吴志会 陆晴 甄志华 张尚卿 彭学文
摘 要:为解决生产中缺少防治马铃薯黑痣病的有效化学药剂问题,采用生长速率法测定了10种药剂对供试马铃薯黑痣病菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)菌株的室内毒力,并选择活性较好的5种药剂进行田间防效试验。结果表明,50%咪鲜胺铜盐SC、20%吡噻菌胺SC、42.8%氟菌·肟菌脂SC、25 g·L-1咯菌腈FS以及50%异菌脲WP毒力较强,EC50值分别为0.076 2、0.689 9、0.722 1、0.900 3和0.925 1 ?g·mL-1;这5种药剂对马铃薯黑痣病也具有一定的防效,其中50%咪鲜胺铜盐SC和25 g·L-1咯菌腈FS对马铃薯黑痣病的防效较好,对马铃薯植株和薯块黑痣病的防效均在78%以上。
关键词:马铃薯黑痣病;杀菌剂;毒力测定;田间防效
中图分类号:S532 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2021)06-068-05
Toxicity and field control efficacy of fungicides against potato black scurf
WU Zhihui1, LU Qing1, ZHEN Zhihua2, ZHANG Shangqing1, PENG Xuewen1
(1. Tangshan Academy of Agricultural Sciences, Tangshan 063000, Hebei, China; 2. Crop Seed Station of Tangshan City, Tangshan 063000, Hebei, China)
Abstract: In order to solve the problem of lack of the effective fungicides to control the potato black scurf in production, that mycelial growth rate method was applied to determine the toxicity of the 10 kinds of fungicides on Rhizoctonia solani Kühn and 5 kinds of agents among them were selected for further field efficacy trials. The results indicated that the 50% prochloraz copper SC, 20% Penthiopyrad SC, 42.8% Fluopyram·Trifloxystrobin SC, 25 g·L-1 Fludioxonil FS and 50% Iprodione WP showed higher toxicity on Rhizoctonia solani Kühn in laboratory, with the EC50 values of 0.076 2, 0.689 9, 0.722 1, 0.900 3 and 0.925 1 ?g·mL-1, respectively.The results of field trials showed that all of the 5 fungicides had certain control effect on the potato black scurf, among them 50% prochloraz copper SC, and 25 g·L-1 Fludioxonil FS had better control effect than the others, with a control efficacy on the black scurf of potato plants and potatos was above 78%.
Key words: Potato black scurf; Fungicides; Toxicity determination; Field control effect
马铃薯黑痣病又称马铃薯立枯丝核菌病、马铃薯茎基腐病或马铃薯茎溃疡病,是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的一种重要的马铃薯真菌性病害[1-4],世界上各马铃薯产区均有分布,特别是重茬地块发病更重、更普遍,一般地块可造成减产15%左右,严重发生地块可引起减产30%~50%,甚至绝收[5-6],严重影响了马铃薯的产量和品质。截至目前,包括福建、河北、内蒙古、广东、黑龙江、宁夏、江苏、陕西、甘肃、山东、青海、云南、贵州、山西、新疆、吉林以及北京等省、区、市均已报道有马铃薯黑痣病发生,基本覆盖了我国所有马铃薯产区,给马铃薯生产造成了巨大损失。近年来随着“马铃薯主粮化战略”的实施,马铃薯的播种面积大幅增加,马铃薯黑痣病的发病范围也随之扩大,其危害程度呈现加重发生趋势,已成为马铃薯产业发展的主要限制因素之一。
