“入田”拌种对棉花枯黄萎病的防治效果

张德政，朱荷琴，冯自力，师勇强，冯鸿杰，赵丽红，魏锋，彭军

（棉花生物学国家重点实验室/ 中国农业科学院棉花研究所，河南安阳455000）

我国棉花种植区域集中，导致连作障碍问题突出。土传病原真菌大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）引起的棉花黄萎病和尖孢镰刀菌 （Fusarium oxysporum）引起的棉花枯萎病是连作障碍的主要病害，严重限制我国棉花产业的可持续发展[1]。 棉花黄萎病具有病原菌在土壤中存活时间长、 侵染过程复杂，难以防治的特点。 传统的溴甲烷土壤熏蒸在减轻棉花黄萎病发生的同时，也引起了严重的环境问题，许多国家已禁止在农业中使用[2]。棉花枯萎病也是造成棉花产量和纤维品质下降的主要病害之一，在棉花的整个生育期都能造成伤害，目前以药剂防治为主[3]。

过去30 年间， 许多研究采用非化学技术防治土传病害，例如非寄主轮作、生物熏蒸、土壤厌氧灭菌、利用绿肥和微生物菌剂等。 但是每种方法都有其局限性，例如由于很难改变新疆种植模式和盐碱土壤的限制，非寄主轮作防治棉花枯萎病和黄萎病（合称“枯黄萎病”）并不适合新疆棉区[4]。 在大田条件下，由于异硫氰酸丙烯酯释放量不足，生物熏蒸对土传病害的防治效果通常较低且不稳定[5]。 利用生防菌防治土传病害是可持续农业的重要组成部分；但是目前其在田间应用却非常有限，最大障碍是生防菌在田间土壤中应用涉及复杂的生态学过程，受到土壤中生物与非生物因素的影响，不能充分在植物根际定植和长期存活[6]。

拜耳“入田”种子处理剂是目前我国市场上唯一一款通过干种子包衣防治水稻稻瘟病的产品，在我国登记用于拌种防治水稻恶苗病和早期稻瘟病，可高效防治水稻恶苗病以及分蘖末期前稻瘟病。它是由异噻菌胺和肟菌酯2 种有效成分混配而成。其中：异噻菌胺属于异噻唑类化合物，具有全新的作用机制，不易产生抗性，且与其他杀菌剂没有交互抗性，有很强的植物诱导活性，可以激活植物自身的防卫性抗性反应即系统诱导抗性，增强植物自身免疫力，从而抵御病原菌的入侵，对植物更持久和全面保护[7]。 肟菌酯主要通过阻断真菌线粒体呼吸链电子传递，导致病原菌孢子不能萌发，并可以抑制菌丝生长和孢子产生， 从而达到杀死病原真菌的效果[7]。 拜耳“入田”种子处理剂是否可以有效控制棉花枯黄萎病尚未见报道。 本研究通过大田试验和温室试验分别研究了“入田”对棉花黄萎病和枯萎病的控制作用， 以期为棉花枯黄萎病的综合防治提供技术支撑， 为棉花产业节本增效提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验药剂为“入田”种子处理剂（拜耳作物科学（中国）有限公司生产）；对照药剂为含活芽孢1.0×109g－1的枯草芽孢杆菌（保定市科绿丰生化科技有限公司生产，市售）[8]。 供试棉花品种为冀棉11（感枯萎病）和鲁棉研21（耐黄萎病）。

1.2 试验地点

枯萎病药效试验于标准化温室进行，通风透光好。黄萎病药效试验地点选择在中国农业科学院棉花研究所试验农场（河南省安阳县），棉花种植与管理与常规大田相同， 试验过程中不进行病害防治，不使用任何植物生长调节剂。

1.3 试验设计

试验共设4 个处理，包括2 个“入田”种子处理剂处理[处理1，10 mL·kg－1（以种子质量计，下同）；处理2，20 mL·kg－1]、1 个药剂对照处理 [处理3(CK1） 为100 mL·kg－1的枯草芽孢杆菌可湿性粉剂][8]和1 个空白对照（CK2）。

1.4 试验方法

棉籽播种前，用适量的水将种子湿润，将药剂加入种子充分搅拌， 使药剂均匀地包裹在种子表面，处理的种子晾干后，即可播种。

棉花枯萎病药效试验在温室中进行， 供试棉花品种为冀棉11。 试验时将枯萎病菌（7 号小种）在玉米沙粒培养基上扩繁， 待枯萎病菌的菌丝布满后，取出培养物，自然风干备用。 将沙壤土过筛后，和泥炭土、沙子分别湿热灭菌30 min，按3∶1∶1 混匀称量，加入总干质量0.8%的枯萎病菌玉米沙粒培养物，混合均匀制作营养钵。 试验包括4个处理，每个处理60 钵，每钵播种8～10 粒，留苗3～5 株。 试验设置4 次重复。 枯萎病分级采用国家标准[9]进行，在播种后20 d 和25 d 时各调查一次，计算病情指数（简称“病指”）及防治效果（简称“防效”）。

