常 悅,朱 祥,孟振國,董 倩,王錦鵬,李俊凱,b
(長江大學,a.農學院;b.農藥研究所,湖北 荊州 434025)
小麥赤霉病是由禾谷鐮刀菌(Fusarium gra?minearum)等多種鐮刀菌引起的氣候型病害,主要分布在氣候潮濕的多雨地區,是小麥上的主要病害之一[1,2]。該病害一旦發生不僅會造成小麥產量受損,而且其感病子粒中赤霉菌菌株所產生的真菌毒素如脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)和雪腐鐮刀菌烯醇(NIV),會抑制種子發芽,有助于病害大流行,影響小麥食品加工后產品的品質和口感,更重要的是人畜食用后會產生腹瀉、嘔吐和腸胃病等中毒癥狀,危害人畜健康[3-5]。
小麥是荊州市主要糧食作物之一,常年種植冬小麥的面積大、產量較高。荊州市地處長江中下游冬小麥區,氣溫較高、雨季時間長、雨量大、陰濕寡照,是赤霉病流行、重發區域[6,7]。近年來,由于當地種植戶對該病認識不足,使用藥量不合理,防治藥劑單一,導致小麥赤霉病菌抗藥性不斷上升,防效下降趨勢明顯。為了解和研究不同藥劑和劑型對荊州市冬小麥赤霉病的防治效果,本研究選擇了7種殺菌劑,測定其室內毒力,并開展田間施藥試驗,比較各處理藥劑間的防效,以期篩選出適用于荊州市的抗性低和應用效果較好的藥劑。
1.1.1 供試菌株 室內毒力測定所需菌株為小麥赤霉病菌,在荊州市當地小麥病株上采集、分離、純化獲得。
1.1.2 供試藥劑 430 g/L戊唑醇懸浮劑(拜耳作物科學中國有限公司)、25%咪鮮胺水乳劑(南京紅太陽股份有限公司)、25%咪鮮胺乳油(江蘇輝豐生物農業股份有限公司)、25%吡唑醚菌酯懸浮劑(河北興柏農業科技有限公司)、25%氰烯菌酯懸浮劑(江蘇省農藥研究所股份有限公司)、50%醚菌酯水分散粒劑(發事達南通化工有限公司)、250 g/L嘧菌酯懸浮劑(先正達南通作物保護有限公司)。
1.2.1 室內毒力測定 采用菌絲生長速率法測定供試藥劑對小麥赤霉病菌的毒力,將各種供試藥劑用適量丙酮溶解,用加入1‰吐溫-80乳化劑的無菌水配成母液,按一定比例將其稀釋成6個濃度梯度的藥液。待滅菌鍋溫度降至恒溫60℃時,每個濃度梯度取5 mL藥液加入45 mL的PDA培養基中,充分搖勻后倒入3個直徑為75 mm的培養皿中,以加入等量梯度丙酮的PDA培養皿為對照組。待其冷卻后,用直徑為5 mm的打孔器在活化后的小麥赤霉病菌菌落邊緣取菌餅若干,迅速將菌餅以菌絲面向下接種到培養皿中央。封口并置于25℃恒溫培養箱中培養。先進行初試,濃度為50 mg/L,后進行有效抑制中濃度(EC50)測定,每濃度均重復3次。采用十字交叉法測量不同處理菌落生長直徑,計算菌絲生長抑制率。通過抑制率幾率值和藥劑濃度對數值之間的線性回歸分析,得出藥劑毒力回歸方程及其對病原菌的有效抑制中濃度[8]。
菌絲生長抑制率=[(對照組菌落直徑-5 mm)-(處理組菌落直徑-5 mm)]/(對照組菌落直徑-5mm)×100%
1.2.2 田間施藥試驗 田間試驗于2019年4—6月在湖北省荊州市荊州區高新技術產業開發區進行,該地區歷年均發生較為嚴重的小麥赤霉病。小麥品種為荊州市常用品種鄭麥9023。試驗區地勢平坦,土壤屬壤土,有機質含量在1.3%左右,肥力較好,pH為7.2~7.8,栽培條件均勻一致。試驗包括8個處理,每個處理4次重復,共計32個小區,采用隨機區組排列。試驗地自北向南,長60.0 m,每廂寬2.5 m,每個小區面積為30 m2,形狀為長方形(6 m×5 m),處理間設置75 cm保護行。
本試驗嚴格按照《農藥田間藥效試驗準則》(NY/T 1464.15—2007)執行,連續施藥2次,第1次施藥在小麥揚花初期(2019年4月15日),第2次施藥在初次施藥后第7天(2019年4月22日)。使用MATABISUPPER GREEN 16手動背負式噴霧器,施藥當天并未有降雨或者其他不良天氣。試驗期間不施用其他殺菌劑、除草劑和殺蟲劑,只進行常規管理和基本的農事操作。
1.2.3 調查方法 在第2次施藥后第10天調查各小區病級數,計算病穗率、病情指數和防治效果。利用DPS7.05軟件,采用鄧肯氏新復極差法,對區組間數據進行差異顯著性分析。每小區對角線五點取樣,每點調查100穗,共500穗,以枯穗面積占全穗面積的百分比分級,記錄每小區500穗的發病級數及各級病穗數。病情分級標準:0級,全穗無病;1級,枯穗面積1/4以下;3級,枯穗面積1/4~1/2;5級,枯穗面積1/2~3/4;7級,枯穗面積3/4以上。
