小麦茎基腐病田间化学防治研究

冯小军，郭海鹏，贺亚红，许 烨，赵小宁，王保通，胡小平，李春莲

(1. 陕西省植物保护工作总站，西安 710003；2. 陕西渭南临渭区农技推广服务中心，陕西渭南 714000；3. 陕西富平县农技中心植保站，陕西富平 711700；4. 西北农林科技大学 植物保护学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室，陕西杨凌 712100；5. 西北农林科技大学 农学院/旱区作物逆境生物学国家重点实验室，陕西杨凌 712100)

茎基腐病(Crown rot)是由多种病原真菌引起的一种世界性土传病害，在世界主要麦类作物种植区均有发生，且近年来呈现出越来越严重的趋势，严重危害世界粮食的安全生产[1]。小麦茎基腐病主要是由镰孢菌(Fusariumspp.)引起的，从小麦分蘖到成熟期均可发生，可使茎基部叶鞘和茎秆变褐，茎节坏死，严重病株早期可致死苗或后期出现白穗，造成空瘪籽粒而影响小麦产量[2]。Sarver等[3]报道有16种或以上的镰孢菌可引起小麦茎基腐病。但由于镰孢菌种群体结构的地域性限制，不同地区的致病优势种有明显差异[4]。如加拿大和澳大利亚致病优势种为假禾谷镰刀菌(F.pseudograminearum)[1,5]；欧洲小麦区的致病优势菌种为黄色镰刀菌(F.culmorum)、燕麦镰刀菌(F.avenaceum)和雪腐叶枯病菌(Microdochiumnivale)[6]；亚洲小麦茎基腐病的优势致病菌主要为禾谷镰刀菌(F.graminearum)和小麦根腐平脐蠕孢(Bipolarissorokiniana)[7]。研究表明，在中国江苏、安徽、河南、河北、山东等冬小麦主产区，引起小麦茎基腐病的镰孢菌主要由亚洲镰刀菌(F.asiaticum)和F.graminearum组成，且以F.asiaticum种群分布为主[8-9]。

近年来，随着小麦赤霉病的大范围流行和土壤耕作制度的改变，土壤中镰孢菌含量不断增加，由多种镰刀菌引起的小麦茎基腐病已经对中国小麦生产造成巨大危害并逐渐引起各地重视。据报道，在中国黄淮麦区的河南和山东大部、河北中南部、安徽北部、江苏北部、山西南部、陕西中东部均有发生，并呈不断蔓延和加重的趋势，对小麦安全生产构成较大威胁[9-11]。2015至2018年，对陕西关中东部麦田茎基腐病的调查发现，由于近年小麦和玉米轮作方式及玉米秸秆还田技术的应用，为茎基腐病原菌提供了适宜的越冬场所，从而导致土壤中残留大量菌源，造成小麦茎基腐病逐年加重。临渭区、富平、蒲城三地某些麦田的白穗率达到30%以上，甚至有的麦田苗期茎基腐病的发生率达到80%，对小麦产量影响很大。然而，由镰孢菌引起的小麦茎基腐病与赤霉病一样，目前尚缺乏有效抗源，大多数种质特别是推广品种表现感病，因而在目前条件下，小麦茎基腐病应采取以农业措施和药剂防治相结合的防治策略，同时加强抗病品种的筛选和培育。为此，进行不同药剂拌种及施药时期和方式对大田生产中的小麦茎基腐病的防治效果研究，以期筛选出对小麦种子萌发安全、促生防病高效的杀菌剂，为小麦茎基腐病的防治提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验地点及供试品种

试验地点分别设置在小麦茎基腐病发病比较严重的陕西渭南市的临渭区官道镇屈家村试验田和富平县流曲镇臧村试验田；供试的小麦品种分别为‘百农207’(临渭区)和‘登封168’(富平县)。

1.2 试验地选择与管理

选择地块平整，排灌方便，地力均匀，小麦茎基腐病常年发生较重的田块作为试验地。前茬作物为玉米，作物生长季节除试验必需药剂外不使用其他任何杀菌剂。其他栽培管理同一般大田。

