CN113100240B - 一种诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂及其制备方法和应用，所述诱抗剂为水溶液，且按浓度包括橙皮素5‑25g/L、木犀草素7.5‑25g/L、磷脂0.5‑5g/L、有机硅助剂25‑50ml/L。上述诱抗剂是将橙皮素、木樨草素用乙醇溶解，将磷脂溶解于水中，然后混合并加入有机硅助剂，蒸发去除乙醇溶剂，再加水补至预定浓度即得。本发明将橙皮素、木犀草素、磷脂和有机硅助剂联合作为诱导茄科植物抗青枯病的诱抗剂原料，对番茄、马铃薯、烟草等多种茄科作物的青枯病均具有非常好的诱抗效果。

Description

一种诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于植物病害诱抗剂技术领域，特别是诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂。
背景技术
由青枯劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的青枯病是作物上最严重的土传病害之一，其寄主范围包括54个科的450余种植物。在我国，番茄、马铃薯、烟草等茄科作物是青枯菌的主要寄主植物。据报道，番茄青枯病在长江以南地区的发病率为10％-80％；马铃薯青枯病引起的产量损失一般为10％-15％，严重发生时可达80％，甚至100％；烟草青枯病在我国14个烟草种植省份都有发生，发病率通常为15％-35％，有时可达75％以上，产量损失通常为50％-60％，严重发生时绝产。因此，茄科作物青枯病的防控势在必行。
选育高抗品种是防治茄科作物青枯病既有效又简便的途径。然而，选育的高抗品种和高产优质之间的矛盾始终是高抗品种难以在田间推行的重要原因。化学药剂的大量应用不仅威胁了环境和农产品安全，还引起抗药性的产生，刺激病菌变异，使青枯病的防治工作愈来愈困难，药物的防治效果愈来愈差。以拮抗菌为主的生物防治是近年来防治青枯病的主要措施之一。然而，由于土壤微生态环境的复杂性，施用的拮抗菌往往无法定殖，从而不能很好地发挥其生防功能，致使其抑菌功能和控病作用难以显现。
研究表明，植物本身存在自然免疫抗性和诱导抗病性，可帮助植物抵抗细菌等的侵染。其中，植物诱导抗病性又称系统获得抗病性，是植物在一定的生物或非生物因子的刺激或作用下，激发植物内部的免疫机制，诱导植物产生抗性。目前，利用外在的诱导子或激发子诱导和激发植物诱导抗病性被认为是植物保护的新技术和新途径。
现有技术中，论文“几种植物源化合物对青枯菌的抑制作用及机理研究”(于艳梅)中公开了采用原儿茶醛、香荆介酚、香豆素和白藜芦醇四种化合物对青枯雷尔氏菌的抑制活性较好，并测定了这四种化合物的最小抑菌浓度。论文“有机硅肥对云烟87产质量的影响”(舒照鹤等，浙江农业科学，2020年第61卷第9期，1762-1764)中公开了采用有机硅肥在青枯病上的作用表现为抗性诱导，可提高烟草的抗旱能力，表现为果胶质和纤维素显著增加，烟叶的机械抗性增强，其作用机理可能来源于以减小气孔导度为主的锁水抗旱作用。中国专利申请CN110839643A公开了一种防治植物病害的农药组合物及其制备方法，所采用α-香树脂醇乙酸酯、木犀草素两种有效成分可以有效促进农药对黄瓜白粉病、稻纹枯菌、棉花枯萎菌、辣椒青枯病菌等病菌的防治增效作用。然而，这些化合物的诱抗效果较为有限。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂，具体通过以下技术实现。
一种诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂，所述诱抗剂为水溶液，且溶质按浓度包括橙皮素5-25g/L、木犀草素7.5-25g/L、磷脂0.5-5g/L、有机硅助剂25-50ml/L。
本发明提供的上述诱抗剂使用橙皮素、木犀草素、磷脂和有机硅助剂四种物质联用，尤其是首创性地将橙皮素和木犀草素作为抗青枯病的诱抗剂。橙皮素和木犀草素均为类黄酮化合物，本发明的发明人偶然发现，同时施用橙皮素和木犀草素可使木质素在细胞壁沉积，植物形成抵御病原菌侵染的物理屏障，还可进一步激发寄主植物中苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶等防御酶的活性，诱导植物系统获得更强的抗病性，提高植物抵御病原菌的能力。磷脂主要包括卵磷脂、脑磷脂等磷脂类化合物，是生物膜的重要组成部分，施用磷脂可以有效补充植物生长过程中所消耗的磷脂，避免植物细胞处于营养缺乏状态，提高细胞活性和功能。有机硅助剂有利于橙皮素、木犀草素和磷脂快速渗透进入植株的根部和叶片，更好地发挥橙皮素、木犀草素的诱抗作用以及磷脂的磷脂补给作用。有机硅助剂使用市面上常见的农用有机硅即可。
