氟节胺与杀菌剂复配防治棉花枯萎病的增效药剂筛选

郑德有 左东云 王巧莲 吕丽敏 程海亮 顾爱星 宋国立

摘要：为筛选有效防治棉花枯萎病的氟节胺与杀菌剂组合，并明确最佳药剂配比，以棉花枯萎病致病菌尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）为研究对象，采用菌丝生长速率法测定杀菌剂的毒力，采用Wadley的增效比率法评价复配剂的增效作用，通过室内盆栽试验验证其对棉花枯萎病的防治效果。结果显示，咯菌腈、嘧菌酯、枯草芽孢杆菌和氟节胺的有效抑制中浓度（EC50）分别为0.219、0.725、6.013、55.971 mg·L-1。氟节胺与咯菌腈在复配比为10∶1时具有增效作用；氟节胺与枯草芽孢杆菌在复配比为10∶1、3∶1、1∶2和1∶3时均具有增效作用，其中复配比为1∶2时增幅最大；氟节胺与嘧菌酯复配无增效作用。室内盆栽试验结果表明，氟节胺与枯草芽孢杆菌按1∶2复配时棉花的病情指数最低，防治效果达77.11%，显著优于其他复配组合。综上所述，当棉花发生枯萎病时可使用氟节胺与枯草芽孢杆菌按1∶2复配进行防治。以上研究结果为防治棉花枯萎病提供了技术指导。

关键词：棉花；枯萎病；药剂筛选；氟节胺；杀菌剂；增效系数

doi：10.13304/j.nykjdb.2022.0884

中图分类号：S432.1 文献标志码：A 文章编号：10080864（2024）01011906

棉花枯萎病是由尖孢镰刀·菌萎蔫专化型（Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum）引起的维管束病害，是棉花毁灭性病害之一，在世界各棉花种植区普遍发生[1]。该病害会引起棉花叶片发生皱缩和脱落，植株畸型，严重时可造成棉株死亡，给棉花生产造成严重损失[2]。现阶段，棉花枯萎病仍以化学防治为主，但长期施用杀菌剂会使病菌产生抗药性，且易造成环境污染[3]。因此，筛选防治棉花枯萎病的高效、低毒杀菌剂，对棉花枯萎病的可持续防治具有重要意义。

目前，防治棉花枯萎病的杀菌剂种类众多，对枯萎病的防治效果也各有不同。嘧菌酯是新型高效、广谱、内吸性杀菌剂，对几乎所有的真菌病害，如白粉病、锈病、网斑病、稻瘟病等，均有良好的活性[4]。咯菌腈是假单胞菌（Pseudomonas）产生的次生代谢物硝吡咯菌素的类似物，用其灌根或处理土壤，对各种作物的立枯病、根腐病、枯萎病等根部病害都有较好的防效[5]。枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）菌剂极易在土壤和植物根际表面定植，无污染、无公害，且生长速度快、营养简单，能产芽孢及多种抗菌素和酶，具有较强的广谱抗菌活性和抗逆能力，对小麦、玉米、水稻、大豆、棉花等大田作物的病害均有较好的防治效果[6]。

植物生长调节剂从20世纪40年代开始应用于棉花[7]，主要用于调控棉花定向生长、塑造株形、促进早熟和提高产量[8]。研究发现，植物生长调节剂对病原菌分生孢子的形成和萌发具有抑制作用[910]。朱荷琴等[11]研究发现，利用植物生长调节剂缩节胺控制棉花黄萎病具有良好效果；蒋家珍等[12]研究表明，利用油菜素内酯与丙环唑混合拌种防治棉苗红腐、立枯、炭疽病均有很好的防治效果，且具有明显的增效作用。由此表明，植物生长调节剂不仅对病原菌具有抑制作用，亦可诱导棉花植株产生系统抗性，但单一的植物生长调节剂对棉花枯萎病的防治效果缺乏稳定性和持久性。因此，本研究将氟节胺与不同杀菌剂进行复配，并进一步采用菌丝生长速率法和室内盆栽试验研究不同配比对棉花枯萎病的防效，明确防治棉花枯萎病的最佳药剂及配比，为棉花枯萎病的防控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试棉花材料 以陆地棉品种‘中棉所12为试验材料，种子由中国农业科学院棉花研究所种质库提供。

