董红刚,王晓芸,史晓莉,陆 彦,吴佳文
[1.扬州市邗江区农作物技术推广中心,江苏扬州225009;2.先正达(中国)投资有限公司,上海 200120;3.扬州市江都区农业技术推广中心,江苏扬州 225202;4.张家港市植保植检站,江苏苏州 215600;5.江苏省植物保护植物检疫站,江苏南京 210036]
小麦赤霉病别名麦穗枯、烂麦头、红麦头,属典型气候型病害[1-2],主要发生于潮湿和半潮湿区域,具有周期性流行的特点[3],可防不可治,一旦流行,不仅导致小麦产量损失,还会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)、玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)等真菌毒素污染谷物,对人类和牲畜的健康造成极大威胁[3-4]。中国小麦质量标准规定,赤霉病粒最大允许含量为4%,食品中DON限量指标为1 000 μg/kg[5],欧盟规定的DON限量范围为200~1 750 μg/kg,美国为1 000 μg/kg,加拿大为600~2 000 μg/kg,日本为1 100 μg/kg等。2015年国际食品法典委员会(CAC)首次颁布了DON限量标准,规定未加工的谷物中DON限量为2 000 μg/kg,谷物制品中的限量为1 000 μg/kg,谷物基婴幼儿食品中的限量为200 μg/kg[6]。近年来,江苏部分地区小麦赤霉病发生较重,DON毒素超标现象时有发生,严重影响小麦品质和农民种粮收益。
氟唑菌酰羟胺(pydiflumetofen)是2020年在我国上市的吡唑酰胺类新型广谱、高效杀菌剂,对镰刀菌等真菌病害防效优异,其主要通过抑制致病菌体内三羧酸循环的琥珀酸脱氢酶而导致致病菌死亡[7]。笔者拟通过田间试验开展其防治小麦赤霉病的研究以期明确氟唑菌酰羟胺及其与其他杀菌剂混用的效果,为有效控制小麦赤霉病、提高小麦品质提供技术支持。
试验地位于江苏省扬州市江都区郭村镇永康家庭农场小麦田,供试品种为漯麦163。2019年11月25日播种,机条播,播种量17.5 kg/667 m2。试验地土壤质地为沙壤土,肥力中等。
200 g/L氟唑菌酰羟胺SC [先正达(中国)投资有限公司];25%丙环唑SC [先正达(中国)投资有限公司];48%氰烯·戊唑醇SC (江苏省农药研究所股份有限公司);45%戊唑·咪鲜胺SC(盐城双宁农化有限公司);25%戊唑醇WP(盐城双宁农化有限公司)。
试验共设9个处理(表1)。每个处理重复3次,随机区组排列,共27个小区,每个处理小区面积70 m2,四周设1 m宽的保护行。
表1 供试药剂的试验设计
施药时间:2020年4月17日(小麦扬花初期)第1次施药,4月25日第2次施药,处理1施药1次,处理2-8施药2次。使用3WBD-20L型背负式电动喷雾器喷雾,兑水量450 kg/hm2。第1次施药时天气晴好,气温11~22 ℃,西北风2级;第2次施药时天气晴好,气温10~27 ℃,西南风3级。
调查方法:在小麦赤霉病病情稳定期,于2020年5月18日(第2次药后23 d),调查各处理小麦赤霉病病穗数和病穗严重度。调查采用对角线5点取样法,每点100株麦穗,共调查500株麦穗。计算病穗率、病情指数和防治效果。小麦赤霉病分级标准参照GB/T15796—2011《小麦赤霉病测报技术规范》:0级,无病;1级,病小穗数占全部小穗数的25%以下;2级,病小穗数占全部小穗数的25%~50%;3级,病小穗数占全部小穗数的50%~75%;4级,病小穗数占全部小穗数的75%以上。
产量和千粒重测定:2020年5月28日在小麦成熟时,各小区统一人工收割长势均衡的5 m2小麦,人工脱粒扬净后晒干称重,按12.0%的标准水分折算成单位面积产量(kg/667 m2),小麦籽粒晾干后取样测定千粒重(g/1 000粒)。
DON含量测定:将各小区晾干的小麦籽粒充分混匀后,称取1 kg小麦籽粒,用干燥的牛皮纸信封包装后,送至江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所测定DON含量。DON检测依据中华人民共和国出入境检验检疫行业标准SN/T 3137—2012《出口食品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇、15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇及其代谢物的测定液相色谱-质谱/质谱法》。
运用WPS office 10.1和SPSS 20.0版数据处理系统对试验数据进行统计分析;运用SPSS 20.0(Kendall的tau-b分析)进行相关性分析。
依据NY/T 1464.14—2007《农药田间药效试验准则:杀菌剂防治小麦赤霉病》评价药剂对小麦赤霉病的防效,其计算公式如下:
