胺苯吡菌酮和叶菌唑混配对5种花卉病菌的联合毒力研究
2016-09-12刘润强王清峻曹前辉
刘润强,王清峻,曹前辉
(1.河南科技学院 资源与环境学院, 河南新乡 453003;2.河南淇林园林科技有限公司,郑州 450045;3.河南省辉县农业局, 河南辉县 453600)
胺苯吡菌酮和叶菌唑混配对5种花卉病菌的联合毒力研究
刘润强1,王清峻2,曹前辉3
(1.河南科技学院 资源与环境学院, 河南新乡453003;2.河南淇林园林科技有限公司,郑州450045;3.河南省辉县农业局, 河南辉县453600)
为寻求防治花卉病害的高效、低毒杀菌剂,采用室内毒力测定方法,以玫瑰锈病菌、文竹叶斑病菌、郁金香灰霉病菌、菊花褐斑病菌和茶花炭疽病菌为测试菌株,研究胺苯吡菌酮和叶菌唑混配对5种花卉病害的联合毒力作用。结果显示:当叶菌唑和胺苯吡菌酮的混配比例为5∶1时,对玫瑰锈病菌的共毒系数为188.16;混配比例为10∶1时,对文竹叶斑病菌的共毒系数为198.07;混配比例为1∶1时,对郁金香灰霉病菌的共毒系数为190.29,对菊花褐斑病菌的共毒系数为192.55;混配比例为3∶1时,对茶花炭疽病菌的共毒系数为200.04。表明胺苯吡菌酮和叶菌唑按适当比例混配对此5种花卉病原菌菌丝和孢子具有明显抑制作用。
胺苯吡菌酮;叶菌唑;玫瑰锈病菌;文竹叶斑病菌;郁金香灰霉病菌;菊花褐斑病菌;茶花炭疽病菌;联合毒力
随着经济的发展,环境绿化、美化的进程加快,对以观赏为目的的花卉需求量日益增大,花卉生产已经形成产业,遍布大江南北。然而花卉作为一种观赏产品,一旦感染病害,严重影响花卉的产量和商品价值,易造成较大的经济损失。目前,对于花卉病害的防治主要采取“预防为主、防治为辅”,而防治时大多以化学药剂为主[1-2]。而今国内用于防治花卉病害的化学药剂较少,绝大多数为单剂,且很大部分效果并不理想,有部分药剂已经产生了很强的抗药性[3]。选择高效低毒广谱的杀菌剂已成花卉种植的当务之急。
胺苯吡菌酮(Fenpyrazamine,CAS号473798-59-3)是日本住友化学株式会社研发的吡啶杂环类新型杀菌剂,具有新颖化学结构,能迅速渗入作物体内,对感染的真菌能快速发挥药效,试验表明胺苯吡菌酮对核盘菌、链核盘菌和假尾孢菌等均表现高活性[4]。主要用于防治保护地作物的灰霉病[5]。其作用机制是抑制真菌麦角甾醇生物合成,可抑制菌丝生长、孢子萌发和花粉管生长。另外,胺苯吡菌酮对哺乳类动物安全,在环境中能迅速降解,可在多种作物采收前应用[6]。叶菌唑(Metconazole,CAS号125116-23-6)是20世纪90年代开发的一种三唑类杀菌剂,作用机制是抑制麦角甾醇生物合成中C-14脱甲基化酶细胞色素P45014DM,导致麦角甾醇明显减少并引起24-亚甲基二羟基羊毛甾醇的积累,使菌体细胞膜功能受到破坏而发挥作用,具有保护、治疗和铲除作用[7-8]。虽然作用机制与其他三唑类杀菌剂一样,但活性谱差别较大,被广泛用于由子囊菌、担子菌、半知菌等真菌引起的多种真菌病害的防治,且活性极佳,田间施用对谷类作物壳针孢、镰孢霉和柄锈菌植病有卓越效果,同传统杀菌剂相比,剂量极低但防治植物病害范围却很广[9-10]。
实践证明,化学农药单剂的长期使用极易出现抗性问题,导致用量不断加大,抗药性风险增加,不利于环境生态安全。寻求科学、合理的农药复配,是解决这一问题较好的办法。将胺苯吡菌酮和叶菌唑进行复配,达到协同增效的作用,提高胺苯吡菌酮和叶菌唑的应用范围和对不同病原菌的防治效力。本试验测定这2种药剂混配对玫瑰锈病菌等5种花卉病菌的联合毒力,旨在明确两者不同比例混配对5种常见花卉病原菌的增效作用,筛选出最佳配比,为2种药剂在花卉上的实际混配应用提供基础数据。
1 材料与方法
1.1供试药剂
胺苯吡菌酮(Fenpyrazamine,标准品),由成都思天德生物科技有限公司提供; 95% 叶菌唑原药(Metconazole,技术级原药),由辽宁春华药业科技股份有限公司提供。
1.2供试菌株
玫瑰锈病菌[Phragmidiummucronatum(Pers.) Schl.]、文竹叶斑菌(RamulariaasparagiZ.Y. Zhang et W.Q. Chen)、郁金香灰霉病菌(BotrytistulipaeLind)、菊花褐斑病菌(Septoriachrysan-themiindiciBubak et Kabat)和茶花炭疽病菌(Camelliajapoica)均由河南科技学院植物病理实验室采集、分离、鉴定并提供。
1.3试验方法
