武 哲, 孙 蕾, 刘彦彦, 张 俊,2, 张克诚*
(1.中国农业科学院植物保护研究所,农业部作物有害生物综合治理重点实验室,北京 100193;2.河南农业大学植物保护学院,郑州 450002)
草莓白粉病是由子囊菌亚门专性寄生真菌羽衣草单囊壳菌(Sphaerotheca macularis)侵染所致,是保护地草莓种植过程中普遍发生的一种病害,在世界各地都有分布[1-3]。北京地区温室大棚草莓白粉病一般始发于10月下旬至11月上旬,12月至翌年4月为危害严重期,后者不仅是一年中草莓生产的黄金时期,而且该段时期的病害以危害果实为主,导致幼果停止发育,成果表面覆盖一层白粉,随着病情加重果实着色变差,严重影响浆果品质并失去商品价值[4]。该病害已经成为北京草莓主产区限制草莓发展的主要因素之一,每年给种植户造成严重的经济损失。
草莓果实属浆果,以鲜食为主,果实一般直接入口,因此对农药残留要求严格。目前生产上主要使用粉锈宁、百菌清、腈菌唑等化学农药防治草莓白粉病,但由于多年连续使用,导致病菌对一些药剂产生抗性,因此防治效果不够理想,且易造成农药残留[5]。因此目前筛选高效、安全的杀菌剂并提供合理安全的用药技术已经成为草莓产业发展亟须解决的一个重要问题。
武夷菌素是由不吸水链霉菌武夷菌素变种(Streptomyces ahygroscopicus var.wuyiensis)产生的一种广谱、高效、低毒的农用抗生素[6]。动物毒性试验表明,武夷菌素急性毒性属相对无毒,无明显的蓄积毒性,无致畸、致突变效应,安全可靠[7]。植物药效试验表明,武夷菌素可有效防治瓜类白粉病、番茄叶霉病、番茄灰霉病等多种作物真菌病害,同时对作物生长还有一定的刺激作用[8-9]。但武夷菌素对草莓白粉病的防治效果如何,还未有过详细的研究和报道。本文初步探究了武夷菌素对草莓白粉病的防治效果,以期为该生物农药的进一步推广应用起到指导作用。
草莓白粉病菌,从北京市怀柔区桥梓镇红莓园发病草莓果实上采集草莓白粉病菌制成孢子悬浮液备用。
2%武夷菌素水剂,由潍坊万胜生物农药有限公司提供;10%苯醚甲环唑水分散颗粒剂,由中国农业科学院植保所微生物农药实验室提供。
1.3.1 室内毒力测定
参考陈年春的方法[10]进行药剂对白粉菌孢子萌发抑制率的测定。用制备好的孢子悬浮液与武夷菌素混合,分别配制成12.5、25、50、100、200μg/mL的孢子悬浮液的混合液,以灭菌水配制成的孢子悬浮液为对照,各取l滴分别置入双凹载玻片上,每处理3次重复;将凹面朝下放置于铺有吸水滤纸的灭菌培养皿中保温培养,24h后在光学显微镜下观察3个视野,每个视野随机检查100个孢子,记录孢子的萌发情况,凡孢子的芽管超过孢子直径一半时即判为萌发孢子,计算萌发率和抑制萌发率以及EC50。
1.3.2 田间试验
1.3.2.1 试验设计
试验在北京市怀柔区桥梓镇东茶坞村红莓园草莓大棚内进行,草莓品种为‘红颜’。该大棚内历年白粉病发生严重,施药时正处于白粉病发病初期且只有果实发病。试验共设5个处理:2%武夷菌素水剂200倍液;2%武夷菌素水剂300倍液;2%武夷菌素水剂400倍液;10%苯醚甲环唑水分散颗粒剂600倍液;清水对照CK。每处理重复4次,共20个小区,每小区面积20m2,小区随机区组排列。
1.3.2.2 施药时间与方式
2012年3月15日第1次施药,3月22日和4月1日进行第2、3次施药,采用背负式喷雾机进行喷洒草莓株叶正反面及幼果果面,做到湿而不滴,每20m2施药量为1.5L。
1.3.2.3 试验调查方法和分级标准
第1次施药前进行病情基数调查,第1次施药后7d、第2次施药后10d、第3次施药后12d分别调查病害情况。每小区对角线5点取样,每点取5株,每株调查所有果实,以每个果实上病斑面积占整个果实的百分比进行分级。病害分级如下[11]。
0级:叶片、果实无病;
1级:病斑面积占整个叶、果面的5%以下;3级:病斑面积占整个叶、果面积6%~15%;5级:病斑面积占整个叶、果面积16%~25%;7级:病斑面积占整个叶、果面积26%~50%;9级:病斑面积占整个叶、果面积50%以上。
同时每次调查病害时观察施用武夷菌素对草莓叶片和幼果等的影响情况,考查其对草莓的安全性。
根据病害调查结果计算病情指数和防治效果,数据采用邓肯氏新复极差法(DMRT)进行统计分析。
CK0为空白对照区施药前病情指数;CK1为空白对照区施药后病情指数;
