几种复配杀菌剂对小麦赤霉病及DON毒素污染控制作用

2019-09-10 07:22侯冕汪章勋操海群檀根甲
农业灾害研究 2019年6期
关键词:小麦赤霉病杀菌剂防治效果

侯冕 汪章勋 操海群 檀根甲

摘要 为了筛选防治小麦赤霉病和控制毒素的高效杀菌剂,通过田间小区药效试验及小麦样品DON毒素检测,研究了4种杀菌剂对小麦赤霉病的防治效果和控制毒素的能力。结果表明,36%克菌丹·叶菌唑SC、45%戊唑醇·咪鲜胺EW、48%氰稀·戊唑醇SC和40%戊唑·多菌灵SC在小麦抽穗80%,扬花初期施用,对小麦赤霉病均有较好的防治效果,病指防效在84.25%~93.96%,样品DON毒素检测结果在0.12~0.64 μg/ml,其中36%克菌丹·叶菌唑SC 900 ml/hm2的病指防效为93.96%,样品平均DON毒素检测结果为0.12 μg/ml,控制毒素效果达93.72%。

关键词 小麦赤霉病;杀菌剂;防治效果;毒素

中图分类号:S435.121 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2019)06-003-03

DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.002

Controlling Efficacy of Fungicide Combinations on Fusarium Head Blight and Its Deoxynivalenol Toxin

HOUMian et al(School of Plant Protection,Anhui Agricultural University,Key Laboratory of Biology and Sustainable Management of Plant Diseases and Pests of Anhui Higher Education Institutes,Hefei,Anhui 230036)

Abstract In order to study controlling efficacy of fungicide combinations on Fusarium head blight and its deoxynivalenol toxin,controlling efficacy of different fungicide combinations on Fusarium head blight (FHB),as well as their impact on content of deoxynivalenol toxin in wheat grain were investigated through field experiment. The results showed that FHB could be controlled by tested fungicides. 36% captan·metconazole SC 900 ml/hm2 had the best control effects on Fusarium head blight,and the control effect was 93.96%. Meanwhile,it had the best inhibition effects of DON,the average DON toxin content in wheat grain was 0.12 μg/ml,and the control effect was 93.72%.

Key words Fusarium head blight;Fungicide;Controlling efficacy;Deoxynivalenol toxin

小麦赤霉病是世界温暖潮湿和半潮湿地区麦田广泛发生的一种毁灭性病害,在我国江淮地区发生尤为严重,属于典型的气候型病害,并具有周期性流行的特点[1-2]。2010年以来,我国小麦赤霉病流行明显增加,呈现北扩西移的趋势。近年来由于气候条件和栽培方式的变化,小麦赤霉病连续几年在安徽地区大发生,在大流行年份病穗率超过40%,造成减产20%~40%,甚至绝收,中等流行年份病穗率30%~40%,减产5%~15%[3]。小麦受害后,不仅影响产量,还产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)等真菌毒素,影响食品安全[3-6]。人畜误食病粒后会引起发热、呕吐、腹泻等中毒反应,还有致癌、制畸和诱变的作用,严重的甚至导致死亡。相关研究认为贲门癌高发和食用DON污染的小麦有关,大骨节病也和DON相关[1]。因此,许多国家都制定了DON限量标准,我国DON限量标准为1 000 μg/kg[1]。自2000年以来,小麦赤霉毒素暴发频率增加,DON毒素成为小麦增产与质量安全的主要威胁,尤其对我国长江流域、黄淮流域等重要冬麦区构成重大危害,流行年份受害小麦面积达700万hm2[1]。由于小麦籽粒中的毒素含量超过国家限量标准,部分省区出现小麦收储与利用难题。目前,化学防治仍是控制小麦赤霉病的重要手段,为此笔者开展了不同杀菌剂防治小麦赤霉病的田间药效试验,为今后指导小麦赤霉病防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试杀菌剂 36%克菌丹·叶菌唑SC(陕西上格之路生物科学有限公司),45%戊唑醇·咪鲜胺EW(四川国光农化股份有限公司),48%氰烯·戊唑醇SC(江苏省农药研究所股份有限公司),40%戊唑·多菌灵SC(江苏剑牌农化股份有限公司)。

