吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯協(xié)同防治花生根腐病和白絹病的研究

張 霞許曼琳郭志青于 靜吳菊香李 瑩王 磊張志良張智猛*遲玉成*

(1.山東省花生研究所,山東 青島266100;2.重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院特色作物研究所,重慶402160)

花生是世界上食物、飼料和食用油的重要來(lái)源之一[1],其極易感染眾多病害,特別是真菌引起的土傳病害[2],其中包括花生根腐病和白絹病。 花生根腐病多由茄類鐮孢菌(Fusarium solani)和尖孢鐮孢菌(F.oxysporum)侵染引起[3-4],該病主要侵染花生莖基部和地下根系,苗期至成株期均可發(fā)病,可造成全株枯死[5],發(fā)病率可達(dá)30%,嚴(yán)重者達(dá)100%[6]。 白絹病由齊整小核菌屬真菌(Sclero-tium rolfsiiSacc.)引起[7],一般地塊發(fā)病率在10%左右,重達(dá)30%以上,花生減產(chǎn)50%～100%[8]。殺菌劑是控制植物病原體的主要途徑[9],然而農(nóng)藥的長(zhǎng)期使用伴隨諸多環(huán)境污染問(wèn)題[10],因此針對(duì)花生根腐病、白絹病的化學(xué)防治,需要尋找高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥,以實(shí)現(xiàn)花生的安全生產(chǎn)。

蕓苔素內(nèi)酯作為第六類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,被公認(rèn)為廣譜、高效、安全、抗逆性強(qiáng)的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,廣泛應(yīng)用于糧食作物、蔬菜和水果上[11],能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[12-13],提高作物耐寒性[14]、耐高溫[15]、耐鹽能力[16]和抗病能力[17],降低藥害[18]等。 吡唑醚菌酯是一種廣譜、高效、毒性低的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑,對(duì)靶標(biāo)生物安全,對(duì)使用者和環(huán)境均安全友好[19-20],被廣泛應(yīng)用到作物病害的化學(xué)防治中,在花生上也不乏應(yīng)用。 吡唑醚菌酯對(duì)花生冠腐病、根腐病和白絹病的田間防效均在69%以上[21],25%的吡唑醚菌酯對(duì)網(wǎng)斑病和褐斑病防效分別達(dá)到79.14%[22]、83.23%[23]。 吡唑醚菌酯在花生上的降解和殘留半衰期為4.1～5.0 d,用藥后15 d至收獲期,吡唑醚菌酯在花生仁、花生殼、植株中的最終殘留均未檢出[24]。 可見(jiàn)吡唑醚菌酯在花生上的應(yīng)用,不僅有效防治了病害,還不會(huì)造成殘留問(wèn)題。

本研究將蕓苔素內(nèi)酯和吡唑醚菌酯搭配使用,研究二者對(duì)根腐病和白絹病的防治效果,以期為防控花生土傳真菌病害提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試藥劑

30%吡唑醚菌酯SC(青島海納生物科技有限公司)、90%蕓苔素內(nèi)酯WP(杭州木木生物科技有限公司)、0.01%蕓苔素內(nèi)酯WP(鄭州潤(rùn)雨農(nóng)業(yè)科技有限公司)、50%多菌靈WP(江蘇揚(yáng)農(nóng)化工集團(tuán)有限公司)、2.5%咯菌腈FS(先正達(dá)生物科技(中國(guó))有限公司)。

1.1.2 菌株

花生根腐病病原菌(F.solani)和白絹病菌(S.rolfsii)由本研究室分離保存。

1.1.3 植物材料

本實(shí)驗(yàn)所用的花生品種為花育33號(hào),由山東省花生研究所培育保存。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目和方法

