叶菌唑与氟唑菌酰羟胺对小麦赤霉病的复配增效研究
2024-03-28刘云霞张凯皓马建斌时春喜
刘云霞 张凯皓 马建斌 时春喜
摘 要 为探索叶菌唑与氟唑菌酰羟胺复配对小麦赤霉病菌的增效作用,采用菌丝生长速率法对两种原药进行室内联合毒力测定。结果显示叶菌唑与氟唑菌酰羟胺质量比为1.5∶1时,增效系数最大。在此基础上进行田间药效试验,结果表明8%叶菌唑悬浮剂70 g/667m2+18%氟唑菌酰羟胺悬浮剂20.7 g/667m2处理的效果最好,防效为83.57%,其次为8%叶菌唑悬浮剂55 g/667m2+18%氟唑菌酰羟胺悬浮剂16.3 g/667m2,防效达到78.01%。复配处理中高剂量的防效均显著高于两种单剂的推荐剂量,且试验期间没有对非靶标生物产生影响,建议在生产中使用该剂量。
关键词 小麦赤霉病;杀菌剂;室内毒力;田间药效
小麦(Triticum aestivum L.)属禾本科小麦属。其种植面积广、总产量高,是中国第三大粮食作物[1-2]。小麦赤霉病是小麦种植生产中的常见病害,可引起苗腐、茎基腐、秆腐、穗腐,使小麦产量大幅降低,带来极大的经济损失[3-4]。小麦感病后会积累多种毒素,如玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇等,可引起人畜急性中毒,严重影响农业经济发展与国家粮食安全[5-7]。
化学防治是针对小麦赤霉病最高效、速效的重要措施。目前小麦赤霉病原菌已对大部分选择性杀菌剂产生不同程度的抗药性,例如苯并咪唑类的甲基硫菌灵、多菌灵,三唑类的苯醚甲环唑、氟环唑、戊唑醇,甲氧基丙烯酸酯类的嘧菌酯、吡唑醚菌酯等[8-10]。为了延缓抗药性的产生并提高防效,本试验选取新型吡唑羧酰胺类杀菌剂(SDHI类琥珀酸脱氢酶抑制剂)氟唑菌酰羟胺以及对小麦病害高效的叶菌唑,进行室内联合毒力测定和田间药效试验。旨在探索两种药剂的复配增效作用,为小麦赤霉病的防治提供新的复配参考选择。
1 材料與方法
1.1 室内毒力测定
1.1.1 供试菌株、原药与试剂 小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、95%叶菌唑原药(湖北速普尔化工有限公司)、99.7%氟唑菌酰羟胺原药(先正达南通作物保护有限公司)、二甲基亚砜(AR分析纯,西陇科学股份有限公司)和吐温80(AR分析纯,天津市大茂化学试剂厂)。
1.1.2 试验方法 采用菌丝生长速率法测定两种药剂对小麦赤霉病菌的抑制效果。制作PDA培养基(200 g马铃薯、20 g葡萄糖、18 g琼脂、 1 000 mL水),于高压蒸汽灭菌锅121 ℃灭菌20 min。按照方案称取定量原药,滴加二甲基亚砜至充分溶解后,用含0.1%吐温80的无菌水进行稀释。按浓度梯度设6个处理,并设置空白对照,每个处理设3个重复。量取5 mL预制药液,加至45 mL PDA培养基中稀释10倍,充分摇匀后平均分装至3个直径90 mm的培养皿中,得到相应浓度的含药培养基。在培养基平板中央接种一块直径为5 mm的菌饼,在黑暗条件、25 ℃培养箱中培养6 d。用十字交叉法测量菌落直径,计算抑制率,用SPSS 23.0软件求出药剂对病菌的抑制中浓度EC50。菌丝生长抑制率= (对照菌落生长直径-处理菌落生长直径)/对照菌落生长直 径×100%。
采取交互测定法进行初筛。将两种药剂的抑制中浓度EC50按照百分比均分,进行复配处理,共设100∶0、90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、 50∶50、40∶60、30∶70、20∶80、10∶90、0∶100共11个浓度配比加空白对照,每组处理重复 3次。得到结果后计算各复配处理的毒性比率。毒性比率= 实际抑制率/理论抑制率;理论抑制率= 单剂A在EC50实际抑制率×单剂A占EC50比例+单剂B在EC50实际抑制率×单剂B占EC50比例。
