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摘要:【目的】明確吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑混配对核桃炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)的联合毒力和林间防治效果,为核桃炭疽病综合防控提供科学依据。【方法】采用菌丝生长速率法测定吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑单剂及其不同配比混剂对核桃炭疽病菌菌丝生长的毒力;利用喷雾法进行林间防治试验,评价吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑混剂对核桃炭疽病的林间防治效果。【结果】室内联合毒力测定结果表明,吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑按质量比3∶2和1∶1进行复配对核桃炭疽病菌菌丝生长的毒力表现为增效作用,增效系数分别为1.61和1.57;其他配比的增效系数在0.91~1.41,表现为相加作用。林间对核桃炭疽病的防治试验结果表明,250 g/L吡唑醚菌酯乳油与250 g/L苯醚甲环唑乳油以质量比3∶2进行混配(吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑的含量分别为150和100 g/L),施用剂量为有效成分125.0、166.7和250.0 mg/L时对核桃炭疽病有很好的防治效果,施药3次后防治效果均在80.0%以上,分别与325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂(苯醚甲环唑125 g/L+嘧菌酯200 g/L)施用剂量为有效成分162.5、216.7和325.0 mg/L时的防治效果相当;250 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L的林间防治效果也较好,而250 g/L嘧菌酯悬浮剂166.7 mg/L和250 g/L吡唑醚菌酯乳油166.7 mg/L的防治效果稍低。【结论】吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑以质量比3∶2混配具有较好的增效作用,林间对核桃炭疽病具有良好的防治效果,可作为防治核桃炭疽病的药剂推广应用。
关键词: 吡唑醚菌酯;苯醚甲环唑;核桃炭疽病;联合毒力;林间防治效果
Abstract:【Objective】The synergistic toxicity and field control effects of pyraclostrobin, difenoconazole and their mixtures against Colletotrichum gloeosporioides on walnut were studied in order to provide the information for integrating walnut anthracnose management. 【Method】Toxicity of pyraclostrobin, difenoconazole and their mixtures at different ratios against C. gloeosporioides on walnut was determined by mycelial growth rates test. The field control effects of pyraclostrobin, difenoconazole and their mixtures on anthracnose were assessed by fungicide spray on walnut trees in the field. 【Result】The results of co-toxicity test showed that the mixtures with the pyraclostrobin-difenoconazole mass ratio of 3∶2 and 1∶1 exhibited synergistic interaction, with the synergistic coefficients of 1.61 and 1.57, respectively. The other ratios exhibited an additive effect on anthracnose, with the synergistic ratio of 0.91-1.41. The field trials demonstrated that the mixture at 3∶2(pyraclostrobin