劉 洋 ,趙文靜 ,2,沈 斐 ,戴慧俊 ,朱 峰 ,董京萍 ,金唯新 ,紀兆林 *
(1.揚州大學園藝與植物保護學院,江蘇揚州 225009;2.連云港市農(nóng)業(yè)科學院果林研究室,江蘇連云港 222000;3.無錫市惠山區(qū)陽山鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務中心,江蘇無錫 214155;4.無錫太湖陽山水蜜桃科技有限公司,江蘇無錫 214156)
桃細菌性穿孔?。╬each bacterial shot hole)是由樹生黃單胞李致病變種(Xanthomonas arboricolapv.pruni,Xap)侵染引起、危害桃樹的重要病害之一,在世界范圍內(nèi)廣泛分布和傳播[1-2]。該病害還危害李樹[3]、杏樹[4]、櫻桃[5]等核果類果樹以及扁桃[6]等,在我國南、北方產(chǎn)區(qū)均普遍發(fā)生,在沿江河湖海等地區(qū)以及多雨年份嚴重發(fā)生。該病主要為害桃樹葉片,也能為害枝條和果實,造成早期落葉,減弱樹勢,影響商品果率,降低品質(zhì)[7-9]。近年來,桃樹種植面積大量增加,桃細菌性穿孔病發(fā)生日益嚴重,有的桃園大暴發(fā)或大流行,導致減產(chǎn)甚至絕產(chǎn),帶來了較大的經(jīng)濟損失,嚴重影響桃產(chǎn)業(yè)健康和可持續(xù)發(fā)展。目前可用于防治該病的藥劑很少,且防效參差不齊、不理想。因此,筆者通過室內(nèi)藥劑毒力測定和田間試驗,以篩選出生產(chǎn)上用于桃細菌性穿孔病防治的有效化學農(nóng)藥和生物農(nóng)藥,為桃細菌性穿孔病高效、低毒防治提供技術支持,也為化學和生物農(nóng)藥復配防治奠定基礎。
桃細菌性穿孔病菌(Xanthomonas arboricolapv.pruni,Xap)9-6,為揚州大學園藝與植保學院實驗室保存的菌株,試驗前于NB培養(yǎng)基上活化和培養(yǎng)。
選取用于室內(nèi)毒力測定的藥劑均為登記可用于細菌病害防治的殺細菌劑,以及報道具有細菌抑制作用的廣譜殺菌劑或一些產(chǎn)區(qū)用于細菌病害防治的藥劑,如異菌脲和乙蒜素等。在室內(nèi)毒力測定基礎上選擇抑菌作用較好的藥劑進行田間防治試驗。
用于室內(nèi)毒力測定的化學農(nóng)藥原藥有:98%溴菌腈,江蘇托球農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn);97%異菌脲,江蘇藍豐生物化工股份有限公司;50%辛菌胺,江蘇東寶農(nóng)化股份有限公司;96%噻唑鋅,湖北康寶泰精細化工有限公司;96%喹啉銅、96%葉枯唑,山東德睿商貿(mào)有限公司。用于室內(nèi)毒力測定的化學農(nóng)藥制劑有:3%噻霉酮可濕性粉劑(WP),陜西西大華特科技實業(yè)有限公司;80%波爾多液可濕性粉劑(WP),通州正大農(nóng)藥化工有限公司;20%噻菌銅懸浮劑(SC),浙江龍灣化工有限公司;50%氯溴異氰尿酸可溶粉劑(SP),河南銀田精細化工有限公司;57.6%氫氧化銅水分散粒劑(WG),澳大利亞紐發(fā)姆有限公司。
用于室內(nèi)毒力測定的生物農(nóng)藥制劑有:0.3%梧寧霉素水劑(AS),遼寧微科生物工程股份有限公司;72%農(nóng)用硫酸鏈霉素可溶粉劑(SP),華北制藥河北華諾有限公司;2%春雷霉素可濕性粉劑(WP),青島泰生生物科技有限公司;80%乙蒜素乳油(EC),河南科邦化工有限公司;12%中生菌素可濕性粉劑(WP),福建凱立生物制品有限公司;8%寧南霉素水劑(AS),德強生物股份有限公司;0.3%丁子香酚可溶液劑(SL),南通神雨綠色藥業(yè)有限公司。
在室內(nèi)毒力測定基礎上,選擇用于田間防治試驗的藥劑包括50%氯溴異氰尿酸SP,河南銀田精細化工有限公司;0.3%梧寧霉素AS,遼寧微科生物工程股份有限公司;72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP,華北制藥河北華諾有限公司;20%噻唑鋅SC,美國瑞邦國際集團(中國)生物科技有限公司;3%中生菌素WP,福建凱立生物制品有限公司;25%溴菌腈WP,江蘇托球農(nóng)化股份有限公司;3%噻霉酮WP,陜西西大華特科技實業(yè)有限公司;33.5%喹啉銅SC,浙江海正化工股份有限公司。
