67 种药剂对水稻白叶枯病菌的室内毒力

余山红 ,应俊杰

(1.台州市农业科学研究院,浙江 台州 317000;2.仙居县农业农村局,浙江 台州 317300)

水稻白叶枯病是我国三大传统病害之一,由水稻黄单胞杆菌水稻致病变种 (Xanthomonasoryzaepv.oryzae) 侵染引起,通常导致水稻减产10%～20%,发生严重的田块可达50%以上,甚至绝收。该病在亚洲、拉丁美洲和西非等国家的水稻种植区广泛发生。国内目前除了新疆和东北的北部地区以外,各水稻产区均有不同程度的白叶枯病为害,尤以华东、华南和华中稻区发病重,流行频率高,为害损失大[1-4]。历史上白叶枯病曾几度成灾,20 世纪70—90 年代初为该病重发流行期,90 年代中后期至2010 年为间歇流行期[2,5]。近年来由于台风暴雨频繁、菌源累积、感病品种的种植和病菌的高度变异性[6],该病在华南沿海、长江流域稻区又有明显流行的趋势,出现 “老病害新暴发” 的现象,再度成灾的风险极大。白叶枯病具有病菌来源广,传播途径多,增殖速度快,危害程度严重等特点[7],一旦显症很难防治。

当前我国控制白叶枯病的主要措施是利用抗病品种和喷洒化学农药。由于病原菌菌系的致病性变异,虽然抗白叶枯病基因已被鉴定了45 个[8],但目前真正应用于分子育种的基因和资源并不多[6],化学药剂防治依然是当前防治的主要应急措施。然而,过去二十年间因国内白叶枯病发生较少,各界对于该病的重视程度稍显不足,对口药剂的研发几乎停滞。而曾长期作为防治水稻白叶枯病的当家药剂叶枯唑 (叶青双、噻枯唑、叶枯宁、川化-018、敌枯灵) 和农用链霉素又因对人体存在健康风险和易诱发抗药性而停产。目前国内有效登记防治白叶枯病的药剂仅有9 种单剂成分,包括氯溴异氰尿酸、三氯异氰尿酸、代森铵、噻森铜、噻菌铜、中生菌素、辛菌胺醋酸盐、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌等,共19 个产品。登记数量远少于纹枯病(1 337 个产品,42 种单剂成分)、稻瘟病 (1 012个产品,36 种单剂成分)、稻曲病 (210 个产品,24 种单剂成分) 等,在所有水稻病害里最少 (数据来源于农业农村部农药检定所,统计截至发稿日),与水稻三大病害之一的地位极不匹配。目前生产上可用于防治白叶枯病的药剂种类不多,从近几年大田防治实践来看,当家药剂噻唑锌、噻森铜、噻菌铜等防效均欠佳[7,9-12],仍未发现有特效药剂,所以防治形势非常严峻。为了有效地控制白叶枯病的发生与为害,增加农民种植收益,2019—2021 年本研究从国内各地市场上收集了常用于防治细菌病害的67 种市售杀菌剂,进行实验室抑菌效果测定,以期筛选出白叶枯病的高效杀菌剂,为该病的防治与研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 杀菌剂

67 种供试杀菌剂见表1,来源于各地大型农资市场市售。

表1 67 种杀菌剂对白叶枯病菌的室内抑制效果

表1(续)

1.1.2 供试菌株

水稻白叶枯病病菌采自浙江临海水稻品种甬优17 发病叶片,以组织分离法分离,经柯赫氏法则验证后进行鉴定,确认为水稻黄单胞杆菌水稻致病变种 (Xanthomonasoryzaepv.oryzae) 后保存备用。

1.2 方法

试验采用抑菌圈法测定白叶枯病菌对药剂的敏感性[13-14]。将在琼脂培养基上培养4 d 的供试菌株用灭菌水配成菌悬液 (浓度为106mL-1),取2 mL加入已倒有18 mL 灭菌琼脂培养基 (冷却至50 ℃左右) 的培养皿中混匀,凝固后即得到含菌平板。用5 mm 圆形打孔器在每个平板上打4 个孔。供试药剂用无菌水按表1 所示推荐范围最高使用浓度配制药液,向每个孔中加药50 μL,平放于28 ℃培养箱中静置,以灭菌水代替药液为对照,每处理3次重复。48 h 后用游标卡尺测量抑菌圈大小。

2 结果与分析

本研究采用抑菌圈法测定了67 种药剂对水稻白叶枯病菌的敏感性 (图1),结果表明,各供试药剂对白叶枯病菌的抑制作用差异较大 (表1)。在推荐范围最高使用浓度下,药剂对病菌的抑菌圈直径为0～38.6 mm。其中以丙硫唑、中生菌素、代森铵、松脂酸铜、甲基营养型芽孢杆菌抑制力较强,抑菌圈直径都>25.0 mm。当前生产上广泛用于防治白叶枯病的噻唑锌[15-17]、噻森铜[10,18]、噻菌铜[19]等药剂在实验室离体条件下抑菌性不佳,抑菌圈直径都<13.0 mm。

图1 供试药剂和抑菌圈

3 讨论

水稻白叶枯病是一种细菌性维管束病害。病原菌从水孔或伤口侵入,在导管中急剧增殖蔓延,造成叶枯或整株青枯状凋萎。其侵染来源较多,除种子带菌外,染病稻秆、土壤和灌溉水中的病原细菌均可导致水稻发病[20-21]。在台风暴雨季节,洪涝容易造成病害发生流行,且病害的控制也相当困难,因而常常会造成严重的产量损失。

与防治真菌病害的药剂相比较,用于防治细菌病害的药剂相关研究进展相当缓慢[22]。当前国内防治水稻白叶枯病的手段主要依靠噻唑锌、噻森铜、噻菌铜等重金属类药剂,可选择的药剂种类远远少于真菌病害防治药剂。重金属类药剂属于生长抑制剂,作用机制为抑制病原菌的基础生长和代谢。实践表明,由于药剂的作用机制单一,长期大量使用极易导致病原菌产生抗性,从而使药剂减弱直至丧失对病害的防治效果[23]。因此,在当前白叶枯病卷土重来的形势下,筛选和研发新型作用机制的防治药剂迫在眉睫。

室内毒力测定旨在筛选出对水稻白叶枯病抑制效果较好的药剂。目前国内关于水稻白叶枯病药剂筛选的研究比较多,但对白叶枯病菌的室内毒力测定的专门研究还未见报道。本研究对67 种农用杀菌剂进行了室内平板筛选,结果显示,丙硫唑、中生菌素、代森铵、松脂酸铜、甲基营养型芽孢杆菌对白叶枯病菌的抑菌效果最好,其中丙硫唑、松脂酸铜、甲基营养型芽孢杆菌在生产上用于白叶枯病的防治应用还不多,中生菌素与代森铵是国内20世纪90 年代防治水稻白叶枯病的高效药剂,如今的大田防治病害效果还有待进一步检验。此外,成家壮[22]指出,由于水稻白叶枯病是一种维管束病害,药剂的防病作用首先决定于其生物活性,也与药剂通过稻株内吸输导性能密切相关。因此,在筛选和开发白叶枯病防治药剂时,既要对白叶枯病菌的抑制力强,又要内吸输导性能较好的药剂才能取得良好且稳定的防治效果。