许彬彬 郑果 李继平 王立 惠娜娜 张自强 翟艳青
doi:10.7606/j.issn.1004-1389.2024.07.020
https://doi.org/10.7606/j.issn.1004-1389.2024.07.020
收稿日期:2023-09-15 修回日期:2023-11-03
基金项目:甘肃省现代农业科技支撑体系区域创新中心重点科技项目(2023GAAS02)。
第一作者:许彬彬,男,硕士研究生,从事植物病理学研究。E-mail:1064910303@qq.com
通信作者:郑 果,男,研究员,主要从事植物病虫害及防控技术研究。E-mail:zhengguo@gsagr.ac.cn
李继平,男,研究员,主要从事植物病虫害及防控技术研究。E-mail:gsljp@163.com
摘 要 为了探索生物杀菌剂对党参根腐病的防控效果,选用9种生物杀菌剂,对党参根腐病主要病原菌尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)进行了室内毒力测定,并开展了田间药效试验。室内毒力测定结果表明:80%乙蒜素EC抑菌活性最强,EC50为9.49 μg/mL,其次为1%申嗪霉素SC、3%中生菌素WP,EC50依次为24.49 μg/mL、29.56 μg/mL;10亿cfu/g 哈茨木霉DP、4%小檗碱AS、10%多抗霉素WP的抑菌活性略低,EC50依次为51.01 μg/mL、55.74 μg/mL、498.45 μg/mL。田间试验结果表明:10%多抗霉素WP的效果最好,防效为44.72%;其次为80%乙蒜素EC与10亿cfu/g 哈茨木霉DP,防效分别为41.93%和41.78%。
关键词 党参;根腐病;生物杀菌剂;室内毒力;防治效果
党参(Codonopsis pilosula)为桔梗科多年生草本植物,是中国常用的大宗药材。甘平,归脾、肺经,补中益气、健脾益肺[1]。现代药理研究发现,党参具有调节血糖、延缓衰老等多种药理作用[2-3]。甘肃省党参的病害种类较多,如斑枯病、白粉病、灰霉病、根腐病[4]。其中根腐病是目前生产中最严重的病害之一,减产幅度达10%~60%[5]。党参根腐病危害党参的根部,导致地上茎叶萎蔫枯死,地下根系腐烂,严重影响党参的品质和产量。根腐病是多种病原菌单独或复合侵染引起的,病原菌种类较为复杂。王艳等[4]、孙新荣等[5]、徐雪芬等[6-7]、王文慧等[8]对甘肃省党参根腐病进行了研究[4-8],报道的病原菌有尖孢镰孢菌(F. oxysporum)、锐顶镰孢菌(F. acuminatum)、茄病镰孢菌(F. solani)、木贼镰孢菌(F.equiseti)、三线镰孢菌(F. tricinctum)、燕麦镰孢菌(F. avenaceum)、芬芳镰孢菌(F. redolens)、拟轮枝镰孢菌(F. verticillioides)、柔毛镰孢菌(F. flocciferum)。曹剑等[9]对重庆市川党参根腐病研究中,除3种镰孢菌外,首次报道了强壮土赤壳菌(Ilyonectria robusta)可以引起党参根 腐病。
目前,针对党参根腐病的防治措施主要以化学农药为主,防效不甚理想,常出现农残超标问题,严重的影响了整个党参产业的健康发展。相比于化学农药,生物农药具有无残留、不污染环境、对病原菌针对性强等优点。但当前有关党参根腐病生物防控研究报道较少,为此本研究选用9种生物杀菌剂,对党参根腐病主要致病菌尖孢镰孢菌(F. oxysporum)开展了室内毒力测定,并进行了田间试验验证。以期为党参根腐病生物防控提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 培养基
马铃薯培养基(PDA),用于党参根腐病病原菌的分离、保存以及毒力测定。其配制方法为:将200 g去皮马铃薯、20 g葡萄糖、15 g琼脂用蒸馏水煮沸定容至1 000 mL,121 ℃高压灭菌 30 min。
1.2 菌株
党参根腐病病样采自甘肃省定西市渭源县,经分离鉴定为尖孢镰孢菌(F. oxysporum)。现于甘肃省农业科学院植物保护研究所经济作物病害实验室保存。
1.3 药剂
供试生物杀菌剂共9种:4%小檗碱水剂(内蒙古清源保生物科技有限公司)、1%申嗪霉素悬浮剂(上海农乐生物制品股份有限公司)、80%乙蒜素乳油(开封大地农化生物科技有限公司)、5%氨基寡糖素水剂(上海沪联生物药业(夏邑)股份有限公司)、4%嘧啶核苷类抗菌素水剂(武汉科诺生物科技股份有限公司)、6%春雷霉素可溶液剂(武汉科诺生物科技股份有限公司)、3%中生菌素可湿性粉剂(山东中新科农生物科技有限公司)、10亿cfu/g 哈茨木霉粉剂(嘉泰生物科技有限公司)、10%多抗霉素可湿性粉剂(陕西麦克罗生物科技有限公司)。
1.4 室内毒力测定
采用菌丝生长速率法进行室内毒力测定[10-11]。供试药剂经过一系列预试验后,最终设定不同的试验浓度梯度(表1)。待PDA培养基冷却至45℃后,加入不同浓度的药剂并充分混匀,制成含药培养基,以不加药剂的培养基作为空白对照。用内径4 mm 的打孔器均匀打取病原菌菌饼,将菌饼放置于含药培养基平板和空白对照平板中央,每组处理重复5次。置于25℃恒温培养箱内培养5 d,用十字交叉法测量病原菌的菌落直径,按公式计算各药剂不同浓度处理对菌丝生长的抑制率。