原藥用丙酮溶解,制劑用無菌水溶解,溶解后用無菌水稀釋配置成10 g/L藥劑母液。將各藥劑母液用無菌水稀釋,配置成所需梯度濃度藥液。采用牛津杯擴散法測定各梯度藥液對桃細菌性穿孔病菌的抑菌效果。配制雙層平板,平板表面晾干后,取病菌菌液150 μL(1×108cfu/mL)均勻涂平板,將牛津杯放置在平板中央,其中加入100 μL待測藥液,于28℃培養(yǎng)16 h后測量抑菌圈直徑,每個濃度藥劑處理重復3次,并設清水作為對照。
按式(1)計算不同濃度藥劑的抑制率。
同時配置含不同梯度濃度的各藥劑平板,采用病菌平板劃線法,確定各藥劑對病菌的最低抑菌濃度(MIC)。將藥劑不同濃度的抑制率轉換為機率值,濃度轉換為對數(shù)值,以抑制率機率值為縱坐標(y),濃度對數(shù)值為橫坐標(x),用DPS軟件分析計算出各藥劑對病菌的毒力回歸方程、EC50值等。
根據(jù)室內(nèi)毒力測試結果,田間小區(qū)試驗選用毒力較好的氯溴異氰尿酸、梧寧霉素、農(nóng)用硫酸鏈霉素、噻唑鋅、中生菌素、溴菌腈以及噻霉酮和喹啉銅等藥劑。試驗地設在江蘇省無錫市惠山區(qū)陽山鎮(zhèn)寺前村10年生桃園,品種為“柳條白鳳”。藥劑施藥劑量根據(jù)藥劑包裝袋上的推薦用量濃度及生產(chǎn)上防治細菌病害的用量范圍綜合設置。試驗處理:0.3%梧寧霉素AS(有效成分含量3.75 mg/L)、72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP(有效成分含量240 mg/L)、3%中生菌素WP(有效成分含量50 mg/L)、20%噻唑鋅SC(有效成分含量400 mg/L)、50%氯溴異氰尿酸SP(有效成分含量333.33 mg/L)、25%溴菌腈WP(有效成分含量250 mg/L)、3%噻霉酮WP(有效成分含量20mg/L)、33.5%喹啉銅SC(有效成分含量223.33 mg/L)以及清水對照。每試驗處理3個小區(qū)(重復),每小區(qū)3棵桃樹,共27個小區(qū)(重復)。桃樹大小一致,各小區(qū)隨機排列,并插地牌。桃樹落花后開始施藥,連續(xù)噴施4次,每次間隔14 d左右。
本次試驗分別于最后1次施藥后5、13 d進行病情調(diào)查,調(diào)查所有試驗桃樹,每棵桃樹調(diào)查10根新梢上的全部葉片。按東、南、西、北、中方向,每個方位隨機調(diào)查2根新梢。分級方法(以葉片為單位)為0級:葉片上無細菌性穿孔病斑;1級:葉片上病斑極少,不足5%葉面積;3級:葉片上病斑較少,占6%~10%葉面積;5級:葉片上病斑較多,占11%~25%葉面積;7級:葉片上病斑較重,占26%~50%葉面積;9級:葉片上病斑很多很重,占50%以上葉面積。病葉率、病情指數(shù)、病葉防效、病指防效,按式(2)~(5)計算。
由表1可見,化學農(nóng)藥中氯溴異氰尿酸對桃細菌性穿孔病菌的毒力最強,EC50值為0.055 9 mg/L,最小抑菌濃度為27 mg/L;噻唑鋅的EC50值為0.116 6 mg/L,毒力次之;再者是溴菌腈、噻霉酮和喹啉銅,對應的EC50值分別為1.528 7、2.171 6和3.031 5 mg/L。葉枯唑、氫氧化銅對桃細菌性穿孔病菌的毒力較差,EC50分別接近100 mg/L和達到400 mg/L以上,而噻菌銅對桃細菌性穿孔病菌完全沒有抑制作用。
表1 化學殺菌劑對桃細菌性穿孔病菌的毒力
由表2可知,在供試的生物農(nóng)藥中,梧寧霉素和農(nóng)用硫酸鏈霉素對桃細菌性穿孔病菌的毒力最強,EC50值分別為0.065 1、0.069 8 mg/L;中生菌素的毒力次之,EC50值為1.242 2 mg/L;乙蒜素的毒力很差,EC50值超過了500 mg/L。梧寧霉素、農(nóng)用硫酸鏈霉素和中生菌素完全抑制病菌的最低抑菌濃度分別為12.500 0、38.880 0和14.343 8 mg/L,而丁子香酚則對病菌沒有抑制作用。
