針對(duì)煙草青枯病的低毒藥劑噻菌銅研究進(jìn)展

郜軍藝，楊莎莎，喻會(huì)平，李昊熙#

1.貴州省煙草公司 畢節(jié)市公司 技術(shù)中心，貴州畢節(jié) 551700；2.貴州大學(xué) 煙草學(xué)院/貴州省煙草品質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽 550025

青枯病是由細(xì)菌茄科雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum）引起的病害，煙草（Nicotiana tabacum L.）等多種茄科作物都能發(fā)生，并造成危害。煙草青枯病自20個(gè)世紀(jì)30年代在廣西煙區(qū)發(fā)現(xiàn)報(bào)道后，長期困擾我國的煙草生產(chǎn)，尤其又以煙草生長季節(jié)雨水較豐沛的云南、貴州、廣西等南方煙區(qū)發(fā)生嚴(yán)重。在病害發(fā)生嚴(yán)重的部分地區(qū)，煙草青枯病甚至造成了整片煙田的煙株死亡、大面積絕收等嚴(yán)重?fù)p失，因此，又被煙農(nóng)稱為“煙瘟”，是我國目前危害最嚴(yán)重的煙草細(xì)菌性病害[1]。

目前，茄科雷爾氏菌被劃分到變形 菌 門（Proteobacteria）、β-變 形 菌綱（Betaproteobacteria）、伯克氏細(xì)菌目（Burkholderiales）、伯 克 氏 細(xì) 菌 科（Burkholderiaceae）的雷爾氏菌屬（Ralstonia）。從微生物生態(tài)學(xué)角度來看，茄科雷爾氏菌是一種土壤習(xí)居菌，可以在適宜的溫度和濕度條件下于土壤中存留較長的時(shí)間。當(dāng)煙草等茄科類寄主植物開始在有病菌殘留的土壤中萌發(fā)、生長時(shí)，茄科雷爾氏菌從寄主植物的根部侵入。病菌早期侵染造成的損傷集中在土壤，還不易被種植者發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致診斷延后，耽誤防控措施。茄科雷爾氏菌在煙草等茄科類寄主植物體內(nèi)進(jìn)一步蔓延，就可以沿維管束組織垂直向上傳播，在發(fā)生病害一段時(shí)間后，才在地面以上的組織產(chǎn)生容易被察覺的癥狀。感染青枯病嚴(yán)重的煙株往往有一側(cè)出現(xiàn)莖稈發(fā)黑壞死、葉片萎蔫下垂的癥狀，所以又被稱為“半邊瘋”。切開感病煙株的莖稈發(fā)現(xiàn)，其髓部呈蜂窩狀軟腐，感染部位高于表皮呈黑色的高度，嚴(yán)重的還混合有菌膿與腐爛組織的液體流淌，并伴隨強(qiáng)烈的刺激性氣味[2]。

目前，主栽的烤煙品種對(duì)青枯病的抗性不足，在生產(chǎn)實(shí)踐中輪作與土壤生態(tài)調(diào)控有限的情況下，青枯病防治難度大，施用藥劑是青枯病防控的主要手段，而低毒、高效的化學(xué)殺細(xì)菌農(nóng)藥是面對(duì)青枯病嚴(yán)重暴發(fā)時(shí)的直接手段，也是對(duì)生物防治產(chǎn)品的重要補(bǔ)充。

1 噻菌銅的基本作用原理

噻菌銅（thiodiazole copper）是一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)噻唑類有機(jī)銅殺細(xì)菌農(nóng)藥品種。21世紀(jì)初，該農(nóng)藥由浙江省一家本土企業(yè)研發(fā)，并獲得國家授權(quán)的發(fā)明專利。近年來，這種殺細(xì)菌劑已經(jīng)在多種農(nóng)作物的細(xì)菌病害防控上獲得了國家正式農(nóng)藥登記，開始大面積推廣應(yīng)用[3]。

