有利于保護(hù)劑在葉片的濕潤、黏著與吸收。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)波爾多液在水中分散性差，葉片的吸收率低，且其中的鈣離子易與硫酸根離子生成硫酸鈣沉淀，不利于其在葉片上的附著與作用[11-13]。而新型銅基保護(hù)劑是以硫酸銅與氫氧化銨經(jīng)過銅氨絡(luò)合形成的氫氧化銅為基礎(chǔ)加入烷基萘磺酸縮聚物鈉鹽類分散劑、烷基萘磺酸鹽和陰離子濕潤劑的混合物和黏著劑等多種有效助劑[15]，能夠降低在葉面上的表面張力，提高噴霧后液滴的擴(kuò)展、滯留和覆蓋能力[28]，且噴在植株表面后黏著性強(qiáng)[15,29]。所以檢測葉片上銅含量的結(jié)果表明在各降雨強(qiáng)度下銅基保護(hù)劑的淋失率較傳統(tǒng)波爾多液顯著降低。

注：WT、BDM和CPA分別為去離子水、傳統(tǒng)波爾多液和銅基保護(hù)劑。

a. 去離子水 a. Deionized waterb. 傳統(tǒng)波爾多液 b. Traditional Bordeaux mixturec. 銅基保護(hù)劑 c. Copper-based protective agent

銅是植物生長所必須的微量營養(yǎng)元素，也是植物體內(nèi)多種酶的成分之一，對作物的正常新陳代謝有著重要的意義，在較低濃度下對植物生長發(fā)育有促進(jìn)作用[30]。Zhu等[31]研究發(fā)現(xiàn)，噴施銅制劑能夠顯著提高番茄的產(chǎn)量、株高和莖粗；本試驗(yàn)在不同降雨強(qiáng)度下發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)波爾多液相比，銅基保護(hù)劑均能夠減少淋失，較無降雨條件下能夠更大地增加圓茄的生物量、株高、莖粗、葉片的葉綠素值；在本試驗(yàn)條件下銅基保護(hù)劑處理噴施的銅含量為傳統(tǒng)波爾多液處理的18.5%，無降雨下較波爾多液能夠顯著降低茄子葉面的銅含量，減少對作物的銅毒害。銅制劑被廣泛應(yīng)用于多種真菌病害的防治，能夠緩慢地釋放銅離子，銅離子與病原菌反應(yīng)，影響某些酶的活性，造成蛋白質(zhì)變性；銅制劑的殺菌能力和藥害強(qiáng)弱主要依據(jù)產(chǎn)品遇水稀釋時，釋放銅離子的快慢[9,11]。本試驗(yàn)中，在無降雨時銅基保護(hù)劑較傳統(tǒng)波爾多液對茄子的灰霉病有較好的防病效果；在各降雨強(qiáng)度下，銅基保護(hù)劑較傳統(tǒng)波爾多液有著更好的防治效果，因?yàn)殂~基保護(hù)劑在降雨中能夠減少銅離子的淋失，釋放出適量的銅離子，較淋失過多的傳統(tǒng)波爾多液能夠更好地起到殺菌作用。這主要是因?yàn)殂~基保護(hù)劑平均粒徑小于5m，其氫氧化銅的粒徑越小，比表面積越大，表面原子和體相原子相當(dāng)，顯著提高表層原子活性，游離出來的活性銅離子也會成倍增加，且在降雨下淋失的劑量相對較少，能夠更好的起到殺菌作用[16,32]。銅基保護(hù)劑較傳統(tǒng)波爾多液在降雨條件下能夠顯著降低銅的淋失，更好地防治病害的發(fā)生，進(jìn)而提高作物的產(chǎn)量、生物量及葉片葉綠素值。

土壤是銅制劑的主要?dú)w宿，銅進(jìn)入土壤后不易向下遷移，多集中在表層[11]，長期噴施波爾多液促使銅在土壤中的明顯積累[12]，易造成植物銅中毒。本試驗(yàn)中各降雨強(qiáng)度下發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)波爾多液各處理的土壤有效銅與土壤全銅含量均比相同降雨強(qiáng)度下銅基保護(hù)劑處理的含量顯著增加，且隨著降雨次數(shù)的增加造成銅的明顯累積。大部分是因?yàn)殂~基保護(hù)劑較傳統(tǒng)波爾多液的用量有所減少，且在葉片上的附著能力增強(qiáng)，而傳統(tǒng)波爾多液在各降雨強(qiáng)度下的淋失率較高，伴隨雨水流入土壤，還有可能是噴施保護(hù)劑時部分銅制劑噴撒滴入土壤中。因此，銅基保護(hù)劑在各降雨強(qiáng)度下較傳統(tǒng)波爾多液能夠減少土壤銅富集，降低土壤銅污染。

4 結(jié) 論

1）在茄子結(jié)果期無降雨條件下噴施銅基保護(hù)劑較傳統(tǒng)波爾多液在葉片銅含量減少了63.3%，灰霉病的防治效果提高了51.6%，提高了圓茄的生物量、株高、莖粗及葉片的SPAD值。在各降雨強(qiáng)度下噴施銅基保護(hù)劑較傳統(tǒng)波爾多液處理的防治效果顯著提高了50.1%～181.0%。

