Efficient Bactericides for Kiwifruit Canker: Screening and Field Application Evaluation

Hu Rongping, Shi Jun, Lin Lijin, Yang Dongsheng, Ye Huili, Chen Cheng, Fan Zhonghan, Chen Song, Chen Qingdong

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Chinese Agricultural Science Bulletin ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (6) : 112-116. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb18100118

Efficient Bactericides for Kiwifruit Canker: Screening and Field Application Evaluation

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Abstract

The study aims to screen highly efficient bactericides against the kiwifruit canker and determine matching field application methods for disease prevention and control. The tube plate method was used to determine the virulence of 10 bactericides, single-factor random block design was used in field experiment, and water was taken as check. The results showed that four bactericides, 80% ethylicin, 0.15% tetramycin, 3% zhongshengmycin and 98% oxytetracycline, had better control efficacy with inhibition zone more than 40 mm, and the bacteriostasis rate was 70.49%, 70.49%, 68.85% and 65.57%, respectively. The transparency was above +++. 80% ethylicin had the best antibacterial effect with the indoor toxicity EC50 of 0.4978 mg/L. Field efficacy trials showed that 400 times diluted ethylicin had the best control efficiency of 68.77%. The best drug-delivery way was root-irrigation + trunk injection, the control efficiency reached 71.41%. 80% ethylicin and its matching application methods can provide a new way for preventing kiwifruit canker.

Key words

kiwifruit canker / bactericide screening / indoor toxicity / field efficacy

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Hu Rongping , Shi Jun , Lin Lijin , Yang Dongsheng , Ye Huili , Chen Cheng , Fan Zhonghan , Chen Song , Chen Qingdong. Efficient Bactericides for Kiwifruit Canker: Screening and Field Application Evaluation. Chinese Agricultural Science Bulletin. 2020, 36(6): 112-116 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb18100118

0 引言

猕猴桃溃疡病是一种由丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringae pv. actinidiae, PSA)引起的细菌性病害,发生具有传播快、致病性强、范围广、防治难度大等特点,使得果园大量减产,严重的甚至毁园[1,2,3]。中国猕猴桃溃疡病主要遍布于四川、陕西、安徽、贵州和湖南等主要猕猴桃种植区[4,5],2016年四川病株率达26%左右,并呈逐渐上升趋势,严重的果园甚至达到70%以上[6]。猕猴桃溃疡病严重阻碍了猕猴桃产业的发展,筛选高效低毒药剂是当前研究的主要方向。目前对猕猴桃溃疡病的防治研究主要集中在化学防治[7,8,9,10],由于各地气候地理环境不尽相同,药剂的防治效果也有所差异。国外常用铜制剂和链霉素[11,12]防治该病,效果较好,但是过度使用导致病菌产生了抗药性。国内研究多集中于室内及田间化学药剂的筛选、防治等。刘兰泉等[13]从乙蒜氯霉素、72%农用链霉素等10种药剂中筛选出6种针对万州区猕猴桃溃疡病菌防治效果较好的药剂,其中81%乙蒜氯霉素效果最好,EC50为36.34 mg/L;而李泉厂等[14]针对宝鸡市猕猴桃溃疡病的防治,筛选出72%农用链霉素防治效果最好,且田间试验中树体全程喷雾预防效果高于注射、涂干等方式。崔永亮等[15]从中生菌素、盐酸土霉素、80%代森锌等13种药剂中选出4种室内毒力较好的药剂,采用注干的方式进行田间防治,结果表明1.000%盐酸土霉素防治效果最好,猕猴桃溃疡病病斑愈合率达72.3%。张峰[16]、秦虎强[8]等研究表明秋冬季节是预防猕猴桃溃疡病的关键期,提前采用注干注射法有较好的防治效果。从以往的研究中可以发现不同地区使用相同药剂防效有所不同,不同的施药方式也有不同的防效,Cameron等[17]研究表明从不同的受感染果园中分离出的致病性菌株,其毒性特征各不相同,产生不同毒素的基因编码也各不相同,不同地区溃疡病菌抗药性和对药剂敏感程度不同。本研究针对四川地区的猕猴桃溃疡病,选择在其他研究中效果较好的常用室内药剂,以高效抑菌为前提,通过室内试剂筛选结合田间应用技术研究,以期获得高效低毒药剂和田间施药技术,为病害的防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试菌株：2016年春,分离自四川猕猴桃主产区溃疡病重发区病部样品,经鉴定为猕猴桃溃疡病菌。
供试药剂：供试药剂及生产厂家如表1所示。
表1 供试药剂
序号 药剂名称 剂型 生产厂家
1 72%农用硫酸链霉素 SP 重庆市双桥农用化工
2 20%叶枯唑 WP 陕西上格之路生物科学有限公司
3 80%乙蒜素 EC 浙江平湖农药厂
4 65%代森锌 WP 深圳诺普信农化股份有限公司
5 80%波尔多液 WP 江苏省通州正大农药化工有限公司
6 3%中生菌素 WP 深圳诺普信农化股份有限公司
7 46%氢氧化铜 WG 美国杜邦公司
8 98%盐酸土霉素 WP 大连容海生物科技有限公司
9 1.5%噻霉酮 EW 陕西西大华特科技实业有限公司
10 0.15%四霉素 AS 开封田威生物化学有限公司
供试培养基：牛肉膏蛋白胨(NA)培养基[18],牛肉膏3.0 g、蛋白胨10.0 g、NaCl 5.0 g、琼脂18.0 g、pH 6.8~7.0,培养基加蒸馏水定容至1 L,121~126℃湿热灭菌30 min。