1.1.2 供试菌种 供试菌种为尖孢镰刀菌7号生理小种（FOV7），为强致病力菌株，由中国农业科学院棉花研究所棉花病害实验室分离、保存。

1.1.3 供试药剂 氟节胺（flumetralin，97%）由浙江禾田化工有限公司生产，嘧菌酯（azoxystrobin，98%）由青岛润农化工有限公司生产，枯草芽孢杆菌（108 CFU·g-1）由保定市科绿丰生化科技有限公司生产，咯菌腈（fludioxonil，50%）由瑞士先正达作物保护有限公司生产。

1.2 试验方法

1.2.1 单剂室内毒力测定 采用菌丝生长速率法[13]测定氟节胺、嘧菌酯、枯草芽孢杆菌、咯菌腈对尖孢镰刀菌的室内毒力。参照李海薇等[14]的方法，分别配制含0.625、1.250、2.500、5.000、12.500、25.000、50.000 mg·L-1杀菌剂的PDA培养基，接种菌饼，置于培养箱中25℃、湿度80%条件下培养5 d；然后采用十字交叉法测量菌落直径，并计算抑制率，公式如下。

I=[（D1-5）-（D2-5）]/（D1-5）×100% （1）

式中，I 为抑制率；D1为空白对照中菌落的直径，mm；D2为供试平板中形成的菌落直径，mm。

根据药剂质量浓度以10为底的对数值（x）与对应抑制率的概率值（y）作回归分析，得到回归曲线y=ax+b，并依据回归曲线的决定系数（R2），计算供试药剂对枯萎病菌的致死中浓度（EC50）[15]。

1.2.2 复配剂及其增效作用测定 将氟节胺与嘧菌酯、枯草芽孢杆菌、咯菌腈分别按照10∶1、8∶1、5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶5、1∶8、1∶10（体积比）配制成复配剂。

采用菌丝生长速率法[13]测定复配剂对尖孢镰刀菌的室内毒力。各处理3 次重复，试验重复3次。测定和计算方法同1.2.1，求出各复配剂的EC50。采用Wadley法[16]评价复配剂对尖孢镰刀菌的联合毒力，以增效系数（synergistic ratio， SR）进行混配增效作用分析[17]。当SR<0.5时，表现为拮抗作用；当0.5≤SR<1.5时，表现为相加作用；当SR≥1.5时，则表现为增效作用。

EC50=a+b/[a/EC50（A）+b/EC50（B）] （2）

SR=EC50（Exp）/EC50（Obs） （3）

式中，EC50（A）和EC50（B）分别为药剂A、B的抑制中浓度；a、b分别为药剂在每个配方中所占的比例；EC50（Exp）为理论抑制中浓度；EC50（Obs）为实际测量中浓度。

1.2.3 室内盆栽试验 采用朱荷琴等[18]的蛭石沙土无底纸钵定量蘸菌液法 进行棉苗培育和病原菌接种。根据药剂单剂和复配剂的EC50 配制药剂，每个处理施用药剂10 mL进行灌根，对照施用等量无菌水。在施药后15 d左右观察发病情况，调查病情指数，统计防治效果[19]。棉花苗期枯萎病的分级、病情指数和防治效果计算均参照GB/T22101.4—2009《棉花抗病虫性评价技术规范 第4部分：枯萎病》[20]，计算公式如下。

病情指数=Σ（病害级数×各病级株数）/（调查总株数×4）×100 （4）

防治效果=（对照病情指数-处理病情指数）/对照病情指数×100% （5）

2 结果与分析

2.1 单剂室内毒力分析

通过生长速率法测定药剂对尖孢镰刀菌的室内毒力，结果（表1）显示，3种杀菌剂对尖孢镰刀菌均有较高的活性，对其毒力由高到低依次为咯菌腈、嘧菌酯和枯草芽孢杆菌。植物生长调节剂氟节胺对尖孢镰刀菌也具有一定的毒力，EC50为55.971 mg·L-1。

