屈智蓮 趙冬梅 楊志輝 張岱 潘陽(yáng) 朱杰華
摘要:采用菌絲生長(zhǎng)抑制法室內(nèi)測(cè)定3種殺菌劑對(duì)2015—2016年?yáng)|北和華北地區(qū)致病疫霉群體的毒力。結(jié)果表明,供試的3種殺菌劑對(duì)2015—2016年?yáng)|北和華北地區(qū)致病疫霉菌絲生長(zhǎng)均有一定的抑制作用,化學(xué)殺菌劑23.4% 雙炔酰菌胺懸浮劑對(duì)2015—2016年?yáng)|北和華北地區(qū)致病疫霉群體毒力最強(qiáng),其2年的平均EC50值為0.067 7 mg/L;其次是52.5%唑菌酮霜脲氰水分散粒劑,其EC50值為0.267 4 mg/L;64%霜靈·錳鋅可濕性粉劑的毒力最差,其EC50值為3.436 0 mg/L。因此,23.4%雙炔酰菌胺懸浮劑和52.5%唑菌酮霜脲氰水分散粒劑為防治馬鈴薯晚疫病菌抑菌效果較好的藥劑,用量少且毒性低,可在生產(chǎn)中推廣使用,64%霜靈·錳鋅可濕性粉劑在田間應(yīng)與其他抑菌效果較好的藥劑配合施用。
關(guān)鍵詞:致病疫霉;殺菌劑;室內(nèi)毒力測(cè)定;馬鈴薯
中圖分類號(hào): S482.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2019)21-0160-05
收稿日期:2018-03-09
基金項(xiàng)目:公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(編號(hào):201303018);現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金(編號(hào):CARS-09-P18)。
作者簡(jiǎn)介:屈智蓮(1990—),女,河北涿州人,碩士研究生,從事馬鈴薯真菌病害防控研究。E-mail:quzhilian@qq.com。
通信作者:朱杰華,博士,教授,主要從事馬鈴薯真菌病害研究。Tel:(0312)7528175;E-mail:zhujiehua356@163.com。
馬鈴薯淀粉含量豐富,較大米和小麥含有更多的蛋白質(zhì)和人類所必需的氨基酸等,因此在世界各國(guó)廣泛種植。2015年我國(guó)提出馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略,至2020年將50%以上的馬鈴薯作為主食來(lái)利用[1]。然而,由卵菌致病疫霉[Phytophthora infestans (Montagne) de Bary]引起的馬鈴薯晚疫病,流行性極強(qiáng),極具毀滅性,曾造成歷史上著名的愛(ài)爾蘭大饑荒[2]。馬鈴薯晚疫病在全球馬鈴薯種植區(qū)均有發(fā)生,每年造成的損失全球達(dá)到60億美元,中國(guó)達(dá)到10億美元,且危害性與防治難度逐年加大[2-3]。
黑龍江、吉林、遼寧等3省屬于東北一季作區(qū),是傳統(tǒng)的馬鈴薯種植區(qū)。生產(chǎn)條件良好、生產(chǎn)規(guī)模大,是我國(guó)重要的種薯和商品薯生產(chǎn)基地[4]。同時(shí),氣候冷涼潮濕,利于馬鈴薯晚疫病菌的生長(zhǎng)和繁殖,使得晚疫病的發(fā)生日益嚴(yán)重。當(dāng)前生產(chǎn)中除利用有限的抗病品種以外,主要利用農(nóng)藥防治該病[5],因此選擇防效較好的的殺菌劑是做好馬鈴薯晚疫病防治工作的前提[6]。
