蔣晶晶 周昭旭 杜蕙
摘要:采用生長速率法測定了5種生物源農(nóng)藥對梨樹腐爛病菌菌絲生長的抑制效果。結(jié)果表明,除10%煙堿水劑外,其他4種生物源農(nóng)藥對梨樹腐爛病菌均具有顯著的抑制作用。當(dāng)0.3%丁子香酚可溶液劑、0.3%苦參堿乳油、0.4%蛇床子素可溶液劑、0.5%小檗堿水劑質(zhì)量濃度分別為0.500 00、2.500 00、2.500 00、5.000 00 μg/mL時,其對梨樹腐爛病菌菌絲生長的抑制率分別為94.9%、98.9%、94.5%和96.9%,EC50分別為0.083 0、0.144 9、0.233 9、0.268 7 μg/mL;10%煙堿水劑的室內(nèi)毒力最差,EC50為6 344.617 0 μg/mL。綜上所述,0.3%丁子香酚可溶液劑、0.3%苦參堿乳油、0.4%蛇床子素可溶液劑、0.5%小檗堿水劑對梨樹腐爛病室內(nèi)毒力較好。
關(guān)鍵詞:梨樹腐爛病菌;生物源農(nóng)藥;毒力測定;生長速率法
中圖分類號:S476? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? 文章編號:1001-1463(2020)05-0025-05
doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2020.05.007
Toxicity Determination of Five Biological Source Pesticides Against Valsa mali var. pyri
JIANG Jingjing 1,2, ZHOU Zhaoxu 1,2, DU Hui 1,2
(1. Institute of Plant Protection, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China;? ? ? ?2. Scientific Observing and Experimental Station of Crop Pests in Tianshui, Ministry of Agriculture, Gangu? Gansu 741299, China)
Abstract:In this study, the inhibitory effects of five different biological source pesticide on mycelial growth by the method of mycelial growth rate. The results showed that except for 10% nicotine AS were the lowest toxic, four kinds of biological source pesticide had siginificant inhibitory effects on the growth of Valsa mali var. pyri. when the mass concentration of eugenol 0.3% SL, matrine 0.3% EC, osthole 0.4% SL, berberine 0.5% AS were 0.500 00, 2.500 00, 2.500 00 and 5.000 00 μg/mL, the inhibitation rate on mycelial growth were 94.9%、98.9%, 94.5% and 96.9%, and the EC50 values were 0.083 0、 0.144 9、0.233 9、0.268 7 μg/mL respectively. Nicotine 10% AS were the lowest toxic, EC50 values were 6 344.617 0 μg/mL. In summary, among the five kinds of biological source pesticide, eugenol 0.3% SL, matrine 0.3% EC, osthole 0.4% SL, berberine 0.5% AS had good inhibitory effects.
Key words:Valsa mali var. pyri;Biological source pesticide;Toxicity measurement;Growth rate method