1.2.1 室內(nèi)毒力測(cè)定

對(duì)病原菌菌絲生長(zhǎng)的影響:采用菌絲生長(zhǎng)速率法測(cè)定藥劑對(duì)病菌的抑制作用。 蕓苔素內(nèi)酯和吡唑醚菌酯均設(shè)4個(gè)濃度,分別為100 mg/L(A1)、10 mg/L(A2)、2 mg/L(A3)、0 mg/L(A4)和300 mg/L(B1)、10 mg/L(B2)、2 mg/L(B3)、0 mg/L(B4),兩種藥劑,4種濃度,兩兩組合,共16種組合。 根據(jù)蕓苔素內(nèi)酯和吡唑醚菌酯的組合形式,制成含藥培養(yǎng)基的PDA 平板,分別將活化好的根腐病菌和白絹病菌直徑8mm 的菌餅放置于平板中央。 每個(gè)組合重復(fù)6次,25℃恒溫黑暗培養(yǎng),根腐病菌和白絹病菌分別培養(yǎng)5 d、9 d,采用十字交叉法測(cè)量菌落直徑,計(jì)算菌絲生長(zhǎng)抑制率。

菌落增長(zhǎng)直徑/mm=菌落直徑-8

抑制率=(對(duì)照菌落增長(zhǎng)直徑-處理菌落增長(zhǎng)直徑)/對(duì)照菌落增長(zhǎng)直徑×100%

對(duì)病原菌生長(zhǎng)的影響:采用菌絲生長(zhǎng)速率法測(cè)定吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯對(duì)病原菌的室內(nèi)毒力。 在預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)置由低到高的5～7個(gè)質(zhì)量濃度梯度,制成含藥培養(yǎng)基的PDA 平板,分別將活化好的根腐病菌和白絹病菌直徑8mm 的菌餅放置于平板中央,以加入等量滅菌水的PDA平板作為對(duì)照。 將菌落生長(zhǎng)的抑制率轉(zhuǎn)換成機(jī)率值(y)、藥劑濃度轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)值(x),按濃度對(duì)數(shù)與機(jī)率值回歸法求得線性回歸方程y=a+bx,并計(jì)算相關(guān)系數(shù)R和有效抑制終濃度EC50。

1.2.2 田間防治試驗(yàn)

試驗(yàn)于山東省花生研究所萊西試驗(yàn)基地進(jìn)行,土壤為沙壤土,選擇根腐病發(fā)生嚴(yán)重和白絹病發(fā)生嚴(yán)重的田間小區(qū)。 兩種病害各設(shè)4個(gè)處理(表1),以水拌種作為對(duì)照,隨機(jī)區(qū)組排列。 種植方式均采用壟作,壟寬80cm,壟高20cm,單壟雙行,穴距20cm,每穴2粒種子,每小區(qū)16m2,4次重復(fù)。 田間管理僅澆水、除草,不再使用其他殺菌劑。

1.2.3 調(diào)查方法

出苗率:于播種后16d調(diào)查,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)調(diào)查50穴,記錄出苗數(shù)。 病害的調(diào)查:分別參照李孝剛[25]、晏立英[26]0～4 級(jí)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)根腐病、白絹病發(fā)病情況進(jìn)行調(diào)查。 于苗期、下針期統(tǒng)計(jì)相應(yīng)病害引起的死亡植株數(shù),并拔除所有病殘株,最后于飽果期進(jìn)行病情的分級(jí)調(diào)查。 采用全小區(qū)測(cè)產(chǎn),計(jì)算產(chǎn)量。

表1 藥劑處理組合Table 1 Treatment of fungicides combination

出苗率=出苗數(shù)/播種數(shù)×100%

病情指數(shù)=∑(各級(jí)級(jí)值×各級(jí)病株數(shù))/(最高級(jí)數(shù)×調(diào)查總株數(shù))×100

發(fā)病率=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%

防治效果=(對(duì)照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))/對(duì)照病情指數(shù)×100%

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

采用IBM SPSS Statics 21軟件對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,并應(yīng)用Duncan氏新復(fù)極差法對(duì)處理間的差異顯著性進(jìn)行檢驗(yàn),p＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 藥劑復(fù)配對(duì)根腐病菌和白絹病菌菌絲生長(zhǎng)的影響

