董向麗, 李海燕, 孫麗娟, 王彩霞, 張海豪, 李保華
(青島農業大學農學與植物保護學院,山東省植物病蟲害綜合防控重點實驗室,青島 266109)
蘋果銹病(Gymnosporangium yamadae Miyabe ex Yamada)又稱赤星病、蘋檜銹病、羊胡子病,是一種轉主寄生病害,主要危害葉片、葉柄、新梢及幼果等幼嫩綠色組織[1]。蘋果銹病菌以菌絲在柏樹枝條的病瘤內越冬,次年2-3月份產生冬孢子角。蘋果萌芽后,冬孢子角發育成熟,遇雨萌發產生擔孢子。擔孢子隨風雨傳播,侵染蘋果幼嫩組織,受侵染組織8~12d后發病。6月-7月,蘋果上的銹病菌產生銹孢子,隨風雨傳播侵染柏樹的幼嫩枝條。柏樹上的冬孢子角能連續多年產孢。近年來,隨著城市和道路綠化,以及大量柏樹遠距離調運與栽植,導致銹病菌向蘋果主產區擴散蔓延。山東、陜西、甘肅等蘋果主產區[2-9]不斷出現新的發病區,且發病程度逐年加重,已成為蘋果上的一種主要病害[10]。自2008年以來,煙臺蘋果產區出現了因蘋果銹病危害而絕產的蘋果園[2]。
對于蘋果銹病的防治,目前主要有兩種措施,一是清除菌源,包括砍除蘋果園周圍的柏樹,3月-4月剪除柏樹上的菌癭等。如果不能完全鏟除果園周圍的侵染菌源,需在4月-5月噴施化學殺菌劑防治該病。蘋果銹病菌主要在降雨期間侵染,降雨前噴施保護性殺菌劑,附著在寄主表面的殺菌劑能在降雨期間及時殺死著落到寄主表面的擔孢子,保護寄主免受病菌侵染,這是防治蘋果銹病的主要措施。如果雨前沒有噴施保護性殺菌劑,雨后及時噴施內吸治療劑,則能殺死侵入寄主體內的病菌或抑制寄主體內病菌生長,保護寄主免受病菌危害[11-13],這是防治蘋果銹病的補救措施。
目前,生產上用于防治蘋果銹病的藥劑種類很多[4-5,13-16],但由于蘋果銹病菌是專性寄生菌,完成室內毒力測定和田間試驗會受很多條件限制,難以獲得可靠的結果。對于多數藥劑的防治效果都是憑生產者的經驗判定,沒有經過嚴格的試驗證實。本研究通過在蘋果活體葉片上接種蘋果銹病菌擔孢子的方法,測試了11種殺菌劑對蘋果銹病的防治效果,以及內吸治療劑的施用適期和保護劑的持效期,為蘋果銹病的化學防治提供了可靠依據,同時為該類病害的藥劑篩選提供了一種可供參考的試驗方法。
2011年4月,采自山東棲霞公路旁松柏樹上,置于5℃冰箱中保存備用。
供試殺菌劑:選擇生產上常用的保護性殺菌劑和內吸治療性殺菌劑作為篩選對象,測定其防治效果和防治適期。殺菌劑的種類和生產廠家見表1。

表1 試驗所用殺菌劑及其生產廠家Table 1 Fungicides and their manufacturers used in this study
病菌接種一般在傍晚進行。接種前的7h,選取新鮮的冬孢子角,洗去表面雜質,在純凈水中浸泡20min,待冬孢子角吸水膨大后,轉入培養皿中20℃下保濕培養6h。冬孢子角產生大量擔孢子后,用純凈水將擔孢子洗下,配成孢子濃度為(1~2)×104個/mL的孢子懸浮液,加入0.1%吐溫-20。
孢子懸浮液配好后馬上接種,不能久放。接種時用手持噴霧器將孢子懸浮液均勻地噴灑到接種葉片的正面,直到葉面上有孢子懸浮液流下為止。接種后立即套塑料袋保濕,12h后解去塑料袋。
殺菌劑對蘋果銹病的防效試驗,于2011年5月-6月在青島農業大學實驗蘋果園內完成,所選品種為‘富士’,樹齡4~5年,試驗葉片主要為生長旺盛枝條頂端的3~4個葉片。
本研究采用先接種后施藥的方法測試了8種殺菌劑對蘋果銹病的內吸治療效果;采用先施藥后接種的方法測試了7種殺菌劑保護蘋果葉片免受銹病菌侵染的效果。藥劑的有效成分、商品名和生產廠家見表1。藥劑的使用劑量按廠家推薦用量設置。
內吸劑的治療效果和保護劑的保護效果分別通過不同的試驗完成。試驗時,都設置3個試驗小區,每個小區選取2株蘋果樹,每棵樹每種藥劑處理1個枝條,每個枝條只處理梢頂端的3個完全展開葉。以清水為對照。