從農(nóng)藥的物理性狀來看，噻菌銅的原藥為黃綠色粉末狀結(jié)晶體，密度為1.94，熔點(diǎn)為300℃，性狀比較穩(wěn)定，不易在常規(guī)大田施用的條件下分解、降解，效果穩(wěn)定。在農(nóng)藥的溶解性方面，噻菌銅不溶于水，也不溶于各種有機(jī)溶劑，但噻菌銅的原藥顆粒尺寸小，微粒懸浮率高，在大田開展農(nóng)作物細(xì)菌性病害防控實(shí)踐中，通常容易制成懸浮劑，可以取得良好的施用效果[4]。

噻菌銅化學(xué)名稱為2-氨基-5-巰 基-1，3，4-噻 二 唑 銅，化 學(xué) 式 為C4H4N6S4Cu，分子量是328。其化學(xué)結(jié)構(gòu)包括了1個(gè)銅離子基團(tuán)和2個(gè)噻二唑基團(tuán)[5]。其中，銅離子（Cu2+）是傳統(tǒng)的保護(hù)性細(xì)菌抑制劑，是歷史最悠久的化學(xué)農(nóng)藥成分之一，也是噻菌銅起主要作用的化學(xué)基團(tuán)。銅離子可以通過病原細(xì)菌細(xì)胞膜表面的陽離子交換過程，損傷細(xì)菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整和穩(wěn)定，從而達(dá)到殺滅細(xì)菌的效果；而另外的噻二唑基團(tuán)屬于有機(jī)噻唑類基團(tuán)，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)可以在植物體內(nèi)引發(fā)細(xì)菌細(xì)胞的損傷，在植物病原細(xì)菌的抑制上也應(yīng)用很廣，一直是綠色農(nóng)藥創(chuàng)制的熱點(diǎn)[6]。因此，噻菌銅結(jié)合了對(duì)細(xì)菌類病害均具有高效防控效果的銅離子與噻二唑基團(tuán)，具有明顯的雙重抑制效果，對(duì)各種植物病原細(xì)菌的防控具備了強(qiáng)大的化學(xué)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[7]。在目前我國主流的農(nóng)資交流市場上，這種殺細(xì)菌劑的商品名稱為“龍克均”“龍克菌”等。商品類型主要是20%的噻菌銅懸浮液。商品的包裝根據(jù)消費(fèi)者需求，分別有30～1 000 g之間的多種規(guī)格，又根據(jù)銷售運(yùn)輸?shù)男枰譃榱舜b和瓶裝2種主要類型。2021年末，在各農(nóng)資銷售平臺(tái)上查詢到噻菌銅的銷售價(jià)格大致為10～12元/100 g，處于目前農(nóng)藥的價(jià)格平均水平，在幾種殺細(xì)菌劑品種中也處于中間水平，能夠被大多數(shù)種植業(yè)者接受。

2 噻菌銅在農(nóng)作物細(xì)菌病害防控中的應(yīng)用

噻菌銅從獲得國家發(fā)明專利到獲得國家正式農(nóng)藥登記不到20年的時(shí)間里，已經(jīng)在我國各個(gè)地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線開始了推廣應(yīng)用，在多種農(nóng)作物細(xì)菌病害的防控上也取得了較好的效果。在近幾年，噻菌銅的研究和推廣成果又尤為豐富，綜述了其中幾個(gè)比較典型的應(yīng)用。

