咖啡銹病防治藥劑篩選①

白學(xué)慧 代秉傳 陳振佳 李錦紅 馬關(guān)潤 郭鐵英③

(1 云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 云南瑞麗678600;2 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)熱帶作物學(xué)院 云南普洱665000;3 中國咖啡工程研究中心 云南芒市678400)

咖啡是一類經(jīng)濟(jì)價值極高的熱帶經(jīng)濟(jì)作物和飲料作物，全球種植面積約為1 100萬hm2。中國的咖啡主要分布于福建、臺灣、海南、廣西及云南等?。?］?？Х炔∠x害是制約世界咖啡產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要因子之一，全世界報道的咖啡病蟲害達(dá)900 多種［2］。咖啡銹病病原菌Hemileia vasta‐trixBerk.et Br.是擔(dān)子菌亞門（Basidiomyco‐tina）冬孢菌綱（Teliomycetes）銹菌目（Ure‐dinales）柄銹菌科（Pucciniaceae）駝孢銹菌屬（Hemileia）的一種專性寄生菌。目前只發(fā)現(xiàn)夏孢子、冬孢子、擔(dān)孢子，而性孢子和銹孢子尚未發(fā)現(xiàn)，也未發(fā)現(xiàn)有轉(zhuǎn)主寄主?？Х蠕P菌生活史尚未完全闡明，在自然中僅靠夏孢子侵染咖啡，靠菌絲體在病葉內(nèi)越冬越夏，病葉是銹菌唯一的生存場所。夏孢子的萌發(fā)需要液態(tài)水，最適萌發(fā)溫度為21～25℃，最高溫度為28℃，最低溫度為15℃。條件適宜時，侵染后1～3 周癥狀初顯，侵染后2周至2月形成夏孢子，夏孢子萌發(fā)再度侵染，以此完成病害循環(huán)［3］。

近年來云南咖啡隨著種植年限增加、種植面積不斷擴(kuò)大，咖啡銹病的發(fā)生逐年加重，在云南普洱、保山、臨滄、德宏等咖啡主產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生［4-7］。對于咖啡銹病的防治，最有效的措施是種植抗病品種。但咖啡屬于多年生經(jīng)濟(jì)作物，品種更換需要一定的時間并且成本較高，因此適當(dāng)?shù)氖┯没瘜W(xué)藥劑仍然是防治咖啡銹病的重要途徑?！缎×７N咖啡病蟲害防治技術(shù)規(guī)程N(yùn)Y/T 1698-2009》中推薦選用0.5%～1%波爾多液，或15%粉銹寧WP（可濕性粉劑）1 000～1 500倍液，或10%苯醚甲環(huán)唑2 000～2 500倍液、或70%代森錳鋅WP 600～800倍液，或65%代森鋅WP 400 倍液防治咖啡銹病。2010 年劉春華等［8］報道，波爾多液，粉銹寧和氧化萎銹靈對咖啡銹病有較好的防治效果。2014 年劉樹芳等［5］報道，10%苯醚甲環(huán)唑2 000～2 500 倍液、70%代森錳鋅WP 600～800 倍液可防治咖啡銹病。前人的報道僅限于咖啡銹病防治藥劑的推薦，且藥劑單一，沒有開展藥劑篩選試驗的報道。近年來，有報道指出，嘧菌酯、醚菌酯、戊唑醇、異菌脲等殺菌劑可用于防治向日葵、甘草、康乃馨、梨和蘋果等作物的銹?。?-15］。本研究從目前市場上用于銹病防治的藥劑中篩選出13 種殺菌劑，通過室內(nèi)毒力測定和溫室盆栽藥效試驗，對咖啡銹菌的防治藥劑進(jìn)行初步篩選，為進(jìn)一步篩選防治咖啡銹病的有效藥劑，提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

