薛雅蓉卜元卿刘常宏左广胜
(1南京大学生命科学学院,江苏南京 210023;2生态环境部南京环境科学研究所国家环境保护农药环境评价与污染控制重点实验室,江苏南京 210044;3北京中龙创科技有限公司,北京 100071)
目前,我国用于防治姜腐烂病的农药除了5种明确登记的以外,还有氯化苦、中生菌素2种防效较好的农药。生产上应根据农药的推荐使用方法和用量合理地进行防治,才能达到理想的防治效果。
姜腐烂病泛指能够引起生姜根部和地下茎腐烂的生姜病害,有姜瘟病、姜茎基腐病、姜青枯病和姜烂脖子病之称,是一种由茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)等细菌(邱正明 等,2015)和腐霉菌等真菌(姜子德和戚佩坤,1992)所致的微生物感染性病害。该病可伴随生姜整个种植过程,是最为严重的生姜病害,导致姜苗枯萎、减产甚至绝收,成为制约生姜种植业发展的瓶颈(刘铭 等,2005;邱正明 等,2015)。姜腐烂病病原菌主要来源于姜种或土壤。因此,选择有效的杀菌剂类农药处理姜种和土壤是防治该病的有效途径。
我国目前有5种明确登记用于防治姜腐烂病的备选农药,另有2种防治对象虽未明确包含姜腐烂病,但研究证实对该病防治效果较好且安全、无残留的登记农药。来源包括化学杀菌剂和微生物源杀菌剂,用途包括土壤熏蒸、浸种和灌根等。笔者根据农药登记信息和相关文献,对这些农药的使用方法和防效等进行了总结,并针对姜腐烂病防治实践中用药存在的问题提出了改进建议。
1.1 姜腐烂病登记农药 目前,我国姜腐烂病登记农药包括3种化学杀菌剂和2种微生物源杀菌剂(表1)。
表1 目前我国姜腐烂病登记农药
1.2.1 氢氧化铜 氢氧化铜为保护性杀菌剂,对瓜、果、蔬菜、茶叶、烟草、花生、马铃薯及花卉等多种作物的早疫病、晚疫病、炭疽病、白粉病、叶斑病、灰霉病、黑星病、疮痂病、锈病、烟霉病、褐腐病等真菌性病害及十字花科软腐病、黄瓜角斑病、柑橘溃疡病等细菌性病害有较好的防治效果(张武军,1992)。以氢氧化铜为有效成分的杀菌剂有可杀得、53.8%可杀得2000干悬浮剂、53.8%氢氧化铜水分散粒剂、46%氢氧化铜水分散粒剂等。目前登记产品46%氢氧化铜水分散粒剂由美国杜邦公司生产。
氢氧化铜主要用于种姜消毒和土壤消毒。据报道,用有效成分为氢氧化铜的可杀得在种植前浸泡姜种20 min(分),种植后从齐苗开始,每隔15~20 d(天)灌根1次,共灌根4~5次,并在及时清除病株后用药灌穴,防效可达85%以上(吴德广 等,2003);在播种后覆土前,将可杀得升级产品53.8%可杀得2000干悬浮剂600倍液浇入姜沟或盆栽土中,苗高15 cm时灌药1次,之后每隔20 d(天)用药1次,共用药5次,接种致病菌后10 d(天),相对防效可达88.57%(任清盛和于广霞,2005);每333 m2用53.8%氢氧化铜水分散粒剂 250 g和500 g随水冲施,施药14 d(天)后防效分别达到67.53%和76.62%(曹忠杰 等,2011)。付丽军等(2019)研究表明,用46%氢氧化铜水分散粒剂800倍液浸种处理对姜青枯病的防效达86.61%,发病前用1 500倍液灌根处理防效达83.30%,表明根据姜青枯病的发病规律提前用药可取得较好的防治效果。
1.2.2 噻森铜 噻森铜是一种化学名为N,N’-甲撑-双-(2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑)铜的广谱低毒杀菌剂,由浙江东风化工有限公司研制,具有自主知识产权,已获取中国发明专利(ZL00132657.0)(张纯标 等,2007)。目前登记农药20%噻森铜悬浮剂仍由该公司生产。根据文献报道,通过叶面喷施20%噻森铜悬浮剂,对细菌性病害水稻白叶枯病的防效可达到85.4%~90.7%(王华弟 等,2017),对黄瓜细菌性角斑病的防效超过65%(易金全 等,2015),灌根防治辣椒青枯病的防效达到52.33%(佃锶佳和范鸿雁,2015),对镰刀菌真菌引起的甘薯蔓割病防效也较好(吴振新,2017)。说明20%噻森铜悬浮剂既可防治某些植物细菌性病害,也可防治某些植物真菌性病害。但截至目前,尚未见到20%噻森铜悬浮剂防治生姜病害的报道,建议先采用推荐使用浓度(500~600倍液)和方法(灌根)进行小范围试验,获得可靠结果后再大面积使用。
