3种植物生长调节剂对杀菌剂防治棉花枯萎病效果的影响

郑德有，顾爱星，左东云，王巧莲，张友平，吕丽敏，程海亮，宋国立*

（1.新疆农业大学农学院/棉花教育部工程研究中心，乌鲁木齐 830000；2.中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室，河南 安阳 455000）

棉花Gossypium hirsutum在中国乃至世界经济发展中占有重要地位[1-2]。早期我国棉花种植都是采取直播模式，随着科学技术的发展，植棉水平的提高，育苗移栽也逐渐成为部分地区棉花栽培的重要模式[3]；此外，棉花育种、病虫害防治等相关研究也需要在温室进行大量的棉苗培育。所以，高效的温室棉花育苗成为研究的热点之一。在棉花的温室育苗过程中，会遇到多种病害的侵扰，对棉花育苗造成极大的影响[4]。棉花枯萎病病原菌为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum[5]，主要危害棉花的维管束等部位[6]，在棉花整个生育期均可侵染，造成危害[7]，且一旦发生很难根治。棉花最易在苗期感染枯萎病，染病后会导致幼苗生长慢、根系不健全，不能很好地吸收养分和水分[8]，威胁棉苗生长发育，对温室棉花育苗移栽和实验室相关试验产生严重影响。

棉花枯萎病的常规防控措施包括选育抗性品种和应用化学杀菌剂[9]，其中最有效的防控措施为选育抗性品种；但是棉花新品种的培育较为费时，而且枯萎病菌的变异性和适应寄主抗性的能力较强，常会导致棉花品种丧失抗性[10]，所以在生产实践中对棉花枯萎病仍要进行化学防治[11]。目前防治棉花枯萎病的杀菌剂种类众多，对枯萎病的防治效果（防效）也各有不同。邱生等[12]研究发现宁南霉素对棉花枯萎病具有良好的防效；吡唑醚菌酯为新型广谱性杀菌剂，对多种真菌引起的植物病害具有良好的防效，并对作物有促生长作用[13]。春雷霉素，又名春日霉素，是放线菌产生的一种氨基糖苷类抗生素，属于低毒农用杀菌剂，自研发以来广泛应用于农业生产，对水稻Oryza sativa稻瘟病、水稻火疫病、烟草Nicotiana tabacum叶霉病、玉米Zea mays小斑病有显著的防治效果[14]。嘧菌环胺是具有保护、治疗作用和叶片穿透及根部内吸活性的高效安全杀菌剂[15]。

植物生长调节剂早在20世纪40年代就已应用于棉花[16]，主要用于控制棉花定向生长、塑造株型、促进早熟和提高产量[17]。霍成君等[18]、Pennucci等[19]研究发现植物生长调节剂具有与杀菌剂类似的效果，对病原菌分生孢子的形成和萌发具有抑制作用，且对植株具有促生、抗病的作用，但植物生长调节剂单一使用无法达到稳定、高效的病害防效；而植物生长调节剂与杀菌剂混用能将调节作用、促进作用和治疗作用同时作用于植物体上，从而达到降低用药量、减少对环境及有益生物的危害、稳定防治病害的效果[20]。因此，高效低毒的植物生长调节剂与杀菌剂组合成为有效防治棉花枯萎病的重要研究方向之一。

本研究以温室病株上分离的棉花枯萎病病原菌为材料，旨在筛选高效低毒的植物生长调节剂与杀菌剂的组合，合理有效地防治温室育苗过程中频发的棉花枯萎病，减少棉花育苗过程中的棉苗损失，为温室棉花育苗移栽及其他棉花苗期相关试验打下基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1供试棉花材料。试验所用陆地棉品种为中棉所12[21]，种子由中国农业科学院棉花研究所种质库提供。该品种高产稳产，兼抗枯萎病和黄萎病，纤维品质较好。

1.1.2供试菌种。供试菌种为尖孢镰刀菌7号生理小种（FOV7），为强致病力菌株，由中国农业科学院棉花研究所棉花病害实验室分离、保存。

1.1.3供试药剂。选用嘧菌环胺、宁南霉素、吡唑醚菌酯、乙蒜素、春雷霉素5种杀菌剂和乙烯利、萘乙酸、苄氨基嘌呤3种植物生长调节剂进行试验，具体药剂相关信息见表1。

