芝麻棒孢叶斑病的发生规律和高效防治药剂的筛选

赵辉，何碧珀，刘新涛，倪云霞，贾敏，赵新贝，刘红彦

（河南省农业科学院植物保护研究所/农业农村部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室/河南省农作物病虫害防治重点实验室/河南省生物农药工程研究中心/河南省作物保护国际联合实验室，河南 郑州，450002）

芝麻（Sesamum indicumL. ）是种植广泛、历史悠久的优质油料作物，也是我国传统的特色农产品，具有较高的食用价值和保健作用，需求量也在逐年增加。在我国，芝麻主要种植于黄淮、江淮流域和江汉平原，集中分布在河南、安徽和湖北三省，占全国芝麻总面积的70%以上[1,2]。但受多重因素影响，近年来我国芝麻种植面积逐年减少，“十一五”期间每年种植面积为48万～63万公顷，“十二五”期间每年种植面积减为43万～47万公顷[3]。

在耕地面积有限和芝麻种植面积减少的情况下，提高单产成为保障和促进我国芝麻产业发展的重要措施。而在影响芝麻产量和品质的因素中，病害是最重要的影响因子之一。由于生产中芝麻栽培品种遗传来源单一，抗病性差，高抗品种少，所以目前对芝麻病害控制仍然以药剂防治为主。明确芝麻病害防治的最佳时期，筛选高效防治药剂，对于控制病害的发生具有重要意义。

棒孢菌引起的叶斑病是芝麻最严重的叶部病害，该病害的病原菌为多主棒孢，也称山扁豆生棒孢（Corynespora cassiicolaBerk. ＆ Curt. Wei），是一种寄主范围十分广泛的病原真菌，可为害380 个属的530 多种植物[4]。多主棒孢引起叶斑病的研究报道多见于蔬菜[5～7]、烟草[8,9]、橡胶[10,11]等植物，而对芝麻棒孢叶斑病的研究报道较少。研究表明，芝麻叶病单独发生时，病情指数每增长1，芝麻单产量损失0.6%[12]，可见该病害对芝麻的产量影响巨大。1984-1985 年魏荣生等[13]对4 种农药的芝麻棒孢叶斑病（作者称其为芝麻叶枯病）防效进行了评价，结果表明多菌灵是参试农药中唯一有效的农药，防效达50.6%～77.8%。程洪森等[14]从12 种复配杀菌剂中筛选出3 种对芝麻棒孢叶斑病有效的药剂，分别为精甲霜·锰锌、唑醚·氟酰胺和嘧环·咯菌腈，田间防效达85%以上。

由于棒孢引起的芝麻叶斑病具有发生普遍、蔓延速度快、防治难度大等特点，严重制约着我国芝麻的生产。针对这一突出问题，本研究对芝麻棒孢叶斑病的田间发生规律进行了监测，并筛选了有效的化学药剂，从而确定了芝麻棒孢叶斑病防治的最佳时期，以及高效防治药剂和最佳施药次数，为该病的有效防控提供指导。

1 材料与方法

1.1 材料

芝麻品种为郑芝13号，由河南省农业科学院芝麻研究中心提供。16种供试杀菌剂信息见表1。

表1 供试杀菌剂信息Table 1 Test fungicides and manufacturers

1.2 方法

1.2.1 芝麻棒孢叶斑病发生规律调查 2017-2019 年，在河南省农业科学院芝麻研究中心平舆试验站建立病害观察圃5 亩（即3333.5 m2），根据当地芝麻叶斑病在现蕾期前后发生的特点，于7 月10 日至收获前对芝麻棒孢叶斑病发生规律进行了调查。调查方法采用5 点法（调查区域正中央以及正中央到4 个角的中间点5 点取样），每点调查50 株，每小区共计调查250 株，分病级调查每一片叶片的病害发生情况，调查标准参考杨修身等（1990）分级标准，略有改动[12]。

