谷子種衣劑包衣方案的探討

張家齊，閆海燕，張海劍，石 潔

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所，河北省農(nóng)業(yè)有害生物綜合防治工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部華北北部作物有害生物綜合治理重點實驗室，河北 保定 071000；2.河北北方學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院，河北 張家口 075000）

谷子（Setaria italic（L.）Beau）屬于禾本科狗尾草屬，在我國已有超過7 000 a的栽培歷史[1]。谷子具有節(jié)水抗旱、耐貧瘠、耐儲藏、糧飼兼用的特點[2]，是我國北方干旱半干旱地區(qū)一種重要的旱作植物[3]，主要種植在我國河北、山西和內(nèi)蒙古自治區(qū)[4]。目前，谷子的生產(chǎn)主要沿用傳統(tǒng)的耕作方式，栽培和病蟲害防治技術(shù)落后[5]，最常見且主要危害谷子的病害有：白發(fā)病、黑穗病、銹病、谷瘟病和紋枯病[6]，其中，因谷種表面帶菌而導(dǎo)致的谷子黑穗病、白發(fā)病等病害更是發(fā)生頻繁，嚴(yán)重影響了谷子的產(chǎn)量。選擇適當(dāng)?shù)姆N衣劑進(jìn)行種子包衣可以顯著提高種子的發(fā)芽能力，促進(jìn)幼苗生長和減少病蟲害的發(fā)生[7]，而目前我國關(guān)于谷子種衣劑的相關(guān)研究還較少。

筆者通過對谷種表面帶菌情況進(jìn)行分析，并結(jié)合谷子常見病害的情況設(shè)計了4種種衣劑包衣方案，以期篩選出高效、對植物和人安全的谷種包衣處理方案，解決因種子帶菌而引起的谷子苗期病害問題，減少農(nóng)藥使用，提高谷子產(chǎn)量。

1 材料和方法

1.1 材料

供試谷子種子為張雜谷3號。

供試種衣劑為35%精甲霜靈種子處理乳劑（金阿普隆，瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司），2.5%咯菌腈懸浮種衣劑（適樂時，瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司），3%苯醚甲環(huán)唑懸浮種衣劑（敵委丹，瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司），44%氟唑環(huán)菌胺懸浮種衣劑（根穗寶，瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司）和6%戊唑醇種子處理懸浮劑（立克秀，拜耳作物科學(xué)）。

1.2 方法

1.2.1 谷種表面真菌種類分析 隨機選取未包衣種子100粒，分別均勻接種在PDA培養(yǎng)基中，每皿20粒，密封。在光照12 h/d的25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每天肉眼觀察培養(yǎng)基上種子表面真菌發(fā)生情況，挑取每皿中形態(tài)不同的菌落進(jìn)行分離、純化，備用，同時記錄分離到的不同真菌的數(shù)量。將分離到的各種真菌轉(zhuǎn)移到PDA培養(yǎng)基進(jìn)行純化、轉(zhuǎn)管、保存、鏡檢。根據(jù)真菌培養(yǎng)性狀和形態(tài)特征，參考有關(guān)工具書和資料鑒定真菌種類[8-9]。對于形態(tài)學(xué)無法確定種類的真菌，采用改良CTAB法[10]提取DNA，采用WHITE等[11]設(shè)計的真核生物核糖體DNA通用引物ITS1和ITS4擴增菌株rDNA-ITS區(qū)段，PCR產(chǎn)物直接送交生物工程（上海）股份有限公司測序。測序結(jié)果在NCBI網(wǎng)站上進(jìn)行Blast比對，根據(jù)比對結(jié)果確定該菌的分類地位。統(tǒng)計各處理中分離到的不同真菌的分離頻率。

1.2.2 谷種包衣方案的設(shè)計 根據(jù)種子表面真菌的情況，并結(jié)合谷子常見病害發(fā)生情況設(shè)計了不同的種衣劑包衣方案（表1），將混配后的種衣劑與1 kg籽粒混勻，對種子包衣處理，以未包衣種子作為對照，評價不同種衣劑包衣方案對谷種的影響。