表1 供试药剂名称、有效成分含量、剂型和厂家信息

1.2 试验方法

1.2.1室内毒力测定。采用菌丝生长速率法测定5种药剂对病原菌的室内毒力。设计嘧菌环胺、宁南霉素、吡唑醚菌酯、乙蒜素和春雷霉素5个质量浓度（6.25、12.5、25.0、50.0、100.0 mg·L-1）和1个空白对照（无菌水），重复3次。将杀菌剂原药用无菌水配制成所需质量浓度的10倍系列浓度，取5 mL配制好的药液加入到温度45℃左右、已灭菌的定量（45 mL）马铃薯葡萄糖琼脂（potato dextrose agar,PDA）培养基中，以加入等量无菌水的PDA培养基作为对照，摇匀后分别倒入3个培养皿内，制成PDA培养基平板（PDA平板）[22]。用直径5 mm的打孔器在培养好的病原菌菌落上取同一菌龄的菌饼，然后接种在混有所试药剂的PDA平板上，将菌饼带菌丝的一面与培养基接触。置于25℃恒温培养箱内培养7 d，然后采用十字交叉法测量菌落直径，并计算抑制率[23]。

抑 制 率 计 算 公 式：I＝[（D1-5）-（D2-5）]/（D1-5）×100%。式中：I为抑制率；D1为空白对照中菌落的直径（mm）；D2为供试平板中形成的菌落直径（mm）。

根据药剂质量浓度以10为底的对数值（x）与对应抑制率的概率值（y）作回归分析，得到回归曲线y＝ax+b，并给出回归曲线的决定系数（R2），计算供试药剂对枯萎病菌的致死中浓度（EC50）[24]。

1.2.2室内盆栽试验。取饱满的棉花种子，在28℃下用无菌水浸种24 h。单独使用杀菌剂时可直接根据药剂的EC50进行药剂配制。以单独使用试验筛选出的效果较好的杀菌剂与植物生长调节剂进行混用试验。先配制质量浓度为所需剂量2倍的溶液，其中乙烯利、萘乙酸和苄氨基嘌呤的质量浓度分别为20 mg·L-1、100 mg·L-1和10 mg·L-1，杀菌剂配制质量浓度为其EC50的2倍，然后将杀菌剂与植物生长调节剂分别按体积比1∶1混匀。在单用和混用试验中，用配制好的药剂分别进行浸种，10 mL浸种30粒，对照采用等量无菌水浸种，2 h后将药剂中的种子倒出晾干，等待播种。将在PDA平板上活化的病原菌接种在察氏培养基中，在25℃、160 r·min-1的恒温摇床中振荡培养4 d，将病原菌接种在灭菌的蛭石玉米培养基（玉米糁和蛭石按体积比1∶1混匀）中，25℃下培养，直至菌丝长满克氏瓶，取出培养物，在阴凉处风干，备用；将制备好的病原菌蛭石玉米培养物以0.6%（质量分数）的接种量混到蛭石沙土基质（蛭石和河沙按体积比6∶4混合）中，将混匀的基质装入营养钵（直径6 cm，高度6 cm）内，将备用的棉花种子播于营养钵内，每钵播种3粒，出苗后留苗1株；每10个营养钵为1个处理，每处理重复3次；棉苗在日光温室中培养，环境温度控制在20～30℃，土壤相对湿度在60%以上，光照良好，定时、定量浇水；由于杀菌剂单用与其混用植物生长调节剂的高效期不同，单用杀菌剂的高效期较早，所以单用杀菌剂时在出苗后7 d观察病情，两者混用时在出苗后7 d和15 d时观察发病情况[25]，计算病情指数和防效。棉花苗期枯萎病的分级、病情指数和防效计算均参照国家标准《棉花抗病虫性评价技术规范 第4部分：枯萎病》（GB/T 22101.4-2009）[26]。公式：病情指数＝Σ（病害级数×该病级株数）/（调查的总株数×4）×100；防效（%）＝（对照病情指数-处理病情指数）/对照病情指数×100%。

增效作用的判定采用Mansour等[27]的二元混剂等毒法。设混用药剂分别为A和B，单用防效分别表示为Ca和Cb，混用实际防效为CS，A、B混用的理论防效为C1＝Ca+（1-Ca）×Cb，则增效系数（CTC）＝（CS-C1）×100。CTC≥20表示增效，CTC≤-20表示拮抗，-20＜CTC＜20表示相加作用。