具体分级标准如下：0 级，全株无病；1 级，出现小病斑，病斑面积占叶面积的5%及以下；2级，病斑面积占叶面积的6%～15%；3 级，病斑面积占叶面积的16%～25%；4级，病斑面积占叶面积的26%～50%；5级，病斑面积占叶面积的50%以上。

利用下面的公式计算发病率和病情指数。

发病率（%）=（病叶数/调查总叶片数）×100；

病情指数（DI）=∑（各级病叶数×相应病级数）/（调查总叶片数×最高病级数）×100。

1.2.2 毒力测定 采用菌丝生长速率法测定供试杀菌剂对芝麻棒孢叶斑病菌的毒力。具体操作过程如下：将直径6 mm 的病原菌菌饼接种到含有5个不同浓度梯度（表2）杀菌剂的PDA 平板中央，每个处理重复4皿，28℃培养，以不添加杀菌剂的PDA 培养基为对照。待对照菌落的直径生长至7.5 cm，用十字交叉法测量各处理的菌落直径，利用下面的公式计算抑菌率。

抑制率（%）=（对照组菌落直径-处理组菌落直径）/（对照组菌落直径-菌饼直径）×100[15]

采用Excel软件，以抑制率为纵坐标（y），将药剂质量浓度换算成质量浓度对数作为横坐标（x），计算出毒力回归方程和r 值，并根据毒力回归方程计算各种农药的有效中浓度（EC50）[16]。

1.2.3 田间防效试验 田间防效试验在河南省农业科学院芝麻研究中心平舆试验站进行，试验采用随机区组设计，小区面积20 m2，每个药剂处理重复4 次，以不施药处理作对照。根据平舆县棒孢叶斑病发生的特点，在芝麻盛花初期（7 月31 日）第1 次施药，共施药2 次，施药间隔10 d，供试杀菌剂及用量见表3。第2 次施药后10 d，调查病害的发生情况，调查方法、分级标准、病情指数计算方法同

1.2.1。药剂防效及增产效果的计算方法如下：

防治效果（%）=（对照区病情指数-处理区病情指数）/对照区病情指数×100

增产率（%）=（处理区产量-对照区产量）/对照区产量×100

数据分析使用SPSS 26.0 软件，方差分析、差异显著性检验采用Duncan′s新复极差法。

选择防效较好的常用杀菌剂，进行不同施药次数的防效对比试验。小区设计、第1次施药时间、施药间隔同药剂筛选试验，每种药剂设置施药次数1次、2 次、3 次，每个处理重复4 次，第3 次施药后10 d，调查病害发生情况，计算发病率、病情指数和防治效果。收获时，全小区测产，计算单产，比较不同施药次数的防效和增产效果。

1.2.4 毒力（EC50）、防效和增产率之间的相关性分析 在杀菌剂防效评价中经常会出现室内毒力测定结果与田间防效相悖的情况，为明确本研究中EC50与防效、EC50与增产率、防效与增产率之间的关联性，进行了相关性分析。由于样本量小于50，数据正态性检验采用Shapiro-Wilk 检验，相关性分析根据数据正态分布情况选择Pearson 法或Sperman法。

2 结果与分析

2.1 芝麻棒孢叶斑病的发生规律

2017-2019 年对平舆产区芝麻棒孢叶斑病发生动态进行了监测。结果表明，芝麻棒孢叶斑病发病初期在现蕾期-初花期（7 月10 日-15 日）；发病率和病情指数迅速增长的转折时期为盛花初期（7 月24日左右），此时发病率为3.13%～3.87%，病情指数为0.63～0.83；至收获期（8 月28 日左右），棒孢叶斑病的发病率达到68.39%以上，病情指数达到45.39以上（图1）。

图1 平舆产区芝麻棒孢叶斑病发生动态（2017-2019）Fig.1 Occurrence regularity of Corynespora leaf spot from 2017 to 2019

在芝麻生长后期棒孢叶斑病发病迅猛，发病严重田块只需20 d 左右发病率就可达90%以上。因此，病害防控最佳时期应在病情迅速发展的转折期之前。根据病情动态监测结果，确定芝麻棒孢叶斑病防控最佳时期为初花期-盛花初期（黄淮地区7月20 日-31 日），或在田间发病率达到3%或病情指数达到1之前进行防治。

