谷春艷 潘銳 徐會(huì)永等
關(guān)鍵詞
赤霉?。槐蚓?;防治時(shí)期;防治次數(shù);脫氧雪腐鐮刀菌烯醇;防效
中圖分類號(hào):S 435.12.45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B DOI:10.16688/j.zwbh.2022280
小麥赤霉?。‵usarium head blight,簡(jiǎn)稱FHB或scab)是世界范圍內(nèi)小麥生產(chǎn)上最常見的流行性病害[1-3]。近年來(lái),隨著全球氣候變暖、耕作方式的改變以及種植小麥品種不當(dāng)?shù)纫蛩?,赤霉病已發(fā)展成為當(dāng)前制約我國(guó)小麥生產(chǎn)安全及麥類食品質(zhì)量安全的最重要的病害之一。該病害不僅造成小麥嚴(yán)重減產(chǎn),帶病籽粒含有的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)等毒素還會(huì)惡化籽粒品質(zhì)、降低種用價(jià)值,嚴(yán)重影響人畜健康[4-7]。
目前,防控赤霉病的主要措施是在小麥揚(yáng)花期進(jìn)行藥劑防治。由于小麥赤霉病病原菌群體對(duì)傳統(tǒng)藥劑如多菌靈及其復(fù)配制劑等已產(chǎn)生抗性,導(dǎo)致防效降低甚至防治失敗的問題,市場(chǎng)上涌現(xiàn)出一批具有不同作用機(jī)制的殺菌劑,如吡唑醚菌酯、戊唑醇、氰烯菌酯、丙硫菌唑、氟唑菌酰羥胺等[8-13]。相關(guān)研究表明,不同藥劑對(duì)赤霉病菌殺菌活性與DON毒素的防控效果不同,如嘧菌酯、吡唑醚菌酯對(duì)小麥赤霉病菌有較好的殺菌活性,但是會(huì)刺激DON毒素的產(chǎn)生,而氰烯菌酯、氟唑菌酰羥胺在防控小麥赤霉病和控制小麥籽粒DON毒素方面均有較好的效果[14-16]。
丙硫菌唑是拜耳作物科學(xué)公司研制的一種甾醇脫甲基化抑制劑類(DMIs)殺菌劑,其主要用于防治谷類、豆類上發(fā)生的多種病害,與傳統(tǒng)的三唑類殺菌劑相比,丙硫菌唑具有殺菌范圍廣、防治效果好且增產(chǎn)作用明顯等優(yōu)點(diǎn)[12]。在中國(guó),丙硫菌唑于2019年登記用于小麥赤霉病、白粉病和銹病的防控。據(jù)報(bào)道,丙硫菌唑作為新化學(xué)成分對(duì)小麥赤霉病具有很好的防治效果17],但關(guān)于在小麥不同生育期施用丙硫菌唑以及施用次數(shù)對(duì)小麥赤霉病及籽粒DON毒素的控制效果鮮見報(bào)道。
本研究于2020年-2021年通過(guò)田間自然發(fā)病和人工接種發(fā)病試驗(yàn)的方法,進(jìn)行了30%丙硫菌唑OD對(duì)小麥赤霉病的田間防效及對(duì)籽粒中DON毒素控制試驗(yàn),以期明確丙硫菌唑防治小麥赤霉病和控制毒素的最佳防治時(shí)期,旨在為該藥劑的大面積推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
供試藥劑:30%丙硫菌唑可分散油懸浮劑(OD),安徽久易農(nóng)業(yè)股份有限公司;430g/L戊唑醇懸浮劑(SC),拜耳作物科學(xué)(中國(guó))有限公司。
供試品種:‘漯麥9號(hào)’(國(guó)審麥2008007),河南省漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育;‘蘇麥188’(國(guó)審麥2012005),江蘇豐慶種業(yè)科技有限公司選育。
