氟唑菌酰羟胺对水稻纹枯病的室内毒力测定与田间防效
2021-11-18卞传飞崔宗胤陈嗣龙刘志华李保同
卞传飞,宁 旭,崔宗胤,陈嗣龙,刘志华,李保同*
(1.江西农业大学 国土资源与环境学院,江西 南昌 330045;2.江西农业大学 农学院,江西 南昌 330045)
【研究意义】水稻是我国最重要的粮食作物之一,其栽培面积占我国粮食种植总面积的30%左右[1],随着社会经济发展以及人民生活水平的提高,人们对稻米已不再仅限于“量”的需求,而更加注重口感及食味品质的提升[2-4]。由立枯丝核菌Rhizoctonia solani引起的水稻纹枯病是水稻三大病害之一[5-6],水稻纹枯病菌的存活能力强,能够以菌核在土壤中越冬,也能够以菌丝体形式在稻茬、病残体、田间其他杂草寄主上越冬[7]。水稻纹枯病菌能借助田间灌溉水在田间传播,发生部位较为隐蔽,不易被及时发现,当一株水稻发病时,田间其他水稻很快也会染病,因此危害十分严重,严重威胁水稻生长发育和产量,给农业造成极大的经济损失[8-9]。据统计我国水稻纹枯病年发病面积达1 300 万hm2,一般减产在10%~20%,严重时达到50%,成为水稻主要病害之一[10]。化学防治是当前主要的防治措施,也是最为省时省力且效果显著的一种方式,但由于长期使用一种或同一类型的药剂,易造成抗药性的产生,如井冈霉素防治水稻效果就严重下降[11-12],因此,必须制定综合有效的防治策略,延缓该病抗药性的产生,同时也需要开发、引进与推广新药剂[13]。【前人研究进展】氟唑菌酰羟胺(pydiflumetofen)是由瑞士先正达作物保护有限公司开发的新一代琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)类杀菌剂,其特点是广谱高效,适用于多种作物防治多种病害,且对作物生长较安全,可以在抗击真菌病害中发挥关键作用[14-16]。目前已有报道这种杀菌剂既可以单独使用,用于小麦赤霉病[17]、桑椹菌核病[18]、黄瓜霜霉病[19]等病害的防治,也可以与其他优良杀菌剂混合使用,用于柑橘疮痂病[20]、草莓白粉病[21]等病害的防治,并且不易产生交互抗性[22]。【本研究切入点】有关该药剂对水稻纹枯病的田间防效,国内外还未有报道。【拟解决的关键问题】本研究旨在通过氟唑菌酰羟胺对水稻纹枯病的室内毒力与大田防效试验,探讨氟唑菌酰羟胺对水稻纹枯病的抑制效果,并通过产量结果明确其田间实际应用的最佳剂量,为氟唑菌酰羟胺在水稻上的应用提供新依据。
1 材料与方法
1.1 供试菌种
水稻纹枯病菌:江西农业大学农学院实验室分离并保存。
1.2 供试药剂
200 g/L 氟唑菌酰羟胺悬浮剂、氟唑菌酰羟胺原药,瑞士先正达生物科技有限公司;430 g/L 戊唑醇悬浮剂,戊唑醇原药,拜耳股份有限公司;咪鲜胺原药,江苏辉丰生物农业股份有限公司;多菌灵原药,山东潍坊润丰化工股份有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 室内毒力测定 采用菌丝生长速率法,应用PDA 培养基,在预备性试验的基础上,用无菌水将供试药剂稀释成适当浓度的母液,与灭菌的PDA 培养基均匀混合,配成药剂浓度呈等比梯度的含药培养基,分别倒入直径9 cm 的培养皿中10~12 mL待冷却。将活化后筛选出来的水稻纹枯病菌取出放置在超净工作台中,用6 mm 直径的打孔器(沾酒精后在火焰上灼烧后冷却)在菌落外缘1/3处打取若干个菌碟,用接种针挑取菌碟至含药培养基平板的中部位置,菌丝面朝下,每个平板一个菌碟,密封好,并做好标记,培养皿倒扣放置。并设置不加药剂的培养皿为空白对照组,每组处理重复3次,接种完毕后将所有培养皿放入28 ℃恒温箱中培养。待接种24 h后每天观察生长情况,待对照组长满培养皿时为止,用十字交叉法测量每个处理的菌落直径,取2次直径的平均值为该菌落的直径大小。