咖啡盆栽苗：選用感銹病品種鐵皮卡。盆栽試驗苗在遮陰溫室按同一方法和時間用花盆進(jìn)行種植，種植期間不使用殺菌劑，其他按日常管理，接種前1 d澆足水。

銹菌夏孢子：接種用的夏孢子為溫室擴(kuò)繁的新鮮夏孢子菌樣。

供試殺菌劑：購買13 種常用于防治銹病的藥劑，藥劑的種類和生產(chǎn)廠家信息見表1。

1.2 方法

1.2.1 室內(nèi)抑菌效果測定

1.2.1.1 銹菌夏孢子懸浮液的制備

將擴(kuò)繁的新鮮咖啡銹菌夏孢子放入試管中，加入含0.1%Tween-80 的適量無菌水，在旋渦混合器上充分混勻，獲得夏孢子懸浮液。將夏孢子懸浮液用水稀釋，10 倍顯微鏡下觀察，每個視野夏孢子數(shù)在100個左右，用于測定殺菌劑對夏孢子萌發(fā)的抑制作用和溫室接種，孢子懸浮液制備好，確保在1 h內(nèi)使用。

1.2.1.2 殺菌劑對銹菌夏孢子萌發(fā)的抑制

參照選用藥劑說明書提供的田間用藥濃度，按有效成份含量由高到低按比例設(shè)置5個濃度。取5 mL夏孢子懸浮液加入小試管中，每個小試管中再加5 mL 不同稀釋濃度的殺菌劑藥液，充分混勻后，用移液槍吸取150 μL 加在凹面載玻片上，置于培養(yǎng)皿（墊有濕潤的濾紙），在黑暗中，25℃條件培養(yǎng)。培養(yǎng)48 h，當(dāng)對照孢子萌發(fā)率超過80%時統(tǒng)計各處理銹菌夏孢子萌發(fā)情況，在光學(xué)顯微鏡下觀察，每次鏡檢100個孢子。芽管長度大于孢子短徑的1/2記為孢子萌發(fā)［12］。每個處理重復(fù)3次，并設(shè)置清水對照。

萌發(fā)抑制率＝（對照萌發(fā)率－處理萌發(fā)率）/對照萌發(fā)率×100%

參照“幾率值與死亡百分率換算表”，萌發(fā)抑制率相當(dāng)于死亡百分率，換成幾率值，作為Y值；殺菌劑濃度對數(shù)值為X值，求毒力回歸方程。利用此方程求得幾率值為5（萌發(fā)抑制率為50%）時的濃度（EC50）和相關(guān)系數(shù)r。

表1 藥劑名稱劑型及廠家信息

1.2.2 溫室藥效測試

采用先接種后施藥的方法測試了10 種殺菌劑對咖啡銹病的治療效果；采用先施藥后接種的方法測試了9種殺菌劑的防治效果。按照藥劑包裝說明確定施用濃度。試驗設(shè)3 個重復(fù)，每重復(fù)選取1株咖啡盆栽苗，每株苗處理4片幼嫩新葉，清水為對照。

1.2.2.1 殺菌劑治療效果測定

選好接種葉片并掛好標(biāo)簽，然后用制備好的孢子懸浮液均勻噴霧葉片背面，至有水膜產(chǎn)生為止，然后用塑料袋套上接種葉片保濕遮光48 h。病菌接種72 h 后進(jìn)行噴藥處理，噴藥時用手持噴霧器將藥液均勻地噴灑到接種葉片的正反面，直到葉片上有藥液流下為止。

1.2.2.2 殺菌劑保護(hù)效果測定

選好接種葉片并掛好標(biāo)簽，然后用手持噴霧器將藥液均勻地噴灑到標(biāo)記葉片的正反面，直到葉片上有藥液流下為止。施藥72 h 后，用制備好的孢子懸浮液均勻噴霧葉片背面，至有水膜產(chǎn)生為止，然后用塑料袋套上接種葉片保濕遮光48 h。

1.2.2.3 數(shù)據(jù)調(diào)查與處理

接種后定期觀測發(fā)病情況，當(dāng)對照葉片充分顯癥時，調(diào)查所有處理葉片，記錄葉片上的孢子堆數(shù)量，計算防治效果。

防治效果＝（對照平均孢子堆數(shù)－處理平均孢子堆數(shù)）×100／對照平均孢子堆數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 殺菌劑對咖啡銹菌夏孢子的抑制作用及室內(nèi)毒力測定

