徐春華 時 濤 王國芬 李超萍 蔡吉苗 黃貴修
(中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所/農業部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室/海南省熱帶農業有害生物監測與控制重點實驗室 海南海口 571101)
木薯(Manihot esculentaCrantz)為大戟科(Euphorbiaceae)木薯屬灌木狀多年生作物,廣泛種植于熱帶和部分亞熱帶地區,是10億人口生活中所需碳水化合物的主要來源[1]。木薯具有耐寒耐貧瘠、粗生易長、高產高淀粉等特點,自1820年前后傳入中國以來,已在華南地區廣泛種植。目前,廣西、云南、海南、廣東、江西等地區為主栽區,山東[2]、河北、河南、北京、新疆[3]等地的小范圍試種也取得了成功。木薯用途很廣,塊根富含淀粉,可生產3 000多種產品[4],葉片可做飼料,莖桿可用作栽培基質,相關產業在當地農業經濟中占有重要地位。據農業部發展南亞熱帶作物辦公室統計,2016年中國木薯種植面積約33.4萬hm2,收獲干薯261.4萬t[5]。中國的木薯生產不能自給,自2005年起一直是世界上最大的進口國,2017年進口木薯鮮薯、干片及淀粉分別為10.1、799.5、233.1萬t[6]。國內木薯種植業對保障相關產業的可持續發展具有重要意義。
由地毯草黃單胞木薯萎蔫致病變種(Xanthomonas axonopodispv.manihotis.VauterinL)引起的細菌性萎蔫病,也稱細菌性枯萎病或細菌性疫病,是世界范圍內木薯種植中的重要病害[7]。前期研究表明,細菌性萎蔫病在中國的廣西、海南、廣東、江西等地普遍發生,是當前木薯種植中危害最嚴重的病害[8],主栽品種對該病均不具備抗性[9]。藥劑篩選試驗表明僅有乙蒜素、中生菌素等藥劑具有較好的防治作用[10],已在生產中推廣應用。但同一類藥劑的長期應用容易誘導病原產生抗藥性,因此筆者們開展了炭特靈、碧生、海島素和氨基乙蒜素等4種新型藥劑對細菌性萎蔫病的防治作用研究,以期為該病的田間防控提供依據。
1.1.1 培養基、菌株和木薯
病原菌的培養采用YGP培養基(參照 《植病研究方法》[11]的配方制備)。供試菌株由中國熱帶農業科學院環境與植物保護研究所提供(表1)。木薯品種為桂熱4號、立民、華南205、南植199和華南8號,其種莖分別由中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所、廣西自治區桂林市農業科學院和海南省白沙黎族自治縣農業科學研究所等機構提供。

表1 供試菌株及其來源
1.1.2 供試藥劑
供試藥劑為碧生、炭特靈、海島素和氨基乙蒜素,以乙蒜素為對照,其有效成份、生產廠家等見表2。

表2 防治藥劑種類及施用濃度(田間評價)
1.2.1 供試藥劑的室內毒力測定
參照盧昕等[10]的方法進行。
1.2.2 藥劑的田間防治作用評價
2018年在海南省文昌市進行各藥劑的田間防治作用評價。選擇地勢平坦,土質疏松,土壤肥力中等,上一茬種植木薯且細菌性枯萎病發生較嚴重的田塊進行。供試木薯品種為 ‘桂熱4號’、 ‘立民’、 ‘華南205’和 ‘南植199’。每個品種均設6個處理(4種新型藥劑、1個乙蒜素對照和1個清水對照),每個處理重復3次,共18個小區,小區面積100 m2,小區間設2行保護行,保護行木薯品種為 ‘華南8號’。
木薯種植時間2018年4月,株行距為1.0m×1.0 m,常規田間管理。9月6日第一次施藥,連續施藥3次,每次間隔10 d,藥劑施用濃度詳見表2。第1次施藥時及施藥后30 d進行發病情況調查。參照盧昕等[10]的方法計算各小區防治前及防治后的病情指數(DI)、病害減退率及校正防效。
供試藥劑對木薯細菌性萎蔫病菌菌株表現出不同的抑菌作用。25%溴菌腈EC和5%氨基寡糖素·20%乙蒜素ME抑菌作用較好,對不同來源5個菌株的抑菌最低有效濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)分別在10~20 mg/L,和對照80%乙蒜素EC之間差別不大。20%噻唑鋅 SC對各菌株的MIC在100~120 mg/L,效果較差,而5%氨基寡糖素AS的MIC在300~500 mg/L,效果最差,見表3。

