生物菌剂LZ-1对苹果枝干轮纹病的田间防效研究

张林尧，孟祥龙，王午可，任红敏，胡同乐，曹克强

(1.河北农业大学 植物保护学院，河北 保定 071000； 2.中华人民共和国保定海关，河北 保定 071000)

苹果轮纹病(Apple ring rot)，又称白腐病(Apple white rot)，是苹果枝干和果实常见病害之一，由苹果轮纹病菌(Botryosphaeriadothidea)引起，该病害在世界范围内广泛分布[1-5]。近年来，我国的山东省、陕西省、河北省、辽宁省等都发生了严重的苹果轮纹病，河南省与山东省的苹果枝干轮纹病发病率甚至达到95%以上，给当地的苹果产业造成了严重的经济损失[6]。苹果枝干轮纹病主要导致枝干粗皮或者干枯，严重时造成树势衰弱，果实发病、腐烂，丧失其商业价值[7]。

1 材料和方法

1.1 供试菌株

供试菌株为苹果轮纹病菌XCFS2-1，由河北农业大学植物病害流行与综合防治研究室提供。

1.2 供试果园及苹果品种

试验在5个不同的果园进行，果园及树体相关信息如表1所示。

表1 试验果园及果树种植情况Tab.1 Test orchards and fruit trees planting

1.3 供试药剂

试验所用生物菌剂LZ-1及其他化学药剂相关信息如表2所示。

1.4 药剂的田间防治效果试验

在药剂的田间防效试验中，分别选取苹果树枝条和主干进行了田间防治效果研究。

表2 研究所用药剂Tab.2 The fungicides used in the experiments

2016年3月15日，在4号和5号果园各随机选取10个发病较轻的枝条，其中5个枝条涂抹生物菌剂LZ-1，剩余5个枝条涂抹清水作为空白对照(CK)。将生物菌剂LZ-1按照推荐稀释倍数对水，搅拌均匀，静置0.5 h之后，用刷子均匀涂抹在所选择的枝条上。

2016年5月10日，在2号果园随机选取20棵发病程度中等的苹果树，其中10棵果树主干涂抹甲基硫菌灵涂剂，剩余10棵果树主干涂抹清水，作为空白对照(CK)。

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2016年6月8日在3号果园中随机选取12棵发病较轻的苹果树，其中4棵果树主干涂抹生物菌剂LZ-1，4棵果树主干涂抹甲基硫菌灵涂剂，其余4棵果树主干涂抹清水作为空白对照(CK)。上述甲基硫菌灵涂剂前期处理和涂抹方法同生物菌剂LZ-1。

在上述试验进行过程中，均在涂抹药剂之前和涂抹药剂6个月后分别进行病害调查，统计每棵果树的涂药区域和空白对照区域的病瘤数、涂药区域长度、枝条或主干直径。

根据以下公式计算各区域病瘤增长率(P)和药剂的防治效果：

P=(D2-D1)/D1×100%

其中，D1表示处理前单位面积病瘤数，D2表示处理后单位面积病瘤数。

防治效果=(P1-P2)/P1×100%

其中，P1表示空白对照区域病瘤增长率，P2表示药剂处理区域病瘤增长率。

1.5 药剂的施用关键时期筛选

分别于2015年3月20日、4月15日、5月18日，在2号果园进行生物菌剂LZ-1施用关键时期筛选试验，2016年3月进行病害调查。每次试验需选取苹果枝干轮纹病发病程度中等、病瘤分布均匀的富士苹果树，将苹果树的主干由上而下分成4个区域，每个区域长度为15 cm，分别编号为1、2、3、4。测量每个区域的面积，记录区域病瘤数量，计算树皮表面单位面积病瘤数。将生物菌剂LZ-1按照推荐稀释倍数对水，搅拌均匀，静置0.5 h后，用刷子均匀涂抹于编号2和编号4区域表面，编号1和编号3不进行任何处理，作为空白对照(CK)。每个处理随机选取6棵树作为6次重复。病害调查时统计每棵树的涂药区域和空白对照区域的病瘤数、主干直径，以筛选生物菌剂LZ-1的施用关键时期，计算公式同1.4。

1.6 药剂在苹果树枝条和主干上的附着期检测

2015年5月4日，在1号果园选取1～6年生的枝条各6个，分别使用生物菌剂LZ-1和甲基硫菌灵涂剂对选取的枝条进行处理。药剂的前期处理同1.4，处理时用刷子将药剂均匀涂抹在枝条上。涂药之前测量涂药区域的长度、枝条直径。涂药40、50、60、90 d后，测量脱落面积，用带有方格的透明纸裹住枝条，用笔圈出脱落区域。

