丙硫菌唑与丙环唑混剂对小麦赤霉病菌的联合毒力及田间防效

陈宏州，王兵兵，王陈斌，张新建，杨红福，徐超，张建华，朱凤

（1江苏丘陵地区镇江农业科学研究所，江苏句容 212400；2镇江润良粮食专业合作社，江苏丹徒 212100；3扬州市苏灵农药化工有限公司，江苏扬州 225231；4江苏省植物保护植物检疫站，南京 210036）

0 引言

主要由禾谷镰孢复合种Fusariumgraminearumspecies complex[有性态：Gibberellazeae(Schw.) Petch]引起的小麦赤霉病(fusarium head blight,FHB)是全世界小麦种植区域最具破坏性的病害之一[1-2]，不仅导致小麦减产和品质下降，还带来真菌毒素污染谷物的问题[3]。在病害流行时，赤霉病可导致产量损失达70%以上[4]。赤霉病感染，还因产生多种真菌毒素而危害粮食质量安全，其中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)是最常见的一种毒素[5]。DON是一种蛋白质合成的抑制剂，具有细胞毒性和很强的免疫抑制性，对人类和动物的健康造成严重威胁[6-7]。

近年来，中国赤霉病呈北扩西移态势，迅速向黄淮麦区蔓延，西北麦区危害明显加重[8]，导致每年500万hm2以上的小麦减产[9]。小麦白粉病(wheat powdery mildew)现已成为中国小麦生产上的主要病害之一，对小麦高产和稳产有重大影响[10]。小麦叶锈病(wheat leaf rust)也是小麦生产的重要病害之一，在世界各麦区均有发生[11]。由于缺乏优质高效抗病的品种，化学防治仍是防治赤霉病、白粉病和叶锈病等小麦病害的常用措施[11-12]。近年来，防治赤霉病登记药剂虽较多，但有效成分种类较为集中，与防治其他一类农作物病虫害相比，仍显不足[13]。氰烯菌酯在江苏和安徽等赤霉病原菌对多菌灵抗性高发区域应用广泛；赤霉病防治新药剂——氟唑菌酰羟胺，对赤霉病防效优异；但氰烯菌酯和氟唑菌酰羟胺等多种药剂均未能有效防治小麦白粉病和叶锈病。可见，开发、引进与推广赤霉病防治新药剂，实现广谱防治病害又高效降低DON 毒素污染，对小麦安全优质高效生产具有重大意义。

为研发广谱防治病害又高效降低DON 毒素污染的新药剂，分别检测了丙硫菌唑、丙环唑及7种配比混剂对赤霉病菌的毒力，基于混剂的联合作用优选混剂配比，并开展田间试验评价丙硫菌唑与丙环唑优选配比制剂对赤霉病和籽粒DON毒素的田间防治效果，以及对白粉病和叶锈病的兼治效果和对小麦的安全性，以期研发对赤霉病高效控害降毒且兼顾白粉病和叶锈病防治的新药剂。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

赤霉病菌[Gibberellazeae(Schw.)Petch]，由江苏丘陵地区镇江农业科学研究所提供，菌株单孢分离并鉴定后保存备用。

1.2 供试培养基

PDA培养基[14]，用于供试菌株的单孢分离、保存及室内试验。

1.3 供试药剂

95%丙硫菌唑(prothioconazole)原药（登记证号：PD20190041），山东海利尔化工有限公司；95%丙环唑(propiconazole)原药（登记证号：PD20110200），利民化学有限责任公司。

40%丙硫菌唑·丙环唑可分散油悬浮剂(OD)（丙硫菌唑:丙环唑=1:1，下同），扬州市苏灵农药化工有限公司；30%丙硫菌唑OD（登记证号：PD20190005），安徽久易农业股份有限公司；250 g/L 丙环唑乳油(EC)（登记证号：PD28-87），瑞士先正达作物保护有限公司；430 g/L 戊唑醇悬浮剂(SC)（登记证号：PD20110287），拜耳作物科学（中国）有限公司；50%多菌灵可湿性粉剂(WP)（登记证号：PD85150-8），江苏蓝丰生物化工股份有限公司。