梨樹腐爛病由黑腐皮殼菌梨變種(Valsa mali var. pyri)引起,是梨樹生產(chǎn)上危害最嚴(yán)重的病害之一[1 ]。該病主要危害梨樹的主干、主枝和側(cè)枝,輕時造成樹皮組織腐爛壞死、樹勢衰弱、果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量下降,嚴(yán)重時引起整樹枯死,被果農(nóng)稱之為果樹“癌癥”。目前,該病在我國主要梨產(chǎn)區(qū)(新疆、西北、華北等地區(qū)最為嚴(yán)重)均有發(fā)生,發(fā)病率達(dá)55.4%[2 ]。其中甘肅省梨樹腐爛病發(fā)病率高達(dá)62%,已成為嚴(yán)重制約全省梨果產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的主要障礙之一 [3 ]。
目前化學(xué)防治仍是防治梨樹腐爛病的重要手段,但化學(xué)殺菌劑的大量高強(qiáng)度使用,導(dǎo)致了腐爛病菌對福美胂、石硫合劑等多種化學(xué)殺菌劑產(chǎn)生了抗藥性[4 - 5 ],并造成農(nóng)藥殘留等問題,對人類健康、生態(tài)環(huán)境造成一定的威脅[6 ]。為了梨樹產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,急需尋找安全有效,毒副作用小且對環(huán)境安全的殺菌劑。生物農(nóng)藥具有低毒、低殘留、環(huán)境友好和不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn),對食品安全具有重要作用[7 ]。植物源農(nóng)藥是來源于大自然的天然農(nóng)藥,是代替化學(xué)農(nóng)藥的首選生物農(nóng)藥之一。我們采用菌絲生長速率法測定了5種植物源農(nóng)藥對梨樹腐爛病菌菌落生長的抑制作用,以期為梨樹腐爛病的生物防治提供參考。
1? ?材料與方法
1.1? ?供試材料
供試生物源藥劑有0.3%苦參堿乳油(楊凌馥稷生物科技有限公司)、10%煙堿水劑(武漢楚強(qiáng)生物科技有限公司)、0.5%小檗堿水劑(楊凌馥稷生物科技有限公司)、0.3%丁子香酚可溶液劑(保定市亞達(dá)益農(nóng)農(nóng)業(yè)科技有限公司)、0.4%蛇床子素可溶液劑(楊凌馥稷生物科技有限公司)。供試病原菌為梨樹腐爛病菌(Valsa mali var. pyri),由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所植病研究室分離保存。
1.2? ?試驗方法
1.2.1? ?病菌活化及其培養(yǎng)? ?挑取單孢純化保存于4 ℃冰箱中的梨樹腐爛病菌接種于PDA培養(yǎng)基中央,并置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱黑暗培養(yǎng)3 d,保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2? ?室內(nèi)毒力測定? ?采用平皿法測定[8 ]。將每種供試藥劑用無菌水稀釋溶解后加入60 mL、50 ℃左右的PDA培養(yǎng)基中,分別配制成5個濃度梯度的含藥平板(表1)。供試菌株活化培養(yǎng)3 d后,在接近菌落邊緣生長一致的地方打取直徑為5 mm的菌餅,分別接入含藥平板中央,以不含藥PDA培養(yǎng)基為空白對照,每處理3次重復(fù),置于26 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)觀察,第3 d采用十字交叉法量取菌落直徑,計算藥劑對梨樹腐爛病菌菌絲生長的抑制率。
菌絲生長抑制率=[(對照菌落直徑-處理菌落直徑)/ 對照菌落直徑]×100%
1.3? ?數(shù)據(jù)分析
用Excel、SPSS17.0分析各處理濃度的對數(shù)值(X)和菌絲生長抑制率幾率值(Y),求毒力回歸方程和相關(guān)系數(shù),得出生物農(nóng)藥對梨樹腐爛病菌的抑制中濃度值(EC50),比較各藥劑的毒力效果。
2? ?結(jié)果與分析
2.1? ?5種生物源藥劑對梨樹腐爛病菌菌絲生長的抑制作用
5種生物源農(nóng)藥對梨樹腐爛病菌菌絲生長均有不同程度的抑制效果(表2)。其中0.3%丁子香酚可溶液劑對梨樹腐爛病的抑制效果最好,在質(zhì)量濃度0.031 25~0.500 00 μg/mL范圍內(nèi)的抑制率為15.9%~94.9%;0.4%蛇床子素可溶液劑在質(zhì)量濃度0.156 25~2.500 00 μg/mL范圍內(nèi)的抑制率為54.4%~ 94.5%;0.3%苦參堿乳油在質(zhì)量濃度0.156 25~2.500 00 μg/mL范圍內(nèi)的抑制率為31.2%~98.9%;0.5%小檗堿水劑在質(zhì)量濃度0.312 50~5.000 00 μg/mL范圍內(nèi)的抑制率為54.4%~96.9%。10%煙堿水劑的抑制效果最差,質(zhì)量濃度達(dá)到? ? ?5 120 μg/mL時抑制率僅為48.7%。