1.1.2 供试品种 小麦品种是宁麦13,为小麦赤霉病感病品种。

1.2 试验设计

试验田选择地势平坦、肥力中等的田块。试验设6个处理(表1):36%克菌丹·叶菌唑SC 750、900 ml/hm2,45%戊唑醇·咪鲜胺EW 600 ml/hm2,48%氰烯·戊唑醇SC 750 ml/hm2,40%戊唑·多菌灵SC 1 050 ml/hm2,空白对照(清水喷施),每处理3次重复,共18个小区,小区面積50 m2,随机区组排列。各小区的肥力、管理条件一致。

1.3 施药时间和方法

于小麦抽穗80%,扬花初期第1次施药,间隔7 d左右进行第2次施药。该试验各处理于2017年4月13日施药1次,施药时小麦处于始见花期,4月21日施第2次药。

将配好的药液采用卫士牌WS?鄄16型背负式手动喷雾器,按每公顷对水450 L均匀细水喷雾,药液重点喷雾于小麦穗部。全田均匀喷雾,施药时按单个重复依次施药。

1.4 DON毒素测定

1.4.1 小麦样品取样及处理 于小麦成熟期,每小区对角线随机5点取样,共计取麦粒1 kg,对应重复处理区编号。共36份小麦样品。

采用实验室小型磨样机(浙江托普,FS?鄄II),将病麦粒磨成粉末,并收集保留。为避免样品间的混杂和污染,在每个样品磨碎、收集之后,用刷子将磨样机的研磨片及出样口处清洁干净。

1.4.2 毒素提取及测定 样品研磨完成后进行毒素的提取,首先称取研磨好的样品2.5 g,装入50 ml塑料离心管中,加入10 ml(4倍)的乙腈水溶液(乙腈∶水=84∶16),浸泡4 h,其间可震荡混匀数次。浸泡后将离心管置于离心机中,4 000 r/min离心5 min;吸取上清液4 ml到Bond Elut Mycotoxin净化柱,自然流速进行净化;准确吸取净化液2 ml于15 ml离心管中,并用50℃氮气缓慢吹干后,用0.5 ml流动相甲醇水(20∶80)定容,最后将0.5 ml流动相全部过0.22 μm有机系微孔滤膜,此时收集的滤液可用于液相色谱测定。

将DON标准品(普瑞邦)进行1、5、10、20和25 μg/ml的梯度稀释,之后进行吸收谱峰测定,用于标准曲线绘制。实验室所用色谱分析仪为Agilent 1260 Infinity,色谱柱为Agilent ZORBAX Bonus?鄄RP分析柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),样品进样量为20 μl,流动相为甲醇水(20∶80),流速为1 ml/min,紫外检测波长设置为220 nm。检测过程中记录每个样品的吸收谱峰面积值,并将谱峰值对应到标准曲线计算的线性方程中,得到毒素浓度。

1.5 调查项目与方法

1.5.1 病情调查与防效计算 于小麦蜡熟期(5月11日,小麦赤霉病病情稳定期)调查各小区发病情况,每小区在中间位置对角线5点取样调查,每点调查200穗,每小区调查1 000穗,调查各级病穗数,计算病穗率、病情指数、防治效果。严重度分级标准:0级,全穗无病;1级,枯穗面积占全穗面积的1/4以下;3级,枯穗面积占全穗面积的1/4~1/2;5级,枯穗面积占全穗面积的1/2~3/4;7级,枯穗面积占全穗面积的3/4以上。

计算公式:

病穗率(%)=(病穗数/总调查株树)×100(1)

病情指数=∑(各级病穗数×相对应级别)/(调查总穗数×最高级值)×100(2)

病穗防效(%)=(对照区病穗率-处理区病穗率)/对照区病穗率×100(3)

病指防效(%)=(对照区病情指数-处理区病情指数)/对照区病情指数×100(4)

1.5.2 小麦的安全性 施药后定期观察所有药剂处理区小麦生长状态,观察有无药害现象发生。

2 结果与分析

2.1 几种复配杀菌剂对小麦赤霉病的防治效果

由表2可知,5个处理组的病指防效分别为89.24%、93.96%、91.34%、90.39%和84.25%。病情穩定期(腊熟期)调查,36%克菌丹·叶菌唑SC 900 ml/hm2对小麦赤霉病具有较好的防治效果,对小麦赤霉病的病穗和病指防效分别为92.16%和93.96%,高于45%戊唑醇·咪鲜胺EW 600 ml/hm2、48%氰烯·戊唑醇SC 750 ml/hm2和36%克菌丹·叶菌唑SC 750 ml/hm2,显著高于40%戊唑·多菌灵SC 1 050 ml/hm2。

