戊唑醇不同防治时间对小麦赤霉病发生和籽粒中DON毒素积累的影响

徐飞　宋玉立　杨共强　王俊美　赵凯　韩自行　李丽娟　刘露露　李亚红　张姣姣

摘要

為明确戊唑醇防治小麦赤霉病以及减少籽粒中DON（脱氧雪腐镰刀菌烯醇）毒素积累的关键时期，本研究于2015年和2016年在河南省焦作市温县进行了小麦花期前后不同时间喷施25%戊唑醇可湿性粉剂防治小麦赤霉病和减少籽粒中DON毒素积累的效果评价。试验结果表明：在2015年‘豫保1号和2016年‘周麦18上，齐穗期（Ⅰ3，DAA=-1，Zadoks=59）、始花期（Ⅱ1，DAA=0，Zadoks=61～64）、盛花末期（Ⅱ2，DAA=1，Zadoks=69）、灌浆初期（Ⅲ1，DAA=4，Zadoks=71）施药小麦赤霉病的病穗率、病情指数、病粒率和籽粒中DON毒素积累都显著减少（P<0.05），以始花期或盛花末期施药防治效果最好；抽穗盛期（Ⅰ1，DAA=-6，Zadoks=55）和齐穗期（Ⅰ、Ⅰ2，DAA=-2、-4，Zadoks=59）施药在病穗率上都没有防治效果，而在病粒率上显著减少（P<0.05）；乳熟期（Ⅲ2，DAA=10，Zadoks=73）施药在病穗率、病情指数和籽粒中DON毒素积累都没有防治效果。此外，齐穗期（Ⅰ、Ⅰ2，DAA=-2或-3、-4，Zadoks=59）防治效果不稳定。2015年‘豫保1号不施农药对照的病穗率高（85%）的条件下，齐穗期（Ⅰ，DAA=-2，Zadoks=59）喷药能显著降低病粒率和籽粒中DON毒素积累，并显著提高产量（P<0.05），2016年‘豫保1号不施农药对照的病穗率低（14.5%）的条件下齐穗期（Ⅰ，DAA=-3，Zadoks=59）喷药能显著降低病粒率（P<0.05），但在籽粒中DON毒素积累和产量上没有防治效果，2016年‘周麦18上齐穗期（Ⅰ2，DAA=-4，Zadoks=59）喷药能显著降低病情指数和病粒率，但在籽粒中DON毒素积累和产量上没有防治效果。药剂不同时期施用对小麦赤霉病的防治效果受到年份和发病情况的影响。

关键词

小麦； 小麦赤霉病； 防治时期； 脱氧雪腐镰刀菌烯醇

中图分类号：

S435.121.45

文献标识码： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2017133

Effect of tebuconazole application time on Fusarium head blight and the

accumulation of deoxynivalenol in winter wheat

XU Fei， SONG Yuli， YANG Gongqiang， WANG Junmei， ZHAO Kai，

HAN Zihang， LI Lijuan， LIU Lulu， LI Yahong， ZHANG Jiaojiao

（Institute of Plant Protection， Henan Academy of Agricultural Sciences； Key Laboratory of Crop Integrated PestManagement in the Southern Part of North China， Ministry of Agriculture， Zhengzhou 450002， China）

