我国农作物灰霉病杀菌剂的应用现状

张正炜 陈 秀，2 石小媛 成 玮* 武向文 戴富明

（1 上海市农业技术推广服务中心，上海 201103；2 上海市农药检定所，上海 201103；3 上海源怡种苗股份有限公司，上海 201314；4 上海市农业科学院，上海 201403）

灰霉病（gray mold）因其致病菌会在病部植物组织表面生长产生大量灰色霉层而得名，是最早被发现和描述的植物真菌性病害之一。早在1729 年双名制引入以前，意大利植物学家米切利即根据其观察到的致病菌分生孢子梗的特点用希腊词“束状的葡萄浆果”来命名灰霉病菌。1801 年法国植物学家佩尔松将这一致病菌纳入双名法的系统之内，并定名为Botrytis cinerea，即灰葡萄孢菌。这个由葡萄状分生孢子梗真菌引起的病害，又随着世界葡萄种植面积的扩张而在全球流行起来。

灰霉病菌源复杂。目前发现的葡萄孢属真菌有20 多个种，其中多数能够引起植物灰霉病。如现已明确能够引起葱属植物灰霉病的病原菌就有葱鳞葡萄孢菌（B.squamosa）、葱腐葡萄孢菌（B.aclada或B.allii）、大蒜盲种葡萄孢菌（B.porri）、葱细丝葡萄孢菌（B.byssoidea）、中国葱葡萄孢菌（B.sinoallii）、大葱球形葡萄孢菌（B.globosa）、球精葡萄孢菌（B.sphaerosperma）以及灰葡萄孢菌（B.cinerea）等8 个种（崔蕴刚 等，2020）。同时，葡萄孢菌中存在的异核现象和非整倍体分裂现象能引起后代丰富的遗传及形态表型变异。如不同寄主植物间的灰葡萄孢菌可互相引发致病，不同菌株虽不具有明显的寄主专化性，但却具有明显的致病力分化（张艳杰 等，2017）。后来陆续有研究证实B.cinerea是一种复合体（Giraud et al.，1997；Fournier et al.，2003）。在分子生物学方法引入之后，假灰葡萄孢菌（B.pseudocinerea）得以分离（Walker et al.，2011），此后诸如B.sinoviticola（Zhou et al.，2013）、B.deweyae（Grant-Downton et al.，2014）、B.californica（Saito et al.，2016）和B.euroamericana（Garfinkel et al.，2017）等众多Botrytissp.的新种又陆续被分离和报道。鉴于葡萄孢属真菌的这些特点，国际杀菌剂抗性行动委员会（Fungicide Resistance Action Committee，FRAC）将该菌归为高抗药性风险的病原菌。

1 我国防治灰霉病杀菌剂的登记现状

灰霉菌的寄主广泛。从以获取粮食、油料和纤维为主的大田作物到生产蔬菜、水果和花卉的保护地经济作物，灰霉菌在全球范围内寄生为害200 多种农作物。其中以温带和亚热带地区的双子叶植物为主。实际上自然界中灰霉菌的寄主范围还要更广泛（Elad et al.，2016），不断有新的作物寄主被报道。灰霉菌是一种死体营养型的寄生性真菌，即病菌侵染后先杀死寄主的细胞和组织，然后从死亡的细胞中吸取养分。所以灰霉菌对农业的为害从作物田间生长阶段一直延续到收获后的贮藏过程。随着作物的集约化种植，设施园艺的发展及草莓、蓝莓等浆果类水果的普及，灰霉病在我国的发生与为害日益严重。化学防治已成为降低灰霉病为害不可或缺的防治措施，且依赖程度与日俱增（胡伟群和陈杰，2002；陈治芳 等，2010）。

