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中药丹参来源于唇形科鼠尾草属植物丹参(Salvia miltiorrhiza.)的干燥根及根茎[1],其药效确切、临床应用范围广泛,在治疗心脑血管疾病方面发挥着重要作用,是我国常用大宗药材之一[2-3]。目前以丹参为原料的中成药已有100余种[3],随着其年需求量的增加,种植面积也在不断扩大。中药丹参以栽培品为主,其主要产区为山东、四川、河南、山西、河北等地,其中山东种植面积达30余万亩[4⇓-6](1亩≈666.67 m2)。随着丹参种植密度逐年增大及连年复种,由此带来的各种病虫害问题日益加剧,严重制约了丹参品质提高及产业发展[7-8]。丹参的常见病害有10种,涉及近20种病原菌,其中地上部病害为叶斑病、红叶病、叶枯病、茎基腐病、病毒病和黄萎病等,地下部病害为根腐病、枯萎病、白绢病、疫病、紫纹羽病、根结线虫病及菌核病等[9⇓⇓-12]。为减少发病率,保证丹参的产量及质量,生产中大部分采取化学药剂方法进行防治,一般通过药剂蘸根、移栽前土壤处理及生长期处理等方式防治病害发生与控制传播[8-9,12]。
目前用于中药病害防治的农药近百种[13],农药与药材质量、环境之间的矛盾也日益突出。一方面药农对病害种类及其防治、发病规律缺乏科学认识;另一方面国家缺乏丹参农药登记制度和指导性准则,两方面原因造成药农时常盲目、过量、滥用农药,加剧了丹参发病频率及受害面积,使生态环境压力增加,同时也导致药材农残超标[7,13-14],据报道在丹参中检测到的农药种类高达229种之多[15⇓-17]。因此,明确丹参病害类型及发病规律,从种植环节控制农药使用对于丹参的生产、加工及临床用药安全都有着积极影响。本研究对山东省内丹参主要生产区域济南、临沂、日照、泰安等地的多个种植基地及农资经营单位的丹参种植情况进行了调研,对丹参生产中常见病害种类进行总结;同时对其发生规律、常见用药种类、使用方法、农药残留检测现状及丹参农药使用中存在的问题进行了归纳,旨在为丹参生产中防治病害发生、科学规范用药提供依据,促进丹参农业生产的绿色可持续发展。
1 材料与方法
2021年3月至2021年11月期间通过走访调查、数据收集及文献调研相结合的方式开展研究。主要针对丹参生长过程中常见病害及常用农药种类、化学成分、用药规律和特征等进行调查记录,调查区域覆盖临沂蒙阴、平邑、莒南,济南莱芜、平阴,日照莒县、五莲,泰安新泰等丹参主产区,调查面积约1万亩(其中头茬丹参8 000亩,重茬丹参2 000亩),共调研种植主体55家,涵盖种植企业12家、专业合作社10家、种植户23家,农资销售主体10家。
采用田间调查法系统调查丹参常见病害发病情况,各调查地随机选取5个点,每点随机取100株丹参,统计病害种类及发病率。同时通过中国知网(
2 结果与分析
2.1 丹参常见病害
调查发现,头茬丹参病害种类及发病率均较低,重茬丹参常见地上部病害主要有叶斑病、红叶病、叶枯病、茎基腐病、病毒病和黄萎病等,常见地下部病害为根腐病、枯萎病、白绢病、疫病、紫纹羽病、根结线虫病及菌核病等,病原菌、危害症状及病害发生规律见表1。
表1 丹参常见病害调查表
Table 1
| 病害名称 | 病原菌 | 侵染部位 | 类型 | 危害症状 | 发生规律 |
|---|---|---|---|---|---|
