9种杀菌剂对香蕉灰纹病菌的室内毒力测定
2022-08-03扶艳萍谢艺贤曾凡云漆艳香
张 欣,扶艳萍,谢艺贤,彭 军,曾凡云,漆艳香
(中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室,海口,571101)
香蕉(Musaspp.)是重要的经济作物和粮食作物。香蕉产业是我国热区农业的支柱性产业之一,也是热区农业增效和农民增收的重要渠道。然而,香蕉产业迅猛发展的同时,除了遭受枯萎病威胁外,还一直饱受叶斑病困扰。种植抗病品种是防治香蕉叶斑病最有效的途径,但目前生产上尚无抗叶斑病的品种,药剂防治仍是防治该病的主要手段。
由香蕉暗双孢Neocordanamusae引起的香蕉灰纹病是香蕉产区普遍发生的一种重要叶部病害[1],该病主要为害叶片,常造成蕉叶干枯和植株早衰,严重时可导致香蕉减产30%~50%[2-5]。由于灰纹病在香蕉生长中后期常与香蕉褐缘灰斑病混合发生[6-8],以致对灰纹病的防治常以兼防为主,灰纹病的有效防治药剂报道较少[9-14]。近年来,香蕉灰纹病的发生面积及为害程度呈逐年上升趋势,某些年份香蕉灰纹病菌已成为田间香蕉真菌性叶斑病病原菌的优势种[8],且该病原菌具有较强的营养竞争能力,对其他病原菌菌丝生长和孢子萌发有竞争性抑制作用[15],因此,筛选香蕉灰纹病化学防治适宜药剂很有必要。
国内已登记的防治香蕉叶斑病的杀菌剂有874个产品(指不同厂家生产的防治该病的制剂总数,并包含部分已过登记有效期的产品),其有效成分主要包括多菌灵、代森锰锌、百菌清、苯菌灵、丙环唑、苯醚甲环唑、腈菌唑、烯唑醇、三唑醇、戊唑醇、氯氟醚菌唑、氟环唑、腈苯唑、醚菌酯、嘧菌酯、吡唑醚菌酯、肟菌酯、啶氧菌酯、氟唑菌酰胺、异菌脲、咪鲜胺、福美双等的单剂或混配制剂。本试验选用生产上常用于防治香蕉、水稻、小麦、柑桔、苹果等作物叶部病害的9种化学杀菌剂,测定其对香蕉灰纹病菌的室内毒力,以期筛选出毒力强的药剂,为田间试验和香蕉灰纹病的科学防治提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
菌株:海南省香蕉产区典型香蕉灰纹病症状病叶分离病原菌,鉴定为香蕉暗双孢菌Neocordanamusae,选择致病性较强的3个菌株,即CM21(GenBank:MW185973,MW185998),分离自临高县;CM28(GenBank:MW185976,MW186001),分离自澄迈县;CM50(GenBank:MW185985,MW186010),分离自琼海市。所有供试菌株转接于PDA平板上,28 ℃培养14 d,10 ℃保存备用。
PDA培养基:马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂18 g、水1 000 mL,121 ℃高压灭菌20 min。
杀菌剂:80%多菌灵可湿性粉剂,江苏泰仓农化有限公司产;80%代森锰锌可湿性粉剂、24%腈苯唑悬浮剂,美国陶氏益农农业科技有限公司产;25%丙环唑乳油,瑞士先正达作物保护有限公司产;20%戊唑醇乳油,德国拜耳作物科学公司产;37%苯醚甲环唑水分散粒剂,河北冠龙农化有限公司产;12.5%氟环唑悬浮剂,巴斯夫植物保护有限公司产;40%百菌清悬浮剂,日本史迪士生物科学株式会社产;50%甲基硫菌灵悬浮剂产,江苏蓝丰生物化工股份有限公司产。
1.2 方法
