茶轮斑病的绿色防控研究进展

2021-12-02 00:16饶家瑞
农技服务 2021年7期
关键词:多毛斑病茶树

饶家瑞

(贵州省农业科学院 茶叶研究所, 贵州 贵阳 550006)

茶轮斑病是一种广泛分布于世界各地茶园的茶树茶叶病害[1-2],由拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)、新拟盘多毛孢属(Neopestalotiopsis)和假拟盘多毛孢属(Pseudopestalotiopsis)等[3-16]病原真菌引起。茶轮斑病是茶树较为严重的几种病害之一,对茶树老叶或嫩叶尖端造成危害,使叶片出现不规则褐色圆形大斑,后期病斑中央呈灰白色、边缘为黑褐色。为茶园茶轮斑病害的绿色高效防控及深入研究提供参考,对其绿色防控研究进展综述如下。

1 茶轮斑病的侵染过程

茶轮斑病是一种由拟盘多毛孢属真菌引起的茶树茶叶病害,主要危害茶树的老叶或嫩叶尖端,一般夏秋发病较重,冬春发病较轻。茶轮斑病的侵染过程是病菌孢子通过采茶和修整作业造成的茎叶伤口感染发病[17],病菌孢子萌发和菌丝生长的最适温度为25~30℃、pH为5~7,在此条件4 h即可在茶树叶面萌发,下雨和水滴对孢子萌发后的轮斑病发病程度影响较小[18]。病斑初期为黄绿色小点,后渐形成不规则褐色圆形大斑,随着感病时间的延长,病斑直径可达2~3 cm,后期病斑中央呈灰白色、边缘为黑褐色[19]。

2 茶轮斑病的绿色防控措施

2.1 化学农药防控

化学农药又分为无机农药和有机农药。其中,有机农药是一类通过人工合成对有害生物具有杀伤能力的有机化合物。传统有机农药存在高残留和难代谢等问题,为顺应绿色防控需要,目前研发的有机农药普遍具有用量少、活性高的特点,其残留较少,可达到欧盟标准。

郭世保等[20]采用菌丝生长速率法,研究7种化学农药对茶轮斑病菌的抑制活性表明,25%阿米西SC、10%世高水分散粒剂WG、25%丙环唑EC、75%百菌清WP、50%苯菌灵WP、70%甲基托布津WP和80%多菌灵WP的EC50分别为0.094 7 μg/mL、0.125 8 μg/mL、0.343 8 μg/mL、1.801 7 μg/mL、3.063 0 μg/mL、6.964 9 μg/mL和7.040 5 μg/mL;25%阿米西SC、10%世高水分散粒剂WG、25%丙环唑EC、75%百菌清WP和50%苯菌灵WP施用10 d后,病情指数分别为6.21、10.16、11.86、13.85和16.76,防治效果分别为86.96%、81.16%、74.79%、72.38%和62.21%,说明25%阿米西SC的田间防治效果最好。陈雅丽等[14]研究99%恶霉灵悬浮剂、80%代森锰锌可湿性粉剂、70%百菌清可湿性粉剂和50%多菌灵可湿性粉剂4种化学农药对茶拟盘多毛孢的抑制活性表明,其EC50分别为4.79 μg/mL、13.2 μg/mL、2.45 μg/mL和0.03 μg/mL,说明在相同条件下,50%多菌灵可湿性粉剂的用药量最少,毒性相对较低。GILHO等[21]用70%甲基硫菌灵可湿性粉剂、50%氟啶胺乳油、75%百菌清可湿性粉剂、25%联苯三唑醇可湿性粉剂、10%苯醚甲环唑乳油和25%阿米西达乳油进行茶园茶轮斑病田间防效试验显示,其防治效果分别为79%、90%、90%、87%、80%和89%。表明,在以上试验条件下,50%氟啶胺乳油和75%百菌清可湿性粉剂的田间防效最好,25%阿米西达乳油其次,70%甲基硫菌灵可湿性粉剂最差。通过不同地点、不同年限、不同化学农药对茶轮斑病的田间防效试验结果分析,25%阿米西SC、50%多菌灵可湿性粉剂和75%百菌清可湿性粉剂对茶轮斑病均具有较好的防治效果。

