玉米田常用除草剂对主要土传病害病原菌生长的影响

李婉莹+姚远+高增贵+等

摘要：采用室内生物测定方法，研究玉米主要土传病害病原菌立枯丝核菌（Rhizoctonia solani Khn）和禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）菌株在含有5种除草剂的PDA平板培养基上的生长情况。结果表明，5种除草剂对立枯丝核菌菌丝生长影响不同，乙草胺和2，4-D丁酯均有抑制作用，乙草胺抑制作用显著，抑制率在50%以上；而莠去津、烟嘧磺隆和硝磺草酮除了对菌株R-34有抑制作用外，对其他菌株都有促进作用。5种除草剂对禾谷镰孢菌菌丝生长的影响主要以抑制作用为主，抑制效果为乙草胺>2，4-D丁酯>莠去津≈烟嘧磺隆≈硝磺草酮，莠去津、烟嘧磺隆和硝磺草酮对其菌丝生长抑制作用不明显。研究结果为进一步研究除草剂对玉米土传病害的影响提供了理论依据。

关键词：玉米；除草剂；土传病害；病原菌

中图分类号： S435.131文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）06-0137-03

收稿日期：2014-01-21

基金项目：国家科技支撑计划（编号：2013BAD07B03）；公益性行业（农业）科研专项（编号：201203098、201303016）。

作者简介：李婉莹（1988—），女，辽宁沈阳人，硕士研究生，主要从事玉米病害研究。Email：liwanying2013@sina.com。

通信作者：高增贵，博士，研究员，主要从事玉米病害和蔬菜病害生物防治等研究。Email：gaozenggui@sina.com。玉米是我国主要的粮食作物，种植面积及产量居世界第二位，仅次于美国。随着我国经济的不断发展，玉米已由粮食作物逐渐转变为工业原料，如今玉米已经发展成为集粮食、饲料和工业原料为一身的重要谷类作物[1]。玉米生长期正值杂草生长旺季，草害面积可达玉米种植面积的90%以上[2]，玉米田杂草种类繁多，与玉米竞争水分、肥料、空间等，导致玉米减产，品质下降[3]。随着现代农业技术的不断推广与应用，农业劳动力的大力转移，化学除草剂被广泛使用，除草剂在全国施用量以及施用面积均超过了杀菌剂和杀虫剂的总和[4-5]。在农田中连续施用化学除草剂可使田间杂草数量明显减少[6]。化学除草剂的大剂量使用与持效期较长等因素导致除草剂残留在土壤中或淋溶到水中，从环境保护和农业可持续发展的方面看，除草剂对农田生物群落的物种组成、分布、多样性以及生态功能产生多种影响[5]。已有研究表明，病原微生物的生长和增殖均直接或间接受到除草剂的影响，从而影响病害的发生程度[7-8]。目前，除草剂对植物病害发生程度影响的研究多集中在水稻病害、小麦病害和大豆病害上[9-11]，而对玉米土传病害发生影响的研究却鲜有报道。

本研究采用室内生物测定的方法，研究莠去津等5种常用除草剂对玉米土传病原菌禾谷镰孢菌和立枯丝核菌菌丝生长的影响，以期明确除草剂对病原菌的作用效果，为除草剂对玉米土传病害发生影响的深入研究提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1菌株立枯丝核菌（Rhizoctonia solani Khn）菌株包括R-34、R-42、R-71、R-77、R-90；禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）菌株包括F-2、F-3、F-4、F-5、F-21，均来自沈阳农业大学植物免疫研究所。

1.1.2除草剂莠去津原药，有效成分大于97%；烟嘧磺隆原药，有效成分大于95%；2，4-D丁酯原药，有效成分大于95%；硝磺草酮原药，有效成分大于95%；乙草胺原药，有效成分大于93%，均购自山东淄博新天地农机公司。

1.2方法

1.2.1莠去津等5种除草剂对玉米纹枯病菌和茎腐病菌菌落生长的影响将供试菌株移至PDA平板培养基上，放置在27 ℃恒温培养箱中培养，立枯丝核菌培养48 h后、禾谷镰孢菌培养4 d后，用直径为9 cm的打孔器，在菌落边缘活性较强的位置打取菌柄备用。在无菌条件下，制备含毒介质培养基，所需药剂浓度分别为莠去津300、600、1 200 mg/L；烟嘧磺隆400、800、1 600 mg/L；2，4-D丁酯300、600、1 200 mg/L；硝磺草酮300、600、1 200 mg/L；乙草胺200、400、800 mg/L。将备用菌柄接种在含毒介质的PDA平板培养基中央，以加入等量无菌水的处理为对照，每处理3次重复，立枯丝核菌、禾谷镰孢菌分别在27 ℃恒温培养箱中培养48 h、4 d后，用十字交叉法测量菌落直径，计算抑菌率。

