由致病疫霉Phytophthora infestans de Bary引起的马铃薯晚疫病(potato late blight)是马铃薯生长过程中最具毁灭性的病害之一,在适宜的天气条件下其发生流行速度极快,一经蔓延可迅速导致马铃薯植株死亡,或引起块茎腐烂,给马铃薯产业造成巨大经济损失,尤其对加工型品种危害更为严重[1]。
目前,国内外商品性状和加工性状较好的马铃薯品种大多不抗晚疫病,且大多数马铃薯种植区域生长季的气象条件通常也比较适合晚疫病的发生和流行[2]。因此,国内外马铃薯规模化种植基地主要依靠化学防治来控制晚疫病。从中国登记的用于马铃薯晚疫病防治的药剂有效成分的作用方式来看,主要有保护性和治疗性两大类;从药剂产品来看,有含有单一保护性活性成分的单剂、含有保护性活性成分与治疗性活性成分的混剂,还有含有单一既有保护作用又有治疗作用活性成分的单剂。如何正确合理使用这些药剂是目前生产上面临的一个非常重要的问题,因为即使药效很好的药剂如果使用时机掌握不好,也很难取得良好的防治效果。这也是生产上一些马铃薯种植者虽然多次用药,但仍不能有效控制晚疫病发生的重要原因之一。
在影响药效发挥的各个环节(施用时间、剂量和方法等)中,“施用时机”无疑是重要的一环[3]。然而对于马铃薯晚疫病防治过程中每一次药剂的合理施用时期,国内外鲜见相关研究报道,已有的报道多为不同药剂在定期施用后防治效果之间的比较[4, 5]。本研究针对马铃薯晚疫病,选择市场上有代表性的药剂,测试人工接种马铃薯晚疫病菌前后不同时间施药的防治效果,旨在明确这些药剂适宜的施用时期,有效提高防治效果。
1 材料与方法 1.1 供试马铃薯品种供试马铃薯品种为费乌瑞它,为马铃薯晚疫病感病品种。种植于河北农业大学植物保护学院实验园。
1.2 病原菌培养和孢子悬浮液的配制马铃薯晚疫病菌Phytophthora infestans由河北农业大学植物病害流行与综合防控研究室提供。将在黑麦平板上于18 ℃黑暗条件下培养10 d的马铃薯晚疫病菌,用双蒸水洗下孢子囊,配成浓度约为1.0×105个/mL的孢子囊悬浮液,在4 ℃下放置1~2 h促进游动孢子释放,用于接种[6]。
1.3 供试药剂目前市场上用于防治马铃薯晚疫病的杀菌剂种类繁多,通过中国农药信息网检索,登记用于马铃薯晚疫病的药剂有96个产品(截止到2015年10月31日),其中包括单剂和复配制剂[7]。根据有效成分种类和在生产实际中的应用效果,选择其中11种有代表性的药剂供试(表 1),各药剂的测试浓度根据其包装上推荐的使用剂量中值推算而定。
![]() | 表 1 供试杀菌剂一览表 Table 1 The fungicides tested in this study |
采用田间喷药室内接种法[8]测定。分别于病原菌接种前10、7、5、3、1 d,使用80 mL小型指压喷雾器分别将各供试药剂(按照表 1中的测试浓度)均匀喷施于相同叶龄、大小一致的马铃薯植株健康叶片的正面,对每个小叶分别指压喷雾3次(共约喷药液0.7 mL)。以喷施清水为对照。如遇到降雨,则用塑料薄膜遮盖以避免雨淋。到达接种时间后,将处理的叶片连同叶柄一起剪下,采用微量移液器将1.2节中所述的马铃薯晚疫病菌孢子囊悬浮液点接于叶片正面,每个叶片接种2点,每点30 μL,每个处理接种9片小叶作为3次重复。接种后,将叶片置于1%水琼脂平板上保湿,在18 ℃光照培养箱中(16 h光照/8 h黑暗)培养。于接种后4~5 d调查病害发生情况。分别按(1)式和(2)式计算各处理的病情指数和相对防效[9]。
采用离体叶片法[10]。选择叶龄相近、大小一致的马铃薯叶片,连同叶柄同时剪下后于室内接种病原菌,接种和保湿方法同1.4.1节。分别于接种后6、12和24 h,将各供试药剂分别均匀喷施于叶片的正面,施药方法和施药量同1.4.1节。以喷施清水为对照。于接种后4~5 d调查病害发生情况。病情指数与防效的计算方法同1.4.1节。
2 结果与分析 2.1 接种前不同时间施药对马铃薯晚疫病的预防效果试验结果(图 1、图 2)显示:在测试浓度下,687.5 g/L氟菌·霜霉威悬浮剂在接种前10 d内不同时间施用,预防效果并无显著性变化,始终保持在100%;23.4%双炔酰菌胺悬浮剂和100 g/L氰霜唑悬浮剂在接种前7 d内不同时间施用的防效均为100%,但在接种前10 d施用的防效则均显著降低,分别为94%和86%;80%代森锰锌可湿性粉剂在接种前5 d内不同时间施用的防效均为100%,接种前7~10 d施用的防效虽有降低,但仍达95%以上;500 g/L氟啶胺悬浮剂在接种前3 d内施用的防效均为100%,接种前5~7 d施用的防效显著降低,但也达到91%以上,接种前10 d施用的防效大幅下降,仅为61%。