1.3 试验设计

1.3.1 药剂拌种试验 设置4个处理，包括3种杀菌剂：12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g(陕西上格之路生物科技有限公司)、3%苯醚甲环唑悬浮种衣剂40 mL(先正达(南通)作物保护有限公司)、50%甲基硫菌灵悬浮种衣剂30 mL(陕西上格之路生物科技有限公司)，分别拌种15 kg小麦种子，以清水拌种为对照。每个处理重复3次，共有12个小区，每个小区30 m2，播种量按15 kg/667m2计算，播种期同当地正常播种时间(临渭区为2017年10月27日，富平县为2017年11月4日)。

1.3.2 施药方式试验 采用药剂拌种结合越冬前(12月20日左右)、返青期(3月12日左右)和拔节期(4月8日左右)田间喷雾等施药方式，共设置7个处理，分别为12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+越冬前喷施70%甲基硫菌灵、12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+(越冬前+返青期)分别喷施70%甲基硫菌灵、12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+(越冬前+返青期+拔节期)分别喷施70%甲基硫菌灵、12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+越冬前喷施20%氰烯·己唑醇、12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+(越冬前+返青期)分别喷施20%氰烯·己唑醇、12%苯 醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+(越冬前+返青期+拔节期)分别喷施20%氰烯·己唑醇、对应各时期清水喷雾(对照)。70%甲基硫菌灵喷雾量为50 g/667 m2，20%氰烯·己唑醇喷雾量为 100 g/667 m2。每处理重复3次，共有21个小区，每小区30 m2，播种量按15 kg/667 m2计算，播种期同当地正常播种时间。

1.4 小麦苗期生长情况调查

返青期调查药剂对小麦苗期生长发育的影响。每个小区随机取5个点，每个点调查20株，分别测量单株株高、鲜质量、根质量及根长，观察分析不同药剂处理对小麦苗期生长发育的影响。

1.5 病情分级

在小麦灌浆期，每个小区随机取5个点，每个点取25株，将植株连根挖出，保持根系完整，取回样品在室内进行茎基腐病分级调查，分级标准参照张鹏等[12]的方法。0级：整株无变褐症状；1级：根部有变褐现象；3级：地上部分第一茎节有变褐腐烂现象；5级：地上部分第二茎节有变褐腐烂现象；7级：病斑超过第二茎节，但无白穗；9级：病斑超过第二茎节，有白穗。

1.6 病情指数及防治效果的统计分析

根据以下公式计算不同处理的病情指数及防治效果。

病情指数=∑(各级病株数×病级值)/(调查总株数×发病最重级的病级值)×100；防治效 果=(对照平均病情指数-处理平均病情指数)/对照平均病情指数×100%

2 结果与分析

2.1 不同药剂处理对小麦苗期生长的影响

在富平县和临渭区试验点测定不同药剂拌种对小麦苗期株高、单株鲜质量、单株根质量及根长等性状的影响，结果表明(表1)，不同药剂拌种对苗期株高、单株鲜质量及根质量影响不大。从富平试验点的数据来看，3种药剂拌种能极显著降低苗期根长，但临渭区试验点结果表明，3种药剂拌种对小麦苗期根长有所增加，但根长与对照的差异不明显。苗期(越冬前)喷施70%甲基硫菌灵能增加株高、单株鲜质量及单株根质量(临渭区)，而喷施20%氰烯·己唑醇能降低株高、单株鲜质量及根质量(富平)。总之，药剂拌种和喷施70%甲基硫菌灵或20%氰烯·己唑醇对小麦苗期生长无不良影响，且喷施70%甲基硫菌灵能促进小麦壮苗生根。

表1 不同药剂处理下小麦苗期生长情况Table 1 Effects of different fungicides on the growth of wheat seedling

注：处理1. 12%苯醚·咯·噻虫嗪拌种；2. 3%苯醚甲环唑拌种；3. 50%甲基硫菌灵拌种；4. 12%苯醚·咯·噻虫嗪拌种+喷施70%甲基硫菌灵；5. 12%苯醚·咯·噻虫嗪拌种+喷施20%氰烯·己唑醇。*代表P<0.05的显著性差异水平；**代表P<0.01的显著性差异水平。

Note:the definition of treat code as follows:1, 2, 3 are seed dressing by 12% phenylether thiothiazide, 3% difenoconazole, and 50% thiophonate-methyl, respectively; 4 and 5 are seed dressing by 12% phenylether thiothiazide combining with spraying by 70% thiophonate-methyl and 20% cyanohexazole alcohol respectively. * and ** indicated that the level of significant differencesP<0.05 andP<0.01, respectively.

