模拟降雨下铜基保护剂对茄子生长防病效果的影响

马金昭，张 民，刘之广，王晓琪，唐灵云，刘 备，陈海宁



模拟降雨下铜基保护剂对茄子生长防病效果的影响

马金昭1，张 民1※，刘之广1，王晓琪1，唐灵云1，刘 备2，陈海宁3

（1. 山东农业大学泉林黄腐酸肥料工程实验室，土肥资源高效利用国家工程实验室，国家缓控释肥工程技术研究中心，山东农业大学资源与环境学院，泰安 271018；2. 众德肥料（平原）有限公司，平原 253100；3. 养分资源高效开发与综合利用国家重点实验室，金正大生态工程集团股份有限公司，临沭276700）

降雨是影响铜制剂喷施效果的重要因素，该文探究模拟降雨条件下喷施铜基保护剂在茄子（L.）叶片上的淋失情况及其对茄子的生长作用。以传统波尔多液为对照，通过茄子盆栽试验，研究模拟17.1、33.7和58.7 mm/h强度降雨后铜基保护剂在叶片上的淋失率及其对茄子防病效果、产量、生物量和土壤全铜、有效铜含量的影响。结果表明，铜基保护剂的表面张力较清水和传统波尔多液分别降低了37.0%和33.4%（<0.05），与茄子叶片的接触角度较清水和传统波尔多液显著降低了28.1%和31.2%（<0.05）。在茄子幼苗期、始花期和结果期，17.1 mm/h降雨强度下喷施铜基保护剂的茄子叶片上的淋失率较传统波尔多液处理分别减少了33.2%、10.2%和32.0%（<0.05），33.7 mm/h降雨强度下分别减少了19.3%、15.2%和19.2%（<0.05），58.7 mm/h降雨强度下分别减少了15.5%、11.5%和20.9%（<0.05）。在结果期，33.7和58.7 mm/h降雨强度下铜基保护剂处理的灰霉病防治效果较传统波尔多液分别提高了70.8%和181.0%（<0.05），地上部鲜质量提高了17.2%和17.3%（<0.05），叶片SPAD值提高了5.1%和4.4%（<0.05）。在结果期无降雨条件下喷施铜基保护剂处理较传统波尔多液的土壤有效铜含量减少了18.8%（<0.05），在17.1、33.7和58.7 mm/h降雨强度下喷施铜基保护剂处理较喷施传统波尔多液处理的土壤有效铜含量分别减少了23.9%、41.8%和45.3%（<0.05），土壤全铜含量减少了4.3%、9.1%和18.0%（<0.05）。因此，在3种降雨强度下茄子叶片上喷施铜基保护剂较传统波尔多液显著降低了保护剂的淋失率，提高了灰霉病的防治效果，增加了生物量，减少了土壤中铜的累积量。

降雨；淋失；病害防治；铜基保护剂；茄子；灰霉病

0 引 言

茄子是中国广泛栽培，种植面积仅次于马铃薯和番茄的第3大类茄果类蔬菜[1]。在当前蔬菜生产中，灰霉病是一种毁灭性的植物病害，在蔬菜栽培过程中尤为突出[2]。染病后，灰霉病会迅速扩展到整个叶片，造成叶片枯萎、花的脱落及果实的腐烂，严重影响茄子的品质和产量[3-4]。目前，茄子抗病品种较少，其灰霉病的控制主要依靠化学防治，但这也导致了病原菌的抗药性增强及严重的化学污染[5]。

铜元素既是作物所需的微量营养元素，又是一类广谱杀菌剂，是有机农场中最主要的杀菌剂之一[6]。波尔多液作为无机铜素杀菌剂，已有100多年的使用历史[7-8]，因其低廉的成本被广泛应用于苹果、梨的褐斑病、炭疽病、果实轮纹病以及葡萄霜霉病、灰霉病等多种真菌病害的防治[8-10]。然而，波尔多液配制繁琐，使用不便，悬浮性能差、易产生药害；其在植株表面附着力差，喷施后如遇降雨，易淋失严重使药效大大降低，造成了土壤与水环境铜污染；湿润天气还能使附着在植株表面的Cu2+大量释放，对植物造成铜毒害[11-13]。因此，如何增强铜制剂在叶片上的黏着性，减少铜制剂的淋失，提高其有效性和降低土壤铜污染风险，已经成为当前亟待解决的问题。山东农业大学研发的铜基保护剂在传统波尔多液有效成分配比的基础上，配以多种助剂加以浓缩精制而成，是一种可湿性粉剂。该制剂悬浮性强，有效期长，可减少一定的喷药次数，能够有效地附着在植株表面，起到抑菌防病作用[13-14]。

