高愛軍,魯 湘,劉 勇,譚新球,戴建平,張玉燭,李巳夫,
(1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所,湖南 長(zhǎng)沙 410125;2.隆平農(nóng)業(yè)科技黃埔研究院,廣東廣州 510715;3.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,湖南 長(zhǎng)沙 410125)
水稻是世界上最重要的糧食作物之一,它容易受到多種病害的侵害,包括真菌性病害、細(xì)菌性病害和病毒病[1-2]。水稻白葉枯病和細(xì)菌性條斑病是水稻生產(chǎn)中最常見的兩種細(xì)菌性病害,分別由稻黃單胞菌(X.oryzae)的兩個(gè)致病變種引起,即水稻白葉枯病菌(X.oryzaepv.oryzae,Xoo)和條斑病菌(X.oryzaepv.oryzicola,Xoc)[3-4]。這兩種病害在我國(guó)水稻產(chǎn)區(qū)廣泛流行,特別是在華南稻區(qū),由于華南稻區(qū)多臺(tái)風(fēng)天,水稻葉片摩擦產(chǎn)生微傷口導(dǎo)致細(xì)菌侵入水稻葉片發(fā)病造成水稻大面積減產(chǎn),每年造成的產(chǎn)量損失高達(dá)10%~30%[5-6]。
長(zhǎng)期以來(lái),水稻細(xì)菌性病害的防治基本依賴于化學(xué)殺菌劑,主要有噻森銅、噻菌銅、氯溴異氰尿酸、代森銨等[7]。長(zhǎng)期使用化學(xué)藥劑不僅導(dǎo)致微生物產(chǎn)生抗藥性,防效下降,而且嚴(yán)重污染環(huán)境,對(duì)非靶標(biāo)生物也存在安全性風(fēng)險(xiǎn)[8]。隨著人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和安全的要求提高,這些殺菌劑的使用將受到嚴(yán)格的限制。嗜硫小紅卵菌HNI-1 被認(rèn)為是一種潛在的生防微生物,其在水稻細(xì)菌性病害的田間防治上的應(yīng)用研究較少。華南稻區(qū)是細(xì)菌性病害多發(fā)地,試驗(yàn)旨在評(píng)價(jià)嗜硫小紅卵菌HNI-1 菌劑對(duì)水稻白葉枯病和細(xì)菌性條斑病的防效,為其應(yīng)用于水稻細(xì)菌性病害防治提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)在廣東省廣州市黃埔區(qū)新龍鎮(zhèn)洋田村進(jìn)行,試驗(yàn)地是典型的“水稻—蔬菜”輪作模式,試驗(yàn)地面積0.2 hm2,砂壤土,有機(jī)質(zhì)含量41.3 g/kg,pH值為5.43,前茬作物為菜薹。土壤肥力均勻,田面耕耙平整。所有試驗(yàn)小區(qū)栽培及水肥管理?xiàng)l件一致,且與本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐一致。
供試藥劑為2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌 HNI-1 懸浮劑(長(zhǎng)沙艾格里生物科技有限公司),對(duì)照藥劑為20%噻菌銅懸浮劑(浙江龍灣化工有限公司),供試水稻品種為玉針香(湖南省水稻研究所)。
1.3.1 田間試驗(yàn)處理與小區(qū)設(shè)置 水稻白葉枯病防治試驗(yàn)設(shè)置以下5 個(gè)處理:(1)2.0 億CFU/mL嗜 硫 小 紅 卵 菌HNI-1 懸 浮 劑100 mL/667m2;(2)2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑200 mL/667m2;(3)2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌HNI-1懸浮劑300 mL/667m2;(4)對(duì)照藥劑20%噻菌銅懸浮劑100 mL/667m2;(5)清水對(duì)照。每個(gè)處理3 次重復(fù),共15 個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)6 m,寬5 m,小區(qū)面積30 m2,各處理小區(qū)采取隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)田翻耕后按設(shè)定小區(qū)做區(qū)埂,區(qū)埂用塑料薄膜覆蓋,要求埂高15~20 cm 左右,埂寬15 cm 左右,小區(qū)間留有排水溝,寬50 cm,以保證小區(qū)之間確保獨(dú)立排灌,不串排灌。
水稻細(xì)菌性條斑病防治試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)和小區(qū)設(shè)置同上。
