防治胡椒瘟病生物农药筛选及其盆栽药效试验

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  摘 要 胡椒瘟病是危害中国胡椒产业的首要病害,目前主要依赖使用化学农药防治,筛选应用生物农药是减少化学农药用量的有效途径。本文通过室内毒力测定和室外盆栽药效试验,测定了5种生物农药对胡椒瘟病的防治效果。结果表明:室内毒力测定木霉菌WP、枯草芽孢杆菌WP和Z菌株发酵液对胡椒瘟病病原菌的抑菌效果好且敏感性高,EC50分别为0.49、0.78、1.13 μg/mL;盆栽药效试验Z菌株发酵液和枯草芽孢杆菌WP对胡椒瘟病防效最好,平均防效分别为83%和82%,芽孢杆菌/淡紫拟青霉WP的防效次之,平均防效为69%。综合来看,Z菌株发酵液和枯草芽孢杆菌WP对胡椒瘟病具有很好防效,具备良好的绿色防控潜力。
  关键词 胡椒瘟病;生物农药;生物防治
  中图分类号 TS201.2 文献标识码 A
  Abstract Phytophthora foot rot disease is a destructive disease and responsible for severe economic losses in black pepper production throughout the world. In China, agrochemicals are often used to control the disease, which is negatively perceived by consumers and increasingly banned by governmental policies. The use of bio-fungicides to control diseases is an environment-friendly approach. The bio-control efficiencies of 5 bio-fungicides against Phytophthora foot rot disease were determined by the dural culture method on PDA plates and potted plant test in this study. Trichoderma WP, Bacillus subtilis WP and B. subtilis Z culture were found potent in the pathogen growth inhibition with the EC50 values of 0.49 μg/mL, 0.78 μg/mL and 1.13 μg/mL,respectively. However, B. subtilis WP and B. subtilis Z culture exhibited excellent bio-control efficiencies(83% and 82% respectively), the after bio-fungicide, Paecilomyces lilacinus WP, showed an efficiency of 69%. In conclusion, B. subtilis WP and B. subtilis Z culture are potent bio-fungicides, their application might help in forming the green agriculture of black pepper.
  Key words Phytophthora capsici; Bio--fungicides; bio-control
  doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.05.021
  胡椒(Piper nigrum)是一種重要的世界热带特色香辛作物,在食品、医疗保健等领域用途广泛,产品附加值高。海南是中国胡椒的主产地,其种植面积和产量均占全国总量的98%以上,目前种植面积达27 000 hm2,年产值约30亿元,已成为近百万热区农民致富的特色优势作物。
  胡椒瘟病是危害我国胡椒生产的首要病害。该病是由辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)侵染引起的一种传染性很强的土传性病害,病情严重的胡椒园损失达90%以上,甚至全园毁灭[1-2]。目前,防治该病害依赖化学农药,出现农药越打越多、病害越防越难的问题。实现农药减量控害,十分必要。应用生物农药替代化学农药,是实现农药减量的主要途径。
  国内外已经有许多文献报到利用生物农药防治田间病害具有良好的效果和推广应用前景[3-5]。可利用来防控病害的生防菌来源也是多样的,包括一下几类:(1)天然生存于作物根际的根际促生菌(Plant-Growth-Promoting Rhizobacteria,PGPR);(2)无致病能力的病原菌;(3)具有抑菌或者诱导寄主产生菌根的真菌[6-8]。这些生防手段通常有着广谱性好、持续性强和对环境友好的特点,在绿色农业的创建上有着很强的应用潜力和应用空间。
  本文通过室内毒力测定和室外盆栽药效试验,筛选出对胡椒瘟病防效好的生物农药,提高病害绿色防控技术水平,以期为促进中国胡椒产业绿色可持续发展提供技术支撑。
  1 材料与方法
