几种杀菌剂对大豆锈病的室内活性及田间防效比较
2022-02-14李宏伟贾云鹤
郑 斐,李宏伟,张 扬,周 飞,贾云鹤
(上海晓明检测技术服务有限公司,上海 201612)
大豆锈病是由豆薯层锈菌(Phakopsora pachyrhizi)侵染引起的一种气传真菌病害[1],主要为害大豆的叶片、叶柄,严重时也可为害大豆的茎秆和豆荚[2]。病害病原菌从大豆子叶期到成熟期均可发生侵染,开花后侵染大豆发病较重[3],染病后的大豆植株多从下部叶片开始发病,症状由下而上蔓延,导致受害叶片迅速变黄、干枯并提早脱落,后期导致瘪荚或空荚[4]。我国先后有24个省报道有大豆锈病发生,每年大豆锈病的发病面积约为66.67 万hm2[5],一般损失在10%~30%,发病严重地块损失达50%以上,甚至会造成绝收,严重制约了我国大豆生产的发展[6-8]。
大豆锈病的防治手段包括:培育抗病品种[9];作物轮作、避免重茬、合理安排田间种植密度等农业措施[6],以及筛选活性生防菌、提炼生物制剂等生物防治手段[10]。但目前,化学农药仍然是大豆锈病最高效、快捷的防治手段[11]。大豆锈病常用的防治药剂主要包括三唑类、甲氧基丙烯酸酯类和琥珀酸脱氢酶抑制剂类等杀菌剂[12-13]。其中,三唑类杀菌剂主要有戊唑醇、苯醚甲环唑、丙环唑等;甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂主要有嘧菌酯、吡唑醚菌酯、肟菌酯等;琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂主要有苯并烯氟菌唑、氟唑菌酰胺、氟吡菌酰胺等。生产中防治大豆锈病的药剂品种较多,为了便于更好地指导农民用药,亟待明确不同结构类型的杀菌剂及相同结构类型杀菌剂中的不同品种对大豆锈病的活性差异[14]。
本研究采用盆栽法测定了8种杀菌剂对大豆锈病的室内保护和治疗活性,同时选择室内活性表现较优的3种杀菌剂在沈阳和上海两地进行田间防效验证,以期筛选出高效杀菌剂,为防治大豆锈病提供指导和借鉴。
1 材料与方法
1.1 试验靶标
豆薯层锈菌(Phakopsora pachyrhizi),该靶标是2020 年在沈阳田间发病的大豆叶片上收集的锈菌夏孢子,之后在本实验室大豆植株上长期活体保存。
1.2 供试药剂
室内盆栽试验(均使用原药TC):98%嘧菌酯TC、98%肟菌酯TC,92.2%吡唑醚菌酯TC,97%戊唑醇TC,95%丙硫菌唑TC、96%氯氟醚菌唑TC、97%苯并烯氟菌唑TC、97%氟唑菌酰胺TC、99%百菌清TC,由本机构提供。
田间小区试验:100 g·L-1苯并烯氟菌唑乳油(EC)、250 g·L-1嘧菌酯悬浮剂(SC),先正达作物有限公司生产;480 g·L-1丙硫菌唑SC,上海泰禾国际贸易有限公司提供。
1.3 试验方法
1.3.1 室内保护活性试验
选择长势一致的两叶一心期盆栽大豆苗,将大豆植株放置于生测喷雾塔转盘上(频率设定为F35,即14 rpm)。用喉头喷雾器(压力为0.1 MPa)将不同梯度浓度的药剂均匀喷洒于准备好的大豆苗上,每处理3盆钵大豆,喷施药液10 mL,施药后放置于室内自然晾干。药剂处理24 h 后,将配制好的5×105个·mL-1的孢子液接种于大豆叶片上,自然晾干后置于保湿间,温度25 ℃,湿度100%,黑暗保湿培养24 h。24 h之后,放至25 ℃左右培养室正常培养,光暗比为12 hL/12 hD,空气相对湿度为60%~80%。
接种孢子后12~15 d,待空白对照发病稳定(病斑占叶面积90%以上且产孢量大)时,参考GB/T 17980.89-2004[15],调查不同药剂的保护活性。
分级方法如下:
0级:无病;