| 根腐病 | 腐皮镰刀菌 (Fusariumsolani) 木贼镰刀菌 (Fusariumequiseti) | 根部 | 土传病害 | 发病部位为根部,由须根、侧根开始腐烂,逐渐向主根蔓延致全根腐烂,后期根皮呈纤维状,极易拔出,植株地上部分枯萎 | 在丹参整个发育期均可发生,传播蔓延速度快。病原菌以菌丝体、厚垣孢子在种根和土壤中越冬,以根毛及根部伤口侵入根系。潜伏期10~15 d,在雨水多、土壤湿度大及种植过密过大时蔓延迅速,危害严重[9,18] |
| 枯萎病 | 尖孢镰刀菌 (Fusariumoxysporum)等 | 根和茎基部 | 土传病害 | 地上部分矮小,叶片发黄变褐,枝茎枯萎,中午出现萎蔫症状,早晚恢复,发病3~5 d后植株枯萎死亡;根系发育较差,须根较少,严重时变褐腐烂;主茎及主根维管束变褐 | 以菌丝体、厚垣孢子或菌核越冬,成为翌年的初侵染源。该病多发生在5~10月份,在7~8月高温多雨季节,雨水多、湿度大,排水不良及重茬地等发病重[19] |
| 疫病 | 恶疫霉 (Phytophthoracactorum) | 根及茎叶 | 土传病害 | 发病初期叶片变黄,茎基部水渍状淡黄色色斑后逐渐腐烂,主根表皮水渍状,剥皮可见髓部完全腐烂,有臭味,呈湿腐,潮湿时可产生白色霉状物 | 病菌以菌丝和卵孢子随病残体土壤中越冬。翌年遇雨、灌溉水传播开始侵染。疫病的轻重与雨季的时间、气温高低、雨量大小密切相关[20-21] |
| 白绢病 | 齐整小核菌 (Sclerotiumrolfsii) | 根及茎基部 | 土传病害 | 发病部位由近地面的根茎处开始,分别向地上及地下部蔓延,病部出现一层白色绢丝状菌丝层,并呈放射状蔓延,发病中后期在白色菌丝层中出现黄褐色油菜籽大小的菌核,后期叶片枯萎导致植株死亡 | 病菌以菌丝和菌核附在病种根和土壤中越冬。在高温高湿条件下萌发,通过病苗、土壤或水传播。白绢病在丹参整个生长季节均可发生,一般6~8月份发病严重[9] |
| 菌核病 | 核盘菌 (Sclerotiniasclerotiorum) | 根、茎基部 及芽尖 | 土传病害 | 发病首先由细根逐渐蔓延至主根并出现褐色干腐,伴随病部表面、附近土面及茎秆基部内部产生白色绵毛状菌丝体,后形成灰黑色的鼠粪状菌核。根部维管束变褐色,后期根部腐烂,病株上部茎叶逐渐发黄,最后死亡 | 菌核在土壤或病残体上越冬,当土壤温度在2 ℃时即开始以菌丝侵染发病,随气流传播侵染危害。一般4月下旬发病,5~6月进入发病盛期,8月以后逐渐减轻。当环境温度适宜、湿度高发病严重[9] |
| 紫纹羽病 | 桑卷担子菌 (Helicobasidiummompa) | 根部 | 土传病害 | 发病初期根部表面缠绕白色根状菌索,后菌索转为粉红色至褐色密布根表。根表菌索开始易剥落,后因菌索密集成菌膜,包裹表皮层,质地坚韧,不易剥离。当根部肉质部分腐烂后,剩皮壳和中间的本质化纤维,植株易从土中拔起,地上部枯死 | 病原菌以菌索依附在根系或土壤中越冬,翌年成为初次侵染源。该菌于次年8月初开始发病,雨季及湿度大的土壤中发病严重,一直持续至11月份[22] |
| 叶斑病 | 尚不明确 | 叶片 | 气传病害 | 由丹参下部叶片开始发病,逐步扩展至上部幼嫩叶片。随着病害扩展蔓延,病斑由灰色小点逐渐转为深褐色,近圆形或不规则形状。下雨潮湿天气利于蔓延传播,病斑扩展迅速,严重时密布、融合,叶片变黑、干枯,大量脱落,发病严重的植株枯萎死亡 | 病菌附着在残体中越冬,在丹参整个生育期内均可发病,高温高湿条件下更易发病。该病于5月开始,6~9月份为发病盛期,菌斑融合会造成大量落叶[9,20] |
