吡唑醚菌酯和芸苔素内酯协同防治花生根腐病和白绢病的研究

张 霞许曼琳郭志青于 静吴菊香李 莹王 磊张志良张智猛*迟玉成*

(1.山东省花生研究所,山东 青岛266100;2.重庆市农业科学院特色作物研究所,重庆402160)

花生是世界上食物、饲料和食用油的重要来源之一[1],其极易感染众多病害,特别是真菌引起的土传病害[2],其中包括花生根腐病和白绢病。 花生根腐病多由茄类镰孢菌(Fusarium solani)和尖孢镰孢菌(F.oxysporum)侵染引起[3-4],该病主要侵染花生茎基部和地下根系,苗期至成株期均可发病,可造成全株枯死[5],发病率可达30%,严重者达100%[6]。 白绢病由齐整小核菌属真菌(Sclero-tium rolfsiiSacc.)引起[7],一般地块发病率在10%左右,重达30%以上,花生减产50%～100%[8]。杀菌剂是控制植物病原体的主要途径[9],然而农药的长期使用伴随诸多环境污染问题[10],因此针对花生根腐病、白绢病的化学防治,需要寻找高效、低毒、低残留的农药,以实现花生的安全生产。

芸苔素内酯作为第六类植物生长调节剂,被公认为广谱、高效、安全、抗逆性强的植物生长调节剂,广泛应用于粮食作物、蔬菜和水果上[11],能够促进植物生长、提高作物产量和品质[12-13],提高作物耐寒性[14]、耐高温[15]、耐盐能力[16]和抗病能力[17],降低药害[18]等。 吡唑醚菌酯是一种广谱、高效、毒性低的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,对靶标生物安全,对使用者和环境均安全友好[19-20],被广泛应用到作物病害的化学防治中,在花生上也不乏应用。 吡唑醚菌酯对花生冠腐病、根腐病和白绢病的田间防效均在69%以上[21],25%的吡唑醚菌酯对网斑病和褐斑病防效分别达到79.14%[22]、83.23%[23]。 吡唑醚菌酯在花生上的降解和残留半衰期为4.1～5.0 d,用药后15 d至收获期,吡唑醚菌酯在花生仁、花生壳、植株中的最终残留均未检出[24]。 可见吡唑醚菌酯在花生上的应用,不仅有效防治了病害,还不会造成残留问题。

本研究将芸苔素内酯和吡唑醚菌酯搭配使用,研究二者对根腐病和白绢病的防治效果,以期为防控花生土传真菌病害提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试药剂

30%吡唑醚菌酯SC(青岛海纳生物科技有限公司)、90%芸苔素内酯WP(杭州木木生物科技有限公司)、0.01%芸苔素内酯WP(郑州润雨农业科技有限公司)、50%多菌灵WP(江苏扬农化工集团有限公司)、2.5%咯菌腈FS(先正达生物科技(中国)有限公司)。

1.1.2 菌株

花生根腐病病原菌(F.solani)和白绢病菌(S.rolfsii)由本研究室分离保存。

1.1.3 植物材料

本实验所用的花生品种为花育33号,由山东省花生研究所培育保存。

1.2 测定项目和方法

1.2.1 室内毒力测定

对病原菌菌丝生长的影响:采用菌丝生长速率法测定药剂对病菌的抑制作用。 芸苔素内酯和吡唑醚菌酯均设4个浓度,分别为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),两种药剂,4种浓度,两两组合,共16种组合。 根据芸苔素内酯和吡唑醚菌酯的组合形式,制成含药培养基的PDA 平板,分别将活化好的根腐病菌和白绢病菌直径8mm 的菌饼放置于平板中央。 每个组合重复6次,25℃恒温黑暗培养,根腐病菌和白绢病菌分别培养5 d、9 d,采用十字交叉法测量菌落直径,计算菌丝生长抑制率。