8種殺菌劑的內吸治療效果:試驗時選擇長勢良好的蘋果枝條和葉片,并標記。然后用蘋果銹病菌的擔孢子懸浮液接種,并標記接種葉片。病菌接種72h后進行噴藥處理。噴藥時用手持噴霧器將藥液均勻地噴灑到接種葉片的正反面,直到葉片上有藥液流下為止。
7種殺菌劑保護蘋果葉片免受銹病菌侵染的效果:試驗時選擇長勢良好的蘋果枝條和葉片,并標記。然后用手持噴霧器將藥液均勻地噴灑到標記葉片的正反面,直到葉片上有藥液流下為止。施藥72h后,用蘋果銹病菌的擔孢子懸浮液接種藥劑處理葉片。
病菌接種后定期觀察葉片的發病情況,當對照葉片的病斑數量不再增加時,調查所有處理葉片,記錄每個葉片上的病斑數。
根據8種內吸治療劑的內吸治療測定效果,選擇2種治療效果較好的內吸劑(戊唑醇和吡唑醚菌酯),采用病菌孢子接種后不同時期施藥的方法研究了內吸治療劑的施用適期。試驗設置3個時間處理,即病菌接種后第5天、第7天和第10天施藥;設置2個藥劑處理,以清水為對照,共7個組合。每個組合重復3次,每次處理2個枝條,每個枝條只處理梢端的3個成熟葉片。病菌接種方法和施藥方法同1.2內吸治療效果的測試。
根據7種保護性殺菌劑的測試效果,選擇2種保護作用較好的殺菌劑(代森錳鋅和百菌清),采用施藥后不同時間接種病菌孢子的方法研究了保護性殺菌劑的持效期。試驗設置3個時間處理,即施藥后第5天、第7天和第12天接種病原菌;設置2個藥劑處理,以清水為對照,共7個組合。每個組合重復3次,每次處理2個枝條,每個枝條處理梢頂端的3個成熟葉片。藥劑的噴施方法同1.3殺菌劑保護效果測試。病菌接種除接種全部的藥劑處理葉片外,還須接種所有藥劑處理葉片上部新長出的葉片。
以每個葉片上的病斑數為基本數據,經對數轉換后進行方差分析,方差分析用R-語言實現。藥劑防效(%)=(對照平均每葉病斑數-處理平均每葉病斑數)×100/對照平均每葉的病斑數。
用蘋果銹病菌的擔孢子懸浮液接種的蘋果葉片,第3天用內吸性殺菌劑處理,第9天對照葉片開始發病,初期癥狀為橙紅色針狀大小的病斑。病原菌接種15d后,病斑擴展至2~4mm,病斑明顯,數量也不再增加。表2是病菌接種后第18天平均每葉上的病斑數。

表2 病原菌接種后第3天施用8種殺菌劑對蘋果銹病的內吸治療效果1)Table 2 Systemic treatment effect of 8fungicides on apple rust by applying them at the 3rd day after inoculation
清水處理(CK)葉片上的病斑最多,3個重復的18個接種葉片上,平均每個葉片上的病斑數為262.94個。40%氟硅唑懸浮劑、43%戊唑醇懸浮劑、10%苯醚甲環唑水分散粒劑3種藥劑處理的葉片上沒有發現任何病斑,也沒有出現異常癥狀。表明3種藥劑的治療效果均為100%,試驗條件下沒有發現藥害癥狀。40%嘧霉胺懸浮劑和25%吡唑醚菌酯乳油兩種藥劑處理的葉片上,有少量病斑,平均每葉上的病斑數分別為48.44個和67.00個,與對照處理的病斑數差異顯著(P<0.05),兩種藥劑的治療效果分別為81.58%和74.52%,試驗條件下,也沒有發現藥害癥狀。多抗霉素、嘧菌環胺和甲基硫菌靈3種藥劑處理的葉片上病斑數較多,分別為167.44、205.22個和241.00個,與對照處理葉片上的病斑數沒有顯著差異,表明3種藥劑對蘋果銹病沒有內吸治療效果。
蘋果葉片噴施保護性殺菌劑后于第3天噴霧接種蘋果銹病菌的擔孢子。對照葉片于接種后第9天開始發病。病原菌接種15d后,病斑數量也不再增加。表3為病菌接種后第18天處理葉片上的病斑數。

表3 7種殺菌劑施用3d后對蘋果葉片免受銹菌侵染的保護效果1)Table 3 Protective effect of 7fungicides on apple rust after applying fungicides for 3days