2.2 生物农药防控

生物农药又称天然农药,是指利用生物活体(白僵菌、绿僵菌、昆虫病毒、转基因生物和天敌等)或其代谢产物(信息素、生长素、萘乙酸和2,4-D等),针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂。生物农药具有选择性强、对非靶标生物影响较小、对生态环境毒性低、不易产生抗药性和不影响作物产量等特点。生物农药因可降解和低毒的特点而成为田间绿色防控茶轮斑病的新选择[2]。

郭迟鸣等[22]测试6%阿泰灵(寡糖/链蛋白)、0.5%香菇多糖、5%海岛素和3%植物免疫蛋白4种生物农药对茶轮斑病菌(Pseudopestalotiopsiscamelliae-sinensis)的抑制活性表明,以0.5%香菇多糖的抑制效果最好,EC50为2.68 μg/mL;6%阿泰灵其次,为18.63 μg/mL;5%海岛素和3%植物免疫蛋白很低,均大于550 μg/mL。董照锋[23]采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,测试6%春雷霉素可湿性粉剂稀释1 000倍、枯草芽孢杆菌100亿芽孢/g湿性粉剂稀释1 000倍、戊唑醇430 g/L浮剂稀释5 000倍交替使用对茶轮斑病菌菌丝具有抑制活性。王雪[24]研究宁南霉素对贵州茶区茶园轮班病茶假拟盘多毛孢菌菌株的抑制活性表明,EC50为75.92 U/μL。诺沃霉素A是植生链霉菌HEBRC-20821分泌的一种32元大环内脂化合物,具有抑菌活性广和毒性小的特点。黄大野等[19]研究诺沃霉素A在离体条件下对拟盘多毛孢(Pestalotiopsistheae)的离体抑菌活性表明,EC50为2.11 μg/mL;在75 μg/mL和150 μg/mL浓度下,对感染茶轮斑病离体叶片的防治效果分别为68.29%和100%;在2 000 μg/mL和4 000 μg/mL浓度下,诺沃霉素A对茶叶均未产生药害。

2.3 植物源农药防控

植物源农药通常指植物中具有抑菌活性的次生代谢产物[25],是利用植物资源开发的植物性农药,通常称为“中草药农药”,是生物农药的重要组成部分。植物源农药包括从植物中提取的活性成分、植物本身和按活性结构合成的化合物及衍生物。按其有效成分、化学结构及用途可分为生物碱、萜烯类、黄酮类、精油类和光活化毒素。因其具有无残留、无公害和可降解等特点而成为绿色农药的重要研究方向。

崔宏春等[26]研究表明,油茶皂素对茶轮斑病的菌丝生长有明显抑制作用,EC50为30.20 mg/mL,同时低剂量油茶皂素可短时间内抑制其孢子萌发,100 mg/mL对茶轮斑病的防效为74.58%。姚玉仙等[3]通过菌丝速率生长法,测定茶皂素(纯度为20%~40%)和茶多酚(纯度为95%)对分离茶轮斑病菌的抑制活性,其EC50分别为0.044 g/L和297.397 g/L。饶家瑞等[27]采用菌丝生长速率法,测试香草醛、丁香醛、愈创木酚、百里香酚、吲哚、槲皮素、香叶木素、芹菜素、肉桂酸和L-薄荷10个天然产物抗茶轮班病菌的活性表明,100 μg/mL愈创木酚、百里香酚和吲哚的抑菌活性分别为65.33%、82.67%和57.33,优于对照药剂萎锈灵的34.67%;其EC50分别为56.97 μg/mL、33.79 μg/mL和75.42 μg/mL,优于对照药剂萎锈灵的231.52 μg/mL。杨文等[28]研究表明,柠檬醛和香叶醇对茶轮斑病均有一定的抑菌活性,其在500 mg/L、250 mg/L、125 mg/L浓度下的抑菌活性分别为55.38%、21.13%、8.71%和53.36%、21.88%、11.88%。任亚峰[29]研究申嗪霉素对茶轮斑病茶假拟盘多毛孢菌的抑制活性显示,其EC50为11.23 μg/mL。王志坤[30]测试不同浓度武夷菌素对茶轮斑病分生孢子萌发的抑制活性显示,在8.3 mg/L、10.0 mg/L、12.5 mg/L、16.7 mg/L和25.0 mg/L浓度下,武夷菌素浸泡24 h后茶轮斑病分生孢子的萌发率分别为96.5%、90.2%、11.3%、2.2%和0%。