1.3.2 播栽時(shí)期與田間管理 試驗(yàn)田塊水稻于2022年7 月16 日播種,8 月8 日移栽,密度為18 cm×23 cm,移栽時(shí)選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的秧苗移栽,四周留有保護(hù)行。施肥用量為基肥(碳酸氫銨)30 kg/667m2,追肥尿素 10 kg/667m2、復(fù)合肥 20 kg/667m2。田間噴施常規(guī)除草劑和殺蟲劑,全程不用殺菌劑,田間管理按當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培模式管理。
1.3.3 施藥時(shí)間和次數(shù) 供試藥劑2.0 億CFU/mL嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑和對(duì)照藥劑20%噻菌銅懸浮劑分別于2022 年9 月5 日水稻分蘗末期進(jìn)行第1 次施藥,9 月12 日水稻孕穗初期進(jìn)行第2 次施藥,9 月19 日水稻孕穗中期進(jìn)行第3 次施藥,共施藥3次。用噴藥液40 kg/667m2對(duì)植株進(jìn)行全株莖葉均勻噴霧,空白對(duì)照噴等量清水。施藥機(jī)械為背負(fù)式手動(dòng)壓縮噴霧器(騰飛牌3WBS-16 型,浙江臺(tái)州市路橋奇勇塑料廠),工作壓力為0.2~0.4 MPa,單彎噴頭。
1.4.1 水稻白葉枯病防效調(diào)查 由于施藥前所有小區(qū)均發(fā)生白葉枯典型病害癥狀,故未做藥前基數(shù)調(diào)查。施藥后觀察水稻的生長(zhǎng)情況,待病情基本穩(wěn)定時(shí),即末次藥后14 d(即10 月3 日)調(diào)查病葉數(shù)與發(fā)病嚴(yán)重度,根據(jù)公式(1)(2)計(jì)算病情指數(shù)、防效。每小區(qū)五點(diǎn)法取樣,每點(diǎn)取50 株,每株調(diào)查旗葉及旗葉以下2 片葉。記錄病葉數(shù)和相應(yīng)病級(jí),分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):0 級(jí),無(wú)??;1 級(jí),病斑面積為葉面積10%以下;3 級(jí),病斑面積為葉面積11%~25%;5 級(jí),病斑面積為葉面積26%~45%;7 級(jí),病斑面積為葉面積46%~65%;9 級(jí),病斑面積為葉面積65%以上。
1.4.2 水稻細(xì)菌性條斑病防效調(diào)查 于第1 次施藥前(2022 年9 月5 日)調(diào)查基數(shù),第2 次施藥前(2022年9 月12 日),第3 次施藥前(2022 年9 月19 日),第3 次施藥后7 d(2022 年9 月26 日)、14 d(2022年10 月3 日)進(jìn)行防效調(diào)查,共調(diào)查5 次,調(diào)查病葉數(shù)與發(fā)病嚴(yán)重度,根據(jù)公式(1)(3)計(jì)算病情指數(shù)、防效。每小區(qū)采用五點(diǎn)對(duì)角線取樣方法,每點(diǎn)調(diào)查25 株,每株水稻選取3 片葉,選取旗葉及旗葉下第1 片和第2 片葉進(jìn)行調(diào)查;若旗葉未抽出,則調(diào)查從底部向上數(shù)第2 片葉及以上2 片葉。記錄病葉數(shù)和相應(yīng)病級(jí),分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):0 級(jí),葉片無(wú)病斑;1級(jí),葉片僅有小點(diǎn)半透明水漬狀病斑,占葉面積的1%以下;3 級(jí),葉片有零星短而窄條病斑,占葉面積的1%~5%;5 級(jí),葉片病斑較多,占葉面積6%~25%;7 級(jí),葉片上病斑較密,占葉面積26%~50%;9 級(jí),葉片病斑密布,占葉面積51%以上,葉片變橙褐色、卷曲、枯死。
數(shù)據(jù)采用 Microsoft Excel 2010 處理,采用DPS 7.05 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件中的Duncan 新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析。
如表1 所示,末次藥后14 d 調(diào)查,2.0 億 CFU/mL 嗜硫小紅卵菌 HNI-1 懸浮劑100、200、300 mL/667m2劑量對(duì)白葉枯病的病情指數(shù)均顯著低于空白對(duì)照且與對(duì)照藥劑20%噻菌銅懸浮劑100 mL/667m2處理相比無(wú)顯著差異;2.0 億 CFU/mL嗜硫小紅卵菌 HNI-1 懸浮劑對(duì)白葉枯病的防效在56.76%~69.48%之間,其中高劑量300 mL/667m2處理的防效最好,為69.48%,高于對(duì)照藥劑處理,但差異不顯著。