1.3.1单剂抑制作用测定文竹叶斑病菌、郁金香灰霉病菌、菊花褐斑病菌和茶花炭疽病菌参照《农药室内生物测定试验准则 NY/T 1156.2-2006》[11],采用含药培养基生长速率法进行测定。试验前,菌株在PDA平板培养基中,置于20~25 ℃条件下培养24 h活化,然后转移菌种于斜面培养基上,4 ℃保存备用。确定胺苯吡菌酮和叶菌唑原药药剂的最低抑制质量浓度(Minimal Inhibitory Concentration, MIC)。以MIC为依据将胺苯吡菌酮和叶菌唑原药的乙醇水溶液(体积比为3∶7)配置的母液用无菌水分别配成0.10、0.20、0.40、0.80、1.60、3.20、6.40、12.80 mg/L系列质量浓度梯度,向直径为90 mm灭菌后的培养皿内注入1 mL上述不同质量浓度梯度的待测药液,倒入融化好的(55~65 ℃)PDA 培养基5 mL,混匀,制成含药平板培养基,对照只加等量的无菌水。每个处理重复3次。待平培养基冷凝后于培养基平面接种直径为5 mm 的菌丝饼,置于25 ℃条件下恒温培养6~10 d,用十字交叉法测量菌落直径,计算杀菌剂对病菌菌丝生长的抑制率[12]。抑制率公式为:抑制率=[(对照菌落直径-处理菌落直径)/对照菌落直径]×100%。由处理质量浓度的对数值和相应的抑制几率值求出毒力回归方程,并求出抑制中质量浓度(EC50)及相关系数(r),以上计算是用SAS 6.12统计软件对数据进行分析完成。
玫瑰锈病菌采用孢子萌发法[13]:以胺苯吡菌酮和叶菌唑原药药剂的MIC为参考,分别配置成0.10 mg/L至12.80 mg/L的8个系列浓度梯度,将药剂按质量浓度溶解在PDA培养基中,在载玻片上制成厚度约3 mm的薄片,选取玫瑰锈病发病叶片上24 h内产生的锈菌新鲜夏孢子抖落在载玻片上,然后放入铺有3层湿吸水纸的直径90 mm的培养皿中,盖上皿盖,于20 ℃温箱中培养。每处理重复3次,以无菌水为对照。48 h显微镜下调查孢子萌发情况,每个处理调查3个视野,记录孢子萌发数和孢子总数,每重复调查孢子数不少于300个,计算抑制孢子率。[抑制孢子率=(夏孢子萌发数/调查孢子总数)×100%]、校正抑制率,由处理质量浓度的对数值和相应的抑制几率值求出毒力回归方程,抑制中质量浓度(EC50)及相关系数(r)。
1.3.2混剂联合毒力测定根据单剂毒力测定结果,以单剂胺苯吡菌酮和叶菌唑的有效中浓度EC50为基础,按质量配比进行药剂配制:对玫瑰锈病的配比为1∶15、1∶10、1∶5、1∶1、5∶1、10∶1、15∶1;对文竹叶斑病菌的配比为1∶20、1∶10、1∶5、1∶1、5∶1、10∶1、20∶1;对苹果腐烂病菌的配比为1∶10、1∶5、1∶3、1∶1、3∶1、5∶1、10∶1;对郁金香灰霉病的配比为1∶18、1∶12、1∶6、1∶1、6∶1、12∶1、18∶1;对菊花褐斑病的配比为1∶10、1∶5、1∶3、1∶1、3∶1、5∶1、10∶1。混合药剂的质量浓度梯度设定为0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00 mg/L。按单剂室内毒力测定方法进行测定并求出毒力回归曲线、EC50值及相关系数(r)。根据单剂和混剂的EC50值和Sun等[14]的共毒系数法(co-toxicity coefficient,CTC)评价药剂混用的增效作用和最佳配比,即CTC≤80为拮抗作用,80 2.1胺苯吡菌酮和叶菌唑单剂及复配对玫瑰锈病菌的毒力 叶菌唑、胺苯吡菌酮及其二者不同比例的混配组合对玫瑰锈病菌的毒力测定结果见表1。由表1可知,叶菌唑与胺苯吡菌酮单剂对玫瑰锈病菌的EC50分别为0.14 mg/L和0.662 mg/L。当以1∶15、1∶10、1∶5、1∶1、5∶1、10∶1、和15∶1比例进行混配,其对玫瑰锈病菌均表现增效作用,其中当叶菌唑∶胺苯吡菌酮=5∶1时,共毒系数最大为188.16,表明叶菌唑∶胺苯吡菌酮以5∶1 的比例混合使用时对玫瑰锈病菌的增效作用最明显。综合考虑,叶菌唑与胺苯吡菌酮对玫瑰锈病的防治以1∶15~5∶1复配较好。 表1 叶菌唑与胺苯吡菌酮单剂及复配对玫瑰锈病菌的毒力 2.2胺苯吡菌酮和叶菌唑单剂及复配对文竹叶斑病菌的毒力 叶菌唑、胺苯吡菌酮及其二者不同比例的混配组合对文竹叶斑病菌的毒力测定结果见表2。由表2可知,叶菌唑与胺苯吡菌酮单剂对文竹叶斑病菌的EC50分别为0.67 mg/L和3.36 mg/L。当以1∶20、1∶10、1∶5、1∶1、5∶1、10∶1和20∶1 的比例进行混配,其对文竹叶斑病菌均表现增效作用,其中当叶菌唑∶胺苯吡菌酮=10∶1时,共毒系数最大为198.07,表明叶菌唑∶胺苯吡菌酮以10∶1的比例混合使用时对文竹叶斑病菌的增效作用最明显。