防治馬鈴薯晚疫病的常用農(nóng)藥有甲霜靈、烯酰嗎啉、代森錳鋅、嘧菌醋、氟嗎啉、銀法利等[7]。其中以甲霜靈為代表的苯基酰胺類殺菌藥劑在晚疫病的防治中曾有非常好的效果,但自1981年荷蘭、愛(ài)爾蘭出現(xiàn)了抗甲霜靈的菌株之后,各國(guó)陸續(xù)出現(xiàn)了高抗菌株,使得該類藥劑的防治效果明顯降低,在有些地區(qū)甚至幾乎完全無(wú)效。
為篩選出馬鈴薯晚疫病田間防治中的高效藥劑,劉瓊光等測(cè)定了10種殺菌劑,即Abmbat、霜脲氰+代森錳鋅、嘧菌醋、霜靈+代森錳鋅、精甲霜靈、甲基代森鋅、氟吡胺、烯酰嗎啉+比作嘧菌醋、雙炔酰菌胺、多菌靈對(duì)馬鈴薯晚疫病的防效,結(jié)果表明,除多菌靈以外,其他9種殺菌劑效果較好[8]。孫東顯等對(duì)7種防治馬鈴薯晚疫病的殺菌劑進(jìn)行了藥效測(cè)試,結(jié)果表明,30%嘧菌醋、25%雙炔酰菌胺、50%氟啶胺以及0.5%苦參堿的效果較好,防效高達(dá)80%,45% TPTAc、68.75% 氟吡胺防效達(dá)70%,其中52.5% Famoxadone+Cymoxanilm防效為65%,因此建議田間使用殺菌劑的時(shí)候交替使用避免抗性出現(xiàn)[9]。Majeed等研究了內(nèi)吸性殺菌劑(克露、瑞毒霉金、Fostylalluminnum)和3種接觸性殺菌劑對(duì)馬鈴薯晚疫病菌的影響,結(jié)果表明,2種類型的殺菌劑均可以非常有效地降低病害嚴(yán)重程度并控制疾病的蔓延,其中效果較好的是內(nèi)吸性殺菌劑克露,其次是其他內(nèi)吸性殺菌劑和接觸性殺菌劑,效果相對(duì)較差的是內(nèi)吸性殺菌劑瑞毒霉金[10]。相棟采用菌絲生長(zhǎng)抑制法測(cè)定了7種殺菌劑對(duì)番茄晚疫病菌的室內(nèi)毒力,結(jié)果表明,23.4%雙炔酰菌胺懸浮劑防治番茄晚疫病菌抑菌效果較好,用量少且毒性低[11]。
本研究選用23.4%雙炔酰菌胺懸浮劑、64%霜靈·錳鋅可濕性粉劑、52.5%唑菌酮霜脲氰水分散粒劑等3種殺菌劑,通過(guò)測(cè)定2015—2016年?yáng)|北和華北地區(qū)致病疫霉群體的平均EC50值,從而監(jiān)測(cè)2015—2016年?yáng)|北和華北地區(qū)致病疫霉群體對(duì)這3種藥劑的敏感性,為馬鈴薯晚疫病化學(xué)防治綜合治理方案的制定提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
1.1.1供試菌株
根據(jù)采集時(shí)間、采集地點(diǎn)以及實(shí)驗(yàn)室菌種保存情況選取黑龍江、吉林、遼寧和河北省等地共98株菌株。菌株詳細(xì)信息見(jiàn)表1。試驗(yàn)時(shí)間為2015年7月至2016年10月,試驗(yàn)地點(diǎn)為河北農(nóng)業(yè)大學(xué)馬鈴薯病害研究中心。
1.1.2儀器及試劑
主要試驗(yàn)儀器有超凈工作臺(tái)、生化培養(yǎng)箱、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、顯微鏡、純水機(jī)、微波爐、水浴鍋、電子天平、微量移液槍及各種規(guī)格槍頭、玻璃培養(yǎng)皿、佳能相機(jī)、接菌針、打孔器、涂布器等。
1.1.3供試藥劑
主要試驗(yàn)藥劑有23.4%雙炔酰菌胺懸浮劑、64%霜靈·錳鋅可濕性粉劑、52.5%唑菌酮霜脲氰水分散粒劑(表2)。
