忻雅,余红,肖文斐,柴伟国,阮松林
(杭州市农业科学研究院,浙江 杭州 310024)
目前,浙江省草莓种植面积超过6 000 hm2,年产量12.5万t,产值20亿元以上。草莓产业的发展为促进农业增效、农民增收发挥了重要作用。但草莓采收季节容易发生灰霉病、白粉病、螨类等病虫害,造成农药的频繁使用,形成严峻的草莓安全问题。国内外也有不少草莓农残超标的报道。2016年美国环保组织美国环境工作组公布,草莓是农药残留最严重的农产品[1];2015年浙江台州销毁8 t农药残留超标的“毒草莓”。因此,研究和应用草莓病虫害绿色防控技术已成为实现草莓安全生产和提升草莓产业化水平的当务之急。
病虫害绿色防控,是指采取环境友好型措施控制病虫危害的植物保护措施,不仅有效替代高毒、高残留农药的使用,还能显著减少农药及其废弃物造成的面源污染,有助于保护农业生态环境和提高农产品质量安全。植物免疫诱导剂是一类新型生物农药,主要通过激发植物自身的抗病性,达到抑制病原菌的目的[2]。杭州市农科院开发的免疫诱导剂保康灵1号在葡萄上有增加叶片面积和厚度、提高叶绿素含量和苯丙氨酸解氨酶活性、增加果实重量、减少发病率等功效[3]。保康灵1号处理黑李后,叶片明显变大,叶面积增加,叶片变厚,叶绿素含量和多酚氧化酶活性增加,通过调节叶片光合作用相关蛋白的表达,促进了叶片的生长发育[4]。本研究通过保康灵1号与常规农药混合使用,结合色板、斜纹夜蛾诱捕器等病虫害绿色防控技术的使用,探讨其对草莓产量、品质和病虫害发生率的影响。
供试草莓品种为红颊。免疫诱导剂保康灵1号水剂为300倍液,由杭州市农科院研制提供。诱虫黄(蓝)板、斜纹夜蛾诱捕器及诱芯均购于宁波纽康生物技术有限公司,色板规格为26 cm×30 cm,双面黏虫。使用时将色板悬挂在距离草莓植株顶端20~30 cm上方,每667 m2使用黄板和蓝板各15张。定植30 d后诱捕器装上诱芯,每个大棚中间位置放置1个(离地面1 m左右),4~6周更换1次诱芯。定植50 d后挂上色板,每30 d更换。捕食螨为胡瓜钝绥螨,购于福建艳璇生物防治技术有限公司。在草莓定植50、80 d后,每667 m2施用15瓶,边走边均匀撒施在草莓叶片上。
试验地位于建德市航头镇航景村的草莓生产基地,土壤类型以砂壤土为主,属亚热带季风气候。选择种植前作一致、土壤水分和肥力等条件相近的4个相邻大棚进行试验,大棚规格为60 m×6 m。2018年9月15日起,每个棚横向一分为二,一半喷施免疫诱导剂保康灵1号,一半不喷。结合不同的病虫害绿色防控技术设置8个试验处理。1号大棚:①常规农药(CK);②农药减量+诱导剂。2号大棚:③常规农药+诱捕器+色板;④农药减量+诱捕器+色板+诱导剂。3号大棚:⑤常规农药+诱捕器+捕食螨;⑥农药减量+诱捕器+捕食螨+诱导剂。4号大棚内:⑦常规农药+诱捕器+色板+捕食螨;⑧农药减量+诱捕器+色板+捕食螨+诱导剂。每处理均为半个棚处理,其中每2畦为1个重复,各重复3次,最后进行产量和品质的测定。其他水肥和病虫害防治管理技术按常规进行,使用诱导剂时与常规农药混合或单独使用,10~15 d喷施1次,农药使用次数酌情较不使用诱导剂处理的减少总数的1/3~1/2。
1.3.1 对草莓植株生理生化指标的影响
2019年1月5日,取8个不同处理的草莓功能叶,每处理重复3次,测定叶绿素含量及电解质渗透率。电解质渗透率测定采用电导仪法[5]测定,每处理测定3次,取平均值。叶绿素含量测定采用丙酮提取法[6],求得叶绿素总量。
1.3.2 对草莓产量和品质的影响
2019年1月5日开始,每隔3~5 d采摘不同处理的成熟草莓,每处理重复3次,每重复800株草莓,采摘7次后统计当月产量,按每667 m28 000株折算成当月产量。以25 g以上为大果,计算当月的大果比例。
1.3.3 对草莓灰霉病的影响
2月5日进行第1次灰霉病发病情况调查,以后每隔7 d调查1次,共调查4次。
