楊士杰,占軍平
(1.宜春學院生命科學與資源環境學院,江西 宜春 336000;2.江西新龍生物科技股份有限公司,江西 宜春 336000)
化學農藥的頻繁與無節制使用,會造成農副產品農藥殘留污染,對人類身體健康構成潛在威脅;導致病蟲草產生抗藥性,增加農業生產成本[1]等。因此,科學選用農藥、正確使用農藥備受人們的關注[2]。
戊唑醇(tebuconazole) 為一種羥乙基三唑衍生物,屬三唑類內吸性殺菌劑,是20世紀80年代德國拜耳公司最早開發的一種殺菌劑。20世紀60年代末,德國拜耳公司和比利時Janssen公司報道了1-取代唑類衍生物對植物病原菌的高度抑制活性并開發出系列的N-三苯甲基唑類衍生物后,有關人員對三唑類殺菌劑產生了極大興趣,并引起了不斷關注;之后拜耳公司研發人員還發現三唑類的生物活性可以保持不變或者得到提高,隨后相關研究人員合成了具有高效、低毒、廣譜等特點的包括戊唑醇在內的三唑類化合物,目前三唑類殺菌劑的產品數量遠遠超過了以往任何一種殺菌劑[3]。戊唑醇具有保護、治療、鏟除三大功能[4,5],對谷物、果樹、蔬菜和其他一些重要經濟作物上由擔子菌、半知菌和子囊菌引起的主要病害有較好的治療與鏟除作用,而且用量低[6,7]。
許多學者對戊唑醇的田間防病效果進行了研究。王瑋等[8]研究表明,43%戊唑醇SC對辣椒菌核病的防治效果優于50%速克靈WP和甲基硫菌靈WP。孔祥英等[9]在小麥上的研究顯示,戊唑醇能較好地防治小麥赤霉病,且不干擾小麥的安全生長,可以作為防治小麥病害的替代藥物種類。周建輝等[10]發現,用戊唑醇拌種對小麥紋枯病具有明顯的防治效果,且藥效比較持久,對小麥生長安全。盧方林等[11]采用2%戊唑醇濕拌劑15 g拌小麥種子10 kg的劑量進行了小麥主要病害的防效示范試驗,結果顯示,對小麥紋枯病、銹病、散黑穗病、全蝕病的防治效果分別為75.79%、63.05%、45.60%和73.60%。王克龍[12]分別在4月23日(小麥銹病發生初期) 和31日2次施藥,研究了430 g/L戊唑醇懸浮劑第2次施藥后第10天對小麥銹病的防治效果,結果表明,戊唑醇的防效隨著施藥劑量的增加而逐漸提高,96.75~129.00 g.a.i/hm2劑量處理的防效為92.80%~98.47%,其中,129.00 g.a.i/hm2劑量處理的防效極顯著優于其他劑量處理,而96.75和112.9 g.a.i/hm2劑量處理的防效與對照處理(20%三唑酮乳油180 g.a.i/hm2,防效94.13%)差異不顯著,且試驗劑量條件下均對小麥生長安全。紀祥龍等[13]在花生上的研究結果顯示,25%戊唑醇可濕性粉劑可有效控制花生白絹病的發生,明顯提高花生產量。張彩萍[14]研究了戊唑醇等4種抗真菌藥劑對桑椹菌核病的防治效果,發現430 g/L戊唑醇懸浮劑3 000倍稀釋藥液對桑椹菌核病的防治效果最好,校正防效可以達到95.74%。劉剛[15]在使用43%戊唑醇SC 2 000倍液和40%氟硅唑EC 6 000倍液等防治采果期枸杞炭疽病時發現,只有戊唑醇藥劑符合高效、低殘留農藥的篩選標準,可用于采果期枸杞炭疽病的防治。
隨著戊唑醇使用年份的增長,不少病原菌對其產生了抗藥性。為了了解江西省宜春市一些作物主要病害病菌對戊唑醇的敏感性,以辣椒菌核病菌、番茄綿腐病菌和蘋果青霉菌為研究對象,測試了戊唑醇的抑菌效果,旨為更好地指導當地農業生產合理、規范地使用農藥。
1.1.1 菌株 2016年在宜春市郊蔬菜種植基地,從感菌核病的辣椒和感綿腐病的番茄上采集病菌樣品,在室內進行單孢分離純化,分別得到辣椒菌核病菌和番茄綿腐病菌的單孢菌株;在水果批發市場,從感青霉菌的蘋果上采集病菌樣品,在室內進行單孢分離純化,得到蘋果青霉菌的單孢菌株。以上菌株通過斜面(坡度4°) 和濾紙片法,低溫(-20℃) 保存在宜春學院植物保護實驗室。
1.1.2 藥劑和培養基 97%戊唑醇原藥:湖北康寶泰精細化工有限公司生產。原藥用丙酮溶解,配制成1×104μg/mL的母液,置4℃冰箱中保存,備用。
PDA培養基:馬鈴薯200 g,葡萄糖20 g,瓊脂15~20 g,蒸餾水 1 000 mL。
1.1.3 儀器及常用器皿 YXQ-LS-50 SII型滅菌器:上海博訊實業有限公司醫療設備廠生產;SW-CJ-2F型雙人雙面超凈工作臺:蘇州凈化設備有限公司生產;250B型生化培養箱:蘇州威爾實驗用品有限公司生產;BCD-539WT冰箱:青島海爾股份有限公司生產;ME204G電子天平:梅特勒-托利多儀器-上海有限公司生產;鑷子、挑針、打孔器、接種環、電爐、三角瓶、封口膜、直尺等。
1.2.1 含藥培養基的制備 取戊唑醇母液,先用少量丙酮溶解,然后用蒸餾水分別稀釋成0.01、0.1、1、5、10和100 μg/mL的藥液。置于45℃的PDA培養基中,制成梯度含藥平板。
1.2.2 抑菌效果的測定 采用菌絲生長速率法[16],測定戊唑醇對番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌的抑制效果。
在新鮮的供試病菌菌落邊緣打取直徑6 mm的菌餅,接種于含藥培養基平板的中央,試驗藥劑濃度設 0.01、0.1、1、5、10 和 100 μg/mL 計 6 個處理,以不加藥劑的培養基平板為空白對照。在23℃黑暗條件下培養72 h,測量菌落直徑。根據公式,計算抑菌率:

