鄭 研 ,王理想 ,吳怡燃 ,廖 燦 ,何海燕,何 明 ,王書祥 ,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(Fusariumhead blight,FHB)是由鐮刀菌屬(Fusariumspp.)等多種真菌引起的真菌病害,常出現于溫暖潮濕的溫帶地區[1]。20 世紀以來,受全球氣候變暖、秸桿還田等因素的影響,小麥赤霉病在長江中下游和黃淮海等地區頻繁流行,成為該地區最具危害的真菌病害之一,對國家糧食安全危害巨大[2]。小麥感病后出現苗腐、稈腐和穗腐等癥狀,其中以穗腐危害最為嚴重,病穗產生脫氧雪腐鐮刀烯醇(Deoxynivalenol,DON)、赤霉烯酮(Zearalenone)等已知次生代謝物,多數代謝物能抑制小麥芽鞘的生長,嚴重時可使小麥產量減產10%~30%甚至絕收[3,4]。其中 DON 是中國小麥赤霉病病菌產生的主要毒素,該毒素不僅對小麥產生強抑制活性,而且還會造成食用病麥的人、畜發生腹瀉、嘔吐、流產等中毒反應,威脅人、畜健康[5,6]。
國內外防治小麥赤霉病的方法有很多,其中抗病育種可從根源上防治小麥赤霉病。現階段中國栽培的主要品種中對小麥赤霉病有顯著抗性的品種較少[7],其中揚麥33 為新審定的高抗赤霉病的一個新品種。近年含有芽孢桿菌屬、鏈霉菌屬等具有抑菌效果的微生物及其代謝物生物制劑受到人們的密切關注,因其殺菌譜較窄,不會對非靶標生物造成明顯影響而備受歡迎,但大規模投入生產應用仍需進一步研究[8,9]。因此,目前化學防治仍然是實際生產過程中應對小麥赤霉病危害的主要手段。
目前,中國針對小麥赤霉病的登記制劑共391個,其中單劑211 個,混劑180 個,涉及農藥品種有效成分38 個,分為咪唑類、甲氧基丙烯酸酯類、氰基丙烯酸酯類等9 大類[10]。本研究選用不同種類的15 種殺菌劑原藥,采用菌絲生長抑制法對其進行了室內毒力測定,并從中篩選出低毒、殺菌效果更為突出的高效殺菌劑復配組合,從而為減緩常規殺菌劑對小麥赤霉病菌的抗藥性和減少農藥使用劑量提供參考。
本試驗所用禾谷鐮孢菌株(Fusarium graminearum)由長江大學植物病理實驗室提供。
選擇生產上常規應用的14 種殺菌劑原藥開展室內篩選試驗:95%己唑醇原藥,連云港立本作物科技有限公司;98%戊唑醇原藥,江蘇龍燈化學有限公司;95%烯唑醇原藥、92%氟硅唑原藥,湖北玖豐隆化工有限公司;95%三唑醇原藥,湖北速普爾化工有限公司;96.6%苯醚甲環唑原藥,湖北雙焱化工有限公司;90%丙環唑原藥,溫州綠佳化工有限公司;97%丙硫菌唑原藥,湖北貓爾沃生物醫藥有限公司;92%吡唑醚菌酯原藥,河北銳藥生物科技有限公司;96%抑霉唑原藥,成都邁恩凱化工有限公司;95%咪鮮胺原藥,江蘇輝豐生物農業股份有限公司;95%惡霉靈原藥,山東京博農化有限公司;95%福美雙原藥,淄博兆凱商貿有限公司;98%拌種靈原藥,湖北鑫鳴泰化學有限公司。
對小麥赤霉病的室內毒力測定,采取菌絲生長速率法[11]進行篩選,計算14 種供試殺菌劑的抑制中濃度(EC50)。
菌絲生長速率抑制法:根據預試驗結果選擇合適的5~7 個藥劑濃度,將配制好的供試樣品按比例加入滅菌冷卻至55 ℃的PDA 培養基,充分搖勻后倒入9 cm 的滅菌培養皿中,待其凝固接入7 mm 菌餅,每處理設3 次重復,封口后置于28 ℃恒溫箱培養。4 d 后采用十字交叉法測定菌落直徑,計算菌絲生長抑制率。
菌絲生長抑制率=(對照菌落生長直徑-處理菌落生長直徑)/(對照菌落生長直徑-菌餅直徑)×100%。
將菌落的生長抑制率換算成抑制幾率作為因變量(y),各藥劑濃度(mg/L)轉為以10 為底的對數值(x),并用DPS 軟件求出各供試藥劑的有效抑制中濃度EC50、相關系數(r)及毒力回歸方程[12]。
殺菌劑復配效果測定:根據單劑毒力測定結果,挑選出2 種藥劑96%抑霉唑和97%丙硫菌唑進行混配[13],有效成分配比為 1∶0、0∶1、5∶1、3∶1、1∶1、1∶3、1∶5、1∶7(質量比),每個配比配置成5 個濃度梯度。采用室內菌絲生長速率抑制法測定殺菌組合物的菌絲生長抑制率、毒力回歸方程、相關系數(r)、有效抑制中濃度EC50。根據 Sun 等[14]和 Wadley[15]的共毒系數法分別計算不同比例混配藥劑的增效系數(SR)和共毒系數(CTC)。