目前关于铜基保护剂的研究多集中在其对作物防病效果、产量及品质的影响[11,13]，而铜基保护剂在叶面的附着能力及其对雨水的耐冲刷性能的研究未见报道。本文通过盆栽试验，以传统波尔多液为对照，研究3种模拟降雨强度下铜基保护剂对茄子叶片淋失率、防病效果、生长效应等方面的影响，以期为铜基保护剂的推广应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年7—10月在山东农业大学南校区土肥资源高效利用国家工程实验室中试基地（36°9′40″N、117°9′48″E）进行，供试茄子品种为天津圆茄（L.）。模拟降雨装置为美国Advanced公司生产的USA-B型人工模拟降雨器，有效降雨高度2.5 m，有效降雨面积1.5 m´4.5 m，降雨均匀度为88.7%。供试保护剂为山东农业大学土肥资源高效利用国家工程实验室自行研制的铜基保护剂[15]（CPA，含氢氧化铜60%，硅藻土32%，助剂8%）及传统波尔多液（BDM，硫酸铜∶氧化钙∶水=1∶1∶200）。供试灰霉病菌由山东农业大学生命科学学院提供。供试土壤取自山东农业大学南校区肥料养分循坏监测试验站试验田，土壤类型为棕壤（普通简育湿润淋溶土，Typic Hapli-Udic Argosols），土壤中的砂粒、黏粒和粉粒质量分数分别为23.2%、14.8%和62.0%，土壤质地为粉壤土，pH值为7.15（土水质量比1∶2.5），电导率220.4S/cm，全氮 1.03 g/kg，有机质12.7 g/kg，有效磷37.7 mg/kg，速效钾60.4 mg/kg，有效铜1.72 mg/kg，全铜29.04 mg/kg。试验采用上口内径32.5 cm，底部内径23.0 cm，高18.0 cm的塑料盆，每盆装风干土10.0 kg（容重1.13 g/cm3、初始含水率1.43%）。

1.2 试验设计

试验采用2种保护剂：传统波尔多液（BDM）和铜基保护剂（CPA）。参考国家气象局降雨强度标准[16]设计中雨（24 h 10.1～24.9 mm）、大雨（24 h 25.1～50.0 mm）和暴雨（24 h 50.1～100.0 mm）3个降雨强度，模拟过程持续1 h，实测降雨强度分别为17.1、33.7、58.7mm/h，以喷施清水无降雨为空白，共计9个处理（表1），每个处理12个重复，共108盆，每盆种植1株圆茄。按照大田N-P2O5-K2O施肥量为225-112.5-225 kg/hm2计算，每盆肥料用量：控释尿素（N：43%）2.38 g；磷酸二铵（N：18%，P2O5：46%）1.09 g；包膜氯化钾（K2O：53%） 1.89 g；肥料与风干土充分混匀后装入盆中。保护剂喷施浓度为常规用量[17-18]。各处理均随机区组排列于水肥自动控制智能温室（面积600 m2，长50 m，横跨12 m，高4 m，京鹏环球温室工程公司温室智能控制系统），研究期间温度18～28℃，相对湿度60%～80%[19]。

