綠豆病毒病田間綠色防治方法及其對(duì)綠豆生長(zhǎng)特性的影響

薛仁風(fēng)，陳 劍，趙 陽(yáng)，葛維德

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物研究所，遼寧 沈陽(yáng) 110161)

綠豆(Vignaradiata)原產(chǎn)于我國(guó)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值都很高。中國(guó)和印度一直是綠豆種植面積較大的亞洲國(guó)家[1]，近年來(lái)美國(guó)和澳大利亞的種植面積和種植品種也呈現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì)。綠豆是我國(guó)東北地區(qū)重要的雜糧作物之一，近些年隨著人們健康飲食意識(shí)的提高和市場(chǎng)對(duì)綠豆需求量的上升，綠豆種植面積逐年擴(kuò)大[2-3]。綠豆常見(jiàn)的病害很多，造成嚴(yán)重危害的病害包括綠豆炭疽病、綠豆細(xì)菌性疫病和暈疫病、綠豆尾孢菌葉斑病、綠豆根莖腐病、綠豆立枯病、綠豆枯萎病以及綠豆病毒病等[4]。近年來(lái)，綠豆田病毒病發(fā)生危害日趨嚴(yán)重，已成為制約綠豆生產(chǎn)發(fā)展的重要因素之一。綠豆病毒病又稱花葉病、皺縮病等，在綠豆種植區(qū)普遍發(fā)生，綠豆出苗后到成株期均可發(fā)病，癥狀為葉上出現(xiàn)斑駁或綠色部分凹凸不平，葉皺縮，有些品種出現(xiàn)葉片扭曲畸形或明脈，病株矮縮，開(kāi)花期延遲[5]。在我國(guó)危害綠豆的病毒主要有豇豆蚜傳花葉病毒(Cowpea aphid-borne mosaic virus，CABMV)、黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus，CMV)、苜?；ㄈ~病毒(Alfalfa mosaic virus，AMV)和番茄不孕病毒(Tomato aspermy virus，TAV)等[6]。目前，綠豆病毒病防治大多采用高毒性、高殘留的化學(xué)藥劑，尚未篩選出有效的綠色生物防控藥劑。為此，于2017年選擇5種病毒病防治藥劑，開(kāi)展了綠豆病毒病田間防治效果比較試驗(yàn)，旨在為綠豆生產(chǎn)提供綠色、安全、有效的病毒病防治方法，從而為遼寧省綠豆產(chǎn)業(yè)的提質(zhì)增效提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試綠豆品種為遼綠7號(hào)。試驗(yàn)藥劑5種：0.06%甾烯醇微乳劑購(gòu)于陜西上格之路生物科學(xué)有限公司，香菇多糖購(gòu)于陜西斯諾特生物技術(shù)有限公司，30%毒氟磷可濕性粉劑購(gòu)于鄭州市華農(nóng)植?？萍加邢薰?，20%病毒A可濕性粉劑和2%寧南霉素可濕性粉劑均購(gòu)于武漢市合中生化制造有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)時(shí)間為2017年6—10月，試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綠豆試驗(yàn)地，土壤肥力中等，田間病毒病常年發(fā)生較嚴(yán)重，試驗(yàn)地前茬為小麥。2017年6月2日播種，種植密度20萬(wàn)株/hm2，田間常規(guī)管理。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)藥劑處理，以清水噴霧為對(duì)照，各藥劑使用劑量如下：0.06%甾烯醇微乳劑0.3 mL/m2;香菇多糖0.1 mL/m2;30%毒氟磷可濕性粉劑0.09 g/m2;20%病毒A可濕性粉劑500倍稀釋；2%寧南霉素可濕性粉劑0.09 g/m2。每個(gè)處理1個(gè)小區(qū)，每小區(qū)8行，行長(zhǎng)5 m，面積為20 m2，重復(fù)3次。田間發(fā)現(xiàn)零星發(fā)病時(shí)噴藥，噴藥后進(jìn)行正常田間管理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 病毒病防治效果調(diào)查 在噴藥后2、4、7 d分別進(jìn)行藥劑防治效果調(diào)查。每小區(qū)調(diào)查10株，對(duì)角線固定5點(diǎn)，每點(diǎn)隨機(jī)取2株，每株自上而下調(diào)查全部葉片病情。病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：1級(jí)，病毒病發(fā)病植株占植株總數(shù)的比例≤5%；3級(jí)，病毒病發(fā)病植株占植株總數(shù)的比例為6%～25%；5級(jí)，病毒病發(fā)病植株占植株總數(shù)的比例為26%～50%；7級(jí)，病毒病發(fā)病植株占植株總數(shù)的比例為51%～75%；9級(jí)：病毒病發(fā)病植株占植株總數(shù)的比例>75%。計(jì)算防治效果，防治效果 = (清水對(duì)照發(fā)病級(jí)數(shù)-各藥劑處理發(fā)病級(jí)數(shù))/清水對(duì)照發(fā)病級(jí)數(shù)×100%。

