戊唑醇对不同病原菌的抑菌效果
2018-10-30杨士杰占军平
杨士杰,占军平
(1.宜春学院生命科学与资源环境学院,江西 宜春 336000;2.江西新龙生物科技股份有限公司,江西 宜春 336000)
化学农药的频繁与无节制使用,会造成农副产品农药残留污染,对人类身体健康构成潜在威胁;导致病虫草产生抗药性,增加农业生产成本[1]等。因此,科学选用农药、正确使用农药备受人们的关注[2]。
戊唑醇(tebuconazole) 为一种羟乙基三唑衍生物,属三唑类内吸性杀菌剂,是20世纪80年代德国拜耳公司最早开发的一种杀菌剂。20世纪60年代末,德国拜耳公司和比利时Janssen公司报道了1-取代唑类衍生物对植物病原菌的高度抑制活性并开发出系列的N-三苯甲基唑类衍生物后,有关人员对三唑类杀菌剂产生了极大兴趣,并引起了不断关注;之后拜耳公司研发人员还发现三唑类的生物活性可以保持不变或者得到提高,随后相关研究人员合成了具有高效、低毒、广谱等特点的包括戊唑醇在内的三唑类化合物,目前三唑类杀菌剂的产品数量远远超过了以往任何一种杀菌剂[3]。戊唑醇具有保护、治疗、铲除三大功能[4,5],对谷物、果树、蔬菜和其他一些重要经济作物上由担子菌、半知菌和子囊菌引起的主要病害有较好的治疗与铲除作用,而且用量低[6,7]。
许多学者对戊唑醇的田间防病效果进行了研究。王玮等[8]研究表明,43%戊唑醇SC对辣椒菌核病的防治效果优于50%速克灵WP和甲基硫菌灵WP。孔祥英等[9]在小麦上的研究显示,戊唑醇能较好地防治小麦赤霉病,且不干扰小麦的安全生长,可以作为防治小麦病害的替代药物种类。周建辉等[10]发现,用戊唑醇拌种对小麦纹枯病具有明显的防治效果,且药效比较持久,对小麦生长安全。卢方林等[11]采用2%戊唑醇湿拌剂15 g拌小麦种子10 kg的剂量进行了小麦主要病害的防效示范试验,结果显示,对小麦纹枯病、锈病、散黑穗病、全蚀病的防治效果分别为75.79%、63.05%、45.60%和73.60%。王克龙[12]分别在4月23日(小麦锈病发生初期) 和31日2次施药,研究了430 g/L戊唑醇悬浮剂第2次施药后第10天对小麦锈病的防治效果,结果表明,戊唑醇的防效随着施药剂量的增加而逐渐提高,96.75~129.00 g.a.i/hm2剂量处理的防效为92.80%~98.47%,其中,129.00 g.a.i/hm2剂量处理的防效极显著优于其他剂量处理,而96.75和112.9 g.a.i/hm2剂量处理的防效与对照处理(20%三唑酮乳油180 g.a.i/hm2,防效94.13%)差异不显著,且试验剂量条件下均对小麦生长安全。纪祥龙等[13]在花生上的研究结果显示,25%戊唑醇可湿性粉剂可有效控制花生白绢病的发生,明显提高花生产量。张彩萍[14]研究了戊唑醇等4种抗真菌药剂对桑椹菌核病的防治效果,发现430 g/L戊唑醇悬浮剂3 000倍稀释药液对桑椹菌核病的防治效果最好,校正防效可以达到95.74%。刘刚[15]在使用43%戊唑醇SC 2 000倍液和40%氟硅唑EC 6 000倍液等防治采果期枸杞炭疽病时发现,只有戊唑醇药剂符合高效、低残留农药的筛选标准,可用于采果期枸杞炭疽病的防治。
随着戊唑醇使用年份的增长,不少病原菌对其产生了抗药性。为了了解江西省宜春市一些作物主要病害病菌对戊唑醇的敏感性,以辣椒菌核病菌、番茄绵腐病菌和苹果青霉菌为研究对象,测试了戊唑醇的抑菌效果,旨为更好地指导当地农业生产合理、规范地使用农药。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 菌株 2016年在宜春市郊蔬菜种植基地,从感菌核病的辣椒和感绵腐病的番茄上采集病菌样品,在室内进行单孢分离纯化,分别得到辣椒菌核病菌和番茄绵腐病菌的单孢菌株;在水果批发市场,从感青霉菌的苹果上采集病菌样品,在室内进行单孢分离纯化,得到苹果青霉菌的单孢菌株。以上菌株通过斜面(坡度4°) 和滤纸片法,低温(-20℃) 保存在宜春学院植物保护实验室。
1.1.2 药剂和培养基 97%戊唑醇原药:湖北康宝泰精细化工有限公司生产。原药用丙酮溶解,配制成1×104μg/mL的母液,置4℃冰箱中保存,备用。
PDA培养基:马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂15~20 g,蒸馏水 1 000 mL。
1.1.3 仪器及常用器皿 YXQ-LS-50 SII型灭菌器:上海博讯实业有限公司医疗设备厂生产;SW-CJ-2F型双人双面超净工作台:苏州净化设备有限公司生产;250B型生化培养箱:苏州威尔实验用品有限公司生产;BCD-539WT冰箱:青岛海尔股份有限公司生产;ME204G电子天平:梅特勒-托利多仪器-上海有限公司生产;镊子、挑针、打孔器、接种环、电炉、三角瓶、封口膜、直尺等。
1.2 试验方法
1.2.1 含药培养基的制备 取戊唑醇母液,先用少量丙酮溶解,然后用蒸馏水分别稀释成0.01、0.1、1、5、10和100 μg/mL的药液。置于45℃的PDA培养基中,制成梯度含药平板。