菌落增长直径/mm=菌落直径-8

抑制率=(对照菌落增长直径-处理菌落增长直径)/对照菌落增长直径×100%

对病原菌生长的影响:采用菌丝生长速率法测定吡唑醚菌酯和芸苔素内酯对病原菌的室内毒力。 在预实验的基础上,设置由低到高的5～7个质量浓度梯度,制成含药培养基的PDA 平板,分别将活化好的根腐病菌和白绢病菌直径8mm 的菌饼放置于平板中央,以加入等量灭菌水的PDA平板作为对照。 将菌落生长的抑制率转换成机率值(y)、药剂浓度转换成对数值(x),按浓度对数与机率值回归法求得线性回归方程y=a+bx,并计算相关系数R和有效抑制终浓度EC50。

1.2.2 田间防治试验

试验于山东省花生研究所莱西试验基地进行,土壤为沙壤土,选择根腐病发生严重和白绢病发生严重的田间小区。 两种病害各设4个处理(表1),以水拌种作为对照,随机区组排列。 种植方式均采用垄作,垄宽80cm,垄高20cm,单垄双行,穴距20cm,每穴2粒种子,每小区16m2,4次重复。 田间管理仅浇水、除草,不再使用其他杀菌剂。

1.2.3 调查方法

出苗率:于播种后16d调查,每个小区随机调查50穴,记录出苗数。 病害的调查:分别参照李孝刚[25]、晏立英[26]0～4 级的分级标准,对根腐病、白绢病发病情况进行调查。 于苗期、下针期统计相应病害引起的死亡植株数,并拔除所有病残株,最后于饱果期进行病情的分级调查。 采用全小区测产,计算产量。

表1 药剂处理组合Table 1 Treatment of fungicides combination

出苗率=出苗数/播种数×100%

病情指数=∑(各级级值×各级病株数)/(最高级数×调查总株数)×100

发病率=发病株数/调查总株数×100%

防治效果=(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数×100%

1.2.4 数据处理

采用IBM SPSS Statics 21软件对所测数据进行方差分析,并应用Duncan氏新复极差法对处理间的差异显著性进行检验,p＜0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 药剂复配对根腐病菌和白绢病菌菌丝生长的影响

图1、图2所示,芸苔素内酯和吡唑醚菌酯对根腐病菌和白绢病菌菌丝生长均有极显著抑制作用,而且二者存在交互作用。 两种药剂不同浓度组合对根腐病菌和白绢病菌菌丝生长抑制率变化各为6.85%～89.00%、9.54%～98.89%。 吡唑醚菌酯对病原菌生长的影响优于芸苔素内酯,两种药剂混配对白绢病菌的抑制效果优于根腐病菌。

2.2 对根腐病菌和白绢病菌毒力的影响

由表2可知,两种药剂对两种病原菌菌丝的抑制作用具有明显差异,吡唑醚菌酯和芸苔素内酯对白绢病菌的EC50均高于对应根腐病菌的EC50,同芸苔素内酯相比,吡唑醚菌酯对根腐病菌和白绢病菌菌丝抑制活性最高,EC50分别为7.79、0.10 mg/L。 可见吡唑醚菌酯适合用于花生根腐病和白绢病的药剂防治,而芸苔素内酯虽有抑菌能力但效果欠佳。

2.3 田间药效试验

2.3.1 不同药剂对花生根腐病的田间防效

图1 药剂不同组合对根腐病菌和白绢病菌菌丝生长的影响Fig.1 The effect of different combinations of fungicides on mycelium growth of F.solani and S.rolfsii

图2 药剂不同组合对根腐病菌和白绢病菌菌丝抑制率的影响Fig.2 The effect of different combinations of fungicides on mycelium inhibition rate of F.solani and S.rolfsii

表2 不同药剂对根腐病菌和白绢病菌的室内毒力Table 2 Toxicity measurement of different fungicides on F .solani and S.rolfsii

表3 四种药剂对花生根腐病的田间防治效果Table 3 Control efficacies of four fungicides against peanut root rot in the field