1.2 试验方法

1.2.1 室内药剂筛选 将保存在实验室中的猕猴桃溃疡病菌株移到NA培养基上活化培养,纯化3次后,挑取单菌落于无菌水中制成浓度为106~107的菌悬液[19]。分别取50 μL猕猴桃溃疡病病原菌悬液制备一批带菌NA培养基。在NA培养基中放入牛津杯,按10种试验药剂的推荐使用浓度稀释成2.5 mg/mL[20]（稀释400倍）,取各药剂200 μL分别加入到各牛津杯中,以无菌水为对照,28℃恒温培养48 h,观察牛津杯周围有无明显的抑菌现象统计抑菌圈直径并计算抑菌率,重复3次,结合抑菌率和透明度选出效果较好的药剂。抑菌率计算如(1)所示。
抑菌率=(对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径×100%
(1)
式中菌落直径为培养皿直径与抑菌圈直径之差。
通过抑菌率和透明度筛选出抑菌效果最好药剂,使用农药室内生物测定数据处理系统软件计算,得出毒力回归方程式和EC50。
1.2.2 田间防效试验 田间防效试验果园为8年生红阳猕猴桃果园,位于四川猕猴桃主产区。选择室内药剂筛选中抑制猕猴桃溃疡病菌效果最好的农药单剂作为田间药效试验药剂,采用单因素随机区组设计,设药剂浓度（稀释400倍、800倍、1600倍注射木质部,7天加一次药,共加3次）、施药方式（注干、灌根、注干+灌根、喷雾4种方式）及清水对照共3个处理[20]。
猕猴桃溃疡病病害分级标准见表2[16]。各指标计算公式如(2)~(4)所示。
发病株率=发病株数/调查总株数×100%
(2)
病情指数=Σ[(感病株数×该级代表值)/(调查总株数×最高级代表值)]×100%
(3)
相对防效=(对照平均病情指数-处理平均病情指数)/对照平均病情指数×100%
(4)
表2 猕猴桃溃疡病分级标准
级别 代表值 发病枝条比例或病斑横径占树茎周长比例(x)
I 0 0
II 1 x<1/3
III 2 1/3≤x<1/2
IV 3 2/3≤x<4/5 (枝条)或1/2≤x<2/3 (茎周)
V 4 整株死亡

