4种喷雾助剂对解淀粉芽胞杆...11的增效作用及安全性评价_张荣胜.pdf

研究论文doi:10.16801/j.issn.1008-7303.2022.01234 种喷雾助剂对解淀粉芽胞杆菌 Lx-11 的增效作用及安全性评价张荣胜#,张浩#,乔俊卿,于俊杰,齐中强,刘永锋*(江苏省农业科学院植物保护研究所，南京210014)摘 要：为提高解淀粉芽胞杆菌 Lx-11 悬浮剂对水稻白叶枯病的防治效果，通过研究添加 4 种喷雾助剂(有机硅、TM-10、卵磷脂和 SY-6535)对解淀粉芽胞杆菌 Lx-11 含菌量的影响、药液的表面张力和接触角的变化、助剂对水稻生长的安全性影响等，并测定了添加助剂生防菌对白叶枯病的盆栽防治效果以及在水稻叶表定殖动态，最终筛选出适合的喷雾助剂。结果表明：添加卵磷脂的解淀粉芽胞杆菌 Lx-11 悬浮剂的含菌量显著降低；添加有机硅、TM-10 和 SY-6535 均能有效降低悬浮剂的表面张力及其在水稻叶片上的接触角。安全性评价显示，有机硅、TM-10 和 SY-6535 对水稻幼苗生长无影响。盆栽试验结果表明，添加 TM-10 和 SY-6535 后，解淀粉芽胞杆菌 Lx-11 悬浮剂(4.0109cfu/mL)对水稻白叶枯病的防治效果达到 57.70%和56.56%，显著高于未添加助剂的悬浮剂的防治效果；定殖试验结果表明，添加助剂后，解淀粉芽胞杆菌 Lx-11 在水稻叶表的定殖量也显著高于对照处理。关键词:喷雾助剂；解淀粉芽胞杆菌；增效作用；安全性；表面张力；接触角；防治效果中图分类号：S482.92文献标志码：ASynergistic effect and safety evaluation of four kinds of spray adjuvants onBacillus amyloliquefaciens Lx-11 strainZHANGRongsheng#,ZHANGHao#,QIAOJunqing,YUJunjie,QIZhongqiang,LIUYongfeng*(Institute of plant protection of Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,China)Abstract:ToimprovethecontrolefficacyofBacillus amyloliquefaciensLx-11suspensionconcentrateonricebacterialblight,fourkindsofsprayadjuvants(silicone,TM-10,lecithin,andSY-6535)wereselectedinthisstudyandtheireffectsonB.amyloliquefaciensLx-11bacterialcontent,theliquidssurfacetension,contactanglechanges,andthesafetyofricegrowthwereevaluated.Inaddition,thecontroleffectofLx-11strainagainstbacterialblightinthepotexperimentandthecolonizationdynamicsonriceleafsurfaceweredeterminedforanapplicablesprayadjuvant.Theresultsshowedthat收稿日期：2022-04-01；录用日期：2022-10-06；网络首发日期：2022-10-28.Received:April1,2022;Accepted:October6,2022;Published online:October28,2022.URL:https:/doi.org/10.16801/j.issn.1008-7303.2022.0123http:/ CX(20)2002；江苏省重点研发计划(BE2019377).Funding:SupportedbyJiangsuAgriculturalScienceAndTechnologyInnovationFundCX(20)2002;PrimaryResearch&DevelopmentPlanofJiangsuProvince(BE2019377).#并列第一作者(Equalcontribution)：张荣胜，r_；张浩，.*通信作者(Correspondingauthor)：刘永锋，.Theauthorsdeclarethattheyhavenocompetinginterests.农药学学报2023,25(1):158-166http:/Chinese Journal of Pesticide ScienceE-mail:thebacterialcontentofB.amyloliquefaciensLx-11issignificantlydecliningwhentreatedwithlecithinamongfoursprayadjuvants.Silicone,TM-10,andSY-6535effectivelyreducethesurfacetensionofthesuspensionsolutionandthecontactangleonriceleaves.Thesafetyevaluationofriceshowedthatsilicone,TM-10,andSY-6535doesnotaffectthegrowthofriceseedlings.ThepotexperimentresultsshowedthatthecontrolefficacyofbiocontrolbacteriaLx-11(4.0109cfu/mL)againstbacterialblightreaches57.70%and56.56%afteraddingTM-10andSY-6535,whichwassignificantlyhigherthanthatofthesuspensionagentwithoutadjuvants.ThecolonizationexperimentshowedthatthecolonizationofLx-11strainonthericeleafsurfaceissignificantlyhigherafteraddingadjuvantsthanthatofthecontroltreatment.Keywords:sprayadjuvant;Bacillus