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小麦根腐病(Wheat root rot)是小麦生产中严重的土传真菌性病害,引起小麦根腐病的优势病原菌是平脐蠕孢菌(Bipolaris sorokiniana)。病原物的有性态为禾旋孢腔菌属(Cochliobolus sativus),属于子囊菌纲,盘菌目,盘菌科。随着化学农药的大量使用,根腐病菌对化学农药产生了一定的抗药性。因此,筛选对小麦根腐病菌有效的药剂,对于减少病菌抗药性的产生和有效控制小麦根腐病具有重要意义。本研究采用室内毒力筛选同时结合二元复配共毒系数的计算,与田间药效检测的方法开展农药的筛选,并对适乐时(先正达,2.5%咯菌腈)、酷拉斯(先正达,22.6%噻虫嗪、2.2%咯菌腈、2.2%苯醚甲环唑)、奥拜瑞(拜耳,30.8%吡虫啉、1.1%戊唑醇)、青秀(河北威远,10%苯醚甲环唑)、申嗪霉素(上海农乐,1%吩嗪-1-羧酸)处理及空白对照小麦根系土壤微生物群落结构进行分析,以获得高效安全的化学药剂。主要研究结果如下:
1.药剂的筛选和复配
适乐时、敌委丹(先正达,3%苯醚甲环唑)、立克秀(拜耳,6%戊唑醇)、金阿普隆(先正达,35%精甲霜灵)、丙环唑(新加坡利农,25%丙环唑)、阿米西达(先正达,25%嘧菌酯)、大生(陶氏益农,80%代森锰锌)和申嗪霉素对小麦根腐病、纹枯病和茎基腐病的三种病原菌进行室内毒力测定,结果显示,对根腐病菌抑制效果最好的是适乐时,EC50为0.0509mg/L,其次是丙环唑和敌委丹;对纹枯病菌抑制效果最好的是立克秀,EC50为0.0141mg/L,其次是申嗪霉素和适乐时;对茎基腐病菌抑制效果最好的是适乐时,EC5o为0.0552mg/L,其次是申嗪霉素和立克秀。适乐时与敌委丹1∶4复配时,EC5o为0.0372mg/L,共毒系数CTC为160.14。适乐时与立克秀1∶4复配时,EC5o为0.0757mg/L共毒系数CTC为151.75,都表现出增效作用。
2.复配方案的药效验证
选用室内试验表现较好的敌委丹、立克秀和适乐时3种单剂的两种复配方案:适乐时与敌委丹复配(1∶4)、适乐时与立克秀复配(1∶4),分别进行盆栽试验和大田试验。盆栽苗期根腐病防效分别为49.85%和43.19%,盆栽成株期防效分别为32.22%和31.07%。在沧州市献县进一步进行大田药效试验,苗期防效分别为81.89%,82.65%,成株期防效分别为68.48%,68.12%。两种复配方案的防效均较3种单剂高,说明复配可以提高药效。
3.土壤微生物群落结构影响分析
对适乐时、酷拉斯、奥拜瑞、青秀、申嗪霉素处理和空白对照小麦根系土壤进行微生物群落结构分析。真菌方面,样品的OTU数量在5356~6723之间,相对丰度最高的是子囊菌门,其次是担子菌门、接合菌门和壶菌门。从物种的相对丰度注释来看,在门水平,申嗪霉素处理后的根系土壤绿藻门含量相对高,在科水平,孢腔菌科在申嗪霉素处理中含量最少;在属水平,申嗪霉素处理中没有发现类盘菌属。Anosim和MRPP分析显示,各处理相互间的组间差异都大于组内差异,其中,青秀处理与空白对照之间的组间差异最大,药剂处理中,组间差异最大的是申嗪霉素处理和青秀处理,差异最小的是适乐时处理和酷拉斯处理。细菌方面,样品的OTU数量在21522~25825之间,比真菌OTU数量多。相对丰度最高的是变形菌门,其次是放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门。Anosim和MRPP分析显示,各处理间的组间差异都大于组内差异,各处理间的Expected.delta介于0.3528~0.37之间,组间差异基本相同。Chao1指数、Shannon指数、Simpson指数显示,各处理在物种总数和群落多样性方面差异均不显著。试验说明使用的这些化学药剂对根系土壤的群落结构影响不明显,是比较安全型的化学药剂。
