刘 洋 ,赵文静 ,2,沈 斐 ,戴慧俊 ,朱 峰 ,董京萍 ,金唯新 ,纪兆林 *
(1.扬州大学园艺与植物保护学院,江苏扬州 225009;2.连云港市农业科学院果林研究室,江苏连云港 222000;3.无锡市惠山区阳山镇农业服务中心,江苏无锡 214155;4.无锡太湖阳山水蜜桃科技有限公司,江苏无锡 214156)
桃细菌性穿孔病(peach bacterial shot hole)是由树生黄单胞李致病变种(Xanthomonas arboricolapv.pruni,Xap)侵染引起、危害桃树的重要病害之一,在世界范围内广泛分布和传播[1-2]。该病害还危害李树[3]、杏树[4]、樱桃[5]等核果类果树以及扁桃[6]等,在我国南、北方产区均普遍发生,在沿江河湖海等地区以及多雨年份严重发生。该病主要为害桃树叶片,也能为害枝条和果实,造成早期落叶,减弱树势,影响商品果率,降低品质[7-9]。近年来,桃树种植面积大量增加,桃细菌性穿孔病发生日益严重,有的桃园大暴发或大流行,导致减产甚至绝产,带来了较大的经济损失,严重影响桃产业健康和可持续发展。目前可用于防治该病的药剂很少,且防效参差不齐、不理想。因此,笔者通过室内药剂毒力测定和田间试验,以筛选出生产上用于桃细菌性穿孔病防治的有效化学农药和生物农药,为桃细菌性穿孔病高效、低毒防治提供技术支持,也为化学和生物农药复配防治奠定基础。
桃细菌性穿孔病菌(Xanthomonas arboricolapv.pruni,Xap)9-6,为扬州大学园艺与植保学院实验室保存的菌株,试验前于NB培养基上活化和培养。
选取用于室内毒力测定的药剂均为登记可用于细菌病害防治的杀细菌剂,以及报道具有细菌抑制作用的广谱杀菌剂或一些产区用于细菌病害防治的药剂,如异菌脲和乙蒜素等。在室内毒力测定基础上选择抑菌作用较好的药剂进行田间防治试验。
用于室内毒力测定的化学农药原药有:98%溴菌腈,江苏托球农化股份有限公司生产;97%异菌脲,江苏蓝丰生物化工股份有限公司;50%辛菌胺,江苏东宝农化股份有限公司;96%噻唑锌,湖北康宝泰精细化工有限公司;96%喹啉铜、96%叶枯唑,山东德睿商贸有限公司。用于室内毒力测定的化学农药制剂有:3%噻霉酮可湿性粉剂(WP),陕西西大华特科技实业有限公司;80%波尔多液可湿性粉剂(WP),通州正大农药化工有限公司;20%噻菌铜悬浮剂(SC),浙江龙湾化工有限公司;50%氯溴异氰尿酸可溶粉剂(SP),河南银田精细化工有限公司;57.6%氢氧化铜水分散粒剂(WG),澳大利亚纽发姆有限公司。
用于室内毒力测定的生物农药制剂有:0.3%梧宁霉素水剂(AS),辽宁微科生物工程股份有限公司;72%农用硫酸链霉素可溶粉剂(SP),华北制药河北华诺有限公司;2%春雷霉素可湿性粉剂(WP),青岛泰生生物科技有限公司;80%乙蒜素乳油(EC),河南科邦化工有限公司;12%中生菌素可湿性粉剂(WP),福建凯立生物制品有限公司;8%宁南霉素水剂(AS),德强生物股份有限公司;0.3%丁子香酚可溶液剂(SL),南通神雨绿色药业有限公司。
在室内毒力测定基础上,选择用于田间防治试验的药剂包括50%氯溴异氰尿酸SP,河南银田精细化工有限公司;0.3%梧宁霉素AS,辽宁微科生物工程股份有限公司;72%农用硫酸链霉素SP,华北制药河北华诺有限公司;20%噻唑锌SC,美国瑞邦国际集团(中国)生物科技有限公司;3%中生菌素WP,福建凯立生物制品有限公司;25%溴菌腈WP,江苏托球农化股份有限公司;3%噻霉酮WP,陕西西大华特科技实业有限公司;33.5%喹啉铜SC,浙江海正化工股份有限公司。
