我國防治炭疽病殺菌劑的應用現狀

孫 偉，陳淑寧，閆曉靜，袁會珠

（中國農業科學院植物保護研究所，北京 100193）

炭疽菌屬真菌于1790年首次發現，隨后，在1983年，一類分生孢子盤上具有剛毛特點的真菌被科學家Corda分離并建立為炭疽菌屬。炭疽菌屬真菌的寄主分布十分廣泛，對作物的危害不僅發生在田間，還會一直延續到作物貯藏過程。隨著植物病原學及分子生物學的不斷發展，炭疽菌屬家族不斷擴大，成為最常見的病原菌之一，也被評為世界上“十大最重要病害”之一[1-2]。在與植物炭疽病長期斗爭的過程中，殺菌劑起到了功不可沒的作用，其中咪鮮胺、苯醚甲環唑是農業生產中最為常用的防治藥劑。本文將重點介紹我國目前農作物炭疽病殺菌劑的登記情況和抗藥性產生現狀，并對未來殺菌劑的使用提出建議，以期為炭疽病的科學防控提供參考。

1 我國目前用于防治炭疽病殺菌劑的登記概況

目前，我國主要通過化學方法防治炭疽病害。截止2021年12月31日，我國登記注冊并且仍在有效使用期限內防治炭疽病的殺菌劑產品共有843種，包括單劑472種，混劑371種。施藥方式主要為噴霧和浸果。單劑登記有效成分43種，其中咪鮮胺登記產品數量最多，達109個，其次為苯醚甲環唑（71個）、代森錳鋅（54個）、嘧菌酯（44個）、吡唑醚菌酯（31個）（圖1）。

圖1 防治炭疽病的主要單劑產品登記情況

登記作物有36種，主要以蔬菜水果等經濟作物為主，其中登記在西瓜上的產品最多，達242個，其次為蘋果（236個）、黃瓜（208個）、柑橘（190個）、葡萄（117個）（圖2）。其中，防治蘋果炭疽病的主要單劑產品包括代森錳鋅（31.9%）、戊唑醇（11.3%）；防治西瓜炭疽病的主要單劑產品為苯醚甲環唑（36.6%）、代森錳鋅（25.4%）；防治柑橘炭疽病的主要單劑產品包括咪鮮胺（27.5%）、代森錳鋅（26.8%）；防治葡萄炭疽病的主要單劑產品包括代森錳鋅（34.4%）、嘧菌酯（13.3%）。

圖2 炭疽病防治殺菌劑在不同作物上登記數量情況

2 我國炭疽病防治藥劑分類及其抗藥性問題

我國目前登記用于炭疽病防治的藥劑中，單劑有效成分共43種，根據殺菌劑化學結構可大致分為11類（表1），主要為：咪唑類（27.1%）、三唑類（21.2%）、甲氧基丙烯酸酯類（17.8%）、二硫代氨基甲酸鹽類（17.4%）等。

表1 主要防治炭疽病的單劑產品分類

2.1 三唑類和咪唑類

三唑類殺菌劑和咪唑類殺菌劑在所有單劑中占比接近一半，在防治炭疽病的藥劑中占有及其重要的地位，二者都屬于脫甲基化酶抑制劑類（DMI）殺菌劑。三唑類殺菌劑自1976年上市，經過多年來不斷開發，在2014年銷售額高達34.7億美元，成為全球殺菌劑市場一個主要的大類[3]。目前，登記用于炭疽病防治的三唑類單劑產品共計7種有效成分，其中苯醚甲環唑登記產品數量最多（71個），其次為戊唑醇（18個）。此外，氟環唑、腈菌唑、烯唑醇、氯氟醚菌唑也有少量登記。主要登記劑型有懸浮劑43個，水分散粒劑37個，微乳劑11個（表1）。咪唑類殺菌劑是含有氮雜環的一類化合物，具有高效、廣譜、低毒、選擇性好和內吸性高等優點。目前，防治炭疽病的咪唑類單劑產品有3種，其中咪鮮胺登記產品數量最多（109個），其次為咪鮮胺錳鹽（13個）、抑霉唑（6個）。主要登記劑型有水乳劑76個，乳油30個，可濕性粉劑13個（表1）。

