氟噻唑吡乙酮對煙草疫霉的室內毒力及對煙草黑脛病的防效研究

焦芹 張風文 郭叢 鄧佳輝 姜興印 王杰

摘要

煙草黑脛病是由煙草疫霉引起的一種土傳性真菌病害，對煙葉生產造成嚴重的危害。為了探究氟噻唑吡乙酮對煙草黑脛病的防治效果，在室內離體條件下測定其對煙草疫霉菌絲生長、孢子囊形成的抑制作用;并通過室內盆栽和大田試驗評價氟噻唑吡乙酮對煙草黑脛病的防治效果及對煙草的安全性。結果表明，氟噻唑吡乙酮對各個地區煙草疫霉菌絲生長和孢子囊形成的抑制效果均很好，與其他對照藥劑相比，毒力較高，EC50分別為0.000?5?mg/L和0.000?4?mg/L。室內盆栽試驗結果表明，10%氟噻唑吡乙酮可分散油懸浮劑4?000倍液對煙草黑脛病的防效為84.33%，2?000倍液防效則達到了96.00%，與對照藥劑相比有顯著差異。田間藥效試驗結果表明，10%氟噻唑吡乙酮可分散油懸浮劑2?000、3?000、4?000倍液的防效分別達到了93.82%、90.18%和83.27%，對照藥劑80%烯酰嗎啉水分散粒劑2?500倍液和80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液防效分別為77.82%和75.27%。此外，相比于對照藥劑，氟噻唑吡乙酮在株高、有效葉片數、葉長、葉寬和光合速率方面有更好的促進作用。本研究結果表明，氟噻唑吡乙酮能夠有效防治煙草黑脛病，并在一定程度上可以提高煙草產量和品質。

關鍵詞

煙草黑脛病;?氟噻唑吡乙酮;?室內毒力;?防治效果

中圖分類號：

S?435.72;?S?481.9

文獻標識碼：?B

DOI：?10.16688/j.zwbh.2022722

Indoor?toxicity?of?oxathiapiprolin?against?Phytophthora?nicotiana?and?its?control?effect?against?tobacco?black?shank

JIAO?Qin1，?ZHANG?Fengwen1，?GUO?Cong2，?DENG?Jiahui1，?JIANG?Xingyin1*，?WANG?Jie3*

（1.?College?of?Plant?Protection，?Shandong?Agricultural?University，?Tai’an?271018，?China;?2.?Beijing?Capital?

Airport?Property?Management?Co.，?Beijing?100621，?China;?3.?Tobacco?Research?Institute，?

Chinese?Academy?of?Agricultural?Sciences，?Qingdao?266101，?China?）

Abstract

Tobacco?black?shank?is?a?soilborne?fungal?disease?caused?by?tobacco?blight，?which?poses?a?serious?hazard?to?tobacco?production.?To?investigate?effect?of?oxathiapiprolin?on?control?of?tobacco?black?shank，?the?inhibition?of?mycelial?growth?and?sporulation?of?Phytophthora?nicotiana?was?measured?under?in?vitro?conditions，?and?control?effect?of?oxathiapiprolin?on?tobacco?black?shank?and?its?impact?on?the?safety?of?tobacco?was?evaluated?in?indoor?pot?and?field?trials.?The?results?showed?that?oxathiapiprolin?was?effective?in?inhibiting?mycelial?growth?and?sporocyst?formation?of?tobacco?pathogens?in?all?regions，?with?EC50?value?of?0.000?5?mg/L?and?0.000?4?mg/L，?respectively，?compared?to?other?control?agents.?Indoor?pot?test?showed?that?the?efficacy?of?oxathiapiprolin?10%?oil?dispersion?4?000?times?against?tobacco?black?shank?was?84.33%，?while?the?efficacy?of?2?000?times?reached?96.00%，?which?was?significantly?different?from?the?control?agent.?Field?trials?showed?that?the?efficacy?of?oxathiapiprolin?10%?oil?dispersion?at?2?000，?3?000?and?4?000?times?of?solution?reached?93.82%，?90.18%?and?83.27%，?respectively，?while?that?of?dimethomorph?80%?water?dispersible?granule?2?500?times?and?mancozeb?80%?wettable?powder?600?times?were?77.82%?and?75.27%，?respectively.?In?addition，?compared?to?the?control?agent，?oxathiapiprolin?showed?better?promotion?in?plant?height，?effective?leaf?number，?leaf?length，?leaf?width?and?photosynthetic?rate.?The?above?results?showed?that?oxathiapiprolin?was?effective?in?controlling?tobacco?black?shank?and?could?improve?tobacco?yield?and?quality?to?a?certain?extent.