1.2.3 硫酸铜钙 硫酸铜钙为矿物源全络合态有机铜素低毒的广谱性杀菌剂,其早期产品的商品名为多宁。该类物质在遇水时能够释放出具有杀菌活性的铜离子,可防治植物真菌性病害和细菌性病害,广泛用于防治苹果、梨、葡萄、枣、柑橘等果树病害,也可用于防治生姜软腐病、姜瘟病、魔芋软腐病等蔬菜病害(印家厚,2002;王江柱,2013)。
目前硫酸铜钙登记产品有1个,为77%硫酸铜钙可湿性粉剂,由西班牙艾克威化学工业有限公司生产,推荐使用方式为喷淋、灌根,推荐使用浓度为600~800倍液。但未见该类产品防治姜腐烂病的研究报道,有必要先用推荐使用方式及浓度进行小范围试验,待明确其防治生姜腐烂病的效果后再大面积使用。
1.2.4 蜡质芽孢杆菌 芽孢杆菌是一类重要的生防微生物,可通过产生抗菌物质、溶菌作用等发挥生防作用(陈志谊 等,2012)。利用芽孢杆菌已开发多种微生物杀菌剂类农药,目前登记农药所用菌种包括枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌、海洋芽孢杆菌,这些产品均具有高效、安全、环保等特点。目前用于防治姜腐烂病的蜡质芽孢杆菌登记产品有1个,为含孢子8亿个·g-1蜡质芽孢杆菌可湿性粉剂,由山东泰诺药业有限公司生产,推荐使用方式包括浸泡姜种和顺垄灌根;浸泡100 kg姜种推荐使用量为240~320 g,推荐浸泡时间为30 min(分);顺垄灌根每667 m2推荐使用量为400~800 g。
关于蜡质芽孢杆菌可湿性粉剂防治姜腐烂病的使用方法及效果,仅有吴光辉等(2016)的报道,在田间初见姜瘟病时,用含孢子8亿个·g-1蜡质芽孢杆菌可湿性粉剂300倍液灌根和800倍液喷雾,其后每隔10 d(天)用药1次,连续施药3次,最终防效达70.60%。说明含孢子8亿个·g-1蜡质芽孢杆菌可湿性粉剂能有效防治姜腐烂病。
1.2.5 多粘类芽孢杆菌 多粘类芽孢杆菌是芽孢杆菌科类芽孢杆菌属的革兰氏阳性细菌,多数具有防病促生等作用,广泛分布于土壤、植物体表及体内,以植物根际土壤分布较多(田宇曦 等,2017;张楠 等,2017)。多粘类芽孢杆菌HY96-2菌株具有广谱拮抗植物病原细菌和真菌的作用,由华东理工大学与上海泽元海洋生物技术有限公司合作,于2004年开发出国内外第1个用于防治植物土传病害青枯病和枯萎病的多粘类芽孢杆菌微生物农药—0.1 cfu·g-1多粘类芽孢杆菌细粒剂,商品名为康地蕾得。该农药对包括姜瘟病在内的十几种作物病害防治效果可达70%~90%。其防病机制主要有:①抗菌物质对病原菌的抑制和杀死作用。② 菌的位点竞争作用。③ 诱导植物产生抗病性。④ 促进植物生长(李元广,2005;魏鸿刚和李淑兰,2008;李元广 等,2012)。
将0.1 cfu·g-1多粘类芽孢杆菌(康地蕾得)细粒剂用于防治生姜腐烂病的研究报道有2个:罗泽科等(2006)于生姜播种前用500倍液浸种2 h(小时),播种时按每667 m25~8 kg的用量撒施于种植沟内,播种和齐苗时分别用300~400倍液灌根,培土前撒施于植株周围,以及在田间出现病株后用300~400倍液灌根,防效达到74.4%;姚继贵(2006)采用田间小区试验检测的防效也达到了75.4%。
在0.1 cfu·g-1多粘类芽孢杆菌(康地蕾得)细粒剂的基础上,上海泽元海洋生物技术有限公司和华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室合作,研发出10亿cfu·g-1多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂(专利公开号:CN101243801),具有比康地蕾得更好的防病促生效果及方便使用的特点(李元广等,2012)。目前由武汉科诺生物科技股份有限公司登记的10亿cfu·g-1多粘类芽孢杆菌可湿性粉剂和康地蕾得的关系尚不清楚,也未看到其在防治生姜腐烂病上的相关报道,可参考其推荐使用量(每667 m2用量500~1 000 g)、推荐使用方式(喷淋、灌根)以及其他多粘类芽孢杆菌产品的使用频率等防治姜腐烂病。