表2 生物農(nóng)藥對桃細菌性穿孔病菌的毒力
田間小區(qū)試驗表明,除3%噻霉酮WP的防治效果較差外,其他試驗藥劑對細菌性穿孔病都有較好的防效。第4次藥后5 d的病葉防效為45.88%~93.20%,病指防效為56.15%~94.73%,其中20%噻唑鋅SC的防效最好(病葉和病指防效均在90%以上);其次是25%溴菌腈WP、33.5%喹啉銅SC,3%中生菌素WP和0.3%梧寧霉素AS。藥后13 d的病葉防效為44.13%~91.38%,病指防效為56.41%~93.84%,其中72%農(nóng)用硫酸鏈霉素SP防效最好,其次是0.3%梧寧霉素AS、33.5%喹啉銅SC、3%中生菌素WP和50%氯溴異氰尿酸SP(表3)。此外,20%噻唑鋅SC和25%溴菌腈WP藥后13 d的防效明顯低于其藥后5 d的防效,而50%氯溴異氰尿酸SP和33.5%喹啉銅SC的防效較穩(wěn)定。
表3 不同藥劑對桃細菌性穿孔病的田間防效
毒力測定表明,化學農(nóng)藥氯溴異氰尿酸、生物農(nóng)藥梧寧霉素和農(nóng)用硫酸鏈霉素對桃細菌性穿孔病菌的毒力強,EC50值分別為0.055 9、0.065 1和0.069 8 mg/L;其次是噻唑鋅,EC50值為0.116 6 mg/L;而中生菌素、溴菌腈、噻霉酮和喹啉銅對病菌也有較好的抑制作用?;瘜W農(nóng)藥氫氧化銅、葉枯唑、波爾多液以及生物農(nóng)藥乙蒜素、寧南霉素的抑菌效果較差,EC50值均超過50 mg/L。丁子香酚和噻菌銅對病菌沒有抑制作用,前者可能具有誘導抗病作用,而后者具有雙重殺菌機理。噻唑基團和銅離子都對細菌有較好的防治作用[10],但對桃細菌性穿孔病菌無抑菌活性還需進一步研究。一般含銅制劑都是植物細菌性病害的首選防治藥劑,由于生產(chǎn)上含銅制劑的頻繁使用,已出現(xiàn)了桃細菌性穿孔病菌等植物病原細菌的銅耐受性和抗性[11-12],本研究氫氧化銅對桃細菌性穿孔病菌的抑菌作用較差(EC50值為425.751 7 mg/L),而噻菌銅則對病菌沒有抑菌活性,這或許與桃細菌性穿孔病菌中銅耐受性或抗性有關,其中可能存在其他機制,并不是Xanthomonas中的copLAB基因簇決定的[11]。
田間小區(qū)防治試驗表明,氯溴異氰尿酸、噻唑鋅、喹啉銅、溴菌腈等化學農(nóng)藥,梧寧霉素、農(nóng)用硫酸鏈霉素、中生菌素等生物農(nóng)藥對桃細菌性穿孔病都有較好的防治效果,藥后5d的病葉防效為45.88%~93.2%,藥后13 d的病葉防效為44.13%~91.38%。50%氯溴異氰尿酸SP對水稻白葉枯病和細菌性條斑病[13]、水稻細菌性基腐病[14]、黃瓜細菌性角斑病[15]、月季根癌病[16]等都有較好或一定的防治效果。氯溴異氰尿酸低毒、易分解,具有內(nèi)吸傳導作用,溶于水后能釋放出次溴酸和次氯酸,具有殺滅細菌和真菌的能力,釋放后形成的三嗪二酮和均三嗪仍有較強的殺菌作用。此外,50%氯溴異氰尿酸SP的生產(chǎn)原料富含尿素、鉀鹽及微量元素群,也具有促進植物生長的作用[16]。因此在桃細菌性穿孔病防治上可考慮使用氯溴異氰尿酸。梧寧霉素(又稱四霉素)是一種高效低毒、內(nèi)吸的農(nóng)用抗生素,對革蘭氏陰性細菌和革蘭氏陽性細菌均有極強的殺滅作用,對柑橘潰瘍病菌[17]、煙草青枯病菌[18]具有較強的毒力,對白菜軟腐病也有較好的防效[19],因此也可用于桃細菌性穿孔病的防治。農(nóng)用硫酸鏈霉素對桃細菌性穿孔病菌的毒力及田間防效均較好,但已不再登記及續(xù)展,不能再用于細菌病害的防治。本研究篩選出來的生物農(nóng)藥梧寧霉素及中生菌素或可替代農(nóng)用硫酸鏈霉素應用于田間植物細菌病害的防治。因此,氯溴異氰尿酸、梧寧霉素、噻唑鋅、中生菌素、喹啉銅、溴菌腈等農(nóng)藥在桃細菌性穿孔病防治上具有較好的應用前景。因筆者只采用一種濃度進行桃細菌性穿孔病田間防治試驗,所以在這些藥劑的劑量、使用時間和次數(shù)以及這些藥劑的組合等方面還需要進一步試驗和探索,同時這些化學農(nóng)藥和生物農(nóng)藥的復配也需進一步研究,以減少化學農(nóng)藥的使用。