1.4 药剂单剂和混剂的毒力检测

1.4.1 药剂有效浓度设计将95%丙硫菌唑原药和95%丙环唑原药分别用丙酮溶解后加入3%(v/v)吐温-40，用无菌水定容，配制有效浓度为5000 μg/mL的母液冷藏备用。在预试验基础上，将丙硫菌唑、丙环唑及7种丙硫菌唑与丙环唑混剂（配比分别为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3 和1:4）在含药PDA 中的有效含量分别设为0.2500、0.1250、0.0625、0.0313、0.0156 μg/mL，1.000、0.5000、0.2500、0.1250、0.0625 μg/mL 和 0.2500、0.1250、0.0625、0.0313、0.0156 μg/mL，均为2 倍递减稀释的5个有效浓度的含药PDA。

1.4.2 毒力检测方法基于菌丝生长速率法[15]，将保存的赤霉病菌在PDA平皿中活化，28℃暗培养72 h后用打孔器制取直径为4 mm的菌饼，并移植到2倍递减稀释的5个有效浓度的含药PDA平皿中，以不含药PDA平皿为对照，重复4次；28℃暗培养96 h后量取菌落直径。

统计菌落直径均值，并按照公式(1)计算平均抑制率。

采用DPS 7.05 版数据处理系统，定义数据块后，以功能菜单“生物测定”中的“数量型数据机值分析”分别计算出丙硫菌唑、丙环唑及其7 种配比混剂对供试赤霉病菌菌丝生长抑制的回归方程、抑制中浓度(EC50)及其95%置信限[16]。

基于Wadley 法[17]，分别统计7 种丙硫菌唑与丙环唑混剂的增效系数(SR)，见式(2)、(3)。基于增效系数(SR)评估丙硫菌唑与丙环唑混剂的联合作用类型，SR＜0.5为拮抗作用，0.5≤SR≤1.5 为相加作用，SR＞1.5为增效作用。

其中，A、B分别为药剂单剂，a、b为相应药剂单剂在混剂中的比例，EC50(Eth)为混剂EC50理论值，EC50(Eob)为混剂EC50实测值。

1.5 田间试验

1.5.1 试验田概况试验于2022年11月—2023年6月在江苏丘陵地区镇江农业科学研究所小麦试验田进行，试验田小麦赤霉病、锈病和白粉病混合发生。供试小麦品种为‘宁麦13’，中抗赤霉病，中感白粉病，高感叶锈病。2022年11月3日，人工撒播，播种量为225 kg/hm2，播种后肥水管理及草害防控照常规。

1.5.2 试验设计设药剂与空白对照合计8个处理，分别为40%丙硫菌唑·丙环唑OD 300、450、600 g/hm2，30%丙硫菌唑OD 600 g/hm2，250 g/L丙环唑EC 600 g/hm2，430 g/L戊唑醇SC 375 g/hm2，50%多菌灵WP 1500 g/hm2和喷施清水的空白对照。各处理3 次重复，小区面积为30 m2，随机区组排列。小麦扬花初期（扬花约5%，2023年4月14日）时使用中国市下喷雾器有限公司生产的背负式电动喷雾器SX-MD15DA型进行第1次茎叶喷雾施药，间隔7 d后第2次施药（4月21日）。兑水量为675 L/hm2，除试验药剂外，不喷施任何药剂。

1.5.3 调查指标与方法赤霉病防效调查与统计：小麦乳熟后期（2 次药后25 d，5月16日）调查各小区病情，每小区随机5点取样，每点100穗，记载各级病穗数和总穗数，分别统计及计算病情指数和防治效果，并用Duncan氏新复极差法做生物统计分析[18]。

白粉病防效调查与统计：施药前调查病情指数基数，分别于2次药后14 d（5月5日）、21 d（5月12日）调查各小区白粉病的发病情况。采用对角线五点取样，每点20株，每株调查上部3片叶。调查并记载病叶数和严重度。严重度分7 级：1 级病斑面积占全叶1%以下，2级病斑面积占全叶2%～5%，3级病斑面积占全叶6%～10%，4 级病斑面积占全叶11%～30%，5 级病斑面积占全叶31%～60%，6级病斑面积占全叶61%～80%，7级病斑面积占全叶81%以上。分别统计及计算病情指数和防治效果[19]，并用Duncan氏新复极差法做生物统计分析。