菌丝生长抑制率=[(对照菌落直径-处理菌落直径)/(对照菌落直径-接种菌饼直径)]×100%
1.5 田间试验
试验设在甘肃省定西市渭源县新寨镇黎家湾村梯田地里,前茬为党参。党参栽培模式为露地沟播技术,行距30 cm,株距8 cm。试验共10个处理,每处理3个重复,每小区约50 m2(6 m× 8.33 m),随机排列。处理1:10亿cfu/g 哈茨木霉DP 300倍液;处理2:80%乙蒜素EC 3 000倍液;处理3:10%多抗霉素WP 3 000倍;处理4:4%小檗碱AS 3 000倍液;处理5:4%嘧啶核苷酸类抗菌素AS 1 000倍液;处理6:1%申嗪霉素SC 3 000倍液;处理7:清水;处理8:5%氨基寡糖素AS 2 000倍液;处理9:3%中生菌素WP 1 000倍液;处理10:6%春雷霉素SL 400倍液。
2023年4月开始移栽1 a生的党参苗,开沟摆放党参苗后,按照设计的处理,配好药剂兑水喷雾,尽量使药剂均匀全面地覆盖在党参种苗表面。各小区除草施肥等农事操作统一,不使用其他化学农药。6月13日进行出苗调查,6月28日调查党参根腐病的发病情况,计算防效[12]。
防效=(CK病株率-处理病株率)/CK病株率×100%
1.6 数据处理
采用DPS 软件计算9种生物杀菌剂的毒力回归方程、EC50值及95%置信区间,并对田间药效试验结果进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 室内毒力测定结果
各供试生物药剂对党参尖孢镰孢菌的EC50存在一定差异,EC50越小,表明药剂的毒力越强,抑菌效果越好。9种生物药剂对党参尖孢镰孢菌均有不同程度抑制作用(表2),80%乙蒜素EC平板抑菌效果最好(图1),EC50最小,仅为9.49 μg/mL。1%申嗪霉素SC、3%中生菌素WP、10亿cfu/g 哈茨木霉DP、4%小檗碱AS、10%多抗霉素WP的抑菌效果较好,EC50依次为24.49、 29.56、51.01、55.74、498.45 μg/mL。6%春雷霉素SL、5%氨基寡糖素AS、4%嘧啶核苷类抗菌素AS的抑菌效果较差,EC50依次为785.65、 1 235.07、2 308.35 μg/mL。
2.2 不同生物杀菌剂对党参出苗的影响
各处理的出苗情况不同(表3),3%中生菌素WP处理出苗数最多,平均值为2 048,空白对照出苗数最少,平均值为1 749。经方差分析,各处理之间的出苗数无显著性差异。说明这9种生物
杀菌剂对党参出苗无负面影响。
2.3 田间防治效果
从表4可以看出,9种生物杀菌剂在田间均对党参根腐病有不同程度的防治效果。其中10%多抗霉素WP的效果最好,防效为44.72%,其次为80%乙蒜素EC、10亿cfu/g 哈茨木霉DP,防效分别为41.93%、41.78%。该3种药剂之间防效差异不显著,但显著高于4%小檗碱AS、1%申嗪霉素SC、3%中生菌素WP、6%春雷霉素SL、4%嘧啶核苷酸类抗菌素AS、5%氨基寡糖素AS的防效。其中5%氨基寡糖素AS的防效最低,为17.21%,显著低于其他8种药剂。
3 讨 论
2023年3月,国家药监局、农业农村部等4部委联合发布了《中药材生产质量管理规范》,要求严格把控中药材生产过程的投入品,尤其是农药使用要符合绿色中药材标准。目前,党参根腐病是影响甘肃省党参产量的主要问题,生产上防治党参根腐病主要使用化学药剂,存在农药残留超标风险。王艳等[4]提出党参根腐病防控可于整地时使用多菌灵拌土或用甲基硫菌灵浸苗。孙新荣等[5]研究表明,70%甲基硫菌灵WP喷淋党参种苗,对党参根腐病防效可达54.81%。本研究发现,采用10%多抗霉素WP或80%乙蒜素EC喷淋党参种苗,党参根腐病防控效果接近于生产中常用的甲基硫菌灵,该结果可作为党参根腐病无害化防控提供参考。
多抗霉素是金色链霉素所产生的代谢产物,属于广谱性抗生素类杀菌剂。熊明国等[13]研究表明,多抗霉素对草莓根腐病田间防效较好,防治效果达50.18%。本研究多抗霉素对尖孢镰孢菌的抑菌活性效果一般,但在大田试验中防效最高(44.72%)。说明室内毒力测定只是判断杀菌剂对病原菌敏感性的一个定性参考值,并不能代表田间防效结果。中生菌素在本研究中对尖孢镰孢菌的抑菌活性效果较好,但是田间防效较差,唐涛等[14]对白术根腐病的研究中得出了同样的结果,中生菌素对白术根腐病病原菌的室内抑菌活性较好,但田间防效仅为10.13%,说明中生菌素对作物根腐病防控效果受环境因素影响较大。方晓翠[15]发现乙蒜素对辣椒根腐病病原菌尖孢镰孢菌有较好的抑菌效果,EC50为0.33 μg/mL,在盆栽试验中,施用80%乙蒜素EC 2 000倍液14 d后,表现出较好的防治效果(43.33%),该结果基本与本研究一致。
在本研究中,经过大量田间调查发现,党参根腐病的诱发原因比较复杂,与重茬种植[16]、党参种子和种苗质量、党参育苗田和移栽田化学肥料[17]、化学农药尤其是除草剂[18]、壮根灵等激素类产品的过量使用均有一定关系。因此党参根腐病的防治除了药剂防治外,建议加强轮作倒茬、土壤改良、种子优选、种苗培育环节,同时需严格把控除草剂、壮根灵等激素类农药的使用。