2.2 复配剂室内毒力及增效作用分析

按照不同体积比配制的氟节胺与咯菌腈复配剂对尖孢镰刀菌的毒力结果（表2）显示，当氟节胺与咯菌腈的体积配比为10∶1 时，增效系数（SR）为1.970（>1.5），具有增效作用；当配比为（8∶1）～（1∶1）时SR为0.5～1.5，表现为相加作用；当配比为（1∶2）～（1∶10）时，SR 均小于0.5，表现为拮抗作用。

氟节胺与枯草芽孢杆菌按照不同体积比配制的复配剂对尖孢镰刀菌的毒力结果（表3）显示，当配比为10∶1、3∶1、1∶2和1∶3时，SR大于1.5，具有增效作用，其中配比为1∶2时增效最大；当配比为8∶1、2∶1、1∶1和1∶10时，表现为相加作用；其余配比均表现为拮抗作用。

氟节胺与嘧菌酯按照不同体积比配制的复配剂对尖孢镰刀菌的毒力结果（表4）显示，仅配比为1∶8和1∶10时表现为相加作用；其余配比均表现为拮抗作用。

2.3 复配剂室内防效分析

对氟节胺与咯菌腈和枯草芽孢杆菌增效作用较好的配比进行室内盆栽试验的防效测定，结果（表5）表明，施用氟啶胺、咯菌腈、枯草芽孢杆菌及复配剂处理后，植株的病情指数均显著低于无菌水对照；其中氟节胺与枯草芽孢杆菌按1∶2（体积比）复配时的病情指数最低，防治效果达77.11%，显著优于其他复配组合。

3 讨论

棉花枯萎病是棉花生产上毁灭性病害之一，主要通过土壤和种子传播，一旦发生很难根治，对棉花产业的可持续发展具有严重威胁[21]。现阶段防治棉花枯萎病仍以化学防治为主[22]，但长期使用同一种杀菌剂易使棉花枯萎病菌产生抗药性。通过植物生长调节剂与杀菌剂的复配可以取得更好的防效，同时降低杀菌剂的施用量，减少施用次数，降低成本。么文超等[23]利用植物生长调节与杀菌剂互作防治早熟禾夏季斑，防效显著提高 。王成菊等[24]利用植物生长调节剂与杀菌剂互作防治棉花立枯病，具有很好的防治效果且增效作用明显。

本研究通过生长速率法测定植物生长调节剂氟节胺及杀菌剂嘧菌酯、咯菌腈和枯草芽孢杆菌对尖孢镰刀菌的室内毒力，结果表明4种药剂对棉花枯萎病菌的菌丝生长均具有较好的抑制作用；将植物生长调节剂氟节胺与3种杀菌剂复配，复配剂很好地抑制了棉花枯萎病菌的生长；选用增效作用较强的5种复配剂进行室内盆栽试验防效测定，发现当氟节胺与枯草芽孢杆菌按体积比1∶2配比时对棉花枯萎病的防治效果最好，增效作用最强，显著优于单用药剂以及其他配比，为最佳的复配比例，可用于棉花生产中枯萎病的防治，为延缓病原菌的杀菌剂抗性和开发新的复配剂奠定了基础。

本研究采用植物生长调节剂氟节胺与杀菌剂复配防治策略，植物生长调节剂具有高效、低毒、易分解的优点，在与杀菌剂混合防治病害时不仅提高防效，同时有效减少了杀菌剂的施用量，减少环境污染，延缓病原菌对杀菌剂的抗药性；而且利用化学杀菌剂抑菌效果快、防治效果稳定的优势弥补了植物生长调节剂防效缓慢、受环境影响较大的不足，具有广阔的推广应用前景。

参考文献

［1］ SHAAPULATOV U M， BURIEV Z T， ULLOA M.Characterization of small RNAs and their targets from Fusariumoxysporum infectedand noninfected cotton root tissues [J]. Plant Mol. Biol. Rep.， 2016， 34（3）：698-706.