1.2.2 抑菌效果的测定 采用菌丝生长速率法[16],测定戊唑醇对番茄绵腐病菌、苹果青霉菌和辣椒菌核病菌的抑制效果。
在新鲜的供试病菌菌落边缘打取直径6 mm的菌饼,接种于含药培养基平板的中央,试验药剂浓度设 0.01、0.1、1、5、10 和 100 μg/mL 计 6 个处理,以不加药剂的培养基平板为空白对照。在23℃黑暗条件下培养72 h,测量菌落直径。根据公式,计算抑菌率:
利用DPS软件,分别求出戊唑醇对番茄绵腐病菌、苹果青霉菌和辣椒菌核病菌的毒力回归方程、相关系数(r)和有效抑制中浓度(EC50)。依据纪明山等[17]的敏感基线值判别菌株的抗性水平,其中,EC50<0.45 μg/mL时为敏感菌株,0.45 μg/mL≤EC50<0.90 μg/mL 时属中抗菌株,EC50≥0.90 μg/mL时为高抗菌株。
2 结果与分析
2.1 戊唑醇对3种病菌菌丝生长的抑制效果
不同浓度的戊唑醇均可抑制病菌菌丝的生长,抑菌率基本随药剂浓度的提高而逐渐提高(图1)。方差分析结果(表1)显示,药剂浓度对抑菌率的影响达到了极显著水平。对不同浓度戊唑醇的抑菌率进行多重比较,结果(表2) 显示,戊唑醇10与100 μg/mL浓度处理的抑菌率差异不显著,但二者指标值均显著>其他浓度处理,其中,与≤1 μg/mL浓度处理的指标值差异均达到了极显著水平。表明戊唑醇使用浓度为10和100 μg/mL时抑菌效果较好,且二者对病菌菌丝生长的抑制效果基本相当。
图1 戊唑醇对番茄绵腐病菌、苹果青霉菌和辣椒菌核病菌的抑菌率Fig.1 The inhibition rate of tebuconazole on the Pythium aphanidermatum,Penicillium sp.and Sclerotinia sclerotiorum
方差分析结果显示,菌种对抑菌率的影响达到了显著水平。表明戊唑醇对番茄绵腐病菌、苹果青霉菌和辣椒菌核病菌的抑制效果存在显著差异。对不同菌种的抑菌率进行多重比较,结果(表3)显示,戊唑醇对苹果青霉菌的抑菌率明显较高,而对辣椒菌核病菌与番茄绵腐病菌的抑菌率差异不显著。
表1 抑菌率的方差分析Table 1 Analysis of variance of inhibition rate
表2 不同浓度间的抑菌率多重比较Table 2 Multiple comparisons of inhibition rate between different concentrations
表3 不同菌种间的抑菌率多重比较Table 3 Multiple comparisons of inhibition rate between different strains
使用浓度为0.01~10 μg/mL时,相同浓度条件下,戊唑醇对苹果青霉菌的抑制效果明显较高,对其他2种病菌的抑菌率比较接近,其中,0.01 μg/mL浓度处理时对苹果青霉菌的抑菌率是番茄绵腐病菌和辣椒菌核病菌的2倍以上,1 μg/mL浓度处理时对3种病菌的抑菌率均>60%;使用浓度为100 μg/mL时,对3种病菌的抑菌率均>90%,表现出明显的抑制作用,其中,对辣椒菌核病菌的抑菌率较高,对其他2种病菌的抑菌率基本相当。
综上分析可以看出,不论是低浓度条件下还是从总体情况看,均表现为戊唑醇对苹果青霉菌的抑制效果最好。
2.2 3种病原菌对戊唑醇的敏感性分析
番茄绵腐病菌、苹果青霉菌和辣椒菌核病菌的EC50为 0.030 0~0.230 0 μg/mL,均<敏感菌株的 EC50(0.455 μg/mL),指标值顺序为苹果青霉菌<番茄绵腐病菌<辣椒菌核病菌(表4)。表明番茄绵腐病菌、苹果青霉菌和辣椒菌核病菌均对戊唑醇敏感,其中,苹果青霉病菌的敏感性更强,而番茄绵腐病菌和辣椒菌核病菌对戊唑醇的敏感性均相对较弱且差异不大。
表4 番茄绵腐病菌、苹果青霉菌和辣椒菌核病菌对戊唑醇的敏感性分析Table 4 Sensitivity analysis of P.aphanidermatum,Penicillium sp.and S.sclerotiorum to tebuconazole
3 结论与讨论
戊唑醇悬浮剂是一种高效、低毒杀菌剂。本研究结果表明,戊唑醇在较低使用浓度(≤10 μg/mL) 时对苹果青霉菌的抑制效果明显优于对辣椒菌核病菌和番茄绵腐病菌的抑制效果,使用浓度为100 μg/mL时对3种病菌菌丝生长均具有明显的抑制效果。
低浓度时戊唑醇对苹果青霉菌的抑制效果优于其他2种病菌,原因之一可能是生产中农民使用戊唑醇防治贮藏期苹果青霉病的次数较少,因此,苹果青霉菌对低浓度的戊唑醇就表现得比较敏感;而用于防治番茄绵腐病和辣椒菌核病的次数相对较多,2种病菌对戊唑醇药剂产生了抗药性,导致番茄绵腐病菌和辣椒菌核病菌对低浓度的戊唑醇敏感性相对下降。
本研究条件下,不同浓度的戊唑醇均对番茄绵腐病菌、辣椒菌核病菌和苹果青霉菌菌丝生长具有抑制作用,其中,对苹果青霉菌的抑菌效果最好。在实际生产中可以选用戊唑醇进行苹果青霉菌的防治,使用浓度10 μg/mL即可产生明显的防治效果。