13種殺菌劑對玉米大斑病菌和彎孢霉葉斑病菌的毒力測定

甘 林,代玉立,楊秀娟,杜宜新,阮宏椿,石妞妞,陳福如?

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，福建福州350013；2.福建省作物有害生物監(jiān)測與治理重點實驗室，福建福州350003)

13種殺菌劑對玉米大斑病菌和彎孢霉葉斑病菌的毒力測定

甘 林1,2,代玉立1,2,楊秀娟1,2,杜宜新1,2,阮宏椿1,2,石妞妞1,2,陳福如1,2?

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，福建福州350013；2.福建省作物有害生物監(jiān)測與治理重點實驗室，福建福州350003)

為了篩選出高效、低毒的殺菌劑,采用生長速率法和孢子萌發(fā)法比較了13種殺菌劑對玉米大斑病菌和彎孢霉葉斑病菌的毒力作用。結果表明,不同殺菌劑之間對2種病菌菌絲生長和孢子萌發(fā)的抑制活性存在顯著差異。其中氟啶胺、苯醚甲環(huán)唑、烯唑醇、丙環(huán)唑、腈苯唑、咪鮮胺錳鹽等對病菌菌絲生長具有較強的抑制效果,其 EC50值均低于 1 μg·mL－1,而代森錳鋅的抑制作用較差,EC50值分別為 5.3745 和 6.4650 μg·mL－1；6 種不同作用機理的殺菌劑中,氟啶胺和異菌脲對大斑病菌孢子萌發(fā)抑制效果較好,EC50值分別為0.3147和1.5156 μg·mL－1,而丙環(huán)唑和吡唑醚菌酯則對彎孢霉葉斑病菌孢子萌發(fā)抑制作用較佳,EC50值分別為5.0490和 18.8439 μg·mL－1。

玉米；大斑病菌；彎孢霉葉斑病菌；殺菌劑；毒力測定

玉米葉斑病是為害玉米生產(chǎn)的一類重要病害,其中,玉米大斑病(Exserohilum turcicum)、玉米小斑病(Bipolaria maydis)和玉米彎孢霉葉斑病(Curvularia lunata)是玉米產(chǎn)區(qū)常發(fā)生的3種玉米葉部病害。這3種病害主要在玉米葉片上產(chǎn)生密集型斑點,為害嚴重時可使葉片干枯,影響其光合作用,最終造成玉米產(chǎn)量的下降,甚至絕收(王曉鳴等,2004)。近年來,隨著玉米種植技術的改進、作物品種的更換和多樣化以及市場的需求,鮮食類玉米的種植面積在不斷地擴大,特別在南方沿海省份均有種植(孔凡彬等,2006)。然而,由于生產(chǎn)上鮮食玉米對玉米葉斑病的抗病品種較少,再加上氣候條件適合,病菌新小種的出現(xiàn)等,病害呈逐年增長的趨勢。目前,對玉米葉斑病的防治生產(chǎn)上以噴施化學殺菌劑為主,主要有退菌特、福美雙、多菌靈、代森錳鋅等(王建國,2010；吉林玉米網(wǎng),2005)。然而,由于多菌靈、甲基托布津等藥劑常年大量的使用,部分地區(qū)已出現(xiàn)了玉米葉斑病菌的抗藥菌株(謝偉烈等,2013)。

殺菌劑對病菌的室內(nèi)毒力測定和評價結果,是篩選高效殺菌劑的重要基礎 (李廣領等,2006,2007)。目前,玉米大斑病、小斑病和彎孢霉葉斑病在福建省田間常表現(xiàn)為單獨或混合發(fā)生。甘林等(2015)收集了13種不同作用機理的代表性殺菌劑,并對其進行了玉米小斑病菌室內(nèi)毒力及病害防效的測定。結果表明,部分新型殺菌劑對其具有較好的抑制作用和防病效果,但這些殺菌劑對玉米大斑病菌和彎孢霉葉斑病菌的抑制效果如何,還有待進一步研究。因此,本研究在此基礎上開展了不同殺菌劑對玉米大斑病菌和彎孢霉葉斑病菌的室內(nèi)毒力測定,以期獲得對玉米葉斑病防治效果較好的殺菌劑,對有效控制玉米葉部多種真菌性病害,減少化學農(nóng)藥的使用量都具有重要的理論與實踐意義。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