PT0为药剂处理区施药前病情指数;PT1为药剂处理区施药后病情指数。
根据陈年春的方法[10]研究了武夷菌素对草莓白粉菌孢子萌发的影响,试验结果(表1)表明,武夷菌素对草莓白粉病菌孢子的萌发具有明显的抑制作用,且随着药剂浓度的增大抑制作用增强。对抑制率进行数据分析,得到武夷菌素和苯醚甲环唑对草莓白粉病孢子萌发抑制的回归方程及EC50值,结果(表2)表明武夷菌素对草莓白粉病菌孢子萌发的EC50为9.5506μg/mL,略高于对照药剂苯醚甲环唑(7.2518μg/mL)。
表1 武夷菌素对草莓白粉病菌孢子萌发的影响Table 1 Effects of Wuyiencin on conidial germination of S.macularis
表2 武夷菌素对草莓白粉病菌孢子萌发抑制的毒力回归方程及EC50Table 2 Regression equation and EC50of Wuyiencin against conidial germination of S.maeularis
从表3可知,第1次施药后7d,2%武夷菌素水剂防治效果随使用浓度的加大而增高,200倍液(100μg/mL)、300倍液(66.67μg/mL)、400倍液处理(50μg/mL)的平均防效分别为76.40%、77.12%、66.56%,其中200、300倍液防效与化学农药防效之间不存在显著差异,而400倍液防效低于化学农药。第2次药后10d,2%武夷菌素水剂200、300、400倍液处理的平均防治效果分别为87.76%、85.07%、81.38%,2% 武 夷 菌 素 水 剂200、300倍液防治效果显著高于化学农药,400倍液防效与化学农药无显著性差异。第3次药后12d,2%武夷菌素水剂200、300、400倍液处理的平均防治效果分别为91.69%、89.32%、82.55%,200倍液处理效果显著高于化学农药,300倍液和400倍液处理防效与化学农药差异不显著。处理区连续使用药剂3次后,草莓白粉病病情指数大幅下降,而空白对照区白粉病发生日趋严重,说明武夷菌素对草莓白粉病防治效果明显,值得在农业生产上推广应用。
表3 武夷菌素防治草莓白粉病大棚试验结果1)Table 3 Control efficacy of Wuyiencin against strawberry powdery mildew in greenhouses
每次调查病害时目测所施用武夷菌素水剂对草莓叶片和幼果等的影响情况,考查药剂对草莓的安全性。在使用2%武夷菌素水剂防治草莓白粉病的过程中,试验草莓植株、叶片、果实和花均无药害症状产生。与对照和施用化学农药的植株相比,施用武夷菌素的植株长势更好,叶片颜色更深,果实颜色更鲜艳。同时没有发现畸形果实,也未发现对蜜蜂等有益生物的直接影响,说明武夷菌素在使用过程中不会对草莓的生长发育产生不良影响。
武夷菌素对草莓白粉病菌分生孢子萌发具有明显的抑制作用,200μg/mL和100μg/mL时抑制率均达到70%以上。大棚药效试验表明在草莓白粉病发病期连续喷施3次,能有效地控制草莓白粉病发生危害,防效为70%~90%。武夷菌素对草莓白粉病的田间防治效果与已报道的武夷菌素防治黄瓜白粉病的田间试验结果基本一致[14],喷施浓度均以200~400倍液较为适宜,发病期间应持续使用3次以上,防效可以达到90%以上。武夷菌素能有效控制草莓白粉病和黄瓜白粉病的危害,同时对有益生物、生态环境及作物的生长发育均无不良影响,其对作物生产是安全的,建议在草莓生产中推广使用以防治白粉病。
目前国内外对草莓白粉病菌致病机制的研究报道不多,对病原与寄主的互作研究水平远远落后于大田作物[15]。对病害防治方法的研究虽多,但实际应用的较少,对该病害预测预报的研究报道也较少。针对草莓白粉病,在应用药剂防治的同时,应积极采取农业防治、物理防治、生物防治等多种方法综合防治,从品种的选育、温湿度条件的控制以及各时期的防护着手,才能有效控制其危害,最大限度地减轻白粉病给草莓生产带来的损失。
由于研究过程中条件的限制,本试验只就武夷菌素对草莓白粉病的防效方面作了一些初步研究,还有很多问题诸如武夷菌素和化学农药混配或交替使用对草莓白粉病防治效果如何,武夷菌素对草莓能否起到增产的效果及对其他草莓病害是否也有效果等,均有待于进一步研究。
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