對各處理銹菌夏孢子萌發(fā)率數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析發(fā)現(xiàn)，高濃度下以25%戊唑醇EW、10%苯醚甲環(huán)唑WG、29%吡萘·嘧菌酯SC、46%氫氧化銅WG 的抑菌效果最好，抑制萌發(fā)率達(dá)99.67%；其次為25%三唑酮WP 和75%百菌清WG，抑制萌發(fā)率為99.33%；24%腈苯唑SC、24 嘧菌酯SC、70%丙森鋅WP 的抑菌效果相對較差（表2）。

通過毒力回歸方程，可知EC50的值和相關(guān)系數(shù)r。從劑量（濃度）上看，25%戊唑醇EW、29%吡萘·嘧菌酯SC、46%氫氧化銅WG 和75%百菌清WG對咖啡銹菌夏孢子的萌發(fā)抑制率達(dá)50%時所需的藥量最少，而且抑菌效果較好，它們的使用濃度分別為1.96、0.29、0.19 和0.44 μg/m L（表2），其次是43%氟菌·菌酯SC、50%異菌脲SC、75%戊唑·嘧菌酯WG。抑菌效果較差的是70%丙森鋅WP、25%嘧菌酯SC、10%苯醚甲環(huán)唑WG、25%三唑酮WP、40%氟硅唑EC 和24%腈苯唑SC。相關(guān)系數(shù)r體現(xiàn)了病菌的生長抑制率和溶液濃度之間呈現(xiàn)正相關(guān)性的密切程度。本研究中46%氫氧化銅WG 建立毒力回歸方程中，Y與X之間的相關(guān)系數(shù)r為0.8048，說明該藥劑施用濃度與抑菌作用相關(guān)性不高，其余12種藥劑施用濃度與抑菌作用有較高的相關(guān)性。相關(guān)系數(shù)r均0.9～1.0（表2）。

表2 不同藥劑對咖啡銹菌的室內(nèi)毒力測定

續(xù)表2 不同藥劑對咖啡銹菌的室內(nèi)毒力測定

2.2 殺菌劑的治療效果

用咖啡銹菌夏孢子懸浮液接種的咖啡葉片，72 h 后用噴霧殺菌劑，15 d 對照葉片開始出現(xiàn)病斑，35 d 充分顯癥（布滿夏孢子堆）。3 個重復(fù)的12 個接種葉片上，平均孢子堆數(shù)為114.58 個（表3）。25%戊唑醇EW、40%氟硅唑EC、25%三唑酮WP、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、43%氟菌·菌酯SC 和75%戊唑·嘧菌酯WG 等7 種藥劑處理的葉片上沒有發(fā)現(xiàn)任何病斑和孢子堆，表明這7種藥劑的治療效果均為100%；10%苯醚甲環(huán)唑WG 處理的葉片平均孢子堆數(shù)為8.67 個，與對照差異顯著（p＜0.05），治療效果較好為92.44%；24%腈苯唑SC處理的葉片平均孢子堆數(shù)為56.00個，與對照差異顯著（p＜0.05），治療效果較差為51.13%；50%異菌脲SC 處理的葉片平均孢子堆數(shù)為163.58 個，顯著高于對照，完全沒有治療效果。所有處理葉片沒有出現(xiàn)異常，沒有發(fā)生藥害癥狀。

表3 接種后施用殺菌劑對咖啡銹病的防治效果

2.3 殺菌劑的保護(hù)效果

咖啡葉片噴施保護(hù)性殺菌劑后第3天接種咖啡銹菌。對照葉片，在接種后第32d充分顯癥。在不同藥劑處理的葉片中，清水處理CK 的葉片上病斑最多，3個重復(fù)12個接種葉片，平均每個葉片上的孢子堆數(shù)為142.50 個（表4）。50%異菌脲SC、40%氟硅唑EC、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%戊唑·嘧菌酯WG、75%百菌清WG 處理的葉片上沒有發(fā)現(xiàn)任何病斑和孢子堆，表明6種藥劑的保護(hù)效果為100.00%。24%腈苯唑SC 處理的葉片上，平均孢子堆為4.92 個，與對照顯著差異（p＜0.05），防治效果為96.55%；70%丙森鋅WP 和46%氫氧化銅WP 處理的葉片上，平均孢子堆數(shù)為38.83 個和25.33 個，與對照均顯著差異（p＜0.05），防治效果分別為72.75%和82.22%。所有處理葉片沒有出現(xiàn)異常，沒有發(fā)生藥害癥狀。

