田慧敏 王秀艳
(赤峰学院化学与生命科学学院,内蒙古 赤峰 024000)
番茄病毒病是番茄的重要病害之一,是世界常发的病害,也是制约番茄产量和品质的重要因素[1],尤其是番茄黄化曲叶病毒病在设施番茄大棚经常发生,该病在高温干旱时易发病,发病快、传播快、难根治,严重时会造成颗粒无收[2],染病番茄往往表现为植株矮化,生长缓慢或停滞,顶部叶片常稍褪绿发黄、变小,叶片边缘上卷,叶片增厚,叶质变硬,叶背面叶脉常显紫色。生长发育早期染病植株严重矮缩,无法正常开花结果,生长发育后期染病植株仅上部叶和新芽表现症状,结果数减少,果实变小,成熟期果实着色不均匀,基本失去商品价值[3,4]。流行年份部分地块发病率可达100%,已成为危害番茄的首要病害。目前防治番茄病毒病的方法主要包括:农业防治,如种苗脱毒、合理轮作、选用抗病品种等;化学农药防治,常见农药的有效成分为盐酸吗啉胍、混合脂肪酸·硫酸铜、三氮唑类化合物等;生物防治,主要采用弱毒疫苗、生物源农药如宁南霉素、氨基寡聚糖等[5]。生物源农药具有治具有高度的选择性,对环境污染小,植物也不易产生抗药性,效率高等优点已成为当前国内外植物病害防治研究热点,展现出很好的发展潜力,有利于农业生产的持久稳定发展[6],但因其药效慢、成本高等缺点,完全取代化学农药还需相当长一段时间,目前化学农药与生物农药并存发展的时期,由于病毒病可能引起植株矮小、发育迟缓,因此在防治病毒病的过程中,在抑制病毒生长繁殖的同时关键是提高植物抗性促进植株生长。
S-诱抗素(S-abscisic acid,S-ABA)主要成分为脱落酸,为内源性植物生长调节剂,能够促进植株生长,改善农产品品质,提高植物对病害的抵抗力,可广泛应用于农业生产[7,8]。由于S-诱抗素为微生物次生代谢产生,无毒、无残留,对保障食品安全和人体健康具有重大作用。在许多作物上都具有增产作用,研究证明,S-诱抗素在番茄上应用可以提高移栽幼苗的存活率,提高番茄产量,改善果实品质[9,10]。同时,0.1%S-诱抗素对豌豆白粉病、水稻稻瘟病具有较好的防治效果[11,12]。因此,本研究将探索S诱抗素与抗病毒剂2种农药盐酸吗啉胍、宁南霉素组合使用对番茄病毒病的防治效果及对番茄产量的影响,以期为S-诱抗素在番茄病毒病的防治提供参考依据。
试验地位于内蒙古赤峰市元宝山区小五家子村水木原农业科技有限公司番茄基地,土壤为棕壤土,弱酸性,pH值约为6.7,有机质含量约2%左右,所用番茄品种是北京吉奥泰科技有限公司研制的威利斯特F1代为中抗品种,前茬为番茄,有零星的病毒病发生。使用的药剂为30%盐酸吗啉胍可湿性粉剂(北京绿亨科技集团股份有限公司)、8%宁南霉素水剂(德强生物股份有限公司)和0.1% S-诱抗素水剂(四川龙蟒福生科技有限责任公司)。试验期间除施用底肥追肥外,不使用试验试剂以外的药剂,田间常规管理过程中注重防虫,如有虫害则喷施70%吡虫啉可湿性粉剂(北京中保绿农集团科技集团有限公司)。
1.2.1 试验设计
本试验设置14个小区,包括1个清水处理,1个0.1%S-诱抗素处理,12种农药处理,每处理重复3次,温室长83m,宽7.2m,用地面积725m2。每小区面积约为50m2,定植约300株,行距30~40cm,横向行距40~50cm,双行吊架栽培,30%盐酸吗啉胍和8%宁南霉素与0.1%S-诱抗素混用时,盐酸吗啉胍田间有效成分含量450ga.i.·hm-2、600ga.i.·hm-2、750ga.i.·hm-2,宁南霉素有效成分含量60ga.i.·hm-2、120ga.i.·hm-2和180ga.i.·hm-2;S-诱抗素有效成分每次田间使用量均为2ga.i.·hm-2;盐酸吗啉胍和宁南霉素镉浓度单独使用相同剂量为对照,对照处理CK喷清水和0.1%S-诱抗素有效成分含量2ga.i.·hm-2;全生育期农事操作管理措施均保持一致。各处理分别于苗期定植后7d喷施于叶面和根部、始花期喷施1次,发病初期(田间发现退绿现象)喷1次,间隔7d再喷施1次。2020年4月开始育苗,育苗时间为40d,真叶6~7片定植,6月8—14日授粉,7月25日开始采收。
