咖啡锈病防治药剂筛选①

白学慧 代秉传 陈振佳 李锦红 马关润 郭铁英③

(1 云南省德宏热带农业科学研究所 云南瑞丽678600;2 云南农业大学热带作物学院 云南普洱665000;3 中国咖啡工程研究中心 云南芒市678400)

咖啡是一类经济价值极高的热带经济作物和饮料作物，全球种植面积约为1 100万hm2。中国的咖啡主要分布于福建、台湾、海南、广西及云南等省［1］。咖啡病虫害是制约世界咖啡产业健康发展的重要因子之一，全世界报道的咖啡病虫害达900 多种［2］。咖啡锈病病原菌Hemileia vasta‐trixBerk.et Br.是担子菌亚门（Basidiomyco‐tina）冬孢菌纲（Teliomycetes）锈菌目（Ure‐dinales）柄锈菌科（Pucciniaceae）驼孢锈菌属（Hemileia）的一种专性寄生菌。目前只发现夏孢子、冬孢子、担孢子，而性孢子和锈孢子尚未发现，也未发现有转主寄主。咖啡锈菌生活史尚未完全阐明，在自然中仅靠夏孢子侵染咖啡，靠菌丝体在病叶内越冬越夏，病叶是锈菌唯一的生存场所。夏孢子的萌发需要液态水，最适萌发温度为21～25℃，最高温度为28℃，最低温度为15℃。条件适宜时，侵染后1～3 周症状初显，侵染后2周至2月形成夏孢子，夏孢子萌发再度侵染，以此完成病害循环［3］。

近年来云南咖啡随着种植年限增加、种植面积不断扩大，咖啡锈病的发生逐年加重，在云南普洱、保山、临沧、德宏等咖啡主产区均有发生［4-7］。对于咖啡锈病的防治，最有效的措施是种植抗病品种。但咖啡属于多年生经济作物，品种更换需要一定的时间并且成本较高，因此适当的施用化学药剂仍然是防治咖啡锈病的重要途径。《小粒种咖啡病虫害防治技术规程NY/T 1698-2009》中推荐选用0.5%～1%波尔多液，或15%粉锈宁WP（可湿性粉剂）1 000～1 500倍液，或10%苯醚甲环唑2 000～2 500倍液、或70%代森锰锌WP 600～800倍液，或65%代森锌WP 400 倍液防治咖啡锈病。2010 年刘春华等［8］报道，波尔多液，粉锈宁和氧化萎锈灵对咖啡锈病有较好的防治效果。2014 年刘树芳等［5］报道，10%苯醚甲环唑2 000～2 500 倍液、70%代森锰锌WP 600～800 倍液可防治咖啡锈病。前人的报道仅限于咖啡锈病防治药剂的推荐，且药剂单一，没有开展药剂筛选试验的报道。近年来，有报道指出，嘧菌酯、醚菌酯、戊唑醇、异菌脲等杀菌剂可用于防治向日葵、甘草、康乃馨、梨和苹果等作物的锈病［9-15］。本研究从目前市场上用于锈病防治的药剂中筛选出13 种杀菌剂，通过室内毒力测定和温室盆栽药效试验，对咖啡锈菌的防治药剂进行初步筛选，为进一步筛选防治咖啡锈病的有效药剂，提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

咖啡盆栽苗：选用感锈病品种铁皮卡。盆栽试验苗在遮阴温室按同一方法和时间用花盆进行种植，种植期间不使用杀菌剂，其他按日常管理，接种前1 d浇足水。

锈菌夏孢子：接种用的夏孢子为温室扩繁的新鲜夏孢子菌样。

供试杀菌剂：购买13 种常用于防治锈病的药剂，药剂的种类和生产厂家信息见表1。

1.2 方法

1.2.1 室内抑菌效果测定

1.2.1.1 锈菌夏孢子悬浮液的制备

将扩繁的新鲜咖啡锈菌夏孢子放入试管中，加入含0.1%Tween-80 的适量无菌水，在旋涡混合器上充分混匀，获得夏孢子悬浮液。将夏孢子悬浮液用水稀释，10 倍显微镜下观察，每个视野夏孢子数在100个左右，用于测定杀菌剂对夏孢子萌发的抑制作用和温室接种，孢子悬浮液制备好，确保在1 h内使用。

1.2.1.2 杀菌剂对锈菌夏孢子萌发的抑制

参照选用药剂说明书提供的田间用药浓度，按有效成份含量由高到低按比例设置5个浓度。取5 mL夏孢子悬浮液加入小试管中，每个小试管中再加5 mL 不同稀释浓度的杀菌剂药液，充分混匀后，用移液枪吸取150 µL 加在凹面载玻片上，置于培养皿（垫有湿润的滤纸），在黑暗中，25℃条件培养。培养48 h，当对照孢子萌发率超过80%时统计各处理锈菌夏孢子萌发情况，在光学显微镜下观察，每次镜检100个孢子。芽管长度大于孢子短径的1/2记为孢子萌发［12］。每个处理重复3次，并设置清水对照。