2.1 氯化苦土壤熏蒸消毒剂 氯化苦又名硝基氯仿,化学名为三氯硝基甲烷,是一种对细菌、真菌、线虫、昆虫、鼠类均有杀灭作用的化学剂(殷嘉光,2012)。夏德鑫(1984)最早用氯化苦熏蒸生姜连作土壤,对姜腐烂病的防效为50.67%。郭晓丽等(2000)用99.9%氯化苦熏蒸土壤,防效达到74.95%。刘升基等(2001)将99%氯化苦按每平方米33.3 mL的用量处理上一年几乎绝收的姜田:用专用注射器,按行距30 cm,孔距30 cm,每孔3 mL的量注入20 cm深的土层中,覆盖厚度为0.004 mm的地膜;15 d(天)后揭膜,并用铁锨翻地;21 d(天)后选择未经药剂处理的无病姜种播种;第2年不经氯化苦熏蒸继续种姜;试验结果表明,第1年防效达到100%,第2年防效仍超过99%。王文博等(2008)在氯化苦熏蒸过的土壤中栽种甜瓜、草莓、生姜、茄子、菠菜等蔬菜,收获样品均未检测出氯化苦残留。说明利用氯化苦熏蒸土壤可以有效防治姜腐烂病等土传病害,并且不影响种植作物的食用安全性。近几年,我国土壤熏蒸技术项目首席科学家、中国农业科学院植物保护研究所曹坳程研究员团队大力推广采用氯化苦熏蒸土壤防治作物土传病害(杨光,2015;曹坳程 等,2017)。
目前,登记号为PD84129的杀菌剂99.5%氯化苦由辽宁省大连绿峰化学股份有限公司生产,登记使用方法为土壤熏蒸,登记防治对象包括黄萎病菌、枯萎病菌、青枯病菌、疫霉菌、根结线虫。有研究表明,氯化苦熏蒸剂对防治生姜腐烂病有较好的效果,因此,该杀菌剂已在多地用于生姜种植前的土壤熏蒸杀菌。但因该类物质高毒且气味难闻,一般应由经过专门培训的技术人员在有防护措施的前提下,严格按照操作规程及允许使用量使用。
2.2 中生菌素 中生菌素是由淡紫灰链霉菌海南变种产生的一种碱性水溶性N-糖甙类抗生素,是20世纪90年代由中国农业科学院生物防治研究所研制的一种广谱生物杀菌剂(谢德龄 等,1995),曾用名为克菌康(秦善秀 等,2004)。
目前登记的中生菌素类产品有10余个,生产企业有华北制药河北华诺有限公司、福建凯立生物制品有限公司、山东亿嘉农化有限公司等。登记防治对象包括黄瓜细菌性角斑病、番茄青枯病等蔬菜病害,还有苹果轮纹病和烟草青枯病等。所有目前登记产品的防病对象均未包含姜瘟病等生姜病害,但文献报道中生菌素类产品对姜腐烂病也有较好的防效。秦善秀等(2004)曾用厦门凯立生物制品有限公司生产的3%克菌康可湿性粉剂300倍液,于生姜种植前浸种10 min(分),种植后于经验发病前10~15 d(天),以及第1次用药后10 d(天)和20 d(天),每667 m2用400 kg 500倍液灌根,最后一次施药后的15 d(天)和30 d(天)进行调查,防效分别达到72.4%和73.5%。朱志刚等(2017)利用福建凯立生物制品有限公司生产的98%中生菌素进行盆栽染毒防病试验,结果显示,用3.33 mg·L-1中生菌素浸种处理24 h(小时)后再接种生姜青枯菌,接种后32 d(天)对生姜青枯病的防效可达75.9%。付丽军等(2019)用6%中生菌素水分散粒剂浸种处理10 min(分),对姜青枯病的防效达84.86%。
3.1 存在的主要问题 笔者近2 a(年)从山东潍坊生姜种植区了解到,在防治姜腐烂病过程中普遍存在“病急乱用药”的问题。主要体现在:① 对登记农药品种不了解,购买各种宣传产品。② 不考虑农药配伍,尤其是将微生物农药与其他杀菌剂随意搭配使用,导致功能微生物被杀死或抑制,使微生物农药失效。③ 不按照要求剂量和频率用药,误以为越多越好。不但增加了成本,还可能导致药害或加重环境污染,尤其是过多使用铜制剂可导致药害(李金堂 等,2012)。④ 使用方式不合适。比如用喷雾法防治姜腐烂病。因姜腐烂病病原菌主要存在于土壤中和生姜根部,喷雾法不能使有效量的药液到达根部土壤,导致防效不佳。⑤ 使用时机不合适。许多种植户往往在发病后才用药,希望杀菌药物起到治疗作用。但姜腐烂病一旦发生就很难控制,最终导致病害大面积发生。
3.2 建议 ① 尽可能使用登记农药,因不同地区导致姜腐烂病的病原并不完全相同,建议使用在本地证实有效的杀菌剂,按照说明书推荐用量,以浸种和灌根的方式为主。② 使用微生物农药时要注意搭配禁忌,不能随意和其他化学农药混合或搭配使用。 ③ 生产上以防为主,在下面几个重要时间节点务必使用杀菌剂:种植前用氯化苦等熏蒸剂进行土壤消毒;种植时用药物浸泡姜种并沿种植沟喷洒杀菌剂;生长期小培土、大培土、人工灌溉前一定要用杀菌剂灌根。此外,对于不产生药害且对环境友好的微生物农药,可在生姜整个生长期的其他时间,每隔15~20 d(天)进行灌根及整株喷施透根效果更好。