1级:病斑面积占整片叶面积的5%以下;
3级:病斑面积占整片叶面积的6%~25%;
5级:病斑面积占整片叶面积的26%~50%;
7级:病斑面积占整片叶面积的51%~75%;
9级:病斑面积占整片叶面积的76%以上。
用下面的公式计算各处理的病情指数和防治效果:
防治效果=(清水对照平均病情指数-药剂处理施药后平均病情指数)/清水对照平均病情指数×100
利用DPS(v16.05)统计分析软件,对药剂浓度和防治效果进行数量反应生测概率值分析,计算各药剂的EC75值及其95%置信限,得到毒力基线和相关系数。
1.3.2 室内治疗活性试验
将配制好的5×105个·mL-1的孢子液接种于大豆叶片上静置24 h 后,再均匀喷洒不同梯度浓度的药剂,其他同“1.3.1”。
1.3.3 田间小区药效试验
基于室内试验结果,选择各结构类型中活性最优的药剂品种(480 g·L-1丙硫菌唑SC、250 g·L-1嘧菌酯SC、100 g·L-1苯并烯氟菌唑SC)进行田间药效评价,使用3 种杀菌剂的田间推荐用量,比较其对大豆锈病的防效差异。
2021年进行两地田间药效试验。1)试验点1:沈阳市苏家屯试验地,大豆品种为辽豆15,于当年5 月中旬露地播种。8 月14 日首次施药,8 月28 日第二次施药,共施药2 次。2)试验点2:上海市新浜镇试验地,大豆品种为辽豆15,于当年8 月27 日在日光大棚内播种。10月13日首次施药,10月21日第二次施药,共施药2次。
试验地均于首次施药前一周人工接种大豆锈病孢子,孢子浓度为5×104个·mL-1。施药方法为茎叶喷雾法。
二次施药后25 d 进行末次药效调查。调查全部小区,每小区随机调查15株,每株从基部第一个三出复叶开始,向上调查4 片叶。调查及计算方法参照国标GB/T 17980.89-2004。用“1.3.1”的公式计算各处理的病情指数和防治效果。
用DPS v16.05 统计分析软件,对各处理的防效进行邓肯氏新复极差法差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 不同杀菌剂对大豆锈病的室内保护活性分析
8种试验药剂对大豆锈病表现出不同程度的保护活性,其中丙硫菌唑活性最优,EC75值为0.152 2 mg·L-1,其次为嘧菌酯、苯并烯氟菌唑、吡唑醚菌酯,EC75值依次为0.187 6、0.286 3、0.692 0 mg·L-1,以上4 个药剂的EC75值均小于1。EC75值介于1~10 mg·L-1之间的药剂为肟菌酯、戊唑醇、氟唑菌酰胺、氯氟醚菌唑,EC75值依次为1.533 1、2.494 5、2.829 0、6.440 6 mg·L-1(见表1)。
表1 8种杀菌剂对大豆锈病的室内保护活性测定
2.2 不同杀菌剂对大豆锈病的室内治疗活性分析
8 种试验药剂中,丙硫菌唑对大豆锈病的治疗效果最好,EC75值为0.845 1 mg·L-1,其次为氯氟醚菌唑和戊唑醇,EC75值分别为:3.541 6 mg·L-1和4.383 3 mg·L-1,三者EC75值均小于5 mg·L-1。EC75值介于10~20 mg·L-1之间的药剂依次为苯并烯氟菌唑、嘧菌酯、肟菌酯,EC75值分别是13.07 3、15.754 9、15.874 7 mg·L-1。再次是吡唑醚菌酯,EC75值为26.939 1 mg·L-1。氟唑菌酰胺在所有药剂中表现最差,EC75值为50.458 6 mg·L-1(见表2)。
表2 8种杀菌剂对大豆锈病的室内治疗活性测定
2.3 田间药效分析
