摘要:以抑菌率为指标,测定了22种药剂对苹果树腐烂病的抑菌效果,从而筛选出各药剂的最佳浓度,并利用聚类分析选出最佳药剂。结果表明:试验所选用的22种供试药剂,多粘类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌浓度为18 μL/(100 mL)时抑菌效果达到100%;多抗霉素、丙环唑、戊唑醇、咪鲜胺、苯醚甲环唑的浓度分别为22.5 mg/(100 mL)、60 μL/(100 mL)、75 μL/(100 mL)、75 μL/(100 mL)、60 mg/(100 mL)时,抑菌效果达到100%。枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、多抗霉素、苯醚甲环唑、丙环唑、戊唑醇、咪鲜胺、苯丙?甲环唑抑菌效果最好
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关键词:苹果树腐烂病;杀菌剂;生物药剂;抑菌率
中图分类号:S 482.2文献标识码:A文章编号:10095500(2014)05008507
苹果树腐烂病是一种发生普遍而又危害严重的病害,不仅造成苹果产量和品质的下降,严重时还造成死树和毁园,给苹果产业带来很大的损失[1]。据报道,20世纪70年代后期开始,该病在河南省的发病区域逐年扩大,发病率显著上升,发病程度不断加重[2]。2005年对陕西省关中地区苹果树腐烂病的调查结果表明,腐烂病在关中各苹果产区均有不同程度的发生,发病率最高达到了92%[3]。晚秋低温来的早,冬季温度过低,春季转暖时骤然降温,树皮易于发生冻裂或木质部分离,致使果树树势大大衰弱,为病菌的侵入创造了良好条件[4]。而低温对花芽和休眠枝条的伤害,也使得树体易被病菌侵染[5-7]。
目前市场上用于防治苹果树腐烂病的农药很多,但是大多没有提供最佳浓度供果农参考。近年来,丙环唑与过氧乙酸、甲基硫菌灵的研究比较多[8],福美胂和菌毒清等药剂,防病效果不是很理想且为果树禁用药。为了给果农提供针对苹果树腐烂病的杀菌剂及适宜的浓度,挑选出22种较新的杀菌剂,对苹果树腐烂病的抑制作用进行测定及筛选,旨在为田间药剂试验和生产应用提供理论依据。
1材料和方法
1.1供试材料
苹果树腐烂病病原菌(Valsa ceratosperma)来自田间发病枝干上新鲜组织,由甘肃农业大学草业学院徐秉良教授提供。分离纯化所得第1代菌种,于4 ℃下冰箱保存备用[9]。
供试药剂及使用浓度参考产品说明并经过初试后所得(表1)。(1)生物类杀菌剂:苦参碱,浓度梯度设为25、50、100、200、500 μL/(100 mL),多粘类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、多抗霉素,浓度梯度设4.5、9、13.5、18、22.5 mg/(100 mL)。(2)唑类杀菌剂:苯醚甲环唑、丙环唑,浓度梯度设7.5、15、30、60、120 mg(μL)/100 mL),甲基硫菌灵,浓度梯度设25、50、100、200、500 mg/(100 mL),苯甲?丙环唑、戊唑醇、咪鲜胺,浓度梯度设15、30、45、60、75 mg/(100 mL),腈菌唑、氰霜唑、己唑醇、?霉灵,浓度梯度设25、50、100、200、500 μL/(100 mL);(3)取代苯类杀菌剂:嘧霉胺,浓度梯度设7.5、15、30、60、120 mg/(100 mL),百菌清、辛菌胺、达科宁,25、50、100、200、500 mg(μL)/(100 mL);(4)其他:二氰蒽醌、氯溴异氰尿酸、过氧乙酸,浓度梯度设7.5、15、30、60、
表1试验用化学药剂和生物药剂
Table 1Tested chemical and biological agents
120 mg(μL)/(100 mL),噻菌铜浓度梯度设25、50、100、200、500 μL/100 mL)。
1.2试验方法
利用PDA培养基进行苹果树腐烂病病菌的活化、培养、保存以及药剂试验。在超净工作台中用灭菌后的接菌针将苹果树腐烂病原接种到PDA培养基上活化,在25 ℃的恒温箱培养4 d,然后重复上述步骤进行纯化,纯化所得的病菌即病原菌[9]。
