劉 佳,郭淑紅,裴帥帥,羅淑政,田洪嶺
(1.忻州師范學(xué)院生物系,山西忻州034000;2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所,山西汾陽032200)
遠志(Polygala tenuifolia Willd.)屬于遠志科遠志屬多年生草本植物,以根入藥,是我國重要的傳統(tǒng)出口藥材,國家重點保護的三級野生品種。山西省作為遠志主產(chǎn)區(qū)[1],所產(chǎn)遠志占全國產(chǎn)量的80%以上,以運城、臨汾為主向周邊縣市延伸[2]。運城市新絳縣陽王鎮(zhèn)地處山西省境西南,屬丘陵旱垣地區(qū),海拔400~450 m,生態(tài)環(huán)境適宜遠志生長,是遠志的道地產(chǎn)區(qū),全國栽培種源的90%以上遠志由此地提供,是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民致富的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。但是,近年來,新絳遠志根腐病發(fā)生嚴重,降低了農(nóng)民種植遠志的積極性,使其種植面積開始萎縮,嚴重制約了山西遠志產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,對遠志根腐病的研究還很少。
本試驗以遠志為主要研究對象,分離鑒定遠志根腐病的主要致病菌,并探究多菌靈、苯醚甲環(huán)唑、代森錳鋅、甲基立枯磷4種殺菌劑對遠志根腐病病原菌的防治效果,篩選出最佳防治濃度,采用合理有效的殺菌劑對遠志的根腐病進行防治,為提高遠志的產(chǎn)量和質(zhì)量提供一定的栽培依據(jù)。
采集自山西省新絳縣陽王鎮(zhèn)遠志種植基地,選取根部腐爛嚴重的病株,進行取樣。
1.2.1 病原菌的分離純化 將遠志根部腐爛組織截成每段5 mm長,用5%的次氯酸鈉消毒3 min,然后用無菌水多次沖洗干凈,接種在PDA培養(yǎng)基平板上,25℃人工氣候箱中進行培養(yǎng)、純化,獲分離菌的純培養(yǎng)。
1.2.2 致病性測定 采用離體根部刺傷接種法,選取健康無病的遠志,截取長3 cm的根段,用滅菌后的針淺刺根部,將純化后的病原菌打成菌餅,接種到刺傷部位,每種病原菌3次重復(fù)。用無菌的脫脂棉包裹住根部的兩端,然后在棉花上滴加無菌水,放到培養(yǎng)皿上在25℃的恒溫培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng),5 d后統(tǒng)計發(fā)病情況,計算根腐病的發(fā)病率。以發(fā)病率為依據(jù),進行再次分離試驗。
1.2.3 病原菌的鑒定 參照STAMPS[3]和HAWKSWORTH等[4]的方法以及《土壤微生物分析方法手冊》[5],通過觀察病原菌的菌落大小、形態(tài)、顏色及菌絲的形狀、顏色等進行初步鑒定。
1.2.4 室內(nèi)藥劑抑菌效果的測定 藥劑的種類及稀釋:將50%多菌靈可濕性粉劑(蘇州遍凈植??萍加邢薰荆┓謩e稀釋450、600、750、900、1 050倍,20%的苯醚甲環(huán)唑水乳劑(山東省青島瀚生生物科技股份有限公司)分別稀釋1 000、1 250、1 500、1 750、2 000倍,80%代森錳鋅可濕性粉劑(利民化工股份有限公司)分別稀釋450、600、750、900、1 050倍,20%甲基立枯磷乳油(江蘇省連云港市東金化工有限公司)分別稀釋250、500、750、1 000、1 250倍。
采用生長速率法[6],將錐形瓶中定量滅菌后的PDA培養(yǎng)基溫度降至50℃,加入以上稀釋好的藥劑,搖勻后倒入培養(yǎng)皿內(nèi),冷卻制板,將活化好的帶有致病性的4種菌株打取6 mm菌餅,將菌餅分別接種到含藥PDA上,置于25℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),每個處理重復(fù)3次,以不加藥劑的平板為對照,培養(yǎng)5d后測量病原菌菌落直徑,計算抑菌率。
采用Excel軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)并作圖分析。
從采集的病株中,共分離出來112株病原菌,從致病性測定結(jié)果發(fā)現(xiàn),4種主要的致病菌為鐮刀菌屬菌株,其由強到弱依次為Y6-3、Y2-1、Y8-2、M6-3。