Abstract

In order to clarify the effect of tebuconazole application time on FHB and deoxynivalenol （DON） accumulation in wheat， field experiments were conducted in Wenxian County of Henan Province in 2015 and 2016. Treatments consisted of an untreated check and fungicide applications at early heading stage （Ⅰ1，DAA=-6，Zadoks=55）， heading stage （Ⅰ、Ⅰ2、Ⅰ3，DAA=-2 or -3、-4、-1，Zadoks=59）， early anthesis stage （Ⅱ1，DAA=0，Zadoks=61～64）， later anthesis stage （Ⅱ2，DAA=1，Zadoks=69）， early filling stage （Ⅲ1，DAA=4，Zadoks=71）， milking stage （Ⅲ2，DAA=10，Zadoks=73）. Field trials on‘Yubao 1of 2015 and ‘Zhoumai 18of 2016 showed that fungicide applications at heading stage （Ⅰ3，DAA=-1，Zadoks=59）， early anthesis stage （Ⅱ1，DAA=0，Zadoks=61～64）， later anthesis stage （Ⅱ2，DAA=1，Zadoks=69） and early filling stage （Ⅲ1，DAA=4，Zadoks=71） significantly reduced Fusarium head blight （FHB） incidence （Ⅰ）， FHB disease index （D）， percentage of diseased kernels （PDK） and deoxynivalenol concentration （DON） （P<0.05）. The most effective stage of the fungicide application was the early anthesis stage or later anthesis stage. Fungicide applications at early heading stage （Ⅰ1，DAA=-6，Zadoks=55） and heading stage （Ⅰ、Ⅰ2，DAA=-2、-4，Zadoks=59） only significant reduced the percentage of diseased kernels （PDK） （P<0.05）. Fungicide applications at milking stage （Ⅲ2，DAA=10，Zadoks=73） have no control effect. The control effect at heading stage （Ⅰ、Ⅰ2，DAA=-2 or -3、-4，Zadoks=59） is not stable. When the disease on ‘Yubao 1 occurred more seriously in 2015， fungicide applied at heading stage could reduce the PDK and mycotoxin concentration， and increased the yield （P<0.05）. However， when the disease occurred weakly on ‘Yubao 1 in 2016， fungicide applied at heading stage only reduced the PDK （P<0.05）. Fungicide applied at heading stage （Ⅰ，DAA=-4，Zadoks=59） on ‘Zhoumai 18 in 2016 had good control effect on the disease index and PDK （P<0.05）. The control efficiency of fungicides applied at different time was influenced by the disease severity in different years.

Key words

wheat； Fusarium head blight； timing of fungicide application； deoxynivalenol

小麦赤霉病（Fusarium head blight）是小麦上的重要病害，不仅造成小麦产量损失，还在病小麦籽粒中产生DON毒素，对人畜健康造成严重影响[13]。赤霉病引起的小麦籽粒中毒素含量超标不仅在我国存在，在世界各国小麦种植区都有报道[45]。

引起小麦赤霉病的主要病原菌是禾谷镰刀菌复合群，其中F.graminearum sensu stricto和F.asiaticum是禾谷镰刀菌复合群中最重要且分布最广泛的两个进化种[610]。通过多重PCR将禾谷镰刀菌复合群的毒素产生类型分为15乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇（15acetyl deoxynivalenol， 15ADON）、3乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇（3acetyl deoxynivalenol， 3ADON）和雪腐镰刀菌烯醇（nivalenol， NIV）[11]。我国长江中下游麦区和西南麦区主要分布的是F.asiaticum（产3ADON和NIV），

华北冬麦区和西北春麦区主要分布的是F.graminearum s. str.（产15ADON）[1215]。喷施杀菌剂是防治小麦赤霉病的主要技术措施，防治赤霉病时选择喷药的时期非常关键。国外研究显示，在花期对小麦赤霉病进行药剂防治可以显著减少病穗率和降低病情指数[1619，23]，防治时期越接近花期，对病情指数和DON的防治效果越好[20]。还有报道指出，灌浆初期（扬花后5～11 d）进行药剂防治能有效控制小麦赤霉病的病情[21]，乳熟期（花期后20 d）防治小麦赤霉病也能显著降低小麦籽粒中的毒素[22]。

近年来，华北冬麦区小麦赤霉病发生呈加重趋势，该地区缺少抗病品种，对赤霉病主要依赖药剂防治。不同地区在同一个小麦生育期用药，防治效果差异很大[18， 24]，而且花期遇雨等自然天气情况造成无法按最佳时期施药。本文的目的是进一步明确小麦赤霉病防治和籽粒中DON毒素控制的最佳时期以及在最佳防治时期前后一段时期喷施药剂对小麦赤霉病的发生和DON毒素在籽粒中积累的影响，为生产实际中药剂防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试小麦品种和田间试验设计

供试小麦品种 ‘豫保1号和‘周麦18，为小麦赤霉病感病品种[25]，由河南省农业科学院植物保护研究所保存和提供。‘豫保1号为河南省农业科学院植物保护研究所选育的半冬性品种，亲本为‘豫麦2号/‘周8826；‘周麦18为河南省周口农业科学院选育的半冬性品种，也是河南省小麦品种区试的对照品种，亲本为‘内乡185/‘周麦9号。

