防治小麦茎基腐病种衣剂的筛选及全生育期防控效果

纪莉景，王亚娇，栗秋生，李聪聪，肖颖，孙梦伟，孔令晓

（河北省农林科学院植物保护研究所，农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室，河北省有害生物综合防治工程技术研究中心，河北 保定 071000）

小麦茎基腐病又称小麦冠腐病（fusarium crown rot，FCR），是旱地小麦生产中普遍发生且为害严重的土传病害[1]，主要由假禾谷镰刀菌（Fusarium pseudograminearum）引起。该病原菌在小麦整个生长季均可侵染根茎基部引起茎秆变褐腐烂，在小麦抽穗灌浆期受侵染植株遇到干旱胁迫时会形成枯白穗，病穗通常不结实，导致小麦减产。小麦茎基腐病于2012 年在我国首次报道[2]，近年来在我国小麦主产区发生发展迅速。据报道，在河南和河北省部分地区小麦茎基腐病病田率分别高达65.1%和81.4%，严重地块田间白穗率达到31.5%和50.0%[3，4]。该病害已对小麦生产构成严重威胁，亟需进行防控技术研究。

澳大利亚、美国等在抗小麦茎基腐病品种筛选和培育方面已经进行了多年研究，尽管也发现了一些具有部分抗性或耐病的品种（系），但是目前国内外生产上可供利用的抗小麦茎基腐病资源仍然十分有限[5～7]。因此，澳大利亚等现代农业国家在防控小麦茎基腐病时主要采用合理施肥、改变耕作方式、秸秆处理、休耕，以及与油菜、芥菜、鹰嘴豆、高粱轮作等农业措施[8～10]。由于我国的小麦耕作模式与国外有很大区别，因此国外的这些农业防控措施多数在我国并不适用。种子包衣技术是防控作物土传病害简便易行、效果显著的一项关键措施[11]。国内外研究显示，萎锈灵、氯苯嘧啶醇、三唑酮和三唑醇能够抑制小麦茎基腐病菌菌丝生长[12，13]，多菌灵、戊唑醇、苯醚甲环唑、精甲霜灵和敌委丹等种子处理对小麦茎基腐病有一定的防治效果[14～19]。但是这些研究结果多数是针对苗期或灌浆期小麦进行的防治效果评价，尚未见到针对小麦全生育期茎基腐病田间防治效果的研究。本研究是在防治小麦茎基腐病种衣剂室内筛选的基础上，测定了种子处理对小麦全生育期茎基腐病的田间防治效果，以期为该病害的有效防控提供实践依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试小麦茎基腐病病原菌菌株为假禾谷镰刀菌菌株1339 和2035，均由河北省农林科学院植物保护研究所真菌病害实验室于2014 年在衡水市景县采集的小麦茎基腐病株上分离、纯化得到。

供试种衣剂为2%戊唑醇湿拌种剂、3%苯醚甲环唑悬浮种衣剂、2.5%咯菌腈悬浮种衣剂、4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈悬浮种衣剂、3.5%咯菌腈·精甲霜灵悬浮种衣剂和6.25%咯菌腈·精甲霜灵悬浮种衣剂，共6种。除2%戊唑醇湿拌种剂为德国拜耳有限公司生产外，其他种衣剂均为中国化工集团公司生产。

供试小麦品种为石新828、石麦15、衡4399 和沧麦6005，共4 个。其中，石新828 用于防治小麦茎基腐病种衣剂的室内筛选试验；其他3 个品种均用于种衣剂处理对小麦全生育期茎基腐病的田间防控效果试验。

1.2 试验方法

1.2.1 假禾谷镰刀菌接种体的制备 分别将2 个供试菌株在PDA 平板上培养7 d，用直径6 mm 的打孔器打取菌盘并置于羧甲基纤维素（CMC）液体培养基[20]中，在温度25 ℃、转速170 r/min 条件下振荡培养5 d；然后，将2 个菌株的孢子悬浮液等量混合，用于室内种衣剂筛选接种试验。