供試菌株:人工接種所用小麥赤霉病菌為禾谷鐮孢Fusarium graminearum和亞洲鐮孢F.asiati-cum混合孢子液。病原菌菌株均從安徽省小麥病穗中分離,經(jīng)純化鑒定和致病性測(cè)試后,保存在安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所殺菌劑毒理學(xué)與抗藥性實(shí)驗(yàn)室。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)于2020年-2021年在安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地進(jìn)行。試驗(yàn)田土壤為黃棕壤,肥力中等,均勻一致,排灌條件良好,前茬作物為大豆?!瘥?號(hào)’于2019年10月23日機(jī)械播種,‘蘇麥188’于2020年10月28日機(jī)械播種,播種量為225 kg/hm,小麥生長(zhǎng)期管理?xiàng)l件均勻一致。
試驗(yàn)共設(shè)17個(gè)處理,處理編號(hào)及對(duì)應(yīng)的施藥時(shí)間和施藥次數(shù)見表1。處理1~處理14噴施30%丙硫菌唑OD,每次施用量為180 g/hm(有效成分用量,下同),處理15和處理16噴施對(duì)照藥劑430g/L戊唑醇SC,每次施用量為180 g/hm。處理17為空白對(duì)照。處理1、處理3、處理5、處理7、處理9、處理11、處理13,處理15只施1次藥,處理2、處理4、處理6、處理8、處理10、處理12、處理14和處理16共施2次藥。其中第1次施藥時(shí)間:處理1和處理2在齊穗期,處理3和處理4在揚(yáng)花0~20%,處理5和處理6在揚(yáng)花21%~40%,處理7和處理8在揚(yáng)花41%~60%,處理9和處理10在揚(yáng)花61%~80%,處理11和處理12在揚(yáng)花81%~100%,處理13和處理14在揚(yáng)花100%后1d,處理15和處理16在揚(yáng)花0~20%。第2次施藥時(shí)間均為第1次施藥后7d。每個(gè)處理重復(fù)3次,隨機(jī)區(qū)組排列,兌水量為450L/hm。2020年是自然發(fā)病,每個(gè)小區(qū)30m,小區(qū)之間留有50 cm的保護(hù)行,2021年采用人工接種赤霉病菌后進(jìn)行防治,每個(gè)小區(qū)4m。
1.3人工接種方法
為保證發(fā)病充分、均勻,2021年于小麥揚(yáng)花初期采用濃度為1×10個(gè)/mL的赤霉病菌孢子懸浮進(jìn)行人工接種,接種量為450 L/hm。接種后第2天早上和傍晚在穗部噴施1次清水增加濕度,以利于病菌的侵染。
1.4病害調(diào)查及防效計(jì)算方法
最后1次施藥后20 d開始調(diào)查。每處理每個(gè)重復(fù)對(duì)角線5點(diǎn)取樣,每點(diǎn)調(diào)查100穗,每個(gè)點(diǎn)單獨(dú)記錄病級(jí)數(shù)和總穗數(shù),赤霉病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則:殺菌劑防治小麥赤霉病》(NY/T 1464.14-2007),通過(guò)病穗面積占全穗面積的比例(S)來(lái)評(píng)價(jià)。0級(jí):全株無(wú)病;1級(jí):S<1/4;3級(jí):1/4≤S<1/2;5級(jí):1/2≤S<3/4;7級(jí):S≥314。計(jì)算小麥赤霉病的病情指數(shù)和防治效果。
病情指數(shù)一∑(各級(jí)病株數(shù)×相對(duì)級(jí)數(shù)值)/(調(diào)查總株數(shù)×7)×100;
防治效果=(空白對(duì)照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù))/空白對(duì)照區(qū)病情指數(shù)×100%。
1.5 DON毒素總含量測(cè)定方法及毒素防效計(jì)算方法
