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8种杀菌剂对甘薯匍枝根霉的室内毒力及贮藏期药效评价

2023-08-27潘家荃周桦楠于涛

江苏农业科学 2023年14期
关键词:毒力测定杀菌剂

潘家荃 周桦楠 于涛

摘要:甘薯软腐病是贮藏期的一种重要真菌病害,发生普遍,为害严重,匍枝根霉为软腐病的主要致病菌。为测定不同药剂对匍枝根霉的毒力水平,明确药剂对甘薯软腐病的防治效果,对实际生产提供有效指导,采用平皿分析法测定8种杀菌剂对匍枝根霉的毒力并进行了贮藏期药效试验。毒力测定结果表明,8种杀菌剂EC50由低到高分别为:50%咯菌腈、10%苯醚甲环唑、50%异菌脲、32.5%苯甲嘧菌酯、12.5%腈菌唑、80%烯酰吗啉、50%咪鲜胺锰盐、25%溴菌·多菌灵,EC50分别为0.142 2、7.513 3、8.478 6、11.310 4、16.359 5、62.633 1、78.668 4、91.160 5 μg/mL。其中50%咯菌腈EC50值显著低于其他7种药剂,毒力最强,抑制效果最好。贮藏期药效试验结果表明,贮藏45 d时,50%咯菌腈处理薯块发病率最低,为3.33%,防效最高,为90.63%,显著高于其他各处理,10%苯醚甲环唑、50%异菌脲、32.5%苯甲·嘧菌酯和12.5%腈菌唑处理防效均在60%~80%间;贮藏90 d时,50%咯菌腈处理薯块发病率仍最低,为5.56%,防效仍最高,为86.49%,显著高于其他各处理。10%苯醚甲环唑、50%异菌脲、32.5%苯甲·嘧菌酯和12.5%腈菌唑处理防效均在60%~75%间。在甘薯软腐病的防治中,生产上可推广使用50%咯菌腈可湿性粉剂对贮藏期甘薯软腐病进行防治。

关键词:杀菌剂;匍枝根霉;毒力测定;甘薯软腐病;贮藏期药效

中图分类号:S435.313+.9文献标志码:A

文章编号:1002-1302(2023)14-0141-05

甘薯是世界排名第7的粮食作物[1],具有极高的营养价值和保健价值[2-6]。中国是世界第一大甘薯生产国,种植面积和总产均居于世界首位[7-8]。近年来,许多地区已将甘薯列为特色作物和优势扶贫作物,经济效益显著增加。目前,全国甘薯的种植面积稳定在400万hm2左右[9]。甘薯块根对低温敏感且含水量高、组织脆嫩,从收获到贮藏极易受到损伤,生理机能减弱,提高了病原菌的侵染概率。甘薯软腐病作为贮藏期的主要真菌病害之一,在我国各大薯区均有发生,破坏力极强。软腐病主要致病菌为匍枝根霉(Rhizopus stolonifera)[10],该病原菌广泛存在于空气中,可附着于薯块和贮藏窖内越冬,菌丝体产生的孢子可从薯块伤口进行侵染,利用伤口的营养物质进行繁殖,产生的果胶酶、淀粉酶、纤维素分解酶,破坏细胞壁[11],导致发病组织变软,显著影响薯块品质,发病后蔓延迅速,易造成成片性大面积腐烂,造成巨大的经济损失。目前,甘薯软腐病研究仅对部分传统杀菌剂的室内抑菌率和毒性进行了测定,对于毒力测定结合贮藏期药效试验的研究尚较少,且对于甘薯软腐病的化学药剂防治尚未明确[12-14],实际生产上多采用传统化学药剂多菌灵和甲基硫菌灵等进行防控,长期使用容易导致病原菌产生抗药性进而降低防控效果。因此,为了更好地防控甘薯软腐病,筛选出更多低毒高效的新药剂,进行交替使用,降低产生抗药性的风险势在必行。本研究采用室内毒力测定试验与贮藏期药效防治试验相结合的方法筛选出对甘薯软腐病防治效果良好的低毒高效型杀菌剂,以期为实际生产中病害的科学防治提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

