植物源農藥10%小檗堿對草莓白粉病的預防和治療效果

楊曉方， 師建華， 李 映， 彭樞才， 田平芳， 葛喜珍*

(1.北京聯合大學生物化學工程學院，北京 100023；2.河北石家莊市農林科學研究院，河北石家莊 050041；3.北京化工大學，北京 100029)

?

植物源農藥10%小檗堿對草莓白粉病的預防和治療效果

楊曉方1， 師建華2， 李 映1， 彭樞才1， 田平芳3， 葛喜珍1*

(1.北京聯合大學生物化學工程學院，北京 100023；2.河北石家莊市農林科學研究院，河北石家莊 050041；3.北京化工大學，北京 100029)

[目的]探索新型小檗堿對草莓白粉病的預防和治療作用及其田間施藥劑量和方法。[方法]以50%醚菌酯水分散粒劑稀釋3 000倍為陽性對照，采用隨機區組設計研究10%小檗堿(BBR)可濕性粉劑稀釋800、1 200和1 600倍噴藥3次，噴藥間嘧隔7和12 d對紅顏草莓白粉病的防治效果及對草莓的安全性。[結果]10%BBR對草莓白粉病具有較好的預防和治療作用，且防效與醚菌酯無明顯差別。對于發病嚴重的草莓白粉病，噴藥間隔7 d，稀釋800～1 200倍防效較佳，在相同試驗條件下BBR的防效期較醚菌酯短。預防用藥以施藥間隔12 d、稀釋1 200～1 600倍為宜。[結論]10%BBR可濕性粉劑對草莓安全、有效，可作為防治草莓白粉病的天然殺菌劑。

植物源農藥;小檗堿; 草莓白粉病; 防治

草莓白粉病由真菌子囊菌亞門單囊殼屬的羽衣草單囊殼菌(Sphaerothecaaphanis)侵染所致，是草莓的重要病害之一。該病在陸地和設施大棚均有發生，陸地草莓發病率在15%～30%，低溫高濕的大棚草莓白粉病的發病率高，嚴重時在50%以上，影響草莓的品質和產量[1]。目前，防治草莓白粉病主要依賴化學殺菌劑。但化學農藥由于作用靶點單一，白粉病菌易產生抗藥性，從而降低防效。生物農藥、天然抗菌活性成分是目前環保農藥研發的熱點[2]，前期研究首次發現小檗堿(BBR)這一傳統抗細菌化合物對桃褐腐病菌有很強的抑制作用[3]，大田試驗證明BBR防治率在70%以上,對桃果實安全、無毒[4]。BBR作為傳統抗菌藥，不僅高效抑制桃褐腐病菌(真菌)，且能殺滅果實表面的G+和G-細菌[5]，降低貯藏和運輸期的總菌量，達到理想的防病效果。近年來，關于BBR抗癌、治療Ⅱ型糖尿病、高血壓、抗心律失常等新功能的報道較多[6]，使BBR的更多防病機制被發現。BBR水溶性差，0.5% BBR水劑運輸成本高。筆者根據BBR的性質制備了10% BBR可濕性粉劑[7]，選擇預防和治療2種施藥方式，研究了BBR預防和治療草莓白粉病的用量及用藥間隔，以期為明確BBR抗草莓白粉病效果，給草莓生產提供施藥方案。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1供試品種。供試草莓品種為紅顏。

1.1.2供試藥劑。50%醚菌酯水分散粒劑(WG)購自巴斯夫貿易(上海)有限公司；10% BBR可濕性粉劑(WP)由生物質廢棄物資源化利用北京市重點實驗室提供，以BBR為主要成分[7]。

1.2 方法

1.2.1田間治療試驗。選白粉病發病嚴重的8～13片葉草莓，于2015年11月初在北京昌平大棚草莓基地進行試驗。前茬作物黃瓜，中等肥力,砂壤土。10% BBR WP分別稀釋800、1 200、1 500倍，陽性對照為50%嘧菌酯WG稀釋3 000倍，以清水為對照。隨機區組排列，小區面積為4 m2，各小區草莓植株長勢一致，3次重復。采用手動噴霧器對葉片正、反面及植株均勻噴霧，以葉面、葉被面霧滴均勻一致為宜。為探索施藥間隔，分別設7、12 d施藥1次，連續施藥3次，在第 3次施藥7、12 d后調查草莓葉片發病情況。