1.2.2 调查方法
从定植开始每处理随机选择30株番茄挂标签,固定调查,最后1次喷药10d进行调查病害发病率、病情指数以及植株性状调查记载。花期开始调查开花数和每株结果数。番茄每次收获时均以小区为单位,单收单测,累积计产。收获后称重,计算防治效果和增产率。
番茄病毒病的分级标准:0级,无症状;1级,仅上部叶片有轻微花叶或条斑;2级,上部叶片明显花叶或条斑,叶变形,植株轻度矮化;3级,叶片畸形,茎秆条斑较多,扭曲,植株轻度矮化;4级,植株严重矮化,上部叶片枯死。
病情指数=[Σ(各级病株数×各级代表值)/(调查总株数×最高代表值)]×100
防治效果(%)=[(对照区病情指数-处理区病情指数)/对照区病情指数]×100
增产率(%)=[(处理区产量-对照区产量)/对照区产量]×100
数据统计与简单的方差分析采用Excel 2017进行。
30%盐酸吗啉胍的3个剂量防效共6个处理试验结果显示,各处理最后1次喷药7d和14d后病情指数和防治效果表现显著性差异(P<0.01),见表1。7d后,盐酸吗啉胍和S-诱抗素混剂有效成分剂量为(600+2)ga.i.·hm-2病毒病的病情指数最低15.53%,对病毒病的防效最好82.14%;其次为(450+2)ga.i.·hm-2和(750+2)ga.i.·hm-2,病情指数分别18.63%和18.03%,防治效果分别为79.20%和78.57%;单独喷施0.1%S-诱抗素病毒病的防效极低,仅为4.90%。喷药14d后,盐酸吗啉胍和S-诱抗素混剂有效成分剂量为(600+2)ga.i.·hm-2病情指数最低14.65%,防效最好,为83.21%,显著高于其他处理(P<0.01),见表3;其次是30%盐酸吗啉胍可湿性粉剂750ga.i.·hm-2和(750+2)ga.i.·hm-2,病情指数分别为18.49%和19.19%,防效分别为79.1%和78.81%;单独喷施0.1%S-诱抗素病毒病的防效极低,仅为3.21%。
综上所述,0.1%S-诱抗素对番茄病毒病的防效甚微,30%盐酸吗啉胍可湿性粉剂添加S-诱抗素的防效显著高于未加S-诱抗素的处理。(600+2)ga.i.·hm-2防效最好,其他处理添加均比未添加S-诱抗素防效好。结果表明,添加S-诱抗素可以降低番茄病毒病的发病指数,从而提高30%盐酸吗啉胍可湿性粉剂防效。
8%宁南霉素水剂3个剂量药效6个处理试验,发现施用不同药剂处理后7d和14d后病情指数和防治效果表现显著性差异(P<0.01),见表2。
表1 S-诱抗素和30%盐酸吗啉胍对番茄病毒病的防效
表2 S-诱抗素和8%宁南菌素水剂对番茄病毒病的防效
喷药7d后宁南菌素和S-诱抗素混剂有效成分剂量为(120+2)ga.i.·hm-2病情指数最低为18.30%,药效最好,防效为78.71%,显著高于其他处理(P<0.01);其次为(180+2)ga.i.·hm-2病情指数为20.34%,防效为76.33%;再次是(60+2)ga.i.·hm-2和180ga.i.·hm-2,病情指数分别为22.59%和23.08%,防效分别为73.71%和73.14%。
喷药14d后,宁南菌素水剂添加S-诱抗素(120+2)ga.i.·hm-2的药效显著高于未加S-诱抗素的处理(P<0.01)。(120+2)ga.i.·hm-2病情指数最低为14.47%,防效为83.41%;其次为180ga.i.·hm-2病情指数为16.39%,防效为81.21%。其他处理防效均在70%以上。结果表明,在特定剂量下,S-诱抗素可以降低番茄病毒病发病率、减轻番茄病毒病的发病指数,从而提高8%宁南菌素水剂药效。