圖1、圖2所示,蕓苔素內(nèi)酯和吡唑醚菌酯對(duì)根腐病菌和白絹病菌菌絲生長(zhǎng)均有極顯著抑制作用,而且二者存在交互作用。 兩種藥劑不同濃度組合對(duì)根腐病菌和白絹病菌菌絲生長(zhǎng)抑制率變化各為6.85%～89.00%、9.54%～98.89%。 吡唑醚菌酯對(duì)病原菌生長(zhǎng)的影響優(yōu)于蕓苔素內(nèi)酯,兩種藥劑混配對(duì)白絹病菌的抑制效果優(yōu)于根腐病菌。

2.2 對(duì)根腐病菌和白絹病菌毒力的影響

由表2可知,兩種藥劑對(duì)兩種病原菌菌絲的抑制作用具有明顯差異,吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯對(duì)白絹病菌的EC50均高于對(duì)應(yīng)根腐病菌的EC50,同蕓苔素內(nèi)酯相比,吡唑醚菌酯對(duì)根腐病菌和白絹病菌菌絲抑制活性最高,EC50分別為7.79、0.10 mg/L。 可見(jiàn)吡唑醚菌酯適合用于花生根腐病和白絹病的藥劑防治,而蕓苔素內(nèi)酯雖有抑菌能力但效果欠佳。

2.3 田間藥效試驗(yàn)

2.3.1 不同藥劑對(duì)花生根腐病的田間防效

圖1 藥劑不同組合對(duì)根腐病菌和白絹病菌菌絲生長(zhǎng)的影響Fig.1 The effect of different combinations of fungicides on mycelium growth of F.solani and S.rolfsii

圖2 藥劑不同組合對(duì)根腐病菌和白絹病菌菌絲抑制率的影響Fig.2 The effect of different combinations of fungicides on mycelium inhibition rate of F.solani and S.rolfsii

表2 不同藥劑對(duì)根腐病菌和白絹病菌的室內(nèi)毒力Table 2 Toxicity measurement of different fungicides on F .solani and S.rolfsii

表3 四種藥劑對(duì)花生根腐病的田間防治效果Table 3 Control efficacies of four fungicides against peanut root rot in the field

表3可知,在根腐病嚴(yán)重發(fā)生的地塊中,對(duì)照組花生的出苗率為91.00%,而4種藥劑處理的花生出苗率均極顯著高于對(duì)照,其中吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯搭配處理的花生出苗率最高為95.55%,但該處理與其他3種藥劑處理的結(jié)果間并無(wú)極顯著差異。 對(duì)于花生根腐病,各藥劑處理均能極顯著降低病株率和病情指數(shù),其中吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯協(xié)同處理的花生病株率和病情指數(shù)最低,防治效果最好,達(dá)到73.10%,吡唑醚菌酯處理的花生防效次之,為62.46%,均極顯著高于藥劑咯菌腈防效,蕓苔素內(nèi)酯處理防效最低為5.76%。

2.3.2 不同藥劑對(duì)花生白絹病的田間防效

表4可見(jiàn),在白絹病嚴(yán)重發(fā)生的地塊中,各藥劑處理對(duì)花生出苗率并無(wú)極顯著影響,其中吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯協(xié)同處理以及蕓苔素內(nèi)酯單獨(dú)處理花生的出苗率均超過(guò)96%。 對(duì)于花生白絹病,各藥劑處理均能極顯著降低病株率和病情指數(shù),其中吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯協(xié)同處理的花生病株率和病情指數(shù)最低,防治效果最好,達(dá)到78.25%,吡唑醚菌酯處理的花生防效為69.35%。多菌靈作為花生上防治病害的常用藥劑,對(duì)白絹病菌的防治效果達(dá)到51.40%,高于蕓苔素內(nèi)酯的防治效果。