and difenoconazole were 150 g/L and 100 g/L in the mixture, respectively) mass ratio of 250 g/L pyraclostrobin EC and 250 g/L difenoconazole EC controlled the anthracnose efficiently. After spraying the mixture 125.0, 166.7 and 250.0 mg/L on walnut trees for three times, the control effects were all above 80%, equivalent to those of 325 g/L difenoconazole·azoxystrobin SC (125 g/L difenoconazole+200 g/L azoxystrobin) 162.5, 216.7 and 325.0 mg/L, respectively. 250 g/L difenoconazole EC 125.0 mg/L also exhibited good control effect, while 250 g/L azoxystrobin SC 166.7 mg/L and 250 g/L pyraclostrobin EC 166.7 mg/L gave slightly lower efficacy. 【Conclusion】The mixture of pyraclostrobin and difenoconazole at 3∶2 mass ratio exhibits synergistic interaction on the mycelial growth of C. gloeosporioides and controlls the anthracnose efficiently. Thus it can be widely applied on the disease management. Key words: pyraclostrobin; difenoconazole; Colletotrichum gloeosporioides on walnut; synergistic toxicity; field control effects
0 引言
【研究意义】核桃(Juglans regia)又名胡桃,隶属于胡桃科核桃属,其果实果仁营养丰富,与榛子、扁桃和腰果并称世界“四大干果”(詹瑾等,2019)。核桃树形高大,材质优良,是制作高档家具的好材料。因核桃具有耐瘠、抗旱的优良特性,尤其是在石缝等恶劣环境条件下也可良好生长,近10年来成为广西大石地区综合治理环境石漠化、促进群众脱贫增收的一种重要的木本粮油生态树种(邓雨等,2018;邓立宝等,2019;邱汉明,2019;韦婉羚等,2020)。随着核桃在广西的种植面积不断扩大,核桃病虫害发生也日趋严重,其中以炭疽病的发生危害最严重。核桃炭疽病主要由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起,可危害核桃的叶片、果实和嫩梢,发病严重的核桃园区,病株率高达90%,病果率也在30%以上,导致核桃树落叶、落果严重,造成极大的经济损失(曲文文等,2011;汪筱雪等,2018)。因此,筛选防治核桃炭疽病的高效低毒杀菌剂,开展病害综合防控试验与示范,对解决当前核桃生产面临的病害问题,促进核桃产业健康发展具有重要意义。【前人研究进展】吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑是2种作用机制不同的杀菌剂,吡唑醚菌酯属于甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,通过阻止细胞色素合成中的电子传递而抑制病原菌线粒体的呼吸作用(杨丽娟和柏亚罗,2012);而苯醚甲环唑是一种去甲基化抑制剂(DMI),通过作用于真菌麦角甾醇生物合成途径中的重要调节酶——甾醇14α-去甲基化酶(CYP51)而阻止真菌的生长(Zarn et al.,2003;Price et al.,2015)。吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑均具有保护和治疗作用,对核桃炭疽病有良好的防效。肖育贵等(2010)研究表明,苯醚甲环唑和腈菌唑对核桃炭疽病菌的室内毒力和林间防治效果均较好。汪筱雪等(2018)研究表明,25%吡唑醚菌酯对核桃炭疽病的室内毒力和田间防治效果最好,其次是45%咪鲜胺和40%苯醚甲环唑。Wang等(2020b)测定了13株核桃炭疽病菌对4种杀菌剂的敏感性,结果表明,苯醚甲环唑、氟硅唑、多菌灵和戊唑醇可抑制病菌的菌丝生长,所有菌株对苯醚甲环唑、氟硅唑和多菌灵更敏感,而对戊唑醇的敏感性较低;同时,不同的炭疽菌菌株对同一种杀菌剂的敏感性也存在差异。