截至2020 年4 月，我国登记防治灰霉病的杀菌剂商品共有471 个，其中单剂317 个，混剂154个。登记作物15 种，以防治茄科、葫芦科、葡萄科以及蔷薇科等经济作物灰霉病为主，其中防治番茄灰霉病的商品最多（242 个），其次为黄瓜（148个）、葡萄（83 个）和草莓（27 个）。除了蔬菜和水果以外，菊花、百合、牡丹等观赏花卉以及人参等经济价值较高的保护地作物上也有少量商品登记。

单剂登记有效成分35 种，嘧霉胺登记产品数量最多，有82 个，其次为腐霉利（54 个）、异菌脲（45个）和啶酰菌胺（33 个）（图1）。混剂复配46 个，实际有效成分32 种。登记最多的混剂为唑醚·啶酰胺（21 个），其次为腐霉·福美双（20 个）和腐霉·百菌清（12 个）。所有药剂有效成分合计51 种，其中16 种仅以混剂形式登记（表1）。

表1 登记杀菌剂的有效成分作用机理分类

由图2 可知，用于防治番茄灰霉病的杀菌剂主要品种为异菌脲、腐霉利和嘧霉胺，3 个品种登记单剂占比在20%～25%之间；防治黄瓜灰霉病的杀菌剂主要品种为嘧霉胺，目前嘧霉胺登记单剂占比高达50%，腐霉利、啶酰菌胺和过氧乙酸的单剂登记占比均在10%左右；防治葡萄灰霉病登记单剂最多的品种为啶酰菌胺，其次为腐霉利、嘧菌环胺和异菌脲；防治草莓灰霉病的杀菌剂整体登记品种和数量有限，主要有克菌丹、枯草芽孢杆菌、啶酰菌胺和嘧霉胺。

登记最多的植物源杀菌剂为丁子香酚，其次为香芹酚，主要在番茄上登记。微生物防治是防治灰霉病的一种重要手段（肖景惠 等，2019）。目前，用于防治灰霉病的微生物制剂登记数量较多的为木霉菌和枯草芽孢杆菌。木霉菌为拮抗真菌，其制剂在灰霉病发生的多种作物上都有登记。科学合理使用木霉菌防治灰霉病的田间综合防效甚至优于一般化学药剂（李萌茵 等，2019）。生防细菌的种类较多，商品化的制剂品种也较真菌丰富，除枯草芽孢杆菌外还有海洋芽孢杆菌、荧光假单胞杆菌等。但除枯草芽孢杆菌以外的细菌制剂品种目前只在黄瓜上登记应用。细菌制剂的田间抑菌效果亦能达到与化学药剂相当的水平（王红丽 等，2020）。

2 我国应用化学杀菌剂的主要种类和作用靶标

参照FRAC 对杀菌剂的作用机理分类标准（FRAC Code List 2020），我国目前登记应用的杀菌剂靶标大致可归为9 类（表1），主要集中在呼吸作用（C）、氨基酸和蛋白质合成抑制剂（D）和信号转导（E）三大类型。作用于这三类靶标的杀菌剂单剂占登记单剂总数的70%以上，而二甲酰亚胺类和苯胺基嘧啶类杀菌剂是主要的应用品种，二者分别占登记单剂总数的31.5%和28.7%。另外，以啶酰菌胺为代表的琥珀酸脱氢酶抑制剂也是一类比较重要的杀菌剂品种，占登记单剂总数的10.7%。

以有丝分裂和细胞分裂为靶标的苯并咪唑类和N-苯基氨基甲酸酯类杀菌剂，以及二硫代氨基甲酸酯类杀菌剂仅以复配形式登记防治灰霉病。作用于甾醇生物合成中的C14 脱甲基酶（erg11/cyp51）的去甲基化抑制剂（DMI 杀菌剂）也大多以复配形式登记应用，仅有少量产品为单剂。

