卞傳飛,寧 旭,崔宗胤,陳嗣龍,劉志華,李保同*
(1.江西農業(yè)大學 國土資源與環(huán)境學院,江西 南昌 330045;2.江西農業(yè)大學 農學院,江西 南昌 330045)
【研究意義】水稻是我國最重要的糧食作物之一,其栽培面積占我國糧食種植總面積的30%左右[1],隨著社會經濟發(fā)展以及人民生活水平的提高,人們對稻米已不再僅限于“量”的需求,而更加注重口感及食味品質的提升[2-4]。由立枯絲核菌Rhizoctonia solani引起的水稻紋枯病是水稻三大病害之一[5-6],水稻紋枯病菌的存活能力強,能夠以菌核在土壤中越冬,也能夠以菌絲體形式在稻茬、病殘體、田間其他雜草寄主上越冬[7]。水稻紋枯病菌能借助田間灌溉水在田間傳播,發(fā)生部位較為隱蔽,不易被及時發(fā)現,當一株水稻發(fā)病時,田間其他水稻很快也會染病,因此危害十分嚴重,嚴重威脅水稻生長發(fā)育和產量,給農業(yè)造成極大的經濟損失[8-9]。據統計我國水稻紋枯病年發(fā)病面積達1 300 萬hm2,一般減產在10%~20%,嚴重時達到50%,成為水稻主要病害之一[10]。化學防治是當前主要的防治措施,也是最為省時省力且效果顯著的一種方式,但由于長期使用一種或同一類型的藥劑,易造成抗藥性的產生,如井岡霉素防治水稻效果就嚴重下降[11-12],因此,必須制定綜合有效的防治策略,延緩該病抗藥性的產生,同時也需要開發(fā)、引進與推廣新藥劑[13]?!厩叭搜芯窟M展】氟唑菌酰羥胺(pydiflumetofen)是由瑞士先正達作物保護有限公司開發(fā)的新一代琥珀酸脫氫酶抑制劑(SDHI)類殺菌劑,其特點是廣譜高效,適用于多種作物防治多種病害,且對作物生長較安全,可以在抗擊真菌病害中發(fā)揮關鍵作用[14-16]。目前已有報道這種殺菌劑既可以單獨使用,用于小麥赤霉病[17]、桑椹菌核病[18]、黃瓜霜霉病[19]等病害的防治,也可以與其他優(yōu)良殺菌劑混合使用,用于柑橘瘡痂病[20]、草莓白粉病[21]等病害的防治,并且不易產生交互抗性[22]?!颈狙芯壳腥朦c】有關該藥劑對水稻紋枯病的田間防效,國內外還未有報道?!緮M解決的關鍵問題】本研究旨在通過氟唑菌酰羥胺對水稻紋枯病的室內毒力與大田防效試驗,探討氟唑菌酰羥胺對水稻紋枯病的抑制效果,并通過產量結果明確其田間實際應用的最佳劑量,為氟唑菌酰羥胺在水稻上的應用提供新依據。
水稻紋枯病菌:江西農業(yè)大學農學院實驗室分離并保存。
200 g/L 氟唑菌酰羥胺懸浮劑、氟唑菌酰羥胺原藥,瑞士先正達生物科技有限公司;430 g/L 戊唑醇懸浮劑,戊唑醇原藥,拜耳股份有限公司;咪鮮胺原藥,江蘇輝豐生物農業(yè)股份有限公司;多菌靈原藥,山東濰坊潤豐化工股份有限公司。
1.3.1 室內毒力測定 采用菌絲生長速率法,應用PDA 培養(yǎng)基,在預備性試驗的基礎上,用無菌水將供試藥劑稀釋成適當濃度的母液,與滅菌的PDA 培養(yǎng)基均勻混合,配成藥劑濃度呈等比梯度的含藥培養(yǎng)基,分別倒入直徑9 cm 的培養(yǎng)皿中10~12 mL待冷卻。將活化后篩選出來的水稻紋枯病菌取出放置在超凈工作臺中,用6 mm 直徑的打孔器(沾酒精后在火焰上灼燒后冷卻)在菌落外緣1/3處打取若干個菌碟,用接種針挑取菌碟至含藥培養(yǎng)基平板的中部位置,菌絲面朝下,每個平板一個菌碟,密封好,并做好標記,培養(yǎng)皿倒扣放置。并設置不加藥劑的培養(yǎng)皿為空白對照組,每組處理重復3次,接種完畢后將所有培養(yǎng)皿放入28 ℃恒溫箱中培養(yǎng)。待接種24 h后每天觀察生長情況,待對照組長滿培養(yǎng)皿時為止,用十字交叉法測量每個處理的菌落直徑,取2次直徑的平均值為該菌落的直徑大小。
