高愛軍,魯 湘,劉 勇,譚新球,戴建平,張玉燭,李巳夫,
(1.湖南省農業科學院作物研究所,湖南 長沙 410125;2.隆平農業科技黃埔研究院,廣東廣州 510715;3.湖南省農業科學院植物保護研究所,湖南 長沙 410125)
水稻是世界上最重要的糧食作物之一,它容易受到多種病害的侵害,包括真菌性病害、細菌性病害和病毒病[1-2]。水稻白葉枯病和細菌性條斑病是水稻生產中最常見的兩種細菌性病害,分別由稻黃單胞菌(X.oryzae)的兩個致病變種引起,即水稻白葉枯病菌(X.oryzaepv.oryzae,Xoo)和條斑病菌(X.oryzaepv.oryzicola,Xoc)[3-4]。這兩種病害在我國水稻產區廣泛流行,特別是在華南稻區,由于華南稻區多臺風天,水稻葉片摩擦產生微傷口導致細菌侵入水稻葉片發病造成水稻大面積減產,每年造成的產量損失高達10%~30%[5-6]。
長期以來,水稻細菌性病害的防治基本依賴于化學殺菌劑,主要有噻森銅、噻菌銅、氯溴異氰尿酸、代森銨等[7]。長期使用化學藥劑不僅導致微生物產生抗藥性,防效下降,而且嚴重污染環境,對非靶標生物也存在安全性風險[8]。隨著人們對農產品品質和安全的要求提高,這些殺菌劑的使用將受到嚴格的限制。嗜硫小紅卵菌HNI-1 被認為是一種潛在的生防微生物,其在水稻細菌性病害的田間防治上的應用研究較少。華南稻區是細菌性病害多發地,試驗旨在評價嗜硫小紅卵菌HNI-1 菌劑對水稻白葉枯病和細菌性條斑病的防效,為其應用于水稻細菌性病害防治提供科學依據。
試驗在廣東省廣州市黃埔區新龍鎮洋田村進行,試驗地是典型的“水稻—蔬菜”輪作模式,試驗地面積0.2 hm2,砂壤土,有機質含量41.3 g/kg,pH值為5.43,前茬作物為菜薹。土壤肥力均勻,田面耕耙平整。所有試驗小區栽培及水肥管理條件一致,且與本地農業生產實踐一致。
供試藥劑為2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌 HNI-1 懸浮劑(長沙艾格里生物科技有限公司),對照藥劑為20%噻菌銅懸浮劑(浙江龍灣化工有限公司),供試水稻品種為玉針香(湖南省水稻研究所)。
1.3.1 田間試驗處理與小區設置 水稻白葉枯病防治試驗設置以下5 個處理:(1)2.0 億CFU/mL嗜 硫 小 紅 卵 菌HNI-1 懸 浮 劑100 mL/667m2;(2)2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑200 mL/667m2;(3)2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌HNI-1懸浮劑300 mL/667m2;(4)對照藥劑20%噻菌銅懸浮劑100 mL/667m2;(5)清水對照。每個處理3 次重復,共15 個小區,每個小區長6 m,寬5 m,小區面積30 m2,各處理小區采取隨機區組排列。試驗田翻耕后按設定小區做區埂,區埂用塑料薄膜覆蓋,要求埂高15~20 cm 左右,埂寬15 cm 左右,小區間留有排水溝,寬50 cm,以保證小區之間確保獨立排灌,不串排灌。
水稻細菌性條斑病防治試驗處理設計和小區設置同上。
1.3.2 播栽時期與田間管理 試驗田塊水稻于2022年7 月16 日播種,8 月8 日移栽,密度為18 cm×23 cm,移栽時選擇長勢一致的秧苗移栽,四周留有保護行。施肥用量為基肥(碳酸氫銨)30 kg/667m2,追肥尿素 10 kg/667m2、復合肥 20 kg/667m2。田間噴施常規除草劑和殺蟲劑,全程不用殺菌劑,田間管理按當地高產栽培模式管理。
1.3.3 施藥時間和次數 供試藥劑2.0 億CFU/mL嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑和對照藥劑20%噻菌銅懸浮劑分別于2022 年9 月5 日水稻分蘗末期進行第1 次施藥,9 月12 日水稻孕穗初期進行第2 次施藥,9 月19 日水稻孕穗中期進行第3 次施藥,共施藥3次。用噴藥液40 kg/667m2對植株進行全株莖葉均勻噴霧,空白對照噴等量清水。施藥機械為背負式手動壓縮噴霧器(騰飛牌3WBS-16 型,浙江臺州市路橋奇勇塑料廠),工作壓力為0.2~0.4 MPa,單彎噴頭。
1.4.1 水稻白葉枯病防效調查 由于施藥前所有小區均發生白葉枯典型病害癥狀,故未做藥前基數調查。施藥后觀察水稻的生長情況,待病情基本穩定時,即末次藥后14 d(即10 月3 日)調查病葉數與發病嚴重度,根據公式(1)(2)計算病情指數、防效。每小區五點法取樣,每點取50 株,每株調查旗葉及旗葉以下2 片葉。記錄病葉數和相應病級,分級標準:0 級,無病;1 級,病斑面積為葉面積10%以下;3 級,病斑面積為葉面積11%~25%;5 級,病斑面積為葉面積26%~45%;7 級,病斑面積為葉面積46%~65%;9 級,病斑面積為葉面積65%以上。
