薛雅蓉卜元卿劉常宏左廣勝
(1南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,江蘇南京 210023;2生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所國家環(huán)境保護(hù)農(nóng)藥環(huán)境評價(jià)與污染控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇南京 210044;3北京中龍創(chuàng)科技有限公司,北京 100071)
目前,我國用于防治姜腐爛病的農(nóng)藥除了5種明確登記的以外,還有氯化苦、中生菌素2種防效較好的農(nóng)藥。生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)農(nóng)藥的推薦使用方法和用量合理地進(jìn)行防治,才能達(dá)到理想的防治效果。
姜腐爛病泛指能夠引起生姜根部和地下莖腐爛的生姜病害,有姜瘟病、姜莖基腐病、姜青枯病和姜爛脖子病之稱,是一種由茄科雷爾氏菌(Ralstonia solanacearum)等細(xì)菌(邱正明 等,2015)和腐霉菌等真菌(姜子德和戚佩坤,1992)所致的微生物感染性病害。該病可伴隨生姜整個(gè)種植過程,是最為嚴(yán)重的生姜病害,導(dǎo)致姜苗枯萎、減產(chǎn)甚至絕收,成為制約生姜種植業(yè)發(fā)展的瓶頸(劉銘 等,2005;邱正明 等,2015)。姜腐爛病病原菌主要來源于姜種或土壤。因此,選擇有效的殺菌劑類農(nóng)藥處理姜種和土壤是防治該病的有效途徑。
我國目前有5種明確登記用于防治姜腐爛病的備選農(nóng)藥,另有2種防治對象雖未明確包含姜腐爛病,但研究證實(shí)對該病防治效果較好且安全、無殘留的登記農(nóng)藥。來源包括化學(xué)殺菌劑和微生物源殺菌劑,用途包括土壤熏蒸、浸種和灌根等。筆者根據(jù)農(nóng)藥登記信息和相關(guān)文獻(xiàn),對這些農(nóng)藥的使用方法和防效等進(jìn)行了總結(jié),并針對姜腐爛病防治實(shí)踐中用藥存在的問題提出了改進(jìn)建議。
1.1 姜腐爛病登記農(nóng)藥 目前,我國姜腐爛病登記農(nóng)藥包括3種化學(xué)殺菌劑和2種微生物源殺菌劑(表1)。
表1 目前我國姜腐爛病登記農(nóng)藥
1.2.1 氫氧化銅 氫氧化銅為保護(hù)性殺菌劑,對瓜、果、蔬菜、茶葉、煙草、花生、馬鈴薯及花卉等多種作物的早疫病、晚疫病、炭疽病、白粉病、葉斑病、灰霉病、黑星病、瘡痂病、銹病、煙霉病、褐腐病等真菌性病害及十字花科軟腐病、黃瓜角斑病、柑橘潰瘍病等細(xì)菌性病害有較好的防治效果(張武軍,1992)。以氫氧化銅為有效成分的殺菌劑有可殺得、53.8%可殺得2000干懸浮劑、53.8%氫氧化銅水分散粒劑、46%氫氧化銅水分散粒劑等。目前登記產(chǎn)品46%氫氧化銅水分散粒劑由美國杜邦公司生產(chǎn)。
氫氧化銅主要用于種姜消毒和土壤消毒。據(jù)報(bào)道,用有效成分為氫氧化銅的可殺得在種植前浸泡姜種20 min(分),種植后從齊苗開始,每隔15~20 d(天)灌根1次,共灌根4~5次,并在及時(shí)清除病株后用藥灌穴,防效可達(dá)85%以上(吳德廣 等,2003);在播種后覆土前,將可殺得升級產(chǎn)品53.8%可殺得2000干懸浮劑600倍液澆入姜溝或盆栽土中,苗高15 cm時(shí)灌藥1次,之后每隔20 d(天)用藥1次,共用藥5次,接種致病菌后10 d(天),相對防效可達(dá)88.57%(任清盛和于廣霞,2005);每333 m2用53.8%氫氧化銅水分散粒劑 250 g和500 g隨水沖施,施藥14 d(天)后防效分別達(dá)到67.53%和76.62%(曹忠杰 等,2011)。付麗軍等(2019)研究表明,用46%氫氧化銅水分散粒劑800倍液浸種處理對姜青枯病的防效達(dá)86.61%,發(fā)病前用1 500倍液灌根處理防效達(dá)83.30%,表明根據(jù)姜青枯病的發(fā)病規(guī)律提前用藥可取得較好的防治效果。