然而，目前的研究表明該類殺菌劑對炭疽病防效差異較大。Chen等[4-5]研究表明采自桃樹上不同種類的炭疽菌株對同類型的殺菌劑存在明顯差異。C.gloeosporioides復合種對所有被測DMI藥劑均敏感；在2個親緣關系極為相近的同屬C.acutatum復合種中，C.fioriniae也對所有被測DMI藥劑敏感，C.nymphaeae卻對粉唑醇和腈苯唑表現為抗性，EC50值為敏感菌株的50倍以上；此外，C.truncatum對大多數DMI類藥劑表現為抗性或者不敏感。采自我國東部草莓產地的炭疽菌株對殺菌劑敏感性的測試結果表明，C.siamense和C.fructicola對DMI藥劑的敏感性明顯不同。對咪鮮胺而言，C.fructicola相對于C.siamense較不敏感，而對于藥劑戊唑醇和苯醚甲環唑，C.siamense則比C.fructicola更不敏感[6]。采自我國海南橡膠樹上的C.gloeosporioides對苯醚甲環唑、丙環唑和腈菌唑的敏感性明顯低于C.acutatum[7]。以上差異性結果都表明，炭疽病菌對不同DMI類藥劑敏感性存在種間差異，因此，明確造成炭疽病害的優勢種，對及時調整施藥方案，提高藥劑防治效果，減少藥劑使用量意義重大。

炭疽病菌除了對DMI類藥劑存在天然抗性以外，頻繁地使用藥劑，也會導致病菌敏感性下降。采自云南葡萄上的C.gloeosporioides菌株對烯唑醇和腈菌唑的敏感性下降[8]。采自浙江省葡萄上的C.gloeosporioides菌株對戊唑醇已產生了中等抗性[9]。

2.2 甲氧基丙烯酸酯類

目前，登記用于防治炭疽病的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑單劑產品共有84個，有效成分為4種，占所有炭疽病防治單劑產品總量的17.8%，主要以嘧菌酯和吡唑醚菌酯為主，數量分別為44、31個；另外，啶氧菌酯和肟菌酯也有少量登記。登記劑型主要以懸浮劑、乳油、水分散粒劑為主，數量分別為64、10、7個（表1）。

甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑主要通過阻礙電子傳遞，抑制線粒體的呼吸作用從而起到抑菌效果[10]。因為其良好的防效被廣泛用于炭疽病防治[11-12]，針對不同作物的炭疽病，該類藥劑均有登記。然而，因為其作用位點單一，抗藥性問題也頻繁出現[13-14]。Zhang等[6]研究表明，我國東部地區草莓炭疽優勢種C.siamense和C.fructicola對嘧菌酯已經產生抗藥性，而在浙江地區草莓上，C.gloeosporioides對吡唑醚菌酯的高抗頻率高達71%[12]。對甲氧基丙烯酸酯類藥劑產生抗藥性的情況也在我國部分地區桃炭疽病菌上發生，從貴州、廣東、河北、山東4個省份分離出的C.fructicola有74%對吡唑醚菌酯有高抗藥性，26%表現為低抗，所有的C.siamense都對吡唑醚菌酯表現為低抗；此外，從我國山東和河北地區的桃樹上分離的C.fructicola菌株對吡唑醚菌酯也已產生高抗[15]。以上報道提醒我們在施用此類藥劑時應注意抗藥性的問題。

2.3 苯并咪唑類

苯并咪唑類藥劑自20世紀70年代初開始，大量用于果蔬炭疽病的防治。對大多數果樹的采后病害而言，該類殺菌劑都是最為有效的防治藥劑之一。目前，登記用于防治炭疽病的該類單劑產品為多菌靈和甲基硫菌靈2種，占所有單劑產品總量的4.4%，二者數量分別為11和10個。主要劑型有可濕性粉劑、水分散粒劑、懸浮劑，數量分別為13、4、4個（表1）。

苯并咪唑類類藥劑通過和病原菌的β-tubulin亞基結合，阻礙微管蛋白的合成，從而抑制細胞骨架的生物合成。值得一提的是，MBC類殺菌劑不作為C.acutatum的推薦用藥。C.acutatum對MBC類殺菌劑具有天然中等抗性，且和其他病原菌對MBC類殺菌劑產生抗性的機理不同，C.acutatum的抗性是由MBC類殺菌劑靶標基因CaTUB1的過量表達所致[16]。