1.2.1 含药培养基配制 在无菌条件下,将9种药剂用无菌水配制成质量浓度为2 g/L的母液,再用无菌水将各药剂母液稀释成不同浓度,用移液枪分别取药液5 mL与灭菌后冷却至50 ℃左右的PDA培养基45 mL充分混匀,制成不同质量浓度含药平板,即80%多菌灵可湿性粉剂0.01、0.05、0.07、0.1、0.4 mg/L,80%代森锰锌可湿性粉剂1、5、10、20、40 mg/L,25%丙环唑乳油0.1、0.5、1、2、5 mg/L,20%戊唑醇乳油1、5、10、15、20 mg/L,37%苯醚甲环唑水分散粒剂0.1、0.5、1、10、100 mg/L,24%腈苯唑悬浮剂1、5、10、50、100 mg/L,12.5%氟环唑悬浮剂0.1、0.5、1、2、4 mg/L,40%百菌清悬浮剂1、5、10、40、80 mg/L,50%甲基硫菌灵悬浮剂0.5、1、2、5、10 mg/L;每处理浓度重复3次,以加入无菌水5 mL的PDA培养基为对照(无菌水)。
1.2.2 毒力测定方法 采用菌丝生长速率法[16]测定,在供试菌株菌落边缘取直径6 mm菌饼移至不同质量浓度含药平板及对照(无菌水)平板中央,菌丝面朝下,置于培养箱内28 ℃恒温黑暗培养14 d,即对照(无菌水)菌落快长满培养皿时,十字交叉法测量菌落直径,计算各药剂的菌丝生长抑制率。菌丝生长抑制率(%)=[(对照菌落直径-6)-(处理菌落直径-6)]/(对照菌落直径-6)×100。
1.2.3 数据分析 应用SPSS软件统计分析,采用Duncan氏新复极差检验差异显著性。以药剂质量浓度对数值(x)为横坐标,抑制率的概率值(y)为纵坐标,求出各药剂对供试菌株的毒力回归方程y=a+bx、有效抑制中浓度(EC50)及相关系数(R2)。将9种药剂中最大平均EC50值的药剂相对毒力倍数设定为1.00,计算各药剂的相对毒力倍数,相对毒力倍数=9种药剂中最大平均EC50/该药剂的平均EC50。将各药剂最大EC50的相对毒力倍数设定为1.00,计算同药剂对不同菌株的相对毒力倍数,相对毒力倍数=该药剂最大EC50/该药剂的平均EC50。
2 结果与分析
2.1 杀菌剂对病菌菌丝生长的抑制作用
由表1和图1可知,在设定的质量浓度范围内,9种杀菌剂对香蕉灰纹病菌菌丝生长均有不同程度地抑制作用,且抑菌率均随药剂浓度的升高而升高,药剂浓度与抑菌制率呈正相关。9种药剂对香蕉灰纹病菌菌丝生长的抑制效果差异明显。其中,80%多菌灵可湿性粉剂和12.5%氟环唑悬浮剂较低质量浓度时就表现出较高的抑菌率;当质量浓度为4 mg/L时,12.5%氟环唑悬浮剂抑菌率高达89.60%;25%丙环唑乳油、20%戊唑醇乳油、37%苯醚甲环唑水分散粒剂、50%甲基硫菌灵悬浮剂及80%代森锰锌可湿性粉剂在质量浓度分别为5、10、10、10和20 mg/L时表现较高的抑菌率,抑制效果较好;24%腈苯唑悬浮剂和40%百菌清悬浮剂在质量浓度分别为50 mg/L和80 mg/L时才表现较高的抑菌率,抑制效果相对较差。
表1 9种杀菌剂对香蕉灰纹病菌(Neocordana musae)菌丝生长的抑制作用
图1 不同浓度12.5%氟环唑悬浮剂和25%丙环唑乳油对香蕉灰纹病菌菌丝生长的影响
2.2 杀菌剂毒力差异
由表2可知,9种药剂的毒力回归方程的相关系数均大于0.9,达显著性水平,说明供试药剂不同浓度间抑制百分率相关性较强,各药剂毒力回归方程及其EC50可信度高。9种杀菌剂对香蕉灰纹病菌的毒力差异较大,对菌株CM21、CM28和CM50的平均EC50在0.248 5~46.572 4 mg/L之间,相对毒力倍数介于1.00~187.41倍之间。其中,80%多菌灵可湿性粉剂和12.5%氟环唑悬浮剂的平均EC50均小于1 mg/L,毒力最强;25%丙环唑乳油、37%苯醚甲环唑水分散粒剂、20%戊唑醇乳油和50%甲基硫菌灵悬浮剂次之,平均EC50在1~3 mg/L之间,毒力较强,抑制效果较好;80%代森锰锌可湿性粉剂和24%腈苯唑悬浮剂的平均EC50在9~20 mg/L之间,毒力较弱,抑制效果一般;40%百菌清悬浮剂的平均EC50最大,为46.572 4 mg/L,毒力最弱,抑制效果最差。
2.3 杀菌剂对病菌不同菌株的毒力差异
