小麥莖基腐病菌鑒定及不同藥劑防治效果分析

張鵬+鄧淵鈺+楊學(xué)明

摘要：近年來(lái)，隨著小麥種植主產(chǎn)區(qū)赤霉病的頻繁發(fā)生，由禾谷鐮刀菌引起的小麥莖基腐病逐年加重，已經(jīng)成為小麥生產(chǎn)的潛在威脅。為降低小麥莖基腐病的危害，對(duì)田間采集小麥莖基腐病樣品進(jìn)行病原菌分離培養(yǎng)，采用分子細(xì)胞觀察等分子技術(shù)進(jìn)行鑒定，確定致病菌主要為禾谷鐮刀菌。采用不同藥劑分別在苗期和返青期防控該病，結(jié)果表明，不同藥劑對(duì)莖基腐病防效存在明顯差異，試驗(yàn)藥劑中戊唑醇·咪鮮胺合劑、多·酮合劑防效較好，戊唑醇、苯甲丙環(huán)唑等單劑也有較好的防效。小麥播種時(shí)藥劑拌種可顯著降低苗期莖基腐病發(fā)病率，返青拔節(jié)期莖基部噴藥具有更好的防效，該結(jié)果對(duì)生產(chǎn)上防控小麥莖基腐病具有實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：小麥；莖基腐?。缓坦如牭毒?；防治方法

中圖分類號(hào)： S435.121.4+9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2016）11-0142-03

小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要糧食作物之一，小麥病菌防控對(duì)我國(guó)糧食安全具有重要的意義。然而近年來(lái)隨著小麥赤霉病的大范圍流行和土壤耕作制度的改變，土壤鐮刀菌含量不斷增加，由多種鐮刀菌引起的小麥莖基腐?。╟rown rot） 已經(jīng)對(duì)我國(guó)小麥生產(chǎn)造成巨大危害并逐漸引起各地重視[1-2]。

小麥莖基腐病是一類復(fù)合侵染性病害，假禾谷鐮刀菌（Fusarium pseudograminearum）、禾谷鐮刀菌（Fusarium graminearum）、黃色鐮刀菌（Fusarium culmorum）和燕麥鐮刀菌（Fusarium avenaceum） 等多個(gè)鐮刀菌種侵染小麥莖基部都會(huì)引起小麥莖基腐病發(fā)生[3-4]。該病在澳大利亞、南非、美國(guó)、意大利、土耳其等國(guó)家均有報(bào)道，其中尤以澳大利亞和美國(guó)危害嚴(yán)重[5-6]，我國(guó)對(duì)小麥莖基腐病的報(bào)道較少。小麥苗期受到鐮刀菌侵染后，幼苗莖基部葉鞘和莖稈變褐，嚴(yán)重時(shí)引起麥苗發(fā)黃死亡，拔節(jié)抽穗期感病植株莖基部變?yōu)楹稚?，田間濕度大時(shí)莖節(jié)處可見紅色霉層，成熟期嚴(yán)重病株產(chǎn)生枯死白穗，籽粒秕瘦甚至無(wú)籽，對(duì)產(chǎn)量造成影響[7]。近幾年研究人員分別在河南、江蘇、安徽、山東等小麥主產(chǎn)區(qū)以及甘肅、浙江等地分離鑒定出多種鐮刀菌莖基腐病病原菌[1]，其中河南豫北地區(qū)、開封地區(qū)、山東魯南地區(qū)、江蘇鹽城等部分地區(qū)該病發(fā)生逐年嚴(yán)重。2016年5月調(diào)查發(fā)現(xiàn)，田間莖基腐病發(fā)病田塊枯白穗明顯增多，生產(chǎn)上急需篩選出有效的防治藥劑。因此，研究了常用殺菌劑對(duì)小麥莖基腐病優(yōu)勢(shì)病原菌禾谷鐮刀菌的防治效果，以期篩選出對(duì)莖基腐病防效較好的殺菌劑和用藥方法，為該病的防治工作提供實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 病原菌鑒定