2 结果与分析

2.1 防治药剂初筛结果

10种供试药剂中对猕猴桃溃疡病病原菌的抑菌情况见表3。抑菌圈直径范围为25~43 mm,抑菌直径最小的是65%代森锌,其抑菌率也是最低为40.98%;直径最大的是80%乙蒜素和0.15%四霉素,其抑菌圈的直径均达43 mm,抑菌率均为最高70.49%。抑菌圈小于30 mm的药剂包括20%叶枯唑、65%代森锌、80%波尔多液和46%氢氧化铜,抑菌效果较差;80%乙蒜素、0.15%四霉素、3%中生菌素和98%盐酸土霉素的抑菌直径均在40 mm以上,抑菌率均达到65%以上,抑制效果明显。但是结合透明度和抑菌率,3%中生菌素和98%盐酸土霉素抑菌率分别为68.85%和65.57%,透明度为+++;80%乙蒜素、0.15%四霉素的抑菌率均为70.49%,透明度为++++,抑菌效果最好,且两者的抑菌圈直径和抑菌率均与其他药剂呈显著性差异。因此,初步筛选80%乙蒜素和0.15%四霉素进行毒力试验,以广泛应用的72%农用硫酸链霉素作为对照药剂。
表3 不同药剂对猕猴桃溃疡病病原菌的抑制作用
序号 药剂名称 抑菌圈直径/mm 抑菌率/% 透明度
1 72%农用硫酸链霉素 32±1.00 d 52.46±1.64 d + + +
2 20%叶枯唑 29±2.65 e 47.54±4.34 e + +
3 80%乙蒜素 43±1.00 a 70.49±1.64 a + + + +
4 65%代森锌 25±1.00 f 40.98±3.28 f +
5 80%波尔多液 29±1.73 e 47.54±2.84 e + +
6 3%中生菌素 42±1.00 ab 68.85±1.64 ab + + +
7 46%氢氧化铜 26±1.00 f 42.62±1.64 f + +
8 98%盐酸土霉素 40±1.00 b 65.57±1.64 b + + +
9 1.5%噻霉酮 37±1.73 c 60.66±2.83 c + + +
10 0.15%四霉素 43±1.73 a 70.49±2.84 a + + + +
注：+ 表示抑菌圈边界不明显仅与周围菌群颜色有差别,+ + 表示抑菌圈与菌群边界有明显边界,+ + + 半透明,+ + + + 完全透明。

2.2 试验药剂的室内毒力测定结果

由表4可知,对照药剂72%农用硫酸链霉素的EC50为5418.7267 mg/L,试验初筛的2种药剂80%乙蒜素和0.15%四霉素EC50分别为0.4978和16.5935 mg/L均高于72%农用硫酸链霉素,其中80%乙蒜素的毒力最强、抑菌效果最好。因此,选用80%乙蒜素作为田间防效试验药剂。
表4 3种药剂室内毒力测定结果
供试药剂 回归方程式y=a+bx 相关系数(R) EC50/(mg/L)
72%农用硫酸链霉素 y=1.8888+0.8332x 0.9821 5418.7267
80%乙蒜素 y=5.8108+2.6765x 0.9234 0.4978
0.15%四霉素 y=3.3532+1.3499x 0.9196 16.5935