分别于2015年和2016年在河南省焦作市温县黄庄镇西虢村（东经112.9594°，北纬34.9802°，海拔112.8 m）进行不同防治时期喷施25%戊唑醇可湿性粉剂对小麦赤霉病病情以及籽粒中DON毒素积累的影响试验。2015年试验小麦品种为‘豫保1号，2016年试验小麦品种为‘豫保1号和‘周麦18。每个小区宽2 m，长6 m，每个处理3个小区重复，行距20 cm，播种量为135～150 kg/hm2。按常规措施进行田间管理。2015年于10月8日播种，2016年6月5日收获；2016年于10月10日播种，2017年6月6日收获。早春进行除草剂的喷施，杀虫剂的喷施选择上午进行且与杀菌剂的时间错开，2016年除草剂的喷施为2016年2月27日，杀虫剂的喷施在2016年4月23日。

1.2 接种物的培养

試验菌株为5株毒素化学型均为15ADON的禾谷镰刀菌，分别为14LY924、14AY12、14YY13、14KF38、14ZK14（表1）。将-80℃冻存的禾谷镰刀菌菌株在新鲜的PDA平板上活化，25℃黑暗条件下培养3 d，打取10块（5 mm）菌落边缘菌丝块转接到150 mL的羧甲基纤维素酯液体培养基（CMC）中，置于恒温摇床上，25℃ 150 r/min 摇培5 d，每个菌株10瓶（150 mL CMC/瓶）。分别将供试菌株的分生孢子悬浮液用双重纱布过滤，用血球计数板计数，记录各菌株分生孢子悬浮液浓度并置于-20℃的冰箱保存。使用前将各菌株等孢子量混合，用水调整分生孢子浓度为5×104个/mL用于田间喷雾接种[26]。

1.3 田间接种

试验设置3个不同时期进行药剂防治，即：扬花前喷施农药（Ⅰ），扬花期喷施农药（Ⅱ），扬花后喷施农药（Ⅲ）。每个时期根据距离扬花初期的天数（days after anthesis， DAA）分为不同的处理，并采用Zadoks[27]标准记录每个处理的小麦生育期。处理包括：抽穗盛期（Ⅰ1，DAA=-6，Zadoks=55）、齐穗期（Ⅰ、Ⅰ2、Ⅰ3，DAA=-2或-3、-4、-1，Zadoks=59）、始花期（Ⅱ1，DAA=0，Zadoks=61～64）、盛花末期（Ⅱ2，DAA=1，Zadoks=69）、灌浆初期（Ⅲ1，DAA=4，Zadoks=71）、乳熟期（Ⅲ2，DAA=10，Zadoks=73）。防治药剂为25%戊唑醇可湿性粉剂（江苏盐城双宁农化有限公司，江苏阜宁），用量为450 g/hm2，用水量为750 L/hm2。选择晴天无风天气，下午4：00后使用小型喷雾器（1.2 L气压式喷雾器）进行喷雾。于盛花末期统一使用手持式电动喷雾器（型号：3WBS16A2，西安乐鑫电子科技有限公司）喷雾接种禾谷镰刀菌，接种前先喷水保湿，用水量为375 L/hm2，接种用分生孢子悬浮液浓度为5×104个/mL，用量为50 mL/m2，用水量为750 L/hm2。接种后连续5 d每天使用手持式电动喷雾器喷清水2次进行保湿以保证发病条件，每次用水量为750 L/hm2。盛花末期（Ⅱ2，DAA=1，Zadoks=69）的药剂处理在接种之前进行。

1.4 病情记载和采后分析

接种3个星期后（蜡熟期之前）调查病穗率和病级，调查时使用0.667 m2的样方框，每个小区4个重复，将框内的病穗数和病级分别记载[28]。

麦子成熟后（DAA=40），所有处理的每个小区取3个0.667 m2，使用小型脱粒机脱粒，晾干后分别装在网袋中并称量；每袋中取两个500粒麦粒分别称量，并记录其中的病粒数。将各处理的籽粒样本用德国莱驰粉碎仪（ZM200， 1.5 mm 不锈钢环筛）进行粉碎，过20目筛，然后称取粉碎后的样本5 g装入50 mL离心管中进行DON测定，每个样品粉碎后，严格清理以避免相互污染，最后放入4℃冰箱中保存。