根據測量的數據求出不同藥劑對水稻紋枯病菌的抑制率,為便于計算,需要將藥劑濃度轉變?yōu)閷抵?,生長抑制率轉變?yōu)闄C率值,最后用Excel 和SPSS 軟件對藥劑濃度對數與機率值之間進行數據分析,從而計算得到線性回歸方程Y=aX+b,再求得EC50和EC95值及相關系數r。菌絲生長抑制率的公式如下:
1.3.2 田間藥效試驗 根據室內毒力測定結果,選擇與氟唑菌酰羥胺毒力相近的戊唑醇作為對照藥劑。采用浙江市下SX-MD16E-2背負式電動噴霧器,每次用水量為600 L/hm2,在水稻分蘗期通過二次施藥進行試驗。具體施藥時間及品種選擇:晚稻:2019 年9 月17 日第1 次施藥,9 月24 日第2 次施藥,供試水稻品種為“甬優(yōu)538”;早稻:2020 年5 月22 日第1 次施藥,5 月29 日第2 次施藥,供試水稻品種為“陵兩優(yōu)179”。試驗地選擇在江西省宜春市泗溪鎮(zhèn)曾家村,28°9′36″N,115°3′36″E;土壤類型:潴育型麻砂泥田;pH值約5.22;有機質含量3.59%。試驗設置7個處理(表1)。每處理設3個重復小區(qū),每個小區(qū)面積30 m2,隨機區(qū)組排列,并筑起田埂以防藥劑干擾鄰近小區(qū)。
表1 試驗藥劑劑量設計Tab.1 Dosage design for pesticides in experiment
試驗調查按農藥田間藥效試驗準則(一):殺菌劑防治水稻紋枯?。℅B/T 17980.20—2000)進行。于2次施藥后7 d及14 d調查水稻紋枯病發(fā)病情況。采用對角線5點取樣,每點調查附近5叢,共25叢,記錄總株數、病株數和各病級數,計算病情指數、防效,及施藥對水稻和其他生物的影響,計算各個處理小區(qū)的病情指數與相對應的防治效果。
病情分級標準:0 級為全株無?。? 級為第四葉片及其以下各葉鞘、葉片發(fā)?。ㄒ詣θ~為第一片葉);3 級為第三葉片及其以下各葉鞘、葉片發(fā)?。? 級為第二葉片及其以下各葉鞘、葉片發(fā)??;7 級為劍葉及其以下各葉鞘、葉片發(fā)?。?級為全株發(fā)病,提早枯死。其中病株率、病情指數和防治效果公式:
1.3.3 水稻測產 水稻成熟收割前,每個小區(qū)隨機選取5 穴水稻進行考種,包括單株有效穗數、株高、穗長、穗粒數、實粒數和千粒質量,由此計算理論產量和增產率。并采用SPSS 25.0 對數據進行統計,采用Duncan新復極差法進行數據分析。
1.3.4 安全性調查 在第2次施藥后1,3,5,7,10,20,30 d,調查藥劑處理對水稻生長發(fā)育的影響。
由表2 可知:4 種殺菌劑對水稻紋枯病的EC50值由小到大依次是戊唑醇(0.321 2 mg/L)、氟唑菌酰羥胺(0.427 7 mg/L)、咪鮮胺(0.636 8 mg/L)、多菌靈(0.705 6 mg/L),而其EC95值由小到大依次是戊唑醇(21.970 1 mg/L)、多菌靈(24.680 1 mg/L)、氟唑菌酰羥胺(25.832 1 mg/L)、咪鮮胺(40.960 3 mg/L),表明氟唑菌酰羥胺在很低的濃度下對水稻紋枯病具有良好的抑制效果。
表2 4種殺菌劑的毒力回歸方程、EC50、EC95與相關系數Tab.2 The virulence regression equation、EC50、EC95 and correlation coefficient of 4 fungicides