田間采集具有莖基腐病癥狀的植株，實(shí)驗(yàn)室分離病原菌，PDA培養(yǎng)基活化培養(yǎng)后，綠豆培養(yǎng)基振蕩培養(yǎng)孢子，鏡檢[8]。病原菌培養(yǎng)后提取菌絲DNA，采用禾谷鐮刀菌特異性鑒別引物Fg16進(jìn)行分子鑒定，PCR引物參照文獻(xiàn)[9]，F(xiàn)g16NF 和Fg16NR 序列分別為：5′-ACAGATGACAAGATTCAGGCACA-3′和5′-TTCTTTGACATCTGTTCAACCCA-3′。病原菌接種幼苗試驗(yàn)參照文獻(xiàn)[6-7]的方法。

1.2 拌種處理

試驗(yàn)選用寧麥13品種，分別進(jìn)行病麥粒土壤接種條件下的種子拌種和返青期田間莖基部噴霧2種處理方法。

試驗(yàn)所用拌種劑分別為50%多菌靈可濕性粉劑 1 ∶800、2%戊唑醇懸浮種衣劑 1 ∶1 000、25%嘧菌酯懸浮種衣劑 1 ∶500、3%苯醚甲環(huán)唑懸浮種衣劑 1 ∶500、15%三唑酮可濕性粉劑 1 ∶500拌種。

病麥粒準(zhǔn)備：取小麥種子浸泡24 h，分裝入棉球扎口的塑料袋中121 ℃高溫滅菌30 min，接種PDA活化后的禾谷鐮刀菌，25 ℃培養(yǎng)7～10 d。期間塑料袋翻動(dòng)2～3次；制成病麥粒；按照20 g/m2病麥?；靹蛉鋈肱枥徶?。寧麥13種子經(jīng)種子包衣處理后播入缽中，每缽播種12粒種子，每處理3次重復(fù)。覆土保濕，25 ℃溫室培育，播種21 d后觀察小麥苗莖基腐病發(fā)病情況。

1.3 返青期噴藥

田間莖基部2月初土壤撒入20 g/m2病麥粒，噴水保濕1周，于2月底3月初進(jìn)行莖基部噴霧，采用以下藥劑：15%三唑酮可濕性粉劑、50%多菌靈可濕性粉劑、43%戊唑醇懸乳劑、47%多·酮合劑可濕性粉劑、50%嘧菌酯水分散粒劑、45%戊唑醇·咪鮮胺水乳劑。藥液噴施濃度為藥劑推薦用量，噴藥在小麥莖基部，每處理2 m2，3次重復(fù)。連噴2次，間隔期7～10 d，以清水處理為對(duì)照。灌漿期調(diào)查莖基部病情，調(diào)查時(shí)每處理隨機(jī)取30株，根據(jù)病情分級(jí)計(jì)算病情和防治效果。

1.4 病情分級(jí)及調(diào)查方法

播種30 d后進(jìn)行苗期病情調(diào)查，小麥莖基腐病苗期病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考周淼平等[10]、霍燕等[11]的方法：0 級(jí)，整株無(wú)變褐癥狀；1級(jí)，植株僅第1葉鞘變褐，且變褐面積不超過(guò)1/2；2級(jí)，植株僅第1葉鞘變褐，且變褐面積超過(guò)1/2；3級(jí)，植株僅第一葉鞘變褐，變褐面積超過(guò)1/2，且褐色加深； 4級(jí)，植株第2葉鞘變褐；5級(jí)，植株第3葉鞘變褐或植株死亡。

灌漿期植株莖基部病情分級(jí)如下：0級(jí)，整株無(wú)變褐癥狀；1級(jí)，根部有變褐現(xiàn)象；3級(jí)，地上部分第1莖節(jié)有變褐腐爛現(xiàn)象；5級(jí)，地上部分第2莖節(jié)有變褐腐爛現(xiàn)象；7級(jí)，病斑超過(guò)第2莖節(jié)，但無(wú)白穗；9級(jí)，病斑超過(guò)第2莖節(jié)，出現(xiàn)白穗。防治效果=[1- Pt 病指/CK 病指]×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 采集樣品莖基腐病菌的分離與鑒定

