5 種中藥復(fù)方水提液對稻瘟病的抑菌活性與防效研究

尹愛武，李小娟，李姝萍，李 杰，肖友倫

（1.湘潭醫(yī)衛(wèi)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 湘潭 411104；2.湖南省植物保護(hù)研究所，湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410125）

水稻是世界上重要的糧食作物，全球約半數(shù)人口以稻米為主糧[1]。稻瘟病是水稻生產(chǎn)過程中極具毀滅性的病害之一，該病每年可導(dǎo)致全球水稻減產(chǎn)10%～35%[2]。20 世紀(jì)90 年代以來，我國每年稻瘟病發(fā)生面積都在333 萬hm2以上，年損失稻谷數(shù)萬噸，湖南省稻瘟病的年發(fā)生面積在33萬hm2左右[3]。當(dāng)前，選用抗病品種和施用化學(xué)農(nóng)藥是防治水稻稻瘟病的主要措施。但是，由于各稻區(qū)稻瘟病菌生理小種組成與優(yōu)勢小種類型不同，加之稻瘟病菌生理小種的高度變異性，導(dǎo)致抗病品種的利用受到地域性與時(shí)效性的限制[3-4]。而長期的化學(xué)農(nóng)藥防治可導(dǎo)致環(huán)境污染、農(nóng)藥殘留及病菌抗藥性等一系列問題，進(jìn)而影響人類健康[5]。因此，急需尋求一種高效、無毒、無殘留、無污染的新藥劑，以彌補(bǔ)抗病品種利用的劣勢、緩解因使用化學(xué)農(nóng)藥帶來的問題。

應(yīng)用中草藥植物及其提取物防治植物病害具有安全性高、環(huán)保甚至無毒等優(yōu)點(diǎn)，因此歷來受到研究者的青睞。我國應(yīng)用中草藥防治植物病害的歷史悠久，漢代的《禮記》以及南北朝時(shí)的《齊民要術(shù)》中都有關(guān)于利用中草藥植物殺菌的史料記載，《本草綱目》中也記載了百部、藜蘆、艾葉等大量有抑菌作用的中草藥植物[6]。至近現(xiàn)代，隨著植物病理學(xué)科及中藥學(xué)科的發(fā)展，應(yīng)用中草藥防治植物病害的研究取得了一些突破。相關(guān)研究表明，麻黃、細(xì)辛、白頭翁、老姑草、苦膽草、黃良、大蒜、洋桃、苦參、厚樸葉等對植物病原真菌的菌絲生長具有明顯的抑制作用；大蒜、金香草、荊芥穗、洋蔥、龍芽草、牙刷草、黃連、苦參等能抑制植物病原細(xì)菌的生長[7-9]。目前，中草藥及其提取液在抑制水稻病原菌及防治水稻病害等方面的研究也取得了一些進(jìn)展[10-12]。不過，這些研究大多停留在室內(nèi)抑菌試驗(yàn)階段，較少有在溫室或大田實(shí)際應(yīng)用的報(bào)道。而且，上述研究均是針對單一中草藥植物，利用多種中草藥植物或中藥復(fù)方開展水稻病害防治的研究尚未見報(bào)道?；谖墨I(xiàn)報(bào)道與前期的研究結(jié)果，項(xiàng)目組設(shè)計(jì)了5 種中藥復(fù)方，先在室內(nèi)開展稻瘟病菌的抑菌試驗(yàn)，然后實(shí)際應(yīng)用到水稻葉瘟的田間防治中，以篩選出室內(nèi)抑菌效果與田間葉瘟防治效果均較好的中藥復(fù)方，為稻瘟病的防治提供新的途徑與思路。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試菌株為稻瘟病菌菌株19TJ8-1，是2019 年從湖南桃江稻瘟病圃采集的穗頸瘟標(biāo)樣中分離而來，屬于ZB15 生理小種，由湖南省植物保護(hù)研究所保存并提供。