优选地，所述诱抗剂的溶质按浓度包括橙皮素15g/L、木犀草素12.5g/L、磷脂2.5g/L、有机硅助剂40ml/L。
更优选地，所述磷脂为卵磷脂、脑磷脂中至少一种，或是含有卵磷脂和/或脑磷脂的大豆磷脂。
本发明还提供了上述诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取橙皮素粉末、木犀草素粉末混合后按重量比1:0.3-0.5加入乙醇中混合溶解，得混合溶液Ⅰ；
S2、称取磷脂粉末溶解于水中，得混合溶液Ⅱ；
S3、将所述混合溶液Ⅰ、混合溶液Ⅱ混合形成混合溶液Ⅲ；
S4、在混合溶液Ⅲ中加入有机硅助剂搅拌均匀，去除无水乙醇，再加水补足至预定浓度即得诱抗剂成品。
上述步骤S4中，无水乙醇的去除方法可以采用常用的减压蒸馏或是其它能够将无水乙醇蒸发去除的方法。
本发明还提供了上述诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂的使用方法，包括以下步骤：
P1、基质拌剂：茄科作物育苗时，将诱抗剂加入育苗基质或育苗水中，诱抗剂与育苗基质/育苗水的比例为1:100-120，正常播种；
P2、灌根施用：茄科作物移栽时，取诱抗剂加入水中，诱抗剂和水的比例为1:50～60，按100ml/株的方式进行植株根部浇灌；加水后的诱抗剂喷洒液的浓度为橙皮素0.10-0.50g/L、木犀草素0.15-0.50g/L、磷脂0.01-0.10g/L、有机硅助剂0.5-1ml/L；相应的，优选浓度为橙皮素0.30g/L、木犀草素0.25g/L、磷脂0.05g/L、有机硅助剂0.8ml/L；
P3、叶面喷施：茄科作物移栽后第30-35d，取诱抗剂加入水中，诱抗剂和水的比例为1:50-60，按50-80ml/株的方式进行叶片喷雾。
优选地，步骤P1中，诱抗剂与育苗基质/育苗水的比例为1:110；步骤P2和P3中，诱抗剂和水的比例为1:55；步骤P3中，叶片喷雾按60ml/株的方式进行。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
1、本发明将橙皮素、木犀草素、磷脂和有机硅助剂联合作为诱导茄科植物抗青枯病的诱抗剂原料，在业内属于首创；
2、本发明中的诱抗剂对番茄、马铃薯、烟草等多种茄科作物的青枯病均具有非常好的诱抗效果。对番茄、烟草和马铃薯青枯病的相对防效均高于73％。相较于使用苯并噻二唑(BTH)的防效，本发明中的诱抗剂对于番茄青枯病的防效提高了84.00-102.67％，对烟草青枯病的防效提高了53.62-72.04％，对马铃薯青枯病的防效提高了50.02-66.36％，对于控制茄科作物青枯病具有显著作用；
3、本发明提供的诱抗剂除了通过激发茄科作物免疫系统，诱导植物系统获得抗病性以外；还可以及时补充植物细胞营养，提高细胞活性和功能，促进植株健康生长；
4、本发明提供的诱抗剂无毒无害，对环境友好安全，且制备方法简单，具备非常高的实际应用价值。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例和对比例采用的有机硅助剂采购自石家庄久农丰化工科技有限公司生产的农用有机硅。
实施例1
本实施例提供的诱抗剂水溶液，溶质按浓度包括橙皮素15g/L、木犀草素12.5g/L、磷脂2.5g/L、有机硅助剂40ml/L。
本实施例提供的诱抗剂水溶液的制备方法为：
S1、称取橙皮素粉末、木犀草素粉末混合后按重量比1:0.5加入乙醇中混合溶解，得混合溶液Ⅰ；
S2、称取磷脂粉末溶解于水中，得混合溶液Ⅱ；
S3、将所述混合溶液Ⅰ、混合溶液Ⅱ混合形成混合溶液Ⅲ；
S4、在混合溶液Ⅲ中加入有机硅助剂搅拌均匀，去除无水乙醇，再加水补足至预定浓度即得诱抗剂成品。
实施例2