在装有5 g样品粉末的50 mL离心管中加入5倍质量的蒸馏水，用力振荡3 min，并使用Whatman No. 1滤纸过滤，收集滤液，然后稀释10、100、1 000和10 000倍备用。使用RIDASCREENDON酶联免疫法呕吐毒素定量检测（R5906）试剂盒检测样品中DON毒素，操作步骤按照ELISA试剂盒说明书进行。标准样品浓度为0、3.7、11.1、33.3、100 μg/L。在酶标仪上同时测定标准样品和待测样品450 nm处的吸光度，每个样品重复测定3次。当滤液中DON毒素浓度过高或者过低而超出检测范围时，使用其不同倍数的稀释液进行测定。使用RBiopharm德国拜发应用软件RIDASOFT Win（Z9999）进行结果评估。并按照单次检测的Logit/log曲线进行分析，然后计算3次检测结果的平均值。

2 結果与分析

2.1 试验田寄主生育期、施药期和田间气象因子

2015年‘豫保1号4月24日扬花35%，4月25日扬花90%，4月18日-6月6日的平均温度为22℃，降雨量为34.6 mm，主要分布在抽穗期和乳熟期。2016年‘豫保1号4月24日扬花80%，4月25日扬花100%；而‘周麦184月25日扬花15%，4月26日扬花90%，4月18日-6月6日的平均温度为22℃，降雨量为53.9 mm，主要分布在乳熟期和收获期。

2.2 不同时期使用药剂防治赤霉病的效果比较

2015年小麦赤霉病病穗率和病情指数高于2016年。2015年不同防治时期施药对‘豫保1号小麦赤霉病病情以及籽粒中DON毒素积累的影响试验结果表明：不施药对照的病穗率为85.0%，病情指数为51.49，千粒重为37.27 g，单位面积产量为422.68 kg/667m2，病粒率18.75%，籽粒中DON毒素含量为19.05 mg/kg。始花期（Ⅱ1，DAA=0，Zadoks=63～64）、盛花末期（Ⅱ2，DAA=1，Zadoks=69）、灌浆初期（Ⅲ1，DAA=4，Zadoks=71）施药处理的小麦其病穗率、病情指数、千粒重和病粒率分别为52.5%、21.77、43.53 g、7.67%，64.6%、29.69、45.14 g、8.17%和70.8%、34.58、41.70 g、10.58%，与不施药对照有显著差异（P<0.05，表2）；而齐穗期（Ⅰ，DAA=-2，Zadoks=59）施药的处理只有病粒率和籽粒中DON毒素含量显著低于不施药对照（P<0.05）；乳熟期（Ⅲ2，DAA=10，Zadoks=73）施药的处理与不施药对照在所有指标上都没有显著差异，表明对小麦赤霉病没有防治效果。从籽粒中DON含量上看，齐穗期（Ⅰ，DAA=-2，Zadoks=59）、始花期（Ⅱ1，DAA=0，Zadoks=63～64）、盛花末期（Ⅱ2，DAA=1，Zadoks=69）施药的处理之间没有显著差异，显著低于不施药对照（P<0.05，表2）；灌浆初期（Ⅲ1，DAA=4，Zadoks=71）和乳熟期（Ⅲ2，DAA=10，Zadoks=73）施药的处理与不施药对照没有显著差异。从单位面积产量上看，齐穗期（Ⅰ，DAA=-2，Zadoks=59）和始花期（Ⅱ1，DAA=0，Zadoks=63～64）施药能显著提高小麦产量，与不施农药对照有显著差异（P<0.05，表2）。

2016年不同防治时期施药对‘豫保1号小麦赤霉病病情以及籽粒中DON毒素积累的影响试验结果表明：不施药对照的病穗率为14.5%，病情指数为5.85，千粒重为49.22 g，单位面积产量为581.40 kg/667m2，病粒率10.33%，籽粒中DON毒素含量为3.77 mg/kg。齐穗期（Ⅰ，DAA=-3，Zadoks=59）、盛花末期（Ⅱ1，DAA=0，Zadoks=68）、灌浆初期（Ⅲ1，DAA=4，Zadoks=71）和乳熟期（Ⅲ2，DAA=10，Zadoks=73）施药处理的小麦其病穗率、病情指数和籽粒中DON毒素含量与对照均没有显著差异，只有盛花末期（Ⅱ2，DAA=1，Zadoks=69）施药的处理各项指标与对照均有显著差异（P<0.05，表2）。

