不同杀菌剂对当归主要病害防效、产量及品质的影响

2022-07-29 04:07杨少杰晋小军
中国野生植物资源 2022年7期
关键词:褐斑病杀菌剂防治效果

王 霞,杨少杰,晋小军

(甘肃农业大学 农学院/甘肃省干旱生境作物学重点实验室,甘肃 兰州 730070)

当归[Angelica sinensis(Oliv.)Diels.],始载于《神农本草经》[1],为伞形科当归属2 年生草本植物,以干燥根入药[2],是上好的“妇科圣药”,因其补血活血、润燥滑肠、调经止痛、扶虚益损等功效[3-4]备受关注。甘肃地处西北,是我国当归栽培历史最为悠久、种植面积最大的省份,占比高达90%,岷县更是享有“中国当归之乡”的美誉,种植当归已经成为众多药农脱贫致富的重要收入来源。然而,随着当归种植大面积的开发和对有限耕地资源连年轮耕或重茬耕种,当归病害也成为药农生产中的一大难题[5],严重影响了当归产业的可持续发展。褐斑病、细菌性叶斑病为当归主要地上病害,麻口病、根腐病为主要地下病害,有研究表明引起当归褐斑病的病原属半知菌亚门,壳针孢属真菌(Septoriasp.)[6],麻口病病原为茎线虫属腐烂茎线虫(Ditylenchus destructorThorne)[7],据调查,在甘肃岷县当归麻口病发病率严重者高达84.9%以上,褐斑病发病严重度3级,严重时可致全株枯死[8]。近年来,关于当归的研究主要集中在栽培技术和药效成分方面[9-10],关于当归褐斑病、麻口病的流行规律及杀菌剂病菌的毒力测定已有相关报道[11-12],但对病害的田间药剂防治研究报道较少。本研究旨在现有的研究基础上对当归主要病害进行大田药剂筛选,严格遵循“预防为主,综合防治”的原则,分析比较不同杀菌剂处理对当归主要病害的田间防效、产量品质的影响,以期为有效防控当归主要病害提供理想方案和高产栽培提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于渭源县麻家集镇塄坎村的甘肃农业大学农学院中药材产学研示范基地,属高寒阴湿气候,海拔2 350 m,年平均降水量600~700 mm,无霜期130 d。前茬作物为蒙古黄芪,土壤为栗钙土,pH 值7.9,含有机质24.66 g/kg、全氮1.3 g/kg 、有效磷16.14 mg/kg、速效钾112.8 mg/kg。

1.2 试验材料

当归种苗购于渭源县会川中药材市场,由甘肃农业大学晋小军研究员鉴定为伞形科当归属植物当归[Angelica sinensis(Oliv.)Diels]的种苗。70%恶霉灵可湿性粉剂(天津市绿亨化工有限公司);50%氯溴异氰尿酸可湿性粉剂(河南银田精细化工有限公司);80%代森锰锌可湿性粉剂(湖南农大海特农化有限公司)。

1.3 试验仪器与试剂

Sarturius-BS124S分析天平(北京赛多利斯天平有限公司)、LA-230S 型电子天平(北京赛多利斯仪器公司)、LGS20 型紫外可见分光光度计(上海棱光技术有限公司)、APS80-16A 型高效液相色谱仪(河南奥普斯仪器设备有限公司)、H-S2 型电热恒温鼓风干燥箱(上海森信实验仪器有限公司)、SX2-2.5-10 型马福炉(上海跃进医疗器械有限公司)、卷尺、游标卡尺等。

对照品与试剂:阿魏酸、藁本内酯标准品(成都乐美天医药科技有限公司,批号DST191029-001,DST191015-007,纯度均≥99.0%);丙酮、稀盐酸均为分析纯;无水乙醇、乙腈、甲醇均为色谱纯。

1.4 试验方法

1.4.1 试验设计

采用单因素随机区组设计,选择大小基本一致的当归种苗,以70%恶霉灵可湿性粉剂(A)、50%氯溴异氰尿酸可湿性粉剂(B)、80%代森锰锌可湿性粉剂(C)作为试验因素,分别设置4个水平:T1、T2、T3、T4,其中70%恶霉灵喷施浓度分别为0.17、0.34、0.51、0.68 g/L(以A1~A4表示);50%氯溴异氰尿酸喷施浓度分别为0.62、1.24、1.86、2.48 g/L(以B1~B4 表示);80%代森锰锌喷施浓度分别为1.98、3.96、5.94、7.92 g/L(以C1~C4表示),以等体积清水作为空白对照(CK)。小区面积为15 m2(3 m × 5 m),共13 个处理,每组重复3次,共计39个小区。