1.1.4供試培養(yǎng)基
配制1 000 mL的黑麥培養(yǎng)基:60 g黑麥,12~15 g瓊脂,20 g蔗糖,加蒸餾水補(bǔ)足至1 000 mL,調(diào)pH值至5.8~6.2,121 ℃高壓滅菌20 min備用。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1供試菌株的培養(yǎng)
將實(shí)驗(yàn)室保存的供試菌株接種到黑麥培養(yǎng)基上預(yù)培養(yǎng)7 d,然后用0.5 cm打孔器沿菌落邊緣打取菌盤(pán),分別接種到新的黑麥培養(yǎng)基中央,并貼上封口膜,防止培養(yǎng)過(guò)程中污染雜菌。置于溫度為18 ℃培養(yǎng)箱中黑暗培養(yǎng),每個(gè)處理重復(fù)3次。
1.2.2生長(zhǎng)速率法計(jì)算生長(zhǎng)抑制率
采用抑制菌絲生長(zhǎng)速率法對(duì)供試菌株進(jìn)行3種殺菌劑的室內(nèi)毒力測(cè)定,每個(gè)省份選擇2株菌株進(jìn)行了預(yù)試驗(yàn),通過(guò)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果最終確定了藥劑濃度(表3)。將帶有不同濃度梯度殺菌劑的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿(Φ=9 cm)中,每皿約為20 mL,對(duì)照中加入等量的無(wú)菌水,每個(gè)處理重復(fù)3次。
待對(duì)照菌落直徑大于7 cm時(shí),采用十字交叉法測(cè)量菌落直徑并記錄。根據(jù)以下公式計(jì)算3種殺菌劑對(duì)菌絲生長(zhǎng)的抑制百分率:抑菌率=[(對(duì)照菌落直徑-菌餅直徑)-(處理菌落直徑-菌餅直徑)]/(對(duì)照菌落直徑-菌餅直徑)×100%。
1.2.3數(shù)據(jù)分析與處理
采用Excel軟件和DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以殺菌劑濃度(mg/L)的對(duì)數(shù)值為自變量,抑菌率的概率值為因變量,建立毒力回歸方程,求出各藥劑的抑制中濃度EC50、回歸方程及相關(guān)系數(shù)r。使用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性差異分析。
2結(jié)果與分析
2.13種殺菌劑對(duì)2015年致病疫霉群體的抑制效果
由表4可知,雙炔酰菌胺的抑菌效果最好,EC50平均值為(0.022 9±2.805 6) mg/L,最大值是最小值的4.23倍;其次為唑菌酮霜脲氰的效果,EC50平均值為(0.253 3±0.095 1) mg/L,最大值是最小值是4.33倍;霜靈·錳鋅的效果最差,EC50平均值為(2.348 8±0.007 1) mg/L,最大值是最小值的28.02倍。這表明同一種殺菌劑對(duì)不同菌株的抑菌效果存在一定的差異,其中霜靈·錳鋅在菌株間的抑菌效果差異最大,可能已有部分菌株對(duì)其產(chǎn)生抗藥性。
