防治香蕉枯萎病膠囊藥劑研制與應(yīng)用

蒲小明， 林壁潤(rùn)， 沈會(huì)芳， 張景欣， 李培謙， 潘群英

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640）

防治香蕉枯萎病膠囊藥劑研制與應(yīng)用

蒲小明， 林壁潤(rùn)*， 沈會(huì)芳， 張景欣， 李培謙， 潘群英

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，植物保護(hù)新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640）

香蕉枯萎病是由尖孢鐮刀菌古巴專化型（Fusarium oxysporumf.sp.cubense）引起的維管束系統(tǒng)性的毀滅性病害，給香蕉產(chǎn)業(yè)造成巨大損失。為有效控制該病害的發(fā)生危害，本實(shí)驗(yàn)室研制出一種膠囊殺菌劑綠茵2號(hào)，有效成分為噁霉靈。采用香蕉葉鞘內(nèi)注入膠囊劑，2009年和2010年分別在廣州市番禺區(qū)和東莞市麻涌鎮(zhèn)進(jìn)行了該藥劑防治‘粉蕉’和‘巴西蕉’枯萎病的田間藥效試驗(yàn)，防治效果分別達(dá)到58.00%和63.77%，獲得利潤(rùn)分別為6 005.0元/667 m2和1 420.0元/667 m2，取得了較好的防治效果和經(jīng)濟(jì)效益。

香蕉枯萎病； 綠茵2號(hào)； 膠囊劑； 經(jīng)濟(jì)效益

中國(guó)是世界第三大香蕉生產(chǎn)國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)2009年香蕉種植面積達(dá)31.11萬(wàn)hm2左右，產(chǎn)量820.77萬(wàn)t［1］。在廣東、海南、廣西等省的農(nóng)業(yè)體系產(chǎn)值中占有重要地位。香蕉枯萎病是由尖孢鐮刀菌古巴專化型（Fusarium oxysporumf.sp.cubense）引起的維管束系統(tǒng)性的毀滅性病害，果膠酶［2］和毒素是香蕉枯萎病菌的主要致病毒力因子［3］。該病害給香蕉產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了毀滅性打擊。目前在廣東、海南、廣西等省該病害危害特點(diǎn)已由局部發(fā)生向全面擴(kuò)散轉(zhuǎn)換，香蕉產(chǎn)業(yè)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在廣東省廣州市番禺區(qū)、東莞、中山等香蕉主要種植區(qū)，由于香蕉枯萎病逐年加重，香蕉收成低甚至出現(xiàn)絕收，有些發(fā)病嚴(yán)重地區(qū)已不能種植香蕉，種植戶已改種其他農(nóng)作物。控制或降低香蕉枯萎病危害程度是目前香蕉生產(chǎn)中急需解決的問(wèn)題。

選育抗病品種被認(rèn)為是目前防治香蕉枯萎病最有效的方法［4］，但也面臨許多實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題。目前已在生產(chǎn)中推廣的一些抗病品種，耐病性較好，但存在一些缺點(diǎn)，如生育期偏長(zhǎng)、果實(shí)產(chǎn)量低、果實(shí)品質(zhì)下降、商品價(jià)值低等［5］。選育出抗病性強(qiáng)和品質(zhì)優(yōu)的香蕉品種是育種工作的重要課題。

在化學(xué)防治方面，大多數(shù)人認(rèn)為目前還沒有一種理想的化學(xué)藥劑防治香蕉枯萎病［6］。不少化學(xué)藥劑在室內(nèi)對(duì)香蕉枯萎病菌具有較好的抑制效果，如噁霉靈·溴菌腈［7］、咪鮮胺·松脂酸銅［8］、咪鮮胺錳鹽［9］和多菌靈·丙環(huán)唑［10］等，但在田間的防治效果不理想。常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥劑型施用方法為噴霧或淋灌，只能對(duì)植株表面進(jìn)行處理，很難直接對(duì)已侵入植株維管束的病原菌產(chǎn)生抑殺作用。有些藥劑具有內(nèi)吸作用，但是內(nèi)吸量很微量，控制作用非常有限。由于香蕉植株體內(nèi)水分運(yùn)輸較快，現(xiàn)有農(nóng)藥劑型及施藥方法很難控制維管束病害。膠囊劑是目前醫(yī)藥上一種口服藥劑型，具有生物利用度高和緩釋延效作用等。積極探索化學(xué)農(nóng)藥膠囊劑型在香蕉枯萎病害上的防治效果，可為香蕉枯萎病的化學(xué)防控提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料