細(xì)菌玉米迪基氏菌（Dickeya zeae）可以通過維管束系統(tǒng)性地侵染香蕉的植株，引發(fā)香蕉細(xì)菌性軟腐病，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。沈會(huì)芳等[8]在廣東廣州開展病害防控試驗(yàn)的結(jié)果表明，盆栽香蕉在出現(xiàn)明顯癥狀之前淋施1次噻菌銅之后，細(xì)菌性軟腐病的防治效果可達(dá)96%，非常明顯地減輕了病害的損失。大豆細(xì)菌性斑點(diǎn)病的病原菌為薩氏假單胞菌大豆致病變種（Pseudomonas savastanoi pv.glycinea），在大豆葉片上侵染之后產(chǎn)生危害，造成損失。張京等[9]使用幾種殺細(xì)菌劑產(chǎn)品在吉林長春的大豆產(chǎn)區(qū)開展了田間防治效果比較試驗(yàn)，結(jié)果表明，施用質(zhì)量濃度中等的噻菌銅懸浮劑防效可以達(dá)到54%，能滿足生產(chǎn)需求。如果再提高施用噻菌銅的濃度，防控效果還會(huì)進(jìn)一步提升，但不建議在應(yīng)用中施用過高的殺菌劑濃度。丁香假單胞桿菌黃瓜角斑病致病變種（P.syringae pv.lachrymans）引起的黃瓜細(xì)菌性角斑病也是一種嚴(yán)重的葉部細(xì)菌病害，給大田和溫室大棚黃瓜生產(chǎn)造成了巨大的危害。鄭鴻昌[10]在福建三明進(jìn)行了這種細(xì)菌性病害的防控試驗(yàn)，兩次施用殺細(xì)菌劑的懸浮液后，幾種質(zhì)量濃度配置的噻菌銅藥劑對(duì)黃瓜細(xì)菌性角斑病的防效都可以達(dá)到47%，可以明顯抑制病害的蔓延，滿足黃瓜生產(chǎn)的需求。

相似的試驗(yàn)結(jié)果還來自丁香假單胞桿菌另一個(gè)變種丁香假單胞獼猴桃致病變種（P.syringae pv.actinidiae）。這種病原細(xì)菌可以通過維管束系統(tǒng)性地侵染獼猴桃的植株，引發(fā)獼猴桃細(xì)菌性潰瘍病。潰瘍病不僅僅侵染獼猴桃的果實(shí)，還可以導(dǎo)致整個(gè)獼猴桃植株的死亡，氣候條件適宜時(shí)還可以在整個(gè)果園蔓延開，危害非常大。翟晨風(fēng)[11]在湖南省幾個(gè)市州的獼猴桃產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了潰瘍病防控試驗(yàn)，相關(guān)結(jié)果表明，噻菌銅的防效達(dá)到了60%，對(duì)病害的抑制作用明顯，對(duì)獼猴桃安全生產(chǎn)的保障十分得力。

水稻細(xì)菌性條斑病是一種由水稻黃單胞桿菌條斑致病變種（Xanthomonas oryzae pv.oryzicola）引起的病害，危害水稻葉片，影響稻穗成熟時(shí)期葉片光合作用對(duì)營養(yǎng)的供應(yīng)。王曉東等[12]在浙江衢州的晚稻種植區(qū)開展了針對(duì)此病害的防控試驗(yàn)，施用噻菌銅懸浮劑2次之后，針對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的防效可達(dá)56%，極大地降低了病害的發(fā)生概率，為水稻生產(chǎn)提供了有力支撐。

地毯草黃單胞桿菌柑橘致病變種（Xanthomonas axonopodis pv.citri）引起的柑橘潰瘍病既可以侵染葉片，更易危害果實(shí)，造成大量減產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)柑橘種植園的危害非常嚴(yán)重，病害防控的壓力很大。陸冬菊等[13]在廣東江門的柑橘種植園開展了殺細(xì)菌劑防控效果比較試驗(yàn)，結(jié)果表明，噻菌銅對(duì)柑橘葉片上發(fā)生的潰瘍病防效能夠達(dá)到61%，果實(shí)上發(fā)生的潰瘍病防效也能夠達(dá)到56%，可以明顯地減輕柑橘潰瘍病的危害，減少柑橘種植園的損失。這些成功經(jīng)驗(yàn)都是最近幾年國內(nèi)利用噻菌銅防控農(nóng)作物細(xì)菌性病害的最新研究成果，在幾種細(xì)菌性病害上取得的良好防控效果值得借鑒。