种植前用每种浓度浸泡当归种苗根部15 min,晾干,于2020 年4 月初采用黑膜覆盖露头斜栽技术,株行距为15 cm×30 cm 移栽。于6 月25 日开始首次喷施直至8 月下旬,每隔30 天喷施一次,整个生长发育期共计喷施3 次,其他与普通田间管理一致。

1.4.2 指标的测定及方法

1.4.2.1 生长指标及产量测定 每次施药后15 d 直至收获期,调查供试药剂对当归生长的影响,五点取样,各小区随机挖取5 株,每个处理共计15 株,测定主根长、根粗、抽薹率、单株鲜重、干重,同时观察是否有药害发生。于10月中下旬统一进行采挖,每个小区随机取样15 株,每个处理共计45 株进行产量测定。

1.4.2.2 病害指标测定 每次施药后15 d,每个处理随机取15 株,重复3 次,共取45 株,根据分级标准[13-14]计算各药剂的发病率、病情指数及防治效果。统计方法如下:

(1) 分级标准

褐斑病病情分级标准以1 片复叶尖端的3 片单叶病斑为标准[13];

麻口病病情分级标准参照刘学周[14]的进行。

(2) 计算方法

发病率(%)=(发病株数/调查总株数)×100;

病情指数=[∑(各级病株数×发病等级)/(调查总株数×最高级)]×100;

防治效果(%)=(对照区病情指数-药剂处理区病情指数)/对照区病情指数×100。

1.4.2.3 质量指标测定根据2020 年版《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)[15]一部(通则2302、2201)灰分测定法、醇溶性浸出物测定法测定;阿魏酸和藁本内酯含量参照王婕等[16]建立的HPLC 法同时测定。

1.5 统计学分析

采用Excel 2010 及SPSS 26.0 软件对数据进行方差分析和主成分分析,采用Duncan 法多重比较,字母法标记显著性,表、图数据均采用(X±SE)表示。最后基于当归产量因子及抗病性等14 个指标的隶属函数值进行综合评价[17]。

2 结果与分析

2.1 不同杀菌剂处理对当归抽薹率的影响

当归抽薹已成为当归生产中的一大难题。由图1可知,不同杀菌剂处理对当归抽薹有较大差异。各杀菌剂最佳浓度处理较同组其它浓度处理抽薹率均达显著差异(P<0.05),各杀菌剂最佳浓度处理。由低到高依次为B3、A2、C4、CK。其中杀菌剂B3 处理可有效降低当归抽薹率,平均为13.33%,分别较CK、C4、A2下降18.89%、2.23%、1.95%。

图1 不同杀菌剂处理对当归抽薹率的影响Fig.1 Effects of different fungicides on the bolting rate of A. sinensis

2.2 不同杀菌剂处理对当归产量构成因素的影响

由表1 可知,不同杀菌剂处理对当归产量构成因素具有不同程度影响。在杀菌剂处理浓度范围内,杀菌剂A2、B3、C4 处理的当归根长较CK 显著增长,且C4 处理的当归根长最长,达26.94 cm。杀菌剂A的四个不同浓度处理间对当归根粗的影响不显著(P>0.05),但杀菌剂B、C 不同浓度处理间均差异显著,且C4 处理的当归根粗最粗,达32.80 cm。不同杀菌剂处理对当归单根鲜、干重作用显著(P<0.05),且各杀菌剂处理当归单根鲜、干重趋势一致,表现为C4>B3>A2>CK,以C4 处理对当归单根鲜、干重作用最为显著,较CK 分别提高124.33%和163.37%。

表1 不同杀菌剂处理对当归药材产量构成因素的影响Tab.1 Effects of different fungicides on yield components of A. sinensis