具有较强致病性的匍枝根霉菌株LN-2由辽宁省农业科学院作物研究所薯类研究室于2021年3月上旬从烟薯25发病薯块分离纯化获得,于实验室4 ℃冰箱中保存备用。

1.2 供试培养基

采用马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基对匍枝根霉菌株进行保存、活化和接种。

1.3 供试药剂

选取8种化学药剂,分别为苯醚甲环唑、咪鮮胺锰盐、异菌脲、咯菌腈、苯甲·嘧菌酯、烯酰吗啉、腈菌唑和溴菌·多菌灵,供试药剂信息见表1。

1.4 供试甘薯品种及贮藏设施

供试甘薯品种为烟薯25,试验于2021年9月下旬至12月下旬在辽宁省农业科学院甘薯恒温气调贮藏窖展开,贮藏温度为12 ℃,湿度为(85±5)%。

1.5 室内毒力测定

试验于2021年3月中旬在辽宁省农业科学院作物研究所实验室展开,将表1中8种药剂用无菌水配制成表2中相对应的5个浓度梯度,将其与PDA培养基按体积比例1 ∶9进行混合,倒入培养皿中制成不同浓度的含药平板,空白对照用无菌水进行处理。在活化好的LN-2菌株旁,利用灭菌的打孔器打出直径为5 mm的菌碟,用灭菌过的接种针将菌碟移动到相应的含药平板内,菌丝面朝下接种于平板正中央,每个浓度重复3次。26 ℃恒温条件下培养3 d。采用十字交叉法垂直测量菌落直径,取平均值,计算抑菌率。

抑菌率=(对照菌落直径-处理菌落直径)/(对照菌落直径-菌饼直径)×100%。

1.6 贮藏期药效试验

将表1中的8种杀菌剂于薯块收获后喷施于薯皮表面,以表面喷无菌水作为空白对照,每个处理重复3次,每次重复挑选表皮光滑无损伤,单薯质量约200 g的薯块30个。晾干后将薯块放于50×35×30 cm纸盒箱中,纸箱四周各面中间开设3个 2 cm×2 cm的透气孔,于入窖后45、90 d后调查各重复全部薯块的软腐病发病情况,根据公式计算各处理发病率和防效,采用DPS软件对防效进行差异显著性分析。

调查各重复全部薯块的发病率,薯块变软,呈水渍状,发黏即算病薯[15]。

发病率=发病薯块数/调查薯块数×100%;

防治效果=(对照发病率-药剂处理发病率)/对照发病率×100%。

1.7 数据处理

采用SPSS软件,以浓度对数值为x,抑菌率为y,计算不同药剂的回归方程和有效抑制中浓度(EC50)。采用DPS软件对各处理储藏期防效进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同杀菌剂对匍枝根霉菌丝的抑制作用

由表3可以看出,培养3 d后,对照的菌落直径为8.97 cm,各药剂处理的菌落直径均在0.95~8.25 cm间,因此, 不同药剂处理均对菌丝具有一定抑制作用。各药剂处理随着药剂浓度的升高,对匍枝根霉的抑制率也呈上升趋势。其中50%咯菌腈抑菌效果最佳,除最低处理浓度外,抑菌率范围为70%~90%。10%苯醚甲环唑浓度为100、50 μg/mL 时抑菌率分别为94.69%和84.06%;50%异菌脲浓度为24 μg/mL时,抑菌率为77.17%;32.5%苯甲·嘧菌酯浓度为100 μg/mL时抑菌率为87.01%;12.5%腈菌唑浓度为100 μg/mL时抑菌率为78.35%。50咪鲜胺锰盐、80%烯酰吗啉和25%溴菌·多菌灵各浓度抑菌率均低于70%。由此可见,50%咯菌腈抑菌效果最好,10%苯醚甲环唑、50%异菌脲、32.5%苯甲·嘧菌酯、12.5%腈菌唑抑菌效果次之,50%咪鲜胺锰盐、80%烯酰吗啉、25%溴菌·多菌灵抑菌效果最差。

2.2 室内毒力测定结果

EC50用来表示药剂毒力的大小,其值越小,毒力越大。由表4数据可以看出,8种杀菌剂EC50由低到高分别为:50%咯菌腈、10%苯醚甲环唑、50%异菌脲、32.5%苯甲嘧菌酯、12.5%腈菌唑、80%烯酰吗啉、50%咪鲜胺锰盐、25%溴菌·多菌灵,EC50分别为0.142 2、7.513 3、8.478 6、11.310 4、16.359 5、62.633 1、78.668 4、91.160 5 μg/mL。其中50%咯菌腈EC50值显著低于其他7种药剂,说明其对软腐病病原菌菌絲抑制作用最佳,室内毒力最强。10%苯醚甲环唑、50%异菌脲、32.5%苯甲嘧菌酯和12.5%腈菌唑EC50值均小于20 μg/mL,说明其对病原菌菌丝也具有良好的抑制效果,但毒力低于50%咯菌腈。50%咪鲜胺锰盐、80%烯酰吗啉、25%溴菌·多菌灵3种药剂EC50值均高于60 μg/mL,说明其对病原菌菌丝抑制效果不佳,毒力较弱。