1.2.2 防治小麦茎基腐病种衣剂的室内筛选 试验于2017 年在河北省农林科学院植物保护研究所实验室内进行。分别利用6 种种衣剂进行种子包衣，种衣剂用量均设2 mL/kg（种子，下同）和4 mL/kg 计2 个水平；以未包衣种子处理为对照（CK）。种子阴干后，播种于底层装有无菌基质的塑料营养钵中，播种量6 粒/钵，每处理3 钵，4 次重复；其上接种1 层105 个孢子/g（土）的菌土层，菌土层上再覆一薄层灭菌土。将营养钵置于温度22 ℃、12 h 光暗交替的培养室中培养28 d后，测量小麦株高；参照Bovill 等[21]根据第1叶鞘下茎秆褐变长度的分级方法，对小麦茎基腐病发生的严重度进行分级。其中，0 级：无病；1 级：褐变长度占25%以下；2 级：褐变长度为25%～50%；3 级：褐变长度为50%～75%；4 级：褐变长度为75%～100%。计算各处理的病情指数和防治效果：

病情指数=100×Σ（各级病株数×各级病级）/（调查总株数×4）

防治效果=（对照病情指数-处理病情指数）/对照病情指数×100%

1.2.3 种衣剂处理对小麦全生育期茎基腐病的田间防控效果 试验于2017～2018 年在衡水市景县的龙华镇以及沧州市沧县的兴济镇和姚官屯乡同时进行。选用室内筛选防效较好的种衣剂，按照用量4 mL/kg 进行种子包衣处理；以未包衣种子处理为对照（CK）。采用大区对比排列，按照当地正常播期播种，石麦15、衡4399、沧麦6005 播种量分别为225、225 和300 kg/hm2，常规管理。分别于小麦苗期（冬前）、拔节期和灌浆期，采用Zig-Zag 取样方法，每重复选择6 个样点，每样点取小麦植株20～30 株，每处理取样重复4 次，调查各地块小麦茎基腐病的发生情况，并计算病株率（病株数/调查总株数×100%）、病情指数和防治效果。

1.3 数据处理与分析

利用SPSS 13.0 软件对试验数据进行统计分析，采用Duncan’s 新复极差法和独立样本t 检验进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 防治小麦茎基腐病种衣剂的室内筛选

种子包衣处理的小麦株高均显著＞CK；但不同种衣剂处理的株高差异达到了显著水平，其中2.5%咯菌腈FS、3%苯醚甲环唑FS、3.5%咯菌腈·精甲霜灵FS 和4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈FS 不同用量处理的株高差异不显著，但均显著＞其他2 种种衣剂处理（表1）。表明用6 种种衣剂进行包衣处理后均对小麦株高生长具有明显的促进作用，其中2.5%咯菌腈FS、3%苯醚甲环唑FS、3.5%咯菌腈·精甲霜灵FS 和4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈FS 的促进作用更好。

种子包衣处理的小麦茎基腐病病情指数均显著＜CK，防治效果为92.6%～100.0%，且6 种种衣剂4 mL/kg 用量处理的防效均≥2 mL/kg 用量处理。其中4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈FS 包衣处理效果最好，不同用量下病情指数均为0、防治效果均为100%。

综上分析，低用量（2 mL/kg）的4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈FS 进行种子包衣后，对小麦茎基腐病的防效高达100%，且还明显促进小麦生长。因此，筛选4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈FS 进行下一步的大田小麦茎基腐病防控效果试验。

表1 种子包衣处理对小麦苗期茎基腐病的防治效果Table 1 Control effects of seed coating treatments on Fusarium crown rot at seedling stage

2.2 4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈FS 种子包衣对小麦全生育期茎基腐病的田间防控效果