待小麥成熟后采集各處理的小麥樣品,每個(gè)處理隨機(jī)5點(diǎn)取樣脫粒,晾干后充分混勻,稱取2 kg小麥籽粒,用干燥的牛皮紙信封包裝后備用。小麥籽粒中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)、3-乙酰脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(3-ADON)、15-乙酰脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(15-ADON)的測(cè)定按照GB 5009.111-2016《食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙酰化衍生物的測(cè)定》第一法:同位素稀釋液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[18]進(jìn)行。
DON毒素總含量=DON含量+3-ADON含量+15-ADON含量;
DON毒素防效=(空白對(duì)照區(qū)DON毒素總含量-處理區(qū)DON毒素總含量)/空白對(duì)照區(qū)DON毒素總含量×100%。
1.6統(tǒng)計(jì)分析
使用SPSS 24.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,采用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同防治時(shí)期施藥1次和2次對(duì)小麥赤霉病
田間防效的影響
各處理在最后1次施藥后20 d調(diào)查。結(jié)果表明,30%丙硫菌唑OD相同用量在不同時(shí)期施1次藥和2次藥對(duì)小麥赤霉病均有一定的防效,防效在57.05%~95.13%(表1)。在揚(yáng)花0~20%時(shí)噴施相同有效劑量的情況下,30%丙硫菌唑OD的防效顯著高于對(duì)照藥劑430g/L戊唑醇SC。
在相同有效劑量下,小麥不同生育期施用30%丙硫菌唑OD和施藥次數(shù)對(duì)小麥赤霉病的防效差異顯著。在所有處理中,同一時(shí)期施藥,防治2次的防效均顯著高于防治1次。2020年空白對(duì)照區(qū)病情指數(shù)為3.49,施2次30%丙硫菌唑OD的處理中,于齊穗期、揚(yáng)花0~20%和21%~40%首次施藥的處理防效分別為93.98%、95.13%和94.84%,顯著高于其他處理,其次為揚(yáng)花41%~60%,防效為90.26%,揚(yáng)花60%以后施藥其防效逐漸下降。2021年空白對(duì)照區(qū)病情指數(shù)為19.79,施2次30%丙硫菌唑OD的處理中,于齊穗期和揚(yáng)花0~20%首次施藥的處理防效分別為90.96%和90.25%,顯著高于其他處理,其次為揚(yáng)花21%~40%和41%~60%,揚(yáng)花60%以后施藥其防效逐漸下降。
2.2不同防治時(shí)期施藥1次和2次對(duì)小麥籽粒中DON毒素的控制效果
在小麥成熟后采集各處理的小麥樣品測(cè)定DON毒素含量(包括DON、3-ADON和15-ADON),計(jì)算不同處理對(duì)DON毒素的控制效果。結(jié)果表明,在30%丙硫菌唑OD相同用量下,在不同時(shí)期施1次藥和2次藥對(duì)小麥籽粒中的DON毒素均有一定的控制效果,控制效果在39.06%~79.97%(表2)。在揚(yáng)花0~20%時(shí)噴施相同有效劑量的情況下,30%丙硫菌唑OD對(duì)DON毒素的控制效果顯著高于對(duì)照藥劑430g/L戊唑醇SC。