由于灰霉病菌极易产生抗药性，登记用于防治灰霉病的杀菌剂更替明显。以多菌灵为代表的苯并咪唑类杀菌剂多上市于20 世纪60 年代末70 年代初，此类杀菌剂在我国应用时间较早，20 世纪80年代已实现国产化并广泛应用于病害防治。由于抗药性的发展，此类杀菌剂早已退出灰霉病防治的主力位置。包括另一类以有丝分裂为靶标的N-苯基氨基甲酸酯类杀菌剂乙霉威在内，目前都仅以混剂形式登记应用。20 世纪70 年代后二甲酰亚胺类杀菌剂开始用于灰霉病的防治，我国于20 世纪80 年代中期开始引进应用。目前从登记商品数量来看，此类杀菌剂仍是防治灰霉病的主力药剂之一。随着应用时间的增加，我国灰葡萄孢菌对二甲酰亚胺类杀菌剂的抗性频率也在不断上升，但多以低抗菌株为主，并且高抗菌株不具遗传稳定性（陈夕军 等，2009），这也是腐霉利、异菌脲等杀菌剂品种得以继续应用于灰霉病防治的原因之一。苯胺基嘧啶类杀菌剂是另一类用于灰霉病防治的主力药剂，以20 世纪90 年代开发上市的嘧霉胺和嘧菌环胺为代表。苯胺基嘧啶类杀菌剂是由于灰霉病菌对应用较早的苯并咪唑类和N-苯基氨基甲酸酯类杀菌剂产生抗性后研制而成的（韩之琦 等，2014）。但随着嘧霉胺等药剂的大范围推广应用，我国蔬菜及葡萄等作物的灰霉病菌对这类药剂也很快产生了抗药性（纪明山 等，2003；张玮 等，2013）。

琥珀酸脱氢酶抑制剂是FRAC 在2009 年划分出来的一类作用机制相似的化合物。虽然此类化合物早在20 世纪60 年代即有产品面世，但代表性品种多为20 世纪90 年代以后开发上市，并且近年来不断有新的化合物进行登记。目前应用较多的啶酰菌胺和吡噻菌胺已是相对较早上市的品种。氟唑菌酰胺和氟吡菌酰胺则属于尚在专利保护期内的新型产品，分别由德国巴斯夫和拜耳公司研发推出，两者目前仅以混剂形式在我国登记用于防治灰霉病。尽量延缓抗药性的发展，延长新药剂的使用寿命，将新化合物的药效和经济利益最大化是企业推广新产品的终极策略。随着新化合物创制研发成本的提高，新药剂在抗药性发展较快的灰霉病防治中的推广应用要相对更加谨慎。

具有多作用位点活性的杀菌剂以及具有多种作用方式的生物制剂的研发是解决灰霉病菌抗药性问题的关键。虽然登记产品数量有限，但其作为灰霉病化学防治的备选方案在高品质农产品生产中发挥重要作用。我国《绿色食品 农药使用准则》（NY/T 393—2013）中适用于AA 级绿色食品生产的农药仅限于植物和动物来源、微生物来源和生物化学产物三大类。其中登记防治灰霉病的单剂品种主要有苦参碱、小檗碱、多抗霉素、井冈霉素、申嗪霉素以及木霉菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞杆菌等微生物制剂；另有苦参·蛇床素混剂登记用于防治番茄灰霉病。

研究发现对灰霉病菌有抑制作用的植物源提取物不在少数（刘芳 等，2014；叶艳英 等，2016），但目前市场上登记应用的植物源杀菌剂产品仍十分有限。应用较广泛的有效成分主要是苦参碱和丁子香酚，两者无论单用还是混配对灰霉病都有较好的防效（苏克跃 等，2013；杨勇 等，2016；吴祥 等，2017）。蛇床子素对白粉病防效突出（严清平 等，2005；李彩霞 等，2007），而目前登记用于防治灰霉病的蛇床子素产品仅限于与苦参碱的混配剂型。