玉米大斑病菌和玉米彎孢霉葉斑病菌分離自福建省玉米產(chǎn)區(qū)田間病株,試驗前在馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基平板上進行活化。

1.2 供試藥劑

供試藥劑見表1,使用二甲基亞砜將藥劑配成1.00×104μg·mL－1母液,65℃水浴30 min后,置于4℃冰箱保存,備用。

表1 供試藥劑及其提供廠家Table 1 The tested fungicides and manufacturers

1.3 殺菌劑對2種病菌菌絲生長的毒力測定

采用菌絲生長速率法(黃艷飛等,2016)。用1%吐溫80溶液將母液稀釋成不同濃度的藥液,依次加入馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基(PDA)中,制成含系列濃度藥劑的培養(yǎng)基(終濃度為31.25、6.25、1.25、0.25、0.05、0.01 μg·mL－1)。 用打孔器打取直徑 5 mm 的菌餅接種于含藥培養(yǎng)基中央,以不加藥劑的培養(yǎng)基為對照。28℃,黑暗培養(yǎng)6 d后,采用十字交叉法測量各處理的菌落直徑,每個處理濃度4次重復。計算抑制率。

1.4 殺菌劑對2種病菌孢子萌發(fā)的抑制作用測定

孢子懸浮液的制備和孢子萌發(fā)抑制作用的測定參考甘林等(2015)方法。將制備好的含藥孢子懸浮液置于含藥培養(yǎng)基上,涂抹均勻后,28℃培養(yǎng)5 h,觀察供試病菌孢子的萌發(fā)情況,每個處理隨機檢查200個孢子,以不加藥劑的處理為對照,每個處理重復3次。統(tǒng)計不同藥劑處理病菌孢子的萌發(fā)率和抑制率。根據(jù)預試驗,用于玉米大斑病菌孢子萌發(fā)的介質為PDA培養(yǎng)基,用于玉米彎孢霉葉斑病菌孢子萌發(fā)的介質為1.4%的水瓊脂培養(yǎng)基。

孢子萌發(fā)率(%)＝(萌發(fā)的孢子數(shù)/孢子總數(shù))×100

孢子萌發(fā)抑制率(%)＝[(對照孢子萌發(fā)率－處理孢子萌發(fā)率)/對照孢子萌發(fā)率]×100

1.5 數(shù)據(jù)處理

分別將菌絲和孢子的抑制率轉換為幾率值,并計算藥劑濃度的對數(shù)值。利用Microsoft Excel 2003,以藥劑濃度對數(shù)值為橫坐標、抑制率的幾率值為縱坐標,用最小二乘法計算抑制率的幾率值和藥劑濃度對數(shù)值之間的線性回歸,求出各藥劑對供試菌株的毒力回歸方程、決定系數(shù)(r2)和有效抑制中濃度(EC50值),最后通過DPS數(shù)據(jù)處理工作平臺計算95%置信區(qū)間。

2 結果與分析

2.1 殺菌劑對玉米大斑病菌的毒力測定結果

結果如表2所示,供試的13種殺菌劑對玉米大斑病菌菌絲生長均有不同程度的抑制作用,但相互間的抑制效果存在顯著差異。其中,百菌清、苯醚甲環(huán)唑、咪鮮胺、丙環(huán)唑、氟啶胺、異菌脲、腈苯唑、三唑醇、咪鮮胺錳鹽、烯唑醇和戊唑醇對大斑病菌菌絲生長的抑制作用較強。苯醚甲環(huán)唑對玉米大斑病菌的抑制活性最高,EC50值最小,為0.0217 μg·mL－1；而代森錳鋅對玉米大斑病菌抑制作用較差,EC50值為5.3745 μg·mL－1。

表2 不同殺菌劑對玉米大斑病菌菌絲生長的毒力測定Table 2 The toxicities of different fungicides to hyphal growth of E.turcicum

2.2 殺菌劑對玉米彎孢霉葉斑病菌的毒力測定結果

不同殺菌劑對玉米彎孢霉葉斑病菌菌絲生長的EC50值如表3所示,毒力大小依次為氟啶胺＞苯醚甲環(huán)唑＞腈苯唑＞烯唑醇＞咪鮮胺錳鹽＞百菌清＞丙環(huán)唑＞咪鮮胺＞吡唑醚菌酯＞三唑醇＞異菌脲＞戊唑醇＞代森錳鋅。其中,氟啶胺的EC50值僅為0.1760 μg·mL－1,而代森錳鋅的EC50值為 6.3598 μg·mL－1。

