丙硫菌唑與5種常用殺菌劑復(fù)配對水稻、小麥紋枯病菌的聯(lián)合毒力

丁 濤，張 坤，楊 進，陸佩玲，陳 宸，賀 振，陳夕軍*

（1.揚州市植保植檢站，江蘇揚州 225101；2.揚州大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院，江蘇揚州 225009）

丙硫菌唑是一種新型的三唑硫酮類殺菌劑，主要用于防治麥類白粉病、赤霉病、銹病和豆類的枯萎病、葉斑病、菌核病、網(wǎng)斑病等。與傳統(tǒng)三唑類殺菌劑相比，丙硫菌唑具有更廣泛的防治譜，且增產(chǎn)作用明顯[1-4]。但與其他殺菌劑一樣，長期單一、過量、過頻地施用丙硫菌唑，也有使各種病原菌對其產(chǎn)生抗性的風(fēng)險[5]，而將不同化學(xué)藥劑進行復(fù)配使用，是延緩病原菌對單劑產(chǎn)生抗藥性的方法之一。目前，不同研究者將丙硫菌唑與多種殺菌劑進行了復(fù)配或混合使用，如將丙硫菌唑與戊唑醇、烯肟菌酯、腈苯唑或苯銹啶復(fù)配來防治花生葉班病、小麥赤霉病、小麥銹病和玉米葉枯病等[6-9]。在國外，自2004年以來，丙硫菌唑已在德國、美國、加拿大等多個國家登記和使用，但在我國，目前登記的丙硫菌唑原藥或制劑（單劑或復(fù)配劑）只有5種，防治對象也僅限于小麥赤霉病、白粉病和銹病（中國農(nóng)藥信息網(wǎng)，www.icama.org.cn/hysj/index.jhtml）。關(guān)于丙硫菌唑與其他殺菌劑復(fù)配或混合施用來防治紋枯病，特別是水稻紋枯病的研究尚且不多。

紋枯病是水稻、小麥生產(chǎn)中的重要病害之一。目前生產(chǎn)上防治水稻、小麥紋枯病的常用藥劑為噻呋酰胺、戊唑醇和氟環(huán)唑等，近幾年吡唑醚菌酯和咯菌腈在部分地區(qū)亦有應(yīng)用。其中，以噻呋酰胺、戊唑醇、氟環(huán)唑為單劑或復(fù)配劑用于防治水稻、小麥紋枯病的藥劑分別有189種、117種和68種各類劑型的登記產(chǎn)品，以吡唑醚菌酯和咯菌腈為單劑或復(fù)配劑的則分別有5種和10種。為延長這些化學(xué)藥劑的使用壽命，同時擴大丙硫菌唑的防治譜，筆者將這些藥劑與丙硫菌唑進行復(fù)配，測定各種藥劑不同配比對水稻、小麥紋枯病菌的聯(lián)合毒力，篩選最佳配方，研發(fā)新的復(fù)配藥劑。該研究對于延展丙硫菌唑的應(yīng)用范圍和持續(xù)高效控制水稻、小麥紋枯病具有重要參考意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試藥劑：所有原藥均購自各農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)或由企業(yè)惠贈，詳細信息見表1。

表1 供試藥劑信息

供試菌株：水稻紋枯病菌YN-7（Rhizoctonia solani）和小麥紋枯病菌CAG-1（Rhizoctonia cerealis）由揚州大學(xué)植物病理學(xué)實驗室分離自江蘇水稻和小麥紋枯病病株，并經(jīng)形態(tài)與分子生物學(xué)鑒定后，備用。

1.2 單劑的毒力測定

按預(yù)實驗結(jié)果，將丙硫菌唑、戊唑醇、噻呋酰胺、氟環(huán)唑、吡唑醚菌酯、咯菌腈分別加入到馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基中，制成梯度濃度的含藥培養(yǎng)基。各含藥培養(yǎng)基中藥劑的終濃度為：戊唑醇0.25、0.5、1、2.5、5μg/mL；丙硫菌唑0.5、1、2.5、5、10 μg/mL；吡唑醚菌酯0.125、0.25、1、2、4μg/mL；氟環(huán)唑0.5、1、2.5、5、10μg/mL；噻呋酰胺0.025、0.05、0.1、0.5、1μg/mL；咯菌腈0.025、0.05、0.1、0.2、0.4μg/mL。