抑菌率=对照菌落直径-处理菌落直径对照菌落直径×100%

1.2.2数据分析试验数据采用Microsoft Office Excel和SPSS进行统计分析。

2结果与分析

2.1不同除草剂对立枯丝核菌菌丝生长的影响

莠去津、烟嘧磺隆、2，4-D丁酯、硝磺草酮及乙草胺5种玉米田常用除草剂对不同玉米纹枯病致病菌菌丝生长影响明显不同，培养基中除草剂含量也对菌丝生长有显著影响。在一定浓度下，某些除草剂能促进菌丝生长，某些则抑制菌丝生长，说明不同菌株对除草剂的敏感性不同。

5种除草剂都抑制菌株R-34菌丝的生长，以乙草胺抑制作用最大，乙草胺浓度为800 mg/L时，抑菌率高达6894%；以下依次是2，4-D丁酯、硝磺草酮、烟嘧磺隆和莠去津。对菌丝生长抑制作用大的乙草胺、2，4-D、硝磺草酮抑制效果基本不受除草剂浓度的影响，低浓度下就有明显的抑制作用，抑制作用小的莠去津、烟嘧磺隆作用效果随浓度增加而有所增大。

5种除草剂对其余4株立枯丝核菌菌丝的生长有的起促进作用，有的起抑制作用，而且除草剂浓度不同产生的作用不同。低浓度的莠去津、烟嘧磺隆与常量硝磺草酮对菌株R-42、R-71、R-77和R-90菌丝生长有促进作用；而乙草胺和2，4-D丁酯则均表现为抑制作用，乙草胺抑制作用显著，抑制率都在50%以上。低浓度莠去津对菌株R-77菌丝生长的促进作用，烟嘧磺隆、硝磺草酮分别对菌株R-77、R-71菌丝生长的促进作用最为显著，表明菌株R-71和R-77有可能能够利用莠去津、烟嘧磺隆和硝磺草酮使生长得到促进。表1不同除草剂对立枯丝核菌菌丝生长的影响

除草剂

种类使用剂量

（mg/L）R-34R-42R-71R-77R-90菌落直径

（cm）抑菌率

（%）菌落直径

（cm）抑菌率

（%）菌落直径

（cm）抑菌率

（%）菌落直径

（cm）抑菌率

（%）菌落直径

（cm）抑菌率

（%）CK2.93±0.28a3.83±0.73ab 4.23±0.63bcd2.08±0.58cd2.02±0.64bcd莠去津3002.90±0.56a1.023.93±0.25ab-2.614.42±0.64bcd-4.492.52±0.19bc-21.152.23±0.10b-10.406002.78±0.29ab5.123.90±0.09ab-1.834.00±0.00cd5.442.23±0.19bcd-7.212.17±0.20b-7.431 2002.43±0.08bc17.063.50±0.13b8.623.60±0.40d14.892.48±0.36bc-19.232.10±0.13bc-3.96烟嘧磺隆4002.77±0.13ab5.804.25±0.05a-10.974.97±0.64b-17.493.05±0.55a-46.632.38±0.15b-17.828002.70±0.18ab7.853.97±0.28ab-3.665.88±0.48a-39.012.67±0.50ab-28.372.28±0.23b-12.871 6002.37±0.12bc19.453.60±0.05b6.004.57±1.00bc-8.041.83±0.19de12.022.02±0.03bcd0.002，4-D丁酯3002.53±0.33abc13.653.83±0.16ab0.002.48±0.64e41.371.820.41de12.501.70±0.10de15.846002.57±0.03abc12.633.57±0.08b6.792.52±0.29e40.431.48±0.25e28.851.68±0.18de16.831 2002.20±0.13cd34.912.28±0.25c40.472.18±0.47e48.461.33±0.14ef36.061.58±0.10ef21.78硝磺草酮3002.78±0.03ab5.123.62±0.25b5.486.02±0.60a-42.322.15±0.18bcd-3.372.68±0.15a-32.676002.20±0.23cd24.914.10±0.13a-7.054.85±0.10bc-14.662.17±0.21bcd-4.332.57±0.13a-27.231 2002.43±0.10bc17.063.83±0.13ab0.006.02±0.60a-42.322.33±0.05bcd-12.021.88±0.10cde6.93乙草胺2000.98±0.03e66.551.23±0.10d67.890.93±0.03f78.010.90±0.00f56.730.93±0.03g53.964001.23±0.36e58.021.38±0.28d63.970.95±0.05f77.540.90±0.00f56.730.93±0.03g53.968000.92±0.03e68.941.12±0.03d70.760.98±0.03f76.830.93±0.06f55.290.95±0.05g52.97注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。表2同。表中数据为“平均数±标准差”。

