杜嬋娟,楊 迪 , 葉云峰 ,潘連富 ,張 晉,付 崗
(1 廣西農業(yè)科學院植物保護研究所/廣西作物病蟲害生物學重點實驗室,南寧, 530007;2 廣西農業(yè)科學院園藝研究所,南寧,530007)
百香果Passifloraedulis,學名西番蓮,原產于南美洲熱帶地區(qū),因富含多種營養(yǎng)物質,具有獨特的濃郁香氣,同時兼具食用價值和藥用價值,深受消費者喜愛[1-2]。
我國從20世紀90年代開始引種百香果,主產區(qū)分布包括廣西、廣東、海南、云南和福建等地[3]。截至2018年,我國百香果種植面積4.73萬hm2,鮮果產量達63.5萬t,成為近年來我國大力發(fā)展的新興產業(yè)之一[4]。
隨著百香果產業(yè)的快速發(fā)展,我國百香果種植面積不斷擴大,其病蟲害問題也日益突出[6-13]。其中,可可毛色二孢Lasiodiplodiatheobromae引起的果腐病是近年發(fā)生在百香果果實上新病害[14],可造成果實腐爛,嚴重影響鮮果經濟價值。然而,目前國內鮮見防治百香果采后果腐病的相關研究報道,病害防治困難較大。
為進一步了解百香果果腐病菌的生物學特性,我們研究其相關生物學特性,測定14種殺菌劑對病原菌的室內毒力,為百香果采后果腐病的防治提供參考。
1.1 材料
百香果果腐病菌可可毛色二孢Lasiodiplodiatheobromae,由廣西壯族自治區(qū)農業(yè)科學院植物保護研究所分離與保存。培養(yǎng)基包括馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基(PDA)和察氏培養(yǎng)基[15]。
殺菌劑:植物仿生類,80%乙蒜素乳油,河南科邦化工有限公司產。硫代氨基甲酸酯類,80%代森錳鋅可濕性粉劑,陶氏益農農業(yè)(中國)科技有限公司產。咪唑類,450 g/L咪鮮胺水乳劑,青島中達農業(yè)科技有限公司產。三唑類,250 g/L丙環(huán)唑乳油,山東濰坊雙星農藥有限公司產;430 g/L戊唑醇懸浮劑,江蘇七洲綠色化工股份有限公司產;10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑,先正達南通作物保護有限公司產。苯并咪唑類,50%多菌靈可濕性粉劑,上海悅聯(lián)化工有限公司產。烷基多胺類,400 g/L嘧霉胺懸浮劑,拜耳(中國)有限公司產。甲氧基丙烯酸酯類,25%嘧菌酯懸浮劑,陜西皇牌作物科技有限公司產;22.5%啶氧菌酯懸浮劑,安陽市銳普農化有限公司產;30%吡唑醚菌酯懸浮劑,河南勇冠喬迪農業(yè)科技有限公司產;50%肟菌酯水分散粒劑,河北興柏農業(yè)科技有限公司產。酰胺類,41.7%氟吡菌胺懸浮劑,拜耳(中國)有限公司產;50%啶酰菌胺水分散粒劑,巴斯夫歐洲公司產。
1.2 pH值、溫度和光照的影響試驗
將純化后的病原菌移至PDA平板,28 ℃培養(yǎng)2 d,用滅菌的直徑5 mm打孔器沿菌落邊緣取菌餅,分別接種至pH值3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5和11.0的PDA平板,28 ℃培養(yǎng)36 h;另將菌餅接種至PDA平板后,分別放置在10、13、16、19、22、25、28、31、34、37和40 ℃培養(yǎng)36 h;另將菌餅接種至PDA平板后,分別放置24 h/d光照、12 h/d光暗交替和24 h/d黑暗下,28 ℃培養(yǎng)36 h,每處理重復3次,采用十字交叉法測量各處理菌落直徑。
1.3 不同碳源、氮源的影響試驗