［2］ 沈其益.棉花病害：基础研究与防治[M].北京：科学出版社，1992：128-151.

［3］ 陈丽华，何鹏飞，袁德超.一种防治棉花黄萎病的生物复合种衣剂的研制[J].棉花学报，2018，30（3）：282-291.

CHEN L H， HE P F， YUAN D C， et al .. Development of abiological complex seed-coating agent to control Verticilliumwilt [J]. Cotton Sci.， 2018， 30（3）：282-291.

［4］ 袁传卫，姜兴印，殷万元，等.吡唑醚菌酯对土壤微生物呼吸作用及土壤酶活性的影响[J]. 农业环境科学学报，2015，34（5）：897-903.

YUAN C W， JIANG X Y， YIN W Y， et al .. Effects ofpyraclostrobin on soil microbial respiration and enzymaticactivities [J]. J. Agro-Environ. Sci.， 2015， 34（5）：897-903.

［5］ 雷斌，周小云，刘梦丽，等.8.2%萎锈灵·咯菌腈包衣对棉花幼苗耐寒性的生理特征的影响[J].农药，2022，61（3）：230-234.

LEI B， ZHOU X Y， LIU M L， et al .. Effects of 8.2%carboxinfludioxonilfrom seed coating formulation onphysiologicalcharacteristics of cold tolerance of cotton [J]. Agrochemicals，2022， 61（3）：230-234.

［6］ 王继雯，岳丹丹，李冠杰，等.枯草芽孢杆菌菌剂对冬小麦生理生化指标的影响[J].河南科学，2020，38（3）：397-403.

WANG J W， YUE D D， LI G J， et al .. Effects of Bacillussubtilis on physiological and biochemical indexes of winterwheat [J]. Henan Sci.， 2020， 38（3）：397-403.

［7］ 杨兴洪，陈翠容，施培.植物生长调节剂在棉花上的研究应用概况及展望[J].山东农业大学学报，1996，27（2）：236-240.

YANG X H， CHEN C R， SHI P. Advances and prospects forapplications and studies of PGR on cotton [J]. J. ShandongAgric. Univ.， 1996， 27（2）：236-240.

［8］ 李田甜，陈国栋，万素梅，等.叶面喷施不同配方植物生长调节剂对棉花苗期根系生长的影响[J].山东农业科学，2022，54（2）：46-50.

LI T T， CHEN G D， WAN S M， et al .. Effects of foliarapplication of plant growth regulators with different formulaonroot growth of cotton at seedling stage [J]. Shandong Agric.Sci.， 2022， 54（2）：46-50.

［9］ PENNUCCI A， JACKSON N. Distinguishing phytotoxictty andpathogenicity by fungi in growth retardant treated turfgrass [J].Phytopathology， 1986， 76（6）：657-657.

［10］ 霍成君，韩建国，毛培胜，等.矮壮素和多效唑对草地早熟禾草坪质量的影响[J].草地学报，2000，8（2）：137-143.

HUO C J， HAN J G， MAO P S， et al .. Effects of plant growthregulator on the turf quality of kentucky bluegrass [J]. ActaAgrestia Sin.， 2000，8（2）：137-143.

［11］ 朱荷琴，冯自力，师勇强，等.利用植物疫苗及生长调节剂缩节胺控制棉花黄萎病[J].中国棉花，2010，37（8）：10-12.

［12］ 蒋家珍，姜世聚，邱立红，等.油菜素内酯与丙环唑互作对棉苗病害的影响及机理研究[J].湖南农业科学，2004（5）：49-51.

JIANG J Z， JIANG S J， QIU L H， et al .. Effects of brassinolideand propiconazol combinationon cotton seeding diseases [J].Hunan Agric. Sci.， 2004（5）：49-51.

