綜合品種抗性和殺菌劑對6個抗性不同的冬小麥品種赤霉病防效評價

向禮波 薛敏峰 史文琦 嚴(yán)雙義 曾凡松 劉美玲 楊立軍 龔雙軍* 喻大昭

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華中作物有害生物綜合治理重點實驗室/農(nóng)作物重大病蟲草害防控湖北省重點實驗室，武漢 430064;2.湖北省隨州市曾都區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，湖北 隨州 441300)

小麥赤霉病(Fusarium head blight，F(xiàn)HB)是由禾谷鐮刀菌(

Fusarium

graminearum

)引起的赤霉病，對谷物糧食生產(chǎn)會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。生產(chǎn)上采用綜合治理策略來減輕FHB發(fā)生和降低脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(Deoxynivalenol，DON)毒素污染，主要包括農(nóng)業(yè)防治、品種抗性和藥劑防治等。目前我國大面積種植的小麥品種，僅‘揚麥’‘寧麥’系列的少數(shù)品種對赤霉病有較好抗性，其他品種對赤霉病均表現(xiàn)感病。因此，藥劑防治仍然是赤霉病防治的主要措施。

一些研究已評估了多種藥劑控制FHB和減少DON毒素積累的效果。紀(jì)莉景等對感病品種‘濟麥22’的研究表明盛花期施用戊唑醇對小麥赤霉病的防治效果最好，其次為齊穗期和始花期施藥。徐飛等對‘周麥18’‘豫保1號’2個感病品種的研究顯示齊穗期、始花期、盛花末期和灌漿初期施藥，赤霉病的病情指數(shù)(Disease index，DI)和DON毒素積累都能顯著減少，其中始花期和盛花末期防治效果最好。這些研究結(jié)果對一些中感品種最佳防治時期提供了科學(xué)依據(jù)。目前盡管沒有抗病品種，但品種間還是存在很大差異。特別是長江流域地區(qū)，不同品種的抗性差異較大。品種對殺菌劑最佳施用時間是否因其對赤霉病的抗性水平不同而有差異？由于小麥揚花期正值多雨季節(jié)，生產(chǎn)上也會依據(jù)天氣預(yù)報情況來增加施藥次數(shù)。然而不同抗性水平的品種是否會因增加施藥次數(shù)而防治效果提高？目前關(guān)于這兩方面的研究報道較少。

本研究選擇6個不同抗性水平的小麥品種，在揚花初期和揚花初期第6天分別施用戊唑醇?xì)⒕鷦C合評價病情指數(shù)、DON毒素含量和千粒重(Thousand-grain weight, TGW)等指標(biāo)，以期為不同抗性水平的品種制定可靠的殺菌劑應(yīng)用指南，也為基于品種抗性的小麥赤霉病化學(xué)農(nóng)藥減施技術(shù)提供科學(xué)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試小麥品種：中感赤霉病品種‘鄭麥9023’‘鄂麥170’‘襄麥35’‘鄂麥006’，其中‘鄭麥9023’為湖北省種植面積最大的品種之一，‘鄂麥170’‘襄麥35’‘鄂麥006’是鄂審優(yōu)質(zhì)小麥品種的代表；中抗赤霉病品種‘寧麥13’‘鄂麥DH16’，‘寧麥13’由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究審定的國審小麥品種，適宜在長江中下游冬麥區(qū)的江蘇、安徽和湖北三省種植，‘鄂麥DH16’由湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥所選育。品種的抗病性由當(dāng)?shù)胤N植戶根據(jù)多年種植經(jīng)驗判定并提供。供試藥劑：430 g/L戊唑醇懸浮劑(SC)，江蘇劍牌農(nóng)藥有限公司生產(chǎn)。