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注:药剂 A~E 分别为 687.5 g/L 氟菌•霜霉威悬浮剂 (有效成分,余同) 1.15 g/L、80% 代森锰锌可湿性粉剂 3.20 g/L、23.4% 双炔酰菌胺悬浮剂 0.21 g/L、100 g/L 氰霜唑悬浮剂 0.09 g/L 和 500 g/L 氟啶胺悬浮剂 0.37 g/L。图柱上相同小写字母表示同种药剂在不同施药时间下对晚疫病相对防效在 5% 水平上差异不显著 (Duncan 氏新复极差法)。 Note: Column A to E are fungicides of fluopicolide • propamocarb hydrochloride 687.5 g/L SC 1.15 g a.i./L, mancozeb 800 g/L WP 3.20 g a.i./L, mandipropamid 23.4 g/L SC 0.21 g a.i./L, cyazofamid 100 g/L SC 0.09 g a.i./L and fluazinam 500 g/L SC 0.37 g a.i./L , respectively. The same lowercase letters indicate no significant difference at P=0.05 level between control efficacy of the same fungicide applied at different time (Duncan’s multiple range test). 图 1 接种马铃薯晚疫病菌前不同时间施用杀菌剂对马铃薯晚疫病的预防效果 Fig. 1 The control efficacy of different fungicides on potato late blight when sprayed at different time before the inoculation of Phytophthora infestans |
![]() | 图 2 接种前不同时间施用杀菌剂的马铃薯晚疫病发生情况 Fig. 2 The occurrence of potato late blight when fungicides applied at different time (days) before inoculation |
从供试药剂之间的横向比较来看,在各自测试浓度下,5种药剂在接种前3 d内施用均可取得100%的预防效果,相互之间并无显著差异;但随着用药与接种时间的间隔加长,各药剂之间的防效差异越来越明显,这应属于药剂之间固有的差异。本研究结果也说明,如果施药时间掌握得恰当,就可以最大程度地发挥药剂自身的防效。
2.2 接种后不同时间施药对马铃薯晚疫病的治疗效果在接种后不同时间喷施7种供试药剂的结果(图 3、图 4)表明:在测试浓度下,20%氟吗啉可湿性粉剂在接种后12 h内施用防效无显著变化(均达100%),接种后24 h施用的防效即有所降低;687.5 g/L氟菌·霜霉威悬浮剂在接种后6 h施用的防效为100%,随后降低至97%(12 h)和91%(24 h);68%精甲霜·锰锌水分散粒剂在接种后6和12 h施用的防效无显著差异(100%和99%),在接种后24 h施用的防效则显著降低(只有55%);47%烯酰·唑嘧菌悬浮剂在接种后24 h施用的防效(63%)也显著低于接种后6和12 h施用的防效(100%和98%);另外3种药剂(60%唑醚·代森联水分散粒剂、64% 噁霜·锰锌可湿性粉剂和72%霜脲·锰锌可湿性粉剂)在接种后6 h施用的防效在99%以上,但在接种后12和24 h施用的防效均显著降低。表明所有供试药剂在接种后12 h以内施用尚可取得较好的治疗效果,但接种24 h后施用难以取得良好防效。
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注:药剂 A~G 分别为 20% 氟吗啉可湿性粉剂 (有效成分,余同) 0.22 g/L、687.5 g/L 氟菌•霜霉威悬浮剂 1.15 g/L、68% 精甲霜•锰锌水分散粒剂 1.81 g/L、47% 烯酰•唑嘧菌悬浮剂 0.63 g/L、60% 唑醚•代森联分散粒剂 0.80 g/L、64% 噁霜•锰锌可湿性粉剂 2.89 g/L 和 72% 霜脲•锰锌可湿性粉剂 2.40 g/L。图柱上相同小写字母表示同种药剂在不同施药时间下对晚疫病相对防效在 5% 水平上差异不显著 (Duncan 氏新复极差法)。 Note: Column A to G are fungicides of flumorph 200 g/L WP 0.22 g a.i./L, fluopicolide • propamocarb hydrochloride 687.5 g/L SC 1.15 g a.i./L, metalaxyl-M • mancozeb 680 g/L WG 1.81 g a.i./L, dimethomorph • initium 470 g/L SC 0.63 g a.i./L, pyraclostrobin • metiram 600 g/L WG 0.80 g a.i./L, oxadixyl • mancozeb 640 g/L WP 2.89 g a.i./L, cymoxanil • mancozeb 720 g/L WP 2.40 g a.i./L, respectively. The same lowercase letters indicate no significant difference at P=0.05 level between control efficacy of the same fungicide applied at different time (Duncan’s multiple range test). 