在相同有效劑量下,不同時(shí)期施藥和施藥次數(shù)對(duì)小麥籽粒中的DON毒素控制效果差異較大。2020年和2021年對(duì)照區(qū)小麥籽粒中的DON毒素平均含量分別為1483μg/kg和8136μg/kg。兩年結(jié)果均表明,同一時(shí)期用30%丙硫菌唑OD防治2次的處理對(duì)DON毒素控制效果均顯著高于防治1次,其中于齊穗期和揚(yáng)花0~20%首次施藥,隔7d第2次施藥的處理對(duì)DON毒素的控制效果顯著優(yōu)于其他處理,在77.35%~79.97%;其次為揚(yáng)花21%~40%施藥,控制效果為73.49%~75.46%;揚(yáng)花40%以后施藥其控制效果逐漸下降。
3結(jié)論與討論
小麥赤霉病是一種多循環(huán)病害,小麥抽穗后至揚(yáng)花末期最易受病菌侵染,尤其小麥揚(yáng)花期是小麥最易感染赤霉病菌的時(shí)期,于小麥揚(yáng)花期進(jìn)行防治不僅可以顯著降低病情指數(shù)、減輕發(fā)病程度,還能控制DON毒素的產(chǎn)生[13,16]。研究表明,丙硫菌唑具有廣譜的殺菌活性,在花期施藥不僅對(duì)小麥赤霉病具有較好的防治效果,還能控制DON毒素的產(chǎn)生和積累[17,19-22],本文研究結(jié)果與前人一致。兩年的研究結(jié)果表明,不同年份、不同品種、不同發(fā)病情況、不同施藥次數(shù),30%丙硫菌唑OD在不同時(shí)期施藥對(duì)小麥赤霉病的防治和DON毒素的控制均有一定的效果。相同有效成分用量下在同一時(shí)期施藥,30%丙硫菌唑OD對(duì)小麥赤霉病的防效和DON毒素的控制效果均顯著高于對(duì)照藥劑430g/L戊唑醇SC。
同一藥劑不同生育期施藥對(duì)赤霉病的防治效果差異較大,藥劑的防治效果主要取決于施藥時(shí)間[13,16,23]。本文為了研究丙硫菌唑的最佳施藥時(shí)期,在不同年份通過(guò)自然發(fā)病和人工接種的方法,研究了在小麥齊穗期至揚(yáng)花末期不同時(shí)期施用30%丙硫菌唑OD對(duì)小麥赤霉病的防效及對(duì)DON毒素的控制效果。2020年小麥赤霉病自然發(fā)病的病指為3.49,發(fā)病較輕,施用30%丙硫菌唑OD防治小麥赤霉病的病指在0.17~1.21之間,防效和DON毒素控制效果最高分別達(dá)到95.13%和79.97%。2021年采用人工接種的方式,小麥赤霉病病指為19.79,發(fā)病充分,施用30%丙硫菌唑OD防治小麥赤霉病的病指在1.79~8.50之間,防效和DON毒素控制效果最高,分別達(dá)到90.96%和79.02%。雖然2020年病指較低,發(fā)病較輕,但是兩年試驗(yàn)結(jié)果一致,表明在小麥赤霉病發(fā)病程度不同的年份,30%丙硫菌唑OD在不同時(shí)期施藥對(duì)小麥赤霉病的防治和DON毒素的控制均有較好的效果,防治2次的效果顯著高于防治1次,首次施藥時(shí)間不同,效果差異顯著。使用30%丙硫菌唑OD防治2次,在齊穗期至揚(yáng)花20%這個(gè)階段首次施藥對(duì)小麥赤霉病防治和DON毒素的控制效果均最好,是防治小麥赤霉病和控制毒素的最佳防治時(shí)期。
相關(guān)研究報(bào)道赤霉病病指與籽粒DON毒素含量呈顯著正相關(guān),通過(guò)有效防控赤霉病可以顯著降低籽粒中DON的含量[24],本研究中丙硫菌唑?qū)Τ嗝共〉姆乐涡Ч蛯?duì)DON毒素的控制效果與前人報(bào)道一致,亦呈正相關(guān),但是DON毒素含量降低是因?yàn)閲姙⒈蚓虿『p輕的原因,還是丙硫菌唑直接抑制了赤霉病菌DON毒素的產(chǎn)生,還需要進(jìn)一步研究。
丙硫菌唑作為目前生產(chǎn)上防治小麥赤霉病的主流藥劑之一,有很好的應(yīng)用前景,為了明確其在小麥赤霉病防治中的應(yīng)用潛力,應(yīng)對(duì)其抗性風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。為了避免和延緩抗藥性的產(chǎn)生,應(yīng)與不同作用機(jī)制的藥劑進(jìn)行輪換使用。