萌发抑制率＝（对照萌发率－处理萌发率）/对照萌发率×100%

参照“几率值与死亡百分率换算表”，萌发抑制率相当于死亡百分率，换成几率值，作为Y值；杀菌剂浓度对数值为X值，求毒力回归方程。利用此方程求得几率值为5（萌发抑制率为50%）时的浓度（EC50）和相关系数r。

表1 药剂名称剂型及厂家信息

1.2.2 温室药效测试

采用先接种后施药的方法测试了10 种杀菌剂对咖啡锈病的治疗效果；采用先施药后接种的方法测试了9种杀菌剂的防治效果。按照药剂包装说明确定施用浓度。试验设3 个重复，每重复选取1株咖啡盆栽苗，每株苗处理4片幼嫩新叶，清水为对照。

1.2.2.1 杀菌剂治疗效果测定

选好接种叶片并挂好标签，然后用制备好的孢子悬浮液均匀喷雾叶片背面，至有水膜产生为止，然后用塑料袋套上接种叶片保湿遮光48 h。病菌接种72 h 后进行喷药处理，喷药时用手持喷雾器将药液均匀地喷洒到接种叶片的正反面，直到叶片上有药液流下为止。

1.2.2.2 杀菌剂保护效果测定

选好接种叶片并挂好标签，然后用手持喷雾器将药液均匀地喷洒到标记叶片的正反面，直到叶片上有药液流下为止。施药72 h 后，用制备好的孢子悬浮液均匀喷雾叶片背面，至有水膜产生为止，然后用塑料袋套上接种叶片保湿遮光48 h。

1.2.2.3 数据调查与处理

接种后定期观测发病情况，当对照叶片充分显症时，调查所有处理叶片，记录叶片上的孢子堆数量，计算防治效果。

防治效果＝（对照平均孢子堆数－处理平均孢子堆数）×100／对照平均孢子堆数

2 结果与分析

2.1 杀菌剂对咖啡锈菌夏孢子的抑制作用及室内毒力测定

对各处理锈菌夏孢子萌发率数据统计与分析发现，高浓度下以25%戊唑醇EW、10%苯醚甲环唑WG、29%吡萘·嘧菌酯SC、46%氢氧化铜WG 的抑菌效果最好，抑制萌发率达99.67%；其次为25%三唑酮WP 和75%百菌清WG，抑制萌发率为99.33%；24%腈苯唑SC、24 嘧菌酯SC、70%丙森锌WP 的抑菌效果相对较差（表2）。

通过毒力回归方程，可知EC50的值和相关系数r。从剂量（浓度）上看，25%戊唑醇EW、29%吡萘·嘧菌酯SC、46%氢氧化铜WG 和75%百菌清WG对咖啡锈菌夏孢子的萌发抑制率达50%时所需的药量最少，而且抑菌效果较好，它们的使用浓度分别为1.96、0.29、0.19 和0.44 µg/m L（表2），其次是43%氟菌·菌酯SC、50%异菌脲SC、75%戊唑·嘧菌酯WG。抑菌效果较差的是70%丙森锌WP、25%嘧菌酯SC、10%苯醚甲环唑WG、25%三唑酮WP、40%氟硅唑EC 和24%腈苯唑SC。相关系数r体现了病菌的生长抑制率和溶液浓度之间呈现正相关性的密切程度。本研究中46%氢氧化铜WG 建立毒力回归方程中，Y与X之间的相关系数r为0.8048，说明该药剂施用浓度与抑菌作用相关性不高，其余12种药剂施用浓度与抑菌作用有较高的相关性。相关系数r均0.9～1.0（表2）。

表2 不同药剂对咖啡锈菌的室内毒力测定

续表2 不同药剂对咖啡锈菌的室内毒力测定

2.2 杀菌剂的治疗效果

用咖啡锈菌夏孢子悬浮液接种的咖啡叶片，72 h 后用喷雾杀菌剂，15 d 对照叶片开始出现病斑，35 d 充分显症（布满夏孢子堆）。3 个重复的12 个接种叶片上，平均孢子堆数为114.58 个（表3）。25%戊唑醇EW、40%氟硅唑EC、25%三唑酮WP、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、43%氟菌·菌酯SC 和75%戊唑·嘧菌酯WG 等7 种药剂处理的叶片上没有发现任何病斑和孢子堆，表明这7种药剂的治疗效果均为100%；10%苯醚甲环唑WG 处理的叶片平均孢子堆数为8.67 个，与对照差异显著（p＜0.05），治疗效果较好为92.44%；24%腈苯唑SC处理的叶片平均孢子堆数为56.00个，与对照差异显著（p＜0.05），治疗效果较差为51.13%；50%异菌脲SC 处理的叶片平均孢子堆数为163.58 个，显著高于对照，完全没有治疗效果。所有处理叶片没有出现异常，没有发生药害症状。