1.2.3数据处理及分析。试验数据采用Microsoft Excel 2019进行整理，使用IBM SPSS Statistics 20.0进行统计分析。通过回归分析计算室内毒力回归方程；将病情指数和防效经过描述统计进行正态性检验，均符合正态分布，然后采用单因素方差分析和最小显著差数法（least significant difference,LSD法）进行差异显著性比较。

2 结果与分析

2.1 5种杀菌剂对尖孢镰刀菌的室内毒力

室内毒力测定结果（表2）表明，5种药剂对尖孢镰刀菌菌丝生长均具有一定的抑制作用，但其抑制效果不同。在供试的5种药剂中，宁南霉素和乙蒜素的抑菌效果较好，其EC50分别为8.034mg·L-1和16.084 mg·L-1，嘧菌环胺和吡唑醚菌酯次之；而春雷霉素EC50最高，抑菌效果较差。

表2 5种杀菌剂对尖孢镰刀菌的室内毒力

2.2 室内防效

2.2.1杀菌剂单独使用防效。在出苗后7 d时的病情调查结果表明，5种杀菌剂单独处理均能降低枯萎病的病情指数，但各杀菌剂间防效差异明显。5种杀菌剂中宁南霉素的防效最显著，乙蒜素次之，嘧菌环胺、吡唑醚菌酯和春雷霉素的防病作用相对较差，与室内毒力测定结果一致；因此，挑选宁南霉素和乙蒜素用于和植物生长调节剂的组合防治（表3）。

表3 5种杀菌剂处理后的棉花在出苗后7 d的枯萎病病情指数及防治效果

2.2.2植物生长调节剂与杀菌剂组合防效。棉花出苗后7 d和15 d时的病情调查结果（表4）表明，在7 d时使用杀菌剂的防效较好，在6种组合中仅萘乙酸与宁南霉素和苄氨基嘌呤与乙蒜素组合防效略好于单用相应的杀菌剂，增效系数为-2.52和-2.45，均表现为相加作用。出苗后15 d时，杀菌剂防效减弱，植物生长调节剂防效增强；6种组合中乙烯利与宁南霉素、苄氨基嘌呤与乙蒜素和萘乙酸与宁南霉素组合的病情指数均显著低于单独使用相应杀菌剂；其中萘乙酸与宁南霉素组合的防效最好，显著优于单独使用宁南霉素，苄氨基嘌呤与乙蒜素组合的防效次之，显著高于单独使用乙蒜素，这2种组合的增效系数分别为28.43和21.77，均大于20，表现为增效作用，剩余组合的增效系数均在-20～20，均表现为相加作用。

表4 不同药剂及组合处理的棉花枯萎病病情指数、防治效果及增效作用

3 讨论与结论

在棉花苗期多种病害中，枯萎病对育苗具有严重威胁，是棉花生产中常见的毁灭性病害[28]；因此，筛选出绿色安全的防治棉花枯萎病药剂对棉花种植具有重要的意义。

已有研究表明，植物生长调节剂与杀菌剂混用对棉花病害具有很好的防效。蒋家珍等[29]发现使用油菜素内酯与丙环唑混合拌种对棉苗红腐病、立枯病、炭疽病均有很好的防效；王成菊等[30-31]研究表明利用多种植物生长调节剂与杀菌剂组合对棉花立枯病进行防治也有很好的效果，而且增效作用明显。本研究发现使用3种植物生长调节剂与杀菌剂组合拌种对棉花枯萎病具有良好的防效和增效作用，其中萘乙酸与宁南霉素组合防效最好，在出苗后15 d时增效系数可达28.43。

本研究结果可为温室棉花育苗过程中棉花枯萎病的防治提供一定的参考。植物生长调节剂和杀菌剂组合拌种可以延缓棉花枯萎病抗药性发生，同时可以提高药效，进而有效降低药剂的使用量。在本研究中，萘乙酸与宁南霉素组合拌种在出苗后15 d时对棉花枯萎病的防效显著高于单独使用杀菌剂和其他组合，因此在温室育苗过程中建议使用萘乙酸与宁南霉素拌种进行棉花枯萎病的防治。但本研究只进行了室内盆栽试验，环境条件较为稳定，而大田环境复杂多样，因此该药剂组合在田间应用能否获得稳定持久的防效还有待验证。