小麦赤霉病菌对咪鲜胺和氰烯菌酯敏感性及药剂混配增益效果研究

尹军良，张 兴，马东方，卢 晨，何艺琴，赵明敏，朱永兴*

(1.山东农业大学农学院，山东泰安271018；2.长江大学湖北省主要粮食作物产业化协同中心/农学院/园艺园林学院，湖北荆州434025)

小麦赤霉病(Fusariumgraminearum)是由禾谷镰刀菌(Fusariumgraminearum)引起的小麦上的重要病害之一[1]。我国是小麦生产大国，同时也是小麦赤霉病发生最为严重的国家之一[2]，随着全球气候的不断变暖，耕作制度的改变，小麦赤霉病的爆发率呈上升趋势，发生范围也在不断扩大[3]。在我国，小麦赤霉病主要集中分布于长江中下游地区。国内外可被育种利用的抗赤霉病小麦种质材料相对较少，遗传基础狭窄，而且农艺性状较差，因而需要对小麦近缘植物进行赤霉病抗性鉴定和评价[4]，迄今为止，由于湖北省小麦品种赤霉病抗源较为单一，抗性水平以中感为主，还没有一个理想的抗病品种[5]。除了培育抗病品种之外，施用化学药剂也是防治赤霉病常用的手段。研究表明，在小麦扬花期使用苯并咪唑类、三唑类和氰烯菌酯类杀菌剂是最常用的化学防治手段[6]。在长江中下游地区，喷药时期往往是阴雨连绵或时晴时雨，生产上很难精准把握最佳防治时期，从而导致由于施药时期不当而造成防治效果不理想的问题[7]。此外，由于单一种类的药剂防治是目前存在的最常见的问题，且长期使用过程中容易产生较高的抗性，甚至丧失药性，如山东、江苏、河南、安徽、湖北和四川等地都发现抗药性菌株[8-9]。为了明确湖北省小麦赤霉病的分布情况，笔者对2017年湖北省小麦产区的小麦赤霉病菌进行敏感性检测，并构建2种常用的杀菌剂咪鲜胺和氰烯菌酯的敏感性路线，以此为基础对这2种药剂复配效果进行测定，为进一步提高湖北省小麦赤霉病防治药剂的研配提供参考，降低该病菌所造成的经济损失。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

45%咪鲜胺水乳剂(陕西标正作物科学有限公司)，25%氰烯菌酯悬浮剂(江苏省农药研究所股份有限公司)。使用前加灭菌蒸馏水配成2 000 mg/L的母液。

1.2 试验菌株

2017年在小麦赤霉病发病盛期，分别在湖北省荆州、黄冈、随州、襄阳和恩施5个地区的田间采集症状典型的小麦赤霉病病穗，每个取样点采集15～20个病穗，每个病穗单独放置1个样品袋。利用potato dextrose agar(PDA)培养基分离纯化，共得到200株禾谷镰刀菌单孢，将纯化好的菌株保存于含有无菌水的离心管中，4 ℃低温保存备用。

1.3 小麦赤霉病菌对咪鲜胺和氰烯菌酯的敏感性测定

供试菌株置于无药PDA培养，25 ℃基上培养4 d后，用0.6 cm的打孔器沿着菌落边缘打成菌饼，用无菌操作法接于含药PDA平板上(菌丝面贴在培养基上),置于25 ℃培养箱中培养，4 d后检查病菌的生长情况，菌丝能生长并形成菌落的为抗性菌株。

1.4 小麦赤霉病菌对咪鲜胺和氰烯菌酯的敏感性监测

采用生长速率法测定菌株的敏感性，每种药剂设6个质量浓度梯度，氰烯菌酯的单剂质量浓度梯度设置为8，4，2，1，0.5 mg/L，咪鲜胺的单剂质量浓度梯度设置为4，2，1，0.5，0.25 mg/L，然后依上述比例进行复配。以不加药为对照，3次重复。按照上述的菌株敏感性测定方法对分离纯化的200株菌株进行测定，计算菌丝生长抑制率。

1.5 复配药剂的毒力测定

采用平面皿菌丝生长速率对赤霉菌进行测定。在单剂毒力测定的基础上，设定咪鲜胺:氰烯菌酯为1∶1、1∶3、1∶5、1∶7、3∶1、5∶1、7∶1等7个不同配比测定混剂的抑菌率。且质量浓度梯度均设置0.25，0.5，1.0，2.0，4.0 mg/L 5个质量浓度梯度，每个处理3次重复，以不加药为对照。经处理，得到各处理质量浓度相对应的抑菌率，再依据公式分别测定咪鲜胺与氰烯菌酯混配不同配比的增效作用。以药剂质量浓度对数值为自变量x、以菌丝生长抑制的几率值为因变量y，计算出毒力回归方程和相关系数r，根据回归方程求出各药剂的EC50。按Wadley法计算增效系数(SR)。根据增效系(SR)评价药剂混用的联合作用类型，即SR<0.5为拮抗作用，0.5≤SR≤1.5为相加作用，SR>1.5为增效作用。