4.药效与土壤病原菌数量关系
5种药剂在小麦成株期对根腐病防效最好的是酷拉斯,然后依次为奥拜瑞、青秀、申嗪霉素、适乐时。成株期平脐蠕孢属的相对丰度由低到高依次为酷拉斯、奥拜瑞、青秀、申嗪霉素、适乐时、空白对照,药效与病原菌丰度成反比关系。
1.药剂的筛选和复配
适乐时、敌委丹(先正达,3%苯醚甲环唑)、立克秀(拜耳,6%戊唑醇)、金阿普隆(先正达,35%精甲霜灵)、丙环唑(新加坡利农,25%丙环唑)、阿米西达(先正达,25%嘧菌酯)、大生(陶氏益农,80%代森锰锌)和申嗪霉素对小麦根腐病、纹枯病和茎基腐病的三种病原菌进行室内毒力测定,结果显示,对根腐病菌抑制效果最好的是适乐时,EC50为0.0509mg/L,其次是丙环唑和敌委丹;对纹枯病菌抑制效果最好的是立克秀,EC50为0.0141mg/L,其次是申嗪霉素和适乐时;对茎基腐病菌抑制效果最好的是适乐时,EC5o为0.0552mg/L,其次是申嗪霉素和立克秀。适乐时与敌委丹1∶4复配时,EC5o为0.0372mg/L,共毒系数CTC为160.14。适乐时与立克秀1∶4复配时,EC5o为0.0757mg/L共毒系数CTC为151.75,都表现出增效作用。
2.复配方案的药效验证
选用室内试验表现较好的敌委丹、立克秀和适乐时3种单剂的两种复配方案:适乐时与敌委丹复配(1∶4)、适乐时与立克秀复配(1∶4),分别进行盆栽试验和大田试验。盆栽苗期根腐病防效分别为49.85%和43.19%,盆栽成株期防效分别为32.22%和31.07%。在沧州市献县进一步进行大田药效试验,苗期防效分别为81.89%,82.65%,成株期防效分别为68.48%,68.12%。两种复配方案的防效均较3种单剂高,说明复配可以提高药效。
3.土壤微生物群落结构影响分析
对适乐时、酷拉斯、奥拜瑞、青秀、申嗪霉素处理和空白对照小麦根系土壤进行微生物群落结构分析。真菌方面,样品的OTU数量在5356~6723之间,相对丰度最高的是子囊菌门,其次是担子菌门、接合菌门和壶菌门。从物种的相对丰度注释来看,在门水平,申嗪霉素处理后的根系土壤绿藻门含量相对高,在科水平,孢腔菌科在申嗪霉素处理中含量最少;在属水平,申嗪霉素处理中没有发现类盘菌属。Anosim和MRPP分析显示,各处理相互间的组间差异都大于组内差异,其中,青秀处理与空白对照之间的组间差异最大,药剂处理中,组间差异最大的是申嗪霉素处理和青秀处理,差异最小的是适乐时处理和酷拉斯处理。细菌方面,样品的OTU数量在21522~25825之间,比真菌OTU数量多。相对丰度最高的是变形菌门,其次是放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门。Anosim和MRPP分析显示,各处理间的组间差异都大于组内差异,各处理间的Expected.delta介于0.3528~0.37之间,组间差异基本相同。Chao1指数、Shannon指数、Simpson指数显示,各处理在物种总数和群落多样性方面差异均不显著。试验说明使用的这些化学药剂对根系土壤的群落结构影响不明显,是比较安全型的化学药剂。
4.药效与土壤病原菌数量关系
5种药剂在小麦成株期对根腐病防效最好的是酷拉斯,然后依次为奥拜瑞、青秀、申嗪霉素、适乐时。成株期平脐蠕孢属的相对丰度由低到高依次为酷拉斯、奥拜瑞、青秀、申嗪霉素、适乐时、空白对照,药效与病原菌丰度成反比关系。