2.3 不同杀菌剂处理对当归病害防效的影响

2.3.1 对当归地上病害防效的影响

由表2可知,第一次施药15 d后,各杀菌剂不同浓度处理以A2、B3 和C4 的田间防效最好,分别为63.66%、78.38%和62.16%,70%恶霉灵和80%代森锰锌四种浓度处理之间田间防效差异不显著(F=1.936,1.666,P=0.202,0.251)。第二次施药15 d 后,各药剂的田间防效大幅下降,各药剂不同浓度处理仍以A2、B3 和C4 田间防效最好,分别为29.80%、29.69%和36.78%,各药剂的田间防效差异显著(P<0.05)。第三次施药15 d 后,病情指数升高,A2、B3和C4防效较其他处理达显著差异(P<0.05),分别为16.81%、20.20%、20.20%。整体来说,各药剂不同浓度处理对当归褐斑病发生初期具有较好的防效,后期防效较差,最终防效以B3和C4处理较好。

表2 不同杀菌剂处理对当归褐斑病的防治效果Tab.2 Control effects of different fungicides on brown spot of A. sinensis

2.3.2 对当归地下病害防效的影响

由表3可知,第一次施药15 d后,各杀菌剂不同浓度处理以A2、B3 和C4 的防效最好,分别为83.60%、90.97%和83.66%,其次为B2 和C3,防效达82.08%、80.70%,各药剂的田间防效差异显著(P<0.05)。第二次施药15 d后,各药剂不同浓度处理田间防效均有所下降,以A3、B3 和C4 的防效最好,分别为66.95%、82.37%和80.25%。第三次施药15 d后,病情指数显著升高,防效有所下降,但A2、B3 和C4的防治效果仍能保持65%以上,说明其防治效果较好,且较其他处理达显著差异(P<0.05)。

表3 不同杀菌剂处理对当归麻口病的防治效果Tab.3 Control effects of different fungicides on Chinese Angelica coarse bark disease

2.4 不同杀菌剂处理对当归产量的影响

由图2 可知,不同杀菌剂处理均能显著提高当归药材产量。各药剂不同浓度处理以A2、B3、C4对当归药材产量影响最为显著(P<0.05),其中C4增产效果最佳,鲜产量达26 585.59 kg/hm2,干产量达8 738.85 kg/hm2,同期CK 鲜产量为8 874.33 kg/hm2,干产量为3 025.54 kg/hm2,较CK 分别提高199.58%、188.84%;其次为A2 处理,鲜产量达16 600.39 kg/hm2,干产量达5 955.07 kg/hm2,较CK 分别提高87.06%、96.83%;B3 处理鲜产量达15 934.58 kg/hm2,干 产 量 达5 844.55 kg/hm2,较CK 分 别提 高79.56%、93.17%。

图2 不同杀菌剂处理的当归药材产量测定Fig.2 Yield determination of A. sinensis treated with different fungicides

2.5 不同杀菌剂处理对当归品质的影响

由表4可知,不同杀菌剂处理下当归药材中的总灰分、酸不溶性灰分含量符合2020年版《中国药典》规定。醇溶性浸出物在59.51%~63.68%范围内,均高于《中国药典》规定标准。不同浓度的70%恶霉灵、50%氯溴异氰尿酸、80%代森锰锌对当归药材中阿魏酸和藁本内酯含量影响显著(P<0.05),以A2、B3、C4影响最为显著,阿魏酸含量分别为0.109 0%、0.136 3%、0.119 5%,较CK 分别提高了19.26%、49.12%、30.74%;藁本内酯含量分别为0.900 3%、1.154 9%、1.134 6%,较CK 分别提高了11.48%、43.00%、40.49%。

表4 不同杀菌剂处理的当归药材品质测定Tab.4 Quality determination of A. sinensis treated with different fungicides

2.6 不同杀菌剂处理当归主成分分析

中药具有成分复杂性、功效多样性、成分间相互作用难以预测性的特点。现行中药质量评价模式难以体现中药的整体性特征,多以化学指标成分的定性和定量分析为主[18],故基于当归药材根部性状、病害、产量品质等14 个主要指标进行主成分分析综合评价[17]。由表5 可知,共提取出4 个主成分(特征值均大于1),其贡献率依次为64.736%、8.685%、8.124%、7.397%,累积贡献率为88.941%,具有代表性。由表6 可知,不同杀菌剂处理下C4 综合得分排名第一,说明在该处理下当归主要病害防效、产量及品质的综合优势最强,处理更为优越。B3 次之,A2 排名第三。整体排名结果为:C4>B3>A2>B2>C3>C2>B1>A1>A3>C1>B4>A4>CK。