叶锈病防效调查与统计：施药前调查病情指数基数，分别于2次药后14 d（5月5日）、21 d（5月12日）调查各小区叶锈病的发病情况。采用对角线五点取样，每点20株，每株调查上部3片叶。调查并记载病叶数和严重度。严重度分6 级：1 级病斑面积占全叶5%以下，2 级病斑面积占全叶6%～10%，3 级病斑面积占全叶11%～25%，4级病斑面积占全叶26%～40%，5级病斑面积占全叶41%～65%，6 级病斑面积占全叶65%以上。分别统计及计算病情指数和防治效果[11]，并用Duncan氏新复极差法做生物统计分析。

籽粒DON 毒素防效调查与统计：小麦完熟期（2次药后35 d，5月26日），采用对角线五点取样，每点0.25 m2，剪取各处理麦穗后人工脱粒并收集所有籽粒并晒干，并用高速粉碎机粉碎后采用ELISA 试剂盒（江苏维赛科技生物发展有限公司）检测DON毒素；各处理DON 含量以DON 含量与籽粒粉末干重的比值(ng/g)表述，采用Excel软件计算DON毒素的田间防效并做统计分析[13]。

1.5.4 安全性观察分别于每次药后1、3、7、10、15、20 d，目测检查药剂对小麦是否有药害，有药害时记录药害的类型和危害程度。

2 结果与分析

2.1 丙硫菌唑与丙环唑及其混剂对赤霉病菌的毒力

毒力检测结果得出，丙硫菌唑与丙环唑单剂对赤霉病菌菌丝生长抑制的EC50分别为0.0322、0.0859 μg/mL，丙硫菌唑对赤霉病菌菌丝生长的抑制活性高于丙环唑；丙硫菌唑与丙环唑配比为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4 的混剂对赤霉病菌菌丝生长抑制的EC50分别为0.0224、0.0240、0.0249、0.0192、0.0269、0.0294、0.0336 μg/mL，7种混剂对赤霉病菌菌丝生长抑制的增效系数(SR)分别为1.6429、1.5917、1.6345、2.4375、2.0520、2.0612、1.9167，SR 均大于1.5（表1）。表明丙硫菌唑与丙环唑配比为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4的混剂均表现增效作用，其中配比为1:1 时增效作用最强。

表1 丙硫菌唑与丙环唑及其混剂对赤霉病菌的毒力测定结果

2.2 40%丙硫菌唑·丙环唑OD 对赤霉病及籽粒DON毒素的田间防效

田间试验结果得出，7 种药剂处理对赤霉病和籽粒DON 毒素的田间防效由高至低依次均为40%丙硫菌唑·丙环唑OD 600 g/hm2、40%丙硫菌唑·丙环唑OD 450 g/hm2、30%丙硫菌唑OD 600 g/hm2、40%丙硫菌唑·丙环唑OD 300 g/hm2、430 g/L戊唑醇SC 375 g/hm2、250g/L丙环唑EC600g/hm2和50%多菌灵WP1500g/hm2；各处理对赤霉病和籽粒DON 毒素的田间防效见表2。40%丙硫菌唑·丙环唑OD 300、450、600 g/hm2对赤霉病和籽粒DON 的防效均高于单剂430 g/L 戊唑醇SC 375 g/hm2、250 g/L 丙环唑EC 600 g/hm2和50%多菌灵WP 1500 g/hm2的防效且差异显著。40%丙硫菌唑·丙环唑OD 600 g/hm2对赤霉病和籽粒DON的防效均高于单剂30%丙硫菌唑OD 600 g/hm2的防效且差异显著；40%丙硫菌唑·丙环唑OD 450 g/hm2对赤霉病和籽粒DON的防效均高于单剂30%丙硫菌唑OD 600 g/hm2的防效但差异未达显著水平（表2）。表明丙硫菌唑与丙环唑混剂——40%丙硫菌唑·丙环唑OD 对赤霉病及籽粒DON 毒素的田间防效优良，药效增效明显；施药剂量达300 g/hm2的田间防效均优于常规戊唑醇和多菌灵在推荐剂量下的防效。