以察氏培養(yǎng)基為基礎培養(yǎng)基,分別用葡萄糖、甘露醇、D-半乳糖、乳糖、山梨醇、果糖、可溶性淀粉、木糖、木糖醇和甘油等含碳化合物,等量置換基礎培養(yǎng)基中的蔗糖,制成不同碳源培養(yǎng)基;用硝酸鉀、甘氨酸、硫酸銨、L-脯氨酸、亞硝酸鈉、L-精氨酸、氯化銨、DL-丙氨酸、L-天冬氨酸和尿素等含氮化合物,等量置換基礎培養(yǎng)基中的硝酸鈉,制成不同氮源培養(yǎng)基,將病原菌菌餅接種至不同碳源或氮源培養(yǎng)基中,重復3次,28 ℃培養(yǎng)36 h,采用十字交叉法測量各處理菌落直徑。
1.4 殺菌劑室內毒力測定
采用平板生長速率法,將供試14種殺菌劑用無菌水配制成母液,分別加入PDA中配制成不同濃度含藥平板。即丙環(huán)唑和苯醚甲環(huán)唑濃度為3.125、6.25、12.5、25、50 mg/L;戊唑醇、多菌靈和吡唑醚菌酯濃度為6.25、12.5、25、50、100 mg/L;乙蒜素、嘧霉胺和咪鮮胺濃度為12.5、25、50、100、200 mg/L;啶氧菌酯和氟吡菌胺濃度為25、50、100、200、400 mg/L;嘧菌酯、肟菌酯和啶酰菌胺濃度為62.5、125、250、500、1 000 mg/L;代森錳鋅濃度為125、250、500、1 000、2 000 mg/L。每平板中央移入菌餅1塊,每濃度重復3次,以不含藥劑的PDA為對照, 28 ℃培養(yǎng)36 h,采用十字交叉法測量菌落直徑,計算相對抑菌率。以藥劑濃度對數(shù)值為自變量(x),相對抑菌率的概率值為因變量(y),進行線性回歸分析,建立毒力回歸方程,計算相關系數(shù)r和抑菌有效中濃度EC50和EC95。相對抑菌率(%)=(對照菌落直徑-藥劑處理菌落直徑)/(對照菌落直徑-5)×100。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
數(shù)據(jù)用Excel 2019匯總、計算平均值和作圖,并采用SPSS 18.0軟件的Duncan’s新復極差法進行方差分析。
2.1 pH值和培養(yǎng)溫度對菌絲生長的影響
從圖1可知,病原菌在pH值3.5~10.5范圍內均可以生長,培養(yǎng)36 h,病原菌菌落直徑13.62 mm以上。當pH值為4.5~5.5時,菌落生長最快且不同處理間差異不顯著(p<0.05),菌落直徑最大可達64.48 mm。當pH值11.0時,病原菌停止生長。病原菌在10~40 ℃范圍內均可生長;培養(yǎng)36 h,以31~34 ℃時菌落生長最快,且差異不顯著(p<0.05),菌落直徑最大可達68.15 mm。當溫度小于16 ℃或大于40 ℃時,病原菌生長緩慢,菌落直徑在7.63 mm以下。
注:不同小寫字母表示處理間存在顯著性差異(p<0.05)。
2.2 碳源、氮源和光照條件對菌絲生長的影響
從表1可知,供試碳源條件下,病原菌均可較好生長。培養(yǎng)36 h,病原菌在以蔗糖、甘油、D-半乳糖、葡萄糖、甘露醇、木糖醇、D-木糖、乳糖、山梨醇和可溶性淀粉為碳源的培養(yǎng)基上生長差異不顯著,菌落直徑為43.20~59.64 mm。病原菌可利用11種供試氮源生長。在以硫酸銨和氯化銨為氮源的培養(yǎng)基上,病原菌生長最迅速,培養(yǎng)36 h,菌落直徑均在74 mm以上。以尿素為氮源的培養(yǎng)基上,病原菌生長最慢,其菌落直徑僅3.34 mm,顯著低于其他氮源處理(p<0.05)。
表1 不同碳源、氮源和培養(yǎng)光照條件對百香果果腐病菌可可毛色二孢Lasiodiplodia theobromae菌絲生長的影響
不同光照條件下,病原菌在PDA上的生長無顯著性差異,菌落直徑均在45 mm以上,說明光照對病原菌菌絲生長的影響不大。
2.3 殺菌劑對病原菌的室內毒力
