杀菌剂对马铃薯黑胫病菌毒力及其安全性和田间防效测定

孙彦敏，胡 俊*，吕文霞，刘广晶，武建华，毕采利

（1.内蒙古农业大学，内蒙古 呼和浩特010019；2.内蒙古中加农业生物科技有限公司，内蒙古 四子王旗011800）

马铃薯是世界四大粮食作物之一，中国是世界第一大马铃薯生产国，产量近7 500万吨，主要划分为西南、西北、内蒙古和东北四大主产区[1]。其中内蒙古自治区是中国较大的马铃薯生产基地，种植面积61.6万公顷，占全国的18%，马铃薯产业是当地的主导产业[2]。生产高产、优质的马铃薯是种植区不断追求的目标，然而在生产中，众多病害影响其产量和品质。其中，马铃薯黑胫病是马铃薯在生长及贮藏期均有发生的一种世界性细菌病害[3]，侵染马铃薯的植株和块茎，典型症状是根和茎基部腐烂变黑，植株叶片变黄卷曲，萎蔫，继而倒伏、死亡[4]。薯块发病表皮变黑，腐烂，有恶臭味。病菌主要依靠带菌种薯进行远距离传播。马铃薯黑胫病的病原菌为果胶杆菌属（Pectobacteriumspp.）和狄基氏菌属（Dickeyaspp.）细菌[5]。中国马铃薯黑胫病主要由黑腐果胶杆菌（P.atrosepticum）侵染引起[6-9]。

目前，中国关于马铃薯黑胫病的报道较少，防治措施不够完善，且有关药剂防治方面主要使用农用硫酸链霉素这一抗生素类药剂[10-12]。为降低抗生素在农业上使用可能引起的安全风险，硫酸链霉素作为农用杀菌剂登记在2016年全部到期，2018年后将停止使用。但农药作为病害的应急用药，地位无可取代。作为抗生素的替代品[13]，研究了许多种其他类型的药剂，但大多是在室内试验，而田间试验较少。因此，本研究收集了当前常见的防治细菌性病害的药剂，对马铃薯黑胫病菌（P.atrosepticum）进行室内毒力及其安全性和田间防效测定，明确各药剂对马铃薯黑胫病菌的敏感性，筛选出硫酸链霉素的替代药剂，并应用于生产，旨在为化学防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

病原菌：马铃薯黑胫病菌（P.atrosepticum），由内蒙古农业大学植物病理实验室分离、鉴定和保存。

供试种薯：‘费乌瑞它’原种。

培养基：LB培养基（蛋白胨10 g，酵母粉5 g，NaCl 5 g，琼脂20 g，水1 000 mL）。

供试药剂：选取16种供试杀菌剂进行室内毒力测定、安全性测定和田间防治试验。具体药剂种类见表1。

1.2 室内毒力测定

采用抑菌圈法。在预试验的基础上，将各供试药剂母液分别稀释5个浓度梯度。将直径为5 mm滤纸片浸泡到配制好的药液中，10 min后取出晾干备用。将菌悬液（108cfu/mL）倒入融化冷却至50℃左右的LB培养基中，迅速混合均匀后倒入平板中，制成含菌平板。在平板上放入3片浸泡好的滤纸片，28℃培养48 h，用十字交叉法测量抑菌圈直径，每处理3次重复。以46%氢氧化铜800倍液为对照。

供试药剂对病原菌的生长抑制率为：

生长抑制率（%）=（药剂处理抑菌圈直径-对照直径）/（药剂处理直径）×100

以药剂的浓度对数值作为自变量，抑制率的几率值作为因变量，算出各药剂对供试菌的抑制中浓度EC50值和相关系数r。

1.3 药剂对马铃薯生长安全性及田间防效试验

试验于2017年在内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗东八号乡进行。试验小区面积为30 m2（长10 m，宽3 m），共设6个处理，具体处理见表2。先将马铃薯黑胫病菌菌悬液（108cfu/mL）拌于种薯上，每360 mL菌悬液拌种薯50 kg，然后再用筛选出的毒力较强的供试药剂进行拌种处理，晾干后播种。每处理3次重复，按完全随机区组排列。

2018年增设溴硝醇、乙蒜素、农用硫酸链霉素3种药剂进行田间防效和对马铃薯安全性进行测试。

田间防效试验采用108cfu/mL菌悬液拌种后（每360 mL菌悬液拌种薯50 kg）分别进行药剂拌种、沟施和灌根处理，以了解同一种药剂不同施药方法的防效。

表1 供试药剂Table 1 Bactericides tested

表2 2017年田间试验处理及方法Table 2 Field trial treatment and method in 2017

对马铃薯安全性试验采用菌悬液拌种后进行药剂拌种，药剂浓度为拌种供试浓度的1/2、1倍和2倍量。

试验小区面积为9.18 m2（长3.4 m，宽2.7 m），每处理3次重复，按完全随机区组排列。以种薯拌菌、空白处理及72%农用硫酸链霉素处理为对照。供试药剂及用法、用量见表3。