2.2 不同药剂拌种对小麦各生育期茎基腐病的防治效果

调查不同药剂拌种对小麦茎基腐病的防治效果，结果表明(表2)，12%苯醚·咯·噻虫嗪在两个试验点对茎基腐病的防效分别为40.1%和 45.3%，白穗率分别为7.1%和13.3%，防治效果的提高和白穗率的降低比对照均达到极显著水平；3%苯醚甲环唑在两个试验点的防效分别为0.40%和23.4%，白穗率分别为3.8%和 18.7%；50%甲基硫菌灵在两个试验点的防效分别为42.5%和4.9%，白穗率分别为6.6%和 22.7%。由此可见，3种药剂拌种均能有效防治小麦茎基腐病的发生和降低白穗率，其中12%苯醚·咯·噻虫嗪的防治效果最好，也能有效地降低白穗率。

表2 药剂拌种对小麦茎基腐病的防治效果Table 2 The effects of seed dressing by different fungicides against to wheat crown rot

2.3 小麦不同生长时期田间喷雾对小麦茎基腐病的防治效果

调查12%苯醚·咯·噻虫嗪拌种与70%甲基硫菌灵及20%氰烯·己唑醇不同组合和不同时期田间喷雾对小麦茎基腐病防治效果和白穗率，结果(表3)表明，6种处理在两个试验点对小麦茎基腐病防治效果的提高和白穗率的降低与对照相比均达到极显著水平。在富平试验点，喷施70%甲基硫菌灵的防效为58.6%～71.9%，白穗率为1.2%～2.5%；喷施20%氰烯·己唑醇的防效为70.3%～78.0%，白穗率为0.8%～2.2%。在临渭区试验点，喷施70%甲基硫菌灵的防效为48.4%～80.4%，白穗率为2.7%～9.3%；喷施20%氰烯·己唑醇的防效为63.1%～88.6%，白穗率为2.7%～6.7%。由此可以看出，不同药剂、不同时期喷雾防治茎基腐病的效果不同，喷施20%氰烯·己唑醇的防效较70%甲基硫菌灵好，越冬前和返青期各喷施1次药剂对茎基腐病的防治效果远高于只在越冬期喷施1次的防效，也较越冬前、返青期和拔节期喷雾3次的防效好(图1)。

表3 药剂喷雾时期和喷雾方式对小麦茎基腐病的防治效果Table 3 The effects of spraying stage and mode by different fungicides against wheat crown rot

注：处理1. 12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+越冬前喷70%甲基硫菌灵；2. 12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+(越冬前+返青期)喷70%甲基硫菌灵；3. 12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+(越冬前+返青期+拔节期)喷70%甲基硫菌灵；4. 12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+越冬前喷20%氰烯·己唑醇；5. 12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+(越冬前+返青期)喷20%氰烯·己唑醇；6. 12%苯醚·咯·噻虫嗪200 g拌种+(越冬前+返青期+拔节期喷)20%氰烯·己唑醇。

Note:the definition of treat code as follows:1. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 70% thiophonate-methyl before wintering; 2. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 70% thiophonate-methyl at period of before wintering and seedling establishment; 3. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 70% thiophonate-methyl at period of before wintering, seedling establishment and shooting phase; 4. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 20% cyanohexazole alcohol at period of before wintering; 5. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 20% cyanohexazole alcohol at period of before wintering and seedling establishment; 6. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 20% cyanohexazole alcohol at period of before wintering, seedling establishment and shooting phase.