Key?words

tobacco?black?shank;?oxathiapiprolin;?indoor?toxicity;?control?efficacy

煙草黑脛病是由煙草疫霉Phytophthora?parasitica?var.?nicotianae侵染所引起的，發生在煙草Nicotiana?tabacum上的重要土傳真菌病害，對煙草產量有嚴重威脅［1］。煙草疫霉在煙草的整個生長期均可以侵染造成危害，多數在成株期發生，少數在苗期發生，以莖基部和根部侵染為主［2］。煙草黑脛病首次在黃淮煙區被報道，之后擴展到各省煙區，我國平均每年因為煙草黑脛病造成的經濟損失高達1億元以上［23］?；瘜W藥劑是當前防治煙草黑脛病最有效的手段，目前，針對煙草黑脛病，常用藥劑有烯酰嗎啉?（dimethomorph）、甲霜靈（metalaxyl）、霜霉威?（propamocarb）和三乙膦酸鋁?（phosethyAl）等［46］。然而，隨著這些藥劑長時間、大量的使用，煙草黑脛病菌逐漸出現了高抗性問題，從而使這些化學藥劑的防治效果降低［78］。為了減輕農藥不合理使用帶來的一系列問題，開發有效、用量低、不同作用機理的新藥劑成為我們當前迫切的需求。

氟噻唑吡乙酮?（oxathiapiprolin）作為一種新型哌啶類殺菌劑，是一種氧化固醇結合蛋白（OSBP）抑制劑，針對致病性卵菌具有極高的活性，尤其對由致病疫霉引起的病害有特效［9］。目前，95%氟噻唑吡乙酮原藥、10%氟噻唑吡乙酮可分散性油懸浮劑已在我國登記，登記對象主要有馬鈴薯晚疫病、黃瓜霜霉病、番茄晚疫病、葡萄霜霉病以及辣椒疫?。?0］。但是，氟噻唑吡乙酮對于煙草黑脛病的應用還沒有取得正式登記，為了尋找防治煙草黑脛病的高效新型藥劑，明確氟噻唑吡乙酮對煙草黑脛病的毒力和防治效果。本試驗采用離體培養的方式研究氟噻唑吡乙酮對煙草疫霉的抑制作用，并通過盆栽試驗和田間試驗探索氟噻唑吡乙酮對煙草黑脛病的防治效果和對煙草的安全性。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

試驗菌株：采自山東青島（120°36′?E，36°09′?N），廣西百色（104°?28′?E，22°51′?N），湖南常德（111°41′?E，29°02′?N），貴州黔南（106°05′?E，25°10′?N），云南昆明（102°42′?E，25°02′?N），共得到75株菌株。

試驗煙草品種：‘云煙87’，由山東農業大學植物保護學院煙草系提供。

試驗藥劑：94.7%氟噻唑吡乙酮原藥，由科迪華農業科技有限責任公司提供;97%烯酰嗎啉原藥，88%代森錳鋅原藥，由陜西美邦農藥有限公司提供;97%咪鮮胺原藥，由陜西秦豐農化有限公司提供;96%噁霜靈原藥，由瑞士先正達作物保護有限公司提供;98%霜霉威原藥，由江蘇寶靈化工股份有限公司提供;10%氟噻唑吡乙酮可分散性油懸浮劑購于科迪華農業科技有限責任公司;80%烯酰嗎啉水分散粒劑、80%代森錳鋅可濕性粉劑購于山東海訊生物科技有限公司。

