67 種藥劑對水稻白葉枯病菌的室內毒力

余山紅 ,應俊杰

(1.臺州市農業科學研究院,浙江 臺州 317000;2.仙居縣農業農村局,浙江 臺州 317300)

水稻白葉枯病是我國三大傳統病害之一,由水稻黃單胞桿菌水稻致病變種 (Xanthomonasoryzaepv.oryzae) 侵染引起,通常導致水稻減產10%～20%,發生嚴重的田塊可達50%以上,甚至絕收。該病在亞洲、拉丁美洲和西非等國家的水稻種植區廣泛發生。國內目前除了新疆和東北的北部地區以外,各水稻產區均有不同程度的白葉枯病為害,尤以華東、華南和華中稻區發病重,流行頻率高,為害損失大[1-4]。歷史上白葉枯病曾幾度成災,20 世紀70—90 年代初為該病重發流行期,90 年代中后期至2010 年為間歇流行期[2,5]。近年來由于臺風暴雨頻繁、菌源累積、感病品種的種植和病菌的高度變異性[6],該病在華南沿海、長江流域稻區又有明顯流行的趨勢,出現 “老病害新暴發” 的現象,再度成災的風險極大。白葉枯病具有病菌來源廣,傳播途徑多,增殖速度快,危害程度嚴重等特點[7],一旦顯癥很難防治。

當前我國控制白葉枯病的主要措施是利用抗病品種和噴灑化學農藥。由于病原菌菌系的致病性變異,雖然抗白葉枯病基因已被鑒定了45 個[8],但目前真正應用于分子育種的基因和資源并不多[6],化學藥劑防治依然是當前防治的主要應急措施。然而,過去二十年間因國內白葉枯病發生較少,各界對于該病的重視程度稍顯不足,對口藥劑的研發幾乎停滯。而曾長期作為防治水稻白葉枯病的當家藥劑葉枯唑 (葉青雙、噻枯唑、葉枯寧、川化-018、敵枯靈) 和農用鏈霉素又因對人體存在健康風險和易誘發抗藥性而停產。目前國內有效登記防治白葉枯病的藥劑僅有9 種單劑成分,包括氯溴異氰尿酸、三氯異氰尿酸、代森銨、噻森銅、噻菌銅、中生菌素、辛菌胺醋酸鹽、枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌等,共19 個產品。登記數量遠少于紋枯病(1 337 個產品,42 種單劑成分)、稻瘟病 (1 012個產品,36 種單劑成分)、稻曲病 (210 個產品,24 種單劑成分) 等,在所有水稻病害里最少 (數據來源于農業農村部農藥檢定所,統計截至發稿日),與水稻三大病害之一的地位極不匹配。目前生產上可用于防治白葉枯病的藥劑種類不多,從近幾年大田防治實踐來看,當家藥劑噻唑鋅、噻森銅、噻菌銅等防效均欠佳[7,9-12],仍未發現有特效藥劑,所以防治形勢非常嚴峻。為了有效地控制白葉枯病的發生與為害,增加農民種植收益,2019—2021 年本研究從國內各地市場上收集了常用于防治細菌病害的67 種市售殺菌劑,進行實驗室抑菌效果測定,以期篩選出白葉枯病的高效殺菌劑,為該病的防治與研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 殺菌劑

67 種供試殺菌劑見表1,來源于各地大型農資市場市售。

表1 67 種殺菌劑對白葉枯病菌的室內抑制效果

表1(續)

1.1.2 供試菌株

水稻白葉枯病病菌采自浙江臨海水稻品種甬優17 發病葉片,以組織分離法分離,經柯赫氏法則驗證后進行鑒定,確認為水稻黃單胞桿菌水稻致病變種 (Xanthomonasoryzaepv.oryzae) 后保存備用。

1.2 方法

試驗采用抑菌圈法測定白葉枯病菌對藥劑的敏感性[13-14]。將在瓊脂培養基上培養4 d 的供試菌株用滅菌水配成菌懸液 (濃度為106mL-1),取2 mL加入已倒有18 mL 滅菌瓊脂培養基 (冷卻至50 ℃左右) 的培養皿中混勻,凝固后即得到含菌平板。用5 mm 圓形打孔器在每個平板上打4 個孔。供試藥劑用無菌水按表1 所示推薦范圍最高使用濃度配制藥液,向每個孔中加藥50 μL,平放于28 ℃培養箱中靜置,以滅菌水代替藥液為對照,每處理3次重復。48 h 后用游標卡尺測量抑菌圈大小。

2 結果與分析

本研究采用抑菌圈法測定了67 種藥劑對水稻白葉枯病菌的敏感性 (圖1),結果表明,各供試藥劑對白葉枯病菌的抑制作用差異較大 (表1)。在推薦范圍最高使用濃度下,藥劑對病菌的抑菌圈直徑為0～38.6 mm。其中以丙硫唑、中生菌素、代森銨、松脂酸銅、甲基營養型芽孢桿菌抑制力較強,抑菌圈直徑都>25.0 mm。當前生產上廣泛用于防治白葉枯病的噻唑鋅[15-17]、噻森銅[10,18]、噻菌銅[19]等藥劑在實驗室離體條件下抑菌性不佳,抑菌圈直徑都<13.0 mm。

圖1 供試藥劑和抑菌圈

3 討論

水稻白葉枯病是一種細菌性維管束病害。病原菌從水孔或傷口侵入,在導管中急劇增殖蔓延,造成葉枯或整株青枯狀凋萎。其侵染來源較多,除種子帶菌外,染病稻稈、土壤和灌溉水中的病原細菌均可導致水稻發病[20-21]。在臺風暴雨季節,洪澇容易造成病害發生流行,且病害的控制也相當困難,因而常常會造成嚴重的產量損失。

與防治真菌病害的藥劑相比較,用于防治細菌病害的藥劑相關研究進展相當緩慢[22]。當前國內防治水稻白葉枯病的手段主要依靠噻唑鋅、噻森銅、噻菌銅等重金屬類藥劑,可選擇的藥劑種類遠遠少于真菌病害防治藥劑。重金屬類藥劑屬于生長抑制劑,作用機制為抑制病原菌的基礎生長和代謝。實踐表明,由于藥劑的作用機制單一,長期大量使用極易導致病原菌產生抗性,從而使藥劑減弱直至喪失對病害的防治效果[23]。因此,在當前白葉枯病卷土重來的形勢下,篩選和研發新型作用機制的防治藥劑迫在眉睫。

室內毒力測定旨在篩選出對水稻白葉枯病抑制效果較好的藥劑。目前國內關于水稻白葉枯病藥劑篩選的研究比較多,但對白葉枯病菌的室內毒力測定的專門研究還未見報道。本研究對67 種農用殺菌劑進行了室內平板篩選,結果顯示,丙硫唑、中生菌素、代森銨、松脂酸銅、甲基營養型芽孢桿菌對白葉枯病菌的抑菌效果最好,其中丙硫唑、松脂酸銅、甲基營養型芽孢桿菌在生產上用于白葉枯病的防治應用還不多,中生菌素與代森銨是國內20世紀90 年代防治水稻白葉枯病的高效藥劑,如今的大田防治病害效果還有待進一步檢驗。此外,成家壯[22]指出,由于水稻白葉枯病是一種維管束病害,藥劑的防病作用首先決定于其生物活性,也與藥劑通過稻株內吸輸導性能密切相關。因此,在篩選和開發白葉枯病防治藥劑時,既要對白葉枯病菌的抑制力強,又要內吸輸導性能較好的藥劑才能取得良好且穩定的防治效果。