图 3 接种马铃薯晚疫病菌后不同时间施用杀菌剂对马铃薯晚疫病的治疗效果 Fig. 3 The control efficacy of different fungicides on potato late blight when sprayed at different time post the inoculation of Phytophthora infestans |
![]() | 图 4 接种后不同时间施用杀菌剂马铃薯晚疫病的发生情况 Fig. 4 The occurrence of potato late blight when fungicides applied at different time (hours) post inoculation |
本研究结果表明,针对马铃薯晚疫病菌对马铃薯叶片的侵染,在保证良好防治效果的前提下,采取保护性施药策略与采用治疗性施药策略的适宜施药时期差别较大。接种(或自然侵染)前保护性施用药剂的适宜时期比接种后治疗性施用药剂的适宜时期要长得多。在测试浓度下,5种具有保护作用的供试药剂保持100%防治效果的适宜施用时期为接种前3~10 d;而7种具有治疗作用的药剂保持相同防效的适宜施用时期仅为接种后6~12 h,在生产实际中难以操作。本研究中各种药剂的测试浓度是根据其包装上推荐的田间使用剂量而设定,二者较为一致,试验结果基本反映了各药剂在田间推荐使用剂量下的防治效果。同时,本研究结果也表明,正确的施用时间对于药剂获得其自身应有的防效是非常重要的。即使是有效的药剂,如果施用时间掌握不当,也很难取得良好的防效。
马铃薯晚疫病属于典型的气传多循环病害,在一个生长季可以发生多次再侵染,由于当前国内外规模化种植的品种多不抗该病,因此需要在生长季多次施用药剂来控制该病的流行蔓延。在田间生产条件下,一个区域只有同时具备马铃薯晚疫病菌菌源和适宜病菌大量侵染的天气条件,才能形成侵染,也才需要进行施药预防,二者缺一不可。第一个要素(菌源)的满足情况,种植者可根据田间实地调查和借助马铃薯晚疫病预警系统如中国马铃薯晚疫病监测预警系统(Chinablight:www.china-blight.net)来判断[11];第二个要素即马铃薯晚疫病菌侵染的关键性天气条件为一段时间内同时出现降雨、持续高湿度和适宜温度,如曹克强等的研究结果为:24 h内至少有6 h降雨且温度不低于10 ℃,并且至少连续6 h空气相对湿度保持在90%以上[12],其满足情况需要根据相应地区的气象数据来判断(如Chinablight可提供以往及未来4 d病菌侵入的危险性预测)。当两个要素同时满足时,就需进行施药,可依据本研究结果在“侵染危险日”之前进行保护性施药。在条件允许的情况下,喷药时间越临近“侵染危险日”,所取得的防治效果也就越好。如果马铃薯种植者能够掌握上述用药技术,做到技-物有机结合,其用药的目的性和效率就会大大提高,自然也就会减少和避免盲目用药,从而降低生产成本,也必将为实现2020年“农药用量零增长”的目标提供有力保障。
[1] | 冯延江. 马铃薯晚疫病及其综合防治[J]. 中国马铃薯, 2002, 16(5):302-303.FENG Y J. Potato late blight and its integrated management[J]. Chin Potato J, 2002, 16(5):302-303. |
[2] | 董爱书, 胡新, 邵晓梅, 等. 12个马铃薯品种对晚疫病抗性比较与药剂防治[J]. 中国马铃薯, 2012, 26(5):302-307.DONG A S, HU X, SHAO X M, et al. Comparison for late blight resistance and chemical control of twelve potato varieties[J]. Chin Potato J, 2012, 26(5):302-307. |
[3] | 赵振杰. 马铃薯晚疫病化学防治时机研究[D]. 保定:河北农业大学, 2014.ZHAO Z J. Study on the timing of chemical control of potato late blight[D]. Baoding:Agricultural University of Hebei, 2014. |