计算方法：病情指数＝Σ（各级病株数×相应病级数值）/（调查总株数×4）×100；防治效果（%）＝（空白对照病情指数－处理病情指数）/ 空白对照病情指数×100。

棉花黄萎病药效试验在田间进行，供试棉花品种为鲁棉研21，试验地中等肥力、沙壤，有机质含量0.85%，土地平整，多年连续种植棉花，黄萎病中等发生。 试验包括4 个处理，4 次重复，每个试验小区面积32 m2，采用随机区组排列，于2019 年5 月13 日播种，播种量为脱绒棉籽37.5 kg·hm－2，每个小区定苗约70 株。黄萎病调查按照《农药田间药效试验准则（二）》规定的分级标准[10]进行，在播种后90 d 和105 d 各调查一次，计算病情指数及防治效果，计算方法同上。

1.5 统计分析

数据采用SPSS（V22.0）软件进行重复试验平均值比较和方差分析， 差异显著性分析采用Tukey’s HSD 测验进行。

2 结果与分析

2.1 “入田”拌种对棉花枯萎病的防治效果

温室播种后20 d 时，对照处理冀棉11 的枯萎病发病率达到57.4%，病情指数达到37.9（表1）。“入田”10 mL·kg－1种子处理的防治效果最好（55.4%），显著高于“入田”20 mL·kg－1种子处理（49.2%）和药剂对照（50.2%）（P＜0.05）（表1）。 此后，棉花枯萎病发展迅速，到播种后25 d，冀棉11的发病率已达到75.7%， 病情指数达到67.6 （表1）。此时，“入田”10 mL·kg－1种子处理的防治效果仍为最佳（36.1%），显著高于“入田”20 mL·kg－1种子处理（29.0%）和药剂对照（32.7%）（P＜0.05）（表1）。 “入田”20 mL·kg－1种子处理在播种后20 d时的防治效果与药剂对照处理无显著差异， 但是在播种后25 d 时的防治效果显著低于药剂对照（P＜0.05）。

2.2 “入田”拌种对棉花黄萎病的防治效果

大田播种后90 d 时，鲁棉研21（空白对照）的黄萎病发病率达到83.4%，病情指数达到45.2（表2）。 此时与空白对照相比，“入田”种子处理剂可显著减轻黄萎病；20 mL·kg－1种子处理的防治效果为47.4%， 显著高于 “入田”10 mL·kg－1种子处理（28.1%）和药剂对照（31.4%）（P＜0.05）（表2）。 播种后105 d， 空白对照黄萎病病情指数达到60.9，“入田” 种子处理剂的防治效果较播种后90 d 有所下降，但是“入田”20 mL·kg－1种子处理的防治效果（26.3%）仍然显著高于其10 mL·kg－1种子处理（22.1%）和药剂对照（21.1%）（P＜0.05）。10 mL·kg－1“入田”种子处理剂处理在播种后90 d和105 d 的防治效果均与药剂对照处理无显著性差异。

表1 “入田”种子处理剂防治棉花枯萎病试验结果

表2 “入田”种子处理剂防治棉花黄萎病试验结果

3 讨论与结论

棉花枯黄萎病作为世界各产棉国最严重的2种土传病害，在绝大部分棉区混合发生，成为制约棉花产量和纤维品质的重要限制因子[11]。 种子处理是防治土传病害比较经济、有效的措施，药剂浸种作为防治棉花种传和土传病害的传统方式，对此类病害可起到很好的防治作用。 蒋俊武[12]采用宁南霉素拌种＋喷施防治棉花枯黄萎病效果显著，对黄萎病的防治效果高达87.5%。 刘铨义等[13]研究发现用S- 诱抗素、S- 诱抗素和捷安肽素的溶合液拌种均能在一定程度上提高棉花的抗病性。

“入田” 作为拜耳开发的新一代全新作用机理的水稻杀菌种子处理剂，能够有效防控播种到分蘖末期的水稻稻瘟病和恶苗病 （防治效果达99%～100%），对水稻安全，无药害及其他不良影响，且具有显著的增产作用[14-16]。 然而拜耳“入田”种子处理剂目前只在水稻上有应用，在其他作物上尚无应用报道。但其中的有效成分异噻菌胺作为水稻杀真菌剂被开发以后，陆续有很多文献都报道了它与其他农药复配使用的效果[17]。Dahmen 等[18-19]将异噻菌胺分别与13 种杀菌剂混合使用后发现， 混合药物的杀菌效果明显高于其单剂使用，具有优良的杀真菌活性，可用于防治植物真菌病害，尤其适合用于防治水稻和谷物病害。 Sakuma 等[20]发现将异噻菌胺和氟虫腈或乙虫腈混合使用，在防治水稻昆虫的同时，还能极好地促进水稻秧苗根部的生长。

Assmann 等[21]报道将异噻菌胺和新烟碱类杀虫剂复配使用， 不仅能防治植物上致病真菌和害虫，增强化合物作用谱的协同作用，还能增强药效和增加对真菌的持效性。 另一有效成分肟菌酯是一类甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂， 具有广谱的杀菌活性，广泛应用于水果、蔬菜、小麦、水稻等农作物，对多种真菌性病害具有良好的防效[22]。

本研究进一步评估了“入田”拌种对棉花枯黄萎病的防治效果。 枯萎病药效试验结果显示，播种前采用“入田”进行拌种处理能很好地防治棉花枯萎病，播种后20 d 和25 d，10 mL·kg－1拌种处理的防效分别为55.4%和36.1%。 黄萎病防治结果显示，播种后90 d 和105 d，20 mL·kg－1“入田”拌种处理的防效分别为47.4%和26.3%。 综上，“入田”种子处理剂用于防治棉花枯黄萎病的推荐剂量为10～20 mL·kg－1。