利用DPS軟件,分別求出戊唑醇對番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌的毒力回歸方程、相關系數(r)和有效抑制中濃度(EC50)。依據紀明山等[17]的敏感基線值判別菌株的抗性水平,其中,EC50<0.45 μg/mL時為敏感菌株,0.45 μg/mL≤EC50<0.90 μg/mL 時屬中抗菌株,EC50≥0.90 μg/mL時為高抗菌株。
不同濃度的戊唑醇均可抑制病菌菌絲的生長,抑菌率基本隨藥劑濃度的提高而逐漸提高(圖1)。方差分析結果(表1)顯示,藥劑濃度對抑菌率的影響達到了極顯著水平。對不同濃度戊唑醇的抑菌率進行多重比較,結果(表2) 顯示,戊唑醇10與100 μg/mL濃度處理的抑菌率差異不顯著,但二者指標值均顯著>其他濃度處理,其中,與≤1 μg/mL濃度處理的指標值差異均達到了極顯著水平。表明戊唑醇使用濃度為10和100 μg/mL時抑菌效果較好,且二者對病菌菌絲生長的抑制效果基本相當。

圖1 戊唑醇對番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌的抑菌率Fig.1 The inhibition rate of tebuconazole on the Pythium aphanidermatum,Penicillium sp.and Sclerotinia sclerotiorum
方差分析結果顯示,菌種對抑菌率的影響達到了顯著水平。表明戊唑醇對番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌的抑制效果存在顯著差異。對不同菌種的抑菌率進行多重比較,結果(表3)顯示,戊唑醇對蘋果青霉菌的抑菌率明顯較高,而對辣椒菌核病菌與番茄綿腐病菌的抑菌率差異不顯著。

表1 抑菌率的方差分析Table 1 Analysis of variance of inhibition rate

表2 不同濃度間的抑菌率多重比較Table 2 Multiple comparisons of inhibition rate between different concentrations

表3 不同菌種間的抑菌率多重比較Table 3 Multiple comparisons of inhibition rate between different strains
使用濃度為0.01~10 μg/mL時,相同濃度條件下,戊唑醇對蘋果青霉菌的抑制效果明顯較高,對其他2種病菌的抑菌率比較接近,其中,0.01 μg/mL濃度處理時對蘋果青霉菌的抑菌率是番茄綿腐病菌和辣椒菌核病菌的2倍以上,1 μg/mL濃度處理時對3種病菌的抑菌率均>60%;使用濃度為100 μg/mL時,對3種病菌的抑菌率均>90%,表現出明顯的抑制作用,其中,對辣椒菌核病菌的抑菌率較高,對其他2種病菌的抑菌率基本相當。
綜上分析可以看出,不論是低濃度條件下還是從總體情況看,均表現為戊唑醇對蘋果青霉菌的抑制效果最好。
番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌的EC50為 0.030 0~0.230 0 μg/mL,均<敏感菌株的 EC50(0.455 μg/mL),指標值順序為蘋果青霉菌<番茄綿腐病菌<辣椒菌核病菌(表4)。表明番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌均對戊唑醇敏感,其中,蘋果青霉病菌的敏感性更強,而番茄綿腐病菌和辣椒菌核病菌對戊唑醇的敏感性均相對較弱且差異不大。

表4 番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌對戊唑醇的敏感性分析Table 4 Sensitivity analysis of P.aphanidermatum,Penicillium sp.and S.sclerotiorum to tebuconazole
戊唑醇懸浮劑是一種高效、低毒殺菌劑。本研究結果表明,戊唑醇在較低使用濃度(≤10 μg/mL) 時對蘋果青霉菌的抑制效果明顯優于對辣椒菌核病菌和番茄綿腐病菌的抑制效果,使用濃度為100 μg/mL時對3種病菌菌絲生長均具有明顯的抑制效果。
低濃度時戊唑醇對蘋果青霉菌的抑制效果優于其他2種病菌,原因之一可能是生產中農民使用戊唑醇防治貯藏期蘋果青霉病的次數較少,因此,蘋果青霉菌對低濃度的戊唑醇就表現得比較敏感;而用于防治番茄綿腐病和辣椒菌核病的次數相對較多,2種病菌對戊唑醇藥劑產生了抗藥性,導致番茄綿腐病菌和辣椒菌核病菌對低濃度的戊唑醇敏感性相對下降。
本研究條件下,不同濃度的戊唑醇均對番茄綿腐病菌、辣椒菌核病菌和蘋果青霉菌菌絲生長具有抑制作用,其中,對蘋果青霉菌的抑菌效果最好。在實際生產中可以選用戊唑醇進行蘋果青霉菌的防治,使用濃度10 μg/mL即可產生明顯的防治效果。