20世紀90年代以來，以多菌靈和甲基硫菌靈為代表的苯并咪唑類殺菌劑是我國農戶防治炭疽病的首選藥劑[17-18]。隨著使用時間增加，有關該類藥劑藥效下降，甚至防治失敗的案例時有報道。早在2009年，在我國浙江杭州草莓產區已經開始發現因為C.gloeosporioides對多菌靈產生抗藥性而防治失敗的案例[19]。Han等[17]從湖北地區草莓和山藥上采集的炭疽菌株中發現，C.siamense和C.fructicola菌株對多菌靈已經產生抗藥性。Lin等[18]對浙江地區草莓和葡萄上采集的C.gloeosporioides復合種的敏感性測試顯示，有90%的菌株對多菌靈產生了抗藥性。另外，在我國江蘇地區也同樣報道了葡萄炭疽病菌對多菌靈的抗藥性[20]。

2.4 吡啶類

吡啶類殺菌劑氟啶胺是由日本石原產業公司開發的廣譜性殺菌劑，對灰霉病、菌核病等病害都有很好的防效[21-25]。近年來，不少研究人員開始注意到其對炭疽病的抑菌活性。我國于2018年取得了首個登記用于防治炭疽病的氟啶胺藥劑，截至目前，僅有5個單劑產品和1個混劑產品被登記用于防治柑橘炭疽病和辣椒炭疽病，登記劑型均為懸浮劑（表1）。氟啶胺屬于線粒體氧化磷酸化解偶聯劑，通過作用于ATP合成酶，在呼吸鏈的尾端解除氧化與磷酸化的關聯，從而抑制線粒體的呼吸作用[26-27]。該藥劑為多作用位點殺菌劑，抗性風險極低，且由于其獨特的作用機理，與現有藥劑無交互抗性[22-23,28]。雖然氟啶胺單劑或與嘧菌酯的復配藥劑，在我國僅登記于辣椒和柑橘上，但在美國，該藥已經被登記應用于蘋果、藍莓、樹莓炭疽病的防治。另外，部分專家還建議將其登記于草莓炭疽的防治[28]。室內試驗表明，氟啶胺對C.gloeosporioides和C.acutatum均具有良好的離體活性[29]。在蘋果炭疽防治上，氟啶胺和吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺混劑的防效持平[30-31]。在藍莓和草莓炭疽防治上，該藥防效和克菌丹持平，屬于中等水平[32-33]。

2.5 二硫代氨基甲酸鹽類

二硫代氨基甲酸鹽類殺菌劑主要是一類以代森系列和福美系列為代表的廣譜性殺菌劑。目前，登記用于炭疽病防治的單劑產品有82個，代森系列占比最大。其中，代森錳鋅是登記最多的產品，有54個。其余分別是代森鋅、丙森鋅、福美鋅、代森聯、福美雙，數量分別為12、6、6、3、1個。登記劑型主要有可濕性粉劑和水分散粒劑2種（表1）。

2.6 其他類型殺菌劑

除了上述6種類型殺菌劑外，還有不少其他類型藥劑登記用于炭疽病防治。例如生物農藥，有17個單劑獲得登記，以植物提取物、微生物次級代謝物和拮抗微生物為主。由于生物農藥防治效果不穩定，目前并非防治炭疽病的主要藥劑[34]。取代苯類殺菌劑百菌清共登記單劑產品11個；百菌清是多作用位點的保護型殺菌劑，該藥劑的代謝產物會產生一定的健康風險，目前已經被多個國家限制使用[35]。此外，含銅殺菌劑單劑登記了8個產品。銅制劑雖然有對植物毒性低、產生抗性風險小等優點，但是在使用過程中銅制劑會刺激螨類害蟲大爆發[36]，并且長期使用銅制劑可會引起土壤銅離子積累，從而產生潛在的植物毒性和重金屬污染[37]。除了以上藥劑外，溴菌腈、三氯異氰尿酸、五氯硝基苯、二氰蒽醌也都有少量登記。