2.2 杀菌剂对芝麻棒孢叶斑病菌毒力的测定

毒力测定结果表明，供试的16种杀菌剂对芝麻棒孢叶斑病菌的毒力差异较大（表2）。其中30%己唑醇EC的毒力最强，EC50为1.5734×10-4mg/L；其次为45%咪鲜胺EV 和8%氟硅唑SC，EC50分别为0.1248 mg/L 和0.7128 mg/L；25%戊唑醇WP、10%苯醚甲环唑WG、50%腐霉利WP、240 g/L噻呋酰胺SC、25 g/L咯菌腈SC 毒力处于中等水平，EC50分别为1.3922、2.0014、2.7323、5.4327 和6.1285 mg/L；而22.5%啶氧菌酯SC、1.3%苦参碱ME、50%多菌灵WP、250 g/L嘧菌酯SC、50%啶酰菌胺WP对芝麻棒孢叶斑病菌的毒 力 最 弱，EC50分 别 为4.2290×102、1.6729×103、3.1551×103、2.3554×104和7.9752×104mg/L。

表2 16种杀菌剂对芝麻棒孢叶斑病菌的毒力Table 2 Virulence of 16 kinds of fungicides against Corynesporacassiicola on sesame

续表

2.3 杀菌剂的田间防治效果

16 种杀菌剂的田间防治效果如表3 所示，供试杀菌剂对芝麻棒孢叶斑病的防治效果差异较大。其中有5 种杀菌剂的防治效果达到60%以上，分别为240 g/L噻呋酰胺SC、30%己唑醇SC、250 g/L嘧菌酯SC、25%戊唑醇WP 和10%苯醚甲环唑WG。其中，240 g/L 噻呋酰胺SC 的防治效果最好，防效为67.19%；其次为30%己唑醇SC，防效为65.86%；250 g/L 嘧菌酯SC、25%戊唑醇WP 和10%苯醚甲环唑WG 之间的防效差异不显著，防效分别为61.17%、60.87%和61.83%。

与对照相比，供试药剂均有不同程度的增产效果（表3），增产幅度为4.94%～39.72%。其中250 g/L 嘧菌酯SC 增产幅度最大，增产率为39.72%；其次为240 g/L 噻呋酰胺SC、10%苯醚甲环唑WG、30%己唑醇SC 和25% 戊唑醇WP，增产率分别为38.96%、38.56%、36.86%和34.96%。

表3 16种杀菌剂对芝麻棒孢叶斑病的防治效果Table 3 Control effects of 16 kinds of fungicides against Corynesporasesame leaf spot

2.4 施药次数对芝麻棒孢叶斑病防治效果的影响

不同施药次数对芝麻棒孢叶斑病的防治效果比较（表4）表明，10%苯醚甲环唑WG、30%己唑醇SC 和25% 戊 唑 醇WP 施 药2 次 的 防 效 最 佳，而250 g/L 嘧菌酯SC 施药3次的防效最佳。产量方面，与对照相比，10%苯醚甲环唑WG、30%己唑醇SC和250 g/L嘧菌酯SC施药3次的增产率最高，分别为39.32%、39.66%和42.30%；25%戊唑醇WP 施药2次的增产率最高，增产率为34.96%，但4 种杀菌剂施药3 次与施药2 次的增产率差异不显著。综合防效和增产率结果，确定10%苯醚甲环唑WG、30%己唑醇SC、25%戊唑醇WP 和250 g/L 嘧菌酯SC 的最佳施药次数为2次。

表4 不同施药次数对芝麻棒孢叶斑病的防治效果Table 4 Control efficacy of different application times on Corynespora leaf spot in sesame

2.5 EC50、防效、增产率之间的线性相关性分析

EC50、防效、增产率的正态性Shapiro-Wilk 检验表明，防效的P=0.256＞0.05、增产率的P=0.351＞0.05，二者均符合正态分布；EC50的P=0.000＜0.05，不符合正态分布。