采用含药平板法。将不同浓度的供试药剂加入100 mL灭菌后稍微冷却的PDA培养基中充分摇匀,倒入培养皿中。待培养基冷却后在病原菌边缘打取直径为0.7 cm菌饼,接种到含药平板中央,每皿一块菌饼,贴好标签用密封带密封。每种药剂每个浓度设3个重复,以无菌水作为空白对照。置于25 ℃恒温培养箱中培养4 d后采用十字架交叉法测量菌落直径,计算抑菌率。
抑菌率%=(对照菌丝生长直径-处理菌丝生长直径)/对照菌丝生长直径×100%
2结果与分析
2.1生物类杀菌剂对苹果树腐烂病的抑菌效果
4种生物类杀菌剂在供试浓度范围内对苹果树腐烂病菌菌丝均有不同程度的抑制作用,随着浓度的增加其抑菌效果显著增加(P<0.05)。多粘类芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌在18 mg/(100 mL)时抑菌效果已非常明显,甚至可以杀死菌丝;而苦参碱,多抗霉素在较低浓度的抑菌效果不明显,在22.50 mg/(100 mL)高浓度时才可以杀死菌丝(表2)。
2.2唑类杀菌剂对苹果树腐烂病的抑菌效果
在供试浓度范围内,10种唑类杀菌剂对苹果树腐烂病菌菌丝均有不同程度的抑制作用,其抑菌效果随着浓度的增加而显著增加。其中,苯醚甲环唑、苯丙?甲环唑、丙环唑的抑菌效果最明显,苯醚甲环唑、丙环唑浓度为7.5 mg/(100 mL)时、苯丙?甲环唑为15 μL/(100 mL)即可杀死菌丝。戊唑醇、咪鲜胺的抑菌效果亦较明显,在75 μL/(100 mL)时可完全抑制菌丝的生长(表3)。
表2生物类杀菌剂对苹果树腐烂病菌的抑菌效果
Table 2Bacteriostatic effects of biological agents 注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05);对照的菌落直径为88 mm。下同
表3唑类杀菌剂对苹果树腐烂病菌的抑菌效果
Table 3Bacteriostatic effects of triazole fungicide
2.3取代苯类杀菌剂对苹果树腐烂病的抑菌效果
供试的4种药剂,在试验浓度下对苹果树腐烂病菌的抑菌率均不同,随着试验浓度的升高而显著增加。抑菌性均不明显,抑菌效果较差。根据药剂成分说明百菌清与达科宁基本成分相同,从试验结果得出达科宁的的抑菌效果好于百菌清。在低浓度25 μL/(100 mL)时达科宁的抑菌率高于百菌清;在高浓度400 μL/(100 mL)时达科宁亦高于百菌清(表4)。
表4取代苯类杀菌剂对苹果树腐烂病菌的抑菌效果
Table 4Bacteriostatic effects of substituted benzene fungicide
2.4其他杀菌剂对苹果树腐烂病的抑菌效果
供试的4种药剂,浓度为7.5 μL/(100 mL)时,二氰蒽醌的抑菌率高于氯溴异氰尿酸、过氧乙酸;在浓度为120 μL/(100 mL)时,过氧乙酸的抑菌率高于二氰蒽醌、氯溴异氰尿酸。噻菌铜试验浓度为25 μL/(100 mL)时抑菌率为1.000 7%,在浓度为400 μL/(100 mL)时抑菌率为20.64%,抑菌效果很差(表5)。
表54种杀菌剂对苹果树腐烂病菌的抑菌效果
Table 5Bacteriostatic effects of 4 kinds of fungicide
2.522种杀菌剂聚类分析结果
从图1可以看出(正相关结果),最小距离为2.5时,22种药剂分为5类,枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、多抗霉素、苯醚甲环唑、丙环唑、戊唑醇、咪鲜胺、苯丙?甲环唑效果最好,嘧霉胺、二氰蒽醌、过氧乙酸效果次之,氰霜唑、噻菌铜较好,己唑醇、甲基硫菌灵、辛菌胺、腈菌唑、达科宁、百菌清、苦参碱效果较差,?霉灵效果最差。
图122种药剂抑菌效果聚类分析
Fig.1Cluster analysis of bacteriostatic effects of 22 kinds of fungicides
3讨论与小结