从表2可知,在试验剂量下,各药剂处理对小麦赤霉病均有一定的控制效果。药后23 d调查,处理3 (每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑40 mL 2次施药)对小麦赤霉病的防效最好,其病穗防效和病指防效分别为89.24%、94.59%;其次是处理4 (第1次每667m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 50 mL+25%丙环唑SC 32.5 mL、第2次每667m2小麦施用48%氰烯·戊唑醇SC 50 mL)和处理8 (每667m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 30 mL+25%丙环唑SC 20 mL+25%戊唑醇WP 30 g 2次),病穗防效和病指防效分别为88.46%、86.16%和93.76%、92.83%;处理7(每667m2小麦施用45%戊唑·咪鲜胺SC 40 g 2次)对小麦赤霉病的效果一般,其病穗防效和病指防效分别为70.87%、78.70%;其他处理病穗防效为76.39%~82.32%,病指防效为86.06%~88.25%。
表2 药后23 d不同药剂组合对赤霉病的田间防治效果(2020年,扬州江都)
从表3可知,各药剂处理均能有效降低小麦赤霉病危害损失,各处理小麦单位面积产量和千粒重均高于空白对照。药后23 d,处理3 (每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL 2次)、处理2(每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 50 mL+25%丙环唑SC 32.5 mL 2次)、处理4 (第1次每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 50 mL+25%丙环唑SC 32.5 mL、第2次每667m2小麦施用48%氰烯·戊唑醇SC 50 mL)小麦籽粒饱满、千粒重高、容重高、产量损失少。其中处理3和处理4表现最好。空白对照小麦赤霉病发生较重,小麦籽粒不饱满、千粒重低。
表3 不同杀菌剂处理组合对小麦单位面积产量、容重和千粒重影响(2020年,扬州江都)
各处理与空白对照相比,均表现出一定的增产。其中处理3 (每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL 2次)、处理2 (每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 50 mL+25%丙环唑SC 32.5 mL 2次)的小麦增产幅度最大,产量分别为698.13kg/667m2、684.68kg/667m2,较空白对照增产38.60%、35.94%。其他组合用药处理较对照增产较为明显,增产幅度在30%左右。处理1 (每667 m2小麦施用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL 1次)、处理4 (第1次每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 50 mL+25%丙环唑SC 32.5 mL、第2次每667m2小麦施用48%氰烯·戊唑醇SC 50 mL)、处理5 (第1次每667 m2小麦施用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 50 mL+25%丙环唑SC 32.5 mL、第2次每667m2小麦施用45%咪鲜胺·戊唑醇SC 40 g)、处理6 (每667m2施用48%氰烯菌酯·戊唑醇SC 50 mL 2次)、处理7 (每667 m2小麦施用45%咪鲜胺·戊唑醇SC 40 g 2次)、处理8 (每667 m2小麦施用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 30 mL+25%丙环唑SC 20 mL+25%戊唑醇WP 30 g 2次)等处理区增产较为明显,分别较对照提高32.12%、33.09%、29.75%、29.15%、30.68%和31.43%。
与空白对照相比,各处理千粒重增幅为13.93%~18.41%,其中处理3 (每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL 2次)的千粒重最高,达57.38 g,增幅达18.41%;各处理容重增幅为1.57%~4.57%,其中处理3 (每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL 2次)的容重最高,达843.17 kg/m3,增幅达4.57%;各处理每667m2小麦产量增幅为29.15%~38.61%,其中处理3 (每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL 2次)的产量最高,达698.13 kg/667m2,增幅达38.61%。