表3 不同殺菌劑對玉米彎斑霉葉斑病菌菌絲生長的毒力測定Table 3 The toxicities of different fungicides to hyphal growth of C.Lunata

2.3 殺菌劑對2種病菌孢子萌發(fā)的抑制作用

在菌絲室內(nèi)毒力的試驗結果基礎上,選取不同作用機理的殺菌劑對2種病菌孢子萌發(fā)進行抑制作用的測定發(fā)現(xiàn),供試的6種殺菌劑對玉米大斑病菌和彎孢霉葉斑病菌孢子萌發(fā)均存在不同程度的抑制作用(表4、5)。其中,氟啶胺和異菌脲對大斑病菌孢子萌發(fā)抑制作用較強,其EC50值分別為0.3147和1.5156 μg·mL－1,而咪鮮胺對大斑病菌的抑制效果較差,EC50值為377.6101 μg·mL－1；丙環(huán)唑和吡唑醚菌酯對彎孢霉葉斑病菌孢子萌發(fā)抑制效果較好,其EC50值分別為5.0490和18.8439 μg·mL－1,而烯唑醇對彎孢霉葉斑病菌的抑制效果較差,EC50值為213.5571 μg·mL－1。表明不同藥劑或同一藥劑對不同種類的病菌孢子萌發(fā)具有不同的抑制效果。

表4 不同殺菌劑對玉米大斑病菌孢子萌發(fā)的抑制作用Table 4 The inhibition of different fungicides to spore germination of E.turcicum

表5 不同殺菌劑對玉米彎孢霉葉斑病菌孢子萌發(fā)的抑制作用Table 5 The inhibition of different fungicides to spore germination of C.lunata

3 小結與討論

利用化學農(nóng)藥防治植物病害具有見效快、防病效果好等優(yōu)點,但如果長期施用單一殺菌劑,易使病菌產(chǎn)生抗藥性,病害防治效果降低。因此,需要篩選出能有效防治病害的新殺菌劑,從而為制定相應的用藥策略提供依據(jù)。李廣領等(2007)測定幾種殺菌劑對河南省玉米彎孢霉葉斑病菌的室內(nèi)毒力,發(fā)現(xiàn)烯唑醇和異菌脲對玉米彎孢霉葉斑病菌具有極強的毒力,EC50值分別為1.4048和2.2172 μg·mL－1,而百菌清和腈菌凈的抑菌活性相對較差。楊正宇等(2014)則采用菌絲生長速率法測定出咪鮮胺、苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑對玉米大斑病菌的EC50值分別可達 0.0003、0.0299、0.0840 μg·mL－1。 此外,古麗皮艷等(2005)和孔凡彬等(2005)分別發(fā)現(xiàn)不同殺菌劑、同種殺菌劑不同系列濃度之間對玉米彎孢葉斑病菌的毒力存在差異。其中,退菌特、異菌脲對孢子萌發(fā)均具有較強的抑制作用。

由于作用機理不同,不同種類殺菌劑對病菌各生長發(fā)育階段的作用也不同。本研究測定結果表明,供試13種殺菌劑中代森錳鋅對玉米大斑病菌和彎孢霉葉斑病菌菌絲生長均表現(xiàn)抑制作用較差,其EC50值分別為5.3745和6.4650 μg·mL－1,苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑、咪鮮胺等8種甾醇脫甲基化抑制劑類殺菌劑則具有較好的抑菌活性,EC50值介于0.0217－1.9385 μg·mL－1。前期對玉米小斑病菌的毒力也發(fā)現(xiàn),與其他供試殺菌劑相比,代森錳鋅對其菌絲生長的抑制效果也較差(甘林等,2015)。由此說明,不同作用機理的殺菌劑對玉米葉斑病菌在離體抑菌活性上存在著一定的差異。因此,在菌絲生長毒力測定結果的基礎上,選擇其中6種不同作用機理的殺菌劑進一步對2種病菌孢子的萌發(fā)進行抑制試驗發(fā)現(xiàn),不同殺菌劑之間或同一種殺菌劑對2種病菌孢子的抑制效果同樣存在顯著的差異。如氟啶胺和異菌脲對大斑病菌和彎孢霉葉斑病菌的孢子萌發(fā)抑制效果均較好,但大斑病菌孢子的萌發(fā)對這兩種殺菌劑卻表現(xiàn)更加敏感,試驗結果與孔凡彬等(2005)和白慶榮等(2011)的報道相符。