表3 接种后施用杀菌剂对咖啡锈病的防治效果

2.3 杀菌剂的保护效果

咖啡叶片喷施保护性杀菌剂后第3天接种咖啡锈菌。对照叶片，在接种后第32d充分显症。在不同药剂处理的叶片中，清水处理CK 的叶片上病斑最多，3个重复12个接种叶片，平均每个叶片上的孢子堆数为142.50 个（表4）。50%异菌脲SC、40%氟硅唑EC、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%戊唑·嘧菌酯WG、75%百菌清WG 处理的叶片上没有发现任何病斑和孢子堆，表明6种药剂的保护效果为100.00%。24%腈苯唑SC 处理的叶片上，平均孢子堆为4.92 个，与对照显著差异（p＜0.05），防治效果为96.55%；70%丙森锌WP 和46%氢氧化铜WP 处理的叶片上，平均孢子堆数为38.83 个和25.33 个，与对照均显著差异（p＜0.05），防治效果分别为72.75%和82.22%。所有处理叶片没有出现异常，没有发生药害症状。

表4 施用杀菌剂后接种对咖啡锈病的防治效果

3 讨论与结论

3.1 讨论

异菌脲是二甲酰亚胺类高效广谱、触杀型杀菌剂，可有效抑制真菌孢子萌发和菌丝生长，兼具保护和治疗作用，有报道表明也可抑制蛋白激酶，控制细胞内信号，破坏真菌细胞膜结构。郭丹丹等［13］采用先接种后施用50%异菌脲WP 和先施用50%异菌脲WP 后接种的方法测定其对向日葵锈病的防治效果，结果表明防治效果均可达86%。董向丽等［10］研究表明，先施用50%异菌脲WP 后接着苹果锈菌，对苹果锈病的防效可达90%。本研究中，室内毒力测定表明，异菌脲对锈菌有较强的抑制萌发作用，有效成分EC50值为4.27 µg/m L。先施用50%异菌脲SC 后接着咖啡锈菌，防治效果为96.69%。而先接种咖啡锈菌后施用50%异菌脲SC，叶片平均病斑数显著高于对照的病斑数。该药剂是否在咖啡锈病发展过程中促进病菌的生长发育，或者通过调节咖啡植物的生理状态而间接促进咖啡锈菌孢子的产生，需进一步深入研究，但在咖啡锈病的防治中，不宜使用该类药剂。

前期研究中观察到，咖啡锈菌接种后72 h，在感病品种叶片内侵染的锈菌有40%左右产生吸器，接种后第15～20 天出现褪色花斑，30～40 d 出现夏孢子堆。本研究在接种锈菌后72 h 喷药，为最佳防治时期，因此，40%氟硅唑EC、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%戊唑·嘧菌酯WG、25%戊唑醇EW、25%三唑酮WP、43%氟菌·菌酯SC、75%百菌清WG等8种药剂的防治效果均为100%。但生产中最佳防治时期往往不好把控，因此，今后需在接种后不同时间段喷施上述药剂进行进一步筛选，并通过田间药效试验验证。

3.2 结论

本研究选取13 种药剂对咖啡锈病菌进行了室内毒力测定研究。结果表明，戊唑醇、苯醚甲环唑、吡萘·嘧菌酯、氢氧化铜对咖啡锈菌的抑制作用最强。咖啡锈菌夏孢子对46%氢氧化铜WG、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%百菌清WG 较为敏感，有效成分EC50值分别为0.19、0.29和0.44µg/mL。

在温室盆栽试验中，40%氟硅唑EC、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%戊唑·嘧菌酯WG、25%戊唑醇EW、25%三唑酮WP 和43%氟菌·菌酯SC等7种药剂作为治疗剂，在锈菌接种72h后进行喷雾施药，治疗效果均达到100%。40%氟硅唑EC、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%戊唑·嘧菌酯WG、50%异菌脲SC 和75%百菌清WG 等6种药剂作为保护剂，在喷施药剂72 h 后，进行锈菌接种，保护效果均达到100%。因此，40%氟硅唑EC、25%嘧菌酯SC、29%吡萘·嘧菌酯SC、75%戊唑·嘧菌酯WG、25%戊唑醇EW、25%三唑酮WP、43%氟菌·菌酯SC、75%百菌清WG 等8 种药剂可作为咖啡锈病防治药剂进行进一步筛选和田间验证。