谢瑾卉,林 英,臧超群,裴 雪,梁春浩
(辽宁省农业科学院植物保护研究所,沈阳 110161)
由花生派伦霉(Peyronellaea arachidicola)引起的花生网斑病是一种世界性的真菌病害,严重影响花生的产量和品质。该病害于20世纪70年代初期在美国得克萨斯州首次被发现[1-3],自1982年以来,在中国山东、辽宁、陕西、河南等省份陆续发现该病害[4],近年来,随着中国花生种植面积不断扩大和重茬种植现象的普遍存在,花生网斑病在各个花生产区的发生与危害逐年加重,花生网斑病发病初期花生叶片正面出现白色及灰白色网纹状病斑,后期病斑可穿透叶片,亦可危害叶柄及茎秆,进而引起花生生长后期大面积落叶,严重影响光合作用,可导致花生产量损失5%~20%,严重地块产量损失在30%以上[5-7]。花生网斑病多发于花生生长的中后期,在偏低温、潮湿条件下极易发生和流行,雨后10天出现发病高峰,该病害的发生与流行严重制约了花生产业高品质发展。因此,充分了解花生网斑病的危害,筛选防治该病害的高效杀菌剂单剂及复配增效药剂,有效控制花生网斑病的爆发、流行,避免杀菌剂滥用,促进花生产业绿色健康可持续发展的任务迫在眉睫。
目前,对花生网斑病病原菌的分离鉴定、病原菌的生物学特性、病害流行、抗病性鉴定及化学防治有相关报道。Aveskamp[8]、李绍建[9]等通过系统发育分析及基因序列比对,对花生网斑病菌进行了分离鉴定,明确其为派伦霉属(Peyronellaea arachidicola)。许欣然等[10]针对花生网斑病病原菌进行了生物学特性研究,明确了该病原菌生长的最适温度、pH等。傅俊范等[11]对花生网斑病的流行动态进行了研究。周如军等[12]对辽宁主栽的花生品种进行了抗网斑病性能鉴定。朱茂山等[13],何晶晶等[14]通过对花生网斑病菌的室内毒力测定及田间防效研究,筛选出了对花生网斑病菌具有抑制作用的杀菌剂制剂。而当前使用化学药剂仍是防治花生网斑病的最主要手段,长期大量单一使用杀菌剂易导致病原菌产生耐药性,已经报道的有关花生网斑病菌防治药剂的筛选均为商品药剂,对杀菌剂原药防治花生网斑病菌的筛选及复配药剂的筛选报道较少。按照作用机理的不同,参考大量商品药剂筛选试验结果,本试验选取12种杀菌剂的原药进行室内毒力测定,并在此基础上选取抑制作用较好的单剂,将不同作用机制的单剂按照比例进行复配,检验其是否具有增效作用。以期在降低药物浓度的前提下增强花生网斑病的防治效果,在一定程度上降低化学药剂对作物及环境的影响,为花生网斑病的高效精准防控提供新的技术支持。
花生网斑病病原菌采自田间自然发病的花生叶片,经过单胞分离获得,采用科赫氏法则进行回接验证。该病原菌转接于PDA斜面上,于辽宁省农业科学院植物保护研究所生物防治研究室4℃下保存备用。
三唑类杀菌剂:戊唑醇、丙环唑、苯醚甲环唑、己唑醇;苯丙咪唑类杀菌剂:甲基硫菌灵;有机硫类杀菌剂:代森联、代森锰锌;邻苯二甲腈类有机合成杀菌剂:百菌清;甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂:嘧菌酯、吡唑醚菌酯;吡咯类杀菌剂:咯菌腈;咪唑类杀菌剂:咪鲜胺;丙酮溶液。供试药剂及相关信息见表1。
表1 供试药剂、生产厂家及浓度设置
将分离得到的花生网斑病菌接种于PDA平板,23℃培养7天,备用。采用菌丝生长速率法进行病原菌的毒力测定。用丙酮、无菌水将各供试药剂配成10000 μg/mL的母液,将供试药剂加入已经溶化且冷却至50℃左右的PDA培养基中,摇匀,制成不同浓度梯度的含药平板(每个药剂的浓度经预试验测定,抑制率在5%~95%之间),加入等量无菌水的PDA培养基作空白对照(CK)。取培养好的花生网斑病菌株,用打孔器在菌落边缘打孔,制成直径为5 mm的菌饼,将菌饼转接于含毒培养基中央。每种药剂设5个不同浓度的处理(见表1),共3次重复。23℃恒温培养10天,对照的菌落(CK)长满培养皿时,采用“十”字交叉法测量各个处理的菌落直径,计算平均值,得出抑制率。利用统计软件SPSS24.0进行统计分析,将菌丝生长抑制率换算成生物统计机率值(y),药剂浓度换算成对数(x),根据浓度对数与机率值回归法,得到线性回归方程(1),并进行差异显著性分析。由所得的回归方程计算供试药剂对花生网斑病菌的抑制中浓度(EC50),机率值与浓度对数之间回归的相关系数R2值。