3 噻菌銅在根莖類病害防控中的應(yīng)用

噻菌銅在幾種農(nóng)作物細(xì)菌病害取得較好防控效果的案例，基本可以證明噻菌銅對(duì)植物病原細(xì)菌的比較優(yōu)良的效果，但將其應(yīng)用于煙草青枯病的防控上，還必須考慮主要施用方法這個(gè)關(guān)鍵性的技術(shù)問題。前面的幾種細(xì)菌性病害危害的都是各種農(nóng)作物的莖稈、葉片和果實(shí)等地面以上部位，病害能夠較早地被發(fā)現(xiàn)，農(nóng)藥也比較容易接觸發(fā)病部位。針對(duì)這一類細(xì)菌性病害，可以采用表面噴施、淋施噻菌銅等殺細(xì)菌劑的方法開展防控，達(dá)到降低細(xì)菌性病害的目的。而煙草青枯病則不同，病原細(xì)菌茄科雷爾氏菌從煙草等茄科類農(nóng)作物的根部侵入，主要危害煙柱莖基部等地面及其土壤根系等部位，表面噴施、淋濕殺細(xì)菌劑效果就會(huì)十分有限。因此，噻菌銅防控?zé)煵萸嗫莶〉雀o類病害往往需要將農(nóng)藥直接澆灌至農(nóng)作物根部，即采取灌根這種病蟲害防控方法，從而達(dá)到控制根莖類細(xì)菌性病害的目的。

灌根，顧名思義，就是將液體狀的低毒農(nóng)藥直接灌至土壤中農(nóng)作物根，使農(nóng)藥液體滲透發(fā)病的根部進(jìn)行殺菌、防病。灌根可以防治根莖類病害，也可以滅殺切根類害蟲。灌根可以單獨(dú)開展，也可以配合灌溉用水以及水肥一體化、管道滴灌等現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)操作措施?？梢允褂棉r(nóng)藥溶液，也可以根據(jù)原藥類型使用懸浮液或乳油，比如，噻菌銅可以配置成懸浮液進(jìn)行灌根。很明顯，灌根使用的農(nóng)藥量與農(nóng)作物植株的大小成比例。又如，福建省開展的病害防控試驗(yàn)中每株水稻需要灌根4 mL藥劑[14]，山東省近年來進(jìn)行的病害防控試驗(yàn)中，每一棵蘋果樹植株就需要灌根100 kg的藥劑，才能達(dá)到防控效果[15]。

根據(jù)農(nóng)作物根部病害發(fā)生的嚴(yán)重程度，灌根還需要開展多次。在河南省煙草種植區(qū)開展的煙草根腐病防控實(shí)驗(yàn)中，煙苗移栽到大田之后生長狀況還不穩(wěn)定，需要進(jìn)行3次殺菌劑灌根操作，防治根腐病遏制煙苗的健康生長[16]。與其他類型的農(nóng)藥操作相同，次數(shù)過多的灌根操作也不利于病蟲害防控與煙田農(nóng)業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。

針對(duì)煙草青枯病的防控，目前直接開展的灌根殺細(xì)菌劑的應(yīng)用試驗(yàn)相對(duì)有限，對(duì)于噻菌銅的灌根方式與施用次數(shù)有直接參考意義的是徐沛東等[17]在四川省開展的番茄青枯病田間防控試驗(yàn)中的相關(guān)步驟，因?yàn)榉亚嗫莶∫彩怯汕芽评谞柺暇鸬?。在試?yàn)操作中，使用的是稀釋了400倍的20%噻菌銅懸浮液，每株番茄植株灌根懸浮液100 mL，灌根操作一共開展了3次，每次間隔10 d，這些操作可以達(dá)到53%的番茄青枯病的防效。因此，可以借鑒相關(guān)操作步驟開展煙草青枯病的防控試驗(yàn)，以便在煙草青枯病暴發(fā)時(shí)，明顯降低病害發(fā)生率，減少煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)損失。

4 噻菌銅的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)

歸根結(jié)底，農(nóng)藥是一種釋放到環(huán)境中用于消滅病蟲害的有毒物質(zhì)，通過噴霧、淋施、種子浸泡等方法，尤其是煙草青枯病等根莖類病害涉及的灌根的方法應(yīng)用于農(nóng)田生態(tài)環(huán)境后，其中只有比較少的一部分農(nóng)藥真正達(dá)到靶標(biāo)病蟲害，開展防控。其余比較大的一部分可能會(huì)污染農(nóng)田，并對(duì)天地昆蟲、土壤有益微生物菌群等產(chǎn)生副作用。還可能通過空氣土壤中的物質(zhì)循環(huán)過程進(jìn)入地表水體，揮發(fā)到大氣中，或通過攝入等方式作用于更多的非靶標(biāo)生物，包括人類本身。有的農(nóng)藥還可以在食物鏈不同層級(jí)的生物間富集，造成長期慢性毒性，危害子孫后代。