1.2.2田間預防試驗。于2015年10月底在河北欒城大棚草莓基地進行試驗。選草莓生長初期6～10片葉，未感染白粉病時進行試驗，前茬作物為番茄，中等肥力,砂壤土。試驗設計、分組、劑量等同“1.2.1”，于發病前第1次施藥，分別間隔7、12 d施藥，連續施藥3次，在第 3次施藥7、10 d后調查草莓發病情況。

1.2.3調查方法。

1.2.3.1預防和治療試驗結果調查。每小區采用對角線5點取樣法，每點調查 3 株，每株調查全部葉片正、反面白粉病發病情況。葉片病情分級標準：0 級，葉片無病斑；1 級，葉片病斑面積占整個葉面積的 5%以下；3 級，病斑面積占整個葉面積的 6%～15%；5 級，病斑面積占整個葉面積的 16%～25%；7 級，病斑面積占整個葉面積的 26%～50%；9 級，病斑面積占整個葉面積的 51%以上。依據病情分級標準計算病情指數和防治效果。

病情指數=∑[(各級病葉數× 相對級數)/(調查總葉數×最高級代表值)]×100

防治效果=(空白對照病情指數-處理病情指數)/空白對照病情指數×100%

1.2.3.2安全性調查。觀察各處理區草莓葉片是否有藥斑、發黃、植株矮化、萎蔫等藥害。

1.3 數據處理應用SPSS 23.0軟件統計處理各組藥效差異，采用鄧肯氏新復極差法(DMRT)比較差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 10% BBR WP對草莓白粉病的治療效果由表1、2可知，隨稀釋倍數的增加，10%BBR WP治療效果呈下降趨勢，在試驗劑量范圍內藥劑濃度越高，治療效果越好。10%BBR WP稀釋800、1 200、1 600倍，7、12 d施藥1次，防效分別為81.58%、79.05%、69.84%和73.95%、62.56%和56.93%。草莓白粉病嚴重發病時(病情指數56.69)，每7 d施藥1次，10%BBR WP稀釋800、1 200倍與50%醚菌酯WG稀釋3 000倍無明顯區別，防效在80%左右；10%BBR WP稀釋1 600倍與對照醚菌酯比較，防效明顯降低。每12 d施藥1次，10%BBR WP稀釋800倍與醚菌酯稀釋3 000倍無顯著區別，當10%BBR WP稀釋1 200、1 600倍時，其防效較低，在62.56%以下。

2.2 10% BBR WP對草莓白粉病的預防效果針對尚未感染白粉病的草莓，隨稀釋倍數的增加，10%BBR WP預防效果呈下降趨勢，即藥劑濃度越高，預防效果越好，但防效隨濃度變化不大。由表1、2可知，10% BBR WP稀釋800、1 200、1 600倍，每7、12 d施藥1次，預防效果分別為91.93%、88.88%、82.30%和88.39%、86.11%、81.07%。10% BBR WP噴灑間隔為7 d,稀釋800或1 200倍防效在88%以上，較醚菌酯稀釋3 000倍防治效果(86.79%)好，但未達到顯著差異；當10% BBR WP稀釋1 600倍時防效為82.30%，與對照醚菌酯預防效果無顯著差異。10% BBR WP噴灑間隔12 d,稀釋800、1 200、1 600倍均與醚菌酯稀釋3 000倍無顯著區別，防效均在80%以上。

表1 10% BBR WP對草莓白粉病的防治效果(噴藥間隔7 d)

表2 10% BBR WP對草莓白粉病的防治效果(噴藥間隔12 d)

2.3 對草莓的安全性與對照和施用醚菌酯的植株相比，10% BBR WP預防和治療的草莓植株長勢好，葉片顏色深綠，未發現葉片畸形、萎蔫、矮化和發黃等藥害，說明10% BBR WP在試驗濃度范圍內不會對草莓的生長發育產生不良影響，10% BBR WP對草莓是安全的。