试验于2015年7月1日开始种子催芽，7月10日选取出芽状况良好的种子点播于基质育苗穴盘中，8月20日将长势一致的圆茄幼苗定植于装有灭菌土的塑料盆中，每盆1株。盆栽试验土壤含水率通过自动灌溉装置控制在田间持水量（水分质量分数为25%）的70%[20]，除草和除虫按常规高产栽培模式进行，在整个生育期内各处理管理措施相同。定植2周后，采用喷雾法向所有处理圆茄幼苗叶片均匀喷洒灰葡萄孢子悬浮液（将灰霉病菌的灰葡萄孢子接种于马铃薯葡萄糖琼脂培养基（potato dextrose agar medium），25℃下恒温培养7 d，用无菌水制成浓度约为1×108个/mL的孢子悬浮液[5]），并在9月7日、9月30日和10月24日采用手动式小型喷雾器在叶片的正反面进行保护剂的喷施，每次喷施以叶片全部湿润不滴水为宜[21]。喷施保护剂24 h后模拟降雨，并对圆茄进行破坏性取样和各项指标测定。

表1 试验设计

注：波尔多液和铜基保护剂的喷施溶液铜质量浓度分别为2.00 g·L-1和 0.37 g·L-1。喷施浓度和配比为常规用量。

Note: Copper content in spraying solution of BDM and CPA are 2.00 g·L-1and 0.37 g·L-1, respectively. Application concentration and ratio are routine dosage.

1.3 测定指标与方法

分别于幼苗期（9月8日）、始花期（10月1日）、结果期（10月25日）进行破坏性取样，每次取样4盆，完整收取植株样品，结果期取4盆用于测产，用天平称量圆茄果实及其地上部生物量。植株样品在干燥箱中 105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒定质量，磨碎过2 mm筛待测；在每次收取植株的同时用土钻（内径3 cm）距主茎10 cm处对称取2钻土壤样品，取样深度为0～20 cm，样品自然风干后过2 mm及0.25 mm筛，分别用于有效铜和全铜的分析化验[22]。

每次取样的同时观测叶片发病状况，测定株高、茎粗；叶片SPAD值采用便携式叶绿素仪（SPAD-205，Konica Minolta，Japan）测定；植株叶片的全铜含量采用微波消解仪（Multiwave 3000，Antonpaar，Austria）消解，原子吸收光谱仪（AA7000，Shimadzu，Japan）测定；土壤中有效铜含量采用二乙基三胺五乙酸（diethylenetriaminep-entaacetic acid）浸提，原子吸收光谱仪测定[22]。表面张力采用全自动表面张力仪（BZY-1，上海衡平仪器仪表厂）测定；保护剂与叶片的接触角度采用接触角测量仪（JC2000C2，上海中晨数字技术设备有限公司）测定。

1.4 指标计算

淋失率=（喷保护剂无降雨的叶片铜含量-喷保护剂降雨的叶片铜含量）/（喷保护剂无降雨的叶片铜含量-喷清水无降雨处理叶片铜含量）´100%

病情指数=∑（各级病叶数´相对级数值）/（调查总叶数´5）´100%[17]

发病叶片的分级方法为：0级：无病症；1级：病叶面积占整个叶面积的5%以下；2级：病叶面积占整个叶面积的6%～10%；3级：病叶面积占整个叶面积的11%～25%；4级：病叶面积占整个叶面积的26%～50%；5级：病叶面积占整个叶面积的51%以上[17]。

防治效果=（空白对照区病情指数-处理区病情指数）/空白对照区病情指数´100%[17]

试验数据采用Microsoft Excel 2010和SAS 8.0软件进行处理和统计分析，不同处理间采用Duncan’s Multiple Range Test方法检验各处理平均值的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同处理对植株叶片铜元素含量及其淋失率的影响

喷施保护剂对植株中铜元素含量的影响显著，且随着喷施次数的增加铜含量逐渐增加（表2）。CPA0处理叶片的铜质量分数较BDM0处理在幼苗期减少了51.8%，始花期减少了58.7%，结果期减少了63.3%（<0.05）。不同强度的降雨下，喷施铜基保护剂和传统波尔多液处理的叶片铜含量较无降雨处理均出现不同程度的下降，且随着降雨强度增加，铜质量分数减少（幼苗期CPA33和CPA58处理除外）。