根據(jù)藥劑對病菌菌絲生長速率的抑制率測定其室內(nèi)毒力。將冰箱保存的病原菌移至PDA平板，28℃培養(yǎng)2 d后，在菌落邊緣打孔（Φ6 mm），隨后分別移1塊菌餅至各含藥培養(yǎng)基平板中央。接菌后的培養(yǎng)皿于28℃條件下恒溫培養(yǎng)，當(dāng)對照菌落直徑近滿平板時，十字交叉測量菌落直徑，根據(jù)式（1）計算各藥劑對菌絲生長的抑制率。每處理3次重復(fù)，以不加藥劑的PDA平板作對照。數(shù)據(jù)結(jié)果使用DPS軟件進行分析，計算各藥劑的毒力回歸方程和EC50值。

1.3 不同配比復(fù)配劑的聯(lián)合毒力測定

在測定單劑毒力的基礎(chǔ)上，根據(jù)1.2確定的各單劑的抑菌濃度區(qū)間和其EC50值將丙硫菌唑與各藥劑配成5個配比，丙硫菌唑與其他藥劑的配比分別為3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3，并設(shè)定5個濃度梯度。其中，丙硫菌唑＋戊唑醇和丙硫菌唑＋氟環(huán)唑的5個濃度分別為0.1、0.5、1.0、2.0、4.0μg/mL，丙硫菌唑＋吡唑醚菌酯為0.05、0.1、0.5、1.0、2.0μg/mL，丙硫菌唑＋噻呋酰胺和丙硫菌唑＋咯菌腈為0.025、0.05、0.1、0.5、1.0μg/mL，以不含藥培養(yǎng)基作對照，測定各配比對水稻和小麥紋枯病菌的聯(lián)合毒力，根據(jù)式（2）、（3）計算增效比（SR值）。

式中：A和B分別表示丙硫菌唑和其他某一藥劑；a和b分別表示二者的混配比例；EC(th)50和EC(ob)50分別表示理論EC50值和實測EC50值；SR為增效比。

根據(jù)增效比（SR）做出聯(lián)合作用綜合評價。SR＞1.5為增效作用；0.5≤SR≤1.5為相加作用；SR＜0.5為拮抗作用。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

毒力回歸方程與相關(guān)系數(shù)的計算均采用DPS 7.05軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 幾種殺菌劑單劑對水稻、小麥紋枯病菌的毒力

根據(jù)病菌在不同濃度含藥培養(yǎng)基上生長結(jié)果表明，幾種常用殺菌劑對水稻和小麥紋枯病菌均有很強的抑制作用。EC50值在0.034 7μg/mL～2.202 5 μg/mL和0.067 0μg/mL～3.416 2μg/mL。新型三唑硫酮類藥劑丙硫菌唑相比其他藥劑毒力較弱，其對水稻、小麥紋枯病菌的EC50值分別為2.202 5μg/mL和3.416 2μg/mL，說明若將丙硫菌唑用于在生產(chǎn)上對水稻和小麥紋枯病的防治，必須與其他殺菌劑進行復(fù)配，以便減少化學(xué)農(nóng)藥使用量，延緩抗藥性產(chǎn)生，提高藥效（表2）。

表2 幾種殺菌劑單劑對水稻、小麥紋枯病菌的毒力

2.2 丙硫菌唑與各藥劑的不同配比對水稻、小麥紋枯病菌的聯(lián)合毒力

當(dāng)丙硫菌唑和戊唑醇按3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3配比時，2∶1和1∶1的配比對水稻紋枯病菌的聯(lián)合毒力較高，增效比（SR）值分別為1.91和1.73，3∶1和2∶1的配比則對小麥紋枯病菌毒力較大，SR值分別為1.88和1.92。這幾種配比對水稻紋枯病菌和小麥紋枯病菌的SR值都大于1.5，說明將丙硫菌唑和戊唑醇按這些配比復(fù)配后可增加其對水稻和小麥紋枯病菌的的聯(lián)合毒力，有增效作用。其他幾種配比的SR值在0.5～1.5，說明其為相加作用（表3）。

表3 丙硫菌唑與戊唑醇不同配比對水稻、小麥紋枯病菌的聯(lián)合毒力

將丙硫菌唑與氟環(huán)唑分別按3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3配比進行復(fù)配，僅當(dāng)配比為1∶3時對水稻紋枯病菌聯(lián)合毒力的SR值大于1.5，表現(xiàn)為增效作用，其他幾種配比的SR值均處于0.5～1.5，表現(xiàn)為相加作用；所有配比對小麥紋枯病菌聯(lián)合毒力的SR值均大于1.5，均表現(xiàn)為增效作用，其中配比為2∶1時的SR值最高達6.69（表4）。

表4 丙硫菌唑與氟環(huán)唑不同配比對水稻、小麥紋枯病菌的聯(lián)合毒力

當(dāng)丙硫菌唑與噻呋酰胺按3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3配比時，除1∶2配比對小麥紋枯病菌聯(lián)合毒力表現(xiàn)為增效作用（SR值為1.63）外，其他所有配比對水稻、小麥紋枯病菌聯(lián)合毒力的SR值都在0.5～1.5，說明其為相加作用（表5）。