供試菌株：香蕉枯萎病4號(hào)菌，分離自廣東省廣州市番禺區(qū)種植的巴西蕉病株。

供試藥劑：綠茵2號(hào)膠囊劑，有效成分噁霉靈，含量為50%，填充料為高嶺土，0#膠囊殼填裝，每膠囊裝藥量為0.5 g，由廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 室內(nèi)毒力測(cè)定

1.2.1.1 菌絲生長(zhǎng)法［11］

從綠茵2號(hào)膠囊劑中分別取不同質(zhì)量的藥粉加入50 mL PDA瓊脂培養(yǎng)基（45℃）中，使培養(yǎng)基中有效成分噁霉靈的濃度分別為40、20、10、5和2.5μg/mL，每50 mL倒3個(gè)平皿（直徑9 cm），冷卻，然后每平皿中間加入直徑6 mm的香蕉枯萎病菌瓊脂塊，每濃度3個(gè)重復(fù)，不加藥為對(duì)照，28℃條件下培養(yǎng)，待對(duì)照長(zhǎng)滿平皿后，十字交叉法測(cè)定各處理的菌落直徑，計(jì)算抑制率和EC50，同時(shí)采用顯微鏡觀察帶藥培養(yǎng)基和對(duì)照培養(yǎng)基中香蕉枯萎病菌的菌絲邊緣生長(zhǎng)形態(tài)。

1.2.1.2 搖瓶培養(yǎng)法

從綠茵2號(hào)膠囊劑中分別取不同質(zhì)量的藥粉加入100 mL PDA培養(yǎng)液（250 mL三角瓶）中，使培養(yǎng)液中有效成分噁霉靈的濃度分別為：2 000、1 000、500、250和125μg/mL，然后每個(gè)三角瓶中加入直徑6 mm的香蕉枯萎病菌瓊脂塊，每濃度3個(gè)重復(fù)，不加藥為對(duì)照，培養(yǎng)條件28℃、150 r/min。4 d后，觀察香蕉枯萎病菌生長(zhǎng)情況并測(cè)定菌絲干重，7 d后血球計(jì)數(shù)板測(cè)定培養(yǎng)液中每mL孢子數(shù)量。

1.2.2 施藥注入部位選擇

選擇香蕉苗移栽4～5月后的植株，在其不同部位（莖基部、假莖、吸芽、植株下部葉鞘基部側(cè)面）用6 mm打孔器打深約2 cm的小孔，把膠囊輕輕塞進(jìn)小孔中，處理后10 d觀察傷口反應(yīng)狀況。

1.2.3 綠茵2號(hào)膠囊劑田間試驗(yàn)

在廣東省分別進(jìn)行了兩年兩地田間試驗(yàn)。①2009年試驗(yàn)設(shè)在廣州市番禺區(qū)香蕉地，品種為‘廣粉1號(hào)’；②2010年試驗(yàn)設(shè)在東莞市麻涌鎮(zhèn)香蕉地，品種為‘巴西蕉’；施藥處理和對(duì)照面積均為1 334 m2，種植密度為120株/667 m2。移栽健康、大小一致蕉苗3個(gè)月后，在植株下部老熟葉片的葉鞘基部下側(cè)鉆一小孔，然后輕輕塞進(jìn)1膠囊藥劑，以后每個(gè)月處理一次，每次換1葉片，直至植株抽穗開花。處理期間，記錄香蕉植株的發(fā)病數(shù)、死亡數(shù)；香蕉收獲時(shí)，記錄香蕉植株的存活數(shù)、掛果數(shù)、單穗重量，計(jì)算每處理的發(fā)病率、死亡率、掛果率、產(chǎn)量和產(chǎn)值。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2003軟件計(jì)算毒力回歸方程y＝bx+a、有效抑制中濃度EC50（μg/mL）、相關(guān)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)誤差。

2 結(jié)果與分析

2.1 香蕉枯萎病對(duì)綠茵2號(hào)的敏感性

2.1.1 菌絲生長(zhǎng)法

采用菌絲生長(zhǎng)法測(cè)定綠茵2號(hào)膠囊劑對(duì)香蕉枯萎病菌的毒力，隨著藥劑濃度的提高，香蕉枯萎病菌的生長(zhǎng)受到明顯抑制。根據(jù)EC50計(jì)算公式可得出抑制率—有效成分含量線性關(guān)系：y＝1.288 7x+ 3.860 4，r＝0.985 5，EC50＝7.66μg/mL，SE＝1.73，5%置信限（4.92～11.93μg/mL）。