两地试验结果表明:供试的3 种杀菌剂对田间大豆锈病均有一定的防治效果。其中,480 g·L-1丙硫菌唑SC 和100 g·L-1苯并烯氟菌唑SC 对大豆锈病的防效较好,这两种药剂在66.67 mg·L-1剂量下对大豆锈病的防效均可达到80%以上,且480 g·L-1丙硫菌唑SC的防效(97.51%/91.31%)优于100 g·L-1苯并烯氟菌唑SC(85.08%/80.15%)。250 g·L-1嘧菌酯SC 在66.67 mg·L-1剂量下对大豆锈病的防效略低于前两者,防治效果分别为53.89%和65.41%(见表3)。
表3 不同杀菌剂对大豆锈病的田间药效
3 结论与讨论
本研究根据化学结构类型,选择了甲氧基丙烯酸酯类、三唑类(包含三唑硫酮类)、琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂中的8 个品种对大豆锈病进行室内保护和治疗活性测定,结果表明3 类药剂对大豆锈病均表现出较优的保护活性,三唑类杀菌剂对大豆锈病的治疗活性最优,其次为琥珀酸脱氢酶抑制剂类,甲氧基丙烯酸酯类位列最后。
室内研究结果表明:丙硫菌唑对大豆锈病表现出优异的保护和治疗活性。丙硫菌唑对大豆锈病室内保护活性的EC75值仅为0.152 2 mg·L-1,与嘧菌酯相当,略优于苯并烯氟菌唑、吡唑醚菌酯,明显优于肟菌酯、戊唑醇、氟唑菌酰胺、氯氟醚菌唑和百菌清。室内治疗活性试验中,丙硫菌唑对大豆锈病的EC75值为0.845 1 mg·L-1,优于氯氟醚菌唑和戊唑醇,明显优于苯并烯氟菌唑、嘧菌酯、肟菌酯、吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺。
综合各药剂的保护和治疗活性,三唑类杀菌剂中丙硫菌唑的活性最优,保护和治疗活性的EC75值分别为0.152 2 mg·L-1和0.845 1 mg·L-1,其次为戊唑醇和氯氟醚菌唑;甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂中嘧菌酯的活性最优,保护和治疗活性的EC75值分别为0.187 6 mg·L-1和15.754 9 mg·L-1,其次为肟菌酯和吡唑醚菌酯;琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂中苯并烯氟菌唑的活性最优,保护和治疗活性的EC75值分别为0.286 3 mg·L-1和13.073 0 mg·L-1,其次为氟唑菌酰胺。选择各结构类型中活性最优的药剂品种在沈阳市和上海市两地进行田间药效评价,480 g·L-1丙硫菌唑悬浮剂在66.67 mg·L-1有效用量下防效达到97.51%和91.31%,优于同等施药剂量下100 g·L-1苯并烯氟菌唑悬浮剂(85.08%/80.15%)和250 g·L-1嘧菌酯悬浮剂(53.89%/65.41%)的防效。
综合室内和田间试验结果,丙硫菌唑、苯并烯氟菌唑、嘧菌酯及其同类药剂均可用于大豆锈病的防治。王鹏飞研究发现嘧菌酯和苯醚甲环唑对大豆锈病具有较好的保护和治疗活性[14],这与本研究结果一致,但本研究发现丙硫菌唑无论室内还是田间均优于其他药剂。为提高药效,上述药剂应该在大豆锈病发病前或发病初期使用,根据气候条件间隔10~14 d 左右,施药2~3次,使用剂量不低于66.67 mg·L-1。
丙硫菌唑作为新型三唑硫酮类杀菌剂,具有良好的内吸性、优异的保护治疗活性及持效期长等优点,与其他类杀菌剂无交互抗性,可同时与三唑类、甲氧基丙烯酸酯类和吡唑类杀菌剂进行复配[16-17]。目前,丙硫菌唑单剂及相关复配产品在我国仅登记用于防治部分小麦病害[18],本研究通过室内及田间试验,为大豆锈病的田间防治提供一些思路和借鉴,并筛选出防治大豆锈病的药剂丙硫菌唑,后续是否可登记用于防治大豆锈病,还需要进一步研究和探讨。