由表2可知,同一杀菌剂对香蕉灰纹病菌不同菌株的毒力存在一定差异。80%多菌灵可湿性粉剂和24%腈苯唑悬浮剂均对CM21的毒力最强,对CM50与CM28的毒力较弱;其余7种杀菌剂则均对CM50的毒力最强,对CM21和CM28毒力较弱。其中37%苯醚甲环唑水分散粒剂对3株菌株的毒力差异最大,相对毒力倍数介于1.00~5.91倍之间;其次为40%百菌清悬浮剂,相对毒力倍数介于1.00~3.81倍之间;25%丙环唑乳油、20%戊唑醇乳油、80%多菌灵可湿性粉剂、80%代森锰锌可湿性粉剂和50%甲基硫菌灵悬浮剂对3株菌株间的毒力差异较小,相对毒力倍数分别介于1.00~2.05倍、1.00~2.11倍、1.00~2.32倍、1.00~2.46倍和1.00~2.83倍之间。24%腈苯唑悬浮剂和12.5%氟环唑悬浮剂对3株菌株间的毒力差异最小,相对毒力倍数分别介于1.00~1.41倍和1.00~1.62倍之间。
表2 9种杀菌剂对香蕉灰纹病菌(Neocordana musae)菌丝生长的毒力测定
3 结论与讨论
香蕉灰纹病在我国香蕉产区为害日趋严重,筛选可用于防治该病害的药剂是当前香蕉生产上迫切需要解决的问题。本试验通过测定与分析9种杀菌剂对3株香蕉灰纹病菌的室内毒力,发现不同药剂对香蕉灰纹病菌均有一定抑制作用,且抑菌效果差异明显。其中,80%多菌灵可湿性粉剂和12.5%氟环唑悬浮剂在较低质量浓度时就表现出较高的抑菌率,毒力最强;25%丙环唑乳油、37%苯醚甲环唑水分散粒剂、20%戊唑醇乳油和50%甲基硫菌灵悬浮剂次之,毒力较强,80%代森锰锌可湿性粉剂和24%腈苯唑悬浮剂毒力一般,40%百菌清悬浮剂毒力最弱。进一步分析发现,同一杀菌剂对不同市(县)菌株的毒力也存在一定差异,其中37%苯醚甲环唑水分散粒剂对3个市(县)菌株间的毒力差异最大,相对毒力倍数介于1.00~5.91倍之间,这种差异可能与菌株所在地区的环境条件有关。
苯并咪唑类杀菌剂是内吸性杀菌剂,主要作用于真菌的微管蛋白,干扰菌体细胞有丝分裂中纺锤体的形成,阻止细胞分裂,从而使病原菌不能正常生长。二硫代氨基甲酸盐类杀菌剂是保护性杀菌剂,主要通过抑制病菌代谢过程中丙酮酸的氧化及病原菌孢子萌发,从而阻止病原菌入侵。前人研究表明,多菌灵、甲基托布津、代森锰锌对香蕉灰纹病菌孢子萌发均有较好抑制效果,其中代森锰锌抑制效果达极显著[9]。本试验结果表示,苯并咪唑类杀菌剂中80%多菌灵可湿性粉剂和50%甲基硫菌灵悬浮剂对香蕉灰纹病菌菌丝生长均有较好抑制作用,其中80%多菌灵可湿性粉剂毒力最强,抑菌效果最好,表明这两种药剂对菌丝生长和孢子萌发均具有较好的抑制活性,适宜于在香蕉灰纹病菌各生育期用药。本试验中,二硫代氨基甲酸盐类杀菌剂,80%代森锰锌可湿性粉剂对香蕉灰纹菌病菌丝生长的抑制效果一般,这可能与其抑制孢子萌发活性较强的作用机制有关,该药剂适宜于香蕉灰纹病菌孢子萌发阶段用药。
三唑类杀菌剂是内吸性强的杀菌剂,主要作用于真菌细胞膜,抑制病菌麦角甾醇的生物合成,从而抑制或干扰菌体附着胞和吸器的发育,及菌丝和孢子的形成以达到杀菌作用。该类药剂具保护与治疗作用,被广泛用于由子囊菌、担子菌、半知菌等真菌引起的多种病害防治。已有报道中,丙环唑对香蕉灰纹病的保护效果(心叶以下第1片叶至后面抽出的叶片的保护)达93.37%[9]。此外,氟环唑、苯醚甲环唑、戊唑醇等对香蕉褐缘灰斑病均具有较好防效[17-19]。本试验结果表明,三唑类杀菌剂中25%丙环唑乳油、37%苯醚甲环唑水分散粒剂、20%戊唑醇乳油和12.5%氟环唑悬浮剂对香蕉灰纹病菌菌丝生长均有较好抑制作用,其中12.5%氟环唑悬浮剂毒力最强,抑菌效果最好。由此说明氟环唑、丙环唑、苯醚甲环唑和戊唑醇等药剂可考虑作为香蕉灰纹病防治药剂。
药剂实际防效是杀菌剂—病原物—寄主—环境关系互作的结果,杀菌剂在离体和活体条件下的抑菌活性可能存在较大差异。本试验的室内毒力测定结果可为田间试验提供参考,但各药剂对香蕉灰纹病的田间防效是否与室内毒力结果一致,有待进一步验证。