在不同藥劑處理的葉片中,清水處理(CK)的葉片上病斑最多,3個重復18個接種葉片,平均每個葉片上的病斑數為163.50個。80%代森錳鋅可濕性粉劑、75%百菌清可濕性粉劑、25%吡唑醚菌酯乳油和40%氟硅唑乳油處理的葉片上沒有發現任何病斑,也沒有出現異常癥狀。表明4種藥劑的保護效果為100%,試驗條件下沒有發現藥害。50%異菌脲可濕性粉劑和70%甲基硫菌靈可濕性粉劑處理的葉片上,有少量病斑,平均每葉上的病斑數分別為15.39個和16.00個,與對照處理的病斑數有顯著差異(P<0.05),病斑形態與對照處理病斑無明顯差異,葉片生長正常。兩種藥劑的保護效果分別為90.58%和90.21%,試驗條件下,也沒有發現藥害癥狀。10%多抗霉素可濕性粉劑處理的葉片上病斑數最多,平均每葉病斑數108.17個,與對照處理葉片上的病斑數沒有顯著差異,表明10%多抗霉素可濕性粉劑對蘋果銹病沒有保護效果。
病原菌接種后第5天、第7天和第10天施藥的葉片,都于第11天開始發病,處理葉片上都出現了病斑。病菌接種后第18天調查,平均每葉上的病斑數見表4。

表4 病菌接種后不同時間噴施內吸性殺菌劑對蘋果銹病的內吸治療效果Table 4 Effect of systemic fungicides on apple rust by applying them at different time after inoculation
數據表明,第5天,43%戊唑醇懸浮劑處理葉片上的病斑數與對照有顯著差異,25%吡唑醚菌酯乳油處理葉片上的病斑數與對照無顯著差異。表明43%戊唑醇懸浮劑在病原菌接種后第5天施用,仍有內吸治療效果,而25%吡唑醚菌酯乳油在病菌接種后第5天施用已失去防治效果。第7天和第10天施藥處理葉片上病斑數與對照處理沒有顯著差異,表明兩種藥劑在病菌侵染7d后施藥,都不能抑制病斑產生。病菌接種后第5天用43%戊唑醇懸浮劑處理的葉片,病斑顏色為黑褐色,直徑為1~2mm,病斑顯癥后不再繼續擴展;第7天處理的葉片,病斑顏色為黃褐色,直徑稍大為2~3mm;第10天處理的葉片,病斑顏色為橙黃色,直徑較大為3~4mm,表明病菌侵染后第5天噴施43%戊唑醇懸浮劑,雖不能抑制病斑產生,但能抑制病斑擴展。在25%吡唑醚菌酯乳油處理的接種葉片上,病斑顏色均為橙黃色,病斑大小為2~4mm,表明病菌侵染5d后施用吡唑醚菌酯,已失去防治效果。
80%代森錳鋅可濕性粉劑和75%百菌清可濕性粉劑施藥后第5天、第7天和第12天后,用蘋果銹病菌的擔孢子接種蘋果葉片,對照葉片于第10天開始發病。接種后第18天調查,平均每葉的病斑數見表5。
所有藥劑處理的葉片上都沒有發現病斑,而施藥后第5天、第7天和第12天接種的對照葉片上的病斑數分別為18.83、14.11個和6.11個,與藥劑處理差異顯著(P<0.05),說明兩種保護性殺菌劑的持效期可達12d。施藥后,從施藥到病菌接種的5~12d期間,蘋果新梢能產生3~6片新葉,而施藥第12天后接種的新葉上已產生大量病斑。因此,對于蘋果銹病的防治,保護性殺菌劑的持效期應計為7~10d。

表5 施藥后不同時間接種蘋果銹病菌的藥劑處理葉片和新生葉片上的病斑數Table 5 Number of lesions on the fungicide-treated leaves and new leaves inoculated with Gymnosporangium yamadae at different time after applying the fungicides
