徐春華 時 濤 王國芬 李超萍 蔡吉苗 黃貴修
(中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室/海南省熱帶農(nóng)業(yè)有害生物監(jiān)測與控制重點實驗室 海南???571101)
木薯(Manihot esculentaCrantz)為大戟科(Euphorbiaceae)木薯屬灌木狀多年生作物,廣泛種植于熱帶和部分亞熱帶地區(qū),是10億人口生活中所需碳水化合物的主要來源[1]。木薯具有耐寒耐貧瘠、粗生易長、高產(chǎn)高淀粉等特點,自1820年前后傳入中國以來,已在華南地區(qū)廣泛種植。目前,廣西、云南、海南、廣東、江西等地區(qū)為主栽區(qū),山東[2]、河北、河南、北京、新疆[3]等地的小范圍試種也取得了成功。木薯用途很廣,塊根富含淀粉,可生產(chǎn)3 000多種產(chǎn)品[4],葉片可做飼料,莖桿可用作栽培基質(zhì),相關(guān)產(chǎn)業(yè)在當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟中占有重要地位。據(jù)農(nóng)業(yè)部發(fā)展南亞熱帶作物辦公室統(tǒng)計,2016年中國木薯種植面積約33.4萬hm2,收獲干薯261.4萬t[5]。中國的木薯生產(chǎn)不能自給,自2005年起一直是世界上最大的進口國,2017年進口木薯鮮薯、干片及淀粉分別為10.1、799.5、233.1萬t[6]。國內(nèi)木薯種植業(yè)對保障相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
由地毯草黃單胞木薯萎蔫致病變種(Xanthomonas axonopodispv.manihotis.VauterinL)引起的細菌性萎蔫病,也稱細菌性枯萎病或細菌性疫病,是世界范圍內(nèi)木薯種植中的重要病害[7]。前期研究表明,細菌性萎蔫病在中國的廣西、海南、廣東、江西等地普遍發(fā)生,是當前木薯種植中危害最嚴重的病害[8],主栽品種對該病均不具備抗性[9]。藥劑篩選試驗表明僅有乙蒜素、中生菌素等藥劑具有較好的防治作用[10],已在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。但同一類藥劑的長期應(yīng)用容易誘導(dǎo)病原產(chǎn)生抗藥性,因此筆者們開展了炭特靈、碧生、海島素和氨基乙蒜素等4種新型藥劑對細菌性萎蔫病的防治作用研究,以期為該病的田間防控提供依據(jù)。
1.1.1 培養(yǎng)基、菌株和木薯
病原菌的培養(yǎng)采用YGP培養(yǎng)基(參照 《植病研究方法》[11]的配方制備)。供試菌株由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護研究所提供(表1)。木薯品種為桂熱4號、立民、華南205、南植199和華南8號,其種莖分別由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所、廣西自治區(qū)桂林市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和海南省白沙黎族自治縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所等機構(gòu)提供。
表1 供試菌株及其來源
1.1.2 供試藥劑
供試藥劑為碧生、炭特靈、海島素和氨基乙蒜素,以乙蒜素為對照,其有效成份、生產(chǎn)廠家等見表2。
表2 防治藥劑種類及施用濃度(田間評價)
1.2.1 供試藥劑的室內(nèi)毒力測定
參照盧昕等[10]的方法進行。
1.2.2 藥劑的田間防治作用評價
2018年在海南省文昌市進行各藥劑的田間防治作用評價。選擇地勢平坦,土質(zhì)疏松,土壤肥力中等,上一茬種植木薯且細菌性枯萎病發(fā)生較嚴重的田塊進行。供試木薯品種為 ‘桂熱4號’、 ‘立民’、 ‘華南205’和 ‘南植199’。每個品種均設(shè)6個處理(4種新型藥劑、1個乙蒜素對照和1個清水對照),每個處理重復(fù)3次,共18個小區(qū),小區(qū)面積100 m2,小區(qū)間設(shè)2行保護行,保護行木薯品種為 ‘華南8號’。
木薯種植時間2018年4月,株行距為1.0m×1.0 m,常規(guī)田間管理。9月6日第一次施藥,連續(xù)施藥3次,每次間隔10 d,藥劑施用濃度詳見表2。第1次施藥時及施藥后30 d進行發(fā)病情況調(diào)查。參照盧昕等[10]的方法計算各小區(qū)防治前及防治后的病情指數(shù)(DI)、病害減退率及校正防效。