1.4 调查方法

空白对照苗齐后调查各药剂对马铃薯植株生长的安全性，即出苗数和株高。当种薯拌菌对照发病后，进行第1次病株率调查，1个月后进行第2次病株率调查。9月15日收获并进行测产。

根据出苗数计算出苗抑制率，根据发病率计算防效。

出苗抑制率（%）=（对照出苗数-处理出苗数）/（对照出苗数）×100

相对出苗率（%）=（处理出苗数/对照出苗数）×100

发病率（%）=（发病株数/调查株数）×100

防治效果（%）=（对照发病率-处理发病率）/（对照发病率）×100

1.5 不同杀菌剂对马铃薯发芽影响试验

根据大田试验出苗情况，对出苗率较低的杀菌剂进行发芽影响验证试验。试验选用直径和高均为25 cm的花盆，20 g左右‘费乌瑞它’切块种薯，每20粒种薯块分别用噻霉酮0.30，0.42和0.50 g，春雷·王铜0.08，0.13和0.20 g，氧化亚铜0.08，0.13和0.20 g拌种。以空白处理及溴硝醇常规用量拌种为对照，每个处理2次重复，每次重复10粒，20 d后取出种薯观察发芽情况，测量芽长，计算发芽率。

表3 2018年田间防治黑胫病供试药剂、用法和用量Table 3 Bactericide,application method and dosage for field control of blackleg in 2018

1.6 数据处理

采用Microsoft Excel 2010软件计算毒力回归方程、EC50值。采用SPSS 20进行试验数据分析，应用Duncan's差异显著性检验比较不同处理间在P＜0.05水平的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 室内毒力测定

供试的16种药剂中，33.5%喹啉铜、20%二氯氰尿酸钠、15%络氨铜、20%松脂酸铜、80%嘧菌酯、2.2%烷醇·辛菌胺、46%氢氧化铜在含菌平板中均没有产生抑菌圈，对马铃薯黑胫病菌没有抑制作用；3%噻霉酮、20%溴硝醇、80%乙蒜素抑制效果较好，EC50值依次是38.18，77.09和168.15μg/mL，与72%农用硫酸链霉素相比，抑菌圈相差较小；47%春雷·王铜、86.2%氧化亚铜效果一般，EC50值分别为416.87和1 504.24μg/mL；20%噻菌铜和3%中生菌素效果较差，EC50值依次是445.00和2 926.40μg/mL（表4）。

2.2 药剂对马铃薯生长的安全性

2.2.1 供试药剂不同浓度对马铃薯出苗的影响

拌种处理下，溴硝醇处理马铃薯种薯的出苗数最多，3个供试浓度对出苗均没有抑制作用，说明溴硝醇对马铃薯幼苗安全；其中1倍量处理出苗抑制率为-23.80%，与对照差异显著；株高最高，整体生长情况良好。乙蒜素和噻霉酮的1倍量以及1/2量处理马铃薯种薯对出苗没有抑制作用，1倍量处理马铃薯种薯出苗率较高；2倍量处理马铃薯种薯对出苗均有抑制作用，出苗抑制率分别为7.38%和17.80%。春雷·王铜和氧化亚铜1倍量处理马铃薯种薯对出苗没有抑制作用，2倍量处理马铃薯种薯出苗抑制率较高，与对照差异显著。经田间观察，各处理对出苗后的马铃薯生长没有影响（表5）。

2.2.2 供试药剂不同施药方式对马铃薯出苗的影响

如图1所示，溴硝醇拌种和沟施、乙蒜素拌种和沟施相对出苗率较高，均高于110%，与对照差异显著，与农用硫酸链霉素差异不显著；噻霉酮拌种和沟施、春雷·王铜拌种和沟施、氧化亚铜拌种和沟施的相对出苗率分别为108.2%、111.5%，106.6%、110.7%和104.9%、105.7%，与对照差异显著，与农用硫酸链霉素差异显著。

2.2.3 供试药剂对马铃薯发芽的影响

马铃薯发芽情况结果分析如表6，噻霉酮3个浓度拌种发芽率为95%，100%和95%，芽长均高于对照CK及溴硝醇，说明噻霉酮对发芽几乎没有抑制作用，且整体芽势较好；春雷王铜和氧化亚铜3个浓度拌种出芽率在70%～95%，芽长与对照CK及溴硝醇相比无差异，说明这两种杀菌剂只对发芽有作用，但发芽后对芽势无影响。

表4 供试药剂对病原菌的室内毒力测定Table 4 Laboratory test for toxicity of bactericides to P.atrosepticum

表5 5种杀菌剂不同浓度对马铃薯出苗及株高影响Table 5 Effects of five bactericides on seedling emergence and plant height of potato