在毒性比率最大的浓度配比基础上,设计5组复配处理,采用Wadley法计算混剂的增效系数(SR),评价混剂的联合作用类型。根据增效系数来评价药剂混用的增效作用,即SR<0.5为拮抗作用,0.5≤SR≤1.5为相加作用,SR>1.5为协同增效作用。SR=EC50(th)/EC50(ob);EC50(th)= (a+b)/[ a/EC50(A) +b/EC50(B) ];其中,EC50(th)为理论值,EC50(ob)为实际值,A、B代表两种药剂,a、b为各有效成分在混剂中所占含量 比率。
1.2 田间药效试验
1.2.1 供试杀菌剂 8%叶菌唑悬浮剂(江苏东南植保有限公司)、18%氟唑菌酰羟胺悬浮剂(瑞士先正达作物保护有限公司)。
1.2.2 试验地及供试作物 试验在宝鸡市岐山县凤鸣镇进行;小麦品种为‘西农20;土壤类型为塿土,pH中性;每667 m2施复合肥40 kg、农家肥1 000 kg,浇水1次;该地小麦的种植培育条件、生长情况一致,符合当地农作制度。试验区域历年来未有使用供试杀菌剂的记录。
1.2.3 施药方法 试验于2021年4月25日(小麦扬花初期)进行,间隔7 d再次施药,共施药2次。试验共设5个处理,混配处理:8%叶菌唑悬浮剂+18%氟唑菌酰羟胺悬浮剂分别设70+ 20.7/55+16.3/40+11.9 g/667m2;单剂推荐剂量处理:8%叶菌唑悬浮剂75 g/667m2、18%氟唑菌酰羟胺悬浮剂60 g/667m2;另设清水处理作为空白对照。每处理重复4次。设小区面积为 20 m2,采用随机区组排列方法。
试验采用植株茎叶均匀喷雾法进行施药。供试设备为新加坡利农HD-400型背负式手动喷雾器(喷孔直径1.2 mm/压力0.4 MPa)。每公顷喷药液量约675 L。
1.2.4 调查方法 末次施药后第10天(5月12日)进行药效观察。每小区角线五点取样,每点调查100穗,以感病穗面积占整个穗面积的百分率来分级,记录各级病穗数和总穗数。分级方法:0级:全穗无病;1级:感病穗面积占全穗1/4以下;3级:感病穗面积占全穗1/4至1/2;5级:感病穗面积占全穗1/2至3/4;7级:感病穗面积占全穗3/4以上。参照《NY/T 1464.15-2007 农药田间药效试验准则》第15部分。
1.2.5 田间药效计算方法 病穗率= 发病穗数/调查总穗数×100%
病情指数= [∑(各级病穗数×相对级数值)/(调查总穗数×7)]×100
防治效果= [(空白对照区病情指数-处理区病情指数)/空白对照区病情指数]×100%
田间试验数据采用SPSS 23.0软件进行邓肯氏新复极差法(DMRT)生物统计学分析。
2 结果与分析
2.1 配方初筛
单剂毒力测定结果如表1所示。叶菌唑与氟唑菌酰羟胺对小麦赤霉病菌的EC50分别为 0.135 μg/mL、0.075 μg/mL。利用交互测定法进行配方初筛。由表2可得,当叶菌唑与氟唑菌酰羟胺的EC50配比为30∶70时,毒性比率为 1.46达到最大;EC50配比为40∶60时,毒性比率为1.45,近似于最大值。
2.2 配方优化
将两组最佳的EC50配比换算为质量比,结果分别为5.4∶4.5和4.05∶5.25,都近似于1∶1。以该质量比为基础设置7组处理(表3)。测定相应的EC50并求出增效系数,最后得到叶菌唑与氟唑菌酰羟胺的质量比为1.5∶1时,增效系数最大为2.43。
2.3 田间药效试验结果
试验期间经田间不定期观察,未发现供试药剂在剂量范围内对小麦生长发育产生不良影响。未发现供试药剂在剂量范围内对其他非靶标生物有影响。
末次药后第10天调查,结果(表4)表明8%叶菌唑悬浮剂与18%氟唑菌酰羟胺悬浮剂混配使用对小麦赤霉病具有较好的防治效果,40+ 11.9 g/667m2、55+16.3 g/667m2、70+20.7 g/667m2的平均防治效果分别为72.53%、 78.01%和 83.57%。8%叶菌唑悬浮剂75 g/667m2处理和18%氟唑菌酰羟胺悬浮剂60 g/667m2处理的平均防治效果分别为73.23%和70.67%。采用邓肯氏新复极差(DMRT)法进行生物统计学分析,结果表明复配高剂量处理与其他各处理间差异性达显著水平;复配中剂量处理与其他各处理间差异性达显著水平;而复配低剂量处理则与叶菌唑单剂推荐剂量处理、氟唑菌酰羟胺单剂推荐剂量处理之间差异性不显著。推荐在生产实践中使用中、高剂量。
3 结论与讨论