由圖1a～b可判斷，香蕉枯萎病菌在無(wú)藥（對(duì)照）和含藥（有效成分噁霉靈為20μg/mL）培養(yǎng)基上生長(zhǎng)形態(tài)存在明顯差異。無(wú)藥培養(yǎng)基上菌絲形態(tài)呈直線，較平直，菌絲體內(nèi)存在較多細(xì)胞物質(zhì)，且隔膜清晰，生長(zhǎng)較好。含藥（噁霉靈為20μg/mL）培養(yǎng)基上菌絲體局部膨大，分支較多，且多數(shù)菌絲體端部皺縮，雜亂聚在一起，生長(zhǎng)畸形或受到明顯抑制而不能生長(zhǎng)。

表1 綠茵2號(hào)對(duì)香蕉枯萎病菌的毒力（菌絲生長(zhǎng)法）Table 1 LvyinⅡbioactivity againstFusarium oxysporumf.sp.cubense（mycelial growth test）

圖1 綠茵2號(hào)（噁霉靈）對(duì)香蕉枯萎病菌菌絲形態(tài)的影響Fig.1 Effect of LvyinⅡ（hymexazol）on mycelial morphology ofF.oxysporumf.sp.cubense

2.1.2 搖瓶培養(yǎng)法

圖2顯示，有效成分噁霉靈在培養(yǎng)液中的濃度達(dá)到500μg/mL時(shí)，對(duì)香蕉枯萎病菌表現(xiàn)出生長(zhǎng)抑制作用，培養(yǎng)液淡黃色，較清澈，香蕉枯萎病菌生長(zhǎng)量很少或不能生長(zhǎng)。表2中可知，隨著噁霉靈在培養(yǎng)液中濃度的增加，菌絲干重和孢子數(shù)明顯減少，培養(yǎng)7 d后，噁霉靈濃度為500μg/mL以上時(shí)，香蕉枯萎病菌不能產(chǎn)生孢子。

圖2 不同濃度噁霉靈培養(yǎng)液中香蕉枯萎病菌生長(zhǎng)狀態(tài)Fig.2 The growing status ofF.oxysporumf.sp.cubensein shake flasks with different concentrations of hymexazol

2.2 植株不同部位施藥后組織變化

膠囊注入香蕉植株不同部位后，在傷口處產(chǎn)生不同的生理變化，其中在假莖基部和吸芽注入膠囊后香蕉組織出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象（圖3a和3c），對(duì)香蕉生長(zhǎng)產(chǎn)生明顯的抑制作用；在假莖部位注入后，膠囊劑被排出植株外，無(wú)法發(fā)揮藥效作用（圖3b）；在植株下部葉鞘基部側(cè)面注入膠囊時(shí)，葉鞘組織只出現(xiàn)褐變，沒有腐爛現(xiàn)象（圖3d），可推斷膠囊在葉鞘基部側(cè)面注入是可行的施藥部位。

表2 綠茵2號(hào)對(duì)香蕉枯萎病菌的毒力（搖瓶培養(yǎng)法）1）Table 2 LvyinⅡbioactivity against theF.oxysporumf.sp.cubense（flask culture test）

圖3 膠囊劑不同部位注入后植株組織變化Fig.3 Tissue changes after capsula formulation inserted into different parts of banana plants

2.3 綠茵2號(hào)膠囊劑田間試驗(yàn)

綠茵2號(hào)膠囊劑分別于2009年在廣東番禺和2010年在廣東東莞麻涌鎮(zhèn)進(jìn)行了田間藥效試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表3～4所示。

綠茵2號(hào)膠囊劑對(duì)番禺地區(qū)‘粉蕉’上香蕉枯萎病的田間防治效果為58.00%，產(chǎn)量為1 901.2 kg/ 667 m2，產(chǎn)值為9 505.0元/667 m2，除去成本3 500元/667 m2，獲得利潤(rùn)6 005.0元/667 m2；對(duì)照蕉上香蕉枯萎病發(fā)病率達(dá)到95.04%，死亡率90.50%，產(chǎn)量只有102.6 kg/667 m2，產(chǎn)值307.8元/667 m2，除去成本3 000.0元/667 m2，虧損2 692.2元/667 m2。