由散点图（图2）可见，防效与增产率具有较好的线性关系，EC50与防效、EC50与增产率之间不具有显著的线性关系。因此，防效与增产率之间相关性分析采用Pearson 法，EC50与防效、EC50与增产率之间相关性分析采用Sperman法。

图2 EC50、防效、增产率之间关系散点图Fig.2 Scatter plot of linear relationship among EC50,control effect and yield increase rate

相关性分析表明，防效与增产率之间相关系数r=0.620*，显著性检验P=0.01＜0.05，相关性显著，说明防效与增产率之间具有显著的正相关性，因此提高防效，能显著提高产量。EC50与防效之间相关系数r=-0.497，显著性检验P=0.051＞0.05，EC50与增产率之间相关系数r=-0.071，显著性检验P=0.795＞0.05，说明EC50与防效、EC50与增产率之间均不具有显著的相关性。

3 结论与讨论

多主棒孢以菌丝体或分生孢子随病残体在土壤中越冬，次年分生孢子借风、雨在田间传播[17～19]。远距离传播主要以种子带菌为主，病原菌可以在种子表面或种皮内潜伏[20,21]。研究表明，棒孢分生孢子在相对湿度90%以上才能萌发，菌丝生长最适温度为28℃，高温、高湿利于病害的发生[22～25]。魏荣生等[13]对南阳地区棒孢叶斑病调查表明，病害在7 月上旬始发，7月20日以前病害发生缓慢，7月20以后发展迅猛，8 月上旬病株率常达100%。1983 年-1985 年杨永东等[26]在郑州、漯河调查表明，叶斑病受气候条件影响较大，一般年份7 月中旬始发，8 月中、下旬达盛期，有些年份迟至8月上、中旬始发，盛期到9月上旬。本研究对平舆地区芝麻棒孢叶斑病动态监测表明，病害发生初期在现蕾期-初花期（7月10 日-15 日），病情发展的转折期为盛花初期（7月24 日左右），此时发病率为3.13%～3.87%，病情指数为0.63～0.83。至芝麻生长中后期，病害发展迅猛，只需20 天左右，发病严重田块发病率就可达

90%以上。2017-2019 年平舆县7 月中旬至8 月下旬平均气温在27.5℃左右，年度平均气温差异不大，而2017-2019年7月中旬至8月下旬累积降雨量分别为221.1 mm、254.5 mm 和92.1 mm，年度最高发病率分别为97.51%（2017 年）、83.45%（2018 年）和68.39%（2019 年），说明芝麻生长中后期的降雨有利于芝麻棒孢叶斑病的发生。另据报道，多主棒孢侵染力极强、传播速度快，田间只要超过3%的植株叶片感病后，杀菌剂的防治效果就大大降低[27]。由此确定初花期-盛花初期（黄淮地区7 月20 日-31日），当田间发病率达到3%或病情指数达到1之前，为芝麻棒孢叶斑病防控的最佳时期。