1.2?試驗方法

1.2.1?室內毒力測定

采用菌絲生長速率法，將藥劑與OA培養基按比例混合，制成不同濃度的含藥培養基平板，測定氟噻唑吡乙酮對煙草疫霉的室內抑制活性。氟噻唑吡乙酮平板最終含藥濃度為0.000?2、0.000?4、0.000?6、0.000?8?mg/L和0.001?mg/L，烯酰嗎啉平板最終含藥濃度為0.2、0.4、0.6、0.8?mg/L和1?mg/L，代森錳鋅平板最終含藥濃度為1、5、10、15、20?mg/L，咪鮮胺平板最終濃度為20、40、60、80?mg/L和100?mg/L，霜霉威平板最終濃度為10、50、100、150?mg/L和200?mg/L，噁霜靈平板最終含藥濃度為100、200、300、400?mg/L和500?mg/L，每個處理重復3次。用5?mm打孔器在

培養5?d的煙草疫霉菌落邊緣打取菌餅，菌餅放置于平板中央，27℃恒溫培養箱內黑暗培養，對照平板菌落生長至平板面積2/3時，十字交叉法量取菌落直徑，計算抑制率。

對孢子囊產生的抑制作用測定采用Miao等［11］的方法，含藥平板準備和打取菌餅與1.2.1方法一致，將打取的菌餅置于含藥平板上，每皿3個菌餅，每個處理3個重復，26℃光照培養48?h后，光學顯微鏡下觀察（隨機檢測3個視野）。

1.2.2?室內盆栽試驗

選取生長一致的5～7葉期的健康煙草，用煙草疫霉孢子懸浮液（1×105個/mL）灌根處理，孢子懸浮液的制備采用于海芹等［12］的方法，每株煙草20?mL，并用脫脂棉保濕。24?h后，以清水為對照，80%烯酰嗎啉水分散粒劑2?500倍液，80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液，10%氟噻唑吡乙酮可分散油懸浮劑2?000、3?000、4?000倍液，每株20?mL，采用莖基部噴淋處理。每個處理3個重復，每個重復20株煙草，置于27℃，濕度90%的培養室培養。記錄煙草的發病情況。

1.2.3?田間試驗

田間試驗在山東省泰安市樓德鎮升平莊進行，因為頭茬煙草種植地無煙草黑脛病發生狀況，故在施藥前采用孢子懸浮液灌根（7月7日）。隨機區組設計，共有6個處理：80%烯酰嗎啉水分散粒劑2?500倍液、80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液，10%氟噻唑吡乙酮可分散油懸浮劑2?000、3?000、4?000倍液以及清水對照，每個試驗3個重復。施藥器械為3WBS16B背負式手動噴霧器（臺州春源機械有限公司），壓力0.2～0.3?MPa，共施藥2次，用水量為50?L/667m2，在孢子懸浮液灌根3?d后第1次施藥（7月11日），第1次藥后7?d進行第2次施藥（7月19日），第2次施藥后7?d和15?d調查病害，按國家標準?GB/T?23222—2008?煙草病蟲害分級進行調查。按以下公式計算。

發病率=發病株數/調查總株數×100%;

病情指數=［∑（各病級株數×病情數）/（最高病情數×總株數）］×100;

防治效果=（對照病情指數-處理病情指數）/對照病情指數×100%。

1.3?數據處理

采用Excel軟件進行數據統計，采用DPS?8.0軟件進行毒力回歸方程、有效抑制中濃度和95%置信限的計算，防效采用Duncan氏新復極差法進行組間差異顯著性分析。