試驗(yàn)設(shè)置了5 種中藥復(fù)方，分別為：F1，苦參、黃柏、地膚子、茵陳、側(cè)柏葉；F2，龍膽草、益母草、大腹皮、龍葵、桑葉、博落回；F3，扁蓄、大黃、虎杖、千里光、百部、苦參、地膚子、茵陳、蒼耳子；F4，丁香、蒼耳子、姜黃、高良姜、肉桂、蒼術(shù)、艾葉；F5，苦參、黃柏、地膚子、丁香、蒼耳子、蒼術(shù)、艾葉。供試化學(xué)農(nóng)藥為40%稻瘟靈乳油。

供試水稻品種為湘晚秈11 號，是高感稻瘟病品種，由湖南省植物保護(hù)研究所提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 中藥復(fù)方水提取母液的制備 先將這5 種中藥復(fù)方按比例調(diào)配（每味中藥的重量百分比相等），然后磨成粉劑，再加8 倍重量的水加熱回流提取1.5 h，過濾后的水提取液即為母液，保存在4℃冰箱中備用。

1.2.2 中藥復(fù)方水提取液對稻瘟病菌菌絲生長的抑制作用測定 采用病菌生長速率法測定中藥復(fù)方水提取液對稻瘟病菌菌絲生長的抑制作用，具體步驟如下：將滅菌的中藥復(fù)方水提取母液，按終濃度1%、2%、10%加入溶化后的馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基中，待冷卻至50℃左右再倒入滅菌培養(yǎng)皿中，裝有培養(yǎng)基的平板完全冷卻凝固后備用；以加入相應(yīng)體積的滅菌水作為空白對照。將直徑5 mm 左右的稻瘟病菌菌絲塊置于每個(gè)平板的正中央，然后放入28℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，待滅菌水對照的菌絲布滿平板時(shí)，用十字交叉法測量各藥劑處理平板的菌落直徑，每個(gè)處理重復(fù)3 次，最后計(jì)算各中藥復(fù)方不同濃度處理的平均抑菌率。抑菌率=（空白對照菌落直徑-處理菌落直徑）×100%/空白對照菌落直徑。

1.2.3 中藥復(fù)方水提取液防治水稻葉瘟的田間試驗(yàn)方法 （1）試驗(yàn)設(shè)計(jì)與田間管理：試驗(yàn)在湖南桃江稻瘟病圃進(jìn)行，水稻采用直播方式于2022 年5 月30 日播種。試驗(yàn)共設(shè)7 個(gè)處理，包括5 種中藥復(fù)方（參考1.2.2 試驗(yàn)選擇水提取液濃度）、化學(xué)農(nóng)藥對照稻瘟靈及清水對照等，每個(gè)處理重復(fù)3 次，共計(jì)21個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為12 m2，隨機(jī)分布。試驗(yàn)田整個(gè)生長季節(jié)只防治蟲害與草害，不施用防治病害的其他農(nóng)藥。（2）施藥、葉瘟調(diào)查與分級：各藥劑采用噴霧法在葉瘟發(fā)生初期第1 次施用，每隔7 d 噴施1次，連續(xù)噴施3 次，最后1 次施用后第7 天進(jìn)行病害調(diào)查。葉瘟調(diào)查與分級標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T 17980.19—2000 農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（一）殺菌劑防治水稻葉部病害 執(zhí)行。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用Excel 軟件和DPS v18.10 軟件處理相關(guān)數(shù)據(jù)，采用Ducans 新復(fù)極差法對5 種中藥復(fù)方不同濃度水提取液對稻瘟病菌的室內(nèi)抑菌效果及其對水稻葉瘟的田間防效進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 5 種中藥復(fù)方水提取液對稻瘟病菌的抑制作用

5 種中藥復(fù)方的水提取液稀釋不同倍數(shù)后對水稻稻瘟病菌菌絲生長的抑制作用見表1。結(jié)果顯示，中藥復(fù)方水提取液濃度越高對稻瘟病菌的抑制作用越明顯；不同濃度條件下，5 種中藥復(fù)方的水提取液以F3 對稻瘟病菌的抑制效果最好，10%濃度下對稻瘟病菌菌絲生長的抑制率達(dá)50.0%，1%濃度下抑制率也有13.5%；F2 的抑制效果次之，其后依次為F5 和F1，F(xiàn)4 的抑制效果最差，10%濃度下抑制率僅為26.9%。