表6 杀菌剂不同浓度对马铃薯发芽影响Table 6 Effects of bactericides on sprout of potato

表7 2017年5种杀菌剂对马铃薯防病效果及产量的影响Table 7 Effects of five bactericides on control efficiency and yield of potato in 2017

2.3 供试药剂对马铃薯黑胫病的防效

2017年田间防效调查结果如表7所示，2次调查整体趋势相同。噻霉酮、氧化亚铜、春雷·王铜拌种发病率较低，与对照差异显著，各处理之间差异显著，其中噻霉酮的防病效果最好，防效分别为76.14%和75.20%；中生菌素和噻菌铜拌种发病率高，发病率均高于25%，但与对照差异显著。就产量而言，噻霉酮、氧化亚铜和春雷·王铜拌种处理产量较高，与对照有显著差异，其中噻霉酮产量最高为2 077 kg/667m2，增产18.18%，显著高于其他处理。

2018年田间防效调查结果如表8所示，2次调查趋势大致相同。第1次调查中，溴硝醇拌种、乙蒜素拌种、灌根和沟施、噻霉酮拌种和灌根发病率较低，与对照差异显著，防病效果较好，但与阳性对照农用硫酸链霉素3种施药方式差异均不显著（乙蒜素拌种、沟施和噻霉酮灌根与农用硫酸链霉素拌种除外），其中溴硝醇拌种、噻霉酮拌种、乙蒜素灌根防病效果最好，防效分别为73.81%、75.4%和73.89%；溴硝醇沟施、春雷·王铜沟施和灌根、氧化亚铜沟施和灌根防病效果较差，防效均在40%以下，其中氧化亚铜灌根的发病率与对照差异不显著，其他4个处理与对照差异显著。

表8 2018年6种杀菌剂对马铃薯防病效果及产量的影响Table 8 Effects of six bactericides on control efficiency and yield of potato in 2018

第2次调查中，溴硝醇拌种、乙蒜素拌种和灌根、噻霉酮拌种和灌根、春雷·王铜拌种发病率较低，与对照差异显著，防病效果较好，与阳性对照农用硫酸链霉素3种施药方式差异均不显著（噻霉酮灌根和春雷·王铜拌种除外），其中溴硝醇拌种、噻霉酮拌种防病效果最好，防效分别为68.60%和70.35%；氧化亚铜沟施防病效果最差，发病率为49.17%，防效为8.39%，与对照差异不显著；其他各处理防病效果一般，防效在18%～43%，与对照以及农用硫酸链霉素相比均有显著性差异。

就产量而言，各处理拌种和灌根产量普遍高于沟施，其中溴硝醇拌种和灌根、乙蒜素灌根、噻霉酮拌种和灌根产量较高，增产20%以上，与对照差异显著，与农用硫酸链霉素灌根处理差异不显著；噻霉酮沟施、春雷·王铜沟施、氧化亚铜沟施和灌根产量较低，增产效果均低于10%，与对照相比没有显著差异，与农用硫酸链霉素3种施药方式相比差异显著。

3 讨论

综合以上试验结果可知，在马铃薯黑胫病的防治中，噻霉酮拌种防病效果最好，防效在70%左右；其次是溴硝醇拌种、乙蒜素拌种和灌根、噻霉酮灌根，防效在52.24%～68.60%，与农用硫酸链霉素防效相当，可作为农用硫酸链霉素的代替药剂。Bartz和Kelman[14]以及Bartz[15]报道，氯基化合物，溴硝醇和环丙羧酸均可控制黑胫病的发生；Wyatt和Lund[16]认为，用春雷霉素或维吉尼亚霉素代替链霉素也可控制黑胫病的发生。本研究中，春雷·王铜防效与噻霉铜、溴硝醇以及噻菌铜有显著差异，这可能与环境因素有关。

对比拌种、沟施和灌根3种施药方法，虽然不同处理方法之间防病差异较大，但拌种和灌根效果较好，这可能与该病害是以种薯传播有关，拌种和灌根2种方式可以直接将药剂接触种薯，有利于从源头控制病害，而沟施却将药剂作用于土壤，间接接触种薯，不利于病害的直接控制。

并且在6月和7月对病害的2次调查中发现，6月发病率呈上升趋势，7月发病率趋于平缓，由此可见，该病害以初侵染为主，再次侵染危害较小。在病害防治过程中，应主要注意初侵染的控制。

因此，在防治马铃薯黑胫病的过程中，噻霉酮、溴硝醇和乙蒜素3种药剂是生产中的首选药剂，可代替农用硫酸链霉素。且在防治病害的过程中，建议尽量按照使用说明规定浓度用药，在避免高浓度用药的同时又要确保用药浓度不要太低，以达到有效防治病害的目的。3种施药方法的对比表明拌种和灌根效果较好，尤其是拌种用药可以有效控制初侵染源，在生产力水平低的情况下，方便播种，可以大大提高生产效率。