根据测量的数据求出不同药剂对水稻纹枯病菌的抑制率,为便于计算,需要将药剂浓度转变为对数值,生长抑制率转变为机率值,最后用Excel 和SPSS 软件对药剂浓度对数与机率值之间进行数据分析,从而计算得到线性回归方程Y=aX+b,再求得EC50和EC95值及相关系数r。菌丝生长抑制率的公式如下:
1.3.2 田间药效试验 根据室内毒力测定结果,选择与氟唑菌酰羟胺毒力相近的戊唑醇作为对照药剂。采用浙江市下SX-MD16E-2背负式电动喷雾器,每次用水量为600 L/hm2,在水稻分蘖期通过二次施药进行试验。具体施药时间及品种选择:晚稻:2019 年9 月17 日第1 次施药,9 月24 日第2 次施药,供试水稻品种为“甬优538”;早稻:2020 年5 月22 日第1 次施药,5 月29 日第2 次施药,供试水稻品种为“陵两优179”。试验地选择在江西省宜春市泗溪镇曾家村,28°9′36″N,115°3′36″E;土壤类型:潴育型麻砂泥田;pH值约5.22;有机质含量3.59%。试验设置7个处理(表1)。每处理设3个重复小区,每个小区面积30 m2,随机区组排列,并筑起田埂以防药剂干扰邻近小区。
表1 试验药剂剂量设计Tab.1 Dosage design for pesticides in experiment
试验调查按农药田间药效试验准则(一):杀菌剂防治水稻纹枯病(GB/T 17980.20—2000)进行。于2次施药后7 d及14 d调查水稻纹枯病发病情况。采用对角线5点取样,每点调查附近5丛,共25丛,记录总株数、病株数和各病级数,计算病情指数、防效,及施药对水稻和其他生物的影响,计算各个处理小区的病情指数与相对应的防治效果。
病情分级标准:0 级为全株无病;1 级为第四叶片及其以下各叶鞘、叶片发病(以剑叶为第一片叶);3 级为第三叶片及其以下各叶鞘、叶片发病;5 级为第二叶片及其以下各叶鞘、叶片发病;7 级为剑叶及其以下各叶鞘、叶片发病;9级为全株发病,提早枯死。其中病株率、病情指数和防治效果公式:
1.3.3 水稻测产 水稻成熟收割前,每个小区随机选取5 穴水稻进行考种,包括单株有效穗数、株高、穗长、穗粒数、实粒数和千粒质量,由此计算理论产量和增产率。并采用SPSS 25.0 对数据进行统计,采用Duncan新复极差法进行数据分析。
1.3.4 安全性调查 在第2次施药后1,3,5,7,10,20,30 d,调查药剂处理对水稻生长发育的影响。
2 结果与分析
2.1 室内毒力测定结果
由表2 可知:4 种杀菌剂对水稻纹枯病的EC50值由小到大依次是戊唑醇(0.321 2 mg/L)、氟唑菌酰羟胺(0.427 7 mg/L)、咪鲜胺(0.636 8 mg/L)、多菌灵(0.705 6 mg/L),而其EC95值由小到大依次是戊唑醇(21.970 1 mg/L)、多菌灵(24.680 1 mg/L)、氟唑菌酰羟胺(25.832 1 mg/L)、咪鲜胺(40.960 3 mg/L),表明氟唑菌酰羟胺在很低的浓度下对水稻纹枯病具有良好的抑制效果。
表2 4种杀菌剂的毒力回归方程、EC50、EC95与相关系数Tab.2 The virulence regression equation、EC50、EC95 and correlation coefficient of 4 fungicides
2.2 田间药效试验结果