2.2.1 种子包衣处理后三地小麦全生育期茎基腐病的发生情况 4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈FS 按照4 mL/kg用量进行种子包衣处理后，三地苗期至灌浆期的小麦茎基腐病病株率和病情指数均呈逐渐增大趋势，其中苗期至拔节期病害发展相对缓慢，拔节期至灌浆期病害发展迅速（图1 和图2）。但不同地点小麦茎基腐病的发生程度有所不同，其中龙华镇和姚官屯乡小麦茎基腐病发生较重，灌浆期病株率分别达到73.3%和82.6%，病情指数分别为28.1 和47.7；兴济镇小麦茎基腐病发生较轻，灌浆期病株率和病情指数分别为13.3%和4.1。

2.2.2 种子包衣处理对三地小麦全生育期茎基腐病的防治效果 4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈FS 按照4 mL/kg用量进行种子包衣处理后，对苗期、拔节期和灌浆期小麦茎基腐病均有一定的防治效果，其中在发病较轻的兴济镇防治效果较好，在发病较重的姚官屯乡防治效果较差（图3 和4）。随着小麦生育期的推移，种衣剂对三地小麦茎基腐病的防治效果均呈下降趋势。

苗期，种子包衣处理能够显著降低三地小麦茎基腐病的病株率（兴济镇：F=4.534，df=5，P=0.007；龙华镇：F=1.647，df=4，P=0；姚官屯乡：F=0.431，df=4，P=0.002）和病情指数（兴济镇：F=5.628，df=5，P=0.001；龙华镇：F=2.894，df=4，P=0.014；姚官屯乡：F=2.169，df=4，P=0.028），对兴济镇、龙华镇、姚官屯乡小麦茎基腐病病株率的防治效果分别为100.0%、65.5%和60.4%，对病情指数的防治效果分别为100.0%、62.6%和45.5%。

图1 种子包衣处理后不同时期小麦茎基腐病的病株率Fig.1 Diseased plant rate of Fusarium crown rot at different stages after seed coating treatment

图2 种子包衣处理后不同时期小麦茎基腐病的病情指数Fig.2 Disease index of Fusarium crown rot at different stages after seed coating treatment

拔节期，种子包衣处理对三地小麦茎基腐病仍有一定的防治效果。其中，兴济镇种子包衣处理的病株率、病情指数分别为0.6%和0.1，均显著＜CK（病株率5.7%，病情指数1.4），2 个指标防效均为90.3%；龙华镇包衣处理的病株率、病情指数分别为4.1%和1.5，均显著＜CK（病株率9.5%，病情指数3.4），指标防效分别为57.0%和56.7%；姚官屯乡种子包衣处理的病株率（38.1%）与CK（47.0%） 差异不显著，病情指数（10.5）显著＜CK（13.8），指标防效分别为18.9%和23.9%。

灌浆期，三地小麦茎基腐病的发生程度均呈加重趋势，种子包衣处理的防治效果也有所下降。其中，兴济镇种子包衣处理的病株率、病情指数分别为13.3%和4.1，均显著＜CK（病株率24.8%，病情指数14.3），指标防效分别为46.1%和71.0%；龙华镇种子包衣处理的病株率、病情指数分别为73.3%和28.1，均显著＜CK（病株率85.1%，病情指数40.0），指标防效分别为13.8%和29.7%；姚官屯乡种子包衣处理的病株率、病情指数分别达到82.6%和47.7，与CK（病株率86.2%，病情指数51.9）差异均不显著，指标防效仅分别为4.2%和8.1%。

图3 种子包衣处理对小麦全生育期茎基腐病病株率的防治效果Fig.3 Control effects of seed coating treatment on diseased plant rate of Fusarium crown rot at wheat growth period

图4 种子包衣处理对小麦全生育期茎基腐病病情指数的防治效果Fig.3 Control effects of seed coating treatment on disease index of Fusarium crown rot at wheat growth period

3 结论与讨论

小麦茎基腐病主要由假禾谷镰刀菌引起，是近年来我国小麦生产中发展迅速、为害严重的病害之一。在我国小麦—玉米连作、小麦留茬收获、随下季玉米秸秆旋耕还田的耕作模式下，病原菌在土壤耕作层病残体上繁殖存活，小麦整个生育期均可受到侵染，且病菌侵入越早对植株为害越重，产量损失也就越大[3]，早期发病严重的植株可导致抽穗前植株枯死。因此，通过种子包衣处理控制返青前病害侵染、降低病害前期发生率是控病保产的一项措施。