2016年不同防治时期施药对‘周麦18小麦赤霉病病情以及籽粒中DON毒素积累的影响试验结果表明：不施药对照的病穗率为31.4%，病情指数为11.40，千粒重为44.24 g，单位面积产量为497.26 kg/667m2，病粒率23.42%，籽粒中DON毒素含量为24.90 mg/kg。齐穗期（Ⅰ2，DAA=-4，Zadoks=59）施药能显著减轻病情指数和病粒率（P<0.05），但对病穗率、籽粒中DON的积累、千粒重以及单位面积产量没有防治效果；而抽穗盛期（Ⅰ1，DAA=-6，Zadoks=55）、乳熟期（Ⅲ2，DAA=10，Zadoks=73）施药的处理，除病粒率外，其他指标与不施药对照均无显著差异。齐穗期（Ⅰ3，DAA=-1，Zadoks=59）、始花期（Ⅱ1，DAA=0，Zadoks=61～62）、盛花末期（Ⅱ2，DAA=1，Zadoks=69）、灌浆初期（Ⅲ1，DAA=4，Zadoks=71）施药的处理在所有指标上都有防治效果，且与不施农药的对照差异显著（P<0.05）。

3 讨论

本文试验结果表明，无论是年份，还是不同发病情况，不同小麦品种，盛花末期（Ⅱ2，DAA=1，Zadoks=69）均为赤霉病防治和籽粒中DON控制的最佳时期。这与前人报道的花期是小麦最易感染赤霉病菌的时期一致的[20]。

华北冬麦灌溉区小麦赤霉病的最佳防治时期是花期，但是花期前1 d和后4 d之间都可以进行防治，花期4 d后，或者小麦赤霉病显症后，防治效果不理想，不宜进行防治。此结果与前人研究结果有不同之处。对于扬花前的防治时间，Pirgozliev等发现扬花前2 d施药也有较好的防治效果[29]，Edwards等发现拔节期施药能显著降低病穗率和籽粒中DON含量[30]。本研究中2015年‘豫保1号齐穗期（Ⅰ，DAA=-2，Zadoks=59）、2016年‘豫保1号齐穗期（Ⅰ，DAA=-3，Zadoks=59）施药、2016年‘周麦18齐穗期（Ⅰ2，DAA=-4，Zadoks=59）和抽穗盛期（Ⅰ1，DAA=-6，Zadoks=55）施药，从病穗率上看都没有防治效果，而从病粒率上看都有显著的防治效果（P<0.05）。此外，除2015年‘豫保1号齐穗期（Ⅰ，DAA=-2，Zadoks=59）施药能显著降低籽粒DON含量（P<0.05），2016年‘周麦18齐穗期（Ⅰ2，DAA=-4，Zadoks=59）施药能显著降低病情指数（P<0.05），在其他情况下都没有防治效果。对于扬花后的防治时间，Freije和Wise研究发现扬花后1、3、5、7、9和11 d施藥都能显著减轻小麦赤霉病病情并减少籽粒中DON的积累[21]。而Yoshida等研究发现扬花10 d后施药对病穗率、病情指数、病粒率和籽粒中DON积累都没有显著的控制效果[22]。本研究结果中除2016年的‘豫保1号外，2015年‘豫保1号和2016年‘周麦18灌浆初期（Ⅲ1，DAA=4，Zadoks=71）施药在病穗率、病情指数、千粒重、病粒率上都有显著的防治效果（P<0.05）。除病粒率外，乳熟期（Ⅲ2，DAA=10，Zadoks=73）施药在所有指标上都没有防治效果。除2016年的‘豫保1号外，本研究结果与前人结果相同。目前由于本区域使用的主要药剂之一为戊唑醇，花期前的时间难以掌握且防治效果不理想，因此推荐使用时间为花期，最迟可以到花期后4 d。

虽然花期是防治小麦赤霉病的最佳时期，但是药剂防治的效果并不是很稳定和持续[1619]。本研究中花期进行防治的效果都为最好，但是花期前后的防治效果在不同年份、不同发病情况有一些差异。在2015年‘豫保1号小麦赤霉病发病较重（不施农药对照的病穗率为85%）时，花期前后喷施农药都有一定效果，但是2016年‘豫保1号小麦赤霉病发病较轻（不施农药对照的病穗率14.5%）时，花期前后和始花期施药都没有防治效果，盛花期喷药才有效果。本研究采用的是盛花末期喷雾接种的方式，与自然条件下田间不间断菌源不一样，还需要多地点多年份的田间自然条件下防治时期的进一步研究。此外，对于小麦赤霉病的防治，不能仅仅依靠药剂，应该结合品种抗性和小麦赤霉病预测预报，来提高小麦赤霉病的综合防治能力[3132]。

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（责任编辑：杨明丽）