使用适合的杀菌剂,抑制菌丝生长,杀灭枝干表面病菌及潜伏侵染病菌,降低果园菌量,是控制病害发生,防治苹果腐烂病的主要措施之一,因此,使用抑菌效果好的杀菌剂对苹果腐烂病菌防治至关重要。试验测试的22种杀菌剂中,有4种为生物药剂,使用生物药剂可降低环境污染,而且使用安全,可取代生产上常用的高中毒化学农药,推广应用前景更广阔。
试验结果表明,随着药剂浓度的增加,抑菌效果均不同程度增强。所有供试药剂对苹果树腐烂病病菌发展均表现出一定的抑制作用,且每种药剂的浓度间存在明显差异。22种杀菌剂以生物类杀菌剂多粘类芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、多抗霉素和内吸性唑类杀菌剂苯丙?甲环唑、苯醚甲环唑、丙环唑、戊唑醇、咪鲜胺抑菌效果较好,故这几种药剂均可作为苹果树腐烂病的防治药剂供田间使用。唑类药剂也在其他病害中有广泛应用[10,11]。其中多粘类芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌使用浓度为18 mg/(100 mL),多抗霉素浓度为22.5 mg/(100 mL)时,可以完全杀死菌丝。苯醚甲环唑、苯丙?甲环唑、丙环唑的浓度均为60 μL/(100 mL)时,抑菌率可达到100%。戊唑醇、咪鲜胺的最佳抑菌浓度为75 μL/(100 mL)。试验中百菌清的抑菌效果与陈海波[12]的结果稍有差异,抑菌效果较差不建议广泛使用。
唑类的苯醚甲环唑、苯丙?甲环唑、丙环唑、戊唑醇等杀菌剂都有抑制作物生长的作用,可把营养生长转化为生殖生长,这类药物使用浓度过大可能会抑制生长,固在花期和幼果期不便适用。丙环唑抑制作物生长最明显,戊唑醇居中,苯醚甲环唑和己唑醇相对安全。苯醚甲环唑属于高效、低毒、低残留的内吸性杀菌剂,目前,在防治苹果树病害方面有广泛的应用,有研究者用不同的药剂对苹果树腐烂病进行防治试验,发现几种药剂中苯醚甲环唑的效果最好[13,14]。戊唑醇、己唑醇在开花后前两遍慎用,因为浓度控制不好会使苹果果柄短小,影响果实膨大。咪鲜胺为高效、广谱、低毒型杀菌剂,具有内吸传导、预防保护治疗等多重作用,通过抑制甾醇的生物合成而起作用,在植物体内具有内吸传导作用,对于子囊菌和半知菌引起的多种病害防效极佳。
枯草芽孢杆菌胞外抗菌物种类多,抑菌活性强,对枯草芽孢杆菌产生的抗菌素己经进行了深入的研究,揭示和发现了多种枯草芽孢杆菌产生的抗生素。枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质,这些活性物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。枯草芽孢杆菌可以产生几丁质酶、β1,3葡聚糖酶等具有抗菌活性的蛋白酶。多粘类芽孢杆菌是一种可产生芽孢的细菌,可以产生抗菌物质和生理活性物质。该菌被认为是一种很有效的植物生长促进根际微生物,在土壤,根际和植物根部均广泛存在。多粘类芽孢杆菌因为具有植物防病和植物促生作用,对人畜既安全又无污染等优点而被重视,美国环保署(EPA)将其列为可以在商业上应用的微生物之一[15,16]。多粘类芽孢杆菌对芋头软腐病、大白菜软腐病、辣椒根腐病、花卉根腐病、玉竹根腐病、沙参根腐病等病害都具有较好的防治作用。腐烂病随着植株的年龄增长而加重,并且影响一般是不可逆的。
孟晶岩等[17]的田间药效对比试验研究结果表明,0.5%苦参碱水剂800倍、1 000倍、1 200倍液对苹果树腐烂病的治愈率分别达到了98%,96%和93%,而在试验中低浓度的苦参碱对病菌的抑菌效果很不理想,当浓度达到400 μL/(100 mL)时才可以杀死菌丝,有待再次试验。王井田等[18]采用菌丝生长速率法测定了8种杀菌剂对猕猴桃果实腐烂病病菌的抑制活性,其中,咪鲜胺锰盐可湿性粉剂对猕猴桃果实腐烂病菌菌丝具有较高的抑制活性,其EC50值为0.105 μg/mL,其次是苯醚甲环唑水分散剂,百菌清可湿性粉剂抑制活性较低。韩健[19]试验结果显示,苯醚甲环唑对苹果树腐烂病LZ1菌株分生孢子萌发和菌丝生长的抑制作用较强。说明咪鲜胺和苯醚甲环唑可作为防治果树腐烂病的高效药剂,而百菌清则不适于防治果树腐烂病。试验中,苯醚甲环唑和丙环唑的浓度设置跨度太大,有待细化再试验。 参考文献:
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