表1 谷種包衣處理方案

1.2.3 包衣方案對種子的萌發(fā)及幼苗生長的影響

按照GB/T 3543.4—1995 農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程的相關(guān)要求，谷子萌發(fā)試驗選擇紙床發(fā)芽，在光照12 h/d的25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，從試驗開始的第4天起記錄種子萌發(fā)的數(shù)量，到第10天結(jié)束，計算包衣種子和未包衣種子的發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)。每處理3次重復(fù)，每重復(fù)100粒種子[12]。在發(fā)芽試驗結(jié)束時，每重復(fù)隨機取幼苗20株，測量苗高（幼苗地上部高），測定20株苗總質(zhì)量（幼苗地上部質(zhì)量），3次重復(fù)。計算苗高（或苗質(zhì)量）的活力指數(shù)。

式中，Gn為第n天發(fā)芽的種子數(shù)，Dn為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)；GI為發(fā)芽指數(shù)；S為一定時期內(nèi)的苗高（或苗質(zhì)量）[7]。

1.2.4 包衣對種子表面帶菌率及真菌種類的影響

每個處理隨機選取100粒種子，每處理3次重復(fù)，分別均勻接種在PDA培養(yǎng)基中，每皿20粒，密封，在光照12 h/d的25℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每天肉眼觀察培養(yǎng)基上種子表面真菌發(fā)生情況，并于第3～7天統(tǒng)計種子帶菌率。同時按照1.2.1的方法對各處理后谷種表面帶菌種類進(jìn)行分析。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS統(tǒng)計軟件和Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用LSD法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 谷種表面真菌種類分析

未包衣谷種表面攜帶的優(yōu)勢菌群主要為莖點霉屬（Phoma sp.）、青霉屬（Penicillium sp.）、平臍蠕孢屬（Bipolaris zeae）、鐮孢霉屬（Fusarium sp.）和木霉屬（Trichoderma sp.）真菌，具體分離頻率如表2所示。其中，莖點霉屬、平臍蠕孢屬和鐮孢霉屬真菌屬于寄生或兼性寄生菌，可以侵染種苗，會導(dǎo)致谷子苗期病害的發(fā)生，可以使用種衣劑進(jìn)行防治。

表2 谷種表面攜帶真菌種類及分離頻率

2.2 不同種衣劑處理對谷種萌發(fā)及幼苗生長的影響

由表3可知，通過T1（35%精甲霜靈＋2.5%咯菌腈＋3%苯醚甲環(huán)唑）處理后，谷種發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、苗高、苗質(zhì)量和苗質(zhì)量活力指數(shù)僅略低于對照組，但與對照組間差異不大，苗高活力指數(shù)顯著低于對照組；與其他處理相比，T1苗高最低，顯著低于T4，苗高活力指數(shù)顯著低于T3和T4。通過T2（35%精甲霜靈＋2.5%咯菌腈＋44%氟唑環(huán)菌胺）處理后，谷種發(fā)芽率、苗高、苗質(zhì)量略低于對照組，但與對照組間差異不大，發(fā)芽指數(shù)、苗高活力指數(shù)和苗質(zhì)量活力指數(shù)都顯著低于對照組；與其他處理相比，T2處理發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)最低，發(fā)芽指數(shù)、苗高活力指數(shù)和苗質(zhì)量活力指數(shù)都顯著低于T3和T4處理。通過T3（35%精甲霜靈＋2.5%咯菌腈＋6%戊唑醇）處理后，各項指標(biāo)與對照間差異不大，其中，發(fā)芽率略高于對照組，但苗高、苗高活力指數(shù)、苗質(zhì)量和苗質(zhì)量活力指數(shù)都低于對照組；與其他處理相比，T3處理發(fā)芽率僅低于T4處理。通過T4（35%精甲霜靈）處理后，各項指標(biāo)與對照間差異不大，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、苗高、苗高活力指數(shù)略高于對照組；各項指標(biāo)都優(yōu)于其他處理組。綜上所述，T3和T4對谷子萌發(fā)和幼苗生長影響較小，而T1和T2對谷子萌發(fā)和幼苗生長有一定的抑制作用。對于谷子的萌發(fā)和幼苗生長的影響大小為T2＞T1＞T3＞T4。