式中,A、B分別為96%抑霉唑和97%丙硫菌唑原藥,a、b分別為相應單劑在混劑中含量的比率;當SR≤0.5 時,表示該混劑呈現出拮抗作用;當SR=0.5~1.5 時,表示該混劑呈現出加和作用法;當SR≥1.5時,表示該混劑呈現出增效作用。

式中,A為96%抑霉唑(標準藥劑),B為97%丙硫菌唑,M為不同配比的混劑;A(TI)是指A藥劑的毒力指數,A(TI)=100;B(TI)為 B 藥劑的毒力指數;P(A)為A藥劑成分在M混劑中所占百分比;P(B)為B藥劑成分在M混劑所占百分比;M(ATI)是M混劑的實際毒力指數;M(TTI)是M 混劑的理論毒力指數;CTC為共毒系數。當CTC>120 為增效作用;CTC<80 拮抗作用;80<CTC<120 為相加作用。
14 種殺菌劑均對小麥赤霉病菌呈現出一定的毒力,但不同殺菌劑之間的毒力差異較大,結果見表1。其中戊唑醇、烯唑醇、苯醚甲環唑、氟硅唑、咪鮮胺、抑霉唑對病原菌菌絲生長的EC50為0.106 6~0.905 9 mg/L,均小于1.000 0 mg/L,表明小麥赤霉病菌對這6 種殺菌劑極為敏感;己唑醇、三唑醇、丙環唑、丙硫菌唑、吡唑醚菌酯的EC50為1.423 6~7.664 2 mg/L,均小于10.000 0 mg/L,表明小麥赤霉病菌對上述殺菌劑較為敏感;惡霉靈、福美雙、拌種靈的EC50分別是 17.343 8、11.290 1、84.518 8 mg/L,說明上述藥劑抑菌活性較差。

表1 14 種殺菌劑對禾谷鐮孢的毒力測定結果
將抑霉唑與丙硫菌唑分別進行1∶0、0∶1、3∶1、5∶1、1∶1、1∶3、1∶5、1∶7 混配。經過計算可知,1∶1、1∶3、1∶5、3∶1、1∶7 配比的SR>1.5,CTC>120,表示抑霉唑與丙硫菌唑在這5 種配比下均具有增效作用;其中 1∶3 和 1∶5 的SR分別為 2.69、4.18;CTC分別為269.33、417.58,表明這2 種配比下的混劑對禾谷鐮孢抑制作用明顯(表2)。

表2 抑霉唑與丙硫菌唑及其混劑對禾谷鐮孢的室內毒力測定結果
菌絲生長速率抑制法的毒力測定結果表明,14種殺菌劑對小麥赤霉病病菌的EC50大小順序為,咪鮮胺<氟硅唑<烯唑醇<苯醚甲環唑<戊唑醇<抑霉唑<己唑醇<丙環唑<三唑醇<丙硫菌唑<吡唑醚菌酯<福美雙<惡霉靈<拌種靈,其中咪鮮胺對菌絲生長的抑制作用最強,EC50為0.106 6 mg/L,與劉程程等[16]試驗結果較為一致;拌種靈作為常用的種子保護劑對菌絲的抑制作用最弱,EC50為84.518 8 mg/L。在混劑試驗中,采用聯合毒力得出1∶3、1∶5 比例下的抑霉唑和丙硫菌唑增效作用最為突出,為混劑篩選試驗提供了理論依據。
針對小麥赤霉病的高效殺菌劑篩選仍然是控制小麥赤霉病的主要手段。抑霉唑作為咪唑類殺菌劑具有內吸廣譜性,農藥登記中常作為水果蔬菜保鮮劑,具有高活性、人畜低毒性的特點,在小麥赤霉病防治方面鮮有報道;丙硫菌唑作為三唑類殺菌劑有很好的內吸、治療鏟除活性,還具有良好的生物生態安全性和殺菌廣譜性,可作為理想的混劑使用[17,18]。本試驗通過室內聯合毒力篩選,驗證得出抑霉唑與丙硫菌唑的1∶3 和1∶5 配比下的混劑對于小麥赤霉病菌具有優異的抑制作用,可作為混劑應用于田間防治小麥赤霉病,具有良好的市場開發前景;但本研究的其他混配制劑及大田試驗用量和防效有待進一步完善驗證。