以分離出的致病率在50%以上的4種菌株為藥劑防治對象,進行室內(nèi)藥劑測定,結(jié)果表明,不同濃度的多菌靈對遠志根腐病的病原菌整體抑制效果很差(圖1),其中,對Y8-2菌株幾乎無抑制效果;對Y2-1、Y6-3的抑制效果在最高濃度450倍稀釋時抑菌率僅分別為21.35%、12.55%,低濃度時對其無法抑制;對M6-3菌株稀釋450倍時抑制率最高為32.57%,且隨著濃度逐漸降低抑制效果變差。
不同濃度的苯醚甲環(huán)唑?qū)h志根腐病的病原菌整體抑制效果好(圖2),最高濃度1 000倍稀釋時對4個菌株的抑制率均高于70%,對菌株Y8-2、Y6-3、M6-3和Y2-1的抑制率依次為88.07%、85.67%、85.59%、73.07%;不同稀釋倍數(shù)對Y6-3和Y8-2菌株的抑制率影響較小,平均抑菌率分別為84.98%、84.19%,均高于84%;1 500倍稀釋時對菌株Y2-1、M6-3的抑制率下降明顯,抑菌率分別為43.69%、61.26%。4個菌株中,對Y2-1的整體抑制效果最差。
不同濃度代森錳鋅對遠志根腐病整體抑制效果較差(圖3),其中,最高濃度450倍稀釋后對Y2-1的抑菌率最高,僅為44.88%;隨著濃度降低,抑菌率逐漸降至1.37%;對其他3個菌株的抑制率均低于20%,其中,對M6-3和Y6-3的菌株幾乎無抑制作用,最高濃度時,抑菌率僅分別為7.86%、6.25%。
不同濃度甲基立枯磷對遠志根腐病整體抑制效果較好(圖4),最高濃度對Y6-3、Y2-1、M6-3和Y8-2這4個菌株的抑制率均高于50%,分別依次為64.75%、65.77%、57.88%、52.47%,且對4個菌株的抑制趨勢相同,隨著濃度的下降,抑菌率逐漸下降,當(dāng)稀釋倍數(shù)為750倍時,對菌株Y2-1、Y6-3、Y8-2的抑制率下降顯著,抑菌率分別為18.91%、22.53%、26.44%。
供試的4種殺菌劑均對遠志根腐病的4種病原菌菌絲的生長有一定的抑制作用,其中,苯醚甲環(huán)唑?qū)Ω〉囊种坡首罡撸? 000倍稀釋后抑制效果最好,對菌株Y8-2、Y6-3、M6-3和Y2-1的抑菌率分別達到了88.07%、85.67%、85.59%、73.07%;甲基立枯磷次之,稀釋250倍后,對菌株Y6-3、Y2-1、M6-3和Y8-2的抑制率分別為65.77%、64.75%、57.88%、52.47%;多菌靈和代森錳鋅對菌絲的抑制效果較差。根據(jù)菌株的致病性強弱,對Y6-3、Y2-1菌株,用苯醚甲環(huán)唑1 000倍液、甲基立枯磷250倍液都可以很好抑制菌絲生長;對于Y8-2、M6-3菌株,苯醚甲環(huán)唑1 000倍抑制效果好。
根腐病是根莖類藥用植物栽培過程中高發(fā)的一類病害,它具有易傳染、致死率高、防治難度大等特點[8]。近年來,對遠志的進一步研究發(fā)現(xiàn),其有保護神經(jīng)、增強記憶、抗炎、抗抑郁等多種藥理作用[9-20],使其在發(fā)現(xiàn)新的藥物方面發(fā)揮重要作用,因此,對遠志的需求量逐年增長,而遠志根腐病的暴發(fā)是制約遠志產(chǎn)量的重要影響因素之一。遠志根腐病的發(fā)病首先表現(xiàn)在根莖相連的地表位置,引起地下部分腐爛,地上部分葉片發(fā)黃、植株干枯、萎蔫。農(nóng)民一味追求遠志的產(chǎn)量,長期濫用農(nóng)藥,使病原菌的抗藥性增加,防治效果降低,生態(tài)系統(tǒng)被破壞,致使藥材減產(chǎn)、農(nóng)藥殘留超標、品質(zhì)下降。因此,尋找引起遠志根腐病的主要致病菌,根據(jù)病原菌特性,篩選出合理安全防治遠志根腐病的殺菌劑至關(guān)重要。
目前,對根莖類藥用植物的防治大部分都以化學(xué)農(nóng)藥防治為主。單一的化學(xué)防治對遠志根腐病病原菌在一定時間內(nèi)可能會有較好的殺菌效果,但是長時間使用同一種化學(xué)殺菌劑,會使病原菌產(chǎn)生一定抗藥性,后期無法達到預(yù)期的防治效果。從食用安全角度出發(fā),應(yīng)當(dāng)交替使用不同種類、濃度的殺菌劑,避免產(chǎn)生抗藥性。在種植過程中,遇到根腐病大暴發(fā)時,嚴重影響農(nóng)民經(jīng)濟收入,可以合理適當(dāng)使用殺菌劑。但由于遠志的經(jīng)濟效益較高,農(nóng)民在種植過程中,為了利益往往過量使用殺菌劑,造成農(nóng)藥殘留,污染生態(tài)環(huán)境,而使用生物防治的方法可以很好地避免這些問題。目前,白術(shù)、黃芪、黨參等已在生物防治上取得了一定研究成果,生物防治的這一優(yōu)點,受到廣泛重視并發(fā)揮著越來越重要的作用[21]。本研究下一步也將繼續(xù)朝著生物防治的方向,對遠志根腐病的生物防治進行研究。