喷施铜基保护剂和传统波尔多液的各处理的淋失率均随着降雨强度增加而逐渐增大，但在相同降雨强度下铜基保护剂的淋失率低于传统波尔多液（<0.05）（表2）。在17.1 mm/h降雨条件下，CPA17处理在3个时期的淋失率较BDM17在各时期的淋失率减少了33.2%、10.2%和32.0%（<0.05）；33.7 mm/h降雨强度下，CPA33处理的淋失率较BDM33分别减少了19.3%、15.2%和19.2%（<0.05）；58.7 mm/h降雨强度时，CPA58处理在各时期淋失率均达到最大，为64.3%、66.4%和63.2%，较BDM58各时期的淋失率分别降低了15.5%、11.5%和20.9%（<0.05）。

表2 模拟降雨下铜制剂在茄子叶片上的铜含量及淋失率

注：表中同列平均值标有相同小写字母表示差异不显著（>0.05）。下同。

Note: Means followed by the same letter in a column were not significantly different among treatments (>0.05). The following tables are expressed similarly.

2.2 不同处理对茄子灰霉病不同时期防治效果的影响

不同降雨强度下喷施铜基保护剂和传统波尔多液对始花期和结果期茄子灰霉病病情指数影响显著（表3）。幼苗期时，各处理间的灰霉病病情指数无显著差异（>0.05）。始花期，BDM0、CPA0与其他处理相比病情指数最低，防治效果较CK分别提高了49.9%、54.4%（<0.05）。随着降雨次数增加，在结果期各处理间的差异显著，CK的病情指数高达96.1%，较其他处理增加了9.2%～211.0%（<0.05）。CPA0防治效果最好，较BDM0提高了51.6%（<0.05）。在结果期，随着降雨强度增加，各保护剂的灰霉病病情指数逐渐增加，BDM17、BDM33和BDM58处理较BDM0增加了18.5%、52.1%和66.0%（<0.05）；相同降雨强度下，CPA17、CPA33和CPA58各处理的病情指数分别较BDM17、BDM33和BDM58降低了26.6%、13.5%和16.6%（<0.05），防治效果提高了50.1%、70.8%和181.0%（<0.05）。

表3 模拟降雨下铜制剂对茄子灰霉病的病情指数及防治效果

2.3 不同处理对茄子果实产量及生物量的影响

由于不同降雨强度下叶片的铜含量与病情指数不同，各处理间的产量及生物量差异显著（表4）。结果期CPA0处理的产量最高，较BDM0提高了21.0%（<0.05），较CPA17和CPA33分别增加了32.5%和112.3%（<0.05）。始花期，CPA0和BDM0处理的鲜质量最高，分别较CK增加了40.5%和47.0%（<0.05），且CPA0与BDM0之间差异不显著（>0.05）。始花期各处理的干质量趋势与鲜质量相同。随着不同降雨强度下保护剂的淋失与茄子病情的加重，结果期各处理的鲜质量与干质量均较始花期有所下降。CPA0的鲜质量最高，较CK增加了138.1%（<0.05），较CPA33和CPA58分别增加了24.9%和33.0%（<0.05）；相同降雨强度下，CPA0、CPA17、CPA33和CPA58处理分别较BDM0、BDM17、BDM33和BDM58各处理的鲜质量增加了19.7%、13.8%、17.2%和17.3%（<0.05）。结果期各处理干质量的差异与鲜质量类似。

表4 模拟降雨下茄子的产量及各时期生物量

2.4 不同处理对植株不同时期主株高、茎粗及叶片SPAD值的影响

喷施不同保护剂及不同降雨强度对圆茄株高、茎粗有显著的影响（表5），随着时间的增加，圆茄的株高和茎粗均逐渐增加。在幼苗期时，各处理之间的株高、茎粗均无显著差异（>0.05）。在结果期，CK处理的株高、茎粗显著低于其他处理（<0.05），CPA0的株高较其他处理提高了9.1%～34.2%、茎粗提高了7.6%～36.1%（< 0.05）；不同降雨强度下，喷施铜基保护剂的CPA17、CPA33处理的株高分别较喷施传统波尔多液的BDM17、BDM33处理显著提高了7.8%、4.4%（<0.05）。