表3可知,在根腐病严重发生的地块中,对照组花生的出苗率为91.00%,而4种药剂处理的花生出苗率均极显著高于对照,其中吡唑醚菌酯和芸苔素内酯搭配处理的花生出苗率最高为95.55%,但该处理与其他3种药剂处理的结果间并无极显著差异。 对于花生根腐病,各药剂处理均能极显著降低病株率和病情指数,其中吡唑醚菌酯和芸苔素内酯协同处理的花生病株率和病情指数最低,防治效果最好,达到73.10%,吡唑醚菌酯处理的花生防效次之,为62.46%,均极显著高于药剂咯菌腈防效,芸苔素内酯处理防效最低为5.76%。

2.3.2 不同药剂对花生白绢病的田间防效

表4可见,在白绢病严重发生的地块中,各药剂处理对花生出苗率并无极显著影响,其中吡唑醚菌酯和芸苔素内酯协同处理以及芸苔素内酯单独处理花生的出苗率均超过96%。 对于花生白绢病,各药剂处理均能极显著降低病株率和病情指数,其中吡唑醚菌酯和芸苔素内酯协同处理的花生病株率和病情指数最低,防治效果最好,达到78.25%,吡唑醚菌酯处理的花生防效为69.35%。多菌灵作为花生上防治病害的常用药剂,对白绢病菌的防治效果达到51.40%,高于芸苔素内酯的防治效果。

2.3.3 不同药剂对花生产量的影响

由表5可知,经药剂处理后荚果产量均有不同程度的提高,差异达到极显著水平。 在根腐病严重发生的地块,药剂处理增产幅度达4.92%～21.54%,而在白绢病严重发生的地块,增产幅度为4.86%～25.10%。 对两种花生病害,吡唑醚菌酯和芸苔素内酯协同处理的花生产量最高,分别为4751.56 kg/hm2和4828.13 kg/hm2,吡唑醚菌酯处理的增产效果次之,同时两处理对白绢病试验田的增产率均高于根腐病试验田增产率。

表4 四种药剂对花生白绢病的田间防治效果Table 4 Control efficacies of four fungicides against peanut Sclerotium blight in the field

表5 不同药剂对花生产量的影响Table 5 Effects of different fungicides on peanut yield

3 讨论与结论

花生根腐病和白绢病为严重影响花生生产的土传性真菌病害,化学防治是防治该类病害的有效措施之一。 管磊等[27]发现苯醚甲环唑和咯菌腈包衣种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绢病危害[28]。 本研究结果发现,不同浓度芸苔素内酯和吡唑醚菌酯复配对病原菌菌丝生长有明显影响,不仅揭示吡唑醚菌酯对病原菌具有很好的抑制作用,还说明芸苔素内酯对菌丝生长也具有一定抑制作用,可见芸苔素内酯在花生上的作用并不局限于促进种子萌发、幼苗生长[29]和增产作用[11]。 本研究中吡唑醚菌酯对根腐病菌和白绢病菌的EC50分别为7.79和0.10 mg/L,而管磊的对应EC50分别为0.27和0.19mg/L[23],这可能与药剂的剂型、浓度,以及病原菌的抗药性差异等有关。 田间药效试验表明,同空白对照相比,药剂处理均有效降低了根腐病和白绢病的病情指数,增产效果显著。 其中吡唑醚菌酯和芸苔素内酯搭配使用,对根腐病和白绢病的防治效果最为突出,防效分别为73.10%、78.25%,比吡唑醚菌酯分别提高10.64%和10.90%,产量比吡唑醚菌酯分别增产3.47%、3.66%。 可见芸苔素内酯的加入,对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绢病。

本研究通过测定芸苔素内酯和吡唑醚菌酯复配对根腐病菌和白绢病菌菌落增长的影响、单种药剂对病原菌的毒力方程,及田间药剂对病害发生情况和产量的影响,发现吡唑醚菌酯是一种有效防治根腐病和白绢病的药剂,同时吡唑醚菌酯和芸苔素内酯搭配使用无论对控制病害还是提高花生产量方面都有很好效果。 由于田间环境复杂,不同地区、不同地块、不同时间,根腐病和白绢病发生情况存在差异,因此需进行多年多点重复试验,以便推动吡唑醚菌酯和芸苔素内酯在花生上的应用。