不同藥劑對甘薯病毒病薯苗生物學特性及品質的影響

張成玲,鄂文弟,趙永強,孫厚俊,賀 娟,楊冬靜,徐 振,謝逸萍*

(1.江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所,江蘇 徐州 221131；2.農業部 甘薯生物學與遺傳育種重點實驗室,江蘇 徐州 221131;3.全國農業技術推廣服務中心,北京 100125)

甘薯是世界上種植的主要塊根作物之一,是重要的糧食、飼料、工業原料和能源作物,具有高產和廣泛適應性[1-3]。不同的甘薯品種,其干率、淀粉、糖、胡蘿卜素、花青素等含量不同,造成甘薯的用途多種多樣,如有鮮食型的“心香”、淀粉加工型的“商薯19”、兼用型的“豫薯12號”及菜用型“福薯18”等[4-5]。同一甘薯品種在不同的產地、氣候、土壤和栽培條件下,其產量和品質亦會有所不同[6-8]。同時,病害也是影響甘薯產量和品質的重要因素之一。

甘薯病毒病(sweet potato virus disease, SPVD)是甘薯上一種重要的病毒病害,在美國、烏干達、秘魯等多個國家和地區發生為害[9-11],在我國首次由張振臣等發現報道[12],目前在我國廣東、江蘇、四川、山東、安徽等地區分布擴展,嚴重影響了我國甘薯產業的發展。SPVD是由甘薯褪綠矮化病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus, SPCSV)和甘薯羽狀斑駁病毒(Sweet potato feathery mottle virus, SPFMV)協生共侵染甘薯引起的病毒病害[13],受侵染的甘薯呈現植株矮化,葉片畸形、褪綠等癥狀。SPVD對甘薯產量影響極大,嚴重時可造成90%以上的產量損失,是一種毀滅性病害[10,14]。目前對該病的防治主要采用預防措施和消滅傳毒介體,而有關抗病毒農藥對甘薯SPVD的防治效果及對甘薯品質的影響研究較少。為此,筆者以受SPVD侵染的淀粉型商薯19和鮮食早熟品種龍薯9號為材料,在江蘇省徐州市試驗田開展了不同藥劑對病毒薯苗生物學特性及營養品質的影響研究,旨在明確不同藥劑對SPVD病毒病的防治效果以及根據甘薯不同用途如何合理施藥。

1 材料與方法

1.1 材料

供試甘薯品種:受SPVD侵染的龍薯9號和商薯19薯苗,均由江蘇省徐州市農業科學院提供。供試藥劑6種,其名稱、生產廠家及施用量如表1。

表1 供試藥劑的名稱、廠家及施用量

1.2 試驗方法

試驗于2016～2017年每年的6～10月在江蘇省徐州市農科院試驗田進行,試驗田土壤質地為沙壤土,試驗地前茬作物為小麥,收獲后小麥秸稈還田。試驗每處理設置3個重復,每個重復20株,共60株,在田間采用“Z字形”間隔排列。在甘薯栽種1周后第一次施藥,每間隔10 d噴施1次,連續施藥3次。其他田間管理措施統一按常規栽培要求實施。

收獲時調查各處理甘薯的分支數、蔓長、地上鮮重和地下鮮重。采用打孔稱重法[15]獲得葉面積。收獲后調查各小區的產量及根、莖、葉干率。將甘薯薯塊洗凈,切條,將莖、葉分別切成2～3 cm的長條；稱取供試樣品100 g，于烘箱內105 ℃殺青30 min,再于80 ℃烘至恒重,測定各器官的干物質量,并分別計算其干率。將薯塊干樣磨碎,利用VECTOR22/N型傅立葉變換近紅外反射光譜儀(由德國BRUKER光譜儀器公司生產),測定塊根干樣中淀粉、粗蛋白、可溶性糖和還原糖的含量[16-17]。

1.3 數據處理

用EXCEL及DPS軟件對所得試驗數據進行處理。

2 結果與分析

2.1 不同藥劑對甘薯地上部生物學特性的影響

受SPVD侵染的甘薯植株,其分支數增加，植株矮化，節間變粗短，葉片皺縮變小。經不同藥劑處理后，病薯苗的分支數明顯減少,但減少的幅度不同,其中5%氨基寡糖素水劑對龍薯9號和商薯19兩個甘薯品種都具有較好的作用,其分支數分別為9.0和15.7個,與其他藥劑處理有顯著差異(表2)。各處理對龍薯9號薯蔓的生長影響不大,蔓長在46.7～90.0 cm之間,在0.01水平上各處理與對照差異不顯著；而5%氨基寡糖素水劑等3種藥劑顯著增加了商薯19的蔓長,其余藥劑則具有反作用。各處理甘薯的單株葉面積及地上鮮重均有所增加,以處理3(施用有機多態酶亞康力諾9號)的增加幅度最大,單株葉面積與地上鮮重分別是對照的2.0～3.6和1.3～6.1倍。