表5 丙硫菌唑與噻呋酰胺不同配比對水稻、小麥紋枯病菌的聯(lián)合毒力

當(dāng)丙硫菌唑與吡唑醚菌酯按3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3進行配比時，3∶1、2∶1、1∶3配比對水稻紋枯病菌的聯(lián)合毒力較高，SR值大于1.5；當(dāng)配比為3∶1、2∶1、1∶1、1∶2時，對小麥紋枯病菌聯(lián)合毒力的SR值大于1.5，說明這些配比分別對水稻、小麥紋枯病菌表現(xiàn)增效作用；其他幾種配比對水稻、小麥紋枯病菌的SR值均處于0.5～1.5，說明其為相加作用（表6）。

表6 丙硫菌唑與吡唑醚菌酯不同配比對水稻、小麥紋枯病菌的聯(lián)合毒力

當(dāng)丙硫菌唑與咯菌腈按3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3進行配比時，除1∶3配比對水稻紋枯病菌的聯(lián)合毒力較低，SR值小于0.5，表現(xiàn)拮抗作用外，其他配比對水稻、小麥紋枯病菌均表現(xiàn)相加作用（表7）。

表7 丙硫菌唑與咯菌腈不同配比對水稻、小麥紋枯病菌的聯(lián)合毒力

3 討 論

一般情況下，殺菌劑的復(fù)配主要是將不同類型、不同作用方式、不同作用機理、不同作用時效、作用于病菌不同生化位點或生長階段的殺菌劑進行復(fù)配，同類型的殺菌劑一般不用來進行復(fù)配[10-11]。丙硫菌唑和戊唑醇、氟環(huán)唑均屬于三唑類殺菌劑，但與傳統(tǒng)的三唑類殺菌劑相比，丙硫菌唑為一種新型的三唑硫酮類殺菌劑，其有更長的持效期、更廣的殺菌譜，且具有良好的保綠防衰效果[1,12]。

三唑類殺菌劑主要通過抑制真菌細胞色素P450甾醇14α-甲基化酶（CYP51）活性，從而抑制甾醇的生物合成[13]，但丙硫菌唑與真菌CYP51的作用與其他三唑類殺菌劑不同。氟環(huán)唑、戊唑醇和三唑醇與禾生球腔菌的MgCYP51結(jié)合均有經(jīng)典的特征峰，即形成低自旋的6配基復(fù)合物，而丙硫菌唑與MgCYP51結(jié)合則有不同的吸收峰，且丙硫菌唑與MgCYP51的結(jié)合能力比氟環(huán)唑與MgCYP51的結(jié)合能力低800倍，屬于與底物結(jié)合的競爭性抑制劑[14-15]。分子中電子的量子理論分析結(jié)果亦顯示，丙硫菌唑的三唑類代謝物硫酮菌唑與CYP51的結(jié)合力要顯著強于丙硫菌唑[16]。因此，將丙硫菌唑與其他三唑類殺菌劑復(fù)配，在一定程度上可以擴大藥劑的殺菌譜和提高藥劑的殺菌效果。將之與三唑類殺菌劑戊唑醇、氟環(huán)唑復(fù)配后，在適當(dāng)配比下也確有增效作用，特別是當(dāng)丙硫菌唑與氟環(huán)唑按1∶2復(fù)配后，復(fù)配劑對小麥紋枯病菌的聯(lián)合毒力的SR值達6.69，遠高于其他配比。

噻呋酰胺、吡唑醚菌酯和咯菌腈分別屬于噻唑酰胺類、甲氧基丙烯酸酯類和苯基吡咯類殺菌劑，其作用機理分別為抑制三羧酸循環(huán)中的琥珀酸脫氫酶、抑制細胞色素b和c1之間的電子傳遞，以及抑制與葡萄糖磷酰化有關(guān)的電子轉(zhuǎn)移[17-18]。因作用機理不同，丙硫菌唑與這些藥劑復(fù)配后，可提高其抑菌效果、擴大抑菌譜、延緩病菌抗藥性的產(chǎn)生，且丙硫菌唑與這些殺菌劑復(fù)配后，除丙硫菌唑∶咯菌腈（1∶3）有輕微拮抗作用外，其他配比均為相加或增效作用，說明將丙硫菌唑與上述幾種藥劑進行復(fù)配，有進一步研發(fā)成新配方復(fù)配劑的潛力，可為田間水稻、小麥紋枯病的防治提供更多的藥劑選擇。