1.4.2 水稻細菌性條斑病防效調查 于第1 次施藥前(2022 年9 月5 日)調查基數,第2 次施藥前(2022年9 月12 日),第3 次施藥前(2022 年9 月19 日),第3 次施藥后7 d(2022 年9 月26 日)、14 d(2022年10 月3 日)進行防效調查,共調查5 次,調查病葉數與發病嚴重度,根據公式(1)(3)計算病情指數、防效。每小區采用五點對角線取樣方法,每點調查25 株,每株水稻選取3 片葉,選取旗葉及旗葉下第1 片和第2 片葉進行調查;若旗葉未抽出,則調查從底部向上數第2 片葉及以上2 片葉。記錄病葉數和相應病級,分級標準:0 級,葉片無病斑;1級,葉片僅有小點半透明水漬狀病斑,占葉面積的1%以下;3 級,葉片有零星短而窄條病斑,占葉面積的1%~5%;5 級,葉片病斑較多,占葉面積6%~25%;7 級,葉片上病斑較密,占葉面積26%~50%;9 級,葉片病斑密布,占葉面積51%以上,葉片變橙褐色、卷曲、枯死。
數據采用 Microsoft Excel 2010 處理,采用DPS 7.05 數據處理系統軟件中的Duncan 新復極差法進行方差分析。
如表1 所示,末次藥后14 d 調查,2.0 億 CFU/mL 嗜硫小紅卵菌 HNI-1 懸浮劑100、200、300 mL/667m2劑量對白葉枯病的病情指數均顯著低于空白對照且與對照藥劑20%噻菌銅懸浮劑100 mL/667m2處理相比無顯著差異;2.0 億 CFU/mL嗜硫小紅卵菌 HNI-1 懸浮劑對白葉枯病的防效在56.76%~69.48%之間,其中高劑量300 mL/667m2處理的防效最好,為69.48%,高于對照藥劑處理,但差異不顯著。

表1 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑防治水稻白葉枯病的田間藥效
由表2 可知,第1 次、第2 次施藥后7 d,試驗藥劑2.0 億 CFU/mL 嗜硫小紅卵菌 HNI-1 懸浮劑100、200、300 mL/667m2處理對水稻細菌性條斑病的防效分別在54.60%~63.99%、65.39%~74.38%之間,試驗藥劑3 處理防效與對照藥劑相比無顯著性差異;第3 次施藥后7 d,試驗藥劑3 處理對水稻細菌性條斑病的防效在68.88%~77.60%之間,試驗藥劑3 處理防效與對照藥劑相比無顯著性差異;第3 次施藥后14 d,試驗藥劑3 處理對水稻細菌性條斑病的防效在62.49%~72.98%之間,與第3 次施藥后7 d 防效相比稍有下降,試驗藥劑100、200 mL/667m2處理防效與對照藥劑相比無顯著性差異,試驗藥劑300 mL/667m2處理防效顯著性高于對照藥劑處理。

表2 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑防治水稻細菌性條斑病的田間藥效
追求優質、新鮮、無毒、安全的農產品已成為全球農業生產的發展趨勢。過度使用化學農藥會嚴重破壞生態系統,污染空氣和水,從而對人類健康和環境造成危害。在綠色農業中,各種微生物制劑已代替化學農藥用于控制農作物病蟲害,其中光合細菌(PSB)是一種能夠進行光合作用[9]的原核生物。這些細菌可以在有氧或厭氧條件下生長,并可使用有機或無機物質作為電子供體來固定N2和CO2[10-11],其作用機理主要是拮抗、誘導抗病、誘導系統抗性(ISR)等[12]。嗜硫小紅卵菌HNI-1 屬于光合細菌。羅路云等[13]研究表明2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑用量在300~600 mL/hm2對水稻稻曲病和稻瘟病有較好的控制作用,王秀芝等[14]研究表明嗜硫小紅卵菌HNI-1 菌劑噴霧和噻蟲嗪灌根的方法相結合能有效控制病毒病介體昆蟲煙粉虱和增強植物抗病性從而提高番茄病毒病的防控效果。符偉等[15]研究表明2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑400~600 mL/667m2灌根處理2~3 次對番茄根結線蟲病的防治效果為為60%~75%。
試驗結果表明,2.0 億CFU/mL 嗜硫小紅卵菌HNI-1 懸浮劑對水稻白葉枯病和細菌性條斑病均有較好的防治效果。末次藥后14 d,300 mL/667m2處理對水稻白葉枯病的防效高于對照藥劑20%噻菌銅懸浮劑100 mL/667m2處理,但差異不顯著;300 mL/667m2處理對水稻細菌性條斑病的防效顯著高于對照藥劑處理。
試驗期間未發現試驗藥劑對水稻產生黃化斑點、失綠白化、畸形扭曲、抑制生長等影響,同時未發現藥劑對非靶標和其他野生生物的影響,表明該菌劑使用非常安全。建議該菌劑用量200~300 mL/667m2進行防治,間隔7~10 d 施藥一次,施藥3次。在水稻白葉枯病和細菌性條斑病發病初期施藥,施藥時注意所有藥劑噴霧時間應在早晨和傍晚進行,避免在高溫強光下施藥。由于生物制劑噴霧量是保證其防效的關鍵因素,如果采用植保無人機大面積噴霧,噴霧量不能低于20 L/667m2,并且相應增加藥劑濃度和噴施次數。