由圖1可知,唑菌酮霜脲氰和雙炔酰菌胺在各省份的EC50值均低于0.285 9 mg/L,其中唑菌酮霜脲氰在3個(gè)省的EC50值為0.228 6~0.285 8 mg/L,雙炔酰菌胺在3個(gè)省的EC50值為0.022 4~0.023 8 mg/L,表明黑龍江、吉林、遼寧這3個(gè)省的致病疫霉群體對(duì)這2種殺菌劑的敏感性均較高,且顯著性差異分析表明,這2種殺菌劑在3個(gè)省之間的敏感性無(wú)顯著差異;而霜靈·錳鋅在各省份的EC50值均高于1.544 0 mg/L,3個(gè)省的EC50值介于1.543 9~3.319 5 mg/L之間,明顯高于其他2種殺菌劑,不同省份之間有顯著差異,抑菌效果由大到小依次為黑龍江省、吉林省、遼寧省。由此表明,惡唑菌酮霜脲氰和雙炔酰菌胺這2種殺菌劑的抑菌效果較穩(wěn)定,對(duì)各地區(qū)的致病疫霉群體的抑菌效果都較好。而惡霜靈·錳鋅的抑菌效果相對(duì)較差,且地區(qū)間存在較大差異,其中遼寧等地的致病疫霉群體可能已出現(xiàn)抗藥性。
2.23種殺菌劑對(duì)2016年致病疫霉群體的抑制效果
由表5可知,3種殺菌劑對(duì)這些不同地區(qū)的致病疫霉均有良好的抑制作用,但3種殺菌劑的抑制作用表現(xiàn)出明顯不同。其中,雙炔酰菌胺的效果最好,EC50平均值為(0.112 5±0.026 4) mg/L,最大值是最小值的2.06倍;其次,為唑菌酮霜脲氰的效果,EC50平均值為(0.281 5±0.072 4) mg/L,最大值是最小值相差2.19倍;最后,霜靈·錳鋅的效果較低,EC50平均值為(4.523 2±2.101 9) mg/L,最大值是最小值的4.35倍。這表明同一種殺菌劑對(duì)2016年采集的不同菌株的抑菌效果存在一定的差異,其中霜靈·錳鋅在菌株間的抑菌效果差異最大,可能已有部分菌株對(duì)其產(chǎn)生抗藥性。
由圖2可知,唑菌酮霜脲氰和雙炔酰菌胺的抑菌效果在不同省份間的差異不大,且EC50值都較低。唑菌酮霜脲氰和雙炔酰菌胺在各省份的EC50值均低于0.344 2 mg/L,其中唑菌酮霜脲氰各省份的EC50值為0.190 4~0.344 1 mg/L,雙炔酰菌胺各省份的EC50值為0.122 8~0.147 1 mg/L,表明黑龍江、吉林、遼寧、河北這4個(gè)省的致病疫霉群體對(duì)這2種殺菌劑的敏感性均較高,且顯著性差異分析表明,2種殺菌劑在各省份間的敏感性無(wú)顯著差異。而霜靈·錳鋅在各省份的EC50值均高于1.782 7 mg/L,各省份的EC50值為1.782 7~2.553 4 mg/L,明顯高于其他2種殺菌劑,不同省之間有顯著差異,抑菌效果由大到小依次為吉林省、遼寧省、黑龍江省、河北省。
由此表明,唑菌酮霜脲氰和雙炔酰菌胺這2種殺菌劑的抑菌效果較穩(wěn)定,對(duì)各地區(qū)的致病疫霉群體的抑菌效果均較好。而霜靈·錳鋅的抑菌效果抑菌效果相對(duì)較差,且地區(qū)間存在較大差異,可能黑龍江和河北等地的致病疫霉群體已出現(xiàn)抗藥性。
2.3年度間不同地區(qū)致病疫霉群體的藥劑敏感性
由表6可知,2015年和2016年藥劑毒力由大到小依次均為雙炔酰菌胺、唑菌酮霜脲氰、霜靈·錳鋅。但隨著時(shí)間的變化,2016年3種藥劑的平均EC50值均高于2015年,這表明隨著時(shí)間的推移,致病疫霉群體對(duì)這3種殺菌劑的敏感性逐漸下降,可能會(huì)逐漸產(chǎn)生抗藥性。
在3種殺菌劑中,唑菌酮霜脲氰的平均EC50值由0.253 3 mg/L 上升到0.281 5 mg/L,上升幅度較小,雙炔酰菌胺和霜靈·錳鋅的平均EC50值有明顯上升,這表明唑菌酮霜脲氰的抑菌率相對(duì)穩(wěn)定,而雙炔酰菌胺和霜靈·錳鋅的抑菌率隨著時(shí)間的推移逐漸降低,建議在田間防治馬鈴薯晚疫病時(shí)注意這2種殺菌劑與其他藥劑的配合使用。