表4 施用殺菌劑后接種對咖啡銹病的防治效果

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

異菌脲是二甲酰亞胺類高效廣譜、觸殺型殺菌劑，可有效抑制真菌孢子萌發(fā)和菌絲生長，兼具保護(hù)和治療作用，有報道表明也可抑制蛋白激酶，控制細(xì)胞內(nèi)信號，破壞真菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。郭丹丹等［13］采用先接種后施用50%異菌脲WP 和先施用50%異菌脲WP 后接種的方法測定其對向日葵銹病的防治效果，結(jié)果表明防治效果均可達(dá)86%。董向麗等［10］研究表明，先施用50%異菌脲WP 后接著蘋果銹菌，對蘋果銹病的防效可達(dá)90%。本研究中，室內(nèi)毒力測定表明，異菌脲對銹菌有較強(qiáng)的抑制萌發(fā)作用，有效成分EC50值為4.27 μg/m L。先施用50%異菌脲SC 后接著咖啡銹菌，防治效果為96.69%。而先接種咖啡銹菌后施用50%異菌脲SC，葉片平均病斑數(shù)顯著高于對照的病斑數(shù)。該藥劑是否在咖啡銹病發(fā)展過程中促進(jìn)病菌的生長發(fā)育，或者通過調(diào)節(jié)咖啡植物的生理狀態(tài)而間接促進(jìn)咖啡銹菌孢子的產(chǎn)生，需進(jìn)一步深入研究，但在咖啡銹病的防治中，不宜使用該類藥劑。

前期研究中觀察到，咖啡銹菌接種后72 h，在感病品種葉片內(nèi)侵染的銹菌有40%左右產(chǎn)生吸器，接種后第15～20 天出現(xiàn)褪色花斑，30～40 d 出現(xiàn)夏孢子堆。本研究在接種銹菌后72 h 噴藥，為最佳防治時期，因此，40%氟硅唑EC、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%戊唑·嘧菌酯WG、25%戊唑醇EW、25%三唑酮WP、43%氟菌·菌酯SC、75%百菌清WG等8種藥劑的防治效果均為100%。但生產(chǎn)中最佳防治時期往往不好把控，因此，今后需在接種后不同時間段噴施上述藥劑進(jìn)行進(jìn)一步篩選，并通過田間藥效試驗驗證。

3.2 結(jié)論

本研究選取13 種藥劑對咖啡銹病菌進(jìn)行了室內(nèi)毒力測定研究。結(jié)果表明，戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑、吡萘·嘧菌酯、氫氧化銅對咖啡銹菌的抑制作用最強(qiáng)。咖啡銹菌夏孢子對46%氫氧化銅WG、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%百菌清WG 較為敏感，有效成分EC50值分別為0.19、0.29和0.44μg/mL。

在溫室盆栽試驗中，40%氟硅唑EC、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%戊唑·嘧菌酯WG、25%戊唑醇EW、25%三唑酮WP 和43%氟菌·菌酯SC等7種藥劑作為治療劑，在銹菌接種72h后進(jìn)行噴霧施藥，治療效果均達(dá)到100%。40%氟硅唑EC、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%戊唑·嘧菌酯WG、50%異菌脲SC 和75%百菌清WG 等6種藥劑作為保護(hù)劑，在噴施藥劑72 h 后，進(jìn)行銹菌接種，保護(hù)效果均達(dá)到100%。因此，40%氟硅唑EC、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%戊唑·嘧菌酯WG、25%戊唑醇EW、25%三唑酮WP、43%氟菌·菌酯SC、75%百菌清WG 等8 種藥劑可作為咖啡銹病防治藥劑進(jìn)行進(jìn)一步篩選和田間驗證。