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Measurement of Toxicity and Field Control Effectiveness of Nine
Biofungicides against Root Rot Pathogen in Codonopsis pilosula
XU Binbin 1,2,3,ZHENG Guo1,2,3 LI Jiping 1,2 ,3,WANG Li2,3,
HUI Nana 2,3,ZHANG Ziqiang 1,2,3 and ZHAI Yanqing 1,2,3
(1.College of Plant Protection,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China; 2.Institute of
Plant Protection,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou 730070,China; 3.NMPA
Key Laboratory for Quality Control of Traditional Chinese Medicine,Lanzhou 730070,China)
Abstract To explore the efficacy of biological fungicides in the prevention and control of root rot in Codonopsis pilosula,nine biological fungicides were selected and their indoor toxicity against Fusarium oxysporum were measured.Additionally,a field efficacy trial was conducted. The indoor toxicity test results showed that 80% ethylicin EC exhibited the strongest antibacterial activity,with EC50 value of 9.49 μg/mL.This was followed by 1% shenqinmycin SC,3% zhongshengmycin WP,with EC50 values of 24.49 μg/mL,and 29.56 μg/mL,respectively.The antibacterial activity of 1 billion cfu/g Trichoderma harzianum WP ,4% berberine AS,and 10% polyoxin WP was slightly lower,with EC50 values of 51.01 μg/mL,55.74 μg/mL,498.45 μg/mL,respectively.The results of field experiments showed that 10% polyoxin WP had the highest control effect,with an efficacy of 44.72%,followed by 80% ethylicin EC and 1 billion cfu/g Trichoderma harzianum WP ,with control efficacies of 41.93% and 41.78%,respectively.
Key words Codonopsis pilosula; Root rot; Biofungicides; Indoor toxicity;Control effectiveness
Received 2023-09-15 Returned 2023-11-03
Foundation item Key Scientific and Technological Project of the Regional Innovation Center of the Modern Agricultural Science and Technology Support System of Gansu Province(No.2023GAAS02).
First author XU Binbin,male,masters student.Research area: plant pathology.E-mail:1064910303@qq.com
Corresponding author ZHENG Guo,male,research fellow.Research area:plant diseases and integrated prevention.E-mail:zhengguo@gsagr.ac.cn
LI Jiping,male,research fellow.Research area:plant diseases and integrated prevention.E-mail:gslip@163.com
(责任编辑:郭柏寿 Responsible editor:GUO Baishou)