表5 主成分分析方差贡献率Tab.5 Principal component analysis variance contribution

表6 主成分分析综合得分和排名Tab.6 Comprehensive scores and rankings by principal component analysis

3 结论与讨论

目前当归病害种类多、危害大,强化病害防治是提高当归药材产量、保证质量的关键,选择抗病栽培品种是不二之选,但目前当归抗病栽培品种匮乏,化学防治仍是最为有效的手段。本研究结果发现不同浓度的70%恶霉灵可湿性粉剂、50%氯溴异氰尿酸可湿性粉剂、80%代森锰锌可湿性粉剂对当归褐斑病及麻口病均具有一定的防治效果,其中0.34 g/L 70%恶霉灵、1.86 g/L 50%氯溴异氰尿酸和7.92 g/L 80%代森锰锌防控效果较好,对褐斑病最终防效分别为16.81%、20.20%、20.20%,对麻口病最终防效分别为69.37%、76.35%、66.14%。70%恶霉灵可湿性粉剂是一种内吸性杀菌剂,能抑制病菌孢子的萌发,具有提高作物生理活性、促进根的分蘖、植株生长的功效,已广泛应用于多种作物病害防治上[19]。有研究发现在马铃薯长期连作田使用恶霉灵,能显著改善土壤微生物数量,减轻马铃薯病害,提高马铃薯产量[20]。此外,恶霉灵与甲霜灵的复配剂对于烟草黑胫病也表现出了良好的抑制作用[21]。50%氯溴异氰尿酸可湿性粉剂具有内吸和保护双重作用,无交互抗性,对作物安全,环保无公害,是发展绿色农业的首选杀菌剂[22]。常栋等[23]研究表明其对隐性感染烟苗根腐病具有良好的防效,同时对作物本身和其他有益生物无药害现象产生。80%代森锰锌可湿性粉剂杀菌范围广,不易产生抗性,防治效果明显优于其他同类杀菌剂[24]。韩伟君等[25]研究发现80%代森锰锌可湿性粉剂对三七黑斑病防效可达90.20%。李自林等[26]研究发现80%代森锰锌能有效防治烟草赤星病,促进烟株生长。田间防效试验结果表明,3 种杀菌剂均可减少当归褐斑病和麻口病的危害,但不同浓度处理之间差异显著,对当归成药栽培期褐斑病和麻口病的防效均基本呈一直递减的变化趋势,推测是因为在7 月初当归病害发生率较小,防治效果也较好,8~10 月上旬为当归病害发生高峰期,病害发生严重,故防效也有所下降,但与对照相比均取得较好的防效。

当归目前已被纳入药食同源类中药,从源头严格把控药材质量至关重要。植物地上部分与地下部分生长有着相互关联、相互依赖的关系,一般来说,当地上部分正常生长、养分充足时,能通过光合作用为根系生长提供光合同化物,促进根系生长发育。通过对各药剂处理下当归生长调查发现,各药剂处理对当归生长均无药害发生,使用安全,且能在降低当归抽薹的同时促进根系生长发育,保障当归药材产量、提高品质。研究结论与邵正阳等[27]发现药剂联用能有效防治当归病害的发生,显著提高各生长指标、降低当归抽薹率;李鹏程等[7]发现40%辛硫磷+50%多菌灵可湿性粉剂1 000 倍液处理下当归产量较对照增产达29.4%一致。

综上所述,不同杀菌剂处理对当归主要地上、地下病害防效显著,在当归成药栽培期无药害现象发生,且具有显著增产增效作用。适宜浓度多次喷施0.34 g/L 70%恶霉灵、1.86 g/L 50%氯溴异氰尿酸和7.92 g/L 80%代森锰锌在当归褐斑病发生初期具有较好的防效,但发生盛期防效均不足25%,甚至0.68 g/L 70%恶霉灵最后失去防效,1.98 g/L 80%代森锰锌有诱发褐斑病的可能,故生产上不推荐使用;相比之下,这三种杀菌剂浓度处理对当归麻口病整个发病时期均具有较好的防效,且对当归产量品质提升作用较好,具有良好的应用前景,可作为生产上防治当归麻口病的推广药剂。

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