新型植物免疫誘抗劑對(duì)檳榔黃化病的田間防效及最佳配比篩選

徐明月，馬 瑞，田 威，曾 濤，謝圣華，芮 凱

(海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部海口作物有害生物科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站/海南省植物病蟲害防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 海口 571100)

檳榔(ArecacatechuL.)為棕櫚科(Palmaceae)檳榔屬(Areca)的常綠喬木，主要分布在印度、中國(guó)、泰國(guó)、緬甸和菲律賓等亞洲國(guó)家[1]。其果實(shí)中富含檳榔堿，具有促消化[2]、鎮(zhèn)疼痛[3]、抵抗動(dòng)脈粥樣硬化[4]、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[5]等作用。海南島地處熱帶北緣，得天獨(dú)厚的自然環(huán)境非常適宜種植檳榔，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年末海南省檳榔種植面積11.52萬(wàn)hm2，收獲面積8.33萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量達(dá)28.70萬(wàn)t，已成為島內(nèi)200多萬(wàn)農(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來源之一[6]。

檳榔黃化病(arecanut yellow leaf disease，AYLD)是一種毀滅性傳染性病害，被稱為檳榔“癌癥”，其病原一直備受爭(zhēng)議，2001年羅大全等在病株組織中分離到植原體(arecanut yellow leaf phytoplasma，AYL)，證實(shí)其為AYLD的一種病原[7]；2015年王洪星等在感病植株內(nèi)檢測(cè)到病毒(areca palm velarivirus 1，APV1)，并發(fā)現(xiàn)APV1和AYLD有很強(qiáng)的相關(guān)性[8]。檳榔植株感病后表現(xiàn)為黃化和束頂兩種癥狀，嚴(yán)重影響果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)，并且導(dǎo)致植株在5～7年內(nèi)枯頂死亡，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅了檳榔產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

由于檳榔黃化病病原特殊，目前市面上還未有能完全治愈該病害的藥劑。為有效控制病害的發(fā)生流行，降低損失，本試驗(yàn)研發(fā)了一種以羥烯腺嘌呤、巖藻多糖和黃腐酸鉀為有效成分的新型植物免疫誘抗劑，通過對(duì)檳榔黃化病的田間藥效試驗(yàn)，篩選出最佳配比，以期為檳榔黃化病的防控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)藥劑 供試藥劑：羥烯腺嘌呤，巖藻多糖，黃腐酸鉀。對(duì)照藥劑：5%氨基寡糖素水劑，0.5%幾丁聚糖水劑。

1.2 供試作物及防控對(duì)象 供試作物：檳榔，品種為海南本地種，樹齡12～15年，果形為橢圓型果，節(jié)間8～15cm，有效葉片6～9片。防控對(duì)象：檳榔黃化病(arecanut yellow leaf disease，AYLD)。

1.3 試驗(yàn)時(shí)間及試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)時(shí)間：2020年。試驗(yàn)地概況：試驗(yàn)在海南省定安縣龍河鎮(zhèn)鴨塘村檳榔試驗(yàn)基地進(jìn)行，基地平均海拔110m，年均降雨量約2 000mm，年平均氣溫24.2℃，全年無(wú)霜。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)組將新型植物免疫誘抗劑配置成9個(gè)不同的組分配比(表1)，對(duì)照1為5%氨基寡糖素水劑，對(duì)照2為0.5%幾丁聚糖水劑，對(duì)照3為清水。采用隨機(jī)區(qū)組排列，每處理重復(fù)4次，每小區(qū)面積約200m2(檳榔株數(shù)約30株)，施用藥液量為18L，試驗(yàn)藥劑施藥濃度為1 800倍液，對(duì)照1施藥濃度為600倍液，對(duì)照2施藥濃度為400倍液。

表1 新型植物免疫誘抗劑最佳配比篩選試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.5 施藥方法和時(shí)間 使用DL-16型天義背負(fù)式電動(dòng)噴霧器，在檳榔黃化病發(fā)病初期進(jìn)行葉面噴霧。前3次施藥間隔期為7d，以后每次施藥間隔期為30d，共施藥6次，具體施藥日期為2020年4月1、8、15日、5月15日、6月15日和7月15日。

1.6 調(diào)查方法 末次施藥后60d調(diào)查各處理發(fā)病情況，采用全區(qū)調(diào)查方式，以株為單位，記錄總株數(shù)和各級(jí)病株數(shù)，并觀察是否有藥害產(chǎn)生。病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：0級(jí)(植株正常、葉片綠色、舒展)；1級(jí)(葉片舒展，冠層1～2片葉片黃化)；2級(jí)(葉片變小，冠層3～5片葉片黃化)；3級(jí)(整株葉片黃化，冠幅減小不足1/2，結(jié)果能力顯著下降)；4級(jí)(全株黃化甚至枯死，冠幅減小超過1/2，失去經(jīng)濟(jì)價(jià)值)。防效計(jì)算公式如下：

式中：CK0—空白對(duì)照區(qū)施藥前病情指數(shù)；CK1—空白對(duì)照區(qū)施藥后病情指數(shù)；PT0—藥劑處理區(qū)施藥前病情指數(shù)；PT1—藥劑處理區(qū)施藥后病情指數(shù)。