30%盐酸吗啉胍的3个浓度的6个处理测产试验,从各处理的平均株高、结果数、坐果率、平均单果鲜重、667m2产量等几个指标分析,发现(600+2)ga.i.·hm-2和(750+2)ga.i.·hm-2处理区单株结果数、坐果率、单果鲜重、667m2产量及增产率均显著高于其他处理(P<0.01),(600+2)ga.i.·hm-2平均株高、单株结果数、坐果率均为最高,分别为132.56cm、14.14个和76.13%,单果重较高为188.87g,667m2产量最高为4062.28kg,增产率最高为20.12%;其次是(750+2)ga.i.·hm-2,平均株高、单株结果数、坐果率较高,分别为126.33cm、13.45个、75.77%。单果重最高为186.45g,增产率为18.55%。(450+2)ga.i.·hm-2增产率为16.98%,添加S-诱抗素增产率显著高于不加S-诱抗素(P<0.01),其他处理在不同程度上提高了产量。结果证明,添加0.1%S-诱抗素到30%盐酸吗啉胍能提高番茄产量,且增产率显著高于单独喷施0.1%S-诱抗素的处理。
表3 S-诱抗素和30%盐酸吗啉胍对番茄产量的影响
8%宁南菌素水剂的3个浓度和添加2ga.i.·hm-2S-诱抗素6个处理测产试验,从各处理的结果数、坐果率、平均单果鲜重、667m2产量等几个指标分析,发现(120+2)ga.i.·hm-2处理小区,平均单株结果数、坐果率、667m2产量和增产率显著高于其他处理,平均株高132.24cm,平均单株结果数最高为13.04个、坐果率最高78.38%,单果重增产率较高188.34g,667m2产量最高为4229.46kg,增产率最高为22.24%;其次是(180+2)ga.i.·hm-2,平均株高126.43cm,平均单株结果数最高12.87个、坐果率最高74.73%,单果重增产率较高为186.87g,667m2产量最高4208.78kg,增产率最高21.64%,单果重最高,其他处理也在不同程度上提高了产量。结果证明,添加0.1%S-诱抗素到8%宁南菌素水剂能显著提高番茄产量,且增产率显著高于单独喷施0.1%S-诱抗素的处理。
表4 S-诱抗素和8%宁南菌素水剂对番茄产量的影响
实施农作物病虫害绿色防控是确保农业生产及其环境安全的重要措施,采用高效、低毒、低残留农药尤其是生物源农药势在必行。盐酸吗啉胍是近几年常用的抗病毒化学药剂,主要是通过抑制病毒的DNA和RNA聚合酶,从而抑制病毒繁殖,对番茄病毒病具有较好的防治效果[13,14]。宁南霉素来源于防线菌,属于胞嘧啶核苷肽型抗生素杀菌剂,可延长病菌潜育期,破坏病毒粒体结构,降低病毒粒体浓度,提高植株抵抗病菌的能力,从而起到防治病毒病的作用[15,16],2种药剂对防治病毒病效果较好,为高效、低毒的农药,符合番茄病毒病绿色防控的标准,二者都为市场上常见的植物病毒抑制剂,具有成本低、效果好、方便实用等特点,但2种药本身没有提高番茄产量的作用,本研究中2种药剂对番茄都具增产作用,可能是由于对病毒病的防治挽回了产量的损失。试验结果表明,喷施S-诱抗素后增强了2种药剂对病毒病的防治效果,从而使增产率大幅提高。同时S-诱抗剂不具防治病害的功能,可能是因为S-诱抗剂作为内源性生长调节剂促进了番茄植物平衡吸收水、肥和协调体内代谢的能力,增强了番茄的抗逆性,同时也促进了番茄的生长[8],抗病毒药剂通过抑制病毒生长繁殖的方式保护植株,而这些条件也是抗病毒病的关键因子,二者结合使用相互补充,相得益彰。
本研究喷药剂量严格按照说明实行,但喷药次数较同类试验增多,为4~5次[17],而且单产都在3000~4000kg·667m-2左右,明显偏低[19,20]。主要因为本研究试验地块处于番茄病毒病常发的地块,虽然药剂防治减轻病毒病的发生,但是该病无法根治,损失再所难免,但可以通过预防和合理、科学的防控手段,如S-诱抗素和抗病毒药剂配合施用最大限度地挽回损失。
添加0.1%S-诱抗素能提高抗病毒药剂的防治效果,促进番茄生长和产量的提高。本研究结果为番茄病毒病防治效果的提高提供了理论依据,也为番茄病毒病绿色防控提供了新思路。