2019 年晚稻田間試驗結果(表3)顯示:在第2 次施藥后7 d,氟唑菌酰羥胺施藥量為40~200 g/hm2時對水稻紋枯病的防效為60.92%~69.51%,與對照藥劑戊唑醇施藥量為80 g/hm2防效相當,且沒有顯著性差異;在第2 次施藥后14 d,氟唑菌酰羥胺施藥量為120~200 g/hm2時的防效均有所提高,最高達到了82.12%,與戊唑醇推薦劑量沒有顯著差異。在供試的氟唑菌酰羥胺5個劑量中,以施藥量為200 g/hm2時的防效最好,極顯著高于施藥量為40~120 g/hm2的防效。
2020 年早稻田間試驗結果(表3)顯示:在第2 次施藥后7 d,氟唑菌酰羥胺施藥量為40~200 g/hm2時對水稻紋枯病的防效為43.94%~51.39%,與對照藥劑戊唑醇施藥量為80 g/hm2防效相當,沒有顯著性差異;在第2 次施藥后14 d,氟唑菌酰羥胺各劑量的防效均有所提高,最高達到了74.56%。在供試的氟唑菌酰羥胺5 個劑量中,以施藥量為160 g/hm2時的防效最好,極顯著高于施藥量為40~80 g/hm2的防效,與戊唑醇推薦施藥量的防效相當。
表3 各藥劑對水稻紋枯病的田間防治效果Tab.3 Field control effect of various pesticides on rice sheath blight
兩季試驗結果表明:氟唑菌酰羥胺施藥量為160~200 g/hm2時,通過2次莖葉噴霧的方式施藥對水稻紋枯病的防治效果最理想。
兩季產量結果(表4)顯示:氟唑菌酰羥胺施藥量對株高、穗長、千粒質量及有效穗數影響較小,但對單穗實粒數與產量結果影響較大。施藥量為120~200 g/hm2時:與不施藥小區(qū)對比,2019 年水稻增產率為11.77%~19.01%,2020 年水稻增產率為76.74%~98.17%,其產量均高于同年對照藥劑戊唑醇推薦劑量下的產量,說明其具有明顯的增產作用。
表4 不同藥劑及處理對水稻產量性狀的影響Tab.4 Effects of different chemicals and treatments on rice yield and characters
施藥后不定期目測觀察,各處理小區(qū)的水稻在葉形、色澤、揚花、抽穗以及成熟時均正常,未見矮化、畸形或者褪色等藥害癥狀,水稻生長正常。這表明,供試藥劑在試驗劑量范圍內對水稻生長發(fā)育安全。
由于水稻在生產種植中缺乏紋枯病高抗品種,化學防治仍然是其主要的防治措施[23-24]。而咪鮮胺、多菌靈、井岡霉素等藥劑的長期使用,使得紋枯病菌株的抗藥性越來越高,常規(guī)推薦劑量下的防效正逐年下降,通過試驗篩選新藥劑成為重中之重[25-26]。氟唑菌酰羥胺作為先正達開發(fā)的吡唑酰胺類殺菌劑,已有報道其對多種真菌病害具有良好的防治效果,并且被多國登記和上市。
通過室內毒力測定得知,在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基上,氟唑菌酰羥胺對水稻紋枯病菌的EC50和EC95分別為0.427 7 mg/L 和25.832 1 mg/L;接近戊唑醇的EC50(0.321 2 mg/L)和EC95(21.970 1 mg/L),說明氟唑菌酰羥胺作為新型藥劑,能夠有效抑制水稻紋枯病菌。田間藥效試驗表明:在2019年晚稻氟唑菌酰羥胺施用量為160~200 g/hm2時7 d、14 d 的防效分別為62.7%~69.5%和79%~82%;2020 年早稻的防效分別為50.7%~51.4%和72.6%~74.6%;均優(yōu)于當季戊唑醇推薦用量為80 g/hm2時的防效。與空白處理小區(qū)相比,單季最高增產可達98.17%。由此結果對比得出,氟唑菌酰羥胺施藥量為160~200 g/hm2時,并且經2次莖葉噴霧后對水稻紋枯病菌具有良好的防治效果,可有效降低病株率及病情指數,延緩病菌抗藥性,并能夠有效避免紋枯病的大規(guī)模發(fā)生,增加其產量,增加農民收入,且對水稻生長安全,為后續(xù)氟唑菌酰羥胺在水稻上的應用提供科學依據。