2.2不同除草剂对禾谷镰孢菌菌丝生长的影响

5种除草剂对禾谷镰孢菌菌丝生长主要以抑制作用为主，即使烟嘧磺隆和硝磺草酮对个别菌株的生长有一定的促进作用，但促进作用很小都没有超过2%。其中乙草胺对菌丝生长的抑制作用最强，对菌丝生长的抑制率在40%以上，以400 mg/L乙草胺对各菌株菌丝生长的抑制作用最大，在田间正常用量的乙草胺对禾谷镰孢菌菌丝生长抑制作用最明显，乙草胺对菌株F-2作用抑菌率达到最高值为6677%；2，4-D丁酯的抑制作用次之，但对于F-4和 F-21 等2株菌抑制作用不大；莠去津、烟嘧磺隆和硝磺草酮对禾谷镰孢菌菌丝生长抑制作用最不显著，抑菌率均在15%以下，而 400 mg/L烟嘧磺隆和300、600、1 200 mg/L硝磺草酮对 F-4 菌株菌丝生长起促进作用，300 mg/L硝磺草酮对 F-5 也有促进作用。

研究结果表明，5种除草剂对不同玉米病害病原菌的菌丝生长作用不同，不同菌株对不同除草剂的敏感性不同，有的菌株生长得到促进作用，有的则受到抑制。

3讨论

除草剂主要用来消灭或控制杂草生长，化学除草剂的使用为人类带来巨大的经济效益，但对植物病害发生也产生一定的影响。除草剂对植物病原菌菌丝体的营养生长、产孢能表2不同除草剂对禾谷镰孢菌菌丝生长的影响

除草剂种类使用剂量

（mg/L）F-2F-3F-4F-5F-21菌落直径

（cm）抑菌率

（%）菌落直径

（cm）抑菌率

（%）菌落直径

（cm）抑菌率

（%）菌落直径

（cm）抑菌率

（%）菌落直径

（cm）抑菌率

（%）CK6.62±0.13a6.98±0.16a6.45±0.25ab6.50±0.24a6.22±0.33a莠去津3006.28±0.16ab5.146.70±0.23ab4.016.37±0.33ab1.245.95±0.35ab8.465.57±0.13a10.456005.88±0.21bc11.186.35±0.10bcd9.036.38±0.15ab1.096.20±0.09a4.625.62±0.32a9.651 2006.05±0.13b8.616.53±0.38abc6.456.32±0.30ab2.026.08±0.12a6.465.65±0.28a9.16烟嘧磺隆4006.28±0.12ab5.146.58±0.29abc5.736.50±0.15ab-0.786.42±0.32a1.235.97±0.42a4.028006.34±0.19ab4.236.60±0.18abc5.446.30±0.18ab2.336.32±0.20a2.775.87±0.33a5.631 6006.23±0.03ab5.896.60±0.10abc5.446.37±0.08ab1.246.23±0.28a4.155.62±0.38a9.652，4-D丁酯3005.40±0.20cd18.436.00±0.44de14.046.32±0.38ab2.025.33±0.36c18.005.68±0.81a8.686004.88±0.47e26.286.42±0.50bcd8.036.28±0.03ab2.645.52±0.32bc15.085.65±0.15a9.161 2005.05±0.88de23.715.57±0.69e20.206.05±0.38ab6.204.58±0.67d29.544.52±0.56b27.33硝磺草酮3005.85±0.25bc11.636.68±0.28ab4.296.57±0.24a-1.866.52±0.23a-0.315.73±0.29a7.886006.40±0.13ab3.326.63±0.16abc5.016.48±0.17ab-0.476.50±0.13a0.006.10±0.23a1.931 2005.92±0.15bc10.576.02±0.50cde13.756.47±0.44ab-0.315.97±0.14ab8.155.60±0.66a9.97乙草胺2003.67±0.15f44.563.50±0.05f49.863.28±0.12c49.153.10±0.23e52.313.40±0.57c45.344002.20±0.23g66.772.55±0.17g63.472.33±0.13d63.882.58±0.10f60.312.75±0.22c55.798002.60±0.00g60.732.80±0.05g59.892.88±0.25c55.352.67±0.13ef58.922.87±0.29c53.86

力、孢子萌发、菌核萌发、代谢水平都产生影响[12-14]。de Macedo等报道，1 mg/L氟乐灵和敌草隆等除草剂对棉花枯萎病菌的生长产生抑制作用[15]。Kim等报道低于推荐剂量下的哌草磷抑制了稻瘟病菌分生孢子的萌发，抑菌率达到40%[16]。游景茂等报道，精禾草克和乙草胺对核盘菌菌丝生长和菌核萌发具有显著的抑制作用[17]。Sumner等研究表明，二甲戊乐灵和异丙甲草胺在室内条件下能促进立枯丝核菌生长，促进根腐病的发生[18]。