表2 不同藥劑對甘薯地上部生物學特性的影響

注:同行數據后附不同的大寫、小寫字母分別表示在0.01和0.05水平上差異顯著。下同。

2.2 不同藥劑對甘薯產量及不同器官干率的影響

用不同藥劑處理甘薯病毒苗后,龍薯9號與商薯19薯塊產量及不同器官干率的變化趨勢一致(表3)。施用有機多肽酶亞康力諾9號和嗎胍·乙酸銅可濕性粉劑不僅均能提高葉片干物質的積累,亦均能促進莖蔓干物質的積累,顯著提高葉片和莖蔓的干率;除施用30%鹽酸嗎啉胍可濕性粉劑未能提高龍薯9號的塊根干率外,其他藥劑均能提高病毒苗的塊根干率。小區產量結果表明,幾種藥劑處理都顯著增加了小區產量,其中處理2、4、6即有機多態酶亞康力諾2號、20%嗎胍·乙酸銅可濕性粉劑、5%氨基寡糖素水劑3種藥劑處理的產量增加幅度居前3位,與對照顯著差異。

表3 不同藥劑對甘薯根、莖、葉干率及小區產量的影響

2.3 不同藥劑對甘薯品質的影響

幾種藥劑處理對龍薯9號和商薯19病毒苗的薯塊品質及營養成分含量的影響趨勢基本一致(表4)。處理后的病毒苗,薯塊粗淀粉和粗蛋白質的含量升高,而還原糖和可溶性糖的含量均降低,且與對照差異顯著。18%丙唑·嗎啉胍可濕性粉劑處理的薯塊粗淀粉含量最高,同時也顯著降低了還原糖和可溶性糖的含量。20%嗎胍·乙酸銅可濕性粉劑處理的薯塊粗蛋白質含量最高。幾種藥劑處理的薯塊可溶性糖和還原糖含量差異不顯著；30%鹽酸嗎啉胍可濕性粉劑處理兩個品種的還原糖含量均最低,而20%嗎胍·乙酸銅可濕性粉劑和5%氨基寡糖素水劑處理分別對龍薯9號和商薯19可溶性糖含量的影響最大。

表4 不同藥劑對甘薯品質的影響

3 討論

國內外對作物病毒病多采用消滅傳毒介體昆蟲等間接防治方法以及采用病毒抑制劑和弱毒株系等直接防治方法[18-20]。王杰等的研究表明海帶多糖、超敏蛋白和鹽酸嗎啉胍等藥劑對煙草花葉病毒均具有較好的抑制作用[18,21]；楊海艷和謝咸升等對小麥黃矮病的防治效果研究均表明,云芝葡聚糖是一種病毒病新型免疫抑制劑,具有很大的應用市場[22-23]；喬康等[23]的研究結果表明2%氨基寡糖素水劑和“翠通”對番茄病毒病具有較好的防效,且對作物安全[24-25]。SPVD的發生是限制甘薯生產發展的重要因素。本研究結果表明,不同藥劑對SPVD具有一定的防治作用,對兩個甘薯品種病毒苗的影響基本一致,但對不同生物學特征的影響不同,5%氨基寡糖素能較好地減少甘薯分支,增加商薯19的薯蔓長度；而有機多態酶亞康力諾9號能顯著增加甘薯的葉面積和地上鮮重,同時能促進葉片和莖蔓的干物質積累；有機多態酶亞康力諾2號和20%嗎胍·乙酸銅可濕性粉劑等藥劑能顯著提高甘薯的產量,是甘薯病毒病防治的有效藥劑。

淀粉是甘薯的主要營養成分,淀粉率是衡量其品質的基本指標。不同藥劑均能提高甘薯病毒苗淀粉的合成代謝,但不同藥劑的作用不同,如有機多態酶亞康力諾2號處理商薯19病毒苗的薯塊淀粉率與對照無顯著性差異；18%丙唑·嗎啉胍可濕性粉劑能顯著提高兩種病毒苗的薯塊淀粉率。此外，部分藥劑對兩種病毒苗的薯塊淀粉率影響不同,如30%鹽酸嗎啉胍可濕性粉劑能顯著提高商薯19病毒苗的薯塊淀粉率,但對龍薯9號影響不大。除淀粉外,糖在甘薯中占有相當比例,尤其是鮮食和果脯加工品種要求糖含量高。本研究結果表明,幾種藥劑均降低了薯塊的還原糖和可溶糖含量,不適合在鮮食等品種上施用。另外，不同藥劑處理均提高了薯塊蛋白質的合成,增加了蛋白質的含量。

不同營養成分的含量決定了甘薯的用途及品味,而SPVD的發生影響了其營養成分的積累。本研究結果表明，不同藥劑處理能顯著提高薯塊的淀粉和蛋白質含量,適合在淀粉性甘薯品種上施用。盡管施用藥劑能提高甘薯病毒苗的產量和部分營養物質的積累,但對甘薯商品性的提高不大,受病毒侵染的甘薯收獲后,甘薯薯塊膨大但薯塊表面不光滑,呈現溝壑狀，裂皮嚴重。因此,對SPVD的防治應主要采用苗期拔除病毒苗、殺滅傳毒介體、培育抗病品種等方法，而化學藥劑可作為輔助手段來提高甘薯苗的抗性。