从表4可知,各药剂处理均能降低小麦籽粒中的DON检出量,其中处理6 (每667 m2小麦施用48%氰烯菌酯·戊唑醇SC 50 mL 2次)对DON毒素的控制效果最佳,处理4 (第1次每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 50 mL+25%丙环唑SC 32.5 mL、第2次每667m2小麦施用48%氰烯·戊唑醇SC 50 mL)、处理8 (每667 m2小麦施用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 30 mL+25%丙环唑SC 20 mL+25%戊唑醇WP 30 g 2次)、处理3 (每667 m2小麦施用20%氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL 2次)表现也非常好,DON检出量远低于空白对照,上述4种药剂配方处理对小麦籽粒中DON降幅均超过90%,其中处理6 (每667 m2小麦施用48%氰烯菌酯·戊唑醇SC 50 mL 2次)效果达99.17%;处理7 (每667 m2施用小麦45%咪鲜胺·戊唑醇SC 40 g 2次)对DON毒素的控制效果较差,DON毒素检出量降幅为72.68%,且低于处理1 (每667 m2小麦施用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL 1次),其他处理小麦籽粒中DON检出量降幅在80%左右。
表4 不同杀菌剂处理对小麦籽粒中DON检出量影响(2020年,扬州江都)
本试验在小麦抽穗扬花期选用不同药剂配方组合防治小麦赤霉病,各药剂处理对小麦赤霉病及其DON毒素均有良好的控制效果。综合小麦赤霉病防效和产量分析,每667 m2小麦用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL处理总体表现最优,在防治效果方面,对小麦赤霉病的防治效果较好,2次用药后对小麦赤霉病病穗防效达89.24%,病指防效达94.59%;在产量和千粒重方面,2次用药后小麦千粒重较常规对照增幅达18.41%、单位产量增幅达38.61%;在DON毒素控制方面,每667 m2小麦使用2次氰烯菌酯·戊唑醇SC 50 mL处理对毒素的控制效果最佳,较空白对照,DON毒素检出量降幅达99.19%;2次分别使用氟唑菌酰羟胺+丙环唑和氰烯菌酯·戊唑醇(或戊唑醇)组合次之,DON毒素检出量降幅在90%以上,且DON毒素检出量低于2次均使用氟唑菌酰羟胺+丙环唑和单用1次氟唑菌酰羟胺+丙环唑处理,2次使用咪鲜胺·戊唑醇的毒素控制效果较差。
本试验结果表明含氟唑菌酰羟胺、氰烯菌酯或戊唑醇等有效成分的杀菌混剂均能有效控制小麦赤霉病发生、降低小麦籽粒中的DON毒素污染。每667 m2小麦使用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL 2次对赤霉病病穗防效和病指防效明显优于使用200 g/L氟唑菌酰羟胺SC 60 mL+25%丙环唑SC 40 mL 1次的处理。2020年4~5月,笔者从江苏多地采集不同时期小麦麦穗委托浙江大学马忠华团队监测抽穗扬花期穗部带菌率。结果表明,在小麦抽穗扬花期第1次用药前,小麦穗部平均带菌率超过30%、局地带菌率超过60%,说明在自然条件下,田间菌源已充分满足小麦赤霉病的流行条件,只要小麦抽穗扬花期的气象条件适宜,赤霉病流行风险将明显加大。
脱氧雪腐镰刀菌烯醇是小麦赤霉病致病菌在小麦抽穗扬花期侵染繁殖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从而抑制蛋白质合成,破坏人和动物免疫系统从而引起人畜中毒,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[8-10]。本试验发现含氟唑菌酰羟胺、氰烯菌酯或戊唑醇等有效成分混剂对DON具有良好的抑制效果,均能有效降低小麦籽粒中DON毒素检出量,其中选择氟唑菌酰羟胺与戊唑醇、氰烯菌酯轮换或复配使用,对DON毒素控制效果优于2次(或1次)使用氟唑菌酰羟胺的效果。氟唑菌酰羟胺等药剂与当前大面积应用的氰烯菌酯、戊唑醇、咪鲜胺、多菌灵、叶菌唑、丙硫菌唑等药剂的作用机制完全不同,无交互抗性产生。建议在小麦赤霉病偏重流行年份,结合田间其他病虫发生情况,选择不同作用机制的杀菌剂轮换使用2次,既能有效降低赤霉病的发生程度和DON毒素污染,又能延缓抗药性的产生。鉴于氰烯菌酯作用位点单一的特点[11],且对DON毒素具有良好的控制效果,而氟唑菌酰羟胺是刚上市的新型高效防治赤霉病的高效药剂,从“防病、降毒、保产、减药”的角度看,在小麦赤霉病偏重流行年份,科学轮换使用氟唑菌酰羟胺和氰烯菌酯能有效控制小麦赤霉病流行危害和DON毒素污染,保障农产品品质和质量;从抗药性综合治理的角度看,轮换使用不同作用机制的药剂品种,可延长不同药剂的使用周期,实现小麦赤霉病防控综合治理。