| 红叶病 | 尚不明确 | 叶片、茎和根 | 气传病害 | 发病初期叶片由叶缘向内逐渐变红,严重时整株均变成紫红色而致枯萎;须根褐变腐烂并蔓延至主根,表皮变黑后致全根腐烂 | 在我国发生较少,报道仅出现在陕西省。该病发作于丹参生长中后期,为全株性病害,叶片紫红、植株枯萎及根系腐烂等症状,发病机制尚不明确[9,23] |
| 叶枯病 | 壳针孢属 (Septoria) | 叶片 | 土传病害 | 由叶片开始发病,出现圆形褐色小斑点后逐渐扩大,严重时叶片呈现焦枯而致植株死亡 | 病原菌以菌丝体及分生孢子的形式存在病残体组织中过冬,翌年春天由其分生孢子萌发并随风雨及流水传播,经植物伤口侵入[12] |
| 根结线虫病 | 南方根结线虫 (Meloidogyne incognita) | 根部 | 土传病害 | 在根部侧根或须根上产生大小不一的瘤状根结,其上再长出细弱的新根致寄主再度染病。地上部因根系吸收养分功能破坏而缺少养分,严重可致植物衰弱、变黄、萎蔫致枯死 | 主要分布在5~30 cm土层内并常以虫卵或2龄幼虫在土壤中随病残体过冬,随后通过病残体、带病土壤、带病种苗等传播[9,24-25] |
对调研区域种植基地的丹参病害发生率进行统计(图1)。结果表明,根腐病、枯萎病、叶斑病和白绢病为其主要病害。其中根腐病作为丹参生产中最重要病害[9],其发病率在调研基地中平均可达28.8%,且该病害常与枯萎病并发,影响丹参的产量及质量,严重制约着丹参生产;白绢病作为苗期的主要病害之一,发病率平均高达23.2%,危害丹参根部,且病菌菌核具有高抗逆性,可在土壤中存活5~6年以上,但在育苗阶段或发病初期尽早防治可以收到较好结果;叶斑病、菌核病及疫病发病率均在16%~20%之间,严重地块可高达50%以上;紫纹羽病、根结线虫病及红叶病发病率较低(图1),但根结线虫病一般会引起丹参减产10%~20%,严重时可达30%以上,同时造成丹参质量的大幅度降低[9]。
图1
2.2 丹参病害防治常用农药
表2 丹参病害防治常用农药
Table 2
| 类别 | 农药名称 | 数量 |
|---|---|---|
| 酰胺类 | 烯酰吗啉、霜脲氰 | 2 |
| 农用抗生素类 | 多抗霉素、嘧啶核苷酸类抗菌素、农抗120、中生菌素 | 4 |
| 微生物源类 | 木霉菌、哈茨木霉菌、阿维菌素、芽孢杆菌、荧光假单胞菌、淡紫拟青霉菌 | 6 |
| 铜制剂 | 波尔多液 | 1 |
| 咪唑类 | 咪鲜胺、多菌灵、甲基硫菌灵 | 3 |
| 有机磷类 | 噻唑膦、辛硫磷 | 2 |
| 甲氧基丙烯酸酯类 | 醚菌酯、嘧菌酯 | 2 |
| 植物源类 | 乙蒜素、苦参碱 | 2 |
| 取代苯类 | 百菌清 | 1 |
| 吡咯类 | 咯菌腈 | 1 |
| 苯胺类 | 氟乐灵、甲霜灵 | 2 |
| 噻唑类 | 三环唑 | 1 |
| 复合制剂 | 甲霜·锰锌、霜脲·锰锌、代森锰锌、退菌特 | 4 |
| 植物生长调节剂类 | 甲哌鎓、多效唑 | 2 |
| 新烟碱类 | 吡虫啉、啶虫脒、噻虫嗪 | 3 |
| 杂环激素型 | 草除灵 | 1 |
| 亚胺类 | 速克灵、菌核净 | 2 |
| 二硫代氨基甲酸酯类 | 威百亩 | 1 |
| 三唑类 | 硅唑咪鲜胺、苯醚甲环唑 | 2 |
