6种种衣剂防治芝麻枯萎病效果初步研究

2024-01-01 00:00:00赵新贝倪云霞刘新涛赵辉何碧珀闫文庆申桐王婧刘红彦
植物保护 2024年4期
关键词:枯萎病芝麻

关键词芝麻;枯萎病;种衣剂;皿内培养法

芝麻是我国特色优质油料作物之一,已有2200多年的栽培历史。由尖镰孢Fusariurn oxyspo-rum侵染引起的芝麻枯萎病是芝麻生产中的重要病害之一,在世界芝麻产区普遍发生。我国黄淮流域、华北和东北地区该病严重发生,常年发病率在15%左右,严重时高达30%~40%。芝麻枯萎病造成植株枯萎、籽粒干瘪,灰分和油脂酸价升高,对芝麻产量、籽粒外观和芝麻油品质具有较大影响。由于免疫和高抗芝麻枯萎病的种质资源较少,极大地限制了抗病育种工作的进程,生产上芝麻免疫和高抗品种少,病害防治仍以化学防治为主。

芝麻枯萎病在芝麻整个生育期均可发生危害。该病病原菌在土壤、病株残体内越冬,并可在土壤中存活6年以上。由于病原菌潜伏在土壤中,苗期侵染根系,经维管束传输,侵染早期不易被发现,地上部分出现明显症状时已错过最佳防治时期。因此,种子处理是防治芝麻枯萎病的最有效措施。我国种衣剂的研究起步相对较晚,但发展迅速,种衣剂的使用范围和面积越来越大,在玉米、棉花、水稻和小麦等多种作物上防虫防病增产效果显著。采用种衣剂包衣处理可有效防治种子带菌和土壤带菌引起的芝麻枯萎病,但目前生产上缺乏防治芝麻枯萎病的高效种衣剂。本研究采用培养皿培养法和盆栽试验法两种方法,筛选对芝麻枯萎病具有良好防治效果的种衣剂,为芝麻枯萎病的科学防治提供指导。

1材料和方法

1.1供试材料

尖镰孢Fusariurn o-ysporurn.

8F27菌株由河南省农业科学院芝麻研究中心提供。芝麻‘武昌桠麻16HJDP03’种子由河南省农业科学院芝麻研究中心提供。

1.2试验方法

1.2.1尖镰孢孢子悬浮液的制备

将超低温保存的尖镰孢8F27接种到PDA平板上培养3~5d,取3块菌饼(直径6mm)接种到200mLPD培养液中,置于27℃恒温摇床上160r/min培养4~6d,用纱布过滤去除菌丝碎片,收集滤液,用血球计数板计数孢子浓度,并调整至试验浓度,备用。

1.2.2培养皿内试验病原菌接种浓度测定

用2%NaCIO对供试芝麻种子表面消毒15min,以无菌水冲洗3遍后,将芝麻种子置于无菌滤纸上室温晾干。将无菌滤纸分别浸入1×106、5×106、1×107、5×107个/mL和1×108个/mL的尖镰孢孢子悬浮液中,浸润5s后取出铺到培养皿(直径12cm)中,每皿铺2层滤纸,将表面消毒的芝麻种子均匀摆放人培养皿内,每皿50粒,每浓度4皿,盖上皿盖置于28℃、L∥D=16h∥8h条件下培养,每天每皿补充2mL无菌水保持湿润,分别在培养6、7d和8d观察发病情况,计算发病率,发病率一发病植株数/萌发植株数×100%。

1.2.3不同种衣剂对皿内芝麻发芽率的影响及其对枯萎病的防治效果

按制剂用量(表1)在种衣剂中加入适量无菌水混匀制成药浆,随后按照药浆(V):种子(m) =1:20的比例对表面消毒后的芝麻种子进行包衣。将无菌滤纸在1×107个/mL的尖镰孢孢子悬浮液中浸润5s后,取出铺到培养皿(直径12cm)中,每皿铺2层带菌滤纸,分别将包衣处理过的芝麻种子均匀摆放入培养皿内,每皿50粒,每处理4皿,以未包衣的芝麻种子作为对照,盖上皿盖置于28℃、L∥D=16h∥8h条件下培养,每天补充2mL无菌水保持湿润,观察芝麻发芽情况和发病情况,培养5d时统计发芽率,培养16d和20d计算不同处理芝麻植株发病率、病情指数和防治效果。

参考苗红梅等枯萎病分级标准,将皿内枯萎病发生等级划分为5级:0级,植株健康无病;1级,茎秆病部≤1/3;2级,1/3lt;茎秆病部≤1/2;3级,1/2lt;茎秆病部≤3/4;4级,茎秆病部gt;3/4至全部病变软腐。