于小麥苗期和成株期采集田間疑似莖基腐病樣品，帶回實(shí)驗(yàn)室分離培養(yǎng)后進(jìn)行觀察和病原菌分子檢測(cè)。采集到的81個(gè)疑似莖基腐病發(fā)病植株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室病原菌分離培養(yǎng)鑒定（圖1），并采用禾谷鐮刀菌特異性引物進(jìn)行分子鑒定（圖2）。從樣品中檢測(cè)出56份樣品致病菌為禾谷鐮刀菌，占總樣品的69.1 %，表明江蘇部分小麥田間莖基腐病主要由禾谷鐮刀菌引起。

為了驗(yàn)證分離獲得的致病菌的致病性，對(duì)其中分離獲得的禾谷鐮刀菌致病菌株進(jìn)行苗期莖基部接種試驗(yàn)（圖3），接種14 d后小麥苗期莖基部有明顯褐色病斑，幼苗感染后生長(zhǎng)緩慢甚至死亡。進(jìn)一步證明禾谷鐮刀菌對(duì)小麥具有致病性，因此，需要在苗期防控。

2.2 不同藥劑對(duì)小麥莖基腐病的防效試驗(yàn)

2.2.1 小麥苗期藥劑拌種對(duì)莖基腐病的防治效果 為了了解常用殺菌劑對(duì)莖基腐病的防治效果，本試驗(yàn)采用了不同處理方法。結(jié)果表明，在土壤接種病原菌的情況下，對(duì)照莖基腐病發(fā)生較重，不同藥劑處理對(duì)小麥莖基腐病情指數(shù)影響差異明顯（圖4）。與對(duì)照處理相比，苗期采用多種藥劑拌種均有一定的防控效果。其中2%戊唑醇包衣處理的小麥莖基腐病發(fā)生較輕，藥劑防治效果較好，防效達(dá)58.8%，25%嘧菌酯拌種也有較好的防控作用，平均防效達(dá)49.9%；多菌靈拌種對(duì)莖基腐病防效為36.6%；而三唑酮、苯醚甲環(huán)唑拌種處理對(duì)小麥莖基腐病的防控效果一般。

2.2.2 小麥返青拔節(jié)期莖基部噴施藥劑防治效果 在田間土壤小麥苗期撒病麥粒的條件下，于小麥返青拔節(jié)期（2月底3月初）采用不同殺菌劑莖基部噴霧處理，在試驗(yàn)藥劑中45%戊唑醇·咪鮮胺合劑噴霧處理對(duì)小麥莖基腐病防控效果最好，防效達(dá)56.8%；噴施43%戊唑醇效果次之，多·酮合劑也有較好的防控效果，防效達(dá)44.3%，50%多菌靈莖基部噴霧也有一定的防效，但15%三唑酮、25%嘧菌酯防效較差，均低于20%?？梢?，采用合劑比單一藥劑噴施效果好。

2.2.3 不同藥劑處理對(duì)小麥莖基腐病防控效果的影響 試驗(yàn)表明，不同處理方法藥劑防控效果差異明顯，播種期土壤接種病原菌后種子藥劑拌種處理能夠有效防控苗期莖基腐病發(fā)生，但其效果在灌漿期顯著降低（表1），表明小麥莖基腐病菌苗期后仍會(huì)侵染小麥。小麥返青拔節(jié)期不同藥劑2次莖基部噴施防病效果較好，生產(chǎn)上可以在苗期防控的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加強(qiáng)返青后的噴藥處理，對(duì)降低小麥莖基腐病危害有顯著效果。