在測試的8種內吸治療劑中,40%氟硅唑乳油、43%戊唑醇懸浮劑、10%苯醚甲環唑水分散粒劑3種藥劑對蘋果銹病的治療效果為100%,內吸性殺菌劑在病菌侵染后的5d內使用效果較好。40%嘧霉胺懸浮劑和25%吡唑醚菌酯乳油兩種藥劑的治療效果分別為81.58%和74.52%。10%多抗霉素可濕性粉劑、40%嘧菌環胺懸浮劑和70%甲基硫菌靈可濕性粉劑3種藥劑對蘋果銹病沒有內吸治療效果。
在測試的7種保護性殺菌劑中,80%代森錳鋅可濕性粉劑、75%百菌清可濕性粉劑、25%吡唑醚菌酯乳油和40%氟硅唑乳油4個藥劑的保護效果為100%,其持效期可達7~10d。50%異菌脲可濕性粉劑和70%甲基硫菌靈可濕性粉劑兩種藥劑的保護效果分別為90.58%和90.21%。10%多抗霉素可濕性粉劑對蘋果銹病沒有保護效果。
40%氟硅唑乳油、43%戊唑醇懸浮劑、10%苯醚甲環唑水分散粒劑等三唑類殺菌劑對蘋果銹病不單具有良好的內吸治療效果,同時也具有較好的保護效果。然而,三唑類殺菌劑的作用位點單一,持效期較長,容易為病菌提供選擇機會,易使病菌產生抗藥性[15],在實際生產中不宜大量使用。而且,三唑類殺菌劑有抑制植株體內生長素和赤霉素合成的作用,如果使用不當,可抑制果實和葉片的生長[16],故不宜在4~5月使用。因此,防治蘋果銹病應以代森錳鋅等保護性殺菌劑為主,三唑類殺菌劑只能作為補救性藥劑。
根據作者多年的觀察與研究,雨量大于2mm,持續時間長于6h的降雨可導致蘋果銹病菌的侵染。降雨量越大,降雨持續越長,病原菌的侵染量越大。根據蘋果銹病菌的這一生物學特性,在實際生產中可建議采用以下防治措施:
(1)在銹病發病嚴重的地區,4、5月份,隨其他病蟲害的防治,噴施2~3次保護性殺菌劑。
(2)自蘋果開花后的50d內,若遇雨量大于20mm持續時間超過24h的降雨,若降雨前5d內沒有噴施保護性殺菌劑,降雨后的5d內需噴施一次內吸性殺菌劑。
(3)若遇雨量大于10mm持續時間超過12h的降雨,若降雨前的7d內沒有噴施殺菌劑,需于降雨后的5d內噴施一次內吸性殺菌劑。
(4)若遇降雨,但雨量和持續時間達不到上述標準,或雖達上述標準,但沒有及時噴藥,需在降雨后的第6~12天,每天檢查蘋果葉片正面有無銹病斑(紅色小點)出現,如果出現病斑,且病葉率超過5%,應在癥狀出現的當天噴施稍高濃度的三唑類殺菌劑。
多抗霉素是在蘋果開花前后經常使用的一種藥劑,主要用于防治蘋果霉心病。測試結果表明,10%多抗霉素可濕性粉劑對蘋果銹病既沒有內吸治療效果,也沒有保護效果,不能作為防治蘋果銹病的藥劑使用。
甲基硫菌靈等殺菌劑也是春季蘋果園管理中常用的一種廣譜性殺菌劑,這些藥劑雖有一定的保護效果,但效果不理想,在蘋果銹病發生嚴重的果園和季節,不應作為防治蘋果銹病的藥劑使用。
吡唑醚菌酯屬于甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑,具有良好的治療作用和鏟除作用。本試驗中,對于蘋果銹病的治療效果,在接種后3d施藥可達74%。然而,在病菌接種后第5天、第7天和第10天施用,藥劑處理葉片上的病斑數不但沒有減少,反而增加。吡唑醚菌酯能通過抑制乙烯的產生,延緩植物衰老,促進植物生長等[17]。該藥劑是否在蘋果銹病發展的某個階段也能促進病菌的生長發育,或者通過調節植物的生理狀態而間接促進了銹病菌的生長和發育?對于這一問題還需深入研究,但是,在蘋果銹病的關鍵防治時期,不宜使用該類藥劑。蘋果銹菌是專性寄生菌,不能人工培養,無法進行室內毒力測定。本研究從活體寄主上采集冬孢子角,在室內保濕培養后產生擔孢子,通過蘋果活體葉片上接種擔孢子的方法測試了殺菌劑的防治效果。該方法比室內毒力測定更能準確反映各種藥劑在自然條件下的防治效果[18],但比田間的藥效試驗目標更強,獲得的數據更準確可靠,而且可控性更強,受自然因子影響小。該方法可供類似病害篩選防治藥劑參考。
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