從表2可知,供試14種殺菌劑對病原菌菌絲生長的抑制作用存在差異。其中,嘧霉胺的毒力最強,EC50為0.004 6 mg/L;其次為戊唑醇、多菌靈、苯醚甲環(huán)唑和丙環(huán)唑,其EC50均小于1 mg/L,分別為0.007 2、0.025 5、0.384 9和0.706 7 mg/L。毒力中等的為咪鮮胺、吡唑醚菌酯、乙蒜素和啶氧菌酯,EC506~76 mg/L。對病原菌的毒力效果較差的殺菌劑為代森錳鋅、肟菌酯、啶酰菌胺和嘧菌酯,EC50均大于100 mg/L。氟吡菌胺的毒力效果最差,其EC50高達1 152.317 6 mg/L。此外,丙環(huán)唑的EC95最小,為33.129 5 mg/L;其次是咪鮮胺和戊唑醇,EC95分別為46.596 5和90.545 9 mg/L,三者的EC95均小于100 mg/L;乙蒜素、苯醚甲環(huán)唑和代森錳鋅的EC95均小于1 000 mg/L,而其余藥劑的EC95均大于1 000 mg/L。
表2 14種殺菌劑對百香果果腐病菌可可毛色二孢Lasiodiplodia theobromae的室內毒力
可可毛色二孢作為一種寄主廣泛的植物病原真菌[16],可引起多種植物果實病害,其生物學特性研究已有大量報道[17-22]。然而,來源于不同寄主的可可毛色二孢的生物學特性存在一定差異[22-24]。筆者2019年在廣西北流、百色等地調查中發(fā)現(xiàn)可可毛色二孢會引起百香果采后果腐病[14]。由于該病害是近年來在百香果上發(fā)生的新病害,目前關于其病原菌的生物學特性及藥劑篩選鮮見報道。研究結果表明,該病原菌在pH值3.5~10.5范圍內均可生長,以pH值4.5~5.5生長最好;10~40 ℃范圍內均可生長,以31~34 ℃生長最好,表明其適應性強,是一種嗜高溫的微生物。該結果與劉小玉等[24]、董章勇等[25]、戴利銘等[26]的報道基本一致。廣西百香果的采收期正值高溫多雨的夏季,濕熱的氣候為果腐病發(fā)生及病害傳播提供了有利條件。病原菌生長對碳源要求并不嚴格,均可利用供試的11種碳源;對氮源利用差異較大,最佳氮源為硫酸銨和氯化銨,利用尿素的能力最差。有研究表明,百香果果皮富含大量的營養(yǎng)物質[27],這為病原菌的生長繁殖提供了條件。由于病原菌利用尿素的能力較差,因此,百香果施肥管理時,噴施含有尿素的葉面肥來補充氮肥,可利于控制該病害的發(fā)生和擴展。
8類14種殺菌劑的室內毒力測定結果表明,三唑類的丙環(huán)唑和戊唑醇、咪唑類的咪鮮胺對病原菌表現(xiàn)出較強的抑制作用,這與戴利銘等[26]、唐利華等[28]、劉樹森等[29]的研究相似。而苯并咪唑類、烷基多胺類、甲氧基丙烯酸酯類和酰胺類的供試殺菌劑對病原菌的EC95值均大于1 000 mg/L,表明這些藥劑對病原菌的抑制效果較差,因此在生產上不推薦使用這類藥劑防治百香果果腐病。由于不同類型的殺菌劑對病害的防治機理不同[30-32],為避免重復施用單一殺菌劑而使病原菌產生抗藥性,可考慮交替使用不同類型的殺菌劑防治病害。此外,本研究調查發(fā)現(xiàn),百香果果腐病菌主要通過果皮上的傷口侵染為害[14]。因此,為預防該病害發(fā)生,可在采收前全園噴施戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑等藥劑;采后則考慮使用咪鮮胺等藥劑。
本研究僅測定了不同殺菌劑對病原菌的室內毒力,由于田間環(huán)境較為復雜,且殺菌劑對病害的防治與病原菌孢子的抗逆性、殺菌劑的穩(wěn)定性、寄主植物的生長環(huán)境等諸多因素有關。因此,室內篩選藥劑在田間施用時,實際防效可能會存在差異。下一步我們將開展田間藥效試驗,進一步驗證殺菌劑的防效,為百香果果腐病的防治提供參考。