病穗率=(發病穗數/調查總穗數)×100%
病情指數=[∑(各級病穗數×相對級數值)×100]/(調查總穗數×7)
防治效果=[(對照區病情指數-處理處病情指數/對照區病情指數)]×100%
室內毒力測定結果(表1)表明,戊唑醇、咪鮮胺、吡唑醚菌酯、氰烯菌酯4種藥劑對小麥赤霉病菌菌絲生長有較好的抑制效果,抑制中濃度EC50均在2.000 mg/L以下,其中,咪鮮胺的抑菌效果最好,EC50為0.028 mg/L,其次為戊唑醇、氰烯菌酯,EC50分別為0.144、0.427 mg/L,吡唑醚菌酯抑菌效果略低,EC50為1.554 mg/L。嘧菌酯、醚菌酯2種藥劑的毒力較弱,試驗初試濃度為50.000 mg/L,其菌絲生長抑制率均未達50%,故未測定其抑制中濃度。

表1 6種藥劑對小麥赤霉病病菌的室內毒力測定
病原菌對藥劑敏感程度的高低與毒力回歸方程的斜率呈正比,即斜率越大其敏感性越高[9],由此可判斷小麥赤霉病病菌對供試藥劑敏感性大小表現為氰烯菌酯>戊唑醇>咪鮮胺>吡唑醚菌酯。
在第2次施藥后第10天調查結果(表2)表明,供試7種藥劑對小麥赤霉病均表現出良好的防治效果,防效、病穗率分別為66.47%~88.60%、5.85%~20.55%,病情指數為1.62~4.77。與對照組數據相比較說明病情發展受到明顯的控制,都可用于荊州市小麥赤霉病的防治。在7個處理之間,25%咪鮮胺水乳劑防效最高,達88.60%,顯著高于其他藥劑。其次是25%咪鮮胺乳油、25%吡唑醚菌酯懸浮劑、250 g/L嘧菌酯懸浮劑和430 g/L戊唑醇懸浮劑,防效分別為83.53%、82.13%、80.92%和77.71%,其中,250 g/L嘧菌酯懸浮劑與25%吡唑醚菌酯懸浮劑、25%咪鮮胺EC和430 g/L戊唑醇懸浮劑之間均無顯著差異。50%醚菌酯水分散粒劑和25%氰烯菌酯懸浮劑防效較差,分別為72.64%和66.47%,且均顯著低于其他5種藥劑。

表2 噴施不同藥劑對荊州市荊州區小麥赤霉病的田間防效
本試驗測定了7種藥劑及其原藥對小麥赤霉病田間防效與室內毒力,結果表明,7種藥劑對小麥赤霉病的防治均有較好的效果,其中,25%咪鮮胺水乳劑防效顯著高于其他處理,田間防效達88.60%,推薦田間使用。其次,25%咪鮮胺乳油、25%吡唑醚菌酯懸浮劑、250 g/L嘧菌酯懸浮劑的防效均在80%以上,建議輪換使用。嘧菌酯、醚菌酯和吡唑醚菌酯屬于甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑,對病原菌作用位點單一,容易產生抗藥性,建議與其他作用位點不同的殺菌劑輪換、復配使用,以免病原菌過快產生抗藥性[10]。室內毒力測定發現,戊唑醇、咪鮮胺、吡唑醚菌酯、氰烯菌酯對菌絲生長均表現出較高的抑制活性,而嘧菌酯與醚菌酯在室內生測條件下對菌絲生長抑制活性不高。已有研究表明植物病原菌可以誘導旁路氧化途徑來減小甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的抑制作用。旁路氧化酶(AOX)在旁路氧化作用中起到關鍵作用,能使病原菌呼吸鏈繞過甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的作用位點進行電子傳遞[11,12]。在離體情況下,培養基平板上沒有抑制病原菌旁路氧化酶的物質,甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑對菌絲生長抑制的活性有所降低,而植物體內存在的(類)黃酮類物質可以抑制旁路氧化酶(AOX)的活性[13]。同時嘧菌酯和醚菌酯具有保護、治療和鏟除作用,能提高植物的抗病性,延緩植株衰老,并且增加植物抗逆能力[14]。因此,嘧菌酯與醚菌酯在田間試驗的效果要優于室內活性。
小麥赤霉病可防難治,應以預防發病為主,時間宜在小麥抽穗揚花期,一般在揚花盛期第一次用藥,若當年氣溫較高,則應在齊穗期第一次用藥[15]。防治小麥赤霉病過程中長期單一重復使用同一種藥劑容易使病原菌產生抗性[16]。在生產中建議根據咪鮮胺、吡唑醚菌酯、戊唑醇、嘧菌酯等藥劑的防治特點,輪換、復配使用,更加安全、有效地防治病害,延緩病原菌的抗藥性。