綠茵2號(hào)膠囊劑對(duì)麻涌地區(qū)‘巴西蕉’上香蕉枯萎病的田間防治效果為63.77%，產(chǎn)量為1 960.0 kg/ 667 m2，產(chǎn)值為3 920.0元/667 m2，除去成本2 500元/667 m2，獲得利潤(rùn)1 420.0元/667 m2；對(duì)照蕉上香蕉枯萎病發(fā)病率達(dá)到95.06%，死亡率92.59%，產(chǎn)量只有156.0 kg/667 m2，產(chǎn)值156.0元/667 m2，除去成本2 000.0元/667 m2，虧損1 844.0元/667 m2。

表3 綠茵2號(hào)膠囊劑在番禺和麻涌防治香蕉枯萎病的田間試驗(yàn)效果1）Table 3 Control effect of LvyinⅡcapsula formulation onFusariumwilt disease in fields in Panyu and Mayong

表4 綠茵2號(hào)膠囊劑防治香蕉枯萎病的經(jīng)濟(jì)效益1）Table 4 Economic benefits of controlling theFusariumwilt disease by LvyinⅡcapsula formulation

3 結(jié)論與討論

菌絲生長(zhǎng)法測(cè)定發(fā)現(xiàn)綠茵2號(hào)膠囊劑中有效成分噁霉靈對(duì)香蕉枯萎病菌生長(zhǎng)有較強(qiáng)的抑制作用，EC50為7.66μg/mL；搖瓶培養(yǎng)法測(cè)定時(shí)，噁霉靈濃度在500μg/mL以上時(shí)，香蕉枯萎病菌菌絲生長(zhǎng)和產(chǎn)孢能力受到明顯抑制。噁霉靈在水中溶解度約為85 g/L，當(dāng)膠囊劑中有效成分噁霉靈含量為50%時(shí)，膠囊注入處香蕉組織液中噁霉靈的濃度可達(dá)500μg/ mL以上，通過(guò)維管束運(yùn)輸?shù)街仓旮鞑课坏慕M織液中的藥劑可抑制香蕉枯萎病菌的生長(zhǎng)，達(dá)到降低發(fā)病程度，控制香蕉枯萎病的發(fā)生與危害的目的。綠茵2號(hào)膠囊劑采用香蕉植株葉鞘基部側(cè)面注入膠囊的方法，假莖基部和吸芽注入膠囊后香蕉組織出現(xiàn)腐爛現(xiàn)象，可能是因?yàn)檫@些部位生理活動(dòng)旺盛，是水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹饕课唬?dāng)這些部位被插入膠囊后，首先對(duì)植物組織造成了破壞作用，再者較高濃度的藥劑接觸組織后，對(duì)植物組織產(chǎn)生藥害作用，導(dǎo)致組織細(xì)胞病變腐爛；在假莖部位注入后，膠囊劑溶解后很難被植株吸收運(yùn)輸，在植株組織液的壓力下泵出植株外，無(wú)法發(fā)揮藥效作用；在植株下部葉鞘基部側(cè)面注入膠囊時(shí)，植株無(wú)不良反應(yīng)，推斷老熟葉鞘基部側(cè)面組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松，水分含量相對(duì)較少，藥劑可以緩慢溶解釋放，成熟植物組織可以忍耐藥劑不良反應(yīng)，并且可以較好地將藥劑吸收和運(yùn)輸至各部位。

目前市場(chǎng)上噁霉靈產(chǎn)品有70%可濕性粉劑和8%、15%、30%水劑，主要施藥方式為噴淋，藥液主要黏附在農(nóng)作物表面，被植物內(nèi)吸的藥液量有限，很難對(duì)香蕉枯萎病這種系統(tǒng)性的維管束病害起到控制作用。綠茵2號(hào)是一種防治香蕉枯萎病的膠囊劑，利用劑型中有效成分噁霉靈具有內(nèi)吸性、水溶性和較長(zhǎng)的持效期等特點(diǎn)，通過(guò)在香蕉植株葉鞘基部側(cè)面注入膠囊，膠囊蛋白外殼溶解后，藥劑與香蕉組織液接觸，在組織液中溶解，然后在植株維管束中運(yùn)輸，到達(dá)植株的各部位，達(dá)到預(yù)防和控制病菌的作用，從而降低香蕉枯萎病的發(fā)病率。通過(guò)兩年兩地的田間藥效試驗(yàn)，綠茵2號(hào)膠囊劑對(duì)‘粉蕉’香蕉枯萎病的防治效果為58.00%，種植戶獲得利潤(rùn)6 005.0元/667 m2；對(duì)‘巴西蕉’香蕉枯萎病的防治效果為63.77%，種植戶獲得利潤(rùn)1 420.0元/667m2。在兩個(gè)香蕉品種的田間防治試驗(yàn)都取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