  1.1 材料
  1.1.1 供试品种 胡椒盆栽苗选用印尼大叶种,由中国热带农业科学院香料饮料研究所提供。
  1.1.2 供试菌种 辣椒疫霉(Phytophthora capsici),2013年11月由笔者从香饮所胡椒种植基地采集的叶片中分离、鉴定所得。
  1.1.3 供试培养基 PDA培养基:马铃薯200 g,葡萄糖16 g,琼脂20 g,水1 000 mL,pH自然。马铃薯去皮,切块煮沸30 min,用纱布过滤后加入葡萄糖糖和琼脂,用去离子水定容后加热融化分装,121 ℃灭菌20 min。   1.1.4 供试药剂 涉及药剂见表1。其中化学农药70%烯酰·嘧菌酯WG在本研究中作为一个化学农药对照。
  1.2 方法
  1.2.1 室內毒力测定 首先,通过预实验确定不同供试药剂的浓度梯度[9],将不同浓度梯度的供试药剂溶液加入PDA培养基中,各供试药剂有效成分在PDA培养基中含量见表1。采用生长速率法[10],测定供试药剂对胡椒瘟病菌的抑制作用。培养72 h后检查各处理菌的生长情况,十字交叉法测量菌落直径,计算抑制生长率。
  抑制生长率/%=(对照菌落直径-处理菌落直径)/(对照菌落直径-菌饼直径)×100%。将抑制率转化为几率值,将剂量取对数,求出毒力回归方程[11],进一步算出EC50。
  1.2.2 盆栽药效试验 将胡椒瘟病菌培养7 d长满培养皿后,用打孔器在菌落边缘制成直径为1 cm菌饼。取长5 cm、厚0.5的正方形无菌棉块,用无菌水浸湿。然后每个无菌棉块上放2个菌饼,包裹起来做成接种菌包。用接种针在盆栽苗胡椒主根地下2 cm处刺伤3次形成伤口。在胡椒主根外围2~3 cm处挖一个宽3 cm、深6~8 cm的小坑,把一个接种菌包放进小坑,覆土浇水培养,每隔1 d浇水1次。接菌前,将供试药剂稀释1 000倍灌施2次,施药时间分别在病原菌接种前7 d和接菌前1 d,每次每株灌施500 mL,以接菌不施药的植株为对照。试验中,一种药剂设为一个处理,每个处理设3次重复[12],每个重复10株。在对照处理出现病害症状后开始调查,隔5 d调查1次,共调查3次[13]。按病情指数计算防治效果[14]。
  胡椒整株瘟病病情分级标准:0级:整株叶片健康,主蔓基部无病灶;1级:植株下层少数叶片出现病害症状,主蔓基部无病灶;3级:植株上下层均有叶片感病,主蔓基部无病灶;5级:植株长势变差,叶片失绿,无落叶或有少量落叶,主蔓基部局部出现病害症状;7级:植株发生青枯、大量落叶,主蔓基部变黑腐烂。
  病情指数=∑(各级病株数×该病级级值)/(调查胡椒株总数×最高病级值)×100。
  防治效果/%=(对照病指-处理病指)/对照病指×100。
  2 结果与分析
  2.1 不同供试药剂对胡椒瘟病菌的室内抑菌效果比较
  供试药剂按照EC50基本上可以归为2类(表2):70%烯酰·嘧菌酯WG、木霉菌WP、枯草芽孢杆菌WP和Z菌株发酵液,EC50介于0.21~1.13 μg/mL之间,EC50非常小,说明这4种药剂室内抑菌效果非常好;S菌株发酵液和芽孢杆菌/淡紫拟青霉WP,EC50介于15.49~18.62 μg/mL之间,这2种药剂室内抑菌效果也较好。
  通过对试验结果进行回归分析,得出各供试药剂的回归方程和斜率K(表2)。回归方程的斜率与病菌对杀菌剂的敏感性成正比。按回归方程的斜率K,供试药剂可以分为3类:S菌株发酵液和70%烯酰·嘧菌酯WG,斜率K在1.141 7~1.435 1之间,是供试药剂中斜率K较大的,说明胡椒瘟病菌对这2种药剂的敏感性较高;枯草芽孢杆菌WP、木霉菌WP、芽孢杆菌/淡紫拟青霉WP和Z菌株发酵液的斜率K介于0.377 3~0.730 1,说明胡椒瘟病菌对这4种药剂的敏感性一般。
  2.2 不同供试药剂对胡椒瘟病的盆栽防效比较
  盆栽药效试验结果表明(表3),Z菌株发酵液和枯草芽孢杆菌WP对胡椒瘟病防效最高(图1),平均防效分别为83%和82%,差异不显著;芽孢杆菌/淡紫拟青霉WP和70%烯酰·嘧菌酯WG的防效次之,平均防效分别是69%和65%。S菌株发酵液对胡椒瘟病的防效为48%,防治效果一般。木霉菌WP对胡椒瘟病防效较差,平均防效为27%。
  3 讨论
  在不同药剂室内毒力测定中,EC50越小、斜率值越大说明病原菌对药剂的反应灵敏度越高,即随着浓度的增加,抑菌率明显增大。在试验中,EC50低的药剂其毒力回归方程斜率值往往也较小。通过综合分析供试药剂的EC50和斜率值,结果表明:木霉菌WP、枯草芽孢杆菌WP和Z菌株发酵液对胡椒瘟病菌具有很好的室内抑菌效果,但仍比化学药剂70%烯酰·嘧菌酯WG稍差。由盆栽药效试验结果可知:Z菌株发酵液和枯草芽孢杆菌WP对胡椒瘟病防效最高,平均防效达80%以上,明显高于化学药剂70%烯酰·嘧菌酯WG的防效。这说明虽然化学药剂在室内对病原菌的抑菌效果好于生物农药,但在室外如提前使用生物农药预防病害,生物农药对病害的防治效果会好于化学药剂。木霉菌WP对胡椒瘟病防效较差,平均防效为27%。这说明在室内毒力测定中对病原菌抑菌作用很强的药剂,在室外受复杂环境条件的影响未必会有很好的防治效果。综上所述,Z菌株发酵液和枯草芽孢杆菌WP对胡椒瘟病具有很好防效,具备良好的绿色防控潜力。
  2009年,刘爱勤等测定了胡椒瘟病病原菌对常用的12种杀菌剂的敏感性[14],试验结果表明:69%烯酰吗啉·锰锌WP、25%甲霜·霜霉WP、50%烯酰吗啉WP和36%霜休锰锌WP对病原菌的抑菌效果好且敏感性高,EC50分别为1.862 1、1.129 8、3.419 8、6.309 6 μg/mL。而在本研究中枯草芽孢杆菌WP和Z菌株发酵液的EC50仅为0.78、1.13 μg/mL,并且在盆栽试验中获得良好的防效,分别为82%和83%。