2.3.3 不同藥劑對(duì)花生產(chǎn)量的影響

由表5可知,經(jīng)藥劑處理后莢果產(chǎn)量均有不同程度的提高,差異達(dá)到極顯著水平。 在根腐病嚴(yán)重發(fā)生的地塊,藥劑處理增產(chǎn)幅度達(dá)4.92%～21.54%,而在白絹病嚴(yán)重發(fā)生的地塊,增產(chǎn)幅度為4.86%～25.10%。 對(duì)兩種花生病害,吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯協(xié)同處理的花生產(chǎn)量最高,分別為4751.56 kg/hm2和4828.13 kg/hm2,吡唑醚菌酯處理的增產(chǎn)效果次之,同時(shí)兩處理對(duì)白絹病試驗(yàn)田的增產(chǎn)率均高于根腐病試驗(yàn)田增產(chǎn)率。

表4 四種藥劑對(duì)花生白絹病的田間防治效果Table 4 Control efficacies of four fungicides against peanut Sclerotium blight in the field

表5 不同藥劑對(duì)花生產(chǎn)量的影響Table 5 Effects of different fungicides on peanut yield

3 討論與結(jié)論

花生根腐病和白絹病為嚴(yán)重影響花生生產(chǎn)的土傳性真菌病害,化學(xué)防治是防治該類病害的有效措施之一。 管磊等[27]發(fā)現(xiàn)苯醚甲環(huán)唑和咯菌腈包衣種子可有效防治花生冠腐病和根腐病,戊唑醇可有效控制花生白絹病危害[28]。 本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同濃度蕓苔素內(nèi)酯和吡唑醚菌酯復(fù)配對(duì)病原菌菌絲生長(zhǎng)有明顯影響,不僅揭示吡唑醚菌酯對(duì)病原菌具有很好的抑制作用,還說(shuō)明蕓苔素內(nèi)酯對(duì)菌絲生長(zhǎng)也具有一定抑制作用,可見(jiàn)蕓苔素內(nèi)酯在花生上的作用并不局限于促進(jìn)種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)[29]和增產(chǎn)作用[11]。 本研究中吡唑醚菌酯對(duì)根腐病菌和白絹病菌的EC50分別為7.79和0.10 mg/L,而管磊的對(duì)應(yīng)EC50分別為0.27和0.19mg/L[23],這可能與藥劑的劑型、濃度,以及病原菌的抗藥性差異等有關(guān)。 田間藥效試驗(yàn)表明,同空白對(duì)照相比,藥劑處理均有效降低了根腐病和白絹病的病情指數(shù),增產(chǎn)效果顯著。 其中吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯搭配使用,對(duì)根腐病和白絹病的防治效果最為突出,防效分別為73.10%、78.25%,比吡唑醚菌酯分別提高10.64%和10.90%,產(chǎn)量比吡唑醚菌酯分別增產(chǎn)3.47%、3.66%。 可見(jiàn)蕓苔素內(nèi)酯的加入,對(duì)吡唑醚菌酯起到增效作用,二者搭配使用可更好地防治花生根腐病和白絹病。

本研究通過(guò)測(cè)定蕓苔素內(nèi)酯和吡唑醚菌酯復(fù)配對(duì)根腐病菌和白絹病菌菌落增長(zhǎng)的影響、單種藥劑對(duì)病原菌的毒力方程,及田間藥劑對(duì)病害發(fā)生情況和產(chǎn)量的影響,發(fā)現(xiàn)吡唑醚菌酯是一種有效防治根腐病和白絹病的藥劑,同時(shí)吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯搭配使用無(wú)論對(duì)控制病害還是提高花生產(chǎn)量方面都有很好效果。 由于田間環(huán)境復(fù)雜,不同地區(qū)、不同地塊、不同時(shí)間,根腐病和白絹病發(fā)生情況存在差異,因此需進(jìn)行多年多點(diǎn)重復(fù)試驗(yàn),以便推動(dòng)吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯在花生上的應(yīng)用。