王光梅,楊麗花,羅王勇,字韶興,王正源,周麗華,戶艷霞
(1. 云南農業大學,云南 昆明 650201;2. 大理州煙草公司漾濞縣分公司,云南 漾濞 672500;3. 大理州煙草公司永平縣分公司,云南 永平 672100;4. 大理州煙草公司彌渡縣分公司,云南 彌渡 675600;5. 云南省煙草公司大理州公司,云南 大理 671000)
煙草黑脛病(Tobacco black shank)是由煙草疫霉菌(Phytophthora nicotianae)引起的一種典型的土傳病害,其病原菌可在土壤中存活數年并具有累積效應,可侵染煙株各生長階段,已成為煙草生產上最頑固的病害之一[1]。該病是Van Breda de Haan 于1896年在印度尼西亞首次發現并定名[2],其發生范圍廣,危害重且防治難度較大。在煙草還苗期、伸根期、旺長期、成熟期,莖基部和根部均會遭受該病菌的侵染。感染初期,莖基部會出現黑色斑塊,隨著時間的推移病斑逐漸向上延伸擴展到髓部,導致煙株自下而上變黃,嚴重時全株葉片還會突然凋萎,莖基部和根部壞死。綜合來講,感染了煙草黑脛病的煙草植株會出現“黑脛”“穿大褂”“黑膏藥”“碟片狀”和“腰漏”等癥狀[3]。而且煙草黑脛病除了單獨發生之外往往還會與煙草青枯病以及根黑腐病一起復合侵染,使煙葉的質量和產量下降,發生嚴重時造成的損失達到75%及以上,有的甚至可能導致絕收[4],嚴重影響了種煙農戶的經濟收益。
近年來,煙草黑脛病在云南省各地都有不同程度的發生,影響了云南省的經濟發展。由于農業結構的調整,作物的復種指數不斷提高[5];加上不合理的耕作方式使得以化學農藥和培育抗病品種為基礎的防治措施存在諸多弊端;病原菌在土壤中逐年積累,煙草黑脛病的發病率越來越高,而且病原菌的抗藥性越來越強,同時伴隨著農藥殘留、環境污染、生態平衡被破壞、煙葉品質降低等一系列問題的出現。為響應“綠色生產,綠色防控”的號召,保證穩產、穩收,生物防治不失為一個行之有效的方法。因此,利用有益生物防治煙草黑脛病越來越受到人們的青睞[6]。
易龍等[7]研究表明,生物防治是利用有益微生物攻擊病原菌(產生抗菌物質破壞病原菌細胞結構),或者競爭作用(和病原菌爭奪營養物質和生長空間)以及拮抗作用(抑制病原菌的孢子萌發)讓土壤中黑脛病病原物的數量減少。其作用機制是通過有益微生物在植物根部和根際土壤中定殖產生抗生物質,降低病原菌的種群密度,防止病原菌的入侵,從而達到防治病害的作用。李苗苗等[8]的盆栽試驗結果表明,枯草芽孢桿菌對煙草黑脛病的防治效果為51.42%。枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)會產生一種抗菌蛋白類物質[9],該蛋白質有良好的溶菌作用、競爭作用和較高的抗逆性,用灌根處理的方法可讓作物根際微生物群落結構的多樣性和穩定性有所改善,從而起到抑制煙草黑脛病病原菌生長的效果[10]。此外,枯草芽孢桿菌的菌絲還可在煙草根系中定殖使病原菌不能侵染或侵染的機會減少。王革等[2]通過盆栽試驗和大田試驗發現,其篩選的長枝木霉(Trichodermalongibrachiatum)對煙草黑脛病的防治效果分別達到97.6%和67.0%。木霉菌(Trichodermaspp.)可以產生生物活性物質(次級代謝產物和細胞壁降解酶)[11],通過競爭、重寄生、抗生、誘導抗性、協同拮抗等作用機制來抑制病原菌的入侵[12]。因此,筆者擬開展木霉菌和枯草芽孢桿菌及其復配劑對煙草黑脛病的防治研究,以期為煙草黑脛病防治提供更好的生防菌。
