生物农药对设施和露地黄瓜白粉病的防效及其品质和产量的影响

刘新社,陈 妍

(商丘职业技术学院，河南 商丘 476100)

黄瓜白粉病是我国黄瓜生产中的主要病害之一，特别是在设施和露地春黄瓜栽培中更易发生。其由单丝壳白粉菌侵染引起，主要侵害黄瓜叶片和幼茎。该病害在黄瓜的整个生育期都能侵染植株，在豫东地区有强流行性、高发病率的特点，造成黄瓜产量降低，果实品质下降[1-3]。目前主要利用化学药剂防治白粉病，比如唑类、嘧菌酯类及其复配制剂等，但由于施用频繁、剂量高，导致单丝壳白粉菌的抗性明显增强，化学药剂的防治效果越来越差。另外，化学农药的大量施用，也会导致农药残留增加，土壤环境、生态环境被破坏[4-5]。因此，必须加强研发无毒(低毒)高效、利于环境保护的生物制剂，用以替代或减少化学农药的使用[6-7]。

为了更加安全有效地防治黄瓜白粉病，本试验选取4种生物农药，2018年春季进行设施和露地黄瓜田间防效试验，同时研究生物农药对设施和露地黄瓜品质、产量的影响，以期筛选出最佳的防治药剂及其使用剂量，为黄瓜白粉病的生物防治和黄瓜高效生产提供科学依据与技术指导。

1 材料和方法

1.1 供试药剂及处理

试验选择了4种生物农药、1种化学农药，全部为市售。设施和露地试验各设6个处理：(1)1%蛇床子素EW(江苏省苏科农化有限责任公司)500倍稀释(有效成分用量22.2 g/hm2)；(2)1 000亿个/g枯草芽孢杆菌WP(湖北武汉天惠生物工程有限公司)400 倍稀释(有效成分用量2 777.8 g/hm2)；(3)1×106个/g寡雄腐霉菌WP(捷克生物制剂有限公司)2 000倍稀释(有效成分用量555.6 g/hm2)；(4)3×108cfu/g哈茨木霉菌WP(美国拜沃股份有限公司)500倍稀释(有效成分用量222.2 g/hm2)；(5)化学药剂对照(CK1)：10%苯醚甲环唑WG(世高，瑞士先正达有限公司)1 000倍稀释(有效成分用量111.1 g/hm2)；(6)清水对照(CK0)。

1.2 试验方法

试验于2018年在商丘职业技术学院试验基地进行。设施试验在基地1号日光温室内进行。试验温室长 80 m，跨度 7 m，在温室地表下设有全自动滴灌系统，温室内安装有自动温、湿度监测仪。温室建于2014年，园土属潮土类砂壤土，有机质含量37.35 g/kg，pH值6.7，栽培管理为中上等水平。露地试验地距温室100 m左右，土质为潮土类砂壤土，有机质含量16.52 g/kg，pH值7.0，栽培管理为中等水平。黄瓜品种同为津优2号，株行距同为30 cm×60 cm。两处试验均设3次重复，小区面积10.8 m2，随机排列。在发病初期进行喷药，温室黄瓜白粉病发生于3月15日结瓜初期，露地黄瓜在6月1日有少量病斑。温室黄瓜分别于3月25日、4月2日、4月9日各喷药一次；露地黄瓜分别于6月8日、6月15日、6月22日各喷药一次。采用3WBD-20型背负式电动喷雾器喷施药剂，使药剂充分湿润叶片的正反面，雾滴均匀分布，每个小区喷药量同为1.2 kg，为减少人为误差，施药时尽量小心喷施，避免相邻处理间药液飞散[8-9]。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 防治效果 每个小区随机选择6株黄瓜，调查全株叶片，在第1次施药前调查药前病情指数，每次施药后7 d各调查一次病情指数。按6级标准调查病叶数，计算病情指数、病指增长值和实际防效，并对试验结果进行显著性检验(DMRT法)。病情指数、病指增长值和实际防效按下列公式[10]计算：