3 農作物炭疽病殺菌劑應用的發展方向

雖然目前有多種藥劑登記用于炭疽病的防治，但由于藥劑對不同炭疽種的抑菌活性差異以及抗藥性產生等問題，導致在應用過程中可以防治每種作物炭疽病的殺菌劑種類仍然相對較少。例如，在防治芒果炭疽的單劑產品中，僅咪鮮胺一種就占比60%，這無疑增加了咪鮮胺抗藥性風險的產生。為了防止以上情況發生，應擴大新類型殺菌劑登記。以下將介紹幾種國外已用于炭疽病防治，而國內尚未登記的農藥產品。

3.1 苯并烯氟菌唑

苯并烯氟菌唑（Benzovindiflupyr）是由先正達公司開發的琥珀酸脫氫酶抑制劑類殺菌劑，該藥劑具有廣譜性殺菌活性，除了用于防治銹病和白粉病外[38]，對炭疽病也有極好的防效。在美國中西部，苯并烯氟菌唑已經被登記用于蘋果炭疽病的防治[32]。雖然并沒有在草莓上登記，但Mertely等[33,39]研究表明該藥劑對草莓炭疽病也有很好的防效，預計在不久的將來也會在中國被登記于防治炭疽病。

3.2 咯菌腈

咯菌腈（Fludioxonil）是由先正達公司研發的吡咯類殺菌劑[40]。咯菌腈持效期長，用量少，且可與多種殺菌劑混配使用。在我國，種子包衣劑是目前咯菌腈的主要應用方向，在中國農藥信息網中共登記220個產品。盡管尚未在我國登記用于炭疽病的防治，但該藥劑在炭疽病防治上應用前景廣闊。美國種植者在草莓秧苗定植前，常用咯菌腈浸蘸處理[41-42]。Haack等[42]研究表明使用咯菌腈和氟唑菌酰羥胺混劑對定植前的草莓苗進行處理后，炭疽病發病極大減輕，且該混劑的防效優于嘧菌酯。目前，咯菌腈和氟唑菌酰羥胺的混劑在美國不僅登記用于葡萄炭疽病病的防治，在2019年還在藍莓和草莓炭疽上獲得了特許登記[42]。國內應用咯菌腈防治炭疽病的報道還較少，基于其對炭疽病良好的防效，咯菌腈在國內炭疽病防控中存在潛力。

3.3 納他霉素

納他霉素（Natamycin）是一種由納他鏈霉菌受控發酵而成的藥劑，一般用于食品防腐劑。近年來，有研究者發現其對炭疽病有良好的抑制作用。納他霉素通過與麥角甾醇結合，從而改變細胞膜的通透性以達到抑菌效果[43-44]。在美國，該藥劑已被登記用于柑橘、仁果及核果類果樹的采后保鮮處理。在美國加利福尼亞州及佛羅里達州，該藥劑作為草莓秧苗的浸蘸處理藥劑，在田間也對草莓炭疽病表現出良好防效，且能有效防治C.acutatum的QoI抗性菌株。目前，已登記于美國的2個州，并有望在其他州獲得登記[45-46]。納他霉素對哺乳動物毒性極低，一直以來作為食品和飲料的防腐劑，以及作為人類眼科真菌病的藥物使用[47]。在水果采后處理應用中，納他霉素相較于咪鮮胺、吡唑醚菌酯等殺菌劑更安全，且不易產生抗藥性。遺憾的是，雖然納他霉素對炭疽病抑菌效果極好，但是它在紫外線下極易被分解，導致常規劑型無法在田間通過葉面噴霧施用[43-44]。

4 小 結

化學防治在未來很長一段時間內依舊是防治炭疽病的主要手段，但炭疽菌屬真菌分類復雜，寄主眾多，且種間對同一類型殺菌劑敏感性存在差異，這些特點使得炭疽病在田間防控比其他病害更加復雜，加之部分地區農藥使用不當導致抗藥性產生，加大了炭疽病的防控難度。為了更加有效地防控炭疽病，有必要各方通力合作。相關科研部門要做好病原菌鑒定工作，實時監控田間病菌的抗藥性情況，建立完善的病害預測體系。各地植保站應該積極建立適用于當地的炭疽病防治方案，積極推動炭疽病化學防控和生物防控相結合。農藥監管部門和農藥經營者應該積極參與到農藥生產使用中，引導農民合理正確地使用農藥，做好我國炭疽病的防控工作。