3 討論

小麥莖基腐病是由多種鐮刀菌引起的土傳病害，病原菌主要以菌絲體的形式存活于土壤中及病株殘?bào)w上，病原菌一般從根部和莖部侵入，在免耕田塊，病原菌存在于地表， 其侵染點(diǎn)主要在莖基部或根莖部[4-6]。由于小麥莖基腐病與小麥紋枯病和小麥根腐病的早期癥狀相似，導(dǎo)致其危害未引起足夠重視。近年來(lái)，我國(guó)小麥種植主產(chǎn)區(qū)河南、山東、江蘇、安徽等地均發(fā)現(xiàn)小麥莖基腐病危害[1-3]，最終導(dǎo)致田間枯白穗增加，影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)?，F(xiàn)有研究表明，多種鐮刀菌均可引起小麥莖基腐病和赤霉病，但不同地區(qū)小麥赤霉病和莖基腐病致病菌存在差異，如河南小麥區(qū)莖基腐病菌以假禾谷鐮刀菌為主，江蘇、安徽以禾谷鐮刀菌為主[2]，對(duì)此尚需進(jìn)一步深入調(diào)查、鑒定。

環(huán)境和氣候條件等對(duì)小麥莖基腐病也有重要影響，主要包括播期氣候、土壤類型和土壤濕度等[5]。如澳大利亞報(bào)道，小麥播種過(guò)早田間莖基腐病發(fā)生較重，而適當(dāng)晚播可減輕病害的發(fā)生程度。莖基腐病在黏性土壤最為普遍，地勢(shì)低洼、排水不良可促進(jìn)其發(fā)病[4-5]。但也有研究認(rèn)為相對(duì)干旱的土壤更易于莖基腐病的發(fā)生，小麥播種后遭遇陰雨天氣以及揚(yáng)花期至成熟期遇到干旱天氣莖基腐病的發(fā)生相對(duì)嚴(yán)重[5]。顯然研究者對(duì)莖基腐病的研究尚不夠深入，對(duì)其發(fā)病規(guī)律仍需要進(jìn)一步研究。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)病原菌初始侵染與病情擴(kuò)展的濕度要求可能存在不同，降雨量高的年份和地區(qū)，田間后期莖基腐病發(fā)生更為普遍，后期枯白穗的癥狀明顯，這可能是造成2016年部分地區(qū)小麥莖基腐病發(fā)病較重的氣候原因。

鐮刀菌是小麥莖基腐病的主要致病菌，同時(shí)也是小麥赤霉病的主要致病菌。已有研究初步表明，目前生產(chǎn)中抗赤霉病小麥品種對(duì)莖基腐病的抗性無(wú)相關(guān)性。因此加強(qiáng)資源篩選和抗性品種選育是防控小麥莖基腐病的有效方法。盡管澳大利亞提出不同小麥品種對(duì)莖基腐病的抗性存在明顯差異，并篩選出2-49、Sunco、Kukri、Early等一批抗病品種，但生產(chǎn)中主栽品種對(duì)小麥莖基腐病抗性并不理想，筆者曾經(jīng)鑒定了82份國(guó)內(nèi)外小麥種質(zhì)對(duì)禾谷鐮刀菌引起的莖基腐病的抗性，未發(fā)現(xiàn)高抗材料，僅鑒定出CI12633、紅蚰子等13份中抗材料，大多數(shù)種質(zhì)特別是推廣品種表現(xiàn)感病[12]。周淼平等對(duì)黃淮麥區(qū)主要推廣品種的抗病性鑒定結(jié)果表明，大多數(shù)品種表現(xiàn)感病或高度感病，無(wú)高抗品種，只有極少數(shù)品種表現(xiàn)中抗[10]。由于小麥紋枯病與莖基腐病發(fā)病部位相同，紋枯病早期癥狀與莖基腐病很難區(qū)分，兩者具有顯著的相關(guān)性，部分抗性機(jī)制可能相同，這給今后篩選小麥莖基腐病抗病新種質(zhì)提供了啟示，從小麥紋枯病抗源中篩選獲得莖基腐病抗病新種質(zhì)的可能性很大。因此，今后應(yīng)大力加強(qiáng)我國(guó)小麥抗莖基腐病品種的篩選和選育工作。在當(dāng)前生產(chǎn)中缺乏抗病品種的情況下，篩選高效的藥劑和防治方法是確保小麥穩(wěn)產(chǎn)的重要保障。