| 氨基磺酸类 | 敌克松 | 1 |
| 总计 | 43 |
2.3 丹参农药使用规律
目前对丹参病害防治坚持“预防为主,综合防治”的植保方针,主要通过农业防治和药剂防治相结合的综合防治方法,其中化学防治主要通过土壤消毒、种子/种苗消毒及生长期科学喷施等方式进行,保障药材生产的质量和产量。
2.3.1 土壤消毒
2.3.2 种子/种苗消毒
2.3.3 生长期科学喷施
表3 丹参生长期用药规律
Table 3
| 病害 | 用药习惯 |
|---|---|
| 根腐病 | 50%多菌灵1 000倍液或58%甲霜灵锰锌800倍液或70%甲基硫菌灵、3%多抗霉素、75%代森锰锌或2%嘧啶核苷酸类抗菌素在病株根周围灌根,连续2~3次,每株用药量约200~300 mL,间隔5~7 d |
| 枯萎病 | 发病期可用3%多抗霉素WP和农抗120水剂连续施用2次及以上,间隔10~15 d |
| 疫病 | 发病初期及时喷洒72%杜邦克露或霜脲锰锌(克抗灵)可湿性粉剂800倍液、72%霜脲·锰锌可湿性粉剂800~1 000倍液、58%雷多米尔锰锌可湿性粉剂800倍,连续施用3~4次,间隔7~10 d |
| 菌核病 | 发病初期可喷洒40%菌核净1 500~2 000倍液或50%速克灵1 000~1 200倍液进行防治,连续2~3次,间隔7~10 d。后期使用20%硅唑咪鲜胺及恶霜菌酯,连续2~3次,间隔5~7 d |
| 白绢病 | 72%甲霜·锰锌+50%多菌灵600倍液灌根1~2次,间隔7~10 d |
| 叶斑病 | 发病初期使用3%中生菌素1 000~2 000倍液或20%嘧菌酯、苯醚甲环唑2 000倍液喷或45%咪鲜胺2 000~3 000倍液喷洒叶片正反面,交替施用1~2次 |
| 根结线虫病 | 5%阿维菌素颗粒剂对水稀释成50倍液浇施1~2次 |
| 叶枯病 | 发病初期喷施1%波尔多液,连续2~3次,间隔7~10 d或用50%的多菌灵1 000倍液喷治,连续2~3次,间隔5~7 d |
| 紫纹羽病 | 清除发病霉烂根系,用70%甲基硫菌灵可湿性粉剂或50%多菌灵500倍液灌根进行消毒处理 |
2.4 丹参用药特征分析
结合丹参不同生育期特点及常见病害发病规律进行调查,分析丹参种植中的用药特征。分析发现,每年6至8月份农药使用频率最高(最高可达4次/月),可能是由降雨、气温等因素变化有利于根腐病、叶斑病及白绢病等病害的发生及蔓延;其次为12月至翌年3月,主要用于播种或移栽前土壤的消毒;由于10至11月份丹参地上部枯萎接近采收期,为保证丹参品质及用药安全,距采收前一个月停止施用任何农药。不容忽视的是由于盲目追求产量,在种植过程中存在着农药种类混杂、过量滥用等问题。
2.5 丹参农药残留检测现状
随着近年来中药材产业的蓬勃发展,行业产业标准及绿色体系建设也对中药种植提出了较高的要求,而有关中药材中农药残留问题也成为当前最受关注的热点问题之一。据报道,农药残留问题已成为影响出口、限制中药材国际贸易的主要因素之一[30-31],其中2019年农药残留成为被退回或扣留出口中药材占比最高因素(47%),2020年上半年31批次中药材因农药残留等原因被退回[30],因此丹参作为常用大宗药材之一,农药残留情况尤为值得关注。随着2021年新修订《农药管理条例》[32]的实施,绿色农业理念的逐步推进,新型农药种类的出现对用药管理及检测方法技术提出了新的要求。丹参所用农药从过去的有机氯类等改为新烟碱类(吡虫啉)、咪唑类及植物生产调节剂类(多效唑),因此需要明确丹参农药的使用现状并有针对性地扩大检测种类。目前对丹参农残中有机氯、有机磷、氨基甲酸酯类农药检测技术成熟[15,17,33-34],但杀菌剂类及植物生长调节剂类较少,需要进一步加强对这些类型农药的检测。