此外,這2種殺菌劑間對病菌孢子萌發(fā)抑制效果的差異在對玉米小斑病菌上也同樣存在(甘林等,2015)。氟啶胺是影響線粒體呼吸作用的氧化磷酸化解偶聯(lián)劑,屬于吡啶胺類殺菌劑,作用于植物病菌的孢子萌發(fā)和形成,特別是可通過阻斷病菌能量(ATP)的形成,以阻止病菌孢子的萌發(fā)(紀軍建,2012)。有報道稱,氟啶胺對白菜根腫病(張鉉哲等,2013)、辣椒疫病(王中武等,2013)、番茄灰霉病(喬廣行等,2013)等有較好的防治效果。而異菌脲是病菌蛋白激酶的抑制劑,屬于二甲酰亞胺類殺菌劑,主要通過抑制病菌的蛋白激酶,控制細胞功能的細胞內(nèi)信號,在一定濃度下能引起孢子芽管的畸形、膨脹和破裂(Moyano et al.,2004)。目前異菌脲及其混劑主要用于防治草莓灰霉病(潘以樓等,2013)、香蕉枯萎病(田雪蓮等,2015)等病害。由此說明,這2種藥劑對不同病菌孢子萌發(fā)抑制效果的差異性可能與其對病菌的作用機理不同有關。

玉米大斑病和彎孢霉葉斑病是玉米生產(chǎn)上常見的重要葉部病害,本研究篩選的這些具有不同作用機理的有效殺菌劑理論上可作為玉米生產(chǎn)上防治葉斑病的參考藥劑,但這些藥劑在實際應用過程中應注意藥劑的交替使用,以延緩病菌抗藥性的產(chǎn)生。

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Toxicity determination of 13 fungicides to Exserohilum turcicum and Curvularia lunata

GAN Lin1,2,DAI Yu-Li1,2,YANG Xiu-Juan1,2,DU Yi-Xin1,2,RUAN Hong-Chun1,2,SHI Niu-Niu1,2,CHEN Fu-Ru1,2?
(1.Institute of Plant Protection,Fujian Academy of Agricultural Science,Fuzhou,Fujian 350013,China；2.Fujian Key Laboratory for Monitoring and Integrated Management of Crop Pests,Fuzhou,Fujian 350003,China)

In order to select effective fungicides to control maize leaf spot caused by Exserohilum turcicum and Curvularia lunata,the toxicity of 13 fungicides were investigated by mycelium growth rate and spore germination methods.The results showed that 6 fungicides,including fluazinam,difenoconazole,diniconazole,propiconazole,benzene,prochloraz-manganese chloride complex and so on,had higher inhibition on mycelium growth of E.turcicum and C.lunata,the EC50values were below 1 μg·mL－1.However the inhibition of mancozeb were not potent,with the EC50value of 5.3745 and 6.4650 μg·mL－1respectively.In 6 fungicides of different mechanisms,fluazinam and iprodione showed better inhibitory effect on E.turcicum,with the EC50values of 0.3147 and 1.5156 μg·mL－1.But the effect of propiconazole and pyraclostrobin on C.lunata were best,with the EC50values of 5.0490 and 18.8439 μg·mL－1.

Maize； Exserohilum turcicum； Curvularia lunata； fungicides； toxicity determination

S432.4

A

1001－4276－(2017)01－0088－06

甘林，代玉立，楊秀娟，等，2017.13種殺菌劑對玉米大斑病菌和彎孢霉葉斑病菌的毒力測定[J].武夷科學，33:88-93.

2017－10－16。

福建省屬公益類科研院所專項(2017R1025-3)；福建省農(nóng)業(yè)科學院博士啟動基金(2015BS-4)；福建省農(nóng)業(yè)科學院植物保護創(chuàng)新團隊項目(STIT2017-1-8)。

甘林(1981－)，男，碩士。研究方向:主要從事植物病害防治。Email:millergan＠yeah.net。?

陳福如(1961－)，男，學士。研究方向:主要從事植物病害防治。Email:chenfuruzb＠163.com。

(責任編輯:陳曉雯)