表5 模拟降雨下茄子的株高、茎粗和叶片SPAD值

许多研究发现，叶绿素仪（SPAD502）的读数值与作物叶片叶绿素含量有良好的相关性，可以用于作物叶绿素的测定[23]。不同降雨强度下喷施不同保护剂对茄子叶片的叶绿素值有显著影响(表5)。在茄子幼苗期，各处理间的叶绿素值无显著差异（>0.05）；在始花期时，CPA0、CPA17、BDM0的SPAD值较高，分别较CK提高了6.0%、4.0%和4.0%（<0.05）；在结果期，喷施保护剂各处理SPAD值均显著高于CK（<0.05），其中CPA0的SPAD值最高，较其他处理提高了2.5%～18.1%（<0.05）。相同降雨强度下，CPA33和CPA58处理分别较BDM33和BDM58提高了5.1%和4.4%（<0.05）。

2.5 不同处理对土壤有效铜和全铜含量的影响

随着保护剂的喷施及降雨对叶片的淋洗，各处理土壤中的有效铜含量差异显著（<0.05），且土壤有效铜的含量逐渐增加（图1a）。在始花期中，BDM33土壤有效铜含量较CPA33提高了67.4%（<0.05），BDM58较CPA58提高了73.1%（<0.05）。在结果期，CPA0土壤有效铜含量较BMD0减少了18.8%（<0.05），CPA17、CPA33和CPA58分别较BDM17、BDM33和BDM55减少了23.9%、41.8%和45.3%（<0.05）。BDM58处理有效铜含量最高，较CK提高了332.5%（<0.05），较相同保护剂的BDM0、BDM17和BDM33增加了177.1%、75.7%和15.7%（<0.05），。BDM58处理在结果期的有效铜含量分别较始花期、幼苗期增加了76.0%、214.9%（<0.05）；CPA58处理在结果期的有效铜较始花期、幼苗期分别增加了66.6%、108.7%（<0.05）。土壤中的全铜含量随着降雨次数逐渐增加（图1b）。结果期，BDM58处理的土壤全铜含量最高，较CK增加了41.4%（<0.05），CPA17、CPA33和CPA58处理的全铜含量分别较同降雨强度的BDM17、BDM33和BDM58减少了4.3%、9.1%和18.0%（<0.05）。

图1 土壤有效铜和全铜含量

3 讨 论

保护剂在农作物上的吸收、传导是一个极其复杂的过程。叶表皮细胞的外壁上覆盖着蜡质层和角质层，最外面是由脂肪酸、脂类、酮等具有疏水性的有机物组成的蜡质层[24]，对喷施液在叶片上的滞留、渗透产生不利影响[25-27]。增大溶液在叶面上的黏着能力是加强保护药效的一种重要的途径。不同保护剂的表面张力不同，本试验条件下（图2），去离子水（WT）的表面张力最高，为56.3 mN/m；CPA的表面张力为35.5 mN/m，较BDM和WT的表面张力降低了33.4%和37.0%（<0.05）；不同的保护剂附着在圆茄叶面上有着不同的接触角度（图3）：WT、BDM、CPA的接触角度分别为76.5°、80.0°、55.0°，CPA较WT、BDM的接触角度降低了28.1%、31.2%。铜基保护剂与水和传统波尔多液相比，能够显著降低溶液的表面张力，减少液滴与植株叶片之间的接触角度，更有利于保护剂在叶片的湿润、黏着与吸收。这是因为传统波尔多液在水中分散性差，叶片的吸收率低，且其中的钙离子易与硫酸根离子生成硫酸钙沉淀，不利于其在叶片上的附着与作用[11-13]。而新型铜基保护剂是以硫酸铜与氢氧化铵经过铜氨络合形成的氢氧化铜为基础加入烷基萘磺酸缩聚物钠盐类分散剂、烷基萘磺酸盐和阴离子湿润剂的混合物和黏着剂等多种有效助剂[15]，能够降低在叶面上的表面张力，提高喷雾后液滴的扩展、滞留和覆盖能力[28]，且喷在植株表面后黏着性强[15,29]。所以检测叶片上铜含量的结果表明在各降雨强度下铜基保护剂的淋失率较传统波尔多液显著降低。

注：WT、BDM和CPA分别为去离子水、传统波尔多液和铜基保护剂。

a. 去离子水 a. Deionized waterb. 传统波尔多液 b. Traditional Bordeaux mixturec. 铜基保护剂 c. Copper-based protective agent

