18种化学杀菌剂及混配组合对高粱附球菌的抑制效果

杨胜雨, 段海明, 孟祥涛, 陈 甦, 周 慧

(1.安徽科技学院 资源与环境学院,安徽 凤阳 233100;2.安徽科技学院 农学院,安徽 凤阳 233100)

高梁附球菌(E.sorghinum)是热带及亚热带地区的一种常见植物病原菌,通常在作物收获前后泛滥,导致植物发生病害并造成较大损失[1-3],同时也是植物叶鞘组织最常见的内生真菌之一[4]。目前,全球气候变暖等不利环境因素致使植物病害的发生情况复杂多变,发生危害范围正逐步扩大[5]。可以预测,高粱附球菌的传播蔓延对农业生产具有较大的潜在危害性,甚至会演变成为重要的植物病原生物。因此,对高粱附球菌的高效防治措施研究已迫在眉睫。

有报道称,高粱附球菌可以侵染玉米茎叶,使玉米植株产生多种病害,并在其它多种农作物上也发现了由E.sorghinum引起的植物叶斑病[6-7]。该真菌的寄主范围广泛,包括禾本科[8-10]、蜡梅科[11]、猕猴桃科[12]、菊科[13]、茶科[14]、酢浆草科[15]、十字花科[16]、百合科[17]等科属,可侵染包括叶、茎、根系在内的多种植物器官,在病菌适宜生长条件下可导致植物大面积受害,甚至死亡。但目前关于不同化学杀菌剂对高粱附球菌的毒力测定研究鲜见报道,对于其危害防控经验更是不足。为了减少高粱附球菌对农业生产造成的潜在损失,尽早开展相对应的化学杀菌剂筛选具有重要意义,筛选出增效混配组合是实现药剂减量化的一种重要手段[18-20]。因此,本研究在杀菌剂单剂筛选的基础上,开展混配组合筛选,旨在筛选新型高效的复配剂,为该病菌引起病害的治理工供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试药剂:96.2%氟硅唑原药、95.6%丙环唑原药、97.5%咪鲜胺原药、95%吡唑醚菌酯原药、98%异菌脲原药、96.4%苯醚甲环唑原药、95%己唑醇原药、97.5%肟菌酯原药、97%戊唑醇原药、95%克菌丹原药、98%咯菌腈原药、95%己唑醇原药、97.2%氟环唑原药、95%腈菌唑原药、95%溴菌腈原药、96%醚菌酯原药,均由安徽省锦江农化有限公司提供。98.5%腐霉利原药和85%代森锰锌原药分别由江西禾益化工股份有限公司和山东潍坊双星农药有限公司提供。

供试菌株:高粱附球菌(E.sorghum)由安徽科技学院植物病害防治实验室保存。

供试培养基:PDA培养基[21]。

1.2 测定项目及分析方法

1.2.1 不同化学杀菌剂对高粱附球菌的毒力测定 18种化学杀菌剂原药用丙酮溶解配制成5 g/L母液。通过预试验,确定药剂浓度范围后,将母液进行梯度稀释,配制成不同浓度的药液备用(表1)。利用菌丝生长速率法[22]测定百菌清、咪鲜胺、腐霉利、代森锰锌、丙环唑等18种化学杀菌剂对高粱附球菌的抑制活性。接种完菌饼后放置于26 ℃培养箱中恒温恒湿培养120 h,采用十字交叉法测量菌落直径均值。采用SPSS 25.0软件分别求出18种化学杀菌剂对病菌的毒力回归方程、EC50、95%置信区间和R2。

表1 18种药剂质量浓度梯度设置Table 1 Concentration setting of eighteen fungicides

1.2.2 室内混配药剂筛选 基于不同作用机制以及保护性和选择性杀菌剂相配合的原则,开展药剂的混配试验。代森锰锌、百菌清、克菌丹为多作用位点杀菌剂,其余15种均为现代选择性杀菌剂;咯菌腈、异菌脲和腐霉利为信号转换抑制剂,醚菌酯、吡唑醚菌酯、肟菌酯为细胞色素bc1Qo位泛醌醇氧化酶抑制剂,溴菌腈为具有高度亲电子中心的选择性抑制剂,其它11种都是麦角甾醇生物合成抑制剂。按上述原则选定的2种化学杀菌剂开展混配试验[23]。按其EC50值剂量的比例分别设置0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1、10∶0等11个配比,每个配比设置6个重复,用无菌水处理组作对照。采用菌丝生长速率法测定各配比的抑菌率,计算出实际抑菌率、理论抑菌率以及毒性比率[24]。当毒性比率>1时,为增效作用;当毒性比率<1时,为拮抗作用;当毒性比率为1时,为相加作用。

2 结果与分析

2.1 不同杀菌剂对高粱附球菌的毒力测定

由表2可以得出,己唑醇、咯菌腈、咪鲜胺、氟硅唑、苯醚甲环唑和异菌脲等6种药剂对高粱附球菌均具有较好的抑制效果,EC50均低于1.00 mg/L。其中,咯菌腈对高粱附球菌的抑制活性最强,EC50达0.32 mg/L,其次为咪鲜胺和氟硅唑,EC50分别为0.38、0.52 mg/L。百菌清、溴菌腈和代森锰锌对病菌的抑制活性较弱,EC50分别为69.24、79.51、84.40 mg/L。

表2 18种化学杀菌剂对高粱附球菌的室内毒力Table 2 Indoor toxicity of 18 chemical fungicides to E. sorghinum

