忻 雅,肖文斐,阮松林,余 紅
(杭州市農業科學研究院 生物技術研究所,浙江 杭州 310024)
中國已經成為世界上面積最大、產量最高的草莓生產國[1]。草莓市場需求旺盛,種植效益較高,但存在的化肥、農藥使用過量,草莓各種病害頻發問題也影響了目前草莓產業的健康發展。殺菌劑是一類用來防治植物病害的藥劑,目前在草莓上的炭疽病、灰霉病、白粉病、根腐病等主要病害都通過使用殺菌劑進行防治。隨著生物防治技術的發展,目前在草莓上也開始研究和使用一些微生物來源的生防制劑進行草莓根腐病[2]、白粉病[3]、炭疽病[4]、灰霉病[5]等主要病害的防治。但生防菌劑存在藥效不穩、適應性較低的問題,其防治效益低于化學防治,因此單獨使用有局限性。其中的植物免疫誘導劑是一類新型的生防制劑,主要通過激發植物自身的抗病性,達到抑制病原菌的目的[6]。為了解決生防制劑和化學防治存在的弱點, 擬將兩者配合使用,達到優勢互補的目的。
草莓定植后到開花前這段時間是病害防治的關鍵時期,草莓苗移栽所帶的病菌、種植大棚土壤原有的土傳病菌等,容易引起炭疽病、根腐病、枯萎病的發生而造成大量的死苗。本研究首次嘗試在蓋大棚膜后對草莓植株和環境進行消毒殺菌,既可防病,也可為隨后植物免疫誘導劑的高效使用創造較好的環境條件。本文開展了殺菌劑結合植物免疫誘導劑的篩選試驗,通過性狀、產量和田間病情指數檢測,篩選出最佳方案,降低病害發生,提高草莓的產量和品質。
試驗在杭州市西湖區轉塘街道杭州市農科院試驗基地進行。供試草莓品種為紅頰。試驗在一個單體大棚(寬度8 m,長度45 m)內進行。為了解誘導劑和殺菌劑這2個因素對草莓灰霉病和農藝性狀的影響,本試驗采用裂區設計,誘導劑為主區(A),分別為保康靈1號(A1),仟禾福 (A2),清水對照(A0)。其中保康靈1號水劑300倍液使用,由杭州市農科院生物所提供;仟禾福粉劑1000倍使用,由杭州安邦農業生物科技有限公司生產。大棚殺菌劑為副區(B),B1:46%氫氧化銅粉劑(600倍液,美國杜邦公司);B2:70%代森聯(600倍液,德國巴斯夫);B3:50%氯溴異氰尿酸(1200倍液,東寶農化股份有限公司);B4:春雷霉素(1000倍液,南寧市德豐富化有限公司);B0:對照(清水)。
殺菌劑處理第1次施藥時間為2019年10月25日(24日蓋大棚膜),第2次施藥在2019年11月5日,共2次。誘導劑處理:11月11日開始,每7天噴施1次,共噴5次。殺菌劑和誘導劑共15個小區,隨機分布,每小區200株草莓,用手持電動噴霧器均勻噴濕葉片。每個小區選取長勢均勻的60株掛牌,20株為一個重復,設3個重復,用于病情調查和植株性狀觀測。整個試驗期除了以上藥劑,不使用其它化學農藥,水肥按照常規管理。
葉片性狀觀察:2019年12月3日,在第4次誘導劑處理后,對不同處理草莓功能葉的長度、寬度進行測量,用丙酮法[7]測定葉綠素含量。
草莓葉片光合參數測定:2019年12月5日,選取不同誘導劑處理(A0B0、A1B0、A2B0)的草莓功能葉,利用便攜式LI-6400 光合儀(美國LI-COR公司) 通過控光進行光響應曲線測定[8]。每個材料每處理下測定重復3片葉,取平均值。測定凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)等參數,以比較不同誘導劑對草莓葉片光合能力的影響。
灰霉病病情指數調查:2019年12月2日、12月25日、2020年1月21日、2月17日、3月13日對不同處理的草莓植株進行灰霉病調查,并計算病情指數。按病斑面積占整體面積的比例分0、1、3、5、7、9級。病情指數=[∑(各級病葉、果數×該病級值)/(調查總葉、果數×最高病級值)]×100。
草莓灰霉病相對防效計算:相對防效(%)=[(對照區病指-處理區病指)/對照區病指]×100%。
草莓產量統計:統計2019年12月21日到2020年3月13日不同殺菌劑和誘導劑處理的草莓產量。
數據采用Excel 2007進行統計,通過DPS軟件對數據進行單因素方差分析,并用Duncan’s檢驗方法對顯著性差異(P<0.05)進行多重比較。
殺菌劑和誘導劑處理對草莓葉片長度、寬度和葉綠素含量都有不同程度的影響(表1)。與清水對照(A0)相比,保康靈1號(A1)處理后的葉片長度、寬度和葉綠素含量分別提高了4.6%、5.1%和13.8%,仟禾福(A2)分別提高了5.7%、6.4%和5.4%。而殺菌劑對葉片生長的影響并不大,效果最好的是70%代森聯(B2),葉片長度和葉綠素含量分別提高了10.5%和1.4%。
圖1表示了保康靈1號和仟禾福處理后草莓葉片凈光合速率Pn、氣孔導度Gs、胞間CO2濃度Ci、蒸騰速率Tr隨光合有效輻射PAR的變化情況。隨著PAR的升高,葉片的Pn、Gs和Tr都升高,同時Ci逐漸降低。在PAR強度為1000 μmol/(m2·s)左右時,凈光合速率Pn值表現為仟禾福處理的葉片與對照幾乎一致,遠低于保康靈1號處理。因此可以看出,保康靈1號可以明顯提高草莓葉片的光合能力,與表1的葉綠素含量提高13.8%相吻合。

