吳之濤,高正睿,張英英,王興宏,楊克澤,馬金慧,任寶倉,魏玉杰
(1.甘肅省農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究院/甘肅省特種藥源植物種質(zhì)創(chuàng)新與安全利用重點實驗室,甘肅武威 733006;2.甘肅省亞盛集團(tuán)股份有限責(zé)任公司飲馬分公司,甘肅玉門 735218)
小茴香為傘形科茴香屬植物茴香(FoeniculumvulgareMill.)的干燥成熟果實,為多年生草本植物,原產(chǎn)于歐洲地中海地區(qū),國內(nèi)主要在新疆、寧夏、甘肅、內(nèi)蒙古等地栽培[1]。一般株高60~140cm,分支7~12個,全生育期130d左右,其種子黃褐色,呈長圓卵形,具有特殊的芳香氣味,既是一種香辛料,也是一種重要的傳統(tǒng)中藥。據(jù)《中華人民共和國藥典》(一部)記載,小茴香味辛性溫,具有散寒止痛、理氣和胃的功效[2]。小茴香生長耐鹽堿、干旱,同時具備藥食兼用的特性,經(jīng)濟(jì)價值較高,特別適宜于西北地區(qū)種植。但長期連作造成小茴香根際有毒分泌物積累,土壤細(xì)菌數(shù)量減少,土壤真菌和放線菌數(shù)量增多,導(dǎo)致土壤理化性狀發(fā)生改變,形成連作障礙[3-4],加重了小茴香病害的發(fā)生,尤其是根腐病的發(fā)生日益嚴(yán)重。田間生產(chǎn)中小茴香的發(fā)病類型主要有黃化萎蔫型和青枯萎蔫型兩種,一般年份發(fā)病率20%~30%,重者達(dá)50%~60%,個別田塊甚至絕收。目前關(guān)于小茴香的研究主要集中在種植方式[5]、果實的化學(xué)成分鑒定[6]、生物活性和揮發(fā)油提取等方面[7],對茴香病害化學(xué)防治方面的研究尚未見報道。由于當(dāng)前小茴香在抗性育種方面水平較低,生產(chǎn)上小茴香病害的防治主要依賴化學(xué)防治?;瘜W(xué)防治因具有操作簡便、見效快等特點,在田間生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。考慮到小茴香藥食同源的特性,選用藥劑毒性強、劑量大、田間降解速度慢將直接造成食品安全問題。另外,科學(xué)合理的施藥方法不僅能使藥劑快速到達(dá)作用靶標(biāo),殺死靶標(biāo)病原菌,增加防治效果,同時也能減少用藥量和用藥次數(shù),降低農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染。因此,篩選高效低毒的化學(xué)藥劑、適宜的劑量及科學(xué)合理的施藥方法,對防治小茴香根腐病至關(guān)重要。相關(guān)研究報道,甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑吡唑醚菌酯為線粒體呼吸抑制劑[8],具有保護(hù)、治療、鏟除、滲透、強內(nèi)吸活性[9],對鐮刀菌具有較高的毒力[10]。精甲·咯菌腈是新型的非內(nèi)吸性苯基吡咯類殺菌劑,安全、低毒、高效、廣譜,對擔(dān)子菌、子囊菌、半知菌類的多種病原菌均有較好防效[11]。氟酰 羥·苯甲唑?qū)儆谌乱淮晁崦摎涿敢种苿╊悮⒕鷦瑥V譜、高效、持久、穩(wěn)定,對灰霉菌、鐮刀菌、菌核病菌等均表現(xiàn)出優(yōu)異的活性。筆者前期從甘肅省國營飲馬農(nóng)場采集典型發(fā)病植株進(jìn)行病原分離,初步鑒定主要致病菌為腐皮鐮刀菌、厚垣鐮刀菌和一種不產(chǎn)孢的未知真菌,上述殺菌劑在防治小茴香根腐病上均未見報道。在實驗室初步研究發(fā)現(xiàn)吡唑醚菌酯、精甲·咯菌腈和氟酰 羥·苯甲唑?qū)π≤钕愀【哂休^好的抑菌作用,但在田間防效、施藥方法和對小茴香安全性等方面未進(jìn)行深入探討。為此,本試驗通過不同藥劑拌種、拌種+噴霧兩種施藥方式對生產(chǎn)中小茴香根腐病的防治效果進(jìn)行研究,以期篩選出適宜該地區(qū)小茴香種子萌發(fā)安全、促生防病高效的殺菌劑和防治方法,為小茴香根腐病的防治提供理論依據(jù)。