［13］ 中国标准化研究院.微生物源抗生素类次生代谢产物抗真菌活性测定 菌丝生长速率法 GB/T 38480—2020[S]. 北京：中国标准出版社，2020.

［14］ 李海薇，侯仙，王梦瑶，等.海岛棉枯萎病病原菌分离及室内药剂筛选[J].中国农学通报，2019，35（9）：68-74.

LI H W， HOU X， WANG M Y， et al .. Pathogen isolation ofFusarium wilt of island cotton and indoor fungicides screening [J].Chin. Agric. Sci. Bull.， 2019， 35（9）：68-74.

［15］ 檀根甲，祝建平.杀菌剂生物测定计算方法及应用[J].安徽农学通报，1998（1）：28-29.

［16］ WADLEY F M. Experimental Statistics in Entomology [M].Washington， D. C.： Graduate School Press， 1967： 1-211.

［17］ 姜佳，陈金鹏，魏江桥，等.咯菌腈与戊唑醇复配对小麦赤霉病菌的增效作用研究[J].中国农学通报，2022，38（6）：116-120.

JIANG J， CHEN J P， WEI J Q， et al .. Synergistic effect offludioxonil and tebuconazole against Fusarium graminearum [J].Chin. Agric. Sci. Bull.， 2022， 38（6）：116-120.

［18］ 朱荷琴，冯自力，李志芳，等.蛭石沙土无底纸钵定量蘸菌液法鉴定棉花品种（系）的抗黄萎病性[J]. 中国棉花，2010，37（12）：15-17.

［19］ 周京龙，冯自力，魏锋，等.棉花内生细菌YUPP-10及其分泌蛋白CGTase对棉花枯萎病的防治作用及机理[J].中国农业科学，2021，54（17）：3691-3701.

ZHOU J L， FENG Z L， WEI F， et al .. Biocontrol effect andmechanism of cotton endophytic bacterium YUPP-10 and itssecretory protein CGTase against Fusarium wilt in cotton [J].Sci. Agric. Sin.， 2021， 54（17）：3691-3701.

［20］ 中华人民共和国农业部.棉花抗病虫性评价技术规范 第4部分：枯萎病：GB/T 22101.4—2009[S].北京：中国标准出版社，2009.

［21］ 李海薇，韩万里，王梦瑶，等.棉花枯萎病拮抗短小芽胞杆菌筛选鉴定及生防研究[J].中国生物防治学报，2018，34（3）：440-448.

LI H W， HAN W L， WANG M Y， et al .. Screening andidentification of antagonistic bacteria Bacillus pumilus againstcotton Fusarium wilt and biocontrol research [J]. J. Chin. Biol.Control， 2018， 34（3）：440-448.

［22］ 李玉洋，辛寒晓，范学明，等.尖孢镰刀菌拮抗菌SN06的分离、鉴定及其对棉花枯萎病的防治效果[J].山东农业科学，2017，49（3）：117-122.

LI Y Y， XIN H X， FAN X M， et al .. Isolation and identificationof Fusarium oxysporum antagonistic strain SN06 and its controleffect on cotton Fusarium wilt [J]. Shandong Agric. Sci.， 2017，49（3）：117-122.

［23］ 么文超，蒋勤军，韩烈保.植物生长调节剂与杀菌剂互作对早熟禾夏季斑的防治[J].草地学报，2009，17（3）：371-376.

YAO W C， JIANG Q J， HAN L B， et al .. Synergistic action ofplant growth regulators and fungicides on control efficiency ofsummer patchin kentucky bluegrass [J]. Acta Agrestia Sin.，2009， 17（3）：371-376.

［24］ 王成菊，李常平，郑明奇，等.植物生长调节剂与杀菌剂互作对棉花立枯病的影响[J].农药，2003，42（12）：36-38.

WANG C J， LI C P， ZHENG M Q， et al .. The combinationeffect of plant growth regulators and fungicides to damping-off [J].Agrochemicals， 2003，42（12）：36-38.

（责任编辑：张冬玲）