在前人的芝麻棒孢叶斑病药剂防治研究中，魏荣生等[13]仅对多菌灵、双效灵、粉锈宁和乙磷铝等4种农药的防效进行了评价，程洪森等[14]对戊唑醇、吡唑醚菌酯、硝苯菌酯、苯菌酮、烯酰吗啉和7 种复配杀菌剂进行了筛选评价。本研究对16 种杀菌剂单剂的芝麻棒孢叶斑病防治效果进行了测定和筛选，其中腐霉利、啶酰菌胺、苦参碱、氟硅唑、噻呋酰胺、啶氧菌酯、嘧霉胺、溴菌腈、腈菌唑、己唑醇和苯醚甲环唑等杀菌剂对芝麻棒孢叶斑病的防治效果还未见报道。16 种杀菌剂的芝麻棒孢叶斑病菌毒力（EC50）测定发现，己唑醇、咪鲜胺、氟硅唑、戊唑醇、苯醚甲环唑、腐霉利、噻呋酰胺和咯菌腈等8种杀菌剂的毒力较高，而田间防治效果较好的杀菌剂则为噻呋酰胺、己唑醇、嘧菌酯、戊唑醇和苯醚甲环唑。由此可见，一些杀菌剂对病原菌的毒力较高，但田间防效较差，如本研究中的咪鲜胺、氟硅唑、腐霉利、咯菌腈等；还有些杀菌剂对病原菌的毒力较低，但田间防效较好，如本研究中的嘧菌酯等。这种室内毒力测定结果与田间防效相悖的情况，在杀菌剂防效评价中比较常见。刘振伟等[28]测定了17 种杀菌剂对生姜茎腐病菌的毒力和田间防效，其中代森锰锌·霜脲氰和烯酰吗啉的室内毒力较高，但田间防效较差。刘艳祥等[29]测定了20 种杀菌剂对红枣黑斑病菌的毒力和病害的防效，氟硅唑的毒力最高（EC50= 35.89 mg/L），但防效最差（52.7%），乙蒜素毒力较低（EC50= 226.20 mg/L），但防效却最好（65.3%）。伏荣桃等[30]对水稻稻曲病的防治药剂进行了筛选，结果表明室内毒力最高的杀菌剂为蛇床子素和乙蒜素，而田间防效较好的杀菌剂却为纹曲宁和多抗霉素。龙友华等[31]筛选了甘蔗褐斑病的防治药剂，结果表明苯醚甲环唑的室内毒力高于丙森锌，但田间防效前者却低于后者。在本研究中，毒力、防效、产量间的相关性分析表明，防效与增产率之间具有显著的线性相关性（r= 0.620*），提高防效，能显著提高产量，但毒力与防效之间、毒力与增产率之间不具有显著的相关性。这种室内毒力与田间防效相悖的情况，推测可能与农药施用技术[31]、环境条件以及杀菌剂的作用机理有关。因此，不能单以室内毒力测定结果作为评价杀菌剂防效的依据，杀菌剂防效评价仍需通过田间试验进行评估。

多主棒孢极易发生变异[32,33]，会对多种化学药剂产生抗药性，如甲基硫菌灵[34，35]、乙霉威[34，35]、嘧菌酯[34]、苯菌灵[36]、啶酰菌胺[37]等。研究证明，在保护地中仅连续使用2～3 次啶酰菌胺，黄瓜棒孢叶斑病菌对啶酰菌胺的抗药性就会迅速增加[38],这也是棒孢叶斑病难以防治的重要原因之一。在芝麻生产中，杀菌剂的使用频次较高，因此本研究选择了苯醚甲环唑、己唑醇、嘧菌酯和戊唑醇等4种对芝麻叶部病害防治效果较好的常用杀菌剂，比较了不同施药次数对棒孢叶斑病的防治效果。结果表明，施药2次和施药3次对芝麻棒孢叶斑病的防治效果最好、产量最高，但2 次与3 次施药之间的防治效果和增产率差异不显著，为降低病原菌产生抗药性的几率和减少农药残留，建议在棒孢叶斑病的防治过程中减少单一杀菌剂的使用频率和剂量，同一杀菌剂连续施用不宜超过2次。

芝麻棒孢叶斑病发生普遍、危害严重，但在生产中缺乏科学有效的技术指导。综合研究结果，本研究建立如下芝麻棒孢叶斑病防治措施：芝麻棒孢叶斑病的防治建议在初花期-盛花初期（黄淮地区7月20 日-31 日），或在田间发病率达到3%或病情指数达到1 之前进行，可选择使用噻呋酰胺、己唑醇、嘧菌酯、戊唑醇和苯醚甲环唑等杀菌剂，同一杀菌剂连续施用不超过2 次，施药间隔10 天。为减少农药残留和防止病原菌产生抗（耐）药性，不同药剂可交替轮换使用。由于本研究中的大部分杀菌剂开始应用于芝麻棒孢叶斑病防治的时间较短，杀菌剂防效的稳定性、病原菌的抗（耐）药性和药剂复合使用的防效等问题，还有待于进一步研究。