2.4 生防菌和内生菌的生物防控

为保障茶产业绿色、健康发展,缓解化学农药防治带来的农药残留问题,使用内生菌进行病害防控成为了一个新的病害防控研究方向。植物内生菌[31]通常指在健康植物各组织器官内共存的真菌或细菌,其长期伴随植物并影响植物的方方面面。RODRIGUE等[32]调查发现,植物内生菌的形成主要是其丧失了与致病性相关的基因,对宿主没有明显危害的同时诱导植物产生多种与抗病性相关的生化反应从而增加抗病特性。内生菌与植物长期互作共生,形成了帮助宿主抵御外部病原入侵的特点,即是一些植物内生菌的抗病原理[33]。而生防菌进行生物防治主要是利用生物的代谢产物使植物免受病害侵袭[34]。

黄大野等[35]从湖北恩施州鹤峰县茶园茶树根系土壤中分离、筛选出1株生防菌CY30,鉴定其为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis),CY30对茶轮斑病的抑制率达78.82%;被CY30处理过的菌丝与空白对照相比,发生了扭曲和肿胀变形;CY30发酵液分别稀释5倍和10倍后对茶轮斑病的防效分别为77.58%和60.38%;CY30与吡唑醚菌酯、苯醚甲环唑、多菌灵和啶酰菌胺均具有良好的相容性。全基因组测序表明,CY30菌株全长2 494 759 bp,与COG、KEEG和GO等数据库做BLAST比对后发现,CY30可产生Surfactin、Macrolactin、Bacillaene、Fengycin和Difficidin 5种杀菌肽,同时可分泌儿丁质酶,从而实现防治茶轮斑病的效果。洪永聪等[36]研究发现,枯草芽孢菌株TL2产生的次级代谢产物是一种具有抗菌作用的蛋白,对茶轮班病(Pestallozziatheae)的菌丝生长和分生孢子形成均有很好的抑制效果。枯草芽孢菌株TL能通过改变茶树体内超氧化物歧化酶(SOD)的活性,以调节茶树受轮斑病侵染以后的活性氧代谢平衡,诱导茶树对入侵病原产生抗性酶系(如PAL和β-1,3-葡聚糖酶),以限制茶轮斑病的扩散。洪永聪等[37]采用植物表面消毒法,对不同茶树的内生菌进行分离筛选,参照东秀珠[38]方法对目标菌株进行常规鉴定和生理生化测定的结果表明,茶树体内存在大量内生细菌,其中茶叶在接种TL2后对茶轮斑表现出良好的防病效果,且TL2对氯氰菊酯表现出较强的降解能力,可以降低农残,另外TL2可长期在茶树内定殖,以实现长时间防治茶轮斑病。SOONOK等[39-40]从茶树中分离得到枯草芽孢杆菌BD0310,对茶轮斑病菌具有较强的抑制作用。卢声洁等[41]采用梯度稀释法,分离不同茶区茶树根系土壤中的木霉菌,得到35株,再利用平板对峙法和抑菌圈法,筛选出7株与茶轮斑病菌对峙培养拮抗能力大于70%的木霉菌,其中,菌株BLS17112505和DS-GSC-3发酵液对茶轮斑病具有抑菌活性,在田间每次用8 L发酵液喷洒33 m2茶树,抑制率分别为22.17%和70.53%;菌株DS-GSC-3发酵液提高茶叶中氨基酸和儿茶素的含量分别为13.87%和8.92%。

3 小结

茶轮斑病是由原拟盘多毛孢属(Pestalotiopsis)等多种病原真菌引起的茶树常见病害,对茶树叶片有很强的致病性。因此,明确不同茶园引发茶轮斑病的属种,对于合理使用农药进行防治以及研发针对性的绿色农药具有重要意义。目前,茶轮斑病田间防治仍以化学农药为主,虽然其具有高效、快速和效果好等特点,但药物残留造成的毒素积累和代谢慢等已成为制约茶产业绿色健康发展的关键问题。因此,为严格执行《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763-2021),除需继续研制高效低毒的化学农药外,还应研发具有无残留、无公害和可降解等优点的植物源农药,以及研究利用内生菌和生防菌进行茶叶病害防控的相应措施,以实现茶园病害防控的绿色化,为茶产业绿色健康发展提供参考。

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