2019 年晚稻田间试验结果(表3)显示:在第2 次施药后7 d,氟唑菌酰羟胺施药量为40~200 g/hm2时对水稻纹枯病的防效为60.92%~69.51%,与对照药剂戊唑醇施药量为80 g/hm2防效相当,且没有显著性差异;在第2 次施药后14 d,氟唑菌酰羟胺施药量为120~200 g/hm2时的防效均有所提高,最高达到了82.12%,与戊唑醇推荐剂量没有显著差异。在供试的氟唑菌酰羟胺5个剂量中,以施药量为200 g/hm2时的防效最好,极显著高于施药量为40~120 g/hm2的防效。
2020 年早稻田间试验结果(表3)显示:在第2 次施药后7 d,氟唑菌酰羟胺施药量为40~200 g/hm2时对水稻纹枯病的防效为43.94%~51.39%,与对照药剂戊唑醇施药量为80 g/hm2防效相当,没有显著性差异;在第2 次施药后14 d,氟唑菌酰羟胺各剂量的防效均有所提高,最高达到了74.56%。在供试的氟唑菌酰羟胺5 个剂量中,以施药量为160 g/hm2时的防效最好,极显著高于施药量为40~80 g/hm2的防效,与戊唑醇推荐施药量的防效相当。
表3 各药剂对水稻纹枯病的田间防治效果Tab.3 Field control effect of various pesticides on rice sheath blight
两季试验结果表明:氟唑菌酰羟胺施药量为160~200 g/hm2时,通过2次茎叶喷雾的方式施药对水稻纹枯病的防治效果最理想。
2.3 田间产量结果
两季产量结果(表4)显示:氟唑菌酰羟胺施药量对株高、穗长、千粒质量及有效穗数影响较小,但对单穗实粒数与产量结果影响较大。施药量为120~200 g/hm2时:与不施药小区对比,2019 年水稻增产率为11.77%~19.01%,2020 年水稻增产率为76.74%~98.17%,其产量均高于同年对照药剂戊唑醇推荐剂量下的产量,说明其具有明显的增产作用。
表4 不同药剂及处理对水稻产量性状的影响Tab.4 Effects of different chemicals and treatments on rice yield and characters
2.4 安全性调查结果
施药后不定期目测观察,各处理小区的水稻在叶形、色泽、扬花、抽穗以及成熟时均正常,未见矮化、畸形或者褪色等药害症状,水稻生长正常。这表明,供试药剂在试验剂量范围内对水稻生长发育安全。
3 结论与讨论
由于水稻在生产种植中缺乏纹枯病高抗品种,化学防治仍然是其主要的防治措施[23-24]。而咪鲜胺、多菌灵、井冈霉素等药剂的长期使用,使得纹枯病菌株的抗药性越来越高,常规推荐剂量下的防效正逐年下降,通过试验筛选新药剂成为重中之重[25-26]。氟唑菌酰羟胺作为先正达开发的吡唑酰胺类杀菌剂,已有报道其对多种真菌病害具有良好的防治效果,并且被多国登记和上市。
通过室内毒力测定得知,在马铃薯葡萄糖琼脂培养基上,氟唑菌酰羟胺对水稻纹枯病菌的EC50和EC95分别为0.427 7 mg/L 和25.832 1 mg/L;接近戊唑醇的EC50(0.321 2 mg/L)和EC95(21.970 1 mg/L),说明氟唑菌酰羟胺作为新型药剂,能够有效抑制水稻纹枯病菌。田间药效试验表明:在2019年晚稻氟唑菌酰羟胺施用量为160~200 g/hm2时7 d、14 d 的防效分别为62.7%~69.5%和79%~82%;2020 年早稻的防效分别为50.7%~51.4%和72.6%~74.6%;均优于当季戊唑醇推荐用量为80 g/hm2时的防效。与空白处理小区相比,单季最高增产可达98.17%。由此结果对比得出,氟唑菌酰羟胺施药量为160~200 g/hm2时,并且经2次茎叶喷雾后对水稻纹枯病菌具有良好的防治效果,可有效降低病株率及病情指数,延缓病菌抗药性,并能够有效避免纹枯病的大规模发生,增加其产量,增加农民收入,且对水稻生长安全,为后续氟唑菌酰羟胺在水稻上的应用提供科学依据。