1.2.2 噻森銅 噻森銅是一種化學(xué)名為N,N’-甲撐-雙-(2-氨基-5-巰基-1,3,4-噻二唑)銅的廣譜低毒殺菌劑,由浙江東風(fēng)化工有限公司研制,具有自主知識產(chǎn)權(quán),已獲取中國發(fā)明專利(ZL00132657.0)(張純標(biāo) 等,2007)。目前登記農(nóng)藥20%噻森銅懸浮劑仍由該公司生產(chǎn)。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,通過葉面噴施20%噻森銅懸浮劑,對細(xì)菌性病害水稻白葉枯病的防效可達(dá)到85.4%~90.7%(王華弟 等,2017),對黃瓜細(xì)菌性角斑病的防效超過65%(易金全 等,2015),灌根防治辣椒青枯病的防效達(dá)到52.33%(佃鍶佳和范鴻雁,2015),對鐮刀菌真菌引起的甘薯蔓割病防效也較好(吳振新,2017)。說明20%噻森銅懸浮劑既可防治某些植物細(xì)菌性病害,也可防治某些植物真菌性病害。但截至目前,尚未見到20%噻森銅懸浮劑防治生姜病害的報(bào)道,建議先采用推薦使用濃度(500~600倍液)和方法(灌根)進(jìn)行小范圍試驗(yàn),獲得可靠結(jié)果后再大面積使用。
1.2.3 硫酸銅鈣 硫酸銅鈣為礦物源全絡(luò)合態(tài)有機(jī)銅素低毒的廣譜性殺菌劑,其早期產(chǎn)品的商品名為多寧。該類物質(zhì)在遇水時(shí)能夠釋放出具有殺菌活性的銅離子,可防治植物真菌性病害和細(xì)菌性病害,廣泛用于防治蘋果、梨、葡萄、棗、柑橘等果樹病害,也可用于防治生姜軟腐病、姜瘟病、魔芋軟腐病等蔬菜病害(印家厚,2002;王江柱,2013)。
目前硫酸銅鈣登記產(chǎn)品有1個(gè),為77%硫酸銅鈣可濕性粉劑,由西班牙艾克威化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn),推薦使用方式為噴淋、灌根,推薦使用濃度為600~800倍液。但未見該類產(chǎn)品防治姜腐爛病的研究報(bào)道,有必要先用推薦使用方式及濃度進(jìn)行小范圍試驗(yàn),待明確其防治生姜腐爛病的效果后再大面積使用。
1.2.4 蠟質(zhì)芽孢桿菌 芽孢桿菌是一類重要的生防微生物,可通過產(chǎn)生抗菌物質(zhì)、溶菌作用等發(fā)揮生防作用(陳志誼 等,2012)。利用芽孢桿菌已開發(fā)多種微生物殺菌劑類農(nóng)藥,目前登記農(nóng)藥所用菌種包括枯草芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌、蠟質(zhì)芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌、堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌、海洋芽孢桿菌,這些產(chǎn)品均具有高效、安全、環(huán)保等特點(diǎn)。目前用于防治姜腐爛病的蠟質(zhì)芽孢桿菌登記產(chǎn)品有1個(gè),為含孢子8億個(gè)·g-1蠟質(zhì)芽孢桿菌可濕性粉劑,由山東泰諾藥業(yè)有限公司生產(chǎn),推薦使用方式包括浸泡姜種和順壟灌根;浸泡100 kg姜種推薦使用量為240~320 g,推薦浸泡時(shí)間為30 min(分);順壟灌根每667 m2推薦使用量為400~800 g。
關(guān)于蠟質(zhì)芽孢桿菌可濕性粉劑防治姜腐爛病的使用方法及效果,僅有吳光輝等(2016)的報(bào)道,在田間初見姜瘟病時(shí),用含孢子8億個(gè)·g-1蠟質(zhì)芽孢桿菌可濕性粉劑300倍液灌根和800倍液噴霧,其后每隔10 d(天)用藥1次,連續(xù)施藥3次,最終防效達(dá)70.60%。說明含孢子8億個(gè)·g-1蠟質(zhì)芽孢桿菌可濕性粉劑能有效防治姜腐爛病。