病情指数=∑(各级病叶数×该病级值)/(检查总叶数×最高病级值)×100；

病指增长值=施药后病情指数-施药前病情指数；

防效=(对照区病指增长值-处理区病指增长值)/对照区病指增长值×100%。

调查时所用分级标准为：0级—叶片无病斑；1级—病斑占叶片面积5%以下；3级—病斑占叶片面积6%～10%；5级—病斑占叶片面积11%～20%；7级—病斑占叶片面积21%～40%；9级—病斑占叶片面积41%以上或叶片枯死。

1.3.2 黄瓜果实品质及产量 在黄瓜成熟以后取样，进行果实营养成分测定。取样方法是所有植株摘取底部向上第3条成熟度一致的果实，营养成分测定项目包括可溶性固形物、可溶性总糖、维生素C、可溶性蛋白和硝酸盐含量。对各测定项目，根据每小区6株，计算出平均值。

可溶性固形物含量采用手持糖量计直接测定；可溶性总糖含量采用蒽酮比色法测定[11]；维生素C含量采用钼蓝比色法测定[12]；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝 G-250 法测定[13]；亚硝酸盐含量采用盐酸萘乙二胺法测定[14]。

黄瓜果实按成熟先后分次采收，采收时将果实直接称质量。以小区为单位，测量所有植株，统计果实数量和质量，累计计产，计算出每公顷产量。

2 结果与分析

2.1 生物农药对设施和露地黄瓜白粉病的防效

从表1可以看出，设施试验在进行药剂处理前白粉病已有少量发生，无药剂防治时，病情会快速发展。施用药剂后，病情控制效果比较理想。5个药剂处理中，生物农药处理(1)、(2)和化学药剂处理(5)防效一直很好，而且稳定性较好，平均防效分别为86.17%、88.26%和89.22%，2种生物农药与化学药剂对照的平均防效差异不显著，但极显著优于其他处理；处理(3)和处理(4)药效中等，平均防效分别为66.71%和75.98%，与化学药剂处理有显著性差异。生物农药1%蛇床子素和1 000亿个/g枯草芽孢杆菌的药效稳定，持效期长，在黄瓜设施栽培中完全可以代替化学药剂防治黄瓜白粉病。

表1 生物农药防治设施黄瓜白粉病效果Tab.1 Control effect of biological fungicides on cucumber powdery mildew in greenhouse

注：同列数据后不同小写字母表示差异达到显著水平(P<0.05)，不同大写字母表示差异达到极显著水平(P<0.01)，下同。

Note: After the same column data,different lowercase letters indicate that the data difference reaches a significant level(P<0.05)，and different capital letters indicate an extremely significant level(P<0.01).The same below.

从表2可以看出，露地试验在开始阶段白粉病病情较轻，药剂处理后病情能够得到有效控制。5个药剂处理中，生物农药处理(2)与化学药剂处理(5)的防效一直比较好，分别为78.89%～87.31%和86.13%～90.50%，平均防效分别为83.16%和87.94%。两处理无显著性差异，且极显著优于其他处理。化学药剂处理(5)效果很稳定，生物农药处理(2)的持效性稍低，在黄瓜露地栽培中枯草芽孢杆菌也可以代替化学药剂用于防治黄瓜白粉病。生物农药处理(1)、(4)的防效相当，但都显著低于处理(2)和处理(5)，这2种生物农药在露地黄瓜栽培中防治白粉病的效果一般。生物农药处理(3)的防效较差，不能在生产中应用。5种生物和化学药剂的平均防效，露地试验都略低于设施试验，说明这几种生物和化学药剂在设施栽培和露地栽培中防治黄瓜白粉病的效果有一定的差异,与笔者2009年研究结果相似[9]。

表2 生物农药防治露地黄瓜白粉病效果 Tab.2 Control effect of biological fungicides on cucumber powdery mildew in open field

