馬欣 寇寶實 李繼博 彭超 劉倩雯 高萌萌 張崇 顧銘



摘要:選用新型農藥納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑為試驗藥劑,常規80%波爾多液可濕性粉劑為對照藥劑,以4種主要煙草葉斑類病害角斑病、野火病、靶斑病、赤星病作為防控對象,分別在遼寧省開原市和鳳城市試驗地連續2年開展了田間防治試驗。結果表明,與常規80%波爾多液可濕性粉劑相比,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑對煙草角斑病、野火病、靶斑病和赤星病具有更好的防治效果,用量1 050 g/hm2連續施藥2次,最好防治效果分別可達75.61%、76.90%、81.35%和60.71%。為了驗證納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑的安全性,在開原市試驗地進行煙株農藝性狀調查。結果表明,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑處理后的煙株,株高為118.12 cm,莖圍為9.11 cm,有效葉片數為21.51片,最大葉面積為2 487.18 cm2,均略高于對照藥劑,且對煙株生長發育無不良影響。
關鍵詞:納米級銅; 波爾多液; 煙草葉斑類病害; 防治效果; 農藝性狀
中圖分類號:S435.72 ? ? ? ? 文獻標識碼:A
文章編號:0439-8114(2023)11-0060-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.11.011 開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Control effects of nano-grade copper 80% Bordeaux mixture wettable powder on leaf spot diseases of tobacco
MA Xin1, KOU Bao-shi1, LI Ji-bo1, PENG Chao1, LIU Qian-wen2, GAO Meng-meng3, ZHANG Chong3, GU Ming3
(1.Liaoning Province Company of China Tobacco Corporation, Shenyang ?110013, China;2.Shenyang Hongqi Forest Pesticide Co., Ltd., Shenyang ?110141,China;3.Plant Protection College, Shenyang Agricultural University, Shenyang ?110866, China)
Abstract: A new pesticide, nano-grade copper 80% Bordeaux mixture wettable powder, was used as the test agent and conventional 80% Bordeaux mixture wettable powder was used as the control agent. Field control experiments were carried out in Kaiyuan City and Fengcheng City of Liaoning Province for two years for 4 major leaf spot diseases of tobacco, including angular spot, wild fire, target spot and brown spot diseases. The results showed that compared with the conventional 80% Bordeaux mixture wettable powder, the nano-grade copper 80% Bordeaux mixture wettable powder had a better control effect on tobacco angular spot, wild fire, target spot and brown spot diseases. The dosage of 1 050 g/hm2 was applied twice continuously, and the best control effects were 75.61%, 76.90%, 81.35% and 60.71%, respectively. In order to verify the safety of nano-grade copper 80% Bordeaux mixture wettable powder, the agronomic characteristics of tobacco plants were investigated in Kaiyuan City experimental field. The results showed that the plant height was 118.12 cm, the stem circumference was 9.11 cm, the effective leaf number was 21.51, and the max leaf area was 2 487.18 cm2, which were all slightly higher than those of the control agent, and this new pesticide had no adverse effect on the growth and development of tobacco plants.
