咪鮮胺、氟環唑及其混配對水稻紋枯病室內 毒力及田間防效

段小莉, 馬 超, 張力卜, 王佰濤, 李佳浩, 徐 梁, 王騰達, 徐 軍, 陳 昶

(中國農業科學院植物保護研究所, 北京中保綠農科技集團有限公司, 北京 100193)

水稻紋枯病又稱云紋病,是由立枯絲核菌Rhizoctoniasolani引起,從水稻秧苗至穗期均可發生的一種常見病害,其中在抽穗期前后發生為盛。該病主要危害水稻葉鞘和葉片,亦可入侵莖稈并蔓延至稻穗部,造成50%左右的減產[1-2],嚴重影響水稻的產量和品質[3-5]。多年來,隨著高產栽培技術的應用和推廣,紋枯病的發生逐年加重,傳統的防治措施和方法已經難以滿足人們對紋枯病的防控要求。采用高效廣譜型殺菌劑混配,不僅能為我國農業生產實踐提供更好的技術支撐和服務,而且也符合農業部減量使用農藥的原則[6]。

三唑類殺菌劑通過破壞和阻止病菌麥角甾醇生物合成影響菌體細胞膜功能從而使病菌死亡。三唑類殺菌劑如氟環唑等廣泛應用于水稻紋枯病的防治中并取得了良好的效果[6-7]。咪鮮胺是咪唑類殺菌劑,毒性低,殺菌譜廣,通過抑制菌體麥角甾醇化合物的生物合成,從而對子囊菌和半知菌等引起的病害防效極佳。該藥在植物體內能激活植物抗病基因的表達,具有部分傳導作用,速效性好,持效性長[8-10]。為了延緩病原菌對化學藥劑產生抗藥性,采用結構類型不同的殺菌劑混配是提高藥效、抑制抗病性發展的重要途徑之一[11]。咪鮮胺和氟環唑對水稻紋枯病的聯合作用類型還未見報道,鑒于此,筆者測定了咪鮮胺與氟環唑及其5種混配制劑對該病菌的聯合作用和田間藥效,以期解決水稻紋枯病的防治問題,并為復配藥劑的研制提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試藥劑

98.3%氟環唑(epoxiconazole)原藥,由江蘇農博生物科技有限公司提供;97.2%咪鮮胺(prochloraz)原藥,由南京紅太陽股份有限公司提供。將兩種原藥用二甲基甲酰胺溶解并配制成5 000 mg/L的母液,4℃低溫保存,用于離體抑菌試驗。

1.1.2 供試菌種

水稻紋枯病菌Rhizoctoniasolani,由中國農業科學院植物保護研究所農藥組閆曉靜老師饋贈。

PDA培養基:馬鈴薯浸粉3.0 g,葡萄糖20.0 g,瓊脂14.0 g,去離子水1 L,混合均勻后高溫滅菌,備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 藥液濃度設計和試驗方法

采用菌絲生長抑制法[12]。試驗共設7個藥劑處理,分別為咪鮮胺單劑、氟環唑單劑、咪鮮胺和氟環唑分別按4∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶4進行復配。每處理分別配制含6個不同濃度(0、0.1、0.5、1、5、10、50 μg/mL)的PDA含藥培養基。每濃度處理重復3次,試驗重復2次。

將預培養好的水稻紋枯病菌(d=5 mm)接種于PDA含藥培養基上,放置于25℃培養箱中培養4 d。計算各濃度處理下藥劑對菌絲生長的抑制率,采用DPS 17.0專業版數據處理系統,計算各處理藥劑對水稻紋枯病菌菌絲生長抑制的回歸方程、有效中濃度EC50及其95%置信區間。

根據孫云沛法[13]計算咪鮮胺和氟環唑不同配比的共毒系數(CTC)。當CTC≥120時,混劑為顯著增效作用,80≤CTC<120時,混劑為相加作用,CTC<80時,混劑為拮抗作用,根據CTC值大小得出咪鮮胺與氟環唑混用的最適配比,以此作為大田病害防治用藥的依據。

