張永芝,王 旭,李慧明,于翰林,李長虹
(青島瀚生生物科技股份有限公司,山東青島 266000)
小麥赤霉病又稱麥穗枯、紅麥頭,是由多種鐮刀菌侵染引起的、能寄生在100多種植物殘體上的、典型的氣候性病害,是全球小麥的主要病害之一,也是小麥穗期“三病三蟲”中較為嚴重的病害之一[1]。小麥整個生育期均能被其侵染,其中危害最嚴重的時期為抽穗和揚花期,如果遇到適宜的溫度和濕度,其很容易引起病害流行[2]。小麥主要分布在濕潤和半濕潤地區,近年來由于氣候變暖和耕作制度的改變,出現了小麥赤霉病發生的區域逐漸擴大、流行頻率也不斷升高、灌漿期發病情況不斷加重、危害日益嚴重等特點[3-4]。全球來說,我國小麥產量最高,但小麥赤霉病的發病率也很高。我國小麥赤霉病發生區域由長江中下游向黃淮海和北方麥區蔓延,造成很多小麥絕產絕收,不但嚴重影響小麥產量,而且降低了小麥的品質,使我國小麥糧食安全受到嚴重威脅[5]。小麥赤霉病病原菌侵染小麥后可產生多種引起人畜中毒的毒素物質,其中污染水平最高的是一種倍半萜類化合物脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)[6]。DON不僅具有較強的細胞毒性,能夠破壞動物的免疫系統,而且還具有胃腸毒性,能使人和動物出現食欲下降和嘔吐的癥狀,所以又叫嘔吐毒素,直接對人畜健康和生命安全構成威脅。
麥類赤霉病除了為害小麥外,還能對大麥、燕麥、水稻等禾本科植物,以及棉花、甘薯、紅麻等作物造成侵染。因為缺乏有效的抗性品種,小麥赤霉病的防治仍以施用殺菌劑為主。目前市場上防治小麥赤霉病的藥劑極多,但良莠不齊[7]。由于長期使用單一殺菌劑,使病原菌產生了嚴重的抗藥性。基于此,本研究采用室內菌絲生長速率法和田間藥效試驗相結合的方法,開展了6種殺菌劑對小麥赤霉病病原菌的毒力和田間藥效評價,以期為小麥赤霉病的有效防治提供科學依據。
1.1.1 供試菌株
供試病原菌為小麥赤霉病病原菌[Fusarium graminearum Schw],采自江蘇省宿遷市泗洪縣上塘鎮麥田發病的小麥穗。取患病的新鮮組織,用剪刀或解剖針在病健交界處切取數塊小塊病組織。將病組織放入70%酒精中浸3~5 s后,移入0.1%的升汞水溶液中處理3 min,用無菌水連續漂洗3次,移至平板培養基上,每皿4~6塊,在25 ℃左右恒溫箱中培養。將菌種接種到適宜的斜面培養基上,待菌充分生長后,棉塞部分用油紙包好,移至2~8 ℃的冰箱中保存,2~4個月移種1次。
1.1.2 供試培養基
馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基(PDA):馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、水1 000 mL,自然pH。用于小麥赤霉病菌的分離、保存以及室內藥劑試驗。
1.1.3 供試藥劑
25%吡唑醚菌酯·戊唑醇ME(青島瀚生生物科技股份有限公司);25%氰烯菌酯SC(江蘇省農藥研究所股份有限公司);45%戊唑醇·咪鮮胺SC(江蘇克勝集團股份有限公司);430 g/L戊唑醇SC(拜耳作物科學(中國)有限公司);450 g/L咪鮮胺EW(河北省農藥化工有限公司);25%吡唑醚菌酯SC(濟南仕邦農化有限公司)。
1.2.1 菌絲生長速率法
采用菌絲生長速率法進行室內毒力測定[8]。每種藥劑設定7個濃度(表1),每處理3次重復,設不加藥為對照。將培養好的病原菌在無菌條件下用0.65 mm打孔器沿菌落邊緣打取菌餅,再將菌餅輕放于制備好的含藥平板上,置于溫度為25 ℃的恒溫培養箱中培養,待對照菌落直徑達到培養皿直徑的約2/3處時,采用十字交叉法測量每個處理的菌落直徑,計算出其菌絲生長抑制率。