2.2? ?5種生物源藥劑對梨樹腐爛病菌室內(nèi)毒力測定結(jié)果
室內(nèi)毒力測定結(jié)果(表3,圖1)表明,5種生物源農(nóng)藥對梨樹腐爛病菌均表現(xiàn)出一定的毒力效果,但不同殺菌劑間的毒力差別較大。經(jīng)EC50分析表明,0.3%丁子香酚可溶液劑對梨樹腐爛病菌的抑制作用最強(qiáng),其EC50為0.083 0 μg/mL;其次為0.4%蛇床子素可溶液劑、0.3%苦參堿乳油、0.5%小檗堿水劑,EC50值分別為0.144 9、0.233 9、0.268 7 μg/mL;10%煙堿水劑的效果較差,其EC50為6 344.617 0 μg/mL。
3? ?結(jié)論與討論
供試的5種生物源農(nóng)藥中,除10%煙堿水劑外,其余4種藥劑對梨樹腐爛病都表現(xiàn)出較好的毒力效果,EC50均小于0.3 μg/mL。其中0.3%丁子香酚可溶液劑表現(xiàn)突出,EC50僅為0.083 0 μg/mL。丁子香酚存在于丁香油、樟腦油、肉桂皮油等中,在人類、動物等疾病防治中應(yīng)用較多。林述平等[9 ]進(jìn)行了丁子香酚對辣椒疫霉菌的室內(nèi)毒力和田間防效測定,無論是室內(nèi)還是田間試驗,丁子香酚均具有與化學(xué)殺菌劑相當(dāng)?shù)姆佬АCS興等[10 ]研究發(fā)現(xiàn)0.3%丁子香酚可溶液劑可作為抑制蘋果樹腐爛病菌的最佳藥劑。
苦參堿是從豆科植物苦豆子、苦參中提取的生物堿,內(nèi)含殺菌活性物質(zhì),低毒??鄥A對蚜蟲、螨類、粉虱、菜青蟲、林木病原菌等具有殺蟲作用[11 ],現(xiàn)階段對于苦參堿水劑在醫(yī)用抗癌和蟲害防治方面的應(yīng)用較多,在病害防治方面相對較少[12 ]。孟晶巖 等[13 ]比較了腐殖酸銅水劑與苦參堿水劑對蘋果樹腐爛病菌的毒力與田間藥效,證明0.5%苦參堿水劑對蘋果樹腐爛病病菌的EC50為9.97 μg/mL,室內(nèi)和田間抑制效果優(yōu)于福美胂。本試驗中,0.3%苦參堿乳油對梨樹腐爛病菌EC50僅為0.144 9 μg/mL,具有較高的抑菌活性,抑制效果優(yōu)于前人所做的苦參堿對蘋果腐爛病菌的毒力測定。
蛇床子素主要存在于傘形花科和蕓香科植物中,在菊科和豆科少數(shù)種中也有分布[14 ]。有學(xué)者對蛇床子素作為農(nóng)用植物源殺菌劑的抑菌作用進(jìn)行了研究。蔣晶晶等[15 ]報道,天然化合物蛇床子素對6種植物病原真菌有不同的抑制活性,其EC50值為3.628~11.371 μg/mL。本試驗中0.4%蛇床子素可溶液劑對梨樹腐爛病菌EC50值為0.144 9 μg/mL,對梨樹腐爛病菌的抑制作用很強(qiáng)。綜合其他學(xué)者的研究與本試驗結(jié)果,蛇床子素具有殺菌譜廣等特點(diǎn),其在農(nóng)作物病害的綠色防控中有著廣泛的應(yīng)用前景。
小檗堿又稱黃連素,是從毛茛科黃連屬植物黃連、黃柏的根莖中提取的異喹啉類生物堿[16 ]。目前,除了廣泛用于醫(yī)藥方面,在農(nóng)業(yè)方面也有較高的應(yīng)用價值。董增賢 等[17 ]用小檗堿防治蘋果樹腐爛病,田間防治效果優(yōu)于福美坤,表現(xiàn)出較好的防效。毛維興等[18 ]用小檗堿對蘋果樹腐爛病做了室內(nèi)活性評價,測定了其抑制菌絲生長的EC50為168.9 μg/mL,對孢子萌發(fā)抑制的EC50為65.22 μg/mL,結(jié)果顯著低于本試驗中測定的小檗堿對梨樹腐爛病菌的EC50,表明小檗堿對不同病菌的變種毒力存在較大的差異。
本試驗中,丁子香酚、蛇床子素、苦參堿、小檗堿對梨樹腐爛病菌抑菌效果均很好,是研配防治梨樹腐爛病復(fù)配藥劑的最佳選擇,能夠減少化學(xué)農(nóng)藥用量。田間防病效果有待于進(jìn)一步驗證,以求獲得可與化學(xué)殺菌劑交替輪換使用的生物殺菌劑品種,降低對化學(xué)藥劑產(chǎn)生抗藥性。
參考文獻(xiàn):
[1] WANG X,WEI J,HUANG L,et al.? Re-evaluation of pathogens causing Valsa canker on apple in China[J].? Mycologia,2011,103(2):8.