表3 不同處理谷種的萌發(fā)及幼苗生長情況

2.3 不同種衣劑處理對谷種表面帶菌率的影響

從表4可以看出，不同處理谷種表面帶菌率分別比未包衣對照組谷種降低了62.92%，46.25%，49.58%和3.75%，其中，T1，T2和T3與對照間差異達(dá)顯著水平；T1處理表面帶菌率最低，顯著低于其他各處理，T3處理表面帶菌率低于T2，但二者間差異未達(dá)到顯著水平，T4處理表面帶菌率僅略低于對照，但差異不顯著。

表4 不同處理谷種的表面帶菌率 %

2.4 不同種衣劑處理對谷種表面帶菌種類的影響

由表5可知，通過T1（35%精甲霜靈＋2.5%咯菌腈＋3%苯醚甲環(huán)唑）處理后，谷種表面攜帶的優(yōu)勢菌群主要為酵母菌屬（Cryptococcus sp.）；T2（35%精甲霜靈＋2.5%咯菌腈＋44%氟唑環(huán)菌胺）處理后，谷種表面攜帶的優(yōu)勢菌群主要為酵母菌，其次為木霉菌；通過T3（35%精甲霜靈＋2.5%咯菌腈＋6%戊唑醇）處理后，谷種表面攜帶的優(yōu)勢菌群主要為莖點霉屬，其次依次為枝孢霉屬（Cladosporium sp.）和鐮孢霉屬；T4（35%精甲霜靈）處理后，谷種表面攜帶的優(yōu)勢菌群主要為莖點霉屬和鏈格孢屬（Alternaria sp.），其次為平臍蠕孢屬和青霉屬。

表5 不同處理谷種表面攜帶真菌種類和分離頻率 %

3 結(jié)論與討論

通過分離和鑒定可知，在未包衣的谷種表面寄藏真菌主要分為兩大類，一類是從大田中傳來的寄生菌或兼寄生菌如莖點霉屬、平臍蠕孢屬和鐮孢霉屬，它們可以直接侵染種苗，是谷種生產(chǎn)中的重要病原菌；另一類是谷子在儲運過程中管理不當(dāng)（高溫、高濕等條件），受空氣中存在的腐生菌或兼性腐生菌影響而攜帶的真菌，如青霉屬、木霉屬和根霉屬（Rhizopus sp.），它們會導(dǎo)致儲存的谷種霉變，危害人類的健康，對生產(chǎn)活動造成損失[14]。

針對本試驗中谷種表面真菌的分離結(jié)果及谷子常見病害，選用藥劑進(jìn)行包衣處理：精甲霜靈為核糖體合成抑制劑[15]，可以有效防治谷子白發(fā)病等由卵菌綱致病菌引起的病害；咯菌腈通過抑制葡萄糖磷酰化有關(guān)的轉(zhuǎn)移，并抑制真菌菌絲體的生長，最終導(dǎo)致病菌死亡[16]，可以防治小麥根腐病和腥黑穗病等；苯醚甲環(huán)唑和戊唑醇都屬于三唑類殺菌劑，對鐮孢霉屬、平臍蠕孢屬真菌都有很好的防治效果；氟唑環(huán)菌胺是琥珀酸脫氫酶類抑制劑，是用于種子處理的新藥劑，對玉米瘤黑粉病有較好的防效[17]，這些藥劑組合可以防治谷子上發(fā)生的主要病害，并且將這些作用機理不同的藥劑進(jìn)行合理混配可以有效地減少致病菌抗藥性的產(chǎn)生。

在本試驗中，35%精甲霜靈＋2.5%咯菌腈＋3%苯醚甲環(huán)唑處理，谷種表面有害真菌的種類和數(shù)量最少，且該處理對谷種萌發(fā)和幼苗生長影響較小，是最適宜的處理方案，不僅谷種表面帶菌率明顯下降，關(guān)鍵是谷種表面攜帶的致病菌比例也明顯下降，且該處理組合對谷種萌發(fā)和幼苗的生長影響較小，是理想的谷種種衣劑組合，可以進(jìn)一步進(jìn)行田間試驗，以進(jìn)行技術(shù)推廣。

本試驗通過研究谷種表面寄藏真菌的種類，針對性地設(shè)計谷種包衣方案，并通過試驗證明篩選出了一套行之有效安全高效的谷種包衣方案，為谷種種衣劑的設(shè)計提供了一種新的思路，在今后的生產(chǎn)實踐中可以多加推廣，以切實達(dá)到農(nóng)藥減施增效的目的。

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