Key words: nano-grade copper; Bordeaux mixture; leaf spot diseases of tobacco; control effects; agronomic characters
中國煙草葉斑類病害種類繁多,病理復雜,傳播快速,具有明顯的地方性、年度性特點,若不能有效防治,易造成大面積蔓延,工業使用性降低,嚴重影響煙農的收益。在煙葉生產中,角斑病(Pseudomonas syingae pv. tabaci)和野火病(Pseudomonas syringae pv. tabaci)是主要的細菌性葉斑類病害;靶斑病(Rhizoctonia solani Kühn)和赤星病[Alternaria alternate(Fries)Keissler]是主要的真菌性葉斑類病害,這4種煙草葉斑類病害較難防治且呈逐年擴散趨勢,嚴重威脅著當地煙草種植業的發展[1-3]。針對煙草葉斑類病害,高效的化學防治仍然是主要的防治措施,但農藥殘留量又是人們對煙草生產最基本的安全考量,因此選用高效低毒的殺菌劑成為煙草葉斑類病害防控的關鍵。
銅素殺菌劑在農藥領域的應用已有百余年的歷史,是保護性殺菌劑的杰出代表。銅素殺菌劑既可直接殺死或抑制細菌和真菌,也可間接誘導植物進行自我免疫,阻止病原菌侵入[4]。中國登記應用的銅素殺菌劑有波爾多液、堿式硫酸銅、氫氧化銅、氧化亞銅等無機銅殺菌劑和噻菌銅、松脂酸銅、喹啉銅等有機銅殺菌劑[5-7]。在農業生產實踐中,銅素殺菌劑也有一些難以避免的缺陷,如無機銅劑易變性及產生藥害,有機銅劑對人畜具有較高的毒性與危險性等,因而急需開展新型農藥制劑的研發[8]。
隨著納米技術的迅速發展,納米材料備受青睞,將納米材料應用在農業領域,可通過納米材料獨特的物化特性,即小尺寸效應、表面效應、高滲透效應,得到穩定的化學藥劑,從而顯著提高農藥利用率、減少施藥量并且對環境友好,符合現今社會對綠色環保型農藥的需求。在植物保護領域,納米農藥已有顯著成果:納米ZnO 和CuO與殺蟲劑混配,可增強殺蟲效果[9];納米銀(Silver nanoparticle,AgNP)能夠抑制土傳病害青枯雷爾氏菌的生長[10];納米阿維菌素懸浮劑對柑橘木虱的毒力明顯高于阿維菌素懸浮劑[11]。納米材料還具有調節植物生長的作用,目前已有研究表明納米材料可有效促進大豆根系生長[12];納米硅可顯著促進落葉松苗木的生長[13];納米TiO2可顯著增強油松幼苗的生長發育及其抗逆性[14];SiO2納米顆粒可以促進杉木根系發育,并提高凈光合速率和氣孔導度[15]。
本試驗將納米技術與銅素殺菌劑結合,既繼承了銅元素的殺菌性、誘導植物抗性等特點,同時還具有納米材料尺寸小、懸浮率高、環境友好等優異性能。波爾多液具有成本低、廣譜、高效、低毒和無抗藥性等優勢,是無機銅制劑的主力軍,故本試驗以納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑為研究對象,探究其對煙草的田間防治效果是否優于常規80%波爾多液可濕性粉劑,旨在為煙草葉斑類病害的綠色防控提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 材料
供試煙草品種為遼煙17號。
供試藥劑:納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑,由沈陽紅旗林藥有限公司提供;常規 80%波爾多液可濕性粉劑,市售。
1.2 試驗地概況
2021—2022年試驗田選在遼寧省開原市八棵樹煙站和鳳城市武裝煙站,前茬作物均為煙草。試驗地塊土壤平整,肥力均勻,栽培條件一致,煙株長勢較好。經前期調查發現,煙草角斑病、野火病、靶斑病、赤星病為害嚴重。試驗前未施用任何防治煙草病蟲害的藥劑。分別于 2021年和 2022 年煙草旺長期開始試驗。
1.3 試驗設計
煙田種植密度為16 500株/hm2,種植品種均為遼煙17號。田間管理按照當地要求進行。因調查4種病害的防治情況,故選取當地不同煙田進行,于5月10日左右移栽。
采用隨機區組設計,共設3個處理,3次重復,共計9個小區,每個試驗小區栽煙90株。處理A,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑500倍稀釋液,制劑用量為1 050 g/hm2;處理B,常規80%波爾多液可濕性粉劑500倍稀釋液,制劑用量為1 050 g/hm2;處理C,空白對照(CK),同期噴施清水。
1.4 施藥方法
使用華豐-16型噴霧器進行常規噴霧,其工作壓力為 0.3~0.4 MPa,噴孔口徑為1.2 mm。噴霧時將煙葉正反面均勻噴透。選擇在煙株旺長期進行第一次施藥,間隔14 d,連續施藥2次。未使用其他藥劑防治其他病蟲害。
1.5 調查內容與方法