病害分级标准:0级,叶片、果实无病斑;1级,病斑面积占整个叶、果面积的1%以下;3级,病斑面积占整个叶、果面积的2%~5%;5级,病斑面积占整个叶、果面积的6%~20%;7级,病斑面积占整个叶、果面积的21%~40%;9级,病斑面积占整个叶、果面积的40%以上。
数据采用Excel 2007进行统计,通过DPS软件对数据进行单因素方差分析,并用Duncan’s复新极差法检验方法对显著性差异(P<0.05)进行多重比较。
从9月15日至11月15日,不加诱导剂的处理1、3、5、7共使用7次化学农药,添加诱导剂的处理2、4、6、8共使用4次化学农药。因此,农药约减量42.9%。
表1可知,诱导剂与不同绿色防控模式结合处理后,草莓发病率有不同程度的减轻。相比对照,其他7个处理的综合绿色防控的草莓病果率均显著降低;其中,处理8的防效最好,病果率比处理1降低28.6%。
表1 不同处理对草莓病害发生的影响
注:同列数据后无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。表2同。
相比对照,其他7个处理综合绿色防控后病情指数均有不同程度的降低,其中,处理2、4、6、8的病情指数显著降低;处理8的防效最好,病情指数较对照降低44.1%。由此可见,诱导剂可显著增强病虫害绿色防控技术的效果。
由表2可知,诱导剂与不同绿色防控模式结合处理后,草莓叶绿素含量和抗逆性都有一定程度的提高。相比对照处理,其他7个处理的草莓叶绿素含量平均提高9.9%。每个大棚的诱导剂处理后,叶绿素含量分别比无诱导剂处理提高4.4%、5.4%、7.2%和7.1%,平均提高6.0%,但均未达到显著水平。
相比对照处理,其他7个处理的叶片电解质渗透率平均降低7.5%。每个大棚在诱导剂减药处理后,电解质渗透率分别比无诱导剂处理降低15.7%、16.5%、17.6%和14.8%,平均降低16.2%。其中,处理2、6和8的降低都达到显著水平。因此,诱导剂处理在不同的绿色防控模式下可以明显提高植株的抗逆性。
表2 不同处理对草莓叶绿素含量和电解质渗透率的影响
从图1可见,绿色防控模式结合诱导剂使用后,当月草莓产量均不同程度的提高。除1号大棚,其他大棚都取得显著效果,其中4号大棚的效果最好。
柱间无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。图2同。图1 不同处理草莓当月产量
大果率直接体现草莓的商品性。由图2可见,不同处理后,当月大果率平均提高8.2%。诱导剂处理后,每个大棚产量都有不同程度的提高,其中4号大棚效果最好,显著优于对照。
图2 不同处理草莓当月大果率
使用植物免疫诱导剂后,农药使用约减量42.9%。综合绿色防控模式下,草莓病果率平均降低17.7%,病情指数降低24.3%,叶片叶绿素含量平均提高9.9%,叶片电解质渗透率降低7.5%,明显提高了植株的生长势和抗逆性,也为诱导剂使用后产量平均提高12.5%、大果率提高8.2%提供了坚实的理论基础。
诱导剂使用可提升绿色防控技术的效果,病果率相对降低13.1%,病情指数降低29.9%,叶绿素含量平均提高6.0%,电解质渗透率平均降低16.2%,当月产量平均提高6.6%,当月大果率平均提高6.9%。因此推断,在草莓病虫害绿色防控时,结合植物免疫诱导剂效果更好。已有研究表明,诱抗剂可提高水稻幼苗叶绿素和可溶性糖含量,明显增强了根系活力,最终提高耐盐性[7];诱抗剂浸泡切花百合[8]种球根部与鳞片,植株叶片防御酶活性增加,株高、叶片数、茎粗等生长性状得到改善,子球鳞片数增加,病情指数减小。
不同绿色防控模式相比,对叶绿素含量、电解质渗透率、产量效果较好的是大棚模式3和4处理,对大果率提高效果较好的是大棚2和4处理,其中大棚4中处理8的绿色防控模式效果最好,即诱捕器+捕食螨+色板+诱导剂集成使用模式。