2.2 不同化学杀菌剂混配对高粱附球菌的毒性比率

从图1可以看出,氟硅唑和克菌丹、百菌清配合,溴菌腈和百菌清、代森锰锌的配合以及咪鲜胺和咯菌腈的配合对高粱附球病菌的抑制效果均表现为增效作用。其中以6∶4比例的氟硅唑与克菌丹混配抑制效果最佳,毒性比率达1.40。以3∶7的比例混配咪鲜胺与咯菌腈,毒性比率为1.34;当二者混配比为5∶5时,毒性比率为1.31。溴菌腈和百菌清以8∶2的比例混配时毒性比率最高,为1.33;其次为7∶3比例时毒性比率为1.30。氟硅唑与百菌清以4∶6的比例混配时毒性比率为1.31。溴菌腈与己唑醇、苯醚甲环唑混配则表现出拮抗作用。由图2可以看出,高粱附球菌对照处理组菌落内缘有轻微红褐色出现,外缘部呈白色,菌丝舒展正常,而经过杀菌剂混配处理的菌落直径与对照组直径对比则明显减小,部分混配比例还产生了红色分泌物,而且抑制效果越好的组合,中央暗褐色面积越大,颜色更深。高粱附球菌对照组菌丝较细、近乎无色、表面光滑,混配增效组处理后的高粱附球菌菌丝较粗、表面粗糙、菌丝弯曲、颜色多呈现褐色,部分菌丝膨胀,有大量囊泡出现。

图1 化学药剂混配对高粱附球菌的毒性比率Fig.1 Toxicity ratio of chemical agents mixed with E.sorghinum

图2 化学药剂混配对高粱附球菌的抑制效果Fig.2 Synergistic effect of chemical agents on the inhibition of E. sorghinum注:A为对照;B为咪鲜胺∶异菌脲=9∶1;C为氟硅唑∶克菌丹=7∶3;D为氟硅唑∶克菌丹=6∶4;E为对照菌丝生长情况;F为复配处理后菌丝生长情况。

3 结论与讨论

高粱附球菌是高粱籽粒霉菌复合体中最常见的真菌之一,一直被视为一种植物弱寄生菌[25-26],也有研究表明高粱附球菌可以作为植物幼苗根部的病原菌[27]。高粱附球菌侵染种子的包皮及胚乳且让感染的种子表面产生虫害[28]。目前,高粱附球菌已从大约80个不同的寄主植物属以及牛饲料和家禽饲料等基质中分离出来,足以说明该菌在自然环境中存在的广泛性,应引起足够重视。

目前,化学杀菌剂种类繁多,化学防治仍是防治各种植物病害最有效的手段之一。有研究表明,通过药剂混配可以使药效提升、毒力增大。另一方面可以降低药液使用量和使用次数[29]。但现有研究对高粱附球菌的化学抑制研究较少且不深入。王晗等[30]报道了7种杀菌剂对高粱附球菌菌丝的生长抑制情况,表明在杀菌剂质量浓度为300 mg/L时,苯醚甲环唑、戊唑醇和异菌脲等3种供试杀菌剂对高粱附球菌的抑制率分别达到100.0%、97.7%和98.5%;当杀菌剂终质量浓度达到1 mg/L时,噁霜·锰锌、戊唑醇、精甲霜·锰锌、异菌脲、苯醚甲环唑等5种供试杀菌剂可以完全抑制病原菌在PDA培养基上的生长。苯醚甲环唑对高粱附球菌较高的抑制性与本研究结果一致。曾慧兰等[31]的室内筛选结果表明,啶酰菌胺对高粱附球菌的抑制作用最强,其次是咯菌腈和嘧菌环胺,EC50值分别达到0.011、0.671、0.966 mg/L;其中嘧霉胺的效果最差,EC50为2.168 mg/L,本研究结果同样表明,咯菌腈对高梁附球菌的抑制效果最佳,其次为咪鲜胺、氟硅唑等唑类杀菌剂。Li等[32]报道高粱附球菌和其它4种病原菌相互作用引发杨梅枝枯病;室内杀菌剂筛选的结果表明,咪鲜胺(铜盐)是田间应用防效最好的杀菌剂,其次是吡唑醚菌酯、15%苯醚甲环唑+15%丙环唑、苯醚甲环唑和腈菌唑。张艳婷[33]发现氟啶胺与解淀粉芽孢杆菌LAJ5按3∶7比例混配后,对高粱附球菌引起的草莓茎基腐病的防治起到明显增效作用。段宝忠等[34]用嘧菌酯、多菌灵和三唑酮等内吸性杀菌剂与代森锰锌等保护性杀菌剂进行混配来防治由高粱附球菌引起的滇重楼叶斑病,可以对其产生较好的防治效果。现有对抑制高粱附球菌的混配杀菌剂研究较少,但从已有的研究结果可以看出,杀菌剂混配使用可以促使药效得到进一步的提升。本试验结果表明麦角甾醇生物合成抑制剂氟硅唑和多作用位点保护剂克菌丹混配比例为6∶4时毒性比率达到最高,对高粱附球菌的抑制效果也最好,其次为麦角甾醇生物合成抑制剂咪鲜胺和信号转换抑制剂咯菌腈混配比例为3∶7时毒性比率可达到1.34。可以推测不同作用机制的杀菌剂在混合施用时攻击病原菌多个位点,从而使病菌对药剂的敏感性增强,表现出较为显著的增效结果。但由于室内环境与田间存在较大差异,下一步可通过盆栽和大田试验进一步验证研究所得结果的可靠性。