除了噻二唑基團(tuán)和銅離子對(duì)細(xì)菌類病害具備的雙重抑制的效果之外，噻菌銅還具備以下2個(gè)方面的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

噻菌銅第1個(gè)獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)涉及化學(xué)農(nóng)藥的環(huán)境安全性這個(gè)根本問題上。呂進(jìn)等[18]采用化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全測(cè)評(píng)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則的靜態(tài)試驗(yàn)法，在浙江省進(jìn)行了影響稻田養(yǎng)魚農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的幾種農(nóng)藥安全性測(cè)試。結(jié)果表明，參與試驗(yàn)的黑魚在被噻菌銅處理97 h后，死亡率與水體中噻菌銅農(nóng)藥有效成分殘留濃度等涉及環(huán)境安全性的重要指標(biāo)上，均低于國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可以判定為低毒農(nóng)藥。

上述研究結(jié)果表明，在煙草青枯病防控中使用噻菌銅對(duì)煙田生態(tài)環(huán)境是安全的，符合煙草病蟲害綠色防控的要求，符合煙草生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的需要。生物防治采用來自環(huán)境的天敵昆蟲、接抗細(xì)菌等是對(duì)環(huán)境友好的病蟲害防控方式，達(dá)到了降低病蟲害的目的，也是目前煙草生產(chǎn)要求的重要病蟲害防控手段。

噻菌銅第2個(gè)優(yōu)點(diǎn)就體現(xiàn)在與生物防治劑的協(xié)同作用上。馮永新等[19]發(fā)現(xiàn)，從廣西煙區(qū)分離得到的生防菌短小芽孢桿菌（Bacillus pumilus）菌株與噻菌銅制成的復(fù)配劑，能夠在培養(yǎng)皿表面實(shí)現(xiàn)生物相容，彼此沒有抑制。而2種成分通過幾種不同比例配置出的復(fù)配劑，對(duì)茄科雷爾氏菌的田間防治效果都在50%左右，2種成分的增效比率十分明顯。這一部分研究表明，生物防治是長期堅(jiān)持的可持續(xù)發(fā)展模式，而面對(duì)青枯病嚴(yán)重暴發(fā)時(shí)，使用噻菌銅應(yīng)急則是綠色防控的重要補(bǔ)充，能夠起到協(xié)同防治的效果。

5 結(jié)束語

根據(jù)噻菌銅近幾年的最新研究進(jìn)展和在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用，國產(chǎn)殺細(xì)菌劑噻菌銅對(duì)多種農(nóng)作物的細(xì)菌類病害防控效果明顯，且市場噻菌銅的價(jià)格適中，能被大多數(shù)種植業(yè)者所接受。噻菌銅在防治其他作物的細(xì)菌性病害時(shí)，通常會(huì)根據(jù)不同作物的發(fā)病部位進(jìn)行噴施或淋施，而煙草青枯病的病原細(xì)菌茄科雷爾氏菌從煙草的根部侵入，主要危害煙柱莖基部等地面及其土壤中的根系等部位，此時(shí)，表面噴施、淋濕等方法施用噻菌銅的效果十分有限。因此，針對(duì)煙草青枯病等根莖病害，可以使用灌根的方式，并且噻菌銅對(duì)環(huán)境較為安全，還能夠與生物防治菌劑協(xié)同作用，符合煙草綠色防控的要求，可促進(jìn)煙草生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。從噻菌銅的作用原理、價(jià)格、施用方式和獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)等方面可看出，噻菌銅是一種可以在煙草病蟲害綠色防控的生產(chǎn)實(shí)踐中推廣應(yīng)用的藥劑。