前人研究结果表明，萎锈灵、氯苯嘧啶醇、三唑酮和三唑醇能够抑制小麦茎基腐病菌菌丝生长，用这些药剂进行种子处理后均能减少小麦苗期腐烂，提高植株存活率，但是对后期病害防治及产量无显著影响[12，13]。Moya-Elazondo 等[14]在温室试验中发现，苯醚甲环唑和精甲霜灵种子包衣处理能降低小麦茎基腐病发生严重程度29%～50%。Balmas 等[11]和Akgül 等[15]报道，戊唑醇种子包衣处理对由黄色镰刀菌引起的小麦茎基腐病防治效果可达到47.8%和37%～45%。但是，由于环境条件、土壤物理性质或有效成分被土壤微生物快速降解等因素的影响，杀菌剂持效性短，防治效果通常限制在小麦生长的早期阶段[11]。张鹏等[16]研究显示，多菌灵、戊唑醇等种子处理能有效防控苗期茎基腐病的发生，但在灌浆期防治效果显著降低。本研究是先在室内筛选出对小麦苗期茎基腐病防治效果较好的种衣剂4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈FS，而后按照4 mL/kg 用量进行种子包衣处理后在3 个不同的地点对小麦整个生育期茎基腐病的田间应用效果进行持续测定，结果显示，随着小麦生育进程，三地小麦茎基腐病不断加重，病株率和病情指数持续增加，种衣剂的防治效果逐渐降低，尤其是到了小麦灌浆期，茎基腐病发生严重的田块防治效果很低。此外，本研究多点试验结果表明，种衣剂包衣处理的防治效果与小麦病害的发生程度有关，在病害较轻地块上的防治效果显著高于重病地块。因此，应加强生产中小麦茎基腐病发生情况的监测，在病害发生较轻时及时进行种子包衣处理或其他防控措施，有效控制田间病害的发生发展。

本试验结果仅仅是推荐用量下的种衣剂防治效果，增加用药量能否提高对小麦灌浆期茎基腐病的防治效果尚不清楚。本研究中我们发现，用4.8%苯醚甲环唑·咯菌腈FS 种子包衣处理后虽然对小麦灌浆期茎基腐病的防治效果较低，但能够延缓小麦茎基腐病病原菌的侵染，降低小麦生育前期茎基腐病的发生程度，对小麦成穗率无显著影响，尤其在小麦茎基腐病发生严重地块，种子包衣处理能显著增加小麦千粒重和产量（数据待发表）。因此，在小麦茎基腐病发生严重地区早播情况下需要进行种子包衣处理，以降低小麦茎基腐病造成的产量损失。

靠单一的防控措施通常不能达到理想的病害防治效果，种子包衣处理仅是防治小麦茎基腐病的一个应急防控措施。本研究中发现，发病后期种子包衣处理的小麦茎基腐病病株率较未种子包衣处理（CK）降低不明显，说明种子包衣处理对田间病原菌量无明显的控制效果。因此，今后应加强高效种衣剂筛选、抗性品种利用以及与其他有效技术协调防控技术的研究。由于小麦茎基腐病发生受多种因素的影响，在小麦连续种植的耕作模式中，小麦品种抗性水平、播种时期、施肥措施以及秸秆管理措施等均直接影响小麦茎基腐病的发生程度[15，22～24]。不同小麦品种对茎基腐病的抗耐病性存在差异，本研究中仅测定了种子包衣措施对当地生产中正常施肥条件下个别主栽品种的病害防治效果，今后还需要根据各地生产中主栽品种的抗性特征、栽培习惯以及肥水管理措施，研究制定与种子包衣技术配合施用的综合防治措施，为高效防控小麦茎基腐病提供技术支持。