1.2.2 復配化合物持效性的測定

用噴霧塔將800 μg/mL(由預試驗結果確定)的30%咪鮮胺·氟環唑微乳劑5個不同混配比例的藥液均勻噴施于分蘗末期的無病水稻(‘金剛30’)。分別在藥后3 d、7 d和14 d將已培養好的立枯絲核菌菌碟內嵌于水稻倒數第三片葉鞘內。對照用清水噴霧。每處理3盆,每盆10株。25～30℃塑料袋保濕培養,9 d后測量接種部位病斑長度(cm),并計算病斑長度抑制率,評價5種混配比例的30%咪鮮胺·氟環唑微乳劑在水稻上的持效期[14]。

病斑長度抑制率=100%×(對照病斑直徑-處理病斑直徑)/對照病斑直徑。

采用SPSS 17.0對數據進行統計,并采用鄧肯氏新復極差法進行數據分析。

根據復配藥劑的共毒系數、持效期和成本,綜合考慮選擇咪鮮胺、氟環唑合適配比進行田間藥效測定。

1.2.3 咪鮮胺·氟環唑防治水稻紋枯病田間藥效試驗

試驗地選擇在江蘇省徐州市三堡鎮潘樓村,水稻種植方式為機插秧,肥水管理一致,施藥時水稻長勢均勻。將實驗室配制的30%咪鮮胺·氟環唑微乳劑按有效劑量135、158和180 g/hm2在水稻分蘗期均勻噴霧,共施2次,間隔7 d。對照藥劑為450 g/L咪鮮胺水乳劑(江蘇劍牌農化股份有限公司)203 g/hm2、125 g/L氟環唑懸浮劑(巴斯夫歐洲公司)93.75 g/hm2、24%井岡霉素A水劑(武漢科諾生物科技股份有限公司)54 g/hm2、空白對照噴清水。每處理設3個重復小區,小區面積20 m2,隨機區組排列。

試驗調查按農藥田間藥效試驗準則(一):殺菌劑防治水稻紋枯病(GB/T 17980.20-2000)進行。于施藥后7 d調查水稻紋枯病發病情況。采用對角線5點取樣,每點調查附近5叢,共25叢,記錄總株數、病株數和各病級數,計算病情指數、防效,及施藥對水稻和其他生物的影響,計算各個處理小區的病情指數與相對應的防治效果。

病情分級標準:0 級為全株無病;1 級為第四葉片及其以下各葉鞘、葉片發病(以劍葉為第一片葉);3 級為第三葉片及其以下各葉鞘、葉片發病;5 級為第二葉片及其以下各葉鞘、葉片發病;7 級為劍葉及其以下各葉鞘、葉片發病;9 級為全株發病,提早枯死。其中病株數、病情指數和防治效果公式如下:

病株率=病株數/調查總株數×100%;病情指數=[∑(各級病株數×相對級數值)/(調查總株數×9)]×100;防治效果=[1-(空白組施藥前病指×處理組施藥后病指)/(空白組施藥前病指×處理組施藥前病指)] ×100%。

采用SPSS 17.0對數據進行統計,并采用鄧肯氏新復極差法進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 混配制劑對水稻紋枯病菌的室內聯合毒力

由表1試驗結果可以看出:咪鮮胺、氟環唑對水稻紋枯病菌EC50分別為8.40、0.27 mg/L,水稻紋枯病對氟環唑較為敏感;咪鮮胺與氟環唑兩種藥劑以 4∶1,2∶1、1∶1、1∶2和1∶4配比混合后共毒系數均大于120,對水稻紋枯病菌均表現為增效作用,且伴隨氟環唑含量增加,整體增效越明顯。

由表2試驗結果可以看出:在相同劑量處理下,5種不同混配比例的30%咪鮮胺·氟環唑微乳劑對水稻紋枯病菌的抑制率會隨著推遲接種天數的增加而減小;在藥后14 d接種,5種不同混配比例的復配藥劑對紋枯病的抑制率仍在40%以上,說明5種混配比例的復配藥劑對水稻紋枯病的持效期在14 d以上,其中咪鮮胺與氟環唑在1∶2和2∶1配比下,綜合表現較優。藥后3 d接菌,5種不同混配比例的30%咪鮮胺·氟環唑微乳劑對水稻紋枯病的抑制率在55.01%～79.34%,其中咪鮮胺、氟環唑兩種混配比例1∶2和1∶4時整體抑制率在70%以上,顯著優于其他3種比例混配藥劑的抑制率(P<0.05),說明其速效性較好。藥后7 d接菌,5種混配比例的藥劑對病原菌的抑制率在50.40%～67.51%,均有不同程度的降低,其中咪鮮胺∶氟環唑兩種混配比例在1∶2、2∶1、1∶1時效果極顯著高于復配比例4∶1的抑菌率(P<0.01)。藥后14 d接菌,5種混配比例的病害抑制率在40.28%～56.51%,復配比例在1∶2和2∶1(咪鮮胺∶氟環唑)的整體防效顯著高于其他配比(P<0.05),兩者持效性方面優于其他3種復配比例的藥劑。