丁文轩等(2021)研究了4种杀菌剂单独及复配对核桃炭疽病病原菌的抑菌效果,结果显示,10%苯醚甲环唑、15%三唑酮、12.5%腈菌唑和45%咪鲜胺的抑菌效果较好,咪鲜胺与三唑酮等三唑类杀菌剂复配有明显增效作用,而三唑类杀菌剂间复配后抑菌效果下降。【本研究切入点】由于核桃炭疽病潜伏期长、发病时间短、暴发性强,生产上主要依靠化学农药进行防控。但单一的化学农药如长期大面积使用,极易导致病原菌产生抗药性。而农药混配可扩大防菌谱、提高防治效果、降低成本、延缓病菌产生抗药性,是杀菌剂研究的热点之一。目前,杀菌剂混配对核桃炭疽病菌室内联合毒力测定的报道不多,有关吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑混配对核桃炭疽病菌的联合毒力测定及林间防治效果的研究尚未见报道。【拟解决的关键问题】测定吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑混配对广西石漠化地区核桃炭疽病菌的联合毒力,筛选室内抑菌效果好的配比,进而开展林间防治试验,为核桃炭疽病的有效防控提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
1. 1. 1 供试药剂 98%吡唑醚菌酯原药和96%苯醚甲环唑原药由广西田园生化股份有限公司提供,250 g/L吡唑醚菌酯乳油为巴斯夫欧洲公司产品,250 g/L苯醚甲环唑乳油和325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂为瑞士先正达作物保护有限公司产品,250 g/L嘧菌酯悬浮剂为英国先正达有限公司产品。
1. 1. 2 供试病原菌 供试核桃炭疽病菌菌株HT02、SHT1和SHT2分离自广西河池市凤山县及环江县核桃园自然发病的核桃炭疽病植株。经DNA提取、ITS片段PCR扩增、测序和序列比对,鉴定均为胶孢炭疽菌,经接种确定其致病性后于4 ℃冰箱保存备用。
1. 1. 3 供试培养基 马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA):马铃薯(去皮)200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,去离子水定容至1000 mL,121 ℃常規灭菌。
1. 2 室内毒力测定
1. 2. 1 杀菌剂单剂对不同核桃炭疽病菌菌株的毒力测定 采用菌丝生长速率法测定吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑单剂对3株不同核桃炭疽病菌菌株的毒力。以预备试验结果为基础,先用丙酮分别将98%吡唑醚菌酯原药和96%苯醚甲环唑原药溶解,然后用灭菌水配制成系列梯度浓度的测试母液。在溶化好并冷却至50 ℃左右的50.0 mL PDA培养基中,分别加入各测试母液0.5 mL,对照则加入等量灭菌水,混匀后倒入灭菌培养皿中,制成不同药剂的系列梯度浓度含药PDA培养基,每处理3个重复。预先培养好HT02、SHT1和SHT2菌株,用内径5 mm的打孔器打取其菌落边缘的菌丝块,菌丝面朝下接种到含药培养基中央,于28 ℃恒温箱中培养7 d后,用十字交叉法测量不同处理的菌落直径,按以下公式计算各处理菌落生长抑制率,求出毒力回归方程、相关系数及半最大效应浓度(EC50)。
1. 2. 2 杀菌剂混剂对核桃炭疽病菌菌株的毒力测定 将丙酮溶解好的98%吡唑醚菌酯原药和96%苯醚甲环唑原药分别按质量比1∶9、1∶4、3∶7、2∶3、1∶1、3∶2、7∶3、4∶1、9∶1的比例,用灭菌水配制成不同配比的混剂母液,然后将各混剂母液配成系列梯度浓度的测试母液。以SHT2作为测试菌株,按1.2.1的方法配制不同配比混剂的系列梯度浓度含药培养基、接种和培养病菌,求出各混剂的毒力回归方程、相关系数及EC50。 1. 2. 3 混剂联合毒力计算与评价 采用Wadley法(凌金锋等,2016)计算各配比混剂增效系数(SR),评价其对核桃炭疽病菌的毒力。SR<0.5时表示二者拮抗,SR>1.5时表示二者毒力增效;0.5≤SR≤1.5时表示二者毒力相加。
式中,EC50(th)、EC50(ob)分别为EC50的理论值和实测值,A代表98%吡唑醚菌酯单剂,B代表96%苯醚甲环唑单剂,a、b分别为98%吡唑醚菌酯单剂和96%苯醚甲环唑单剂在混剂中的含量比率。
1. 3 杀菌剂对核桃炭疽病的林间小区防治试验
1. 3. 1 试验地点及核桃品种 试验分别在河池市金城江区同干万亩核桃示范基地和环江县水源镇进行。金城江区同干万亩核桃示范基地供试核桃园为缓坡地,品种为云新核桃,已种植3年;环江县水源镇供试核桃园为平地,地势较低,排水不良,下雨易积水,炭疽病发生严重,品种为美国山核桃,已种植5年。