2.2 生物农药对设施和露地黄瓜品质及产量的影响

由表3可知，在黄瓜设施栽培中，生物农药处理、化学农药处理和空白对照之间的黄瓜可溶性固形物和可溶性总糖的含量均有显著差异。生物农药处理的黄瓜可溶性固形物、可溶性总糖含量都显著高于化学农药处理和空白对照，空白对照的黄瓜可溶性固形物含量显著高于化学农药处理，但二者的可溶性总糖含量无显著性差异。生物农药处理的黄瓜维生素C的含量显著高于其他处理，可溶性蛋白的含量与空白对照差异不显著。亚硝酸盐含量是化学农药处理最高，其次是空白对照。由此可知，化学农药处理后的黄瓜品质最差，其次是空白对照，生物农药处理能够提高黄瓜的品质。经生物农药和化学农药处理的黄瓜产量没有明显差异，都显著高于空白对照。生物农药1%蛇床子素处理产量最高，为63 939.65 kg/hm2，与空白对照比较增产20.82%；其次为1 000亿个/g枯草芽孢杆菌处理，增产19.29%。

表3 生物农药对设施黄瓜品质及产量的影响Tab.3 Effect of biological fungicides on quality and yield of cucumber in greenhouse

由表4可知，在黄瓜露地栽培中，仍然是生物农药处理的黄瓜品质最好。经生物农药处理的黄瓜可溶性固形物、可溶性总糖、可溶性蛋白、维生素C的含量均显著高于化学农药处理，亚硝酸盐含量显著低于化学农药处理。在露地栽培中仍是化学农药处理的黄瓜品质最差，其次是空白对照。但露地栽培的黄瓜品质指标都优于设施栽培的黄瓜。露地栽培中，生物农药和化学农药处理的黄瓜产量没有明显差异，都显著高于空白对照。10%苯醚甲环唑处理产量最高，达47 052.35 kg/hm2，与空白对照比较增产27.43%；其次为1%蛇床子素处理，增产24.13%。

表4 生物农药对露地黄瓜品质及产量的影响Tab.4 Effect of biological fungicides on quality and yield of cucumber in open field

3 结论与讨论

3.1 生物农药对黄瓜白粉病的防效

白粉病是黄瓜生产过程中的主要流行性病害之一，发病初期一般在叶片正面或背面形成零星不规则圆形病斑，条件适宜时病斑面积逐渐扩大连接成片。严重时白色粉末布满整个叶片表面，晚期白色粉状逐渐变成黄褐色甚至最后形成黑褐色，致使叶片丧失光合作用，不能进行新陈代谢，最终干枯死亡，进而影响整株。气象条件是该病流行的最重要影响因素，适宜时蔓延迅速，造成严重的经济损失，加强对黄瓜白粉病的化学与生物防治越来越重要。目前化学药剂中较多使用苯醚甲环唑、硝苯菌酯等，苯醚甲环唑是三唑类杀菌剂中安全性比较高的内吸性杀菌剂，具有保护和治疗作用。本试验也充分证明，苯醚甲环唑作为对照化学药剂，对黄瓜白粉病的防治效果很好，设施和露地栽培的平均防效分别为89.22%和87.94%。硝苯菌酯是接触性杀菌剂，具有预防、治疗及铲除功能并兼具渗透特性，表现出低毒的特点。但以上都是化学药剂，残留性、危害性均比生物药剂大。