铜是植物生长所必须的微量营养元素，也是植物体内多种酶的成分之一，对作物的正常新陈代谢有着重要的意义，在较低浓度下对植物生长发育有促进作用[30]。Zhu等[31]研究发现，喷施铜制剂能够显著提高番茄的产量、株高和茎粗；本试验在不同降雨强度下发现，与传统波尔多液相比，铜基保护剂均能够减少淋失，较无降雨条件下能够更大地增加圆茄的生物量、株高、茎粗、叶片的叶绿素值；在本试验条件下铜基保护剂处理喷施的铜含量为传统波尔多液处理的18.5%，无降雨下较波尔多液能够显著降低茄子叶面的铜含量，减少对作物的铜毒害。铜制剂被广泛应用于多种真菌病害的防治，能够缓慢地释放铜离子，铜离子与病原菌反应，影响某些酶的活性，造成蛋白质变性；铜制剂的杀菌能力和药害强弱主要依据产品遇水稀释时，释放铜离子的快慢[9,11]。本试验中，在无降雨时铜基保护剂较传统波尔多液对茄子的灰霉病有较好的防病效果；在各降雨强度下，铜基保护剂较传统波尔多液有着更好的防治效果，因为铜基保护剂在降雨中能够减少铜离子的淋失，释放出适量的铜离子，较淋失过多的传统波尔多液能够更好地起到杀菌作用。这主要是因为铜基保护剂平均粒径小于5m，其氢氧化铜的粒径越小，比表面积越大，表面原子和体相原子相当，显著提高表层原子活性，游离出来的活性铜离子也会成倍增加，且在降雨下淋失的剂量相对较少，能够更好的起到杀菌作用[16,32]。铜基保护剂较传统波尔多液在降雨条件下能够显著降低铜的淋失，更好地防治病害的发生，进而提高作物的产量、生物量及叶片叶绿素值。

土壤是铜制剂的主要归宿，铜进入土壤后不易向下迁移，多集中在表层[11]，长期喷施波尔多液促使铜在土壤中的明显积累[12]，易造成植物铜中毒。本试验中各降雨强度下发现传统波尔多液各处理的土壤有效铜与土壤全铜含量均比相同降雨强度下铜基保护剂处理的含量显著增加，且随着降雨次数的增加造成铜的明显累积。大部分是因为铜基保护剂较传统波尔多液的用量有所减少，且在叶片上的附着能力增强，而传统波尔多液在各降雨强度下的淋失率较高，伴随雨水流入土壤，还有可能是喷施保护剂时部分铜制剂喷撒滴入土壤中。因此，铜基保护剂在各降雨强度下较传统波尔多液能够减少土壤铜富集，降低土壤铜污染。

4 结 论

1）在茄子结果期无降雨条件下喷施铜基保护剂较传统波尔多液在叶片铜含量减少了63.3%，灰霉病的防治效果提高了51.6%，提高了圆茄的生物量、株高、茎粗及叶片的SPAD值。在各降雨强度下喷施铜基保护剂较传统波尔多液处理的防治效果显著提高了50.1%～181.0%。

2）铜基保护剂较清水和传统波尔多液的表面张力显著降低，且与茄子叶片的接触角度减小了28.1%和31.2%（<0.05）。在各相同降雨强度下，茄子各生长时期的CPA17处理淋失率较BDM17减少了10.2%～33.2%（<0.05），CPA33较BDM33减少了15.2%～19.3%（<0.05），CPA58较BDM58减少了11.5%～20.9%（<0.05）。

3）在茄子结果期，无降雨条件下喷施铜基保护剂和波尔多液处理之间土壤有效铜和全铜质量分数均无差异（>0.05）；在17.1、33.7和58.7 mm/h的降雨强度下，喷施铜基保护剂各处理分别较相同降雨强度下波尔多液各处理的土壤有效铜含量减少了23.9%、41.8%和45.3%（<0.05），全铜含量分别减少了4.3%、9.1%和18.0%（<0.05），显著降低了铜在土壤中的累积。因此，铜基保护剂比波尔多液有更强的抗雨水冲刷能力，具有更显著的防病促生和减少土壤铜污染的效果。