综合考虑,叶菌唑与胺苯吡菌酮对文竹叶斑病的防治以1∶10~10∶1复配较好。 2.3胺苯吡菌酮和叶菌唑单剂及复配对郁金香灰霉病菌的毒力 叶菌唑、胺苯吡菌酮及其二者不同比例的混配组合对郁金香灰霉病菌的毒力测定结果见表3。由表3可知,叶菌唑与胺苯吡菌酮单剂对郁金香灰霉病菌的EC50分别为0.47 mg/L和0.19 mg/L。当以1∶18、1∶12、1∶6、1∶1、6∶1、12∶1和18∶1的比例进行混配,其中当叶菌唑∶胺苯吡菌酮=1∶6时,共毒系数最大为190.29。表明,叶菌唑∶胺苯吡菌酮以1∶6的比例混合使用时对郁金香灰霉病菌的增效作用最明显。综合考虑,叶菌唑与胺苯吡菌酮对郁金香灰霉病的防治以1∶12~6∶1复配较好。 2.4胺苯吡菌酮和叶菌唑单剂及复配对菊花褐斑病菌的毒力 叶菌唑、胺苯吡菌酮及其二者不同比例的混配组合对菊花褐斑病菌的毒力测定结果见表4。由表4可知,叶菌唑与胺苯吡菌酮单剂对菊花褐斑病菌的EC50分别为0.23 mg/L和0.75 mg/L。当以1∶9、1∶3、1∶3、1∶1、3∶1、6∶1和9∶1的比例进行混配,其对菊花褐斑病菌表现增效作用,其中当叶菌唑∶胺苯吡菌酮=1∶1时,共毒系数最大为192.55,表明叶菌唑∶胺苯吡菌酮以1∶1的比例混合使用时对菊花褐斑病菌的增效作用最明显。综合考虑,叶菌唑与胺苯吡菌酮对菊花褐斑病的防治以1∶3~6∶1复配较好。 表2 叶菌唑与胺苯吡菌酮单剂及复配对文竹叶斑病菌的毒力 表3 叶菌唑与胺苯吡菌酮单剂及复配对郁金香灰霉病菌的毒力 2.5胺苯吡菌酮和叶菌唑单剂及复配对茶花炭疽病菌的毒力 叶菌唑、胺苯吡菌酮及其二者不同比例的混配组合对茶花炭疽病菌的毒力测定结果见表5。由表5可知,叶菌唑与胺苯吡菌酮单剂对茶花炭疽病菌的EC50分别为0.55 mg/L和1.71 mg/L。当以10∶1、1∶5、1∶3、1∶1、3∶1、5∶1和10∶1比例进行混配,其对茶花炭疽病菌表现增效作用,其中当叶菌唑∶胺苯唑菌酮=3∶1时,共毒系数最大为200.04,表明叶菌唑∶胺苯吡菌酮以3∶1的比例混合使用时对茶花炭疽病菌的增效作用最明显。综合考虑,叶菌唑与胺苯吡菌酮对茶花炭疽病的防治以1∶5~10∶1复配较好。 栽培花卉由于人工栽培环境条件与其自然生长环境有区别,使得其在生理上和外部形态上会发生一定的变化,极易感染许多病害。其中绝大部分病害是由真菌引起的,约占花卉病害种类的70%~80%[15]。简单地采取单一的药剂防治方法难以取得满意的效果。因此,花卉的病害防治必须坚持“防重于治”的方针,发挥综合防治效能,将病害控制在花卉观赏价值允许的水平以内。目前,花卉生产上防治其病害的药剂以甲基硫菌灵、百菌清、代森锰锌等为主,长年的使用已经出现了抗药性[16]。胺苯吡菌酮和叶菌唑为新型广谱型药剂,都能以叶面喷洒方式施药,且在环境中能迅速降解,土壤渗沥性均较小,对哺乳动物毒性小等特点,特别适合在室内温室花卉的种植中使用[17]。虽然二者作用机制相似,但是并不完全相同,叶菌唑施用后内吸输导性不强,其除导致麦角甾醇明显减少并使菌体细胞膜功能受到破坏外,还能抑制或干扰菌体附着胞及吸器的发育、菌丝和孢子的形成,还可致使膜渗漏加剧,从而降低病原菌致病力[18]。而胺苯吡菌酮具有良好的内吸传导性,不仅能降低病害的发病严重度,同时还能降低病菌毒素污染,促进植物转青及增产增收的功效。本研究表明胺苯吡菌酮和叶菌唑按适当比例混配对5种不同花卉病原菌都具有明显的协同增效作用,可以达到降低农药用量、扩大杀菌谱、提高防治效果和治理抗药性的目标,有进一步在花卉上使用研究和推广的价值。但其药剂组合协同增效作用的机制和田间实际防治效果,还有待进一步深入研究。 表4 叶菌唑与胺苯吡菌酮单剂及复配对菊花褐斑病菌的毒力 表5 叶菌唑与胺苯吡菌酮单剂及复配对茶花炭疽病菌的毒力 Reference: [1]丁世民,王新国,庞淑英.温室花卉病虫害的发生特点与可持续控制策略[J].湖北植保,2002(4):17-18. 