1.7 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

田間藥效試驗(yàn)結(jié)果顯示，新型植物免疫誘抗劑不同組分配比的防效在44%～74%之間，而對(duì)照藥劑5%氨基寡糖素水劑和0.5%幾丁聚糖水劑的防效分別為38.63%和41.88%，明顯低于試驗(yàn)組，表明新型植物免疫誘抗劑對(duì)檳榔黃化病具有一定的防控效果，可有效降低病害蔓延速度，提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)。

(表2)可以看出，新型植物免疫誘抗劑對(duì)檳榔黃化病的防控效果隨著巖藻多糖和黃腐酸鉀含量的增多大致為遞增趨勢(shì)，其中處理3、6、9的防效相對(duì)較高，分別為73.69%、68.69%和62.01%，處理3與其他處理間防效差異極顯著，且藥后60d病情指數(shù)低于用藥之前，說明該組分配比下的植物免疫誘抗劑不僅能降低檳榔黃化病的蔓延速度，也能有效減輕檳榔黃化病的發(fā)病程度，在檳榔黃化病的防控中具有明顯優(yōu)勢(shì)。處理2、5、8也有著良好的防效，分別為58.26%、55.51%和51.01%，與對(duì)照藥劑5%氨基寡糖素水劑和0.5%幾丁聚糖水劑處理的防效差異顯著；處理1、4、7的防效均在<50%，雖然不及其他試驗(yàn)處理，但均高于對(duì)照藥劑，這可能與組分中巖藻多糖和黃腐酸鉀的配比有關(guān)。6次施藥后觀察，試驗(yàn)組9個(gè)處理的檳榔生長(zhǎng)正常、長(zhǎng)勢(shì)均優(yōu)于清水對(duì)照。

表2 植物免疫誘抗劑不同組分配比防控檳榔黃化病田間藥效試驗(yàn)結(jié)果

續(xù)表

3 結(jié)論與討論

檳榔黃化病是一種傳播快、危害重的毀滅性病害，可通過人工引種進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，也可借助媒介昆蟲近距離擴(kuò)散，由于病原確定較晚，加上病害出現(xiàn)早期人們普遍缺乏防控意識(shí)，近幾年在海南的為害愈發(fā)嚴(yán)重?，F(xiàn)有的防控手段主要有三種：一是嚴(yán)格把控檢疫檢測(cè)，杜絕帶病種苗的引入；二是切斷病原的傳播途徑，在田間噴灑殺蟲劑或者釋放天敵昆蟲等方式來防治媒介昆蟲；三是加強(qiáng)田間管理，增施促檳榔生長(zhǎng)的氮磷鉀肥以增強(qiáng)植株對(duì)病原的抗性，及時(shí)鏟除病株以阻止病害蔓延。然而，通過以上措施并不能完全治愈此病害。

植物免疫誘抗劑是一種新型生物農(nóng)藥，通過激活植株體內(nèi)的分子免疫系統(tǒng)及一系列代謝調(diào)控系統(tǒng)[9]，起到抗病增產(chǎn)的作用，且具有環(huán)境友好、毒性低、不會(huì)產(chǎn)生抗藥性等特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)應(yīng)用上有著很多優(yōu)勢(shì)。商文靜等人發(fā)現(xiàn)殼聚糖能增加煙草對(duì)病毒增殖的抵抗性，降低病毒濃度，抑制病毒的長(zhǎng)距離擴(kuò)展[10]；中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所以殼寡糖為原料研制出的多個(gè)寡糖類植物免疫誘抗劑及復(fù)配制劑，有效的提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[11]；康奈爾大學(xué)和美國(guó)EDEN公司從病原細(xì)菌梨火疫病菌中分離得到具有獨(dú)特免疫激活功能的Harpin蛋白[12]，并將其開發(fā)研制成一種蛋白類生物農(nóng)藥Messenger；此外，張胡煥等人將氨基寡糖素與其他化學(xué)藥劑復(fù)配使用，在降低化學(xué)藥劑使用量的同時(shí)，對(duì)番茄葉霉菌的防效可達(dá)>80%[13]。

本試驗(yàn)將羥烯腺嘌呤、巖藻多糖和黃腐酸鉀配制成一種新型植物免疫誘抗劑，其中巖藻多糖可從海帶、海蘊(yùn)、羊棲菜、墨角藻等褐藻中提取，能激發(fā)植株自身免疫力[14]，同時(shí)阻止病毒與細(xì)胞的結(jié)合[15]，達(dá)到抑制病毒的目的；羥烯腺嘌呤具有促進(jìn)細(xì)胞分裂和擴(kuò)大的作用，能夠調(diào)節(jié)檳榔生長(zhǎng)，增強(qiáng)植株抗病抗逆性；黃腐酸鉀可增加檳榔植株細(xì)胞膜的透性，促進(jìn)檳榔對(duì)藥劑的吸收和傳導(dǎo)，提高藥劑利用率。三者復(fù)配而成的新型植物免疫誘抗劑能在抵抗病原菌侵染的同時(shí)，促進(jìn)檳榔植株?duì)I養(yǎng)生長(zhǎng)，有效降低檳榔黃化病的蔓延速度。試驗(yàn)結(jié)果表明，新型植物免疫誘抗劑在組分配比為0.001%羥烯腺嘌呤+8%巖藻多糖+20%黃腐酸鉀時(shí)防效最佳，建議在檳榔黃化病發(fā)病初期噴霧施藥，前3次每7d施1次藥，以后每30d施1次藥，共施6次藥，也可與其他殺菌劑或者葉面肥混合施用，增強(qiáng)對(duì)檳榔黃化病的防控效果。