表3 供試藥劑對細菌性枯萎病菌的抑菌效果
2018年,進行了供試藥劑對4個木薯品種的田間防效評價,結果見表4。在種植桂熱4號的田塊中,20%噻唑鋅SC對細菌性萎蔫病的校正防效為72.4%,其次為對照80%乙蒜素EC,為66.2%,25%溴菌腈EC也有一定防效,為53.0%,而5%氨基寡糖素·20%乙蒜素ME和5%氨基寡糖素AS防效最差,分別為38.6%和35.0%。由于施藥時,品種立民已經普遍受細菌性萎蔫病危害,因此各藥劑防效均較差,其中20%噻唑鋅 SC和對照80%乙蒜素EC有一定防效,分別為49.9%和54.0%,其次為5%氨基寡糖素·20%乙蒜素 ME和25%溴菌腈 EC,分別為39.4%和42.0%,而5%氨基寡糖素AS防效最差,為30.3%。在種植華南205的田塊中,20%噻唑鋅 SC效果最好,校正防效為72.6%,其次為對照80%乙蒜素EC,防效為65.6%,25%溴菌腈EC和5%氨基寡糖素·20%乙蒜素 ME也有一定效果,防效分別為52.7%和 55.9%,而 5%氨基寡糖素 AS防效為28.4%。在南植199田塊,對照80%乙蒜素EC和5%氨基寡糖素?20%乙蒜素 ME效果較好,分別為71.4%和70.0%,其次為20%噻唑鋅 SC和25%溴菌腈EC,分別為67.6%和62.7%,而5%氨基寡糖素AS防效為30.2%。

表4 供試藥劑對細菌性枯萎病的田間防效

續表4 供試藥劑對細菌性枯萎病的田間防
選用4種新型藥劑,開展其對木薯細菌性萎蔫病的防治作用評價。毒力測定發現25%溴菌腈EC、5%氨基寡糖素·20%乙蒜素ME和對照80%乙蒜素EC對來自不同主栽區的病原菌有較好的抑菌作用,20%噻唑鋅 SC效果較差,而5%氨基寡糖素AS效果最差。在對種植4個品種木薯園的田間防治中,20%噻唑鋅 SC防效較好,和對照80%乙蒜素EC差別不大,25%溴菌腈EC也有一定防治作用,而5%氨基寡糖素AS防效最差。
噻唑鋅由噻唑基團和鋅離子兩個基團組成。噻唑基團在植物組織外無抑菌作用,但在植物組織內能夠作用于病原細菌的細胞壁,具有致死作用。鋅離子能夠破壞細胞膜并影響酶活,同樣導致病菌死亡[12]。分析室內毒力測定時僅有鋅離子發揮作用,因此抑菌效果較差,但在田間條件下兩個基團共同作用,因此防效和對照乙蒜素差別不大。該藥劑由浙江新農化工股份有限公司研發,是防治農作物細菌性病害的新一代高效、低毒有機鋅農用殺菌劑[13],目前已發現該藥劑可用于水稻白葉枯病[14]和細菌性條斑病[15]、芒果細菌性角斑病[16]、桃細菌性穿孔病[17]等細菌性病害的防治。本研究發現噻唑鋅對木薯細菌性萎蔫病同樣有較好的防效,可以在生產中和乙蒜素等藥劑輪換使用。
田間條件下,細菌性萎蔫病在木薯生長中期以后發生,高溫多雨條件下爆發流行。本研究進行施藥時,發現種植立民的田塊細菌性萎蔫病最為嚴重,各處理小區的平均DI均在28.6以上,而種植其他3個品種的小區平均DI均在17.6以下。整體而言,各藥劑對立民的防治效果欠佳,分析和施藥時機過晚有關。
氨基寡糖素是一種誘抗劑,能夠誘導植物產生幾丁質酶、殼聚糖酶、1,3-葡聚糖酶、木質素、愈創葡聚糖等成份,提高植株抗病性。該藥劑對水稻紋枯病[18]、貢柑炭疽病[19]、桃細菌性穿孔病[20]、辣椒病毒病[21]等真菌性、細菌性、病毒性病害均有一定的防治作用。該藥劑對木薯細菌性萎蔫病菌抑菌作用很差,在種植4個品種的木薯園,對病害防效僅為28.4%~35.0%,和其他藥劑相比較差。由于田間施藥時病害已經發生,分析藥劑的誘導抗性作用尚未完全發揮,其對木薯細菌性萎蔫病的防治作用尚需進一步研究。