2?結果與分析

2.1?氟噻唑吡乙酮對煙草疫霉的室內毒力

氟噻唑吡乙酮對來自不同地區的75株煙草疫霉菌株的毒力測定結果（表1）表明，氟噻唑吡乙酮對各個地區的煙草疫霉菌株菌絲生長和孢子囊形成均具有較強的抑制作用，其中對山東青島菌株的抑制活性最高，對菌絲生長和孢子囊形成的EC50分別為4.662?5×10-4mg/L和3.023?5×10-4mg/L。此外，選取了青島的一株菌株SD2022，進行了6種化學藥劑的毒力測定。結果表明，氟噻唑吡乙酮對煙草疫霉菌絲生長的抑制活性顯著高于對照藥劑，EC50僅為0.000?5?mg/L;烯酰嗎啉對煙草疫霉菌絲生長的抑制活性其次，EC50為0.595?7?mg/L，代森錳鋅對煙草疫霉菌絲生長也有較高的抑制活性，EC50為11.697?7?mg/L;咪鮮胺對煙草疫霉菌絲生長的抑制活性良好，EC50為66.463?6?mg/L;霜霉威和噁霜靈對煙草疫霉菌絲生長的抑制活性一般，EC50分別為103.187?0?mg/L和294.777?7?mg/L。與對照藥劑相比，在孢子囊形成階段，氟噻唑吡乙酮對孢子囊形成的抑制活性最高，EC50僅為0.000?4?mg/L;對照藥劑烯酰嗎啉、代森錳鋅、咪鮮胺、霜霉威和噁霜靈對孢子囊形成的EC50分別為0.383?1、11.916?8、59.417?7、91.258?1?mg/L和279.077?8?mg/L。

2.2?氟噻唑吡乙酮對煙草黑脛病室內盆栽試驗

2.2.1?氟噻唑吡乙酮對煙草黑脛病防效

由表4得知，10%氟噻唑吡乙酮可分散性油懸浮劑可有效降低煙草發病率，對煙草黑脛病有顯著的防治效果，2?000、3?000、4?000倍液防效分別為96.00%、88.33%和84.33%，對照藥劑80%烯酰嗎啉水分散粒劑2?500倍液和80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液對煙草黑脛病的防治效果分別為79.67%和75.67%。綜上結果可知，3種藥劑均可有效防治煙草黑脛病，尤其以氟噻唑吡乙酮的效果最好。

2.2.2?氟噻唑吡乙酮對煙草植株的影響

如表5所示，相比于清水對照，3種藥劑處理的煙草株高、有效葉片數、最大葉長、葉寬、光合速率均有顯著提高。10%氟噻唑吡乙酮可分散性油懸浮劑2?000倍液處理的煙草，株高達23.22?cm，有效葉片數為10.85，最大葉長和葉寬分別為25.18?cm和14.87?cm，光合速率為8.92?μmol/（m2·s）。80%烯酰嗎啉水分散粒劑2?500倍液和80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液處理的煙草與對照相比，同樣有明顯的提高效果，但效果遠不如氟噻唑吡乙酮。由此可知，3種藥劑均對煙草生長有一定的促進作用，以氟噻唑吡乙酮的效果最為顯著，能夠有效提高煙草的光合速率，顯著促進煙草生長。

2.3?氟噻唑吡乙酮對煙草黑脛病的田間防治效果

由表6可以看出，3種藥劑均對煙草黑脛病有一定的防治效果，能夠顯著降低煙草黑脛病的發病率。在第2次藥后15?d，10%氟噻唑吡乙酮可分散性油懸浮劑2?000倍液處理的煙草，發病率為12.5%，病情指數為4.72，防效高達93.82%，3?000倍液和4?000倍液處理的煙草，發病率分別為20.0%和25.0%，病情指數分別為7.50和12.78，防效分別為90.18%和83.27%，防治效果顯著高于對照藥劑80%烯酰嗎啉水分散粒劑2?500倍液和80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液。與對照相比，80%烯酰嗎啉水分散粒劑2?500倍液和80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液處理的煙草發病率也顯著降低，分別為32.5%和35.0%，病情指數為16.94和18.89，防效為77.82%和75.27%。從以上結果得知，這3種藥劑均可以有效防治煙草黑脛病，但防效有顯著差異，其中以10%氟噻唑吡乙酮可分散性油懸浮劑的效果最好。

