18種化學殺菌劑及混配組合對高粱附球菌的抑制效果

楊勝雨, 段海明, 孟祥濤, 陳 甦, 周 慧

(1.安徽科技學院 資源與環境學院,安徽 鳳陽 233100;2.安徽科技學院 農學院,安徽 鳳陽 233100)

高梁附球菌(E.sorghinum)是熱帶及亞熱帶地區的一種常見植物病原菌,通常在作物收獲前后泛濫,導致植物發生病害并造成較大損失[1-3],同時也是植物葉鞘組織最常見的內生真菌之一[4]。目前,全球氣候變暖等不利環境因素致使植物病害的發生情況復雜多變,發生危害范圍正逐步擴大[5]?？梢灶A測,高粱附球菌的傳播蔓延對農業生產具有較大的潛在危害性,甚至會演變成為重要的植物病原生物。因此,對高粱附球菌的高效防治措施研究已迫在眉睫。

有報道稱,高粱附球菌可以侵染玉米莖葉,使玉米植株產生多種病害,并在其它多種農作物上也發現了由E.sorghinum引起的植物葉斑病[6-7]。該真菌的寄主范圍廣泛,包括禾本科[8-10]、蠟梅科[11]、獼猴桃科[12]、菊科[13]、茶科[14]、酢漿草科[15]、十字花科[16]、百合科[17]等科屬,可侵染包括葉、莖、根系在內的多種植物器官,在病菌適宜生長條件下可導致植物大面積受害,甚至死亡。但目前關于不同化學殺菌劑對高粱附球菌的毒力測定研究鮮見報道,對于其危害防控經驗更是不足。為了減少高粱附球菌對農業生產造成的潛在損失,盡早開展相對應的化學殺菌劑篩選具有重要意義,篩選出增效混配組合是實現藥劑減量化的一種重要手段[18-20]。因此,本研究在殺菌劑單劑篩選的基礎上,開展混配組合篩選,旨在篩選新型高效的復配劑,為該病菌引起病害的治理工供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試藥劑:96.2%氟硅唑原藥、95.6%丙環唑原藥、97.5%咪鮮胺原藥、95%吡唑醚菌酯原藥、98%異菌脲原藥、96.4%苯醚甲環唑原藥、95%己唑醇原藥、97.5%肟菌酯原藥、97%戊唑醇原藥、95%克菌丹原藥、98%咯菌腈原藥、95%己唑醇原藥、97.2%氟環唑原藥、95%腈菌唑原藥、95%溴菌腈原藥、96%醚菌酯原藥,均由安徽省錦江農化有限公司提供。98.5%腐霉利原藥和85%代森錳鋅原藥分別由江西禾益化工股份有限公司和山東濰坊雙星農藥有限公司提供。

供試菌株:高粱附球菌(E.sorghum)由安徽科技學院植物病害防治實驗室保存。

供試培養基:PDA培養基[21]。

1.2 測定項目及分析方法

1.2.1 不同化學殺菌劑對高粱附球菌的毒力測定 18種化學殺菌劑原藥用丙酮溶解配制成5 g/L母液。通過預試驗,確定藥劑濃度范圍后,將母液進行梯度稀釋,配制成不同濃度的藥液備用(表1)。利用菌絲生長速率法[22]測定百菌清、咪鮮胺、腐霉利、代森錳鋅、丙環唑等18種化學殺菌劑對高粱附球菌的抑制活性。接種完菌餅后放置于26 ℃培養箱中恒溫恒濕培養120 h,采用十字交叉法測量菌落直徑均值。采用SPSS 25.0軟件分別求出18種化學殺菌劑對病菌的毒力回歸方程、EC50、95%置信區間和R2。

表1 18種藥劑質量濃度梯度設置Table 1 Concentration setting of eighteen fungicides

1.2.2 室內混配藥劑篩選 基于不同作用機制以及保護性和選擇性殺菌劑相配合的原則,開展藥劑的混配試驗。代森錳鋅、百菌清、克菌丹為多作用位點殺菌劑,其余15種均為現代選擇性殺菌劑;咯菌腈、異菌脲和腐霉利為信號轉換抑制劑,醚菌酯、吡唑醚菌酯、肟菌酯為細胞色素bc1Qo位泛醌醇氧化酶抑制劑,溴菌腈為具有高度親電子中心的選擇性抑制劑,其它11種都是麥角甾醇生物合成抑制劑。按上述原則選定的2種化學殺菌劑開展混配試驗[23]。按其EC50值劑量的比例分別設置0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1、10∶0等11個配比,每個配比設置6個重復,用無菌水處理組作對照。采用菌絲生長速率法測定各配比的抑菌率,計算出實際抑菌率、理論抑菌率以及毒性比率[24]。當毒性比率>1時,為增效作用;當毒性比率<1時,為拮抗作用;當毒性比率為1時,為相加作用。

2 結果與分析

2.1 不同殺菌劑對高粱附球菌的毒力測定

由表2可以得出,己唑醇、咯菌腈、咪鮮胺、氟硅唑、苯醚甲環唑和異菌脲等6種藥劑對高粱附球菌均具有較好的抑制效果,EC50均低于1.00 mg/L。其中,咯菌腈對高粱附球菌的抑制活性最強,EC50達0.32 mg/L,其次為咪鮮胺和氟硅唑,EC50分別為0.38、0.52 mg/L。百菌清、溴菌腈和代森錳鋅對病菌的抑制活性較弱,EC50分別為69.24、79.51、84.40 mg/L。

表2 18種化學殺菌劑對高粱附球菌的室內毒力Table 2 Indoor toxicity of 18 chemical fungicides to E. sorghinum