1.3.2 綠豆產(chǎn)量和主要表型性狀調(diào)查 在藥劑處理完成后42 d，調(diào)查各個(gè)處理綠豆根長(zhǎng)、主根半徑、根體積、根鮮質(zhì)量、根干質(zhì)量、主莖高度、主莖半徑、根冠比、葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、葉鮮質(zhì)量、葉干質(zhì)量等指標(biāo)。藥劑處理56 d后，測(cè)量各處理小區(qū)綠豆百粒質(zhì)量及小區(qū)產(chǎn)量，并換算成單位面積產(chǎn)量。

1.3.3 酶液的制備和活性測(cè)定 取葉片0.5 g于預(yù)冷的研缽中，加入1 mL 0.05 mol/L磷酸緩沖液(pH值7.0)，冰浴上研磨成漿，加3 mL緩沖液清洗3次。將研磨液體倒入離心管中，4 ℃、10 000 r/min離心20 min，取上清液測(cè)定丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、過(guò)氧化物酶(POD)的活性。MDA含量測(cè)定參照李合生[7]的方法。SOD活性測(cè)定參考李合生[7]的方法，以抑制氮藍(lán)四唑(NBT)光氧化還原50%的酶量為1個(gè)酶活性單位，用U/g表示。CAT活性測(cè)定參考路明等[8]的方法，以每分鐘A240下降0.01為1個(gè)酶活性單位，用U/(g·min)表示。POD活性測(cè)定參考李合生[7]的方法，以每分鐘內(nèi)A470變化0.01為1個(gè)酶活性單位，用U/(g·min)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同藥劑對(duì)綠豆病毒病的防治效果

從表1可以看出，甾烯醇的防治效果最好，施藥7 d后綠豆發(fā)病級(jí)別僅為1.1，防治效果達(dá)81.7%；寧南霉素次之，施藥7 d后發(fā)病級(jí)別為2.0，防治效果為66.7%；而病毒A相對(duì)較差，施藥后發(fā)病級(jí)別為5.3，防治效果僅為11.7%。

2.2 不同藥劑對(duì)綠豆葉片生長(zhǎng)的影響

如表2所示，甾烯醇、香菇多糖、毒氟磷、寧南霉素、病毒A處理的綠豆葉長(zhǎng)和葉寬均大于清水對(duì)照，其中甾烯醇處理植株的葉長(zhǎng)最大，達(dá)16.2 cm，毒氟磷處理植株的葉寬最大，為14.0 cm；各藥劑處理植株的葉面積均大于對(duì)照，甾烯醇處理植株的葉面積最大，為167.2 cm2；各處理綠豆葉片鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均高于對(duì)照，其中甾烯醇處理植株的葉片鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均最大，分別達(dá)16.1 mg和3.2 mg。試驗(yàn)結(jié)果表明，各藥劑處理對(duì)綠豆葉片的生長(zhǎng)和物質(zhì)積累均有積極影響。

表1 不同藥劑對(duì)綠豆病毒病的防治效果Tab.1 The controlling effect of different pesticides onviral disease of mung bean in field

注：同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note:Different letters in the same column indicate significant difference (P<0.05)，the same below.