利用生物农药防治黄瓜白粉病取得了良好的效果。4种生物农药中，枯草芽孢杆菌是植物病原菌的竞争性抑制剂，它通过竞争性生长繁殖占据植物病原菌的生存空间，阻止其生长，与病原菌之间存 在竞争、拮抗作用并可诱导植物产生抗性[15]。ONGENA等[16]研究发现，枯草芽孢杆菌以空间位点竞争为主，能在植物根际、体表或体内迅速繁殖，降低病原菌的数量。同时枯草芽孢杆菌还能产生抗生素、细菌素、细胞壁降解酶类等拮抗物质，抑制病原菌的生长，使农作物免受病原菌危害。本试验中枯草芽孢杆菌防效最好，设施和露地栽培的平均防效分别达88.26%和83.16%。蛇床子素是从植物蛇床果实中提取的一种香豆素类化合物[17]，有重要的农药活性基团——异戊烯结构，表现出独特的活性，是一种既有杀虫活性又有抑菌活性的生物农药，对黄瓜植株安全，对环境无污染。本试验中，设施和露地栽培的平均防效分别达86.17%和76.66%。以上2种生物农药可以替代化学药剂用于防治黄瓜白粉病，尤其是枯草芽孢杆菌可湿性粉剂。

寡雄腐霉菌能将其菌丝寄生于病原真菌体内，干扰其新陈代谢，并争夺养分与生存空间，造成病菌死亡，其分泌的纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶等多种胞外酶可以水解病原真菌的细胞壁，其也可以产生抗菌物质，抑制病菌孢子萌发和菌丝生长[18]。但该药剂在本试验中的防治效果一般，对设施和露地黄瓜白粉病的平均防效分别为66.71%和63.82%，显著低于枯草芽孢杆菌，不建议在当地黄瓜病害防治中推广应用。哈茨木霉菌的繁殖能力比病原菌强，能在营养源和生长空间上与植物病原菌竞争，并占有比较明显的优势。哈茨木霉菌丝能寄生在植物病原菌的表面或体内，造成寄主菌丝死亡[19]。ZIMAND等[20]研究发现，以色列Makhteshim Axan公司研发生产的哈茨木霉T39生防制剂，可以用来防治白粉病、苗枯病、霜霉病、灰霉病等叶部病害及贮藏期间果实的腐败变质，在本试验中对设施和露地黄瓜白粉病的平均防效分别为75.98%和73.81%，设施栽培中的防效显著低于蛇床子素，但在露地栽培中与蛇床子素的防效无显著差异，其在黄瓜的露地栽培中也可以推广应用。

白粉病严重影响黄瓜的生产，最好在发病前或发病初期进行药剂防治。建议在病害发生早期，喷施枯草芽孢杆菌可湿性粉剂400倍稀释液1～2次，中期可以与1%蛇床子素水乳剂500倍稀释液交替施用，能很好地防治黄瓜白粉病。在设施栽培中，温、湿度对黄瓜白粉病的发生程度和防治效果影响很大，防病的同时对设施内的温度和湿度进行有效调控，能减少黄瓜白粉病的侵害[21]。

3.2 生物农药对黄瓜品质及产量的影响

施用农药后，在作物的生长代谢过程中，农药与作物体内的酶、蛋白质、糖原等发生反应，破坏植物正常的生理活动，从而影响作物的品质[22]。CHELLIAH等[23]指出，农药能够改变植物营养和化学组成。 MCKINLEY等[24]指出，农药会影响植物体内酶的活性。李钦等[25]研究发现，有机磷农药对坛紫菜酶活性具有抑制作用。在黄瓜生产中，由于化学农药的大量使用，防治了主要的病虫害，但会导致品质下降，利用生物农药则可以提高黄瓜品质。本研究中，喷施生物农药和化学农药对黄瓜的品质产生了不同的影响。生物农药能够提高设施和露地黄瓜的可溶性固形物、可溶性总糖、维生素C、可溶性蛋白含量，降低亚硝酸盐含量，化学农药反之，说明生物农药有利于黄瓜正常的生理活动，促进体内糖原、蛋白质的合成。生物、化学农药都能提高黄瓜的产量，这是由于农药的施用减少了病害的发生，保全叶片进行正常的光合作用，促进有机物质的合成。综合来看，喷施生物农药更有利于黄瓜的高效栽培。