2.3 储藏期药效试验结果

由表5可见,储藏45、90 d后,处理发病率均低于空白对照发病率,说明各药剂对贮藏期甘薯软腐病均有一定防治效果,但不同药剂间防治效果存在差异。贮藏45 d时,50%咯菌腈处理薯块发病率最低,为3.33%,防效最高,为90.63%,显著高于其他各处理。10%苯醚甲环唑、50%异菌脲、32.5%苯甲·嘧菌酯和12.5%腈菌唑处理防效均在60%~80%间,虽然略低于咯菌腈处理,但对储藏期甘薯软腐病仍具有一定防治效果。50%咪鲜胺锰盐、80%烯酰吗啉和25%溴菌·多菌灵处理,防治效果不佳,防效均低于40%,且与其他各处理差异显著。贮藏90 d时,各处理及空白对照薯块发病率均比储藏45 d时有所上升,表明储藏时间的延长与甘薯软腐病的发病率呈正相关。其中50%咯菌腈处理薯块发病率仍最低,为5.56%,防效仍最高,为86.49%,显著高于其他各处理。10%苯醚甲环唑、50%异菌脲、32.5%苯甲·嘧菌酯和12.5%腈菌唑处理防效均在60%~75%间,虽然略低于咯菌腈处理,但对储藏期甘薯软腐病仍具有一定防治效果。50%咪鲜胺锰盐、80%烯酰吗啉和25%溴菌·多菌灵处理,防治效果不佳,防效均低于45%,其中25%溴菌·多菌灵处理发病率最高,为31.11%,防效最低,仅为24.32%,与其他各处理具有显著性差异。

3 结论与讨论

软腐病作为甘薯贮藏期破坏力极强的真菌性病害之一,近年来在全国各大薯区广泛发生,造成严重经济损失。为了指导生产实践中甘薯软腐病的防治,本研究通过室内毒力测定试验筛选出对甘薯软腐病主要致病菌匍枝根霉毒力大、抑菌活性强的药剂。但由于作用方式、吸收传导活性、持效期等因素均可影响药剂的贮藏期药效,所以,除室内毒力测定外,还需要通过贮藏期药效试验进行验证,最后得到对甘薯软腐病有较好防效的药剂[16]。

对于甘薯软腐病的防治,抗病品种的选育和推广是有效控制该病的根本手段,但目前还没有有完全抵抗软腐病的甘薯品种[17]。因此,生产上常用的防治方法仍为化学药剂防治辅以栽培措施管理。

在本研究中,对比室内毒力测定和贮藏期药效试验的结果发现,8种不同药剂对甘薯软腐病主要致病菌匍枝根霉毒力差异较大,对贮藏期甘薯软腐病的防治效果也有明显差异。室内毒力测定试验表明50%咯菌腈对匍枝根霉的毒力最大,抑菌活性较高,EC50仅为0.142 2 μg/mL。10%苯醚甲环唑、50%异菌脲、32.5%苯甲嘧菌酯、12.5%腈菌唑EC50均小于20 μg/mL,对匍枝根霉也具有一定毒力和抑菌活性。储藏期试验结果表明,在毒力测定中EC50低于20 μg/mL的5种药剂在储藏期药效试验中也均表现出一定防治效果,其中以毒力最大的咯菌腈可湿性粉剂防治效果最佳,45 d和90 d防效均高于85%。目前常用的防治药剂多为甲基硫菌灵、多菌灵等传统苯并咪唑类杀菌剂药剂,随着使用时间的加长容易引起抗药性。本研究通过室内毒力测定试验结合贮藏期药效试验筛选出5种对于甘薯软腐病有相当防治效果的杀菌剂,其中以咯菌腈可湿性粉剂效果最佳。咯菌腈是一种新兴的非内吸性苯基吡咯类杀菌剂[18],1996年在美国上市,它属于假单胞菌不同种分泌的次生代谢产物硝吡咯菌素的类似物,比天然抑菌物质硝吡咯菌素对光敏感性更低,不易分解[19],它通过抑制病原菌的孢子萌发、芽管伸长和菌丝的生长达到抑菌效果[20],具有高效、低毒的特点,被美国环保局(EPA)列为低风险杀菌剂[21],现已广泛应用于农业生产中多种果蔬真菌病害的防治[22-24]。因此,生产上可推广使用50%咯菌腈可湿性粉剂对贮藏期甘薯软腐病进行防治。

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收稿日期:2023-02-06

基金项目:辽宁省沈阳市康平县北四家子乡地瓜产业科技特派团项目(编号:21-116-3-17);辽宁省沈阳市种业创新专项(编号:22-318-2-18);辽宁省沈阳市专家工作站项目(编号:20220105)。

作者简介:潘家荃(1989—),女,辽宁沈阳人,硕士,助理研究员,从事甘薯新品种选育、病虫害防治及安全贮藏技术研究。E-mail:pjqamy1001@163.com。

通信作者:于 涛,硕士,研究员,从事薯类分子遗传育种研究。E-mail:18802421111@139.com。

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