2.2 不同化學殺菌劑混配對高粱附球菌的毒性比率

從圖1可以看出,氟硅唑和克菌丹、百菌清配合,溴菌腈和百菌清、代森錳鋅的配合以及咪鮮胺和咯菌腈的配合對高粱附球病菌的抑制效果均表現為增效作用。其中以6∶4比例的氟硅唑與克菌丹混配抑制效果最佳,毒性比率達1.40。以3∶7的比例混配咪鮮胺與咯菌腈,毒性比率為1.34;當二者混配比為5∶5時,毒性比率為1.31。溴菌腈和百菌清以8∶2的比例混配時毒性比率最高,為1.33;其次為7∶3比例時毒性比率為1.30。氟硅唑與百菌清以4∶6的比例混配時毒性比率為1.31。溴菌腈與己唑醇、苯醚甲環唑混配則表現出拮抗作用。由圖2可以看出,高粱附球菌對照處理組菌落內緣有輕微紅褐色出現,外緣部呈白色,菌絲舒展正常,而經過殺菌劑混配處理的菌落直徑與對照組直徑對比則明顯減小,部分混配比例還產生了紅色分泌物,而且抑制效果越好的組合,中央暗褐色面積越大,顏色更深。高粱附球菌對照組菌絲較細、近乎無色、表面光滑,混配增效組處理后的高粱附球菌菌絲較粗、表面粗糙、菌絲彎曲、顏色多呈現褐色,部分菌絲膨脹,有大量囊泡出現。

圖1 化學藥劑混配對高粱附球菌的毒性比率Fig.1 Toxicity ratio of chemical agents mixed with E.sorghinum

圖2 化學藥劑混配對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為對照;B為咪鮮胺∶異菌脲=9∶1;C為氟硅唑∶克菌丹=7∶3;D為氟硅唑∶克菌丹=6∶4;E為對照菌絲生長情況;F為復配處理后菌絲生長情況。

3 結論與討論

高粱附球菌是高粱籽粒霉菌復合體中最常見的真菌之一,一直被視為一種植物弱寄生菌[25-26],也有研究表明高粱附球菌可以作為植物幼苗根部的病原菌[27]。高粱附球菌侵染種子的包皮及胚乳且讓感染的種子表面產生蟲害[28]。目前,高粱附球菌已從大約80個不同的寄主植物屬以及牛飼料和家禽飼料等基質中分離出來,足以說明該菌在自然環境中存在的廣泛性,應引起足夠重視。

目前,化學殺菌劑種類繁多,化學防治仍是防治各種植物病害最有效的手段之一。有研究表明,通過藥劑混配可以使藥效提升、毒力增大。另一方面可以降低藥液使用量和使用次數[29]。但現有研究對高粱附球菌的化學抑制研究較少且不深入。王晗等[30]報道了7種殺菌劑對高粱附球菌菌絲的生長抑制情況,表明在殺菌劑質量濃度為300 mg/L時,苯醚甲環唑、戊唑醇和異菌脲等3種供試殺菌劑對高粱附球菌的抑制率分別達到100.0%、97.7%和98.5%;當殺菌劑終質量濃度達到1 mg/L時,噁霜·錳鋅、戊唑醇、精甲霜·錳鋅、異菌脲、苯醚甲環唑等5種供試殺菌劑可以完全抑制病原菌在PDA培養基上的生長。苯醚甲環唑對高粱附球菌較高的抑制性與本研究結果一致。曾慧蘭等[31]的室內篩選結果表明,啶酰菌胺對高粱附球菌的抑制作用最強,其次是咯菌腈和嘧菌環胺,EC50值分別達到0.011、0.671、0.966 mg/L;其中嘧霉胺的效果最差,EC50為2.168 mg/L,本研究結果同樣表明,咯菌腈對高梁附球菌的抑制效果最佳,其次為咪鮮胺、氟硅唑等唑類殺菌劑。Li等[32]報道高粱附球菌和其它4種病原菌相互作用引發楊梅枝枯病;室內殺菌劑篩選的結果表明,咪鮮胺(銅鹽)是田間應用防效最好的殺菌劑,其次是吡唑醚菌酯、15%苯醚甲環唑+15%丙環唑、苯醚甲環唑和腈菌唑。張艷婷[33]發現氟啶胺與解淀粉芽孢桿菌LAJ5按3∶7比例混配后,對高粱附球菌引起的草莓莖基腐病的防治起到明顯增效作用。段寶忠等[34]用嘧菌酯、多菌靈和三唑酮等內吸性殺菌劑與代森錳鋅等保護性殺菌劑進行混配來防治由高粱附球菌引起的滇重樓葉斑病,可以對其產生較好的防治效果?，F有對抑制高粱附球菌的混配殺菌劑研究較少,但從已有的研究結果可以看出,殺菌劑混配使用可以促使藥效得到進一步的提升。本試驗結果表明麥角甾醇生物合成抑制劑氟硅唑和多作用位點保護劑克菌丹混配比例為6∶4時毒性比率達到最高,對高粱附球菌的抑制效果也最好,其次為麥角甾醇生物合成抑制劑咪鮮胺和信號轉換抑制劑咯菌腈混配比例為3∶7時毒性比率可達到1.34?？梢酝茰y不同作用機制的殺菌劑在混合施用時攻擊病原菌多個位點,從而使病菌對藥劑的敏感性增強,表現出較為顯著的增效結果。但由于室內環境與田間存在較大差異,下一步可通過盆栽和大田試驗進一步驗證研究所得結果的可靠性。