1.2 方法

1

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2

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1

試驗設(shè)計

試驗設(shè)在湖北省隨州市曾都區(qū)何店鎮(zhèn)何家臺(113°19′57″ E，31°35′18″ N)，海拔26 m。試驗地土壤為黃棕壤，肥力中等，質(zhì)地較黏。2017年試驗于2016年10月25日播種6個供試小麥品種，2017年5月18日收獲；2018年試驗于2017年11月3日播種6個供試小麥品種，2018年5月25日收獲。2年試驗播種量均為225 kg/hm，試驗點均為機械條播，按生產(chǎn)常規(guī)措施進行施肥、開溝和除草管理，不使用其他殺菌劑。2016—2018年2個年度6個品種揚花期均在4月8～22日之間，2017年4月降雨量為90.2 mm，2018年4月降雨量為84.9 mm。殺菌劑設(shè)置3種處理：430 g/L戊唑醇懸浮劑192 g/hm(a.i.)于揚花期施藥1次(1次施藥處理)，430 g/L戊唑醇懸浮劑192 g/hm于揚花期和揚花期后第6天各施藥1次(2次施藥處理)，不使用殺菌劑處理(0次施藥)。以600 L/hm的用水量施用戊唑醇。小區(qū)面積為10 m，每個處理3次重復(fù)。小區(qū)排列按照隨機區(qū)組設(shè)計。

1

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2

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2

麥穗病害嚴(yán)重度調(diào)查

待病情穩(wěn)定后(小麥乳熟期)，參照標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1464.15進行小麥赤霉病嚴(yán)重度調(diào)查。在每小區(qū)對角線選5點取樣，每點調(diào)查200穗小麥,記錄每穗發(fā)病嚴(yán)重度，計算病穗率、病情指數(shù)及防效。病穗率=病穗數(shù)/調(diào)查總穗數(shù)×100%；病情指數(shù)=Σ(病穗數(shù)×相對級數(shù)值)/(調(diào)查總穗數(shù)×最高級數(shù)值)×100；防效=(空白對照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù))/空白對照區(qū)病情指數(shù)×100%。小麥赤霉病嚴(yán)重度分級標(biāo)準(zhǔn)：0級：全穗無病；1級：枯穗面積/全穗面積≤1/4；3級：1/4<枯穗面積/全穗面積≤1/2；5級：1/2<枯穗面積/全穗面積≤3/4；7級：枯穗面積/全穗面積>3/4。

1

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3

脫氧雪腐鐮刀菌烯醇毒素含量測定

委托中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所農(nóng)業(yè)部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心完成。具體參照GB 5009.111—2016方法：每小區(qū)隨機稱取1 kg麥粒，磨細(xì)至粒度小于2 mm，混勻；依次用PBS緩沖溶液(pH 7.4)和體積分?jǐn)?shù)為70%甲醇水溶液提取，提取液經(jīng)稀釋和過濾后，經(jīng)免疫親和柱凈化；依次用5 mL PBS緩沖溶液和5 mL水預(yù)淋洗，再用2 mL甲醇洗脫。洗脫液經(jīng)50 ℃ 氮氣吹干，加入1.0 mL乙腈溶解殘留物，渦旋混勻10 s，經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾后，待液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定(三重四極液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，LC-MS-8040，島津企業(yè)管理(中國)有限公司)。外標(biāo)法定量測定DON含量，標(biāo)準(zhǔn)品脫氧雪腐鐮刀菌烯醇購自西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司，純度99%。

1

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2

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4

小麥籽粒重調(diào)查

在小麥成熟期，每小區(qū)隨機收獲200穗小麥，手工脫粒以保證收獲所有麥粒，每個小區(qū)的樣品標(biāo)記后分別保存。每個樣品混勻后測定千粒重。

1.3 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用DPS版本18.10的通用線性模型(GLM)程序進行分析。最小顯著性差異(LSD，

P

=0.05)用于比較兩組處理平均值。在

P

≤0.05時，品種和藥劑效應(yīng)及其相互作用的

F

值被認(rèn)為是顯著的。各品種病情指數(shù)和DON的殺菌劑防效計算公式為：[(CK-Fun)/CK]×100。 各品種千粒重的殺菌劑防效計算公式為：[(Fun-CK)/Fun]×100。其中CK為對照處理值，F(xiàn)un為殺菌劑處理值。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種抗性與殺菌劑施用對小麥赤霉病DI、DON和TGW影響