本实施例提供的诱抗剂水溶液，溶质按浓度包括橙皮素5g/L、木犀草素25g/L、大豆磷脂5g/L、有机硅助剂25ml/L。本实施例提供的诱抗剂水溶液的制备方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供的诱抗剂水溶液，溶质按浓度包括橙皮素25g/L、木犀草素7.5g/L、大豆磷脂0.5g/L、有机硅助剂50ml/L。本实施例提供的诱抗剂水溶液的制备方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供的诱抗剂水溶液，溶质按浓度包括橙皮素15g/L、木犀草素12.5g/L、脑磷脂5g/L、有机硅助剂50ml/L。本实施例提供的诱抗剂水溶液的制备方法与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供的诱抗剂水溶液，溶质按浓度包括橙皮素15g/L、木犀草素12.5g/L、卵磷脂0.5g/L、有机硅助剂25ml/L。本实施例提供的诱抗剂水溶液的制备方法与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供的诱抗剂水溶液不含有橙皮素，溶质按浓度包括木犀草素27.5g/L、大豆磷脂2.5g/L、有机硅助剂40ml/L。本实施例提供的诱抗剂水溶液的制备方法与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供的诱抗剂水溶液不含有木樨草素，溶质按浓度包括橙皮素27.5g/L、大豆磷脂2.5g/L、有机硅助剂40ml/L。本实施例提供的诱抗剂水溶液的制备方法与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供的诱抗剂水溶液不含有大豆磷脂，溶质按浓度包括橙皮素15g/L、木犀草素12.5g/L、有机硅助剂40ml/L。本实施例提供的诱抗剂水溶液的制备方法与实施例1相同。
对比例4
本对比例提供的诱抗剂水溶液不含有有机硅助剂，溶质按浓度包括橙皮素15g/L、木犀草素12.5g/L、大豆磷脂2.5g/L。本实施例提供的诱抗剂水溶液的制备方法与实施例1相同。
试验例1：防治番茄(品种为：台湾红圣女)青枯病的效果试验
将上述实施例和对比例的诱抗剂采用以下方法进行使用。
P1、基质拌剂：番茄育苗时，将诱抗剂加入育苗基质或育苗水中，诱抗剂与育苗基质/育苗水的比例为1:110，正常播种；
P2、灌根施用：番茄移栽时，取诱抗剂加入水中，诱抗剂和水的比例为1:55，按100ml/株的方式进行植株根部浇灌；
P3、叶面喷施：番茄移栽后第30d，取诱抗剂加入水中，诱抗剂和水的比例为1:55，按60ml/株的方式进行叶片喷雾。
使用相同量的清水作为空白对照组，使用苯并噻二唑(BTH)作为阳性对照组，验证各实施例和对比例对番茄青枯病的防控效果。每组处理重复3次，每次重复(每小区)60株番茄。在番茄收获期对番茄青枯病发生情况进行了调查，并计算发病率和病情指数。具体试验结果如下表1所示。
表1防治番茄青枯病的效果试验
Figure BDA0002970775260000051
Figure BDA0002970775260000061
从上表1的结果表明，实施例1-5中番茄青枯病发病率为19.44-27.22％，病情指数为3.52-5.25，均显著低于对比例1-4、阳性对照BTH和空白对照。相对于空白对照，实施例1-5的防效为76.45-84.21％，BTH的防效为41.55％；实施例1-5的防效较BTH的防效提高84.00-102.67％。在实施例1-5中，实施例1对番茄青枯病的防效最高。
试验2：防治烟草(品种为：云烟87)青枯病的效果试验
将上述实施例和对比例的诱抗剂采用以下方法进行使用。
P1、基质拌剂：烟草育苗时，将诱抗剂加入育苗基质或育苗水中，诱抗剂与育苗基质/育苗水的比例为1:120，正常播种；
P2、灌根施用：烟草移栽时，取诱抗剂加入水中，诱抗剂和水的比例为1:60，按100ml/株的方式进行植株根部浇灌；
P3、叶面喷施：烟草移栽后第30d，取诱抗剂加入水中，诱抗剂和水的比例为1:60，按80ml/株的方式进行叶片喷雾。
使用相同量的清水作为空白对照组，使用苯并噻二唑(BTH)作为阳性对照组，验证各实施例和对比例对烟草青枯病的防控效果。每组处理重复3次，每次重复(每小区)50株烟草。在烟叶采烤期对烟草青枯病发生情况进行了调查，并计算发病率和病情指数。具体试验结果如下表2所示。
表2防治烟草青枯病的效果试验
Figure BDA0002970775260000062