SR=EC50th/EC50(ob)

(1)

(2)

式(1)(2)中：A、 B分别是药剂单剂，a、b为相应单剂在混剂中的比例，EC50(th)为混剂EC50理论值，EC50(ob)为混剂EC50实测值。

2 结果与分析

2.1 咪鲜胺和氰烯菌酯对小麦赤霉病菌株的毒力测定

将两种药剂的平均抑菌率在Excel进行数据分析处理，得到所测药剂的毒力回归方程、EC50等其它参数，并制出毒力回归曲线(图1A、B)。结果表明，咪鲜胺对赤霉菌抑制效果较好，EC50为0.073 5 mg/L，表现出了极强的抑菌活性；其次是氰烯菌酯，其EC50为0.489 8 mg/L。各处理的绝对系数均处于较高水平，表明本试验准确度较高，试验误差较小。

图1 咪鲜胺(A)和氰烯菌酯(B)对小麦赤霉菌的毒力曲线Fig.1 Toxicity curve of prochloraz (A) and cyanobacteria (B) to F. graminearum

2.2 小麦赤霉病菌株对咪鲜胺和氰烯菌酯的敏感性

结果(表1)表明：咪鲜胺对2017年湖北省供试的200个小麦赤霉菌株的EC50值在0.008 1～0.099 8 mg/L，平均EC50值为0.033 2 mg/L；氰烯菌酯的EC50值在0.096 1～0.864 3 mg/L，平均EC50值为0.195 6 mg/L。

表1 2017年湖北省不同地区小麦赤霉病菌对咪鲜胺和氰烯菌酯敏感性

2.3 咪鲜胺-氰烯菌酯复配后对小麦赤霉病菌的抑菌效果

根据咪鲜胺和氰烯菌酯不同配比对赤霉菌的抑菌率(表2)，计算其不同配比对小麦赤霉病菌抑制的增效作用，结果(表3)表明，在7个所设置的配比处理中，以1∶3混剂的增效作用最大，其增效系数达到了7.146 1；而1∶1的混剂表现则比较差，增效系数为0.095 9；因此，咪鲜胺与氰烯菌酯的最大增效配比为1∶3。

表2 咪鲜胺-氰烯菌酯复配后对赤霉菌的抑制率

表3 咪鲜胺和氰烯菌酯复配后毒力回归方程

3 结论与讨论

单种药剂作用位点单一，病原菌极易产生抗药性。为延缓抗药性形成，一般将具有不同作用机理的杀菌剂复配，采用多位点抑制剂来更好的防治小麦赤霉病。在本研究中，为了提高药效、延缓抗药性产生，笔者采用不同比例混配的咪鲜胺和氰烯菌酯对小麦赤霉病菌的抑制效果及增效作用进行研究。结果表明，用咪鲜胺与氰烯菌酯按照1∶3的比例进行复配，其表现出来的抑菌活性均远远超过其对应单剂的抑菌活性，其增效系数高达7.146 1。

植物病原真菌对杀菌剂，尤其是对内吸性杀菌剂的抗药性已经成为目前农药产业及农业生产中所面临的最严重的问题之一。近年来，由于同一地区同种农药的长期使用，导致杀菌剂防治效果下降，甚至丧失药性，在当前抗病小麦品种缺乏的情况下，选择适当杀菌剂并进行科学复配是有效防治小麦赤霉病并延缓其抗药性的重要措施[10]。咪鲜胺是一类广谱性杀菌剂，对多种由半知菌和子囊菌引起的植物病害有较好的防效[11]。而氰烯菌酯具有极高的专化性，对镰刀菌类引起的植物病害据有良好的防治效果。氰烯菌酯对赤霉病菌的菌丝生长具有强烈的抑制作用，并对孢子的萌发速率有较大的影响，它会使分生孢子扭曲、膨大，且让芽管肿胀，伸长受到抑制[12]。

用化学药剂进行复配将在小麦赤霉病防治中占据越来越重要的位置，而本研究为开发新型的复配药剂和小麦赤霉病的有效防治提供论理论基础。必须说明的是，本试验只在室内进行了毒力测定，而没有通过大田试验去验证室内所得的结论，所以在田间防效的差异有可能与室内试验结果所不符，所以应进一步在大田中去得以实施以及验证。同时，应用复配杀菌剂防治病害在实际生产中已大量出现，但植物病害防治是一个复杂的系统，药剂在植物体内传导后，在不同的时间段会产生不同的结果，甚至周围的环境都会产生不同的影响[13]。杀菌剂复配机理，特别是增效药剂组合及其不同位点的互作，也有待深入研究，以便为克服抗药性以及合理复配杀菌剂奠定坚实基础[14]。