1. 越冬前 Indicated that the time for spraying was before wintering；2. 越冬前+返青期 Before wintering + seedling establishment；3. 越冬前+返青期+拔节期 Before wintering + seedling establishment + jointing stage, respectively；不同小写字母表示不同时期喷雾的防治效果差异显著 Different lowercase letters show the significance of difference among the spraying stages

图1 不同时期喷雾对小麦茎基腐病的防治效果
Fig.1 The control effects of spraying at different growth stage on wheat crown rot

3 讨 论

在小麦茎基腐病的防治中，种植抗病品种是最经济有效且安全的措施。但是，由于茎基腐病遗传基础复杂，目前缺乏有效的抗源，使得生产上大面积推广的品种大多为感病品种，仅有的抗性品种也表现为抗性不高且不稳定[11]。此外，采用一些农业防治措施，如轮作、改变耕作方式、行间播种、适时播种、合理施肥灌溉等均可有效降低茎基腐病的发生[13-15]，然而，长期的耕作习惯和耕作制度导致这些措施在实际生产中很难得到广泛应用，且有些耕作措施(如秸秆焚烧)也会造成环境污染。因此，当前生产中多采用化学防治的方法来减轻或防止小麦茎基腐病的发生和流行，那么，筛选高效、安全的药剂和经济有效的防治方法是确保小麦不受茎基腐病危害的重要保障。研究表明，戊唑醇、丙环唑、苯醚甲环唑等杀菌剂对镰刀菌具有较好的抑制效果[16]。张鹏等[12]用2%戊唑醇、25%嘧菌酯和多菌灵等对种子进行包衣拌种处理，对小麦茎基腐病的防效较好，并提出小麦播种时药剂拌种可显著降低苗期茎基腐病发病率，返青拔节期茎基部喷药具有更好的防效。王国军等[17]用50%甲基托布津、25%多菌灵和50%苯菌灵在发病初期喷雾，可以有效控制茎基腐病的危害。本研究在2017年试验(试验点科技人员的试验结论)基础上筛选出陕西上格之路生物科技有限公司生产的12%苯醚·咯·噻虫嗪和50%甲基硫菌灵、先正达(南通)作物保护有限公司生产的3%苯醚甲环唑3种对茎基腐病防治效果较好的悬浮种衣剂进行拌种，发现3种药剂对小麦出苗和苗期生长无不良影响，而且能有效防治小麦茎基腐病的发生并降低白穗率，其中12%苯醚·咯·噻虫嗪的防治效果最好，也能有效地降低白穗率。3%苯醚甲环唑和50%甲基硫菌灵在两试验点的防效差异较为明显，这可能是环境和病原菌压力对药效产生一定影响。此外，只有发病级别高的分蘖成穗时会形成白穗，因此，发病指数与白穗率并不一致。在富平试验点，3%苯醚甲环唑防效仅有0.4%，但白穗率由12.6%降至3.8%，表明其可以有效抑制病原菌侵染后的扩展。

小麦茎基腐病是由多种镰刀菌引起的土传病害，病原菌主要以菌丝体的形式存活于土壤中及病株残体上，病原菌一般从根部和茎基部侵入，其侵染点主要在茎基部或根茎部，早期症状与小麦纹枯病和小麦根腐病相似，因而造成小麦茎基腐病早期性状调查及防治难度。为了更有效地防治小麦茎基腐病，本研究采用药剂拌种配合不同时期田间喷雾的防治方式对小麦茎基腐的防治效果进行探究，结果表明相对于单用药剂拌种的防治来说，药剂拌种配合田间喷雾更能有效地防治茎基腐病，且后期白穗率大大降低。另外，不同时期、不同药剂喷雾防治茎基腐病的效果不同，越冬期和返青期叶面各喷施一次药剂对茎基腐病的防治效果最好，白穗率也最低，且叶面喷施20%氰烯·己唑醇的防效较70%甲基硫菌灵更好。由此可以看出，在小麦茎基腐病的药剂防治上宜采取药剂拌种结合早期药剂喷雾的防治方式。同时，本研究明确了最佳喷雾时期为越冬前和返青期，而拔节期喷雾效果不明显，因此，在小麦茎基腐病药剂防治的实际应用中应注重小麦生长早期阶段的防治，这对减少喷雾次数、提高防治效率、降低农药污染，以及对小麦茎基腐病的防控具有实践意义。