2.3 药剂对猕猴桃溃疡病的田间防治效果

2.3.1 药剂不同稀释浓度的试验结果 由表5可知,80%乙蒜素不同质量稀释倍数对猕猴桃溃疡病的相对防治效果有显著差异(P<0.05),在第1次加药后稀释400倍（即室内药剂筛选浓度）和稀释800倍处理的,猕猴桃溃疡病均未发病;稀释1600倍处理的发病株率达6.67%。第2次加药后稀释400倍处理的仍未发病,稀释800倍和1600倍处理的80%乙蒜素猕猴桃溃疡病发病率分别达6.67%和13.33%。第3次加药后400倍处理的猕猴桃溃疡病发病株率最低,相对防效达到68.77%,明显高于稀释800倍和稀释1600倍的相对防效。从3个浓度的相对防效来说,浓度越高的防效越好,但是从绿色防控角度出发,可以在第1次时施加稀释800倍的80%乙蒜素,第2次开始再施加稀释400倍的80%乙蒜素。
表5 药剂不同稀释浓度的树干注射试验结果
药剂 稀释倍数 第1次加药 第2次加药 第3次加药
发病株率/% 平均病情
指数		 相对防效/% 发病株率/% 平均病情
指数		 相对防效/% 发病株率/% 平均病情
指数		 相对防效/%
80%乙蒜素 400 0 0 100 0 0 100 13.33 8.33 68.77
800 0 0 100 6.67 3.33 81.83 26.67 18.33 31.27
1600 6.67 1.67 66.6 13.33 6.67 63.61 33.33 18.33 31.27
清水对照 — 13.33 5 — 33.33 18.33 — 33.33 26.67 —
2.3.2 药剂不同试验方式的试验结果 由表6可知,第1次加药后注干及灌根+注干的施药方式猕猴桃溃疡病均未发病,灌根及喷雾的发病株率分别为6.67%和13.33%;第2次加药后,注干及灌根+注干的施药方式发病株率最低为6.67%,灌根及喷雾的发病率均为13.33%;第3次加药后灌根+注干施药方式发病率最低为13.33%,对猕猴桃溃疡病的相对防效最高为71.41%,高于灌根的42.86%,注干的49.98%和喷雾的21.43%,明显优于喷雾、单独灌根和注干的施药方式。
表6 不同施药方式的试验结果
药剂 施药方式 第1次加药 第2次加药 第3次加药
发病株率/% 平均病情
指数		 相对防效/% 发病株率/% 平均病情
指数		 相对防效/% 发病株率/% 平均病情
指数		 相对防效/%
80%乙蒜素 灌根 6.67 1.67 74.96 13.33 5 62.49 20 13.33 42.86
注干 0 0 100 6.67 1.67 87.47 20 11.67 49.98
灌+注 0 0 100 6.67 1.67 87.47 13.33 6.67 71.41
喷 13.33 3.33 50.07 13.33 6.67 49.96 26.67 18.33 21.43
清水对照 — 13.33 6.67 — 20 13.33 — 33.33 23.33 —

3 结论与讨论

虽然目前也有较多利用生物防治和化学防治相结合的方式来防治猕猴桃溃疡病,但是从效率和简便的角度出发,化学防治仍是猕猴桃溃疡病的重要防治手段应用最广,占主导地位。本研究通过对10种在其他地区防治猕猴桃溃疡病效果较好的药剂进行室内筛选,结合田间防效试验,筛选出了对四川猕猴桃主产区溃疡病具有一定防效的药剂──80%乙蒜素,试验结果表明80%乙蒜素抑菌直径达到43 mm毒力最强,抑菌效果最好,EC50为0.4978 mg/L,其次是0.15%四霉素抑菌直径达43 mm,EC50为16.5935 mg/L。阳廷密等[21]针对广西地区猕猴桃溃疡病室内药剂筛选结果发现0.15%四霉素防治效果最佳,在本研究结果中0.15%四霉素的效果较好仅次于80%乙蒜素。由于各地区病菌的生理生化作用、抗药性以及对药剂的敏感程度有所不同,在病害防控中需要根据当地情况,有针对性地进行防控。
田间防治试验探究了适用于猕猴桃溃疡病防治的乙蒜素浓度和施药方式,稀释400倍处理防效最强,达到68.77%。灌根+注干的施药方式防效最好,达到71.41%。而李泉厂[14]的研究表明再宝鸡市猕猴桃溃疡病防治,采用喷雾的方式效果更好,可能是因为注干过程中树体吸收不好。徐鹏川[20]对都江堰驾虹乡新民村的猕猴桃溃疡病进行防治发现灌根+注干的方式防治效果最佳,这与本研究结果一致。由于各地天气、地理位置不同都会对施药方式的吸收产生影响,因此要因地制宜,根据实际情况筛选出高效、低毒的药剂和施药方式。灌根+注干给药的施药方式能够使药物充分与植株内部病菌接触,增加接触面与接触时间达到有效的防治效果,为猕猴桃溃疡病的防治提供新方法开拓新思路,可在四川猕猴桃溃疡病重发区进行推广使用。
目前对猕猴桃溃疡病防治的药剂筛选研究较多,但是各个地区的地理环境,栽培条件各有不同,应该根据不同地区实际情况进行药剂筛选防控。本研究由于条件限制,针对四川猕猴桃产区的发病情况对10种药剂进行了筛选,有一定局限性,需要进一步扩大药剂筛选范围,增加施药方式,为猕猴桃溃疡病的防治提供更合理的药剂和更科学的方法。

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