田間試驗于2020 年6 月—10 月在云南大理彌渡縣紅巖鎮丁家營村展開,大田土壤類型為紅壤,前作植物為大蒜。試驗地陽光充足,氣候溫暖濕潤,地勢平坦,全年平均氣溫12~24℃,年降水量810 ~ 850 mm,平均海拔為1 800 m,比較適合煙草的種植。溫室盆栽試驗在大理彌渡縣紅花大金元科技示范基地展開,供試土壤為紅壤新土。
供試煙草品種為紅花大金元。供試藥劑:孢子數為2 億個/g 的木霉菌可濕性粉劑(上海萬力華生物科技有限公司),芽孢數為1 000 億個/g 的枯草芽孢桿菌(德強生物股份有限公司),72%甲霜·錳鋅可濕性粉劑(江蘇寶靈化工股份有限公司)。
參照許學明[13]的方法,將煙草黑脛病病株用無菌水清洗后,進行表面消毒,然后解剖病健交界處的皮層或者髓部組織塊,用0.1%升汞、70%酒精漂洗,再使用無菌濾紙吸干水分后移入燕麥瓊脂培養基中,隨后放入培養箱中培養數日即得供試病原菌。
試驗分田間試驗和溫室盆栽試驗。調查不同藥劑處理后煙草黑脛病的發病情況,評估發病等級后,計算病情指數和防治效果。
1.2.1 田間試驗設置4 個藥劑處理和1 個對照(表1),每個處理5 個重復,共25 小區,采用隨機區組排列。每小區種植10 株烤煙,小區間間隔1 株。

表1 不同處理的藥劑及用量
利用灌根施藥的方法進行3 次施藥,每次按照用量對水,每株施藥200 mL。第一次施藥與煙苗移栽同步進行,隨后2 次施藥以10 d 為一個周期開展。
1.2.2 溫室盆栽試驗同田間試驗一樣,設置4 個藥劑處理和1 個對照,每個處理5 個重復,共25 小區,250 株盆栽,以10 d 為一個周期進行施藥(一共3 次)、病害調查、農藝性狀測量。不同的是:每小區10 株煙苗按順序排列,對每株煙的土壤進行黑脛病病原菌的接種。接種方法為:將培養好的煙草疫霉菌菌種(3瓶,約600 g)先用約2 kg 濕潤細土稀釋拌勻,再加5 kg 濕潤細土繼續拌勻,再加5 kg 濕潤細土繼續拌勻。每株煙苗施用200 mL 的菌土,將其與煙根附近的土拌勻。
煙苗移栽10 d 后測定煙株的農藝性狀,并且采用蔡勇[14]的方法調查煙草黑脛病的發病情況,根據GB/T23222—2008[15]劃分煙草黑脛病的病情等級。0級:全株無病;1 級:莖部病斑不超過莖圍的1/3,或1/3 以下葉片輕度凋萎;3 級:莖部病斑環繞莖圍的1/3~1/2,或1/3~1/2 葉片凋萎;5 級:莖部病斑超過莖圍的1/2,但未全部圍繞莖圍,或超過1/3~1/2 葉片凋萎;7 級:莖部病斑全部圍繞莖圍,或2/3 以上葉片凋萎;9 級:病株全部葉片凋萎或枯死。
發病率、病情指數與防治效果計算公式如下。