1.5.1 病害防治效果調查 在施藥14 d后進行調查。采取五點取樣法進行調查:每個小區定點調查 5點,每點取樣5株,共25株。每株調查9片葉,按照煙草角斑病、野火病、靶斑病、赤星病葉片發病分級標準進行調查統計。0級,全株無病斑;1級,病斑面積占整個葉片面積的1%以下;3級,病斑面積占整個葉片面積的1%~5%;5級,病斑面積占整個葉片面積的5%~10%;7級,病斑面積占整個葉片面積的10%~20%;9級,病斑面積占整個葉片面積的20%以上。記錄各級病葉數和總葉數,計算各處理的病情指數及防治效果。
病情指數=[(相應病級數×該級病葉數)調查總葉數×最高病級數]×100
(1)
防治效果=([1-CK0×PT1CK1×PT0])×100% (2)
式中,CK0 為空白對照區施藥前病情指數;CK1 為空白對照區施藥后病情指數;PT0 為藥劑處理區施藥前病情指數;PT1為藥劑處理區施藥后病情指數。
1.5.2 煙株農藝性狀調查 在4種藥劑處理的田塊分別隨機選擇30株煙株并做好標記,采用《煙草農藝性狀調查方法》YC/T 142—1998調查第二次施藥10 d后煙株的農藝性狀。
2 結果與分析
2.1 藥劑對煙草角斑病的防治效果
納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑和常規80%波爾多液可濕性粉劑對煙草角斑病的田間防治效果如表1所示。
2.1.1 遼寧省開原市煙田試驗地防治效果 第一次施藥后,處理A的防治效果最好,為67.48%,處理B的防治效果為58.51%;第二次施藥后,處理A的防治效果為74.44%,處理B的防治效果較差,為67.95%。可以看出,2次施藥后,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑對開原市煙田試驗地煙草角斑病的防治效果明顯高于常規80%波爾多液可濕性粉劑。
2.1.2 遼寧省鳳城市煙田試驗地防治效果 納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑田間防治效果與上述結果相似。第一次施藥后,處理A對煙草角斑病的防治效果為68.81%;第二次施藥后,處理A對煙草角斑病的防治效果為75.61%。可以看出,2次施藥后,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑對鳳城市煙田試驗地煙草角斑病的防治效果明顯高于常規80%波爾多液可濕性粉劑。
2.2 藥劑對煙草野火病的防治效果
納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑和常規80%波爾多液可濕性粉劑對煙草野火病的防治效果如表2所示。
2.2.1 遼寧省開原市煙田試驗地防治效果 第一次施藥后,處理A對煙草野火病的田間防治效果為72.30%,處理B對煙草野火病的田間防治效果為58.33%;第二次施藥后,處理A對煙草野火病的田間防治效果為76.90%,明顯高于處理B(58.75%)。可以看出,2次施藥后,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑對開原市煙田試驗地煙草野火病的防治效果明顯高于常規80%波爾多液可濕性粉劑。
2.2.2 遼寧省鳳城市煙田試驗地防治效果 第一次施藥后,處理A對煙草野火病的田間防治效果為75.45%,明顯高于處理B(64.17%);第二次施藥后,處理A對煙草野火病的防治效果為72.61%,明顯高于處理B(59.92%)。可以看出,2次施藥后,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑對鳳城市煙田試驗地煙草野火病的防治效果明顯高于常規80%波爾多液可濕性粉劑。
2.3 藥劑對煙草靶斑病的防治效果
納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑和常規80%波爾多液可濕性粉劑對煙草靶斑病的防治效果如表3所示。
2.3.1 遼寧省開原市煙田試驗地防治效果 第一次施藥后,處理A對煙草靶斑病的田間防治效果為69.52 %,明顯高于處理B(51.34%);第二次施藥后,處理A對煙草靶斑病的防治效果為66.24%,明顯高于處理B(51.07%)。
2.3.2 遼寧省鳳城市煙田試驗地防治效果 第一次施藥后,處理A對煙草靶斑病的防治效果高達81.35%,處理B對煙草靶斑病的防治效果低于處理A,為70.05%;第二次施藥后,處理A對煙草靶斑病的防治效果為76.57%,處理B對煙草靶斑病的防治效果仍低于處理A,為59.13%。
由此可見,2次施藥后,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑對煙草靶斑病的田間防治效果明顯高于常規80%波爾多液可濕性粉劑,且藥效穩定。
2.4 藥劑對煙草赤星病的防治效果