試驗地設(shè)在甘肅省國營飲馬農(nóng)場移民三隊(92°02′09″E,40°43′06″N),海拔1 419 m,年平均降水75 mm,年蒸發(fā)量2 511 mm,年平均氣溫 7.6 ℃,無霜期140~160 d左右。耕地土壤為堿性砂壤土,耕層土壤堿解氮58.5 mg/kg,速效磷16.0 mg/kg,速效鉀120.0 mg/kg。前茬作物為葫蘆,供試小茴香品種為‘天祥茴香王’。
1.2.1 藥劑拌種試驗 設(shè)3個處理。處理1: 6.25%精甲·咯菌腈懸浮種衣劑(先正達(dá)(南通)作物保護(hù)有限公司)1 mL/kg種子;處理2:18%吡唑醚菌酯懸浮種衣劑(巴斯夫(中國)有限公司)1 mL/kg種子,拌種藥水比為1∶2.5;處理3(CK):清水拌種。每個處理3次重復(fù),每個小區(qū)45 m2(15 m×3 m),于2019年4月10日播種,播種量22.5 kg/hm2,其他栽培管理措施同大田。
1.2.2 藥劑噴霧試驗 采用藥劑拌種結(jié)合小茴香分枝抽薹期(6月5日左右)和開花期(6月20日左右)田間噴霧的施藥方式,共設(shè)置7個處理。處理1: 6.25%精甲·咯菌腈拌種+80%代森錳鋅可濕性粉劑(利民化工有限公司);處理2: 6.25%精甲·咯菌腈拌種+32.5%苯甲·嘧菌酯懸浮劑(先正達(dá)(南通)作物保護(hù)有限公司);處理3:6.25%精甲·咯菌腈拌種+20%氟酰羥·苯甲唑懸浮劑(先正達(dá)(蘇州)作物保護(hù)有限公司);處理4:18%吡唑醚菌酯拌種+80%代森錳鋅;處理5:18%吡唑醚菌酯拌種+32.5%苯甲·嘧菌酯;處理6:18%吡唑醚菌酯拌種+20%氟酰羥·苯甲唑;處理7(CK):清水噴霧。80%代森錳鋅噴霧量為50 g/667m2,32.5%苯甲·嘧菌酯噴霧量為30 g/667m2,20%氟酰羥·苯甲唑噴霧量為15 g/667m2。每個處理3次重復(fù),每個小區(qū)45 m2(15 m×3 m),其他栽培管理措施同大田。6月當(dāng)?shù)卦缕骄鶜鉁?2 ℃,降水偏少,施藥當(dāng)天最高氣溫28 ℃,天氣晴朗無風(fēng),施藥于傍晚進(jìn)行,施藥后24 h內(nèi)無降雨。
1.3.1 小茴香出苗、發(fā)病情況調(diào)查 于5月20日調(diào)查拌種藥劑對小茴香出苗的影響,每個小區(qū)隨機調(diào)查5個點,每個點調(diào)查10株,統(tǒng)計出苗率和發(fā)病情況。
出苗率=出苗數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%
1.3.2 不同施藥方式對小茴香根腐病的防效 分別在小茴香開花期(6月20日左右)、結(jié)實期(8月3日左右)調(diào)查各小區(qū)小茴香根腐病的發(fā)病情況,每個小區(qū)隨機調(diào)查50株,根據(jù)發(fā)病的嚴(yán)重度計算病情指數(shù)。病情分級標(biāo)準(zhǔn)如下[12]:
0級:植株生長正常,無??;1級:部分根部變黑,根長稍短,地上部分枝條變黃,株高正常;2級:根部全部變黑,根長為健株的約1/2,地上部整株變黃,植株略矮?。?級:根部全部變黑,根長為健株的約1/4~1/3,地上部整株變黃枯死,植株矮化明顯。
病情指數(shù)=[∑(病級代表值×株數(shù))]/(最高病級代表值×調(diào)查總株數(shù))×100
防治效果 =(對照病情指數(shù)-藥劑處理病情指數(shù))/對照病情指數(shù)×100%
1.3.3 不同藥劑拌種+噴霧施藥方式對小茴香產(chǎn)量的影響 在收獲期,每個小區(qū)隨機調(diào)查30株考種,分別測定株高、單株分支數(shù)、單株粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量、小區(qū)實收后計產(chǎn),根據(jù)小區(qū)面積折算 產(chǎn)量。
增產(chǎn)率=(處理區(qū)產(chǎn)量-空白對照區(qū)產(chǎn)量)/空白對照區(qū)產(chǎn)量×100%
試驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007整理,利用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件,采用新復(fù)極差法進(jìn)行差異性顯著分析。
2019年5月20日調(diào)查小茴香出苗率。結(jié)果顯示(表1):2種藥劑拌種處理后出苗率均高于對照,其中6.25%精甲·咯菌腈拌種出苗率最高,為97.33%,與對照差異顯著,2種藥劑對小茴香出苗均安全。拌種處理后小茴香苗期發(fā)病率均低于對照,其中6.25%精甲·咯菌腈拌種發(fā)病率最低,為4.67%。
在開花期和結(jié)實期分別調(diào)查2種藥劑拌種對小茴香根腐病的防治效果。結(jié)果表明(表2):18%吡唑醚菌酯的防效為54.84%和27.74%,與對照相比防治效果達(dá)到顯著水平;6.25%精 甲·咯菌腈的防效為45.16%和18.71%。由此可見,2種藥劑拌種對小茴香根腐病的發(fā)生均有一定的防治效果,其中18%吡唑醚菌酯的防治效果優(yōu)于 6.25%精甲·咯菌腈。
表2 藥劑拌種對小茴香根腐病的防效Table 2 Control effect of seed dressing with fungicide on root rot of fennel
在開花期和結(jié)實期調(diào)查藥劑拌種與噴霧組合對小茴香根腐病的防治效果。結(jié)果表明(表3):在開花期,6種處理對小茴香根腐病防效的提高與對照相比均達(dá)到顯著水平,各處理的防效為 52.63%~73.68%,其中18%吡唑醚菌酯拌種+20%氟酰羥·苯甲唑防效最高,為73.68%。在結(jié)實期,6.25%精甲·咯菌腈拌種基礎(chǔ)上噴霧 32.5%苯甲·嘧菌酯和20%氟酰羥·苯甲唑、18%吡唑醚菌酯拌種基礎(chǔ)上噴霧20%氟酰 羥·苯甲唑的防效較對照顯著,分別為41.46%、 50.00%和51.11%??傮w來說,從開花期到結(jié)實期不同藥劑噴霧防治根腐病的防效均有所降低,噴施20%氟酰羥·苯甲唑的防效優(yōu)于32.5%苯甲·嘧菌酯和80%代森錳鋅。
表3 拌種+噴霧處理對小茴香根腐病的防治效果Table 3 Control effect of seed dressing+spraying method on root rot of fennel
在收獲期調(diào)查藥劑拌種與噴霧組合對小茴香生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響。結(jié)果顯示(表4):不同藥劑組合處理對小茴香株高、單株分支數(shù)、單株粒質(zhì)量和千粒質(zhì)量均有一定的促進(jìn)作用,其中18%吡唑醚菌酯拌種基礎(chǔ)上噴霧20%氟酰羥·苯甲唑的各項生長發(fā)育指標(biāo)最優(yōu),分別較對照增加22.86%、37.36%、21.95%和44.94%。各處理均有一定程度的增產(chǎn)效果,增產(chǎn)率為4.09%~13.83%,18%吡唑醚菌酯、6.25%精甲·咯菌腈拌種基礎(chǔ)上噴霧20%氟酰羥·苯甲唑的增產(chǎn)效果均優(yōu)于32.5%苯甲·嘧菌酯和80%代森錳鋅,其中18%吡唑醚菌酯拌種+20%氟酰羥·苯甲唑、 6.25%精甲·咯菌腈拌種+20%氟酰羥·苯甲唑和18%吡唑醚菌酯拌種+32.5%苯甲·嘧菌酯處理增產(chǎn)率較高,分別為13.83%、11.33%和 10.74%,三者差異不顯著,分別與對照差異顯著。6.25%精甲·咯菌腈拌種+80%代森錳鋅處理增產(chǎn)率較低,與對照差異不顯著。
