不同药剂对甘薯病毒病薯苗生物学特性及品质的影响

张成玲,鄂文弟,赵永强,孙厚俊,贺 娟,杨冬静,徐 振,谢逸萍*

(1.江苏徐淮地区徐州农业科学研究所,江苏 徐州 221131；2.农业部 甘薯生物学与遗传育种重点实验室,江苏 徐州 221131;3.全国农业技术推广服务中心,北京 100125)

甘薯是世界上种植的主要块根作物之一,是重要的粮食、饲料、工业原料和能源作物,具有高产和广泛适应性[1-3]。不同的甘薯品种,其干率、淀粉、糖、胡萝卜素、花青素等含量不同,造成甘薯的用途多种多样,如有鲜食型的“心香”、淀粉加工型的“商薯19”、兼用型的“豫薯12号”及菜用型“福薯18”等[4-5]。同一甘薯品种在不同的产地、气候、土壤和栽培条件下,其产量和品质亦会有所不同[6-8]。同时,病害也是影响甘薯产量和品质的重要因素之一。

甘薯病毒病(sweet potato virus disease, SPVD)是甘薯上一种重要的病毒病害,在美国、乌干达、秘鲁等多个国家和地区发生为害[9-11],在我国首次由张振臣等发现报道[12],目前在我国广东、江苏、四川、山东、安徽等地区分布扩展,严重影响了我国甘薯产业的发展。SPVD是由甘薯褪绿矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus, SPCSV)和甘薯羽状斑驳病毒(Sweet potato feathery mottle virus, SPFMV)协生共侵染甘薯引起的病毒病害[13],受侵染的甘薯呈现植株矮化,叶片畸形、褪绿等症状。SPVD对甘薯产量影响极大,严重时可造成90%以上的产量损失,是一种毁灭性病害[10,14]。目前对该病的防治主要采用预防措施和消灭传毒介体,而有关抗病毒农药对甘薯SPVD的防治效果及对甘薯品质的影响研究较少。为此,笔者以受SPVD侵染的淀粉型商薯19和鲜食早熟品种龙薯9号为材料,在江苏省徐州市试验田开展了不同药剂对病毒薯苗生物学特性及营养品质的影响研究,旨在明确不同药剂对SPVD病毒病的防治效果以及根据甘薯不同用途如何合理施药。

1 材料与方法

1.1 材料

供试甘薯品种:受SPVD侵染的龙薯9号和商薯19薯苗,均由江苏省徐州市农业科学院提供。供试药剂6种,其名称、生产厂家及施用量如表1。

表1 供试药剂的名称、厂家及施用量

1.2 试验方法

试验于2016～2017年每年的6～10月在江苏省徐州市农科院试验田进行,试验田土壤质地为沙壤土,试验地前茬作物为小麦,收获后小麦秸秆还田。试验每处理设置3个重复,每个重复20株,共60株,在田间采用“Z字形”间隔排列。在甘薯栽种1周后第一次施药,每间隔10 d喷施1次,连续施药3次。其他田间管理措施统一按常规栽培要求实施。

收获时调查各处理甘薯的分支数、蔓长、地上鲜重和地下鲜重。采用打孔称重法[15]获得叶面积。收获后调查各小区的产量及根、茎、叶干率。将甘薯薯块洗净,切条,将茎、叶分别切成2～3 cm的长条；称取供试样品100 g，于烘箱内105 ℃杀青30 min,再于80 ℃烘至恒重,测定各器官的干物质量,并分别计算其干率。将薯块干样磨碎,利用VECTOR22/N型傅立叶变换近红外反射光谱仪(由德国BRUKER光谱仪器公司生产),测定块根干样中淀粉、粗蛋白、可溶性糖和还原糖的含量[16-17]。

1.3 数据处理

用EXCEL及DPS软件对所得试验数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 不同药剂对甘薯地上部生物学特性的影响

受SPVD侵染的甘薯植株,其分支数增加，植株矮化，节间变粗短，叶片皱缩变小。经不同药剂处理后，病薯苗的分支数明显减少,但减少的幅度不同,其中5%氨基寡糖素水剂对龙薯9号和商薯19两个甘薯品种都具有较好的作用,其分支数分别为9.0和15.7个,与其他药剂处理有显著差异(表2)。各处理对龙薯9号薯蔓的生长影响不大,蔓长在46.7～90.0 cm之间,在0.01水平上各处理与对照差异不显著；而5%氨基寡糖素水剂等3种药剂显著增加了商薯19的蔓长,其余药剂则具有反作用。各处理甘薯的单株叶面积及地上鲜重均有所增加,以处理3(施用有机多态酶亚康力诺9号)的增加幅度最大,单株叶面积与地上鲜重分别是对照的2.0～3.6和1.3～6.1倍。