2.2 不同复配杀菌剂控制DON毒素的作用

2.2.1 DON标准曲线的绘制 根据DON标准品浓度和不同浓度在液相色谱仪上呈现的吸收峰面积间的关系绘制DON标准曲线,两者之间呈现一定的线性关系,线性方程为y=22 168x,相关系数R2=0.996(图1)。

2.2.2 样品DON毒素含量 根据线性关系式对样品中DON毒素的含量进行测定和计算(表3)。在安徽地区施用36%克菌丹·叶菌唑SC 900 ml/hm2样品平均DON毒素含量最低,为0.12 μg/ml,控制毒素效果达93.72%,施用36%克菌丹·叶菌唑SC 750 ml/hm2样品平均DON毒素含量为0.42 μg/ml,控制毒素效果为78.01%,由此可以看出同一药剂不同用量,样品DON毒素含量存在极显著差异。施用48%氰烯·戊唑醇SC 750 ml/hm2样品平均DON毒素含量为0.17 μg/ml,施用40%戊唑·多菌灵SC 1 050 ml/hm2样品平均DON毒素含量为0.28 μg/ml,施用45%戊唑醇·咪鲜胺EW 600 ml/hm2样品平均DON毒素含量为0.64 μg/ml,均远远低于清水对照(1.91 μg/ml)。

3 小结与讨论

2017年小麦赤霉病在安徽地区发生流行,田间药效试验与小麦样品DON毒力检测结果表明36%克菌丹·叶菌唑SC 900 ml/hm2防治小麦赤霉病最理想,且对小麦生长安全,未发现有药害现象,说明可大面积推广使用,建议第1次施药在小麦始见花期,间隔7~8 d进行第2次防治,可获得理想效果。

DON是小麦赤霉病致病菌侵染小麦过程中产生的一种真菌毒素,通过结合到核糖体上的肽基转移酶抑制蛋白质合成,破坏人和动物的免疫系统,急性中毒主要表现为呕吐、腹泻、头晕、炎症和细胞坏死等症状,慢性中毒主要表现在对神经系统的危害,引起拒食和体重下降等[7-9]。供试杀菌剂对DON具有良好的抑制效果,均能降低小麦籽粒中DON检出量。其中,在安徽地区施用36%克菌丹·叶菌唑SC 900 ml/hm2处理对DON抑制效果最好,样品平均DON毒素含量最低,控制毒素效果达93.72%。

参考文献

[1] 史建荣,刘馨,仇剑波,等.小麦中镰刀菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染现状与防控研究进展[J].中国农业科学,2014,47(18):3641-3654.

[2] 丁静,梁琨,韩东遷,等.基于ICO-SPA特征提取的近红外高光谱小麦赤霉病粒呕吐毒素含量预测[J].麦类作物学报,2019,39(5):46:22.

[3] 吴佳文,陆彦,王开峰,等.多种杀菌剂对小麦赤霉病及其DON毒素的防效[J]. 中国植保导刊,2018,38(9):62-67.

[4] 徐飞,宋玉立,王俊美,等.不同侵染时期对小麦赤霉病发生和籽粒中DON积累的影响[J].植物保护,2018,44(6):129-135.

[5] 陆彦,王科峰,殷茵,等.小麦赤霉病田间病情指数、病粒率及DON毒素含量之间关系初探[J]农业科学与管理,2017,38(7):54-58.

[6] 靳梦曈.小麦中隐蔽型脱氧雪腐镰刀菌烯醇真菌毒素产生规律及分离纯化技术研究[D].上海:上海海洋大学,2015.

[7] 史建荣,仇剑波,董飞,等.小麦镰刀菌毒素及其发生风险研究进展[J].麥类作物学报,2016,36(2):129-135.

[8] MAGAN N,HOPE R,BAXTER E,et al.Relationship between growth and mycotoxin production by fusarium species,biocides and environment[J]. European Journal of Plant Pathology,2002,108:685-690.

[9] AUDENAERT K,CALLEWAERT E,HOFTE M,et al. Hydrogenperoxide induced by the fungicide prothioconazole triggers deoxyni?鄄valenol(DON) production by Fusarium gra?鄄minearum[J]. BMC Microbiology,2010,10(1):112.

责任编辑:郑丹丹

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