发病率=发病芝麻株数/萌发芝麻株数×100%;

病情指数=∑(各级发病株数×各级级值)/(萌发芝麻株数×最高级级值)×100;

防治效果=(对照组病情指数一处理组病情指数)/对照组病情指数×100%。

1.2.4不同种衣剂对盆栽芝麻出苗率的影响及其对枯萎病的防治效果

将121℃高压蒸汽灭菌120min的大田土壤与草炭土3:1混匀后,将尖镰孢8F27的孢子悬浮液洒人土中揉搓翻拌均匀,使土壤中孢子含量达到1×106个/g。按表1的剂量对芝麻种子进行包衣,然后分别点播于装有菌土的营养钵(直径10cm)中,每盆8株,每处理6盆,重复3次,观察出苗情况和发病情况,计算芝麻出苗率、分别在出苗后15、30d和45d调查病情指数和防治效果,盆栽芝麻枯萎病发生等级划分参照苗红梅等的分级标准。

1.2.5不同浓度种衣剂对盆栽芝麻枯萎病的防治效果

根据前面的试验结果选择防治效果较好的15%多·福FSC、30g/L苯醚甲环唑FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC进一步测定最佳用药量(制剂用量)。采用盆栽试验分两批测定。第一批测定15%多·福FSC,分别按照9.09、10、11.11、12.50、14.29mL/kg和16.67mL/kg对表面消毒后的芝麻种子进行包衣,将包衣的芝麻种子分别点播于装有菌土(1×106个/g)的营养钵(直径10cm)中,每盆8粒,每处理6盆,重复3次,出苗后15d调查病害发生情况,计算病情指数和防治效果。第二批测定30g/L苯醚甲环唑FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC。30g/L苯醚甲环唑FSC分别按照5、7.5mL/kg和10mL/kg进行包衣;25%噻虫·咯·霜灵FSC分别按照20、30ml/kg和40ml/kg进行包衣,以15%多·福FSC按16. 67mL/kg包衣作为药剂对照,以未包衣处理作为空白对照,出苗后45d调查病害发生情况,计算病情指数和防治效果。

1.3数据统计与分析

使用SPSS17.0软件对出苗率、发病率、病情指数和防治效果数据进行描述性统计及方差齐性检验,并采用Duncan氏新复极差法进行显著性分析,利用GraphPad Prism 9.0软件作图,显著水平设置为a=0.05。

2结果与分析

2.1培养皿内试验病原菌接种浓度

在接种尖镰孢孢子悬浮液后6、7d和8d调查芝麻枯萎病的发病率。结果显示,3次调查中孢子浓度为1×106、5×106个/mL和1×107个/mL时发病率无显著差异,而接种浓度为1×107、5×107个/mL和1×108个/mL时,随着调查时间的推移发病率增加幅度较大(图1),接种浓度为1×10个/mL时为转折点,以该浓度作为皿内试验接种浓度既可满足皿内试验发病条件,又可保证病害严重度适当。

2.2不同种衣剂对皿内芝麻发芽率的影响及其对枯萎病的防治效果

皿内试验结果表明,不同种衣剂包衣处理后,芝麻种子发芽率均在96%以上,未对芝麻萌发造成不良影响(图2a)。从发病率来看,从16d至20d,未包衣对照组发病率从48.14%上升至96.94%,包衣处理组,除15%多·福FSC,其他处理组发病率迅速上升。两次调查中不同处理发病率的趋势基本一致,均为15%多·福FSC处理组发病率最低,其次分别为30g/L苯醚甲环唑FSC,25%噻虫·咯·霜灵FSC和27%苯醚·咯·噻虫FSC(图2b)。从处理20d时的病情指数来看,15%多·福FSC处理组病情指数最低,其次为30g/L苯醚甲环唑FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC。从处理后20 d的防治效果来看,15%多·福FSC的防治效果最佳,达99.82%,30g/L苯醚甲环唑FSC(28.28%)、25%噻虫·咯·霜灵FSC(19.34%)和27%苯醚·咯·噻虫FSC(14.28%)的防治效果低于30%(图2c)。