3 結論與討論

該研究表明，10% BBR WP對草莓白粉病具有較強的預防和治療作用，且防效與醚菌酯無明顯差別。低溫高濕是白粉病大暴發的主要原因之一[1]，2015年10月底至11月試驗期間河北石家莊、北京地區多為低溫、陰雨、雪天或霧霾天，大棚內濕度大，白粉病迅速蔓延，空白對照區白粉病發發病迅速、發病率高達68.74%。該研究設計噴藥間隔7、12 d，治療組結果表明噴藥間隔7 d時10% BBR WP稀釋1 200倍能與醚菌酯保持相對一致的防效；當噴藥間隔在12 d時，10% BBR WP稀釋800倍能與嘧菌酯防效有明顯區別，故對于發病嚴重的草莓白粉病噴藥間隔以7 d為宜，噴藥間隔超過12 d，白粉病發病率迅速增加，與醚菌酯比較，出現防效降低的趨勢，說明在相同條件下BBR的防效期較醚菌酯短。植物源農藥的特點之一是在環境中易降解，半衰期短[8-9]，推測這可能是導致BBR防效期比化學農藥醚菌酯短的原因之一，其他原因有待于進一步研究。

預防治療，即溫度、濕度適合草莓白粉病發病，但尚未出現癥狀時用藥。該研究表明，間隔7 d噴施10% BBR WP稀釋800、1 200倍的預防效果較醚菌酯好，當10% BBR WP稀釋1 600倍防效與醚菌酯相同；間隔12 d噴施10% BBR WP稀釋800、1 200、1 600倍，其防治效果與醚菌酯無明顯區別，且在試驗濃度范圍內，防治效果無明顯差別。因此，預防用藥，10% BBR WP施藥間隔在12 d左右，以稀釋1 200～1 600倍為宜。該研究結果說明對于草莓白粉病，BBR預防用藥效率高于治療用藥。生物農藥能增強多數作物的抗性，如黃瓜、煙草等[10]。黃柏提取物能提高褐腐病菌感染桃的過氧化物酶、苯丙氨酸脫氨酶、幾丁質酶、β-1,3-葡聚糖酶等防御酶活性，BBR為黃柏的主要成分之一，推測BBR防治草莓白粉病與其提高寄主防御能力有關[11]。

目前，白粉病的防治主要使用醚菌酯、腈菌唑、四氟醚唑、氟硅唑等化學農藥[12]。長期施用單一殺菌劑，導致病菌對其產生抗藥性，防治效果下降。BBR是異喹啉生物堿，存在于小檗科等4科10屬植物中，其殺菌性和安全性已得到反復驗證[13]。BBR對西瓜白粉病菌[14]、桃褐腐病菌[4]、萵苣霜霉病菌、番茄早疫菌、西瓜枯萎菌、蘋果落葉斑菌、葡萄炳孢菌等表現出較強的抑制效果[15],說明BBR作為農用殺菌劑抗菌譜較廣，同時其工業化提取工藝成熟，價格低廉，高效、安全，因此，BBR作為防治草莓白粉病的天然殺菌劑具有廣闊的應用前景，但其作用機制仍有待于深入研究。

[1] 張建軍,劉紅,李霞.不同有機肥配施對大棚草莓品質及土傳病害發生率的影響[J].安徽農業大學學報,2013,40(1)：65-69.

[2] ZHANG Y Y，ZENG L Z，YANG J L,et al.6-Benzylaminopurine inhibits growth ofMoniliniafructicolaand induces defense-related mechanism in peach fruit[J].Food Chem,2015,187:210-217.

[3] HOU D Y，YAN C Q，LIU H X,et al.Berberine as a natural compound inhibits the development of brown rot fungusMoniliniafructicola[J].Crop protection,2010,29(9):979-984.

[4] 葛喜珍,李可意,劉學堯,等.小檗堿復方對桃褐腐病的田間防效和安全性評價[J].安徽農業科學,2015,43(10):124-125.