原药用丙酮溶解,制剂用无菌水溶解,溶解后用无菌水稀释配置成10 g/L药剂母液。将各药剂母液用无菌水稀释,配置成所需梯度浓度药液。采用牛津杯扩散法测定各梯度药液对桃细菌性穿孔病菌的抑菌效果。配制双层平板,平板表面晾干后,取病菌菌液150 μL(1×108cfu/mL)均匀涂平板,将牛津杯放置在平板中央,其中加入100 μL待测药液,于28℃培养16 h后测量抑菌圈直径,每个浓度药剂处理重复3次,并设清水作为对照。
按式(1)计算不同浓度药剂的抑制率。
同时配置含不同梯度浓度的各药剂平板,采用病菌平板划线法,确定各药剂对病菌的最低抑菌浓度(MIC)。将药剂不同浓度的抑制率转换为机率值,浓度转换为对数值,以抑制率机率值为纵坐标(y),浓度对数值为横坐标(x),用DPS软件分析计算出各药剂对病菌的毒力回归方程、EC50值等。
根据室内毒力测试结果,田间小区试验选用毒力较好的氯溴异氰尿酸、梧宁霉素、农用硫酸链霉素、噻唑锌、中生菌素、溴菌腈以及噻霉酮和喹啉铜等药剂。试验地设在江苏省无锡市惠山区阳山镇寺前村10年生桃园,品种为“柳条白凤”。药剂施药剂量根据药剂包装袋上的推荐用量浓度及生产上防治细菌病害的用量范围综合设置。试验处理:0.3%梧宁霉素AS(有效成分含量3.75 mg/L)、72%农用硫酸链霉素SP(有效成分含量240 mg/L)、3%中生菌素WP(有效成分含量50 mg/L)、20%噻唑锌SC(有效成分含量400 mg/L)、50%氯溴异氰尿酸SP(有效成分含量333.33 mg/L)、25%溴菌腈WP(有效成分含量250 mg/L)、3%噻霉酮WP(有效成分含量20mg/L)、33.5%喹啉铜SC(有效成分含量223.33 mg/L)以及清水对照。每试验处理3个小区(重复),每小区3棵桃树,共27个小区(重复)。桃树大小一致,各小区随机排列,并插地牌。桃树落花后开始施药,连续喷施4次,每次间隔14 d左右。
本次试验分别于最后1次施药后5、13 d进行病情调查,调查所有试验桃树,每棵桃树调查10根新梢上的全部叶片。按东、南、西、北、中方向,每个方位随机调查2根新梢。分级方法(以叶片为单位)为0级:叶片上无细菌性穿孔病斑;1级:叶片上病斑极少,不足5%叶面积;3级:叶片上病斑较少,占6%~10%叶面积;5级:叶片上病斑较多,占11%~25%叶面积;7级:叶片上病斑较重,占26%~50%叶面积;9级:叶片上病斑很多很重,占50%以上叶面积。病叶率、病情指数、病叶防效、病指防效,按式(2)~(5)计算。
由表1可见,化学农药中氯溴异氰尿酸对桃细菌性穿孔病菌的毒力最强,EC50值为0.055 9 mg/L,最小抑菌浓度为27 mg/L;噻唑锌的EC50值为0.116 6 mg/L,毒力次之;再者是溴菌腈、噻霉酮和喹啉铜,对应的EC50值分别为1.528 7、2.171 6和3.031 5 mg/L。叶枯唑、氢氧化铜对桃细菌性穿孔病菌的毒力较差,EC50分别接近100 mg/L和达到400 mg/L以上,而噻菌铜对桃细菌性穿孔病菌完全没有抑制作用。
表1 化学杀菌剂对桃细菌性穿孔病菌的毒力
由表2可知,在供试的生物农药中,梧宁霉素和农用硫酸链霉素对桃细菌性穿孔病菌的毒力最强,EC50值分别为0.065 1、0.069 8 mg/L;中生菌素的毒力次之,EC50值为1.242 2 mg/L;乙蒜素的毒力很差,EC50值超过了500 mg/L。梧宁霉素、农用硫酸链霉素和中生菌素完全抑制病菌的最低抑菌浓度分别为12.500 0、38.880 0和14.343 8 mg/L,而丁子香酚则对病菌没有抑制作用。
表2 生物农药对桃细菌性穿孔病菌的毒力