20 世纪70 年代初，科研人员利用放射性土壤杆菌防治桃根癌病取得成功（Kerr &Htay，1974），此后植物病害的微生物防治不断取得进展（孙广正 等，2015）。用于防治灰霉病的微生物制剂主要利用生防菌的生长优势，通过寄生和营养竞争作用，消耗侵染位点的营养物质，使灰霉病病原菌停止生长和侵染。一方面生防菌通过快速生长和繁殖夺取水分和养分，消耗氧气，挤占生态位，压缩同一生境中植物病原菌的生存空间；另一方面生防菌通过产生小分子的抗生素和大分子的抗菌蛋白或胞壁降解酶等来抑制病原菌的生长、繁殖和侵染（童蕴慧 等，2003）。木霉菌为病原菌的拮抗真菌，其作用机理复杂多样。生产中木霉菌多用作土壤处理剂来调控农田微生态。木霉菌防治灰霉病时作为茎叶处理剂，防治时不能与其他真菌药剂同时使用，也不能与强酸或强碱性物质混用。除木霉菌以外其他灰霉病的生防菌产品皆为细菌制剂，应用菌株主要集中在芽孢杆菌（Bacillus）和假单胞菌（Pseudomonas）。目前登记用于防治灰霉病的细菌制剂主要有枯草芽孢杆菌、海洋芽孢杆菌和甲基营养型芽孢杆菌9912 等3 种芽孢杆菌，以及荧光假单胞杆菌，剂型多为可湿性粉剂。采用菌剂防治灰霉病受产品货架期、施用环境等因素影响较大。生物防治要获得稳定的防治效果需建立在完善的病害综合防治体系之上。微生物菌剂的应用是防治农作物灰霉病的重要补充，对化学农药减量增效意义重大。

3 灰霉病的杀菌剂应用策略及抗药性管理

化学防治起效快、防效明显，能在短时间内高效迅速地控制病害的蔓延。但一方面由于灰霉病菌繁殖速度快、基因突变频率高、适应性强，这极大地增加了抗药性发生的概率；另一方面大面积种植单一品种作物、单作或连作的农事安排导致病害发生程度加重，过度依赖化学杀菌剂增加了药剂选择压力和抗药性发生风险。实际防治中，葡萄孢菌很容易对常用的化学杀菌剂产生抗性。抗性的发展进一步增加了化学杀菌剂的使用频率，使灰霉病的化学防治陷入恶性循环，引发农药滥用及农药残留超标等一系列问题。另外，杀菌剂的长期频繁使用不可避免会破坏原生物群落结构，打破农业生态的自然稳态平衡，进一步造成灰霉病加重发生。

灰霉病的特点决定了其很难通过抗性育种手段解决防治问题。生态调控与生物防治虽然能一定程度上减少病菌侵染几率，但田间一旦发病，化学防治仍是主要手段。化学防治建立在病原学的基础上，以杀灭病原菌为主要目标。药剂的杀菌效果是化学防治能否有效控制病情的关键。首先，为保证化学防治的效果，对于长期采取化学防控的地区，对田间优势菌株定期进行抗药性监测不可或缺。农药主管部门应加大管控力度，引导农药企业、农药经营单位和农药使用者共同参与抗性风险管理。对高、中等抗性风险的药剂应规定年使用次数，在产品标签上标注抗性风险级别和抗性风险管理措施。其次，农药使用者要建立杀菌剂使用的田间档案，注意不同作用机理的杀菌剂轮换使用，避免长期施用存在交互抗性的杀菌剂。植保推广部门应建立混合用药和轮换用药的技术方案，推广使用负交互抗性的药剂。另外，随着我国蓝莓、猕猴桃、树莓等新兴浆果类水果种植面积的不断增加，灰霉病的发生范围也在不断扩大。当前亟待加强新兴作物及小宗作物的农药登记，改变“非法”用药的防治现状。将灰霉病的化学防治纳入科学规范的轨道上来。同时仍需积极推进灰霉病的综合防治和绿色防控，通过建立完善的病害预测防治体系，进一步规范化学杀菌剂的使用，减缓抗药性的发展。多措并举，做好我国农作物灰霉病的防控工作。