目前在化学防治中主要面临的问题有药害、拮抗作用、抗性积累、人畜中毒、环境污染等。针对这些情况,可以选择复配使用低毒农药。本试验选取叶菌唑与氟唑菌酰羟胺进行复配来探究其针对小麦赤霉病菌的增效作用,发现叶菌唑与氟唑菌酰羟胺复配处理对小麦赤霉病菌有明显的生长抑制作用,7组复配处理中有6组表现出联合增效作用,1组表现相加作用。叶菌唑与氟唑菌酰羟胺的最佳复配比例是1.5∶1,另外在1∶1、 1∶1.5 的比例下也有很好的抑制效果。随着用药比例的变化,增效系数总体呈现出一个波形,在实际应用中可根据情况适当调整用药比例。在田间药效试验中发现,两种药剂混配使用可以提高防治效果、减少药剂使用量。在推荐剂量范围内没有药害产生、对非靶标生物安全。
叶菌唑为三唑类麦角甾醇生物合成抑制剂,目前在中国相对于戊唑醇、丙环唑、三唑酮、苯醚甲环唑等传统三唑类药剂,生产和应用还较少,仍有很大的制剂开发和应用空间。其特点是对小麦的三大病害:锈病、白粉病、赤霉病均表现出高活性[11-13]。氟唑菌酰羟胺是瑞士先正达公司推出的吡唑羧酰胺类琥珀酸脱氢酶抑制剂。因其作用机制独特、高效广谱而深受欢迎[14-15]。自2017年上市后,销售额节节攀升,有一定的市场潜力[16]。由于叶菌唑与氟唑菌酰羟胺两者都属于对麦类病害高效的药剂,且作用机理和靶标都不相同[17],未来可重点开发登记于麦类作物的复配制剂。对于两种杀菌剂的广谱性,亦可探索其对其他作物病害的复配增效作用。
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Synergistic Effect of Metconazole and Pydiflumetofen on Wheat Scab
Abstract This study investigated the synergistic effect of the combination of Metconazole and Pydiflumetofen on wheat head blight.The toxicity of the two pesticides in combination was evalued using mycelium growth rate method.The results showed that the maximum synergistic coefficient was achieved at a mass ratio of 1.5∶1 between Metconazole and Pydiflumetofen.Subsequently,field efficacy tests were conducted,showing that the treatment 8% Metconazole SC 70 g/667m2 +18% Pydiflumetofen SC 20.7 g/667m2 exhibited the highest efficacy of 83.57%.This was closely followed by the treatment of 8% Metconazole SC 55 g/667m2 +18% Pydiflumetofen SC 16.3 g/667m2 with 78.01%.The efficacy of both medium and high dose combination treatments were significantly higher than the recommended dose treatments of the two single doses,and the combination treatments showed no adverse effects on non-target organisms during the trial,which was recommended for use in production.
Key words Wheat scab; Fungicide; Laboratory toxicity; Field efficacy