田间小区试验表明,除3%噻霉酮WP的防治效果较差外,其他试验药剂对细菌性穿孔病都有较好的防效。第4次药后5 d的病叶防效为45.88%~93.20%,病指防效为56.15%~94.73%,其中20%噻唑锌SC的防效最好(病叶和病指防效均在90%以上);其次是25%溴菌腈WP、33.5%喹啉铜SC,3%中生菌素WP和0.3%梧宁霉素AS。药后13 d的病叶防效为44.13%~91.38%,病指防效为56.41%~93.84%,其中72%农用硫酸链霉素SP防效最好,其次是0.3%梧宁霉素AS、33.5%喹啉铜SC、3%中生菌素WP和50%氯溴异氰尿酸SP(表3)。此外,20%噻唑锌SC和25%溴菌腈WP药后13 d的防效明显低于其药后5 d的防效,而50%氯溴异氰尿酸SP和33.5%喹啉铜SC的防效较稳定。
表3 不同药剂对桃细菌性穿孔病的田间防效
毒力测定表明,化学农药氯溴异氰尿酸、生物农药梧宁霉素和农用硫酸链霉素对桃细菌性穿孔病菌的毒力强,EC50值分别为0.055 9、0.065 1和0.069 8 mg/L;其次是噻唑锌,EC50值为0.116 6 mg/L;而中生菌素、溴菌腈、噻霉酮和喹啉铜对病菌也有较好的抑制作用。化学农药氢氧化铜、叶枯唑、波尔多液以及生物农药乙蒜素、宁南霉素的抑菌效果较差,EC50值均超过50 mg/L。丁子香酚和噻菌铜对病菌没有抑制作用,前者可能具有诱导抗病作用,而后者具有双重杀菌机理。噻唑基团和铜离子都对细菌有较好的防治作用[10],但对桃细菌性穿孔病菌无抑菌活性还需进一步研究。一般含铜制剂都是植物细菌性病害的首选防治药剂,由于生产上含铜制剂的频繁使用,已出现了桃细菌性穿孔病菌等植物病原细菌的铜耐受性和抗性[11-12],本研究氢氧化铜对桃细菌性穿孔病菌的抑菌作用较差(EC50值为425.751 7 mg/L),而噻菌铜则对病菌没有抑菌活性,这或许与桃细菌性穿孔病菌中铜耐受性或抗性有关,其中可能存在其他机制,并不是Xanthomonas中的copLAB基因簇决定的[11]。
田间小区防治试验表明,氯溴异氰尿酸、噻唑锌、喹啉铜、溴菌腈等化学农药,梧宁霉素、农用硫酸链霉素、中生菌素等生物农药对桃细菌性穿孔病都有较好的防治效果,药后5d的病叶防效为45.88%~93.2%,药后13 d的病叶防效为44.13%~91.38%。50%氯溴异氰尿酸SP对水稻白叶枯病和细菌性条斑病[13]、水稻细菌性基腐病[14]、黄瓜细菌性角斑病[15]、月季根癌病[16]等都有较好或一定的防治效果。氯溴异氰尿酸低毒、易分解,具有内吸传导作用,溶于水后能释放出次溴酸和次氯酸,具有杀灭细菌和真菌的能力,释放后形成的三嗪二酮和均三嗪仍有较强的杀菌作用。此外,50%氯溴异氰尿酸SP的生产原料富含尿素、钾盐及微量元素群,也具有促进植物生长的作用[16]。因此在桃细菌性穿孔病防治上可考虑使用氯溴异氰尿酸。梧宁霉素(又称四霉素)是一种高效低毒、内吸的农用抗生素,对革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌均有极强的杀灭作用,对柑橘溃疡病菌[17]、烟草青枯病菌[18]具有较强的毒力,对白菜软腐病也有较好的防效[19],因此也可用于桃细菌性穿孔病的防治。农用硫酸链霉素对桃细菌性穿孔病菌的毒力及田间防效均较好,但已不再登记及续展,不能再用于细菌病害的防治。本研究筛选出来的生物农药梧宁霉素及中生菌素或可替代农用硫酸链霉素应用于田间植物细菌病害的防治。因此,氯溴异氰尿酸、梧宁霉素、噻唑锌、中生菌素、喹啉铜、溴菌腈等农药在桃细菌性穿孔病防治上具有较好的应用前景。因笔者只采用一种浓度进行桃细菌性穿孔病田间防治试验,所以在这些药剂的剂量、使用时间和次数以及这些药剂的组合等方面还需要进一步试验和探索,同时这些化学农药和生物农药的复配也需进一步研究,以减少化学农药的使用。