由于化学药剂防治农作物病虫害的便捷性与速效性,因此生产上马铃薯黑痣病的防治仍以化学防治为主。但是,生产中由于施药人员技术水平的局限性,对防治时机把握不准,往往都是见病施药从而错过最佳防治时机;同时对化学药剂的选择不够科学,长期选用一种或一类药剂防治,导致黑痣病菌耐药性和抗药性的产生,使得防治效果越来越差。因此,筛选与现有马铃薯黑痣病防治药剂无交互抗性的新型杀菌剂,推广交替使用具有不同作用机制或不易产生抗性的多作用位点的杀菌剂,建立科学的马铃薯黑痣病化学防治体系,对控制马铃薯黑痣病的发生与危害,保障马铃薯产业的健康发展意义重大。
为此,笔者选取了10种市场上应用较为广泛的杀菌剂,对马铃薯黑痣病菌立枯絲核菌(Rhizoctonia solani Kühn)进行了室内毒力测定,并在田间进行了马铃薯黑痣病的药效试验,以期能够筛选出防治马铃薯黑痣病的理想药剂,为马铃薯黑痣病的综合防治提供理论依据,确保马铃薯安全生产[7-10]。
1 材料与方法
1.1 材料
供试菌株:马铃薯黑痣病菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn),由河北农业大学马铃薯病害研究中心提供。马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA培养基):马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,蒸馏水1000 mL。
田间试验马铃薯品种为荷兰7号,由唐山市玉田县小强农民专业合作社提供。该品种匍匐茎短、结薯集中、块茎膨大速度快、生育期65~70 d,株型直立,株高60 cm左右,属中早熟高产马铃薯品种。薯块长椭圆形,芽眼较浅,薯皮光滑,黄皮黄肉,品质极佳。
供试药剂:选取10种杀菌剂进行马铃薯黑痣病菌毒力试验及田间药效试验,药剂详细情况见表1。
1.2 方法
室内毒力试验于2018年6—12月在唐山市农业科学研究院植保实验室进行;田间试验于2019年1—7月在唐山市农业科学研究院试验场进行。
1.2.1 室内毒力测定 采用生长速率法测定室内毒力。首先,将供试菌株在PDA培养基平板上培养5 d后备用,利用打孔器在培养好的菌落上均匀打取直径5 mm的菌饼,然后将菌饼分别接种到各供试药剂不同质量浓度处理的含药培养基平板上,并以加无菌水的PDA培养基平板作对照(CK),每处理3次重复,最后将供试处理置于生化培养箱(25 ℃)中培养4~5 d。
1.2.2 田间药效试验 马铃薯田间播种采用双行高垄覆膜栽培模式,大行距0.8 m,小行距0.2 m,株距0.25 m,土壤为黏土。试验用清水作对照(CK),共设6个处理,4次重复,随机区组排列,小区面积30 m2(3 m×10 m),共计720 m2。药剂采用室内毒力筛选出的5种毒力较强的药剂,所有药剂的有效成分用量均为田间指导用量,施药方式均采用播前药剂拌种薯处理。
1.3 測定指标及方法
室内毒力测定待对照菌落直径不小于60 mm时,采用十字交叉法测量各处理的菌落直径,取其平均数并按下列公式计算抑制率:
抑菌率/%=(对照菌落直径净生长量-处理菌落直径净生长量)/对照菌落直径净生长量×100。
田间药效试验于开花期调查马铃薯植株黑痣病发病情况,每小区调查50株,记录病株数。收获时调查马铃薯薯块黑痣病发病情况,每小区收获20株马铃薯,调查薯块上黑痣病发病情况,按病斑占整个薯块的面积划分病级,马铃薯黑痣病分级方法[11](以薯块为单位)以及病情指数、防治效果计算公式如下:
0级:薯块无病斑;
1级:病斑小,病斑面积占整个薯块表面积的5%以下;
3级:病斑较小,病斑面积占整个薯块表面积的6%~10%;
5级:病斑较小或个别较大,病斑面积占整个薯块表面积的11%~25%;
7级:病斑大小均有分布,病斑面积占整个薯块表面积的26%~50%;
9级:病斑大小均有分布,病斑面积占整个薯块表面积的51%以上。
病株率/%=病株数/调查总株数×100;
防治效果/%=(对照区病株率—处理区病株率)/对照区病株率×100;
病薯率/%=(病薯数/调查总薯数)×100;
病情指数= Σ(各级病薯数×相对级数值)/(调查总薯数×9)×100;
薯块黑痣病防治效果/%=[(对照区病情指数-处理区病情指数)/对照区病情指数]×100。
1.4 数据分析