表1 6種殺菌劑培養基的濃度梯度
1.2.2 數據處理與計算
用DPS數據處理系統對數據進行統計分析,計算回歸方程及藥劑的EC50。
通過公式⑴和公式⑵,計算供試藥劑對菌絲的生長抑制率,然后將其轉換為機率值Y,求出機率值(Y)與濃度對數(x)的回歸方程Y=a+bx,計算各供試藥劑對小麥赤霉病的EC50和相關系數R。
式中:D為菌落增長直徑(cm);D1為菌落直徑(cm);D2為菌餅直徑(cm);I為菌絲生長抑制率(%);D0為藥劑處理菌落增長抑制率(%);Dt為空白對照菌落增長抑制率(%)。
1.3.1 試驗處理
選取在江蘇省宿遷市泗洪縣上塘鎮麥田進行試驗,試驗地栽培管理條件均勻一致,小麥品種為濟麥20號。試驗設7個處理,分別為⑴ 25%吡唑醚菌酯·戊唑醇ME 540 mL/hm2;⑵ 25%氰烯菌酯SC 1 500 mL/hm2;⑶ 45%戊唑醇·咪鮮胺EW 337.5 mL/hm2;⑷ 430 g/L戊唑醇SC 300 mL/hm2;⑸ 450 g/L咪鮮胺EW 450 mL/hm2;⑹ 25%吡唑醚菌酯SC 502.5 mL/hm2;⑺ 空白對照(CK)。采用隨機區組排列,每處理重復4次,共28個小區,小區面積為36 m2。
1.3.2 施藥方法
采用工農-16型手動噴霧器進行常規均勻噴霧,共施藥2次,第1次施藥時間為4月中旬小麥揚花期,間隔10 d第2次施藥,用藥量相同。對葉片正反面均勻噴霧施藥,以葉片不滴水為宜。施藥內24 h未降雨,試驗期間無特殊惡劣天氣,田間常規化管理。
1.3.3 藥效調查及計算方法
試驗按《農藥田間藥效試驗準則》GB/T 17980.30—2000進行調查。調查2次,時間為第2次施藥后7 d和14 d;調查方法為每小區隨機取5點,每個點調查100株,調查感病穗面積占整個穗面積之比;根據分級標準,記錄每株各個分級的病穗數,并計算病穗率、防效和病情指數。在試驗期間要連續觀察小麥的生長情況,藥劑處理對小麥的葉片和植株長勢等是否產生藥害。
藥效計算公式[9]如下:
小麥赤霉病分級標準:0級:全穗無病;1級:感病穗面積/全穗面積為1/4以下;3級:感病穗面積/全穗面積為1/4~1/2;5級:感病穗面積/全穗面積為1/2~3/4;7級:感病穗面積/全穗面積為3/4以上。
1.3.4 統計與分析
采用DPS數據處理系統Duncan’s新復極差法,對試驗數據進行統計和比較。比較在5%水平下的差異顯著性。
6種殺菌劑對小麥赤霉病菌的室內毒力測定結果如表2。可見,在6種供試殺菌劑中,25%吡唑醚菌酯·戊唑醇ME對小麥赤霉病病原菌的抑制作用最強,EC50為0.32 μg/mL;其次是45%戊唑醇·咪鮮胺EW,其EC50為0.47 μg/mL,430 g/L戊唑醇SC和25%氰烯菌酯SC抑制作用相當,其EC50分別為0.55 μg/mL、0.58 μg/mL;25%吡唑醚菌酯SC的抑制作用最弱。

表2 6種殺菌劑對小麥赤霉病室內毒力測定
在室內篩選基礎上,開展了6種殺菌劑對小麥赤霉病的田間小區藥效試驗,結果見表3。由表3可知,在試驗劑量下,6種殺菌劑對小麥赤霉病具有良好的防治效果,且不同殺菌劑之間的防效差異顯著,其中25%吡唑醚菌酯·戊唑醇ME的防效最高,顯著高于其他5種殺菌劑,其藥后7 d和14 d的病指防效分別為82.63%和81.70%;其次是45%戊唑醇·咪鮮胺EW,其病指防效分別為78.44%、75.26 %。

表3 6種殺菌劑對小麥赤霉病的田間防治效果
藥后7 d時,25%吡唑醚菌酯·戊唑醇ME的病指防效最優,為82.63%,其次是45%戊唑醇·咪鮮胺EW、25%氰烯菌酯SC,其病指防效分別為78.44%和75.45%;而430 g/L戊唑醇SC、450 g/L咪鮮胺EW、25%吡唑醚菌酯SC防治效果稍差,病指防效 在60%以上,且株防效比病指防效高,感病的麥穗中,感病嚴重的稍多。其他3種藥劑株防效和病指防效結果和趨勢基本一致。
藥后14 d時,25%吡唑醚菌酯·戊唑醇ME的病指防效為81.70%,顯著優于其他藥劑;45%戊唑醇·咪鮮胺EW、25%氰烯菌酯SC的病指防效明顯,在73.71%以上;430 g/L戊唑醇SC、45 g/L咪鮮胺EW、25%吡唑醚菌酯SC的防治效果稍差。其中,25%吡唑醚菌酯SC病指防效下降明顯,株防效和病指防效結果和趨勢基本一致,只有430 g/L戊唑醇SC株防效較病指防效高,感病的麥穗中,感病嚴重的稍多。
在整個田間試驗期間,未觀察到供試殺菌劑對小麥的葉片和植株長勢等方面的不良影響,表現出較好的作物安全性。
經室內毒力測定和田間小區藥效試驗證實,6種供試殺菌劑對小麥赤霉病均表現出較好的防治效果。其中25%吡唑醚菌酯·戊唑醇ME對小麥赤霉病菌菌絲生長的抑制作用最顯著,其EC50為0.32 μg/mL,且在田間推薦劑量下,藥后7 d和14 d的防治效果顯著高于其他5種殺菌劑,分別為82.63%和81.70%。建議25%吡唑醚菌酯·戊唑醇ME的推薦用量在450~ 630 mL/hm2,在小麥赤霉病發病初期使用,施藥2次,2次施藥間隔10 d左右,并與其他作用機制不同的殺菌劑輪換使用以減緩赤霉病病菌抗藥性的產生。