3 讨论
(1)缺乏丹参农药登记
通过查询中国农药信息网(
(2)生物防治的推广程度低
(3)缺乏绿色标准化生态种植体系的建立
综上所述,丹参生态种植技术、生物防治及抗病品种的选育研发工作需要进一步加强,其次需要逐步完善丹参农药登记制度,明确丹参病害使用药剂型和用量,规范丹参农药使用准则。在此基础上,通过技术培训及“产学研”方式等推广高效替代农药、生物农药和生态种植技术等多种举措,促进丹参产业健康稳定发展。
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丹参根腐病拮抗细菌筛选、鉴定及生防机理研究
[J].腐皮镰刀菌Fusarium solani造成的根腐病是丹参主要土传病害之一。本研究采用稀释涂布平板法从丹参植株中分离筛选得到一株对根腐病具有良好防治效果的内生拮抗菌株DS-R5，经形态学和分子生物学鉴定为多粘类芽胞杆菌Paenibacillus polymyxa。通过孢子萌发试验、光学显微镜观察、扫描电镜和透射电镜观察，研究菌株DS-R5对腐皮镰刀菌的抑制机制。结果显示，菌株DS-R5抗菌活性物质粗提物对腐皮镰刀菌孢子萌发具有明显的抑制作用；受抑制菌丝发生畸变，菌丝缠绕、断裂，局部出现断裂；扫描电镜观察发现，受抑制菌丝大量断裂，有菌丝碎屑产生，菌丝粗细不一，表面粗糙，有胞内物质泄露；透射电镜观察显示，菌丝体细胞畸形，无完整细胞器存在，胞质外流，内部出现异常空洞。盆栽试验结果显示，菌株DS-R5对丹参根腐病的防治效果达到61.4%。综上，菌株DS-R5对丹参根腐病具有较好的生防潜力，具有进一步开发的前景。
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[本文引用: 2]
目的：通过比对2020版《中国药典》规定的5种植物类供试品处理方法，建立一种能准确检测丹参中33种农药残留的LC-MS/MS与GC-MS/MS分析方法。方法：样品以QuEChERS处理方法为基础，加入临用新配的VC（抗坏血酸）或DTT（二硫苏糖醇），依照方法检测，并在最后浓缩前，加入内标物质，取其中0.5mL注入气相色谱串联质谱仪，按内标标准曲线法计算。过滤液取400μL加入120μL的水，混匀，滤过，注入液相色谱-串联质谱仪，按外标标准曲线法计算。结果：丹参中33种农药残留在10～200ng/mL的校准曲线浓度范围内（以甲胺磷计）线性关系良好，相关系数在0.990～0.999之间；其定量限仅为2020版《中国药典》0212通则要求定量限的1/2～1/15；精密度结果 RSD为2.0%～13.5%；重复性结果 RSD为2.3%～11.4%;33种农药残留的平均加标回收率为72.5%～110.2%。结论：该方法灵敏度高，准确性好，适合于丹参中33种农药残留的测定。
二硫苏糖醇保护-改进的QuEChERS吸附剂净化-超高效液相色谱-串联质谱法测定丹参中30种农药的残留量
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