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30%,嚴(yán)重者達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)藥的長期使用伴隨諸多環(huán)境污染問題[10],因此針對花生根腐病、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調(diào)節(jié)劑,被公認為廣譜、高效、安全、抗逆性強的植物生長調(diào)節(jié)劑,廣泛應(yīng)用于糧食作物、蔬菜和水果上[11],能夠促進植物生長、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,對靶標(biāo)生物安全,對使用者和環(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%的吡唑醚菌酯對網(wǎng)斑病和褐斑病防效分別達到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,還不會造成殘留問題。

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(鄭州潤雨農(nóng)業(yè)科技有限公司)、50%多菌靈WP(江蘇揚農(nóng)化工集團有限公司)、2.5%咯菌腈FS(先正達生物科技(中國)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

本實驗所用的花生品種為花育33號,由山東省花生研究所培育保存。

1.2 測定項目和方法

1.2.1 室內(nèi)毒力測定

對病原菌菌絲生長的影響:采用菌絲生長速率法測定藥劑對病菌的抑制作用。 蕓苔素內(nèi)酯和吡唑醚菌酯均設(shè)4個濃度,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,采用十字交叉法測量菌落直徑,計算菌絲生長抑制率。

菌落增長直徑/mm=菌落直徑-8

抑制率=(對照菌落增長直徑-處理菌落增長直徑)/對照菌落增長直徑×100%

對病原菌生長的影響:采用菌絲生長速率法測定吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯對病原菌的室內(nèi)毒力。 在預(yù)實驗的基礎(chǔ)上,設(shè)置由低到高的5～7個質(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平板作為對照。 將菌落生長的抑制率轉(zhuǎn)換成機率值(y)、藥劑濃度轉(zhuǎn)換成對數(shù)值(x),按濃度對數(shù)與機率值回歸法求得線性回歸方程y=a+bx,并計算相關(guān)系數(shù)R和有效抑制終濃度EC50。

1.2.2 田間防治試驗

試驗于山東省花生研究所萊西試驗基地進行,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個處理(表1),以水拌種作為對照,隨機區(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,每個小區(qū)隨機調(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 級的分級標(biāo)準(zhǔn),對根腐病、白絹病發(fā)病情況進行調(diào)查。 于苗期、下針期統(tǒng)計相應(yīng)病害引起的死亡植株數(shù),并拔除所有病殘株,最后于飽果期進行病情的分級調(diào)查。 采用全小區(qū)測產(chǎn),計算產(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)=∑(各級級值×各級病株數(shù))/(最高級數(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=(對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))/對照病情指數(shù)×100%

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

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

2 結(jié)果與分析

2.1 藥劑復(fù)配對根腐病菌和白絹病菌菌絲生長的影響

圖1、圖2所示,蕓苔素內(nèi)酯和吡唑醚菌酯對根腐病菌和白絹病菌菌絲生長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根腐病菌和白絹病菌菌絲生長抑制率變化各為6.85%～89.00%、9.54%～98.89%。 吡唑醚菌酯對病原菌生長的影響優(yōu)于蕓苔素內(nèi)酯,兩種藥劑混配對白絹病菌的抑制效果優(yōu)于根腐病菌。

2.2 對根腐病菌和白絹病菌毒力的影響

由表2可知,兩種藥劑對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)酯對白絹病菌的EC50均高于對應(yīng)根腐病菌的EC50,同蕓苔素內(nèi)酯相比,吡唑醚菌酯對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

2.3.1 不同藥劑對花生根腐病的田間防效

圖1 藥劑不同組合對根腐病菌和白絹病菌菌絲生長的影響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)果間并無極顯著差異。 對于花生根腐病,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 不同藥劑對花生白絹病的田間防效

表4可見,在白絹病嚴(yán)重發(fā)生的地塊中,各藥劑處理對花生出苗率并無極顯著影響,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)酯單獨處理花生的出苗率均超過96%。 對于花生白絹病,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,對白絹病菌的防治效果達到51.40%,高于蕓苔素內(nèi)酯的防治效果。

2.3.3 不同藥劑對花生產(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,同時兩處理對白絹病試驗田的增產(chǎn)率均高于根腐病試驗田增產(chǎn)率。

表4 四種藥劑對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)配對病原菌菌絲生長有明顯影響,不僅揭示吡唑醚菌酯對病原菌具有很好的抑制作用,還說明蕓苔素內(nèi)酯對菌絲生長也具有一定抑制作用,可見蕓苔素內(nèi)酯在花生上的作用并不局限于促進種子萌發(fā)、幼苗生長[29]和增產(chǎn)作用[11]。 本研究中吡唑醚菌酯對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)。 田間藥效試驗表明,同空白對照相比,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%。 可見蕓苔素內(nèi)酯的加入,對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。

本研究通過測定蕓苔素內(nèi)酯和吡唑醚菌酯復(fù)配對根腐病菌和白絹病菌菌落增長的影響、單種藥劑對病原菌的毒力方程,及田間藥劑對病害發(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,同時吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯搭配使用無論對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、不同時間,根腐病和白絹病發(fā)生情況存在差異,因此需進行多年多點重復(fù)試驗,以便推動吡唑醚菌酯和蕓苔素內(nèi)酯在花生上的應(yīng)用。