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Ma Jinzhao, Zhang Min, Liu Zhiguang, Wang Xiaoqi, Tang Lingyun, Liu Bei, Chen Haining. Effects of copper-based protective agent on eggplant growth and disease control under simulated precipitation condition[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(19): 242－248. (in Chinese with English abstract)doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.19.032 http://www.tcsae.org

Effects of copper-based protective agent on eggplant growth and disease control under simulated precipitation condition

Ma Jinzhao1, Zhang Min1※, Liu Zhiguang1, Wang Xiaoqi1, Tang Lingyun1, Liu Bei2, Chen Haining3

(1271018,; 2.253100,;3276700,)

Precipitation is an important factor affecting the efficacy of the copper fungicides. The purpose of this study was to explore the leaching loss of copper-based protective agent (CPA) spraying on the leaves of eggplant (L.) and its effects on the growth of eggplant under different simulated rainfall intensity. The traditional Bordeaux mixture (BDM) was considered as a control. A pot experiment of eggplant was conducted at an intelligent greenhouse of Shandong Agricultural University from July to October in 2015, to investigate the leaching rate of CPA on eggplant leaves and its effects on disease control of gray mold, yield, biomass, available copper content and total copper content in soil under the situation of spraying BDM and CPA under simulated rainfall intensity of 0, 17.1, 33.7, and 58.7 mm/h. The tests were performed with 9 treatments with 4 replicates. The BDM and CPA were used in the regular amount. The results showed that the surface tension of CPA was decreased by 37.0% and 33.4% respectively, compared with the surface tension of deionized water and traditional Bordeaux mixture. The contact angles between CPA and eggplant leaves were decreased by 28.1% and 31.2% in comparing with that of deionized water and BDM. At the seedling stage, initial flowering stage and fruit stage of eggplant, compared with the BDM treatments, the leaching rates on eggplant leaves in CPA treatments under the simulated rainfall intensity of 17.1 mm/h were significantly decreased by 33.2%, 10.2%, and 32.0%, respectively; the leaching rates under the simulated rainfall intensity of 33.7 mm/h were decreased by 19.3%, 15.2%, and 19.2%, respectively; the leaching rates under the simulated rainfall intensity of 58.7 mm/h were decreased by 15.5%, 11.5%, and 20.9%, respectively. At the fruit stage, compared with BDM treatment, the disease control effect of CPA treatment on gray mold was increased by 51.6% under no rainfall situation; the control effect on gray mold of the CPA application under the simulated rainfall intensity of 33.7 and 58.7 mm/h increased by 70.8% and 181.0%. The use of CPA also significantly increased the plant height, stem diameter and biomass of eggplant at fruit age of eggplant. At fruit stage, under no rainfall situation, the available copper content in soil sprayed with CPA was remarkably reduced by 18.8% when compared with BDM treatment. But for the total copper content in soil, there were no significant difference among all those treatments. Under the simulated rainfall intensity of 17.1, 33.7, and 58.7 mm/h, CPA significantly decreased the available copper content in soil by 23.9%, 41.8%, and 45.3%, respectively, and also decreased the total copper content of soil by 4.3%, 9.1%, and 18.0%, respectively, when compared with BDM treatments. These results demonstrate that spraying with CPA on the leaves of eggplants under the simulated rainfall intensity of 17.1, 33.7, and 58.7 mm/h not only significantly decreases the leaching rate of protective agent, promotes the control effect of gray mold and increases the yield and biomass of eggplant, but also reduces the accumulation of copper in the soils.

precipitation; leaching; disease control; copper-based protective agent; eggplant; gray mold

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.19.032

S641.1; S482.2; S423+.9

A

1002-6819(2017)-19-0242-07

2017-03-31

2017-08-10

国家重点研发计划课题（2017YFD0200706）；山东农业大学泉林黄腐酸肥料工程实验室开放研发基金（380285）；国家“948”重点项目（2011-G30）

马金昭，男，博士生，主要从事新型肥料开发与应用研究。 Email：mjz167448612@163.com

※通信作者：张 民，男，博士，教授，主要从事土壤环境化学与植物营养研究。Email：minzhang-2002@163.com