由表1可知，品種×殺菌劑互作的

F

值在2016—2017和2017—2018年的病情指數(shù)和DON毒素含量均差異顯著，但千粒重差異均不顯著(

P

>0.05)。品種和殺菌劑單獨作用的效果對病情指數(shù)、DON毒素含量和千粒重3個指標(biāo)在2年的試驗結(jié)果都一致，存在極顯著影響。

表1 品種、殺菌劑和品種與殺菌劑聯(lián)合作用對6個小麥品種赤霉病病情指數(shù)、DON毒素含量和千粒重的方差分析
Table 1 Analysis of variance from experiments conducted to determine the effect of cultivar, fungicide and combining cultivar with fungicide application on FHB DI, DON concentration and TGW in six winter wheat

時間Period變異來源Source of variation品種Cultivar殺菌劑Fungicide品種×殺菌劑C×F誤差Error總變異Total52103633病情指數(shù)/%MS389.8701 086.02017.9106.180P值<0.000 1<0.000 10.009 42016—2017年2016-2017脫氧雪腐鐮刀菌烯醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(μg/kg)MS43.96019.7001.6500.052P值<0.000 1<0.000 1<0.000 1千粒重/gMS56.23088.1700.5900.400P值<0.000 1<0.000 10.1810病情指數(shù)/%MS342.910617.70010.4404.970P值<0.000 1<0.000 10.044 02017—2018年2017-2018脫氧雪腐鐮刀菌烯醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(μg/kg)MS22.14019.8400.4900.190P值<0.000 1<0.000 10.014 0千粒重/gMS141.230134.2201.3600.800P值<0.000 1<0.000 10.120 0

注：數(shù)字5、2、10、36和33表示自由度；MS表示均方。
Note: The number 5, 2, 10, 36 and 33 indicated degrees of freedom; MS indicated mean square.

2.2 品種抗性和殺菌劑施用次數(shù)對冬小麥赤霉病DI、DON和TGW的影響

供試的6個不同抗性水平冬小麥品種和殺菌劑施藥次數(shù)組合處理的效果見表2。與未施殺菌劑處理相比，殺菌劑戊唑醇處理(1次和2次)顯著降低病情指數(shù)、DON毒素含量和增加千粒重，其中中抗品種‘寧麥13’‘鄂麥DH16’的病情指數(shù)和DON毒素含量降低的最顯著，千粒重增加在不同品種中表現(xiàn)不一致。藥劑不同施用次數(shù)的結(jié)果表明，各品種的病情指數(shù)都有降低，未施藥處理與施1次藥處理病情指數(shù)間達(dá)到顯著水平，施1次藥與施2次藥病情指數(shù)間未達(dá)到顯著水平。施藥次數(shù)相同的情況下，中抗病品種的病情指數(shù)顯著低于中感病品種的病情指數(shù)。

表2 品種抗性和殺菌劑施用次數(shù)對6個冬小麥品種赤霉病DI、TGW和DON的影響
Table 2 Effects of cultivar resistance and the application times of fungicide on DI, TGW,and DON concentration in six winter wheat cultivars

品種Cultivar殺菌劑處理次數(shù)Times offungicidetreatment2016—20172017—2018病情指數(shù)/%Diseaseindex脫氧雪腐鐮刀菌烯醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(μg/kg)DON massfraction千粒重/gTGW病情指數(shù)/%Diseaseindex脫氧雪腐鐮刀菌烯醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(μg/kg)DON massfraction千粒重/gTGW035.38 a7.78 a28.01 hi21.76 abc6.51 a36.01 efg鄭麥9023Zhengmai 9023117.55 cde5.40 b32.39 defg14.44 def4.12 b38.97 bc215.88 def4.02 de34.08 cde8.32 fg3.86 bc40.17 b025.06 b3.57 e26.52 i21.73 abc3.7 bcd33.26 h鄂麥006Emai 006116.07 de2.49 f28.79 hi12.43 def2.32 e35.2 fg214.56 ef2.24 f30.14 fgh10.01 ef2.16 e37.3 cde

表2(續(xù))