從表2 可以看出,各藥劑處理對煙草黑脛病都有一定的防治效果。從8 月4 日調查的田間黑脛病發病率情況可知,CK(清水組)的發病率最高,為5.0%;T1~T4 處理暫時都沒有黑脛病的發生。8 月14 日調查結果中,各處理的發病率都比8 月4 日的發病率有所升高。8 月24 日的田間病情調查情況顯示,4 種藥劑處理的發病率均比上一次的調查結果高;其中,T4處理的發病率最低,僅為7.5%;其次為T2 處理,發病率為12.5%;然后是T1 處理,發病率是15.0%; T3處理的發病率為20.0%,僅次于CK(27.5%)。從8 月24的防效結果可看出,防治效果最好的是T4處理(72%甲霜·錳鋅可濕性粉劑),其防治效果為72.7%,其次是T2 處理(枯草芽孢桿菌可濕性粉劑),其防效為62.5%,第三是T1 處理(木霉菌可濕性粉劑),防效為61.3%,第四是T3 處理(木霉菌可濕性粉劑+枯草芽孢桿菌可濕性粉劑),防效為57.9%。從表1 還可看出,4 個藥劑處理的病情指數極顯著低于CK(P<0.01),但各藥劑處理之間沒有顯著差異,表明4 種藥劑對煙草黑脛病的田間防效顯著,且各藥劑的防效無明顯差異。

表2 田間試驗中不同藥劑對煙草黑脛病的防治效果
由表3 可知,8 月4 日的盆栽中CK 的黑脛病發病率最高,為27.5%;T1、T2、T3、T4 處理都有不同程度的黑脛病發生。8 月14 日調查結果中,CK 和其他藥劑處理的發病率都有所升高。由8 月24 日調查中可知,發病率最低的為T4 處理,為27.5%;其次為T1、T2 處理,均為30.0%;再次為T3 處理,為35.0%,發病率最高的是CK,為47.5%。從8 月24日中的防效來看,各藥劑處理的防治效果從高到低依次為T4 >T2 >T1 >T3。從表2 還可看出,4 個藥劑處理的病情指數極顯著低于CK(P<0.01),但各藥劑處理之間沒有顯著差異,表明4 種藥劑對煙草黑脛病的盆栽試驗防效顯著,且各藥劑的防效無明顯差異。

表3 盆栽試驗中不同藥劑對煙草黑脛病的防治效果
綜合田間試驗和盆栽試驗的數據來看,化學藥劑72%甲霜·錳鋅可濕性粉劑的防治效果最好,田間試驗防效達72.7%,這與楊慶焱[16]使用72%甲霜·錳鋅1 000 倍液獲得的防效值(74.14%)差異不大;生物制劑木霉菌可濕性粉劑和枯草芽孢桿菌可濕性粉劑對煙草黑脛病病原菌有一定的防治效果,但其防效稍低于化學藥劑72%甲霜·錳鋅可濕性粉劑,但差異不顯著。然而陳志敏等[17]的盆栽試驗研究表明,木霉菌TG050609 對煙草黑脛病的防治效果略優于58%甲霜靈錳鋅WP,這與筆者的試驗結果不一致,可能是所施藥劑濃度和供試煙草品種不同造成的。由此可知,為了提高煙葉的產量和質量,保證煙葉的安全性,篩選出低毒、低殘留、低價位的生防菌劑[16],利用生物防治手段來防治煙草黑脛病是一個行之有效的方法。田間試驗與盆栽試驗對比來看,盆栽試驗比田間試驗的發病率、病情指數高,可能是因為盆栽試驗中接種的黑脛病病原菌活力強,再加上大棚高溫高濕條件,有利于黑脛病的發生,所以發病率和病情指數偏高。
生物制劑和化學藥劑對煙草黑脛病的防控都有良好的效果,但是在生物制劑中,芽孢數為1 000 億個/g的枯草芽孢桿菌的防治效果稍優于孢子數為2 億個/g的木霉菌可濕性粉劑。雖然化學藥劑72%甲霜·錳鋅可濕性粉劑的防治效果最好,而且高效、速效、使用方便、經濟效益高,但是農藥使用不當容易引起人、畜中毒,造成環境污染,殺傷天敵引起次要害蟲再猖獗,并且長期使用同一種農藥,可使某些病害產生不同程度的抗藥性[18]。在今后煙草黑脛病的防治中,應該進一步加強黑脛病病菌生防菌株的篩選,并充分利用現代生物技術改良生防菌株[19],提高生防菌對煙草黑脛病的防治效果,降低對人畜及環境的傷害。