3?結論與討論

煙草黑脛病作為煙草上的一種主要病害，在全球都有發生。在化學防治上已有甲霜靈、霜霉威等大量的藥劑可供選擇，這些藥劑在煙草黑脛病防治上起到了重要的作用，但隨著長時間且大面積的使用，產生了抗藥性問題，篩選新的藥劑以及復配劑變得尤為重要［1315］。氟噻唑吡乙酮是一種氧化固醇結合蛋白（OSBP）抑制劑，對卵菌綱病害如晚疫病、霜霉病等有特效［16］。Cohen等［17］發現氟噻唑吡乙酮可以增強對番茄晚疫病的控制。Gray等［18］的研究表明，氟噻唑吡乙酮對柑橘疫霉根腐病的防治效果顯著。Cohen等［19］證明了氟噻唑吡乙酮對由向日葵疫霉引起的霜霉病有特效。但氟噻唑吡乙酮在煙草上的應用未得到證實，本試驗采用菌絲生長速率法測定了氟噻唑吡乙酮對煙草疫霉的毒力，發現氟噻唑吡乙酮對來源于5個地區的煙草疫霉菌株菌絲生長和孢子囊的產生都有較高的抑制作用，對山東青島菌株活性最高，EC50分別為4.662?5×10-4mg/L和3.023?5×10-4mg/L，可以看出，氟噻唑吡乙酮能夠有效抑制煙草黑脛病菌的侵染，從而達到保護煙草的效果。同時，與其他5種化學藥劑進行了比較，氟噻唑吡乙酮對煙草黑脛病菌的抑制活性最高，對菌絲生長和孢子囊形成抑制的EC50分別為0.000?5?mg/L和0.000?4?mg/L，相比其他藥劑，毒力極高。此外，室內盆栽試驗結果證明，氟噻唑吡乙酮可有效促進煙草的生長，使用后煙草的株高、有效葉片數、最大葉長、葉寬以及光合速率都有顯著的提高。田間試驗結果表明，與80%烯酰嗎啉水分散粒劑和80%代森錳鋅可濕性粉劑相比，10%氟噻唑吡乙酮可分散性油懸浮劑（2?000倍液）在較低的用量下可以達到較高的防治效果，防效高達93.82%。

目前，針對土傳病害，為了提高農藥在目標物（即靶標）上的對靶沉積率，減少施藥量，多數化學藥劑采用莖基部噴淋等方式［20］，在本研究中，我們同樣采用了莖基部噴淋的施藥方式，并在較低的施藥劑量上取得較好的防效，考慮到氟噻唑吡乙酮對煙草黑脛病菌的較高活性，能否進一步減少施藥次數及施藥量，從而尋找最低有效防控劑量，對農業生產中的使用有重要作用，還需要我們進一步探索。除此之外，在Humann等［21］的研究中，氟噻唑吡乙酮還作為種子處理劑使用，能夠有效降低向日葵霜霉病的發病率。種子處理劑應用于植物病蟲害防治是最經濟、有效的方法，具有用藥少、效果好、對人畜和環境影響小、持效期長等優勢［22］，因此，氟噻唑吡乙酮是否可以在煙草上作為種子處理劑來防治煙草黑脛病，對氟噻唑吡乙酮的使用和煙草黑脛病的防治具有重要的開發意義。

煙草黑脛病作為一種普遍發生且危害嚴重的病害，長期使用化學藥劑使得煙草疫霉產生抗性，亟須不斷探索新的藥劑［23］，目前，氟噻唑吡乙酮尚未登記用于防治煙草黑脛病，本研究室內試驗與田間試驗結果表明，氟噻唑吡乙酮能夠有效防治煙草黑脛病，且對煙草有一定的促生作用。氟噻唑吡乙酮具有內吸傳導活性，兼具保護和治療作用［24］，可于發病初期或發病前施藥，同時，氟噻唑吡乙酮作用位點單一，有抗藥性風險，因此要監測和管理氟噻唑吡乙酮的應用，與其他殺菌劑交替使用，來延緩抗藥性的發生［25］，本研究為氟噻唑吡乙酮在煙草上的使用提供了科學依據。

本研究結果表明，氟噻唑吡乙酮對煙草疫霉菌絲的生長以及孢子囊的產生具有較高的抑制效果，且隨濃度的增加，抑制作用更加明顯。10%氟噻唑吡乙酮可分散性油懸浮劑（2?000倍液）對煙草黑脛病有較好的防治效果，相對防效高達93.82%，此外，與對照藥劑相比，氟噻唑吡乙酮對煙草有顯著的促生長作用。由此可見，氟噻唑吡乙酮不僅可以有效防治煙草黑脛病，且對煙草安全，有較大的潛力成為防治煙草黑脛病的主要殺菌劑。

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