綠茵2號(hào)膠囊劑在施用過(guò)程中，必須結(jié)合其他手段綜合防控，如加強(qiáng)田間肥水管理，合理的種植密度，控制蟲害的發(fā)生為害，減少蟲傷口數(shù)量，從而最大程度地控制香蕉枯萎病的發(fā)病程度，實(shí)現(xiàn)香蕉的豐產(chǎn)。

［1］ 吳雪珍，周燦芳，萬(wàn)忠，等.2010年廣東香蕉產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（5）：18 20.

［2］ 董章勇，王琪，秦世雯，等.香蕉枯萎病菌1號(hào)和4號(hào)生理小種細(xì)胞壁降解酶的比較［J］.植物病理學(xué)報(bào)，2010，40（5）：463 468.

［3］ 黎永堅(jiān)，于莉.香蕉枯萎病發(fā)病機(jī)制及其防治技術(shù)研究［J］.中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22（8）：515 518.

［4］ Hwang Shinchuan，Ko Wenhsiung.Cavendish banana cultivars resistant toFusariumwilt acquired through somaclonal variation in Taiwan［J］.Plant Disease，2004，88（6）：580 588.

［5］ 魏岳榮，黃秉智，楊護(hù)，等.香蕉鐮刀菌枯萎病研究進(jìn)展［J］.果樹學(xué)報(bào)，2005，22（2）：154 159.

［6］ 林蘭穩(wěn)，奚偉鵬，黃賽花.香蕉尖孢鐮孢菌枯萎病防治藥劑的篩選［J］.生態(tài)環(huán)境，2003，12（2）：182 183.

［7］ 許文耀，兀旭輝，林成輝.香蕉枯萎病防治劑的篩選［J］.福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，34（4）：421 426.

［8］ 范鴻雁，謝藝賢，張輝強(qiáng).幾種殺菌劑對(duì)香蕉枯萎病菌的室內(nèi)毒力測(cè)定［J］.農(nóng)藥，2004，43（3）：142 145.

［9］ 李赤，于莉，陳永欽，等.9種殺菌劑對(duì)香蕉枯萎病菌的室內(nèi)毒力測(cè)定［J］.中國(guó)南方果樹，2008，37（2）：44 46.

［10］杜宜新，楊秀娟，阮宏椿，等.幾種殺菌劑及其混配劑對(duì)香蕉枯萎病菌的毒力測(cè)定［J］.農(nóng)藥，2008，47（10）：764 767.

［11］許文耀，吳剛.噁霉靈與溴菌腈混配對(duì)香蕉枯萎病菌的抑制效果［J］.植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2004，31（1）：91 95.

A capsula formulation of fungicide for controlling bananaFusariumwilt disease and its application

Pu Xiaoming， Lin Birun， Shen Huifang， Zhang Jingxin， Li Peiqian， Pan Qunying
（Key Laboratory of New Technique for Plant Protection in Guangdong，Institute of Plant Protection，
Guangdong Academy of Agricultural Sciences，Guangzhou510640，China）

BananaFusariumwilt disease，caused byFusarium oxysporumf.sp.cubense，destroys banana stems and makes a severe loss to banana fruit yield.In order to control the disease effectively，our lab has been developed a capsula formulation of chemical fungicide（LvyinⅡ），and its active ingredient is hymexazol.LvyinⅡshowed good control effect on banana wilt during its conveyance to every organs of banana plant after inoculated in leaf sheath.Field experiments were conducted onMusa sapientum（ABB）andM.paradisiaca（AAA，Group cv.Brasil）in Panyu of Guangzhou and Mayong of Dongguan in 2009 and 2010，respectively.The results showed that the control effect was up to 58.00%and 63.77%，and the profit could be up to 6 005.0 yuan/667 m2and 1 420.0 yuan/667 m2，respectively.

bananaFusariumwilt disease； LvyinⅡ； capsula formulation； economical efficiency

S 436.681

B

10.3969/j.issn.0529 1542.2015.01.038

2014 01 04

2014 03 13

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（200903049）；廣東省自然科學(xué)基金（S2013010012424）；國(guó)家自然科學(xué)基金（31300118，81373320）；廣東省國(guó)際合作項(xiàng)目（2012B050500014）；廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（12C14071616）

*通信作者 E-mail：Linbr@126.com