品種Cultivar殺菌劑處理次數(shù)Times offungicidetreatment2016—20172017—2018病情指數(shù)/%Diseaseindex脫氧雪腐鐮刀菌烯醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(μg/kg)DON massfraction千粒重/gTGW病情指數(shù)/%Diseaseindex脫氧雪腐鐮刀菌烯醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)/(μg/kg)DON massfraction千粒重/gTGW026.82 b3.96 de28.54 hi27.50 a3.93 bc39.88 b鄂麥170Emai 170114.61 ef2.64 f31.77 efg15.97 cde2.41 de42.68 a28.30 fg2.53 f32.77 cdef11.95 def2.04 e43.85 a023.48 bcd8.41 a29.99 gh24.48 ab5.77 a35.38 efg襄麥35Xiangmai 35114.21 ef5.25 bc33.74 cde18.39 bcd4.13 b38.69 bcd28.29 fg4.58 cd34.95 cd12.25 def2.69 cde40.07 b017.29 de1.50 g35.50 c9.76 ef1.93 e32.72 h鄂麥DH16Emai DH 1614.00 g0.78 h39.94 ab2.77 g0.61 f36.73 ef22.21 g0.65 h41.26 a2.32 g0.58 f36.94 def011.67 ef1.52 g33.13 cde10.34 ef1.93 e34.62 gh寧麥13Ning mai 1312.63 g0.85 h38.47 b2.76 g0.62 f38.68 bcd22.44 g0.79 h40.06 ab2.50 g0.55 f39.07 bc

注：同列數(shù)據(jù)后不同小字母分別表示經(jīng)Fisher最小顯著檢驗在0.05水平差異顯著。下表同。
Note: Means followed by the same letter within a column are not different according to Fisher’s least significant difference test at 0.05. The same below.

2.3 殺菌劑對抗感品種的DI、DON和TGW的影響

由圖1可知，殺菌劑對不同抗感小麥品種的病情指數(shù)和防治效果存在極顯著差異(

P

<0.000 1)，千粒重則差異不顯著(

P

=0.083 5)。中抗品種(‘寧麥13’‘鄂麥DH16’)2年平均病情指數(shù)和DON毒素累積的防治效果分別為76.72%和59.27%，中感病品種(‘鄭麥9023’‘鄂麥006’‘鄂麥170’‘襄麥35’)2年平均病情指數(shù)和DON毒素累積的防治效果分別為47.05%和38.67%。

2.4 抗感品種對小麥赤霉病防治效果的影響

供試6個品種對小麥赤霉病防治效果的影響見表3，中抗品種‘鄂麥DH16’‘寧麥13’對病情指數(shù)和DON毒素防效極顯著高于中感病品種‘鄭麥9023’‘鄂麥006’‘鄂麥170’‘襄麥35’的防效，中抗和中感病抗性品種對千粒重防效影響不顯著。其中中抗品種病情指數(shù)防效在70.00%以上，DON毒素防效在45.00%以上；中感品種病情指數(shù)防效在36.77%～57.12%，DON毒素防效在33.73%～43.17%。

表3 不同抗感品種間殺菌劑對病情指數(shù)、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇含量和千粒重的效果
Table 3 Effects of applying fungicide to cultivars with different resistances on Fusarium head blight index,deoxynivalenol concentration and thousand-grain weight

品種Cultivar2016—20172017—2018病情指數(shù)防效/%Disease indexefficacy脫氧雪腐鐮刀菌烯醇防效/%DON efficacy千粒重防效/%TGWefficacy病情指數(shù)防效/%Disease indexefficacy脫氧雪腐鐮刀菌烯醇防效/%DON efficacy千粒重防效/%TGWefficacy鄭麥9023 Zhengmai 902352.64 bc39.38 bc8.94 a47.52 bc37.16 b15.64 a鄂麥006 Emai 00637.91 c33.73 c8.15 a47.85 bc39.42 b9.93 a鄂麥170 Emai 17057.12 b34.71 c7.80 a48.90 b43.17 b11.53 a襄麥35 Xiangmai 3551.31 bc41.46 bc10.13 a36.77 c40.31 b12.61 a鄂麥DH16 Emai DH 1681.76 a51.99 a10.91 a73.94 a69.34 a12.54 a寧麥13 Ningmai 1377.59 a46.11 a11.14 a73.59 a69.64 a15.58 a

