范祥梅,徐秉良,梁巧兰
(甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心,甘肃 兰州 730070)
冬油菜为甘肃省主要油料作物之一,栽培面积占全省油料作物的14.9%,产量占13.3%[1]。随着冬油菜栽培面积的扩大,冬油菜根腐病也普遍发生,李荣峰等[2]报道,5月中下旬调查其田间发病率严重时达6.4%。冬油菜根腐病典型症状是在靠近地面处出现褐色病斑,病斑略微凹陷,植株生长不良,生长缓慢,根茎部膨大,易拔段。冬油菜根腐病的发生严重影响了冬油菜的品质和产量。目前,在农业生产和园林栽培中,化学防治方法是防治多种植物根腐病的重要手段[3-9]。因此,筛选新型、高效、低毒的杀菌剂,来防治冬油菜根腐病,显得非常有必要。为此,试验针对半裸镰刀菌和尖孢镰刀菌两种病原菌,采用7种药剂进行室内毒力测定和药效试验,筛选对2种病原菌抑制效果好的药剂,旨在为冬油菜生产实践中根腐病的防治提供一定的参考依据。
供试油菜陇油9号品种,由甘肃农业大学农学院提供;采用PDA培养基和WA培养基[10];半裸镰刀菌(Fusariumsemitectum)、尖孢镰刀菌(F.oxysprorum)病原菌均分离自兰州市秦王川开发区白菜型冬油菜根腐病根组织,由甘肃农业大学病原实验室保存备用;供试药剂25%嘧菌酯悬浮剂购自河北省农药化工有限公司、99%恶霉灵可湿性粉剂购自山东省烟台鑫润精细化工有限公司、86%十三吗啉油剂购自浙江世佳科技有限公司、77%硫酸铜钙可湿性粉剂购自江苏龙灯化学有限公司、85%波尔·甲霜灵可湿性粉剂购自江苏龙灯化学有限公司、30%苯甲·丙环唑乳油购自浙江世佳科技有限公司、25%苯醚甲环唑乳油购自华北制药集团爱诺有限公司。
1.2.1 药剂对病原菌菌丝生长的影响 参照文献[11]方法,将7种供试药剂按推荐浓度,设5个浓度梯度,分别为:25%嘧菌酯悬浮剂200、100、50、25、12.5 μg/mL;99%恶霉灵250、125、62.5、31.25、15.625 μg/mL;86%十三吗啉油剂107.5、53.75、25.875、13.438、6.718 μg/mL;77%硫酸铜钙可湿性粉剂2 310、1 155、577.5、288.75、144.375 μg/mL;85%波尔·甲霜灵可湿性粉剂1 360、680、340、170、85 μg/mL;25%苯醚甲环唑乳油125、62.5、31.25、15.625、7.813 μg/mL;30%苯甲·丙环唑乳油60、30、15、7.5、3.75 μg/mL。取1 mL预先配制好的母液加到灭菌冷却至50 ℃的49 mL PDA 培养基中,摇匀,倒入3个灭菌培养皿中制成设计所需浓度的含毒平板,然后用6 mm 打孔器在预先培养好的病菌菌落边缘打取菌饼,并置于不同药剂浓度的PDA平板上,菌丝面朝下,每皿1个菌饼,以无菌水作对照。最后将培养基置于25 ℃培养箱中培养,3 d后用十字交叉法统计菌落直径(cm),算出菌落生长直径(对照菌落直径-0.6),并计算药剂抑菌率。
抑菌率(%)=[(菌落直径-0.6)-(处理菌落直径-0.6)]/(对照菌落直径-0.6)×100%
将药剂浓度转化为对数值(x),为横坐标,再将抑菌率转化为机率值(y),为纵坐标,求出线性毒力回归方程y=a+bx,然后根据回归方程求出各药剂的EC50和浓度对数与几率值之间相关系数r。
1.2.2 种子处理 在无菌操作下,取适量的供试陇油9号种子,经75%的酒精表面消毒1 min,无菌水冲洗3次后,自然晾干,后用供试药剂相应质量浓度的药液对晾干的冬油菜种子进行拌种,药种比1∶30,拌种好的种子晾干备用。
1.2.3 室内药效试验 参考文献[12]的方法,在预先培养好的供试病菌菌落边缘用6 mm打孔器打取菌饼后置于配制好的WA(水琼脂)培养基中央,25 ℃恒温培养箱中培养5 d,将拌种好的冬油菜种子均匀排列在WA培养基菌落边缘,每皿 20粒种子,置于25 ℃恒温培养箱中培养 10 d,统计幼苗的发病率。每种药剂浓度设3次重复,以不拌种的冬油菜种子为对照。
7种供试杀菌剂对半裸镰刀菌均有不同程度的抑制,且随着浓度的增大,抑制效果也随之增强。其中,苯甲·丙环唑抑制作用最好,在3.75~60 μg/mL时,抑制率达70.61%~85.45%;十三吗啉、苯醚甲环唑、恶霉灵、波尔·甲霜灵抑菌效果次之,分别为29.54%~83.77%、25.37%~84.15%、23.08%~80.26%、11.95%~83.41%;硫酸铜钙和嘧菌酯的效果最差,抑制率分别为5.53%~56.22%、39.55%~48.00%。
7种供试杀菌剂对尖孢镰刀菌的抑制作用,以苯甲·丙环唑和苯醚甲环唑最强,抑制率为63.86%~97.65%和50.50~88.72%;其次为十三吗啉、恶霉灵、波尔·甲霜灵,抑制率分别为44.27%~74.36%、28.36%~67.16%、12.17%~65.67%;嘧菌酯和硫酸铜钙最差,硫酸铜钙在浓度为144.375、288.75 μg/mL时对尖孢镰刀菌没有抑制作用(表1)。