2.3 不同藥劑對(duì)綠豆根系生長(zhǎng)的影響

如表3所示，甾烯醇、香菇多糖、毒氟磷、寧南霉素處理的綠豆植株根長(zhǎng)均大于對(duì)照，其中甾烯醇和寧南霉素處理的植株根長(zhǎng)較大，分別為26.7 cm和25.1 cm；根半徑僅甾烯醇處理大于對(duì)照，為15.4 mm；除毒氟磷處理植株的根體積、根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量及病毒A處理植株的根體積小于對(duì)照外，其他各個(gè)處理根體積、根鮮質(zhì)量、根干質(zhì)量均大于對(duì)照，其中甾烯醇處理的根體積和根干質(zhì)量最大，分別為14.3 cm3和10.2 g，香菇多糖處理的根鮮質(zhì)量最大，為17.2 g。結(jié)果表明，不同病毒病防治藥劑對(duì)綠豆根系的生長(zhǎng)有一定影響。

表2 不同藥劑對(duì)綠豆葉片的影響Tab.2 The effect of different pesticides on mung bean leaves

表3 不同藥劑對(duì)綠豆根系的影響Tab.3 The effect of different pesticides on mung bean roots

2.4 不同藥劑對(duì)綠豆植株生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

如表4所示，甾烯醇、香菇多糖、毒氟磷、寧南霉素處理的綠豆植株主莖高度大于對(duì)照，分別為122.4、114.3、114.3、125.0 cm；甾烯醇和病毒A處理的綠豆主莖半徑大于對(duì)照，分別為11.1 cm和10.7 cm；各處理的根冠比均不大于對(duì)照，且所有處理與對(duì)照間差異均不顯著。以上結(jié)果表明，田間施用病毒病防治藥劑對(duì)綠豆植株生長(zhǎng)影響不顯著。各個(gè)藥劑處理區(qū)綠豆百粒質(zhì)量和產(chǎn)量均大于對(duì)照，其中甾烯醇和寧南霉素處理的百粒質(zhì)量和產(chǎn)量最高，百粒質(zhì)量分別為8.2 g和7.8 g，產(chǎn)量分別達(dá)1 124.5 kg/hm2和1 088.5 kg/hm2，顯著高于對(duì)照。這些結(jié)果表明，甾烯醇和寧南霉素對(duì)綠豆籽粒質(zhì)量的影響最大，對(duì)綠豆產(chǎn)量的提高作用顯著。

表4 不同藥劑對(duì)綠豆植株生長(zhǎng)和產(chǎn)量性狀的影響Tab.4 The effect of different pesticides on the growth and yield of mung bean

2.5 不同藥劑對(duì)綠豆生理特性的影響

如表5所示，除病毒A外，各個(gè)藥劑處理區(qū)綠豆葉片MDA含量均低于對(duì)照，甾烯醇和寧南霉素處理較低，僅為20.2 μmol/g和20.3 μmol/g；甾烯醇和寧南霉素處理的綠豆葉片SOD活性較高，分別為129.4 U/g和125.4 U/g，CAT活性也較高，分別為13.6 U/(g·min)和14.3 U/(g·min)；甾烯醇處理綠豆葉片的POD活性最高，為12.2 U/(g·min)。結(jié)果表明，甾烯醇和寧南霉素處理對(duì)激活綠豆抗病毒相關(guān)反應(yīng)起到重要作用，從而顯著影響綠豆的產(chǎn)量。

表5 不同藥劑對(duì)綠豆生理特性的影響Tab.5 The effect of different pesticides on physiological traits of mung bean