表1 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑防治水稻白葉枯病的田間藥效
由表2 可知,第1 次、第2 次施藥后7 d,試驗(yàn)藥劑2.0 億 CFU/mL 嗜硫小紅卵菌 HNI-1 懸浮劑100、200、300 mL/667m2處理對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的防效分別在54.60%~63.99%、65.39%~74.38%之間,試驗(yàn)藥劑3 處理防效與對(duì)照藥劑相比無(wú)顯著性差異;第3 次施藥后7 d,試驗(yàn)藥劑3 處理對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的防效在68.88%~77.60%之間,試驗(yàn)藥劑3 處理防效與對(duì)照藥劑相比無(wú)顯著性差異;第3 次施藥后14 d,試驗(yàn)藥劑3 處理對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的防效在62.49%~72.98%之間,與第3 次施藥后7 d 防效相比稍有下降,試驗(yàn)藥劑100、200 mL/667m2處理防效與對(duì)照藥劑相比無(wú)顯著性差異,試驗(yàn)藥劑300 mL/667m2處理防效顯著性高于對(duì)照藥劑處理。
表2 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑防治水稻細(xì)菌性條斑病的田間藥效
追求優(yōu)質(zhì)、新鮮、無(wú)毒、安全的農(nóng)產(chǎn)品已成為全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。過度使用化學(xué)農(nóng)藥會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)系統(tǒng),污染空氣和水,從而對(duì)人類健康和環(huán)境造成危害。在綠色農(nóng)業(yè)中,各種微生物制劑已代替化學(xué)農(nóng)藥用于控制農(nóng)作物病蟲害,其中光合細(xì)菌(PSB)是一種能夠進(jìn)行光合作用[9]的原核生物。這些細(xì)菌可以在有氧或厭氧條件下生長(zhǎng),并可使用有機(jī)或無(wú)機(jī)物質(zhì)作為電子供體來(lái)固定N2和CO2[10-11],其作用機(jī)理主要是拮抗、誘導(dǎo)抗病、誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性(ISR)等[12]。嗜硫小紅卵菌HNI-1 屬于光合細(xì)菌。羅路云等[13]研究表明2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑用量在300~600 mL/hm2對(duì)水稻稻曲病和稻瘟病有較好的控制作用,王秀芝等[14]研究表明嗜硫小紅卵菌HNI-1 菌劑噴霧和噻蟲嗪灌根的方法相結(jié)合能有效控制病毒病介體昆蟲煙粉虱和增強(qiáng)植物抗病性從而提高番茄病毒病的防控效果。符偉等[15]研究表明2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑400~600 mL/667m2灌根處理2~3 次對(duì)番茄根結(jié)線蟲病的防治效果為為60%~75%。
試驗(yàn)結(jié)果表明,2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑對(duì)水稻白葉枯病和細(xì)菌性條斑病均有較好的防治效果。末次藥后14 d,300 mL/667m2處理對(duì)水稻白葉枯病的防效高于對(duì)照藥劑20%噻菌銅懸浮劑100 mL/667m2處理,但差異不顯著;300 mL/667m2處理對(duì)水稻細(xì)菌性條斑病的防效顯著高于對(duì)照藥劑處理。
試驗(yàn)期間未發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)藥劑對(duì)水稻產(chǎn)生黃化斑點(diǎn)、失綠白化、畸形扭曲、抑制生長(zhǎng)等影響,同時(shí)未發(fā)現(xiàn)藥劑對(duì)非靶標(biāo)和其他野生生物的影響,表明該菌劑使用非常安全。建議該菌劑用量200~300 mL/667m2進(jìn)行防治,間隔7~10 d 施藥一次,施藥3次。在水稻白葉枯病和細(xì)菌性條斑病發(fā)病初期施藥,施藥時(shí)注意所有藥劑噴霧時(shí)間應(yīng)在早晨和傍晚進(jìn)行,避免在高溫強(qiáng)光下施藥。由于生物制劑噴霧量是保證其防效的關(guān)鍵因素,如果采用植保無(wú)人機(jī)大面積噴霧,噴霧量不能低于20 L/667m2,并且相應(yīng)增加藥劑濃度和噴施次數(shù)。