  2015年,农业部提出到2020年中国农业要实现“一控两减三基本”,主要农作物病虫害绿色防控覆盖率达到30%,化学农药使用量实现零增长。推广应用生物农药或高效低毒低残留农药替代化学农药,是实现化学农药减量的主要途径。本文筛选出Z菌株发酵液和枯草芽孢杆菌WP对胡椒瘟病具有很好防效。推广应用Z菌株发酵液和枯草芽孢杆菌WP替代生产上长期使用的69%烯酰吗啉·锰锌WP、25%甲霜·霜霉WP等化学药剂,将为实现胡椒产业到2020年化学农药使用量零增长的目标提供技术保障。   参考文献
  [1] 桑利伟, 刘爱勤, 谭乐和, 等. 海南省胡椒瘟病病原鉴定及发生规律[J]. 植物保护, 2011, 37(6): 168-171.
  [2] 刘爱勤. 热带特色香料饮料作物主要病虫害防治图谱[M]. 北京: 中国农业出版社, 2013.
  [3] Gao S, Wu H, Wang W, et al. Efficient colonization and harpins mediated enhancement in growth and biocontrol of wilt disease in tomato by Bacillus subtilis[J]. Letters in Applied Microbiology, 2013, 57(6): 526-533.
  [4] Liu H X, Li S M, Luo Y M, et al. Biological control of Ralstonia wilt, Phytophthora blight, Meloidogyne root-knot on bell pepper by the combination of Bacillus subtilis, AR12, Bacillus subtilis, SM21 and Chryseobacterium, sp. R89[J]. European Journal of Plant Pathology, 2014, 139(1): 107-116.
  [5] Mbarga J B, Begoude B A D, Ambang Z, et al. A new oil-based formulation of Trichoderma asperellum, for the biological control of cacao black pod disease caused by Phytophthora megakarya[J]. Biological Control, 2014, 77(5): 15-22.
  [6] Tran H, Ficke A, Asiimwe T, et al. Role of the cyclic lipopeptide massetolide A in biological control of Phytophthora infestans and in colonization of tomato plants by Pseudomonas fluorescens.[J]. New Phytologist, 2007, 175(4): 731-42.
  [7] 桑利伟, 刘爱勤, 孙世伟, 等. 一株拮抗胡椒瘟病菌的生防菌S的鉴定及其生物学特性研究[J]. 中国生物防治学报, 2015, 31(2): 291-296.
  [8] 高圣风, 刘爱勤, 桑利伟, 等. 香草兰生防细菌的筛选、 分子鉴定及其抑菌机制的初步研究[J]. 热带农业科学, 2016, 36(1): 41-46.
  [9] 馮志珍, 李金岭, 陈太春, 等. 番茄疫霉根腐病拮抗细菌FC12-05的筛选、鉴定及其抑菌活性初探[J]. 西北农林科技大学学报: 自然科学版, 2012(4): 107-114.
  [10] 刘培福. 枯草芽孢杆菌D221发酵条件优化及对辣椒根腐病防治效果初探[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2011.
  [11] 章彦俊, 尉文彬, 马全伟, 等. 四种化学药剂防治辣椒疫病盆栽药效试验[J]. 北方园艺, 2013(2): 99-100.
  [12] 陈 彦, 纪明山, 刘长远, 等. 防治辣椒根腐病杀菌剂筛选及盆栽药效试验[J]. 农药, 2008, 47(7): 523-524.
  [13] Chen Y, Yan F, Chai Y, et al. Biocontrol of tomato wilt disease by Bacillus subtilis isolates from natural environments depends on conserved genes mediating biofilm formation[J]. Environ Microbiol, 2013, 15(3): 848-864.
  [14] 刘爱勤, 桑利伟, 孙世伟, 等. 胡椒瘟病病原菌对12种杀菌剂的敏感性测定[J]. 热带农业工程, 2009, 33(2): 11-13.
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