[2] 劉? ?普,施圓圓,葉振風(fēng),等.? 梨樹腐爛病研究進(jìn)展[J].? 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2014,41(4):695-700.
[3] 曹素芳,畢淑海,李紅旭,等.? 甘肅梨產(chǎn)區(qū)腐爛病發(fā)生現(xiàn)狀及防治措施[J].? 中國果樹,2016(6):90-93.
[4] 趙政陽,張翠花,梁? ?俊,等.? 施用農(nóng)藥福美胂對蘋果果園砷污染的研究[J].? 園藝學(xué)報,2007,34(5):1117-1122.
[5] 曹克強(qiáng),國立耘,李保華,等.? 中國蘋果樹腐爛病發(fā)生和防治情況調(diào)查[J].? 植物保護(hù),2009,35(2):114-116.
[6] 張子維,趙立會.? 梨樹腐爛病的發(fā)生及防治[J].? ?北方果樹,2004,12:98.
[7] 唐? ?韻.? 我國生物農(nóng)藥發(fā)展現(xiàn)狀與選用指南[J].? 農(nóng)藥市場信息,2014(5):52-53.
[8] 方中達(dá).? 植病研究方法[M].? 3版.? 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1998:404-407.
[9] 林述平,凌曉曦,鄧召利,等.? 丁子香酚對辣椒疫霉菌的毒力測定[J].? 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2011,23(2):102-103.
[10] 毛維興,李? ?焰,張樹武,等.? 5種植物源藥劑對蘋果樹腐爛病室內(nèi)防效評價[J].? 植物保護(hù),2019,45(4):282-287.
[11] 王玉龍,關(guān)扎根,賈學(xué)思,等.? 苦參堿在農(nóng)業(yè)害蟲防治中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].? 山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(4):424-428.
[12] 吳紅玉,陳澤林,侯滿芝,等.? 3%苦參堿水劑對灰霉病的室內(nèi)毒力測定和田間防治效果[J].? 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015,35(6):630.
[13] 孟晶巖,高忠東,王賢蘋,等.? 0.5%苦參堿水劑對蘋果樹腐爛病菌的室內(nèi)毒力測定和田間藥效試驗[J].? 山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(2):47-49.
[14] 張巧艷,鄭漢臣,秦路平.? 蛇床子素在植物界的分布及藥理活性[J].? 國外醫(yī)藥(植物藥分冊),2002,17(1):16-18.
[15] 蔣晶晶,王春明,杜? ?蕙.? 蛇床子素對6種植物病原真菌的毒力測定[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技,2017(11):33-35.
[16] 王紀(jì)保,李? ?敏,蔣永增.? 臨床實(shí)用藥物概要[M].? 西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1993:
90.
[17] 董增賢,劉可杰,楊? ?光,等.? 鹽堿小檗堿復(fù)混配方防治果樹腐爛病初報[J].? 北方果樹,2006(3):14.
[18] 毛維興,李? ?焰,張樹武,等.? 5種植物源藥劑對蘋果樹腐爛病室內(nèi)防效評價[J].? 植物保護(hù),2019,45(4):282-287.
(本文責(zé)編:楊? ? 杰)