表2 40%丙硫菌唑·丙环唑OD对赤霉病及籽粒DON毒素的田间防效

2.3 40%丙硫菌唑·丙环唑OD对白粉病的田间防效

田间试验结果得出，7 种药剂处理对白粉病的田间防效由高至低依次为40%丙硫菌唑·丙环唑OD 600 g/hm2、40%丙硫菌唑·丙环唑OD 450 g/hm2、30%丙硫菌唑OD 600 g/hm2、40%丙硫菌唑·丙环唑OD 300 g/hm2、430 g/L 戊唑醇SC 375 g/hm2、250 g/L 丙环唑EC 600 g/hm2和50%多菌灵WP 1500 g/hm2；2 次药后14 d 和21 d 的防效见表3。40%丙硫菌唑·丙环唑OD 300、450、600 g/hm2对白粉病的防效均高于单剂430 g/L戊唑醇SC 375 g/hm2、250 g/L丙环唑EC 600 g/hm2和50%多菌灵WP 1500 g/hm2的防效且差异显著。40%丙硫菌唑·丙环唑OD 600 g/hm2对白粉病的防效高于单剂30%丙硫菌唑OD 600 g/hm2的防效且差异显著；40%丙硫菌唑·丙环唑OD 450 g/hm2对白粉病的防效高于单剂30%丙硫菌唑OD 600 g/hm2的防效但差异未达显著水平（表3）。表明40%丙硫菌唑·丙环唑OD对白粉病兼治效果优良，田间药效也增效明显；施药剂量为300 g/hm2的田间防效均优于戊唑醇和多菌灵在推荐剂量下的防效。

表3 40%丙硫菌唑·丙环唑OD对白粉病的田间防效

2.4 40%丙硫菌唑·丙环唑OD对叶锈病的田间防效

田间试验结果得出，7 种药剂处理对叶锈病的田间防效由高至低依次为40%丙硫菌唑·丙环唑OD 600 g/hm2、40%丙硫菌唑·丙环唑OD 450 g/hm2、30%丙硫菌唑OD 600 g/hm2、40%丙硫菌唑·丙环唑OD 300 g/hm2、430 g/L 戊唑醇SC 375 g/hm2、250 g/L 丙环唑EC 600 g/hm2和50%多菌灵WP 1500 g/hm2；2 次药后14 d 和21 d 的防效见表4。40%丙硫菌唑·丙环唑OD 300、450、600 g/hm2对叶锈病的防效均高于单剂430 g/L戊唑醇SC 375 g/hm2、250 g/L丙环唑EC 600 g/hm2和50%多菌灵WP 1500 g/hm2的防效且差异显著。40%丙硫菌唑·丙环唑OD 600 g/hm2对叶锈病的防效高于单剂30%丙硫菌唑OD 600 g/hm2的防效且差异显著；40%丙硫菌唑·丙环唑OD 450 g/hm2对叶锈病的防效高于单剂30%丙硫菌唑OD 600 g/hm2的防效但差异未达显著水平（表4）。表明40%丙硫菌唑·丙环唑OD对叶锈病兼治效果优良，田间药效也增效明显；施药剂量为300 g/hm2的田间防效均优于戊唑醇和多菌灵在推荐剂量下的防效。

表4 40%丙硫菌唑·丙环唑OD对叶锈病的田间防效

2.5 安全性观察结果

目测检查发现，各药剂处理小麦均无矮化、失绿和畸形等药害症状，表明40%丙硫菌唑·丙环唑OD在试验剂量范围内对小麦安全。

3 讨论

在小麦生产中，赤霉病及DON毒素防治采取包括种植抗病品种、农业防治、病情预测预报、化学防治、生物防治以及采用妥当收获措施等多种策略，其中化学防治仍是较为有效的策略[20]。当前，基于有限的赤霉病防治药剂有效成分种类，通过科学合理复配开发新药剂，可为赤霉病防治提供更多的药剂选择。丙硫菌唑是广谱三唑硫酮类杀菌剂，丙环唑是一种具有保护和治疗双重作用的内吸性三唑类杀菌剂，两者与多菌灵和氰烯菌酯等药剂均无交互抗性，科学合理复配后能与多种现有的药剂轮换使用，可延缓病原菌对现有药剂抗药性的发展与蔓延，延长药剂的使用寿命，对病害的综合治理有重要意义。与此同时，在江苏和安徽等长江中下游麦区，小麦穗期病害防治中，通常以防治赤霉病为主，兼顾白粉病和叶锈病等病害防治。因此，研发高效防治赤霉病和降低籽粒DON 毒素污染并高效兼治白粉病和叶锈病等病害的药剂具有重要意义。此外，丙硫菌唑原药为米白色粉末，在水和油相中均不溶解，而丙环唑原药为淡黄色粘稠液体，将丙硫菌唑和丙环唑复配制成可分散油悬浮剂，复配剂型匹配，利于发挥药效，生产和使用过程中无粉尘，对环境友好安全。本研究表明，丙硫菌唑与丙环唑配比为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3 和1:4 的混剂对赤霉病菌均表现增效作用，并且配比为1:1 时增效作用最强。基于室内配比筛选结果，丙硫菌唑与丙环唑混剂防治赤霉病的优选配比为1:1，并按此配比制备40%丙硫菌唑·丙环唑OD后开展田间试验，以评估优选配比制剂对赤霉病和籽粒DON毒素的防治效果，以及对白粉病和叶锈病的兼治效果和对小麦的安全性。