納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑和常規80%波爾多液可濕性粉劑對煙草赤星病的田間防治效果如表4所示。煙草赤星病整體發病都較輕。納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑在2次施藥后均達到較好的防治效果。第一次施藥后,在開原市和鳳城市兩地,處理A的防治效果分別為58.73%、59.82%,處理B的防治效果相對較差,分別為54.73%、52.02%。第二次施藥后,在開原市和鳳城市兩地,處理A防治效果分別為60.71%、44.45%,明顯高于處理B,處理B在兩地的防治效果分別為44.30%、41.07%。
結果表明,在相同500倍稀釋液的濃度處理下,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑對煙草赤星病的防治效果更佳,且藥效穩定。
2.5 藥劑對煙株農藝性狀的影響
為了探討納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑對煙草生長發育的影響,在開原市試驗地同時調查了施用納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑和常規80%波爾多液可濕性粉劑后煙草的農藝性狀。結果(表5)表明,試驗所用2種藥劑對煙株的長勢和農藝性狀影響不大,均在正常范圍之內。納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑處理后的煙株,株高為118.12 cm,莖圍為9.11 cm,有效葉片數為21.51片,最大葉面積為2 487.18 cm2,均略高于對照藥劑處理。表明納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑在使用上是安全的,且在一定程度上可以促進煙株生長。
3 小結與討論
納米級銅顆粒已被證明可有效抑制指狀青霉(Penicillium digitatum)、灰葡萄孢 (Botrytis cinerea)、鏈格孢(Alternaria alternata)、腐皮鐮刀菌(Fusarium solani)、丁香假單胞菌(Pseudomonas syringae)等多種植物病原真菌[16]和金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大腸桿菌(Escherichia coli)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)等多種細菌。Malandrakis等[17]將納米級銅顆粒與甲基硫菌靈、氟啶胺等傳統抗真菌藥劑聯用,對 15 種耐藥性灰葡萄孢進行抑菌活性試驗,結果表明,納米級銅顆粒極大地提升了傳統抗真菌藥劑的抑菌活性,將其與甲基硫菌靈聯用,仍可保證較好的殺菌效果。王志靜等[18]研究發現納米級銅制劑對柑橘青霉菌的毒力明顯優于25%咪鮮胺乳油。武霖通[19]研究證明納米CuO能夠增強精甲霜·錳鋅對煙草黑脛病的防治效果。本研究結果表明,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑對煙草角斑病、野火病、靶斑病和赤星病均有較好的防治效果,最佳防治效果分別為 75.61%、76.90%、81.35%和60.71%。與常規80%波爾多液可濕性粉劑相比,納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑對煙草葉斑類病害具有較高的防治效果。
在植物生長發育方面,銅元素參與植物的多種生命活動與代謝途徑,當銅元素缺乏時,植物的各項生理活動進程均可被阻滯,并可發生葉片萎黃、木質發育不良等狀況,甚至可能導致植株生長阻滯或死亡[20];納米材料可以增強植物抵抗外界環境侵害及病蟲害的能力,同時提高植物新陳代謝能力,增強光合作用,調節植物體內多種酶的活性并促進植物生長發育。已有研究表明納米級銅懸浮液可以提高小麥干重和葉綠素含量[21];納米級銅顆粒可提高玉米的生長參數及對彎孢菌葉斑病的抗性[22]。本試驗調查了遼寧省開原市試驗田中2種不同藥劑處理的煙株農藝性狀,發現納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑使煙株的株高、莖圍、有效葉片數、最大葉長和最大葉面積均略有增加,可促進煙株的正常生長發育,且不會產生毒害現象,較為安全。
本研究通過在不同地區煙田開展納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑田間試驗,進一步表明納米級銅80%波爾多液可濕性粉劑可有效防治煙草葉斑類病害,具有廣譜抗性,且1 050 g/hm2 的用藥劑量可有效控制煙草整個生育期的葉斑類病害,且不產生藥害,發展前景廣闊,可將其作為一種新型殺菌劑應用于煙田。
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