本研究初步試驗(yàn)了不同藥劑對(duì)莖基腐病的防治效果，篩選出一些藥效較好的藥劑和防治方法，使用藥劑拌種或種子包衣可在一定程度上減輕苗期病害的發(fā)生，但后期仍無(wú)理想的防效。在試驗(yàn)所用的各種殺菌劑中，戊唑醇·咪鮮胺合劑、多·酮合劑等殺菌劑返青期莖基部噴施防效較單一藥劑效果好。另外，播種期種子處理對(duì)苗期莖基腐病有較好的防效，因此，生產(chǎn)中可以在苗期防控的基礎(chǔ)上，在小麥返青拔節(jié)期用戊唑醇·咪鮮胺合劑、多·酮合劑、戊唑醇、多菌靈等藥劑進(jìn)行莖基部噴霧處理。但在當(dāng)前“三減一增”的背景下，仍需要進(jìn)一步研究莖基腐病發(fā)病規(guī)律，明確用藥最佳時(shí)期對(duì)提高防治效率、降低農(nóng)藥污染具有重要參考作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張向向，孫海燕，李 偉，等. 我國(guó)冬小麥主產(chǎn)省小麥莖基腐鐮孢菌的組成及其致病力[J]. 麥類作物學(xué)報(bào)，2014，34（2）：272-278.

[2]賀小倫，周海峰，袁虹霞，等. 河南和河北冬小麥區(qū)假禾谷鐮孢的遺傳多樣性[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，49（2）：272-281.

[3]楊 云，賀小倫，胡艷峰，等. 黃淮麥區(qū)主推小麥品種對(duì)假禾谷鐮刀菌所致莖基腐病的抗性[J]. 麥類作物學(xué)報(bào)，2015，35（3）：339-345.

[4]Wallwork H，Butt M，Cheong J P E，et al. Resistance to crown rot in wheat identified through an improved method for screening adult plants [J]. Australas Plant Path，2004，33（1）：1-7.

[5]Backhouse D，Abubakar A A，Burgess L W，et al. Survey of Fusarium species associated with crown rot of wheat and barley in eastern Australia [J]. Australas Plant Pathol，2004，33（2）：255-261.

[6]Mitter V，Zhang M C，Liu C J，et al.A high-throughput glasshouse bioassay to detect crown rot resistance in wheat germplasm[J]. Plant Pathol，2006，55（3）：433-441.

[7]王國(guó)軍，王曉娥，孫 敏，等. 小麥莖基腐病發(fā)生趨勢(shì)預(yù)報(bào)及藥劑防治試驗(yàn)[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25（20）：258-261.

[8]趙純森，馬星霞，武愛波，等. 禾谷鐮刀菌培養(yǎng)性狀與致病力的相關(guān)性分析[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，24（3）：254-257.

[9]Nicholson P，Simpson D R，Weston G，et al.Detection and quantification of Fusarium culmorum and Fusarium graminearum in cereals using PCR assays[J]. Physiol Mol Plant Pathol，1998，53（1）：17-37.

[10]周淼平，姚金保，張 鵬，等. 小麥抗莖腐病種質(zhì)篩選及鑒定新方法的建立[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2016，17（2）：377-382.

[11]霍 燕，張 鵬，任麗娟，等. 小麥莖基腐病苗期快速接種鑒定方法研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，22（8）：93-96.

[12]張 鵬，霍 燕，周淼平，等. 小麥禾谷鐮孢菌莖基腐病抗源的篩選與評(píng)價(jià)[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2009，10（3）：431-435.