本研究结果表明，在离体条件下不同作用机制和不同化学结构的除草剂对玉米纹枯病和茎腐病菌丝生长影响不同，三氮苯类除草剂莠去津和磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆对立枯丝核菌和禾谷镰孢菌菌丝生长影响不显著；而三酮类除草剂硝磺草酮对立枯丝核菌菌丝生长产生较强的促进作用，对禾谷镰孢菌菌丝生长作用不明显。酰胺类除草剂乙草胺和苯氧羧酸类除草剂2，4-D丁酯对菌丝生长有抑制作用，1200 mg/L 2，4-D丁酯的抑菌率在30%左右，在低浓度乙草胺处理下抑菌率可达45%左右，高浓度乙草胺作用下抑菌率在50%以上。可见不同除草剂对玉米立枯丝核菌和禾谷镰孢菌的影响不同，说明立枯丝核菌和禾谷镰孢菌对不同除草剂的敏感性不同。本试验在离体条件下，就莠去津等5种除草剂对玉米土传病原菌的影响进行了研究，有待进一步田间试验验证，以便为玉米田杂草防除和主要土传病害的有效控制提供理论依据。

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力、孢子萌发、菌核萌发、代谢水平都产生影响[12-14]。de Macedo等报道，1 mg/L氟乐灵和敌草隆等除草剂对棉花枯萎病菌的生长产生抑制作用[15]。Kim等报道低于推荐剂量下的哌草磷抑制了稻瘟病菌分生孢子的萌发，抑菌率达到40%[16]。游景茂等报道，精禾草克和乙草胺对核盘菌菌丝生长和菌核萌发具有显著的抑制作用[17]。Sumner等研究表明，二甲戊乐灵和异丙甲草胺在室内条件下能促进立枯丝核菌生长，促进根腐病的发生[18]。

本研究结果表明，在离体条件下不同作用机制和不同化学结构的除草剂对玉米纹枯病和茎腐病菌丝生长影响不同，三氮苯类除草剂莠去津和磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆对立枯丝核菌和禾谷镰孢菌菌丝生长影响不显著；而三酮类除草剂硝磺草酮对立枯丝核菌菌丝生长产生较强的促进作用，对禾谷镰孢菌菌丝生长作用不明显。酰胺类除草剂乙草胺和苯氧羧酸类除草剂2，4-D丁酯对菌丝生长有抑制作用，1200 mg/L 2，4-D丁酯的抑菌率在30%左右，在低浓度乙草胺处理下抑菌率可达45%左右，高浓度乙草胺作用下抑菌率在50%以上。可见不同除草剂对玉米立枯丝核菌和禾谷镰孢菌的影响不同，说明立枯丝核菌和禾谷镰孢菌对不同除草剂的敏感性不同。本试验在离体条件下，就莠去津等5种除草剂对玉米土传病原菌的影响进行了研究，有待进一步田间试验验证，以便为玉米田杂草防除和主要土传病害的有效控制提供理论依据。

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力、孢子萌发、菌核萌发、代谢水平都产生影响[12-14]。de Macedo等报道，1 mg/L氟乐灵和敌草隆等除草剂对棉花枯萎病菌的生长产生抑制作用[15]。Kim等报道低于推荐剂量下的哌草磷抑制了稻瘟病菌分生孢子的萌发，抑菌率达到40%[16]。游景茂等报道，精禾草克和乙草胺对核盘菌菌丝生长和菌核萌发具有显著的抑制作用[17]。Sumner等研究表明，二甲戊乐灵和异丙甲草胺在室内条件下能促进立枯丝核菌生长，促进根腐病的发生[18]。

本研究结果表明，在离体条件下不同作用机制和不同化学结构的除草剂对玉米纹枯病和茎腐病菌丝生长影响不同，三氮苯类除草剂莠去津和磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆对立枯丝核菌和禾谷镰孢菌菌丝生长影响不显著；而三酮类除草剂硝磺草酮对立枯丝核菌菌丝生长产生较强的促进作用，对禾谷镰孢菌菌丝生长作用不明显。酰胺类除草剂乙草胺和苯氧羧酸类除草剂2，4-D丁酯对菌丝生长有抑制作用，1200 mg/L 2，4-D丁酯的抑菌率在30%左右，在低浓度乙草胺处理下抑菌率可达45%左右，高浓度乙草胺作用下抑菌率在50%以上。可见不同除草剂对玉米立枯丝核菌和禾谷镰孢菌的影响不同，说明立枯丝核菌和禾谷镰孢菌对不同除草剂的敏感性不同。本试验在离体条件下，就莠去津等5种除草剂对玉米土传病原菌的影响进行了研究，有待进一步田间试验验证，以便为玉米田杂草防除和主要土传病害的有效控制提供理论依据。

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