2016年5月8日，在3号果园随机选取10棵苹果树，分别使用生物菌剂LZ-1和甲基硫菌灵涂剂对选取的果树主干进行处理。药剂的前期处理同1.4，处理时用刷子将药剂均匀涂抹在主干上。涂药之前测量涂药区域的长度、主干直径，6个月以后，测量脱落面积，用带有方格的透明纸裹住主干，用笔圈出脱落区域。

用相机拍摄方格纸，将图片传入CAD软件测量药斑脱落面积，根据以下公式计算药剂在枝条或主干的附着率：

附着率=(S1-S2)/S1×100%

其中，S1表示涂抹药斑总面积，S2表示药斑脱落面积。

1.7 药剂持效期检测

2016年5月14日至2016年9月4日，在1号果园每隔10 d随机选取3个枝条涂抹生物菌剂LZ-1和甲基硫菌灵涂剂。2017年3月15日收集所有处理枝条，刮取长度为1 cm左右的带药斑的枝条，置于玻片上，滴60 μL浓度为1×106个/mL的苹果轮纹病菌孢悬液。将玻片置于培养皿中，保湿处理后放入25 ℃培养箱培养12 h。观察并记录孢子萌发数量，每个时期设置3次重复。

根据以下公式计算孢子萌发率(A)和孢子萌发抑制率：

A=B2/B1×100%

其中，B1表示孢子总数量，B2表示孢子萌发数量。

孢子萌发抑制率=(A1-A2)/A1×100%

其中，A1表示空白对照的孢子萌发率，A2表示处理枝条的孢子萌发率。

1.8 数据处理

使用 Microsoft Excel 软件进行原始数据处理，使用SPSS 19.0软件对数据进行统计分析，采用LSD法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同药剂的田间防治效果

每个果园进行处理之前，空白对照区域与药剂处理区域单位面积病瘤数目无显著差异。由表3可知，涂抹药剂6个月以后，生物菌剂LZ-1在3、4、5号果园的防治效果分别为89.93%、53.93%、79.38%，其中，4号果园的药剂防效略低于另外2个果园。涂抹药剂6个月以后，甲基硫菌灵涂剂在2、3号果园防治效果分别为64.63%、85.77%，其中，3号果园的防治效果较好。

表3 2种药剂对苹果枝干轮纹病的防效Tab.3 Effect of using two kinds of agents against apple ring rot on branches and trunks

注：同列数据后不同小写字母表示同一果园内不同处理间差异显著(P<0.05)。

Notes: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences between different treatments in the same orchard (P<0.05).

2.2 生物菌剂LZ-1防治苹果枝干轮纹病的施用关键期

2016年3月30日对2015年所做的生物菌剂LZ-1施用关键时期筛选试验进行调查，结果见表4。2015年3月20日、4月15日和5月18日进行生物菌剂LZ-1处理后，主干病瘤增长率分别为68.45%、47.61%、55.45%，而清水对照的苹果树主干病瘤增长率为174.98%，显著高于生物菌剂LZ-1处理的主干病瘤增长率。从防治效果来看，3、4、5月涂抹生物菌剂LZ-1对苹果枝干轮纹病的防治效果均在60%以上，但无显著差异。

表4 生物菌剂LZ-1不同施用时期对苹果枝干轮纹病的防治效果

注：同列数据后不同小写字母表示不同施药时期差异显著(P<0.05)。

Notes: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences during different application periods (P<0.05).

2.3 药剂在苹果树枝条的有效附着率

药剂在苹果树枝条上的附着率检测结果见表5。涂抹生物菌剂LZ-1 60 d后，不同年生枝条的药剂附着率都可以达到89%以上，而涂抹90 d之后不同年生枝条药剂附着率均显著下降，且2、3、4年生的枝条药剂附着率均低于50%，认为生物菌剂LZ-1在枝条上的有效附着期为60 d。涂抹甲基硫菌灵涂剂90 d后，除6年生枝条外，其他年生枝条的药剂附着率都达到88%以上，表明甲基硫菌灵涂剂在枝条上的有效附着期可以达到90 d。

表5 2种药剂在苹果树不同年生枝条上的附着率

注：同列数据后不同小写字母表示同一药剂处理同年生枝条不同涂抹天数间差异显著(P<0.05)。

Notes: Different lowercase letters in the same row indicate that the same drug treatment has significant differences between different time with the same agent after smearing for different days combinations (P<0.05).