amyloliquefaciens;synergisticeffect;safety;surfacetension;contactangle;controlefficacy农药在防治农作物病虫草害，保障粮食安全和重要农产品供给上发挥了关键作用。农药药液在喷雾过程中存在农药雾滴漂移、蒸发和流失等现象1-2。此外喷雾农药药液在作物靶标表面会发生弹跳和飞溅行为，药液在靶标表面的润湿性差异也导致药液大量流失，这一系列影响进一步降低农药利用率，进而影响农药的防治效果2-4。因此提高农药利用率及农药在作物表面的沉积量对于农药的减量增效有着非常重要的意义。喷雾助剂是影响药液理化性质的主要因素，添加后可有效提高农药利用率，被广泛应用于草害和虫害的防治5。喷雾助剂的主要类型有植物油类和表面活性剂类。其中植物油类助剂与植物亲和性好，具有生物可降解、安全无毒和药害少等特点6；表面活性剂类助剂可以通过降低表面张力、提高农药药液在靶标上的润湿铺展性能、溶解非极性植物物质(部分叶面角质和蜡质层、细胞壁几丁质)等而达到增效目的7。Xu 等8发现添加甲酯化大豆油后能显著增强水滴在天竺葵蜡质叶片上的铺展面积。徐鹏飞等9发现，添加卵磷脂桶混助剂后，氟啶虫胺腈在有效成分含量为 4575g/hm2时对稻飞虱的防治效果比未添加桶混助剂对应处理的防治效果提高了 9.04%41.77%；Preftakes 等10比较了在 2 种不同剂型(悬浮剂和可湿粉剂)的多杀菌素产品中分别添加助剂 Maximizer和 Powerlock，均可有效降低喷洒过程中药液的损失。杨帆等11将有机硅稀释 1000 倍后与烯酰吗啉混用，发现有机硅可显著提高烯酰吗啉对莴苣霜霉病的防治效果；张伟等12研究发现，杰效利、喜施和丝润 3 种新型有机硅助剂稀释 5003000 倍液后喷施，会对大樱桃红灯品种产生不同程度的药害，且药害程度和药害果率随着助剂添加量提高而增加。目前喷雾助剂已经广泛应用于除草和杀虫领域，而在微生物杀菌剂方面的应用鲜有报道。芽胞杆菌 Bacillussp.可以通过分泌抗菌物质、营养和空间竞争、诱导植物产生抗病性等多种机制来防治植物病害13。目前登记的剂型以可湿性粉剂和悬浮剂为主14，传统剂型农药利用率低，润湿效果不佳。生防菌 Lx-11 是由江苏省农业科学院植物保护研究所水稻病害研究室前期筛选获得的一株解淀粉芽胞杆菌，对白叶枯病和条斑病具有良好的防治效果15。随着自走式喷杆喷雾机、农用无人机等喷雾器械在农业生产中的大面积应用，为进一步提高解淀粉芽胞杆菌对病害的防治效果，我们研究了不同种类的 4 种喷雾助剂(有机硅、TM-10、SY-6535 和卵磷脂)对解淀粉芽胞杆菌 Lx-11 含菌量的影响，测定其表面张力和接触角的变化，并研究其对水稻幼苗生长等安全性，选取最适喷雾助剂测定其防治效果和对解淀粉芽胞杆菌定殖的影响，旨在为生防芽胞杆菌的田间高效应用提供理论依据。1 材料和方法 1.1 试验材料病原菌菌株：水稻白叶枯病菌Xanthomonasoryzaepv.oryzaeZ17316，由江苏省农业科学院植物保护研究所水稻病害研究团队提供。种子液培养基(YPG)：葡萄糖 5.0g，胰蛋白胨 5.0g，酵母浸膏 5.0g，用去离子水定容至1000mL，用 1mol/LNaOH 调节pH=7.0。固体培养基(YPGA)是在种子液培养基的基础上加入17.0g琼脂粉。马铃薯蔗糖琼脂培养基(PSA)：No.1张荣胜等:4 种喷雾助剂对解淀粉芽胞杆菌 Lx-11 的增效作用及安全性评价159蔗糖 20.0g，马铃薯 200.0g，琼脂 17.0g，用去离子水定容至1000mL，用1mol/LNaOH调节pH=7.0。供试水稻品种：金刚 30，试验期内温室内灌水、施肥条件一致。药剂：解淀粉芽胞杆菌 Lx-11 悬浮剂(BacillusamyloliquefaciensLx-11SC)，江苏省苏科农化有限责任公司。供试喷雾助剂的类型、有效成分及厂家见表 1。1.2 试验仪器DCAT11EC 全自动表面张力仪(DatePhysicsInstruments)；JC2000C 接触角测试仪(上海中晨数字技术设备有限公司)。1.3 试验方法1.3.1喷雾助剂临界胶束浓度(CMC)的确定将供试喷雾助剂配制成质量浓度分别为 62.5、125、250、500、1000、2000、4000 和 8000mg/L 的溶液，利用全自动表面张力仪测定其表面张力()，每处理重复测定 5 次。利用 Origin2019b 绘制-lg 图像，曲线转折点即为该助剂的 CMC17。1.3.2喷雾助剂对解淀粉芽胞杆菌 Lx-11 含菌量和菌落生长的影响按照 4 种助剂各自 CMC 值200%的用量添加到 Lx-11 悬浮剂，分别在 1、30 和 90d 时吸取1mL 悬浮液，用无菌水稀释106、107、108倍后分别涂于YPGA 平板上，取等体积未添加助剂的 Lx-11 悬浮剂作为对照，于36培养，每处理3次重复，于 1224h 后观察平板上 Lx-11 的菌落数，并计算菌落形成单位(cfu)18，评估喷雾助剂对悬浮液中含菌量的影响。喷雾助剂对菌落生长的影响：分别吸取 5L添加上述助剂的悬浮液，滴于 YPGA 平板中央，置于 36 下培养，每处理3次重复，分别在 3d和 5d 观察菌落大小，评估喷雾助剂对菌落生长的影响。1.3.