綜合考慮共毒系數、制劑成本、持效期等因素,選擇咪鮮胺與氟環唑以2∶1(20%+10%)配比開發成制劑進行田間藥效試驗。

表1咪鮮胺和氟環唑對水稻紋枯病菌菌絲生長的抑制作用1)

Table1SynergisticeffectofprochlorazandepoxiconazoleatdifferentratioagainstthehyphalgrowthofRhizoctoniasolani

藥劑Fungicide配比Ratio毒力回歸方程Regressionequation抑制中濃度/mg·L-1EC50相關系數Correlationcoefficient共毒系數Co-toxicitycoefficient增效評價Synergismevaluation成本/萬元Cost咪鮮胺 prochloraz-Y=4.38+0.67X8.400.97--8.30氟環唑 epoxiconazole-Y=5.51+0.57X0.270.95--51.50咪鮮胺+氟環唑prochloraz+epoxiconazole1∶4Y=5.56+0.73X0.170.91196.94增效17.341∶2Y=5.65+0.73X0.130.99305.16增效11.131∶1Y=5.41+0.86X0.330.97158.54增效8.972∶1Y=5.25+0.93X0.540.98142.23增效6.814∶1Y=5.07+0.98X0.940.96127.26增效5.08

1) 藥劑成本參考中農立華生物有限公司公布最新殺菌劑原藥價格,復配藥劑成本按有效總成分30%進行折算得到。

The fungicide cost was referred to the latest price of fungicide technical material from Sino-Agri Leading BioSciences Co.,Ltd, The cost of compounding fungicide was reduced by 30% of the effective total components.

表230%咪鮮胺·氟環唑微乳劑藥后不同接菌間隔時期對水稻紋枯病菌抑制率測定1)

Table2Inhibitionoflesionwithdifferenttimeintervalbyinoculationafterapplicationofprochloraz·epoxiconazole30%ME

藥劑Fungicide比例Ratio藥后不同接菌間隔時期的病害抑制率±標準誤/%Inhibition of lesion with different time interval by inoculation after application±SE3 d7 d14 d30%咪鮮 胺·氟環唑MEprochloraz·epoxiconazole 30% ME1∶4(73.01±0.95)bB(60.33±1.68)bB(52.77±0.72)bB1∶2(79.34±0.53)aA(67.51±0.24)aA(56.51±0.56)aA1∶1(66.48±0.96)cC(63.25±0.84)bAB(52.89±0.64)bB2∶1(65.08±0.10)cC(63.13±1.02)bAB(55.76±0.10)aA4∶1(55.01±0.97)dD(50.40±1.53)cC(40.28±0.16)cC

1) 同列數據后不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Different capital letters in the same column indicated extremely significant difference atP<0.01, different small letters in the same column indicate significant difference atP<0.05. The same below.

2.2 田間藥效試驗結果

不同處理防治水稻紋枯病7 d后的田間試驗結果如表3所示,6種處理對水稻紋枯病的整體防效為66.99%～88.90%。噴施30%咪鮮胺·氟環唑微乳劑7 d后,180、158、135 g/hm2三個不同劑量處理后對水稻紋枯病菌的整體防治效果存在明顯差異,防效分別為88.90%、79.82%和66.99%。其中,高劑量處理對水稻紋枯病防治效果最好;高劑量對水稻紋枯病菌的防效極顯著高于24%井岡霉素水劑(54 g/hm2)和450 g/L咪鮮胺水乳劑(203 g/hm2),與125 g/L氟環唑懸浮劑(93.75 g/hm2)防效無顯著性差異(P<0.05)。