[4] | 王丽, 王文桥, 孟润杰, 等. 几种新杀菌剂对马铃薯晚疫病的控制作用[J]. 农药, 2010, 49(4):300-302.WANG L, WANG W Q, MENG R J, et al. Control effect of several novel fungicides to potato late blight[J]. Agrochemicals, 2010, 49(4):300-302. |
[5] | 郭成瑾, 张丽荣, 沈瑞清, 等. 防治马铃薯晚疫病药剂筛选试验[J]. 农药, 2012, 51(2):151-152.GUO C J, ZHANG L R, SHEN R Q, et al. Control efficacy of several fungicides against potato late blight[J]. Agrochemicals, 2012, 51(2):151-152. |
[6] | 胡同乐, 王树桐, 闫峰, 等. 影响五倍子水悬浮液对马铃薯晚疫病田间防治效果的主要气象因素[J]. 植物病理学报, 2008, 38(6):619-625.HU T L, WANG S T, YAN F, et al. Meteorological factors affecting the control effect of Galla chinensis water suspension on potato late blight in field condition[J]. Acta Phytopathologica Sinica, 2008, 38(6):619-625. |
[7] | 中国农药信息网[DB/OL].[2015-10-31] . http://www.chinapesticide. gov.cn/hysj/index.jhtml.China Pesticide Information Network[DB/OL].[2015-10-31] . http://www.chinapesticide.gov.cn/hysj/index.jhtml. |
[8] | CAO K Q, WANG S T, KESSLER P, et al. Phytophthora treatment with Chinese herbs in organic potato production[J]. Kartoffelbau, 2003(8):324-328. |
[9] | 农药田间药效试验准则(一)杀菌剂防治马铃薯晚疫病:GB/T 17980.34-2000[S]. 北京:中国标准出版社, 2000.Pesticide-Guidelines for the field efficacy trials(I):Fungicides against late blight of potato:GB/T 17980.34-2000[S]. Beijing:Chinese Standard Publishing House, 2000. |
[10] | 杜晓蕾, 刘欣, 胡同乐, 等. 6种杀菌剂对苹果斑点落叶病的保护和治疗作用时限研究[J]. 河南农业科学, 2015, 44(11):89-92.DU X L, LIU X, HU T L, et al. Duration of protective effect and curative effect of six fungicides against apple Alternaria blotch[J]. J Henan Agric Sci, 2015, 44(11):89-92. |
[11] | 胡同乐, 张玉新, 王树桐, 等. 中国马铃薯晚疫病监测预警系统"China-blight" 的组建及运行[J]. 植物保护, 2010, 36(4):106-111.HU T L, ZHANG Y X, WANG S T, et al. Construction and implementation of China-blight:a monitoring and warning system on potato late blight in China[J]. Plant Prot, 2010, 36(4):106-111. |
[12] | CAO K Q, RUCKSTUHL M, FORRER H R. Crucial weather conditions for Phytophthora infestans:A reliable tool for improved control of potato late blight?[C]//Proceedings of the first workshop on the European network for development of an integrated control strategy of potato late blight. Lelystad, The Netherlands, PAGV-Special Report no 1, 1997:85-90. |