相关研究表明，丙硫菌唑与咪鲜胺复配时，配比为1:1 的增效作用最强，该配比制剂40%丙硫菌唑·咪鲜胺WP对赤霉病防效优良，对小麦安全，具有较好的市场开发潜力[21]；30%丙硫菌唑SC（有效剂量157～202.5 g/hm2）对赤霉病的防效达80.41%～90.52%[22]；40%丙硫菌唑·戊唑醇SC 600 mL/hm2对赤霉病和籽粒DON 毒素防效优良[23]。30%丙硫菌唑SC（有效剂量180 g/hm2）、430 g/L 戊唑醇SC（有效剂量194 g/hm2）、40%丙硫菌唑·戊唑醇SC（有效剂量240 g/hm2）和40%叶菌唑·戊唑醇SC（有效剂量240 g/hm2）分别于小麦扬花初期和盛花期喷雾，第1 次药后25 d 对小麦叶锈病防效较好，防效为80.86%～88.33%[11]。250 g/L 丙环唑EC 300、450、600 mL/hm2，对小麦锈病有很好的防治效果，2次药后18 d防效均在98%以上；250 g/L丙环唑EC 600 mL/hm2，2 次药后8 d 对白粉病防效达100%，2 次药后18 d 防效为78.4%[24]。本研究中，40%丙硫菌唑·丙环唑OD 300、450、600 g/hm2对赤霉病病指防效分别为88.29%、91.25%和93.46%，对籽粒DON的防效分别为85.78%、89.95%和91.26%，2次药后21 d对白粉病的防效分别为86.29%、90.25%和93.50%，2次药后21 d对叶锈病的防效分别为89.25%、91.78%和93.19%，混剂增效明显，防效均优于戊唑醇和多菌灵在推荐剂量下的防效，可实现一种药剂高效防治小麦赤霉病、锈病和白粉病，并且对小麦安全。表明40%丙硫菌唑·丙环唑OD对赤霉病和籽粒DON毒素防效优良，并且对白粉病和叶锈病兼治效果优良，具有较好的开发潜力。

喷施杀菌剂可有效防控小麦赤霉病等病害的发生、降低真菌毒素的污染，然而杀菌剂又会带来小麦中杀菌剂残留的安全隐患[25]。相关研究表明，40%丙硫菌唑·戊唑醇SC（有效剂量300、450 g/hm2），施药2 次后，丙硫菌唑及其代谢物硫酮菌唑在小麦籽粒中均未检出，可以安全使用[26]。丙环唑在小麦抽穗70%左右按规定用药量喷施，间隔7 d 喷施2 次后，丙环唑在小麦籽粒中未检出，对小麦质量安全无影响[27]。本研究仅进行了丙硫菌唑与丙环唑混剂7种配比筛选以及在中抗赤霉病的小麦品种‘宁麦13’上一年一地的田间试验，混剂高效环保剂型的研制以及对其他小麦种植区域及不同抗性小麦品种的防效及药剂残留风险等方面还需进一步研究。此外，在赤霉病、白粉病和叶锈病等小麦病害以及籽粒DON毒素防控中，需科学合理用药，以期实现小麦优质安全高效生产。

4 结论

丙硫菌唑与丙环唑配比分别为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3 和1:4 的混剂对赤霉病菌的增效系数(SR)分别1.6429、1.5917、1.6345、2.4375、2.0520、2.0612 和1.9167，均表现增效作用，其中配比为1:1 时增效作用最强。丙硫菌唑与丙环唑配比为1:1 的制剂——40%丙硫菌唑·丙环唑OD 600 g/hm2对赤霉病和籽粒DON毒素防效分别为93.46%和91.26%，2 次药后21 d 对白粉病和叶锈病病指防效分别为93.50%和93.19%，增效明显，防效均优于常规药剂戊唑醇和多菌灵在推荐剂量下的防效，并且对小麦安全，具有较好的开发潜力。