表1 不同濃度條件下5 種中藥復(fù)方的水提取液對稻瘟病菌的抑制效果

2.2 5 種中藥復(fù)方水提取液對葉瘟的防治效果分析

由表1 可知，中藥復(fù)方水提取液濃度為10%時(shí)效果較好，故選擇該濃度用于水稻葉瘟的田間防治試驗(yàn)，同時(shí)以生產(chǎn)上常用的化學(xué)農(nóng)藥40%稻瘟靈乳油作為對照藥劑，CK 為清水對照，其結(jié)果見表2。結(jié)果顯示，5 種中藥復(fù)方中，復(fù)方F3 的葉瘟病情指數(shù)最低，防治效果最好，為39.3%；其次是F2，防治效果為33.7%；其后依次為F4、F5 與F1。然而，對照藥劑對葉瘟的田間防效高達(dá)71.2%，5 種中藥復(fù)方對葉瘟的防治效果極顯著低于對照藥劑。

表2 不同中藥復(fù)方對水稻葉瘟的田間防治效果

3 結(jié)論與討論

由稻瘟病菌引起的水稻稻瘟病是影響水稻生產(chǎn)的3 大病害之一。該試驗(yàn)基于團(tuán)隊(duì)前期的研究結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，選取5 種中藥復(fù)方開展稻瘟病菌的室內(nèi)抑菌及田間防效研究。結(jié)果表明，復(fù)方F3 對稻瘟病菌菌絲生長的抑制效果最好，可達(dá)50.0%，其次是復(fù)方F2，對菌絲的抑制率為42.3%；田間防治葉瘟的效果與室內(nèi)抑菌試驗(yàn)結(jié)果基本一致，防治效果最好的復(fù)方F3，其次是F2，對水稻葉瘟的防治效果分別為39.3%和33.7%，但極顯著低于化學(xué)藥劑40%稻瘟靈乳油對水稻葉瘟的防治效果（71.2%）。這表明項(xiàng)目組篩選的中藥復(fù)方在稻瘟病防治方面具有一定的應(yīng)用潛力，但其田間實(shí)際應(yīng)用效果還有待進(jìn)一步提升。

研究表明，丁香的乙醇提取物對水稻惡苗病菌、紋枯病菌的抑菌率均達(dá)100%；細(xì)辛的乙醇提取物對水稻紋枯病菌、惡苗病菌的抑菌率分別達(dá)到了95.9%和83.3%；蛇床子的乙醇提取物對水稻惡苗病菌的抑菌率也達(dá)到了86.4%[13]。另外，艾葉的乙醇提取物對水稻紋枯病菌的菌絲生長抑制率也大于90%[14]；百部提取物醇-乳油溶液對稻胡麻葉斑病菌、立枯絲核菌、惡苗病菌均有抑制作用[15]。此外，歐時(shí)蘿、樹胡椒、野香草、白香、滇香、兩面針、土荊芥、萬壽菊、香茅、香葉、花椒、九里香、毛麝香、肉桂、茴香等的提取物對水稻稻瘟病菌的抑制率均超過80%[10-12]；新疆地區(qū)的多枝檉柳對稻瘟病菌的孢子萌發(fā)也表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制作用[16]。然而，這些報(bào)道主要涉及單種中草藥的乙醇提取物對植物病原菌的室內(nèi)抑制作用，而試驗(yàn)主要針對中藥復(fù)方開展研究，篩選出的復(fù)方F3，其成分為扁蓄、大黃、虎杖、千里光、百部、苦參、地膚子、茵陳、蒼耳子，其水提取液對稻瘟菌菌絲生長表現(xiàn)出較好的抑制作用，大田防治葉瘟?xí)r也表現(xiàn)出一定的效果。但是，復(fù)方F3 對田間葉瘟的防效仍顯著低于對照化學(xué)藥劑稻瘟靈，可能還需要對中藥復(fù)方的組合作進(jìn)一步優(yōu)化，或利用乙醇、乙醚、乙酸乙酯、丙酮等其他溶劑來萃取抑菌成分，看是否可以提高其田間防效。下一步研究也將對復(fù)方F3 的有效抑菌活性成分進(jìn)行鑒定，并解析其抑制稻瘟病菌菌絲生長的作用機(jī)制，以期為中草藥源生物農(nóng)藥的研制和開發(fā)提供依據(jù)。