2.4 药剂在苹果树主干的附着率

使用生物菌剂LZ-1和甲基硫菌灵涂剂对3号果园苹果树主干进行表面涂抹试验，调查结果(表6)表明，涂抹甲基硫菌灵涂剂6个月以后其附着率为98.63%，而涂布生物菌剂LZ-1 6个月以后其附着率为74.11%，生物菌剂LZ-1的附着率显著低于甲基硫菌灵涂剂的附着率。

2.5 药剂的持效期

涂抹生物菌剂LZ-1和甲基硫菌灵涂剂190 d后对药斑抑制孢子萌发能力检测的结果(表7)表明，使用生物菌剂LZ-1涂抹190～300 d，其药斑中的有效成分对病菌孢子萌发的抑制率随时间的延长而逐渐降低，从42.91%降低至6.07%。涂抹甲基硫菌灵涂剂190～300 d，其药斑对病菌孢子萌发的抑制率随时间的延长而逐渐降低，从46.86%降低至2.93%。

表6 2种药剂施用6个月后在苹果树主干上的附着率

注：同列数据后不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。

Notes: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences between different treatments (P<0.05).

表7 涂抹不同时间2种药剂对苹果枝干轮纹病菌孢子萌发能力的影响

注：同列数据后不同小写字母表示同一药剂处理不同天数差异显著(P<0.05)。

Notes: Different lowercase letters in the same column indicate that the difference among application days of the same fungicide treatment is significant (P<0.05).

3 结论与讨论

苹果轮纹病菌通常可以深入至枝干的韧皮部，常规药剂处理难以有效接触病原菌，因此，很多在室内试验毒力较高的药剂在田间对其却难以达到有效的防治效果。本研究采取田间试验的方法，在不同的果园对自主研发的生物菌剂LZ-1进行了田间防效的研究。结果表明，生物菌剂LZ-1与对照甲基硫菌灵涂剂相比，防效最高可达89.93%。王彦荣等[13]的研究表明，戊唑醇、苯醚甲环唑等化学药剂是目前市面上防治苹果枝干轮纹病最有效的药剂，其田间防效分别为50.2%、48.2%。相比来说，本研究的防效较高，主要是药剂剂型不同所致，生物菌剂和甲基硫菌灵涂剂在植物表明均能形成一层较厚的白色药膜，药在膜里面持效期较长，且该膜对苹果轮纹病菌的再侵染表现出较强的保护性抑制作用。虽然生物菌剂LZ-1与甲基硫菌灵涂剂具有相同的抑菌效果，但是由于LZ-1是生物涂干剂，从环境保护的角度来说，其具有更广阔的应用前景。

药剂的田间防效与施药时期有密切关系。本研究表明，在3—5月涂施生物菌剂LZ-1，对已发生轮纹病的苹果树都具有良好的防效。其中，3月份施药的防效略低，这是由于在2016年3月份施药之后有1次降雨，导致药剂被雨水冲刷，造成药剂附着率下降所致，因此，认为3—5月是药剂涂抹的关键时期。进行药剂涂抹时，应注意避开阴雨天气，避免药斑在没有成膜的情况下被雨水冲刷而脱落。苹果轮纹病菌在田间形成大量分生孢子的时间是6月份，在6月之前对树体涂药能够起到很好的保护作用。

生物菌剂LZ-1在苹果枝条上施用后，60 d之内涂抹的药剂可以有效附着，超过60 d后药剂在枝条上的附着率明显降低。这是因为枝条横向生长更容易受雨水冲刷，而且枝条比较光滑，生长也快，导致药剂的附着难以持久，而主干受枝条和叶片的保护，在一定程度上减少了雨水冲刷对药斑造成的影响。本研究中，在苹果树主干上涂抹生物菌剂LZ-1和甲基硫菌灵涂剂 6个月内，药剂都可以有效附着。

此外，对涂抹190 d后的药斑进行检测时发现，生物菌剂LZ-1和甲基硫菌灵涂剂残余药斑对苹果轮纹病菌的孢子萌发抑制率分别可达42.91%、46.86%，表明涂抹190 d后，残余的药斑仍然具有一定的抵御病原菌侵染的能力。生物菌剂LZ-1与常规化学药剂相比，在苹果树主干上的附着期长、持效期可达6个月，而常规喷施的化学药剂的持效期通常仅为7 d左右[17-18]，常规化学药剂的持效期远低于生物菌剂LZ-1的持效期。

综上所述，作为保护性涂干剂，生物菌剂LZ-1不仅对果园各树龄苹果枝干轮纹病都具有预防和保护作用，而且施用该生物菌剂可以减少化学药剂的使用量，达到减药的目的。