3 討論與結(jié)論

本研究通過對2016—2018年2年的田間試驗發(fā)現(xiàn)，揚花后第6天施用戊唑醇與未施藥處理相比能顯著降低病情指數(shù)和DON毒素含量，千粒重也顯著高于未施藥處理，并且整個生育期施藥1次與施藥2次對于中抗品種在病情指數(shù)和DON毒素含量上沒有顯著差異，該結(jié)果與前人研究相似。D’Angelo等在開花期和開花第6天后分別施用丙硫菌唑+戊唑醇和葉菌唑2種藥劑，結(jié)果表明開花后第6天施藥與開花期施藥在降低FHB病情指數(shù)和DON毒素積累方面同樣有效，有時甚至比開花期施用更有效。Paul等研究了在開花前、開花期和開花后3個時期分別施用丙硫菌唑+戊唑醇和葉菌唑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，后2個時期施藥對病情指數(shù)的抑制效果優(yōu)于開花前處理，但是產(chǎn)量上沒有顯著差異。Cowger等使用殺菌劑丙硫菌唑+戊唑醇防治大麥赤霉病，結(jié)果也表明開花期和開花期后第6天施藥能顯著降低病情指數(shù)。上述結(jié)果表明，殺菌劑的施用可從花期開始推遲6天，而不是在50%的開花初期施用殺菌劑。該結(jié)果為赤霉病的防治提供了較為廣泛的防治窗口期。

本研究通過比較抗感品種施用戊唑醇的防治效果發(fā)現(xiàn)，在‘寧麥13’‘鄂麥DH16’中抗品種上，殺菌劑戊唑醇對病情指數(shù)和DON毒素含量的防治效果要顯著高于‘鄭麥9023’‘鄂麥170’‘鄂麥006’‘襄麥35’4個中感病品種。這說明種植抗病品種進行藥劑防治的效果要遠(yuǎn)高于感病品種施藥的效果。這與Mesterhazy等和Wegulo等報道的結(jié)果一致。在2016—2018年2年試驗中，小麥赤霉病中度發(fā)病發(fā)生年份(不施藥品種的病指在9.76～35.38),對‘寧麥13’‘鄂麥DH16’施1次藥和2次藥，兩者病情指數(shù)和DON含量不存在顯著差異。因此，對于抗病品種可以根據(jù)病害發(fā)生的嚴(yán)重情況，來決定是否進行第2次施藥，這樣既可以減少施藥次數(shù)，又降低成本。

在2年的試驗中，品種和殺菌劑單獨和相互作用對千粒重的影響沒有呈現(xiàn)明顯的規(guī)律，并且不同抗感品種千粒重的防效也沒有差異。推測出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能與品種成熟度和挑選籽粒的隨機性有關(guān)，同時千粒重又受品種遺傳特性等因素影響。如需更加精準(zhǔn)的評判品種和殺菌劑對產(chǎn)量的影響，則需要對小區(qū)產(chǎn)量實際測產(chǎn)，這樣才能更加準(zhǔn)確地反應(yīng)實際產(chǎn)量。此外，本研究僅選擇2個中等抗性品種在1種生態(tài)環(huán)境下進行的試驗，還需要在不同發(fā)病年份、不同氣候條件下選取更多的中等抗性品種來進一步證實本研究的結(jié)果。

綜上，本研究表明在小麥赤霉病中度發(fā)生的年份，中等抗性品種施用殺菌劑比敏感品種施用殺菌劑能更有效地控制該病害。同時，對于中抗品種利用自身遺傳抗性配合1次施藥(揚花初期或揚花初期后第6天)可以有效地降低病害損失。因此，生產(chǎn)上可以通過種植中等抗性品種，再加上1次關(guān)鍵時期的藥劑防治來控制赤霉病危害。