Figure BDA0002970775260000071
从上表2的结果表明，实施例1-5中烟草青枯病发病率为24.44-31.11％、病情指数为4.20-6.23，均显著低于对比例1-4、阳性对照BTH和空白对照。相对于空白对照，实施例1-5的防效为73.14-81.91％，BTH的防效为46.28％；实施例1-5的防效较BTH的防效提高53.62-72.04％。在实施例1-5中，实施例1对烟草青枯病的防效最高。
试验3：防治马铃薯(品种为：米拉)青枯病的效果试验
将上述实施例和对比例的诱抗剂采用以下方法进行使用。
P1、基质拌剂：马铃薯育苗时，将诱抗剂加入育苗基质或育苗水中，诱抗剂与育苗基质/育苗水的比例为1:100，正常播种；
P2、灌根施用：马铃薯移栽时，取诱抗剂加入水中，诱抗剂和水的比例为1:50，按100ml/株的方式进行植株根部浇灌；
P3、叶面喷施：马铃薯移栽后第30d，取诱抗剂加入水中，诱抗剂和水的比例为1:50，按50ml/株的方式进行叶片喷雾。
使用相同量的清水作为空白对照组，使用苯并噻二唑(BTH)作为阳性对照组，验证各实施例和对比例对烟草青枯病的防控效果。每组处理重复3次，每次重复(每小区)30株马铃薯。在马铃薯收获期对马铃薯青枯病发生情况进行了调查，并计算发病率和病情指数。具体试验结果如下表3所示。
表3防治马铃薯青枯病的效果试验
Figure BDA0002970775260000072
Figure BDA0002970775260000081
从上表3的结果表明，实施例1-5中马铃薯青枯病发病率为21.11-27.78％、病情指数为4.57-6.67，均显著低于对比例1-4、阳性对照BTH和空白对照。相对于空白对照，实施例1-5的防效为74.29-82.38％，BTH的防效为49.52％；实施例1-5的防效较BTH的防效提高50.02-66.36％。在实施例1-5中，实施例1对马铃薯青枯病的防效最高。

Claims (5)

1.一种诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂，其特征在于，所述诱抗剂为水溶液，且溶质按浓度包括橙皮素5-25g/L、木犀草素7.5-25g/L、磷脂0.5-5g/L、有机硅助剂25-50ml/L；
所述的诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取橙皮素粉末、木犀草素粉末混合后按重量比1:0.3-0.5加入无水乙醇中混合溶解，得混合溶液Ⅰ；
S2、称取磷脂粉末溶解于水中，得混合溶液Ⅱ；
S3、将所述混合溶液Ⅰ、混合溶液Ⅱ混合形成混合溶液Ⅲ；
S4、在混合溶液Ⅲ中加入有机硅助剂搅拌均匀，去除无水乙醇，再加水补足至预定浓度即得诱抗剂成品。
2.根据权利要求1所述的诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂，其特征在于，所述诱抗剂的溶质按浓度包括橙皮素15g/L、木犀草素12.5g/L、磷脂2.5g/L、有机硅助剂40ml/L。
3.根据权利要求1或2所述的诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂，其特征在于，所述磷脂为卵磷脂、脑磷脂中至少一种，或是含有卵磷脂和/或脑磷脂的大豆磷脂。
4.权利要求1所述的诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
P1、基质拌剂：茄科作物育苗时，将诱抗剂加入育苗基质或育苗水中，诱抗剂与育苗基质/育苗水的比例为1:100-120，正常播种；
P2、灌根施用：茄科作物移栽时，取诱抗剂加入水中，诱抗剂和水的比例为1:50-60，按100ml/株的方式进行植株根部浇灌；
P3、叶面喷施：茄科作物移栽后第30-35d，取诱抗剂加入水中，诱抗剂和水的比例为1:50-60，按50-80ml/株的方式进行叶片喷雾。
5.根据权利要求4所述的诱导茄科作物抗青枯病的诱抗剂的使用方法，其特征在于，步骤P1中，诱抗剂与育苗基质/育苗水的比例为1:110；步骤P2和P3中，诱抗剂和水的比例为1:55；步骤P3中，叶片喷雾按60ml/株的方式进行。
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