[5] DOMADIA P N,BHUNIA A,SIVARAMAN J,et al.Berberine targets assembly ofEscherichiacolicell division protein FtsZ[J].Biochemistry,2008,47(10):3225-3234.

[6] YAO J,KONG W J,JIANG J D.Learning from berberine：Treating chronic diseases through multiple targets [J].Sci China (Life Sci),2015,58 (9)：854-859.

[7] 葛喜珍,張思路,李可意,等.一種防治果蔬褐腐病、蚜蟲的可濕性粉劑及其制備方法：CN103975962A[P].2014-08-13.

[8] YANG X J,YANG L J,ZENG F S,et al.Distribution of baseline sensitivities to natural product physcion among isolates ofSphaerothecafuligineaandPseudoperonosporacubensis[J].Plant disease,2008,92(10)：1451-1455.

[9] 張興,馬志卿,馮俊濤,等.植物源農藥研究進展[J].中國生物防治學報,2015，31(5):685-698.

[10] SCHNEIDER S,ULLRICH W R.Differential induction of resistance and enhanced enzyme activities in cucumber and tobacco caused by treatment with various abiotic and biotic inducers[J].Physiol Mol Plant Pathol,1994,45(4):291-304.

[11] FENG X Y,WANG B G,LI W S,et al.Preharvest application of Phellodendron Bark extracts controls brown rot and maintains quality of peento-shaped peach[J].Horts Cience,2008,43(6):1857-1863.

[12] 張煥春，尹國香，劉學卿，等.保護地南瓜白粉病的發生及綜合防治技術研究[J].安徽農業科學,2014,42(2)：431-443.

[13] WANG Y.Comprehensive study in the inhibitory effect of berberine on gene transcription,including TATA box[J].PLoS One,2011,6:23495.

[14] 張珍,周小軍,陳禮威,等.0.5%小檗堿水劑對大棚西瓜白粉病的防治效果[J].長江蔬菜,2011(1):48.

[15] 阮元,任偉,申進文,等.鹽酸小檗堿對植物病原真菌抑制作用及其抑菌的生理指標分析[J].河南農業大學學報,2014,48(2):194-198.

The Prevention and Cure Effect of Botanical Fungicide 10% Berberine on Strawberry Powdery Mildew

YANG Xiao-fang1,SHI Jian-hua2,LI Ying1,GE Xi-zhen1*et al (1.College of Biochemical Engineering,Beijing Union University,Beijing 100023; 2.Shijiazhuang Acadamy of Agricultural and Forestry Sciences,Shijiazhuang,Hebei 050041)

[Objective] The aim was to explore the field efficacy of berberine (BBR WP) in preventing and controlling strawberry powdery mildew,as well as fungicide application dosage and method.[Method] With 50% azoxystrobin diluted 3 000 times as positive control,the randomized block design involved treatments：10% BBR WP diluted 800 times,1 200 times,and 1 600 times.10% BBR WP was sprayed for a total of three times,the time interval was 7 and 10 days,respectively.[Result]The results showed that 10% BBR WP significantly reduced the incidence of strawberry powdery mildew,and the efficacy was comparable to that of azoxystrobin.For highly infected strawberry,10%BBR WP diluted 800-1 200 times with 7 d time interval application exhibited highest efficacy.Under identical conditions,10%BBR WP showed shorter period of inhibition efficacy relative to azoxystrobin.For preventing strawberry powdery mildew,10%BBR WP diluted 1 200-1 600 time with 12 d time interval application gave striking inhibition efficacy.[Conclusion] 10%BBR WP is effective,safe and can be a promising natural fungicide in management of strawberry powdery mildew.

Botanical fungicide; Berberine; Strawberry powdery mildew; Prevention and cure

北京市教育委員會創新能力提升計劃項目(PXM2016_014209_000024)。

楊曉方和師建華為同等貢獻作者。楊曉方(1970- )，男，山西平遙人，講師，碩士，從事微生物代謝研究；師建華(1966- )，女，河北石家莊人，高級農藝師，從事設施蔬菜栽培和工廠化育苗研究。*通訊作者，教授，博士，從事植物源農藥和微生物代謝研究。

2016-09-14

S 436

A

0517-6611(2016)30-0090-03