表1 不同殺菌劑和誘導劑處理后 草莓葉片農藝性狀比較
分5個不同時期調查了草莓灰霉病發病情況,發現殺菌劑和誘導劑處理對草莓灰霉病病情指數有不同程度的影響(表2)。與清水對照(A0)相比,保康靈1號(A1)處理后病情指數顯著降低了36.1%,仟禾福(A2)處理降低了10.7%。而殺菌劑B1~B4處理后分別降低了3.6%、18.8%、7.1%和10.7%,只有B2(70%代森聯)達到了顯著水平。
從殺菌劑和誘導劑的結合效果來看,以效果較好的保康靈1號和70%代森聯為例,與空白對照A0B0相比,單獨的誘導劑A1B0病情指數降低了27.0%,用殺菌劑處理后再使用誘導劑的A1B2則降低了36.9%,因此殺菌劑前處理提高了誘導劑的抗病效果(9.9%)。
計算出不同殺菌劑的平均相對防效,如圖2所示,代森聯效果最好,相對防效為18.8%,其次是春雷霉素(10.7%)。計算出不同誘導劑的平均相對防效,如圖3所示,保康靈1號的相對防效是36.1%,是仟禾福相對防效的3.4倍。因此70%代森聯結合誘導劑保康靈1號處理草莓植株,可以顯著降低草莓灰霉病的病情指數。

圖1 不同誘導劑處理后草莓葉片Pn、Ci、Gs、Tr的變化
對草莓產量進行統計,結果如圖4所示,殺菌劑都能不同程度提高草莓的產量,但都沒有達到顯著水平。氯溴異氰尿酸的效果最好,產果量比對照提高了6.01%,其次是代森聯(5.47%)。如圖5所示,不同誘導劑處理的草莓累計產量都比對照有所提高,保康靈1號比對照提高了16.6%,仟禾福提高了13.1%。

圖2 不同殺菌劑處理后的灰霉病相對防效

圖3 不同誘導劑處理后的灰霉病相對防效
本研究首次嘗試使用不同的殺菌劑清潔草莓植株和大棚環境,結果發現70%代森聯有防治草莓灰霉病和提高草莓產量的綜合效果。而誘導劑保康靈1號可以提高產量16.6%,平均灰霉病相對防效36.1%,防效是仟禾福的3.4倍。

圖4 不同殺菌劑處理后的草莓產量

圖5 不同誘導劑處理后的草莓產量
已有研究表明,單獨使用保康靈1號對玉米[9]、水稻[10]、葡萄[11]等作物有較好的防病效果且具有促生長作用。而本文在使用殺菌劑代森聯后使用誘導劑保康靈1號,灰霉病病情指數比單獨使用誘導劑降低了9.9%,因此表明施用殺菌劑可以提高后續誘導劑的使用效果。本研究中的仟禾福是以氨基酸為主料、螯合微量元素及茶皂素等復配而成的水溶性肥料,雖然也可以增加草莓[12]、黃瓜[13]和茶葉[14]的產量,但在本研究中的增產和抗灰霉病效果沒有誘導劑保康靈1號好。本研究結果顯示,殺菌劑70%代森聯與誘導劑保康靈1號的聯合使用,明顯提高了草莓的產量和灰霉病抗性,這可為化學農藥減量提供依據。