表2 不同药剂对甘薯地上部生物学特性的影响

注:同行数据后附不同的大写、小写字母分别表示在0.01和0.05水平上差异显著。下同。

2.2 不同药剂对甘薯产量及不同器官干率的影响

用不同药剂处理甘薯病毒苗后,龙薯9号与商薯19薯块产量及不同器官干率的变化趋势一致(表3)。施用有机多肽酶亚康力诺9号和吗胍·乙酸铜可湿性粉剂不仅均能提高叶片干物质的积累,亦均能促进茎蔓干物质的积累,显著提高叶片和茎蔓的干率;除施用30%盐酸吗啉胍可湿性粉剂未能提高龙薯9号的块根干率外,其他药剂均能提高病毒苗的块根干率。小区产量结果表明,几种药剂处理都显著增加了小区产量,其中处理2、4、6即有机多态酶亚康力诺2号、20%吗胍·乙酸铜可湿性粉剂、5%氨基寡糖素水剂3种药剂处理的产量增加幅度居前3位,与对照显著差异。

表3 不同药剂对甘薯根、茎、叶干率及小区产量的影响

2.3 不同药剂对甘薯品质的影响

几种药剂处理对龙薯9号和商薯19病毒苗的薯块品质及营养成分含量的影响趋势基本一致(表4)。处理后的病毒苗,薯块粗淀粉和粗蛋白质的含量升高,而还原糖和可溶性糖的含量均降低,且与对照差异显著。18%丙唑·吗啉胍可湿性粉剂处理的薯块粗淀粉含量最高,同时也显著降低了还原糖和可溶性糖的含量。20%吗胍·乙酸铜可湿性粉剂处理的薯块粗蛋白质含量最高。几种药剂处理的薯块可溶性糖和还原糖含量差异不显著；30%盐酸吗啉胍可湿性粉剂处理两个品种的还原糖含量均最低,而20%吗胍·乙酸铜可湿性粉剂和5%氨基寡糖素水剂处理分别对龙薯9号和商薯19可溶性糖含量的影响最大。

表4 不同药剂对甘薯品质的影响

3 讨论

国内外对作物病毒病多采用消灭传毒介体昆虫等间接防治方法以及采用病毒抑制剂和弱毒株系等直接防治方法[18-20]。王杰等的研究表明海带多糖、超敏蛋白和盐酸吗啉胍等药剂对烟草花叶病毒均具有较好的抑制作用[18,21]；杨海艳和谢咸升等对小麦黄矮病的防治效果研究均表明,云芝葡聚糖是一种病毒病新型免疫抑制剂,具有很大的应用市场[22-23]；乔康等[23]的研究结果表明2%氨基寡糖素水剂和“翠通”对番茄病毒病具有较好的防效,且对作物安全[24-25]。SPVD的发生是限制甘薯生产发展的重要因素。本研究结果表明,不同药剂对SPVD具有一定的防治作用,对两个甘薯品种病毒苗的影响基本一致,但对不同生物学特征的影响不同,5%氨基寡糖素能较好地减少甘薯分支,增加商薯19的薯蔓长度；而有机多态酶亚康力诺9号能显著增加甘薯的叶面积和地上鲜重,同时能促进叶片和茎蔓的干物质积累；有机多态酶亚康力诺2号和20%吗胍·乙酸铜可湿性粉剂等药剂能显著提高甘薯的产量,是甘薯病毒病防治的有效药剂。

淀粉是甘薯的主要营养成分,淀粉率是衡量其品质的基本指标。不同药剂均能提高甘薯病毒苗淀粉的合成代谢,但不同药剂的作用不同,如有机多态酶亚康力诺2号处理商薯19病毒苗的薯块淀粉率与对照无显著性差异；18%丙唑·吗啉胍可湿性粉剂能显著提高两种病毒苗的薯块淀粉率。此外，部分药剂对两种病毒苗的薯块淀粉率影响不同,如30%盐酸吗啉胍可湿性粉剂能显著提高商薯19病毒苗的薯块淀粉率,但对龙薯9号影响不大。除淀粉外,糖在甘薯中占有相当比例,尤其是鲜食和果脯加工品种要求糖含量高。本研究结果表明,几种药剂均降低了薯块的还原糖和可溶糖含量,不适合在鲜食等品种上施用。另外，不同药剂处理均提高了薯块蛋白质的合成,增加了蛋白质的含量。

不同营养成分的含量决定了甘薯的用途及品味,而SPVD的发生影响了其营养成分的积累。本研究结果表明，不同药剂处理能显著提高薯块的淀粉和蛋白质含量,适合在淀粉性甘薯品种上施用。尽管施用药剂能提高甘薯病毒苗的产量和部分营养物质的积累,但对甘薯商品性的提高不大,受病毒侵染的甘薯收获后,甘薯薯块膨大但薯块表面不光滑,呈现沟壑状，裂皮严重。因此,对SPVD的防治应主要采用苗期拔除病毒苗、杀灭传毒介体、培育抗病品种等方法，而化学药剂可作为辅助手段来提高甘薯苗的抗性。