就不同地區(qū)而言,3種殺菌劑中雙炔酰菌胺和唑菌酮霜脲氰對(duì)晚疫病菌菌絲生長(zhǎng)的抑制效果較好(圖3),各省份的EC50差異不大,不同省份晚疫病群體對(duì)殺菌劑敏感性差異不大。而霜靈·錳鋅對(duì)菌絲生長(zhǎng)的抑制效果相對(duì)其他2種殺菌劑不穩(wěn)定,在地區(qū)間存在明顯差異,霜靈·錳鋅對(duì)黑龍江與吉林的致病疫霉群體的EC50分布趨勢(shì)相對(duì)平緩,而對(duì)遼寧省2015年、2016年的防治效果存在較大差異,分別為3.319 5、1.811 1 mg/L,這表明可能遼寧省致病疫霉群體中的部分菌株已經(jīng)對(duì)霜靈·錳鋅產(chǎn)生了抗藥性,在田間施用霜靈·錳鋅時(shí)應(yīng)注意與其他藥劑配合使用。
3結(jié)論與討論
2015年、2016年2年的室內(nèi)毒力測(cè)定結(jié)果均表明,3種殺菌劑中雙炔酰菌胺對(duì)晚疫病菌的抑制效果最好,其次為唑菌酮霜脲氰,最差是霜靈·錳鋅。這與高雪等在2014年對(duì)東北地區(qū)晚疫病菌的毒力測(cè)定結(jié)果[12]一致,且從同一種藥劑不同年份的EC50值來(lái)看,2014—2016年3年間隨著時(shí)間的推移,這3種殺菌劑的平均EC50值逐漸升高,表明東北和華北地區(qū)致病疫霉群體對(duì)這3種殺菌劑的抗藥性逐漸增加。
本研究選用的23.4%雙炔酰菌胺懸浮劑2015—2016年的EC50值為0.022 9~0.112 5 mg/L。趙建江等測(cè)定了5種殺菌劑對(duì)番茄晚疫病菌的室內(nèi)毒力,其中23.4%雙炔酰菌胺懸浮劑的毒力回歸方程為y=3.372 5x+9.811 2,EC50值為0.037 4 mg/L[13]。相棟研究發(fā)現(xiàn),23.4%雙炔酰菌胺懸浮劑對(duì)番茄晚疫病菌毒力最強(qiáng),其EC50值為0.37 mg/L[11]。這表明23.4% 雙炔酰菌胺懸浮劑對(duì)馬鈴薯晚疫病和番茄晚疫病的防治效果差異不大。
唑菌酮霜脲氰為唑菌酮和霜脲氰的復(fù)配殺菌劑,分別為唑琳酮類和氰基乙酞胺類殺菌劑。作用機(jī)制為抑制核酸(DNA、RNA)和氨基酸、脂質(zhì)體的合成外,同時(shí)抑制病原菌的線粒體的電子傳遞而致效[14]。雙炔酰菌胺是由先正達(dá)公司開(kāi)發(fā)的新型卵菌綱病害殺菌劑,也是第1個(gè)商品化的扁桃酰胺類化合物,雙炔酰菌胺對(duì)抑制孢子的萌發(fā)具有較高活性。它同時(shí)也抑制菌絲體的成長(zhǎng)與孢子的形成[15]。殺毒礬有效成分是霜靈和代森錳鋅。霜靈是一種內(nèi)吸性殺菌劑,對(duì)真菌霜霉病菌和疫病菌都具有滅生作用;代森錳鋅是一種廣譜性觸殺作用的殺菌劑[16]。因此,本研究選取的雙炔酰菌胺的抑菌效果最好,由作用機(jī)制來(lái)看雙炔酰菌胺比另外2種殺菌劑對(duì)晚疫病菌更有針對(duì)性。
本研究選用的瑞凡為扁桃酸酰胺類殺菌劑,殺毒礬為霜類廣譜性殺菌劑,韓秀英等在研究表明,辣椒疫霉上雙炔酰菌胺與其他藥劑之間均不存在交互抗性[17],致病疫霉上這3種殺菌劑有無(wú)交互抗性還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
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