1.2.5 多粘類芽孢桿菌 多粘類芽孢桿菌是芽孢桿菌科類芽孢桿菌屬的革蘭氏陽性細(xì)菌,多數(shù)具有防病促生等作用,廣泛分布于土壤、植物體表及體內(nèi),以植物根際土壤分布較多(田宇曦 等,2017;張楠 等,2017)。多粘類芽孢桿菌HY96-2菌株具有廣譜拮抗植物病原細(xì)菌和真菌的作用,由華東理工大學(xué)與上海澤元海洋生物技術(shù)有限公司合作,于2004年開發(fā)出國內(nèi)外第1個(gè)用于防治植物土傳病害青枯病和枯萎病的多粘類芽孢桿菌微生物農(nóng)藥—0.1 cfu·g-1多粘類芽孢桿菌細(xì)粒劑,商品名為康地蕾得。該農(nóng)藥對包括姜瘟病在內(nèi)的十幾種作物病害防治效果可達(dá)70%~90%。其防病機(jī)制主要有:①抗菌物質(zhì)對病原菌的抑制和殺死作用。② 菌的位點(diǎn)競爭作用。③ 誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性。④ 促進(jìn)植物生長(李元廣,2005;魏鴻剛和李淑蘭,2008;李元廣 等,2012)。
將0.1 cfu·g-1多粘類芽孢桿菌(康地蕾得)細(xì)粒劑用于防治生姜腐爛病的研究報(bào)道有2個(gè):羅澤科等(2006)于生姜播種前用500倍液浸種2 h(小時(shí)),播種時(shí)按每667 m25~8 kg的用量撒施于種植溝內(nèi),播種和齊苗時(shí)分別用300~400倍液灌根,培土前撒施于植株周圍,以及在田間出現(xiàn)病株后用300~400倍液灌根,防效達(dá)到74.4%;姚繼貴(2006)采用田間小區(qū)試驗(yàn)檢測的防效也達(dá)到了75.4%。
在0.1 cfu·g-1多粘類芽孢桿菌(康地蕾得)細(xì)粒劑的基礎(chǔ)上,上海澤元海洋生物技術(shù)有限公司和華東理工大學(xué)生物反應(yīng)器工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作,研發(fā)出10億cfu·g-1多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑(專利公開號:CN101243801),具有比康地蕾得更好的防病促生效果及方便使用的特點(diǎn)(李元廣等,2012)。目前由武漢科諾生物科技股份有限公司登記的10億cfu·g-1多粘類芽孢桿菌可濕性粉劑和康地蕾得的關(guān)系尚不清楚,也未看到其在防治生姜腐爛病上的相關(guān)報(bào)道,可參考其推薦使用量(每667 m2用量500~1 000 g)、推薦使用方式(噴淋、灌根)以及其他多粘類芽孢桿菌產(chǎn)品的使用頻率等防治姜腐爛病。
2.1 氯化苦土壤熏蒸消毒劑 氯化苦又名硝基氯仿,化學(xué)名為三氯硝基甲烷,是一種對細(xì)菌、真菌、線蟲、昆蟲、鼠類均有殺滅作用的化學(xué)劑(殷嘉光,2012)。夏德鑫(1984)最早用氯化苦熏蒸生姜連作土壤,對姜腐爛病的防效為50.67%。郭曉麗等(2000)用99.9%氯化苦熏蒸土壤,防效達(dá)到74.95%。劉升基等(2001)將99%氯化苦按每平方米33.3 mL的用量處理上一年幾乎絕收的姜田:用專用注射器,按行距30 cm,孔距30 cm,每孔3 mL的量注入20 cm深的土層中,覆蓋厚度為0.004 mm的地膜;15 d(天)后揭膜,并用鐵锨翻地;21 d(天)后選擇未經(jīng)藥劑處理的無病姜種播種;第2年不經(jīng)氯化苦熏蒸繼續(xù)種姜;試驗(yàn)結(jié)果表明,第1年防效達(dá)到100%,第2年防效仍超過99%。王文博等(2008)在氯化苦熏蒸過的土壤中栽種甜瓜、草莓、生姜、茄子、菠菜等蔬菜,收獲樣品均未檢測出氯化苦殘留。說明利用氯化苦熏蒸土壤可以有效防治姜腐爛病等土傳病害,并且不影響種植作物的食用安全性。近幾年,我國土壤熏蒸技術(shù)項(xiàng)目首席科學(xué)家、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所曹坳程研究員團(tuán)隊(duì)大力推廣采用氯化苦熏蒸土壤防治作物土傳病害(楊光,2015;曹坳程 等,2017)。