第二次藥后14 d(表4),6種處理防效有進一步的提高,整體防效為76.67%～91.50%。30%咪鮮胺·氟環唑微乳劑180、158 g/hm2和125 g/L氟環唑懸浮劑93.75 g/hm2表現最好,極顯著高于30%咪鮮胺·氟環唑微乳劑 135 g/hm2、24%井岡霉素水劑54 g/hm2的處理防效(P<0.01)。第一次藥后2、5、7 d以及第二次藥后7、14 d,各劑量處理下水稻均未出現明顯藥害。

表3藥后7d各藥劑對水稻紋枯病防效

Table3Effectofdifferentfungicidesoncontrollingricesheathblight7daysafterapplication

藥劑Fungicide有效成分用量/g·(hm2)-1Effective dosage病情指數Disease index防效±標準誤/%Control efficacy±SE30%咪鮮胺·氟環唑MEprochloraz·epoxiconazole 30% ME1353.72(66.99±1.26)cB1581.93(79.82±2.01)bB1801.39(88.90±0.07)aA450 g/L咪鮮胺EW prochloraz 450 g/L EW2034.21(68.24±3.22)cB125 g/L氟環唑SC epoxiconazole 125 g/L SC93.751.84(84.78±3.64)abA24%井岡霉素A AS Jinggangmycin A 24% AS544.09(68.80±2.49)cB清水對照CK-14.67-

表4第2次藥后14d各藥劑對水稻紋枯病防效

Table4Effectofdifferentfungicidesoncontrollingricesheathblight14daysafterapplication

藥劑Fungicide有效成分用量/g·(hm2)-1Effective dosage病情指數Disease index防效±標準誤/%Control efficacy±SE30%咪鮮胺·氟環唑MEprochloraz·epoxiconazole 30% ME1353.52(76.67±2.17)cC 1582.17(86.64±0.89)abAB1801.83(91.50±0.66)aA450 g/L咪鮮胺EW prochloraz 450 g/L EW2033.14(83.07±2.81)bcABC125 g/L氟環唑SC epoxiconazole 125 g/L SC93.751.95(86.95±2.54)abAB24%井岡霉素A AS Jinggangmycin A 24% AS542.95(79.83±2.12)cC清水對照 CK-19.39-

3 結論與討論

咪鮮胺和氟環唑不同復配比例對水稻紋枯病菌防效表現存在明顯差異,根據毒力回歸曲線、EC50和增效系數可以得到咪鮮胺和氟環唑的5種混配比例下,CTC值均大于120,表現為增效作用,參考成本與持效期等因素,推薦咪鮮胺和氟環唑按質量比2∶1進行復配。

調查復配藥劑持效性時發現,與藥后3 d接菌結果相比,咪鮮胺含量比重較大的復配藥劑,藥后7 d接菌處理后其病菌抑制率降低幅度(1.95%～4.61%)要低于氟環唑含量比重較大的復配化合物(11.83%～12.68%),而與藥后7 d接菌結果相比,藥后14 d 5種復配藥劑對水稻紋枯病菌抑菌率降低幅度則差異較小(7.37%～12.00%)。這種結果可能是咪鮮胺具有誘導植株抗性的特性造成的,且藥后7 d左右抗性誘導效果較為顯著, 其結果與沙建采用45%咪鮮胺水乳劑對柑橘潰瘍病誘導抗病性中得到的結論相似[15]。但需要進一步對植物組織內相關酶,如過氧化物酶、多酚氧化酶等進行測定[16];或者對病組織進行冷凍切片,觀察病斑內組織變化[15]等方面進行綜合評價。

選擇合適藥劑和施藥方法是防治水稻紋枯病的重要措施。供試藥劑30%咪鮮胺·氟環唑微乳劑180、158 g/hm2和125 g/L氟環唑懸浮劑93.75 g/hm2對水稻紋枯病具有很好的防效,對水稻安全,是防治水稻紋枯病的理想藥劑。但本著減少化學藥劑使用量、降低成本、延緩病原菌抗性和增強防效的原則,建議使用30%咪鮮胺·氟環唑微乳劑158、180 g/hm2,并針對水稻植株近水面處進行噴霧,防效更佳。