在小茴香根腐病的防治中,種植抗病品種是最經(jīng)濟(jì)有效的防控措施,但由于該病原的遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜,缺乏有效的抗源,使得生產(chǎn)中種植的品種多為易感病品種。同時,小茴香作為藥用植物隨著連作年限增加,其化感自毒作用嚴(yán)重,根系分泌物含量增加,多樣性逐漸減少,使得根際微生物群落失調(diào),植株抗逆能力下降對植株的生物膜系統(tǒng)及保護(hù)酶系統(tǒng)造成損害,根腐病發(fā)生日益加重[13-14],一些農(nóng)業(yè)措施如輪作、合理施肥、灌溉等可以緩解病害發(fā)生,但效果十分有限且實際生產(chǎn)中難以應(yīng)用推廣,在生產(chǎn)上主要依賴化學(xué)防治方法來控制小茴香根腐病的發(fā)生及流行,因此篩選高效、安全的藥劑和科學(xué)有效的防治方法是防止小茴香受根腐病危害的重要保障。
目前,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中藥劑拌種在作物病害防控方面得到廣泛應(yīng)用,該方法不僅可以保護(hù)種子不受土傳病原菌侵染,減少種傳病原菌攜帶量,而且有效促進(jìn)作物生長發(fā)育。相關(guān)研究表明,咯菌腈、吡唑醚菌酯等殺菌劑對鐮刀菌、棒孢菌、黃枝孢菌具有較好的抑制效果[15-18]。本試驗選用6.25%精甲·咯菌腈和18%吡唑醚菌酯對小茴香進(jìn)行拌種處理,發(fā)現(xiàn)2種藥劑對小茴香出苗均安全。在苗期,6.25%精甲·咯菌腈拌種發(fā)病率最低,可能與作為有效成分的咯菌腈具有保護(hù)性有關(guān),能夠快速識別并抑制土壤和種子表面病原真菌的孢子萌發(fā)、芽管伸長和菌絲生長。在開花期,18%吡唑醚菌酯處理防效最高,為54.84%,顯著高于空白對照,可能與吡唑醚菌酯具有內(nèi)吸傳導(dǎo)、廣譜抑菌作用有關(guān),尤其對鐮刀菌具有較強的抑制作用。在結(jié)實期,2種藥劑處理的防效均降低,可能是因為藥劑主要成分在土壤中的降解造成的。
小茴香生長周期較長,生長后期拌種藥劑有效成分在土壤中逐漸降解,對小茴香根腐病的防治效果并不理想。為了更有效地防治小茴香根腐病,本研究采用藥劑拌種配合不同時期田間噴霧的防治方式對小茴香根腐病的防治效果進(jìn)行探究,結(jié)果表明與單獨藥劑拌種相比,拌種+噴霧的防治方式更能有效地防治根腐病。在開花期,18%吡唑醚菌酯拌種+20%氟酰羥·苯甲唑防效最高,為73.68%,可能是因為20%氟酰羥·苯甲唑的主要成分氟唑菌酰羥胺化學(xué)結(jié)構(gòu)中特有的吡唑羧基具有更高的抑菌活性,對灰霉菌、鐮刀菌、菌核病菌等均表現(xiàn)出優(yōu)異的活性,且化學(xué)結(jié)構(gòu)的親脂特性能夠使防效保持更持久。從開花期到結(jié)實期3種噴霧藥劑的防效均下降,這可能與生長后期降水增多、土壤中病原菌積累、不同藥劑對土壤微生物及土壤酶產(chǎn)生不同程度的抑制作用有關(guān),導(dǎo)致環(huán)境和病原菌壓力對藥效產(chǎn)生一定影響。同時,本試驗還研究拌種+噴霧方式對小茴香生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響,結(jié)果顯示在18%吡唑醚菌酯拌種基礎(chǔ)上,噴霧32.5%苯甲·嘧菌酯和20%氟酰羥·苯甲唑可以更好地促進(jìn)小茴香的生長發(fā)育,其中噴霧20%氟酰羥·苯甲唑小茴香的株高、單株分支數(shù)、單株粒質(zhì)量、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量均達(dá)到最高,推測增產(chǎn)的原因可能是吡唑醚菌酯提高硝酸鹽還原酶的活性,增加作物對氮素的吸收,同時也能降低乙烯的合成,從而減緩植物的衰老,此外20%氟酰羥·苯甲唑?qū)π≤钕愀【哂休^強的抑制作用,這與陳雨等[19]、曹海潮等[20]報道的吡唑醚菌酯對大豆炭疽病、番茄頸腐根腐病的防病增產(chǎn)作用相一致。因此,在生產(chǎn)中對小茴香根腐病的防治宜采取藥劑拌種結(jié)合早期藥劑噴霧的防治方式,噴霧藥劑應(yīng)具備殺菌廣譜、內(nèi)吸傳導(dǎo)、持效期長等特點,其中18%吡唑醚菌酯+20%氟酰羥·苯甲唑?qū)π≤钕愀〉姆佬л^好,并具有一定的增產(chǎn)作用。在考慮藥劑對環(huán)境和植株安全的前提下,可以適當(dāng)增加拌種藥劑劑量,提前噴霧時期。