目前,登記號為PD84129的殺菌劑99.5%氯化苦由遼寧省大連綠峰化學(xué)股份有限公司生產(chǎn),登記使用方法為土壤熏蒸,登記防治對象包括黃萎病菌、枯萎病菌、青枯病菌、疫霉菌、根結(jié)線蟲。有研究表明,氯化苦熏蒸劑對防治生姜腐爛病有較好的效果,因此,該殺菌劑已在多地用于生姜種植前的土壤熏蒸殺菌。但因該類物質(zhì)高毒且氣味難聞,一般應(yīng)由經(jīng)過專門培訓(xùn)的技術(shù)人員在有防護(hù)措施的前提下,嚴(yán)格按照操作規(guī)程及允許使用量使用。
2.2 中生菌素 中生菌素是由淡紫灰鏈霉菌海南變種產(chǎn)生的一種堿性水溶性N-糖甙類抗生素,是20世紀(jì)90年代由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物防治研究所研制的一種廣譜生物殺菌劑(謝德齡 等,1995),曾用名為克菌康(秦善秀 等,2004)。
目前登記的中生菌素類產(chǎn)品有10余個(gè),生產(chǎn)企業(yè)有華北制藥河北華諾有限公司、福建凱立生物制品有限公司、山東億嘉農(nóng)化有限公司等。登記防治對象包括黃瓜細(xì)菌性角斑病、番茄青枯病等蔬菜病害,還有蘋果輪紋病和煙草青枯病等。所有目前登記產(chǎn)品的防病對象均未包含姜瘟病等生姜病害,但文獻(xiàn)報(bào)道中生菌素類產(chǎn)品對姜腐爛病也有較好的防效。秦善秀等(2004)曾用廈門凱立生物制品有限公司生產(chǎn)的3%克菌康可濕性粉劑300倍液,于生姜種植前浸種10 min(分),種植后于經(jīng)驗(yàn)發(fā)病前10~15 d(天),以及第1次用藥后10 d(天)和20 d(天),每667 m2用400 kg 500倍液灌根,最后一次施藥后的15 d(天)和30 d(天)進(jìn)行調(diào)查,防效分別達(dá)到72.4%和73.5%。朱志剛等(2017)利用福建凱立生物制品有限公司生產(chǎn)的98%中生菌素進(jìn)行盆栽染毒防病試驗(yàn),結(jié)果顯示,用3.33 mg·L-1中生菌素浸種處理24 h(小時(shí))后再接種生姜青枯菌,接種后32 d(天)對生姜青枯病的防效可達(dá)75.9%。付麗軍等(2019)用6%中生菌素水分散粒劑浸種處理10 min(分),對姜青枯病的防效達(dá)84.86%。
3.1 存在的主要問題 筆者近2 a(年)從山東濰坊生姜種植區(qū)了解到,在防治姜腐爛病過程中普遍存在“病急亂用藥”的問題。主要體現(xiàn)在:① 對登記農(nóng)藥品種不了解,購買各種宣傳產(chǎn)品。② 不考慮農(nóng)藥配伍,尤其是將微生物農(nóng)藥與其他殺菌劑隨意搭配使用,導(dǎo)致功能微生物被殺死或抑制,使微生物農(nóng)藥失效。③ 不按照要求劑量和頻率用藥,誤以為越多越好。不但增加了成本,還可能導(dǎo)致藥害或加重環(huán)境污染,尤其是過多使用銅制劑可導(dǎo)致藥害(李金堂 等,2012)。④ 使用方式不合適。比如用噴霧法防治姜腐爛病。因姜腐爛病病原菌主要存在于土壤中和生姜根部,噴霧法不能使有效量的藥液到達(dá)根部土壤,導(dǎo)致防效不佳。⑤ 使用時(shí)機(jī)不合適。許多種植戶往往在發(fā)病后才用藥,希望殺菌藥物起到治療作用。但姜腐爛病一旦發(fā)生就很難控制,最終導(dǎo)致病害大面積發(fā)生。
3.2 建議 ① 盡可能使用登記農(nóng)藥,因不同地區(qū)導(dǎo)致姜腐爛病的病原并不完全相同,建議使用在本地證實(shí)有效的殺菌劑,按照說明書推薦用量,以浸種和灌根的方式為主。② 使用微生物農(nóng)藥時(shí)要注意搭配禁忌,不能隨意和其他化學(xué)農(nóng)藥混合或搭配使用。 ③ 生產(chǎn)上以防為主,在下面幾個(gè)重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)務(wù)必使用殺菌劑:種植前用氯化苦等熏蒸劑進(jìn)行土壤消毒;種植時(shí)用藥物浸泡姜種并沿種植溝噴灑殺菌劑;生長期小培土、大培土、人工灌溉前一定要用殺菌劑灌根。此外,對于不產(chǎn)生藥害且對環(huán)境友好的微生物農(nóng)藥,可在生姜整個(gè)生長期的其他時(shí)間,每隔15~20 d(天)進(jìn)行灌根及整株噴施透根效果更好。