3 結(jié)論與討論

綠豆是我國(guó)傳統(tǒng)豆類作物，我國(guó)綠豆總產(chǎn)量、出口量均居世界首位。年均種植約80萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量約100萬(wàn)t，出口量為15萬(wàn)～25萬(wàn)t，最高年份達(dá)29萬(wàn)t[9]。綠豆病毒病近些年已經(jīng)成為危害我國(guó)綠豆生產(chǎn)的重要病害。病原以種子帶毒越冬，帶毒種子萌發(fā)的幼苗發(fā)病后，擴(kuò)展蔓延再侵染。綠豆病毒病可危害綠豆苗期至成株期，苗期發(fā)生較多，癥狀表現(xiàn)為花葉、皺縮、斑駁等。發(fā)病重時(shí)，苗期表現(xiàn)為花葉皺縮和小葉叢生花葉，葉片畸形、疤斑，植株發(fā)育慢、矮化，花莢量降低，甚至絕收[10]。韓桂榮等[11]和王玉堂[12]研究表明，通過(guò)施用40%氧化樂(lè)果100倍液防治蚜蟲(chóng)，并且在田間病毒病發(fā)病初期選用20%病毒斃或20%病毒A 500倍液噴霧防治，7～10 d噴藥一次,一般噴2～3次，可有效防治綠豆田病毒病的發(fā)生與危害。然而，隨著病原的變異和部分綠豆主栽品種種性的退化，廣泛使用的病毒病化學(xué)防治藥劑已經(jīng)不能完全滿足綠豆生產(chǎn)的需要，防治效果并不理想。此外，這些藥劑仍以高毒高殘留的類型為主，不符合我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的根本需求，因此，本研究分析了5種病毒病生物防治藥劑在田間防治綠豆病毒病的效果及對(duì)綠豆生長(zhǎng)和生理特性的影響，其中4種藥劑主要有效成分均屬于生物源的抗病毒物質(zhì)，與前人研究相比，本研究選用的藥劑安全性更高，對(duì)環(huán)境造成的污染更少，可顯著提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，為我國(guó)綠豆病毒病田間防治提供綠色、安全、環(huán)境友好型的解決方案。研究結(jié)果表明，甾烯醇和寧南霉素對(duì)綠豆病毒病的防治效果最好，分別達(dá)81.7%和66.7%，而病毒A在本次試驗(yàn)中防治效果僅為11.7%。甾烯醇處理綠豆植株的葉長(zhǎng)最大，毒氟磷處理綠豆植株的葉寬最大，甾烯醇處理植株的葉面積最大，各藥劑處理綠豆葉片鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均高于對(duì)照，其中甾烯醇處理植株的葉片鮮質(zhì)量和干質(zhì)量最高。甾烯醇和寧南霉素處理的植株根長(zhǎng)較大，甾烯醇處理的植株根半徑最大，除毒氟磷處理植株的根體積、根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量及病毒A處理植株的根體積小于對(duì)照外，其他各藥劑處理根體積、根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均大于對(duì)照。甾烯醇、香菇多糖、毒氟磷、寧南霉素處理的綠豆植株主莖高度大于對(duì)照，甾烯醇和病毒A處理的綠豆主莖半徑大于對(duì)照，各處理的根冠比均不大于對(duì)照，且所有處理與對(duì)照間差異均不顯著，甾烯醇和寧南霉素處理的百粒質(zhì)量和產(chǎn)量較高。除病毒A外，各個(gè)藥劑處理區(qū)綠豆葉片MDA含量均低于對(duì)照，甾烯醇和寧南霉素處理較低；甾烯醇和寧南霉素處理的綠豆葉片SOD和CAT活性較高，甾烯醇處理綠豆葉片的POD活性最高。以上結(jié)果表明，甾烯醇和寧南霉素處理對(duì)激活綠豆抗病毒相關(guān)反應(yīng)起到重要作用，能夠有效防治綠豆田間病毒病的發(fā)生與危害，對(duì)綠豆產(chǎn)量的提高作用顯著。

本研究選取的5種不同病毒病防治藥劑對(duì)綠豆田間病毒病均具有不同程度的防治效果，從而對(duì)綠豆植株的生長(zhǎng)、生理特性和綠豆產(chǎn)量產(chǎn)生積極影響。通過(guò)對(duì)綠豆田間病毒病防治效果、綠豆產(chǎn)量、主要農(nóng)藝性狀和生理特性的分析，得出結(jié)論：甾烯醇和寧南霉素的防治效果較優(yōu)，對(duì)綠豆產(chǎn)量的提高具有顯著促進(jìn)作用。因此，這2種藥劑在我國(guó)綠豆生產(chǎn)中具有較高的實(shí)際應(yīng)用和推廣價(jià)值，為遼寧地區(qū)綠豆田間病毒病的綠色防控和產(chǎn)量提升奠定了實(shí)踐基礎(chǔ)。