2）銅基保護(hù)劑較清水和傳統(tǒng)波爾多液的表面張力顯著降低，且與茄子葉片的接觸角度減小了28.1%和31.2%（<0.05）。在各相同降雨強(qiáng)度下，茄子各生長時期的CPA17處理淋失率較BDM17減少了10.2%～33.2%（<0.05），CPA33較BDM33減少了15.2%～19.3%（<0.05），CPA58較BDM58減少了11.5%～20.9%（<0.05）。

3）在茄子結(jié)果期，無降雨條件下噴施銅基保護(hù)劑和波爾多液處理之間土壤有效銅和全銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)均無差異（>0.05）；在17.1、33.7和58.7 mm/h的降雨強(qiáng)度下，噴施銅基保護(hù)劑各處理分別較相同降雨強(qiáng)度下波爾多液各處理的土壤有效銅含量減少了23.9%、41.8%和45.3%（<0.05），全銅含量分別減少了4.3%、9.1%和18.0%（<0.05），顯著降低了銅在土壤中的累積。因此，銅基保護(hù)劑比波爾多液有更強(qiáng)的抗雨水沖刷能力，具有更顯著的防病促生和減少土壤銅污染的效果。

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Ma Jinzhao, Zhang Min, Liu Zhiguang, Wang Xiaoqi, Tang Lingyun, Liu Bei, Chen Haining. Effects of copper-based protective agent on eggplant growth and disease control under simulated precipitation condition[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(19): 242－248. (in Chinese with English abstract)doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.19.032 http://www.tcsae.org

Effects of copper-based protective agent on eggplant growth and disease control under simulated precipitation condition

Ma Jinzhao1, Zhang Min1※, Liu Zhiguang1, Wang Xiaoqi1, Tang Lingyun1, Liu Bei2, Chen Haining3

(1271018,; 2.253100,;3276700,)

Precipitation is an important factor affecting the efficacy of the copper fungicides. The purpose of this study was to explore the leaching loss of copper-based protective agent (CPA) spraying on the leaves of eggplant (L.) and its effects on the growth of eggplant under different simulated rainfall intensity. The traditional Bordeaux mixture (BDM) was considered as a control. A pot experiment of eggplant was conducted at an intelligent greenhouse of Shandong Agricultural University from July to October in 2015, to investigate the leaching rate of CPA on eggplant leaves and its effects on disease control of gray mold, yield, biomass, available copper content and total copper content in soil under the situation of spraying BDM and CPA under simulated rainfall intensity of 0, 17.1, 33.7, and 58.7 mm/h. The tests were performed with 9 treatments with 4 replicates. The BDM and CPA were used in the regular amount. The results showed that the surface tension of CPA was decreased by 37.0% and 33.4% respectively, compared with the surface tension of deionized water and traditional Bordeaux mixture. The contact angles between CPA and eggplant leaves were decreased by 28.1% and 31.2% in comparing with that of deionized water and BDM. At the seedling stage, initial flowering stage and fruit stage of eggplant, compared with the BDM treatments, the leaching rates on eggplant leaves in CPA treatments under the simulated rainfall intensity of 17.1 mm/h were significantly decreased by 33.2%, 10.2%, and 32.0%, respectively; the leaching rates under the simulated rainfall intensity of 33.7 mm/h were decreased by 19.3%, 15.2%, and 19.2%, respectively; the leaching rates under the simulated rainfall intensity of 58.7 mm/h were decreased by 15.5%, 11.5%, and 20.9%, respectively. At the fruit stage, compared with BDM treatment, the disease control effect of CPA treatment on gray mold was increased by 51.6% under no rainfall situation; the control effect on gray mold of the CPA application under the simulated rainfall intensity of 33.7 and 58.7 mm/h increased by 70.8% and 181.0%. The use of CPA also significantly increased the plant height, stem diameter and biomass of eggplant at fruit age of eggplant. At fruit stage, under no rainfall situation, the available copper content in soil sprayed with CPA was remarkably reduced by 18.8% when compared with BDM treatment. But for the total copper content in soil, there were no significant difference among all those treatments. Under the simulated rainfall intensity of 17.1, 33.7, and 58.7 mm/h, CPA significantly decreased the available copper content in soil by 23.9%, 41.8%, and 45.3%, respectively, and also decreased the total copper content of soil by 4.3%, 9.1%, and 18.0%, respectively, when compared with BDM treatments. These results demonstrate that spraying with CPA on the leaves of eggplants under the simulated rainfall intensity of 17.1, 33.7, and 58.7 mm/h not only significantly decreases the leaching rate of protective agent, promotes the control effect of gray mold and increases the yield and biomass of eggplant, but also reduces the accumulation of copper in the soils.

precipitation; leaching; disease control; copper-based protective agent; eggplant; gray mold

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.19.032

S641.1; S482.2; S423+.9

A

1002-6819(2017)-19-0242-07

2017-03-31

2017-08-10

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題（2017YFD0200706）；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)泉林黃腐酸肥料工程實(shí)驗(yàn)室開放研發(fā)基金（380285）；國家“948”重點(diǎn)項(xiàng)目（2011-G30）

馬金昭，男，博士生，主要從事新型肥料開發(fā)與應(yīng)用研究。 Email：mjz167448612@163.com

※通信作者：張 民，男，博士，教授，主要從事土壤環(huán)境化學(xué)與植物營養(yǎng)研究。Email：minzhang-2002@163.com