试验数据采用IBM SPSS Statistics 22.0版数据分析软件进行处理分析。分析方法主要运用“事后多重比较”中的最小显著差数法(LSD)和新复极差法(Duncan),显著性水平为0.01和0.05。计算供试药剂对供试菌株的毒力回归方程y=a+bx、相关系数r及有效抑制中浓度(EC50值);计算供试药剂田间防治效果等。
2 结果与分析
2.1 供试药剂对马铃薯黑痣病菌的抑菌效果
从表2可以看出,10种杀菌剂处理后菌落平均生长量均小于CK,表明10种杀菌剂在PDA培养基平板上对马铃薯黑痣病菌均表现出一定的毒力,对菌丝生长均产生了不同程度的抑制作用,同时各药剂随各自处理浓度的增加,对供试菌株菌丝生长的抑制作用也逐渐增大。
2.2 供试药剂对马铃薯黑痣病菌立枯丝核菌的毒力比较
从表3可以看出,10种杀菌剂处理的质量浓度对数与对应的抑菌率概率值呈正相关的线性关系,同时回归方程的相关系数r均在0.95以上,表明试验设计中两个变量的拟合优度高,试验结果比较可靠。其中50%咪鲜胺铜盐SC、20%吡噻菌胺SC、42.8%氟菌·肟菌脂SC、25 g·L-1咯菌腈FS以及50%异菌脲WP等5种药剂的EC50值均低于1 ?g·mL-1,特别是50%咪鲜胺铜盐SC的EC50值仅为0.076 2 ?g·mL-1,对供试菌株的毒力最强。而30%噁霉灵AS和70%甲基硫菌灵WP的EC50值均高于10 ?g·mL-1,表明这两种药剂的毒力最弱。
2.3 供试药剂对马铃薯黑痣病的田间防治效果
由表4可以看出,田间试验过程中,5种药剂对马铃薯植株和薯块的黑痣病均有不同程度的防治效果,但是不同药剂之间防治效果存在一定差异。
开花期,50%咪鲜胺铜盐SC、20%吡噻菌胺SC、42.8%氟菌·肟菌脂SC、25 g·L-1咯菌腈FS及50%异菌脲WP对马铃薯植株黑痣病的防效分别为:88.74%、77.48%、67.56%、86.95%及65.82%,其中50%咪鲜胺铜盐SC和25 g·L-1咯菌腈FS 2种药剂的防效显著优于其他药剂,50%咪鲜胺铜盐SC与20%吡噻菌胺SC、42.8%氟菌·肟菌脂SC和50%异菌脲WP等3种药剂的防效差异呈极显著水平。结果表明,马铃薯种薯利用5种供试药剂拌种防治植株黑痣病时,50%咪鲜胺铜盐SC和25 g·L-1咯菌腈FS 2种药剂防治效果最好。
收获期,50%咪鲜胺铜盐SC、20%吡噻菌胺SC、42.8%氟菌·肟菌脂SC、25 g·L-1咯菌腈FS及50%异菌脲WP对马铃薯薯块黑痣病的防效分别为:81.16%、74.55%、62.83%、78.49%及61.38%,其中50%咪鲜胺铜盐SC和25 g·L-1咯菌腈FS两种药剂与42.8%氟菌·肟菌脂SC和50%异菌脲WP等两种药剂的防效呈显著性差异。特别是50%咪鲜胺铜盐SC对马铃薯黑痣病的防治效果最好,高于80%;其次为25 g·L-1咯菌腈FS,其防效也高达78.49%。结果表明,马铃薯种薯利用5种供试药剂拌种防治薯块黑痣病时,50%咪鲜胺铜盐SC和25 g·L-1咯菌腈FS两种药剂防治效果最好。
3 讨论与结论
随着马铃薯的长期连作,马铃薯黑痣病的发生日益严重,制约着马铃薯产业的发展。生产上防控马铃薯黑痣病除了筛选抗病马铃薯外,仍以化学防治为主,然而,不合理的化学防治给马铃薯生产带来了一系列的不良影响。生产上用于防治马铃薯黑痣病的药剂比较混乱,同时使用农药的不科学、不合理,经常连续使用一种或者一类农药,不仅造成农药残留超标或药害的出现,而且极易导致病原菌抗药性的迅速产生,造成了资源浪费和环境污染,更直接影响了马铃薯的产量与品质。
10种杀菌剂对马铃薯黑痣病菌的室内毒力测定试验结果表明,50%咪鲜胺铜盐SC、20%吡噻菌胺SC、42.8%氟菌·肟菌脂SC、25 g·L-1咯菌腈FS以及50%异菌脲WP等5种药劑对供试病菌的抑菌效果较好,可作为防治该病的首选药剂。赵晓雨[12]报道了咪鲜胺、咯菌腈、异菌脲对马铃薯黑痣病具有很好的抑制作用,本研究结果与其一致。
在马铃薯黑痣病菌室内毒力试验的基础上,筛选出5个毒力最强的药剂进行马铃薯黑痣病田间药效试验。其中,50%咪鲜胺铜盐SC的防治效果最好,对马铃薯植株和薯块的防效均在80%以上,其次为25 g·L-1咯菌腈FS,而50%异菌脲WP的田间防治效果相对较差,这与室内毒力测定结果基本一致。
在马铃薯生产过程中,多种马铃薯病害常常混合发生,建议验证50%咪鲜胺铜盐SC对早疫病、枯萎病等的生物活性,扩大其应用范围,同时应加快筛选出其他类型或种类的马铃薯黑痣病高效防控药剂,药剂之间轮换使用,减缓或降低抗药性产生的风险,满足马铃薯安全生产需求。
综上所述,50%咪鲜胺铜盐SC和25 g·L-1咯菌腈FS对马铃薯黑痣病菌具有较高的毒力和田间防治效果,可作为马铃薯黑痣病的替代或轮换用药。
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