表1 7种杀菌剂对半裸镰刀菌和尖孢镰刀菌的抑制效果
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下同
7种杀菌剂对半裸镰刀菌的EC50大小顺序为硫酸铜钙>波尔·甲霜灵>嘧菌酯>恶霉灵>苯醚甲环唑>十三吗啉>苯甲·丙环唑。其中,苯甲·丙环唑的EC50最小,为0.15 μg/mL,毒力最强;十三吗啉、苯醚甲环唑、恶霉灵EC50次之,分别为15.67、22.61、62.41 μg/mL;波尔·甲霜灵、嘧菌酯和硫酸铜钙的抑菌活性最弱,EC50达到了2 293.24 μg/mL。各药剂浓度与抑菌率之间的相关系数r>0.90,表明二者呈正相关关系(表2)。
7种杀菌剂对尖孢镰刀菌的抑制作用,除了硫酸铜钙浓度为288.75、144.375 μg/mL与抑菌率之间不成正相关,不能得到毒力回归方程外,其他各个药剂浓度与其对应抑菌率之间均成正相关关系,r>0.90。苯甲·丙环唑、苯醚甲环唑、十三吗啉的毒力最强,EC50分别为2.11、8.56、11.78 μg/mL;恶霉灵次之,为62.41 μg/mL;嘧菌酯和波尔·甲霜灵的毒力最弱,EC50最大,分别为100.70、490.80 μg/mL(表2)。
研究分析,苯甲·丙环唑、十三吗啉、苯醚甲环唑、恶霉灵4种药剂对半裸镰刀菌和尖孢镰刀菌的EC50均较小,毒力最强。嘧菌酯、苯醚甲环唑、恶霉灵、波尔·甲霜灵、十三吗啉,每一药剂对2种镰刀菌的EC50差异不大,嘧菌酯在7倍以内,苯醚甲环唑在3倍以内,恶霉灵,波尔·甲霜灵,十三吗啉在1.5倍以内,说明此5种药剂对半裸镰刀菌和尖孢镰刀菌的毒力差异不大。
表2 7种杀菌剂对半裸镰刀菌和尖孢镰刀菌的毒力比较
苯甲·丙环唑、苯醚甲环唑、十三吗啉、恶霉灵4种药剂对半裸镰刀菌和尖孢镰刀菌的防效显著高于其他3种药剂,发病率分别比对照降低了81.82%和75.48%、79.54%和66.04%、77.27%和56.61%、72.72%和67.93%。硫酸铜钙的防效最差、分别为27.30%和37.58%。各种药剂对半裸镰刀菌的防效优于尖孢镰刀菌(表3)。
表3 7种杀菌剂对冬油菜根腐病菌的室内防效
李荣峰等[2]研究得出,甘肃省白菜型冬油菜根腐病是由半裸镰刀菌、链格孢(Alternariaalternate)、尖孢镰刀菌、黑根霉(Rhizopusnigricans)和青霉菌(Penicilliumsp.)等引起。试验针对半裸镰刀菌和尖孢镰刀菌两种病原菌,采用7种药剂进行室内毒力测定和皿内药效试验。毒力测定结果表明,苯甲·丙环唑、十三吗啉、苯醚甲环唑、恶霉灵4种药剂对半裸镰刀菌和尖孢镰刀菌的EC50均较小,毒力较强,可以用于实践。嘧菌酯、苯醚甲环唑、恶霉灵、波尔·甲霜灵、十三吗啉,此5种药剂对两种镰刀菌的EC50差异不大,说明2种镰刀菌对这5种药剂的敏感性相似,在实践防治此两种镰刀菌病害时,可互相借鉴施药方案[13]。室内药效试验结果表明,苯甲·丙环唑、苯醚甲环唑、十三吗啉、恶霉灵4种药剂对半裸镰刀菌和尖孢镰刀菌的防效显著优于其他3种药剂,与室内毒力测定的结果基本一致。
硫酸铜钙为144.375和288.75 μg/mL时,对尖孢镰刀菌有促进生长的作用,此结果与赵春莉等[14]报道的结论有差异,其原因需进一步研究。嘧菌酯为25、50、100 μg/mL时,浓度处理间对半裸镰刀菌的抑制率没有显著差异,这与潘月敏等[15]报道的当嘧菌酯浓度在1~200 μg/mL时,各浓度处理间抑制效果无明显差异的结论相一致。嘧菌酯为甲氧基丙烯酸酯类药剂,是线粒体呼吸抑制剂,试验中,其对2种镰刀菌的敏感性较差,是因为在离体条件下,其无法抑制病原菌的旁路代谢途径的缘故[13],室内药效试验表现较室内毒力测定时好,其防效适中,与苯甲·丙环唑、十三吗啉、苯醚甲环唑、恶霉灵4种药剂的防效相差不是很大。恶霉灵[16]为内吸性好、低毒、无公害杀菌剂和植物生长调节剂,在离体条件下没有体现出其对植物的生长调节作用,在大田中会体现出更加好的防治效果。单一杀菌剂使用容易使病菌产生抗药性,有报道称,苯醚甲环唑与多菌灵复配[14],恶霉灵与多菌灵复配[17],对镰刀菌抑制效果有明显的增效作用。因此,在今后的田间防治中,应该使用不同作用机理的杀菌剂进行复配防治,达到高效、环保、经济的理想效果。半裸镰刀菌和尖孢镰刀菌都是土壤习居菌[18-19],能长期存活于土壤中,它们可侵染许多经济作物和牧草,如蚕豆[12]、苜蓿[20]、沙打旺等[21],试验只是进行了各种药剂对离体条件下2种镰刀菌菌丝生长的抑制效果和室内药效试验,田间防治效果还有待于进一步探讨。
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