2.3不同种衣剂对盆栽芝麻出苗率的影响及其对枯萎病的防治效果

依据皿内筛选试验结果,选取15%多·福FSC、30g/L苯醚甲环唑FSC、25%噻虫·咯·霜灵FSC和27%苯醚·咯·噻虫FSC进行盆栽试验。试验结果表明,4种种衣剂包衣处理后,芝麻出苗率均在94%以上,与对照组无显著差异(图3a)。随着植株生长,种衣剂防治效果逐渐下降。出苗15d时,种衣剂15%多·福FSC防治效果最佳,达97.37%,其次为30g/L苯醚甲环唑FSC(81.52%)和25%噻虫·咯·霜灵FSC(76.22%);播种后30d,15%多·福FSC防治效果仍达到72.46%,30g/L苯醚甲环唑FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC防治效果分别为63.24%和43.34%;播种后45d,15%多·福FSC防治效果下降至50.75%,其他3个种衣剂防治效果相当,在30%左右(图3b)。综上,防治效果从高到低依次为15%多·福FSC、30g/L苯醚甲环唑FSC、25%噻虫·咯·霜灵FSC和27%苯醚·咯·噻虫FSC,盆栽试验种衣剂防治效果与皿内试验趋势一致。

2.4不同浓度种衣剂对盆栽芝麻枯萎病的防治效果

选取15%多·福FSC、30g/L苯醚甲环唑FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC进一步测定不同用量下的盆栽防治效果,图4a表明,15%多·福FSC用量为11.11~16.67mL/kg时,对枯萎病的防治效果无显著差异,在用量为10mL/kg时,防治效果出现显著下降。图4b显示,30g/L苯醚甲环唑FSC7.5mL/kg和25%噻虫·咯·霜灵FSC30mL/kg时防治效果最佳,与15%多·福FSC16.67mL/kg的防治效果无显著差异。综上,15%多·福FSC、30g/L苯醚甲环唑FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC的最佳用量分别为11.11、7.5、30mL/kg。

3结论与讨论

种衣剂具有高效、安全、环保等优点,种子包衣是农药减施最主要的手段之一。本研究使用皿内培养和盆栽试验两种方法筛选防治芝麻枯萎病的高效种衣剂,皿内培养法筛选到的种衣剂对芝麻枯萎病的防治效果与盆栽试验一致,因此可通过皿内培养法对种衣剂进行初筛。鉴于皿内试验中种衣剂防治效果增加的趋势与发病率降低的趋势一致,可通过发病率反向表征种衣剂的防治效果。此外,处理后16d到20d对照组发病率从48.14%增加到96.94%,各种衣剂处理组的发病率趋势与对照一致,即对照组发病率在50%左右时调查的处理组发病率已具备代表性,此时可调查皿内各处理组的发病率对种衣剂进行初筛。

本研究通过皿内培养法和盆栽试验筛选到芝麻枯萎病的高效种衣剂15%多·福FSC、30g/L苯醚甲环唑FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC。这3种悬浮种衣剂均已登记用于小麦、玉米、棉花和水稻等作物上多种病害的防治,其中仅30g/L苯醚甲环唑FSC在芝麻上登记用于防治茎腐病,15%多·福FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC均未在芝麻上登记。本试验研究结果表明,15%多·福FSC对芝麻枯萎病的防治效果最佳,其含有7%的多菌灵和8%的福美双,多菌灵为苯并咪唑类广谱低毒内吸性杀菌剂,对多种作物上的多种病害具有良好的预防和治疗作用,福美双为有机硫类广谱保护性杀菌剂,通过抑制酶活性和干扰三羧酸代谢循环来抑制病原菌,在土壤中长期持效,可用于防治多种作物的苗期立枯病、根腐病和枯萎病。多菌灵和福美双均对枯萎病病原菌有良好的抑制作用,90%多菌灵水分散粒剂对芝麻尖镰孢有很强的抑制作用.50%福美双可湿性粉剂(WP)对尖镰孢古巴专化型有显著的抑制作用,在盆栽试验中对香蕉枯萎病的防治效果为45.71%。将50%多菌灵WP和50%福美双WP混合使用对仙客来枯萎病防效显著。在本试验中,15%多·福FSC对芝麻出苗率没有影响,安全性好,且对芝麻枯萎病有良好的防治效果,防治持效期优于其他供试药剂,可优先作为芝麻枯萎病的防治药剂。

本研究通过对比培养皿内培养和盆栽试验的结果,证实可在对照组发病率达到50%左右时调查皿内各处理组的发病率来筛选防治芝麻枯萎病的种衣剂,与盆栽试验相比,皿内培养法更简单快速。试验筛选到的高效种衣剂15%多·福FSC、30g/L苯醚甲环唑FSC和25%噻虫·咯·霜灵FSC,为芝麻枯萎病的防控提供了更多的选择。

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