供試藥劑對木薯細菌性萎蔫病菌菌株表現(xiàn)出不同的抑菌作用。25%溴菌腈EC和5%氨基寡糖素·20%乙蒜素ME抑菌作用較好,對不同來源5個菌株的抑菌最低有效濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)分別在10~20 mg/L,和對照80%乙蒜素EC之間差別不大。20%噻唑鋅 SC對各菌株的MIC在100~120 mg/L,效果較差,而5%氨基寡糖素AS的MIC在300~500 mg/L,效果最差,見表3。
表3 供試藥劑對細菌性枯萎病菌的抑菌效果
2018年,進行了供試藥劑對4個木薯品種的田間防效評價,結(jié)果見表4。在種植桂熱4號的田塊中,20%噻唑鋅SC對細菌性萎蔫病的校正防效為72.4%,其次為對照80%乙蒜素EC,為66.2%,25%溴菌腈EC也有一定防效,為53.0%,而5%氨基寡糖素·20%乙蒜素ME和5%氨基寡糖素AS防效最差,分別為38.6%和35.0%。由于施藥時,品種立民已經(jīng)普遍受細菌性萎蔫病危害,因此各藥劑防效均較差,其中20%噻唑鋅 SC和對照80%乙蒜素EC有一定防效,分別為49.9%和54.0%,其次為5%氨基寡糖素·20%乙蒜素 ME和25%溴菌腈 EC,分別為39.4%和42.0%,而5%氨基寡糖素AS防效最差,為30.3%。在種植華南205的田塊中,20%噻唑鋅 SC效果最好,校正防效為72.6%,其次為對照80%乙蒜素EC,防效為65.6%,25%溴菌腈EC和5%氨基寡糖素·20%乙蒜素 ME也有一定效果,防效分別為52.7%和 55.9%,而 5%氨基寡糖素 AS防效為28.4%。在南植199田塊,對照80%乙蒜素EC和5%氨基寡糖素?20%乙蒜素 ME效果較好,分別為71.4%和70.0%,其次為20%噻唑鋅 SC和25%溴菌腈EC,分別為67.6%和62.7%,而5%氨基寡糖素AS防效為30.2%。
表4 供試藥劑對細菌性枯萎病的田間防效
續(xù)表4 供試藥劑對細菌性枯萎病的田間防
選用4種新型藥劑,開展其對木薯細菌性萎蔫病的防治作用評價。毒力測定發(fā)現(xiàn)25%溴菌腈EC、5%氨基寡糖素·20%乙蒜素ME和對照80%乙蒜素EC對來自不同主栽區(qū)的病原菌有較好的抑菌作用,20%噻唑鋅 SC效果較差,而5%氨基寡糖素AS效果最差。在對種植4個品種木薯園的田間防治中,20%噻唑鋅 SC防效較好,和對照80%乙蒜素EC差別不大,25%溴菌腈EC也有一定防治作用,而5%氨基寡糖素AS防效最差。
噻唑鋅由噻唑基團和鋅離子兩個基團組成。噻唑基團在植物組織外無抑菌作用,但在植物組織內(nèi)能夠作用于病原細菌的細胞壁,具有致死作用。鋅離子能夠破壞細胞膜并影響酶活,同樣導(dǎo)致病菌死亡[12]。分析室內(nèi)毒力測定時僅有鋅離子發(fā)揮作用,因此抑菌效果較差,但在田間條件下兩個基團共同作用,因此防效和對照乙蒜素差別不大。該藥劑由浙江新農(nóng)化工股份有限公司研發(fā),是防治農(nóng)作物細菌性病害的新一代高效、低毒有機鋅農(nóng)用殺菌劑[13],目前已發(fā)現(xiàn)該藥劑可用于水稻白葉枯病[14]和細菌性條斑病[15]、芒果細菌性角斑病[16]、桃細菌性穿孔病[17]等細菌性病害的防治。本研究發(fā)現(xiàn)噻唑鋅對木薯細菌性萎蔫病同樣有較好的防效,可以在生產(chǎn)中和乙蒜素等藥劑輪換使用。
田間條件下,細菌性萎蔫病在木薯生長中期以后發(fā)生,高溫多雨條件下爆發(fā)流行。本研究進行施藥時,發(fā)現(xiàn)種植立民的田塊細菌性萎蔫病最為嚴重,各處理小區(qū)的平均DI均在28.6以上,而種植其他3個品種的小區(qū)平均DI均在17.6以下。整體而言,各藥劑對立民的防治效果欠佳,分析和施藥時機過晚有關(guān)。
氨基寡糖素是一種誘抗劑,能夠誘導(dǎo)植物產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶、殼聚糖酶、1,3-葡聚糖酶、木質(zhì)素、愈創(chuàng)葡聚糖等成份,提高植株抗病性。該藥劑對水稻紋枯病[18]、貢柑炭疽病[19]、桃細菌性穿孔病[20]、辣椒病毒病[21]等真菌性、細菌性、病毒性病害均有一定的防治作用。該藥劑對木薯細菌性萎蔫病菌抑菌作用很差,在種植4個品種的木薯園,對病害防效僅為28.4%~35.0%,和其他藥劑相比較差。由于田間施藥時病害已經(jīng)發(fā)生,分析藥劑的誘導(dǎo)抗性作用尚未完全發(fā)揮,其對木薯細菌性萎蔫病的防治作用尚需進一步研究。