将代森联、咪鲜胺按照体积比1:9;2:8;3:7;4:6;5:5;6:4;7:3;8:2;9:1 的比例混合,制成浓度分别为100 μg/mL、20 μg/mL;10 μg/mL、5 μg/mL;1.25 μg/mL的含毒培养基,加入等量无菌水的PDA培养基作空白对照(CK),取培养好的花生网斑病菌株,用打孔器在菌落边缘打块,打成直径为5 mm的菌饼,将菌饼转接于含毒培养基中央,有菌丝一面朝下。23℃恒温培养10天,对照的菌落(CK)接近长满培养皿时,采用“十”字交叉法测量各个处理下的菌落直径,计算平均值,得出抑制率。通过混剂理论公式,求得混剂EC50值,再根据增效系数,通过计算,确定混用药剂对花生网斑病菌的作用是拮抗、相加或是增效。
代森联与咪鲜胺含毒培养基的抑制率、EC50值等相关数据计算见公式(2)~(4)。
增效系数(SR):小于0.5表明具有拮抗作用,0.5~1.5之间具有相加作用,大于1.5具有增效作用。
试验选取的12种杀菌剂原药对花生网斑病菌的毒力测定结果见表2。试验结果表明,供试药剂均对花生网斑病菌表现出一定的毒力作用。其中95%咯菌腈原药对花生网斑病菌的毒力作用最强,EC50值为0.168 μg/mL。98.6%嘧菌酯原药、97%咪鲜胺原药、95%苯醚甲环唑原药对花生网斑病菌的毒力作用较强,EC50值分别为0.420 μg/mL、1.164 μg/mL、2.671 μg/mL。
表2 不同杀菌剂对花生网斑病菌的毒力测定
87%代森联原药和97%咪鲜胺原药对花生网斑病菌的毒力测定结果见表3。代森联与咪鲜胺复配比例在1比9时,具有增效作用,EC50值为0.673 μg/mL。代森联与咪鲜胺复配比例在2比8时,具有相加作用,EC50值为1.684 μg/mL。
表3 复配药剂代森联:咪鲜胺对花生网斑病菌的毒力测定
长期以来,中国花生种植采取多粒穴播的方式,用种量大,亩产量低,田间管理粗放,对花生病虫害的防控意识较差,化学农药使用缺乏科学性和规范性[15]。因此,中国花生产业面临着生产种植成本较高,单产提高缓慢,种植收益增加不显著等一系列问题,导致农民种植积极性下降。迄今为止,世界范围内已报道的花生病害多达五十余种,而花生网斑病是花生最主要的叶部病害之一[16]。花生网斑病的发生与气候条件密切相关,7—9月为花生生长旺盛期和果实积累期,持续阴雨有利于花生网斑病的侵染流行,严重影响花生的产量和品质[17]。因此,结合花生网斑病的侵染方式、流性特点,筛选出防治效果较好的低毒、高效杀菌剂及复配药剂能为花生网斑病的防治提供有效保障。
咯菌腈为吡咯类杀菌剂,通过抑制葡萄糖磷酸化有关转运抑制菌丝生长,最终导致病菌死亡,其独特的作用机制,与其他已知的杀菌剂没有交互抗性。嘧菌酯属于线粒体呼吸抑制剂,具有保护、治疗、内吸活性,是一种高效广谱杀菌剂。咪鲜胺属于甾醇生物合成抑制剂,是一种广谱的咪唑类杀菌剂。苯醚甲环唑、己唑醇和戊唑醇同属于三唑类杀菌剂,该类型杀菌剂除抑菌作用外,还具有调节植物生理效能作用,杀菌谱广,具有生物活性潜力[18]。甲基硫菌灵是高效、广谱、内吸杀菌剂,具有向顶性传导功能,对多种病害有预防和治疗作用[19]。以上几种杀菌剂均具有低毒、高效、杀菌谱广等特点,其类型与作用方式不同,交替轮流使用这几种杀菌可有效避免因单一药剂长期使用产生的抗药性。本试验测定的12种杀菌剂对花生网斑病菌的室内毒力,其中95%咯菌腈原药、98.6%嘧菌酯原药、97%咪鲜胺原药、95%苯醚甲环唑原药、95%己唑醇原药、95%甲基硫菌灵原药、97%戊唑醇原药对花生网斑病菌具有较强的抑制作用,下一步可交替使用室内毒力测定筛选出的防效较好的杀菌剂用于田间防治花生网斑病,避免花生网斑病菌抗药性的产生。代森联是一种低毒、保护性的杀菌剂,杀菌范围广、不易产生抗性,本试验将87%代森联原药和97%咪鲜胺原药进行复配,测定了不同比例复配剂对花生网斑病菌的室内毒力。结果表明87%代森联原药与97%咪鲜胺原药的比例为1比9时可产生增效作用,随着87%代森联原药浓度比例提高,复配药剂对花生网斑病菌的毒力作用随之减弱,这可能与97%咪鲜胺原药在复配药剂中对菌丝生长发挥抑制作用有关。杀菌剂复配使用可以有效扩大抗菌谱、治理病原菌的抗药性、延长已有杀菌剂使用寿命[20]。增效作用可以降低化学药剂单位面积内的有效成分使用量,从而缓解环境压力。由于气候条件不一,种植品种不同及田间管理方式差别,本试验筛选的杀菌剂用于花生网斑病的田间防治效果还需进一步研究探明。
本研究结果显示,95%咯菌腈、98.6%嘧菌酯、97%咪鲜胺、95%苯醚甲环唑、95%己唑醇、95%甲基硫菌灵、97%戊唑醇对花生网斑病菌具有较强的抑制作用。87%代森联与97%咪鲜胺按1:9复配时,具有增效作用,EC50值为0.673 μg/mL。即花生网斑病菌室内杀菌剂原药毒力测定试验选取的杀菌剂单剂和复配药剂均对花生网斑病菌的菌丝生长具有抑制效果,该结果为下一步各种药剂对花生网斑病的田间防效研究提供了理论依据,为下一步田间防效试验奠定基础。