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Ltd., Zhengzhou450045, China; 3.Huixian Agricultural Bureau of Henan Province,Huixian Henan 453600,China) In order to seek high efficiency and low toxicity fungicide for preventing and controlling the diseases in flowers.The co-toxicity of fenpyrazamine,metconazole and its mixture against rust germs rose,the plaque bacteria Zhuyeshan, tulip gray country bacteria,daisy-chained speckle disease and daisy-chained speckle disease were studied. The co-toxicity of fenpyrazamine/metconazole complex against five species diseases in flowers was studied based on combination toxicity. Bioassay results showed that the co-toxicity cofficient (CTC) against mycelial growth of rust germs rose were 188.16 when ratio of the mixture of fenpyrazamine and metconazole was 5∶1;the CTC against mycelial growth of plaque bacteria Zhuyeshan was 198.07 when the ratio of the mixture was 10∶1; the CTC against mycelial growth of tulip gray country bacteria and daisy-chained speckle disease were 190.29 and 192.55 respectively when the ratio of the mixture was 1∶1 ; CTC against mycelial growth of daisy-chained speckle disease was 200.04 when the ratio of the mixture was 3∶1.The results suggested that fenpyrazamine and metconazole had significant inhibited activity against hyphae and spores of 5 species diseases in flower when mixtures of appropriate ratio were used. Fenpyrazamine; Metconazole; Rust germs rose;Plaque bacteria Zhuyeshan;Tulip gray country bacteria;Daisy-chained speckle disease;Daisy-chained speckle disease; Co-toxicity 2016-02-24Returned2016-04-20 Project for Introducing Talents of Henan Institute of Science and Technology(No. 103010615001); Postdoctoral Fund Project of Henan Province(No.159831). LIU Runqiang,male,lecturer,Ph.D,master supervisor.Research area:pesticide compound and pesticide residue analysis and testing research.E-mail:liurunqiang1983@126.com 2016-02-24 2016-04-20 河南科技学院高层次人才引进启动项目(103010615001);河南省博士后基金(159831)。 刘润强,男,讲师,博士,硕士生导师,主要从事农药复配及农药残留分析检测研究。E-mail:liurunqiang1983@126.com S436.67 A 1004-1389(2016)08-1237-07 网络出版日期:2016-07-14 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20160714.1105.036.html2 结果与分析
3 小结与讨论