1. 3. 2 试验设计和施药情况 试验共设10个处理:将250 g/L吡唑醚菌酯乳油与250 g/L苯醚甲环唑乳油按质量比3∶2配成混剂,然后设混剂125.0(有效成分,下同)、166.7和250.0 mg/L为处理1~处理3,325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂162.5、216.7和325.0 mg/L为处理4~处理6,250 g/L嘧菌酯悬浮剂166.7 mg/L、250 g/L吡唑醚菌酯乳油166.7 mg/L、250 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L为处理7~处理9,处理10为清水对照(CK)。采用随机区组排列,每处理3个重复。金城江区试验核桃园属于3个种植户,将每个种植户的核桃树作为试验的1个重复,每重复包含10个处理的所有小区,每小区2~3株核桃树。环江县的试验每小区3株核桃树。采取植株叶面喷雾法进行施药,喷施的药液量以叶片正反两面均匀且充分着药而不滴药液为度。对照喷施等量清水。每次施药间隔10 d左右,连施3次药。
1. 3. 3 病情调查和计算 在试验第1次施药前(金城江试验点第1次施药时间为2019年4月23日,环江县试验点第1次施药时间为2020年7月23日),每小区取2株树,按照东、南、西、北、中5个方位分别随机选取2张大叶片进行标记(每张大叶片有5~7张小叶片)。环江县试验点核桃树试验前已有炭疽病发生,于试验前调查病害的病情指数,金城江试验点核桃树试验前尚未发病故不调查。2个试验点均于第3次施药后10 d左右调查病害的发生情况。调查时,用目测法对标记的大叶片上所有小叶片进行发病程度评估。记录调查的总叶数、病叶数及病级,计算各处理病情指数和防治效果。病害的分级标准参考相关文献(农业部农药检定所,2004)的方法制定:0级,无病斑;1级,病斑面积占整张叶片面积的5%以下;3级,病斑面积占整张叶片面积的6%~10%;5级,病斑面积占整张叶片面积的11%~25%;7级,病斑面积占整张叶片面积的26%~50%;9级,病斑面积占整张叶片面积的51%以上。
1. 4 统计分析
采用DPS 7.05中的Duncan’s新复极差法进行防治效果的差异显著性分析。
2 结果与分析
2. 1 杀菌剂单剂对不同核桃炭疽病菌菌株的毒力测定结果
测定结果(表1)显示,吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑单剂对供试核桃炭疽病菌菌株均有较强的毒力,其中,苯醚甲环唑对菌株HT02、SHT1和SHT2的EC50分别为0.6548、0.8528和0.7075 ?g/mL,毒力较吡唑醚菌酯强(分别为1.6489、2.6773和2.9599 ?g/mL),同种杀菌剂对不同菌株的毒力差异较小。
2. 2 不同配比混剂对核桃炭疽病菌的毒力测定结果
吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑不同配比混剂对核桃炭疽病菌菌丝生长的联合毒力测定结果(表2)表明,混剂中随着吡唑醚菌酯质量比率的减少及苯醚甲环唑质量比率的增加,抑制作用逐渐增强。根据吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑单剂对SHT2的EC50,利用Wadley法计算出二者不同配比混剂的SR,其中,吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑质量比为3∶2和1∶1进行配比对核桃炭疽病菌菌丝生长的毒力较强,SR分别为1.61和1.57,表现为增效作用;其他配比的增效系数在0.91~1.41,表现为相加作用。
2. 3 核桃炭疽病林间小区防治试验结果
根据配比试验结果,将250 g/L吡唑醚菌酯乳油与250 g/L苯醚甲環唑乳油按质量比3∶2配成混剂(吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑的含量分别为150和100 g/L)进行核桃炭疽病林间小区防治试验,并与325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂的防治效果相比较,结果分别见表3和表4。
金城江试验点核桃树施药前未发病。由表3可知,第3次药后7 d调查,CK的病情指数为7.19;各药剂处理中,除250 g/L嘧菌酯悬浮剂166.7 mg/L处理的防治效果(77.38%)稍低外,其他药剂处理的防治效果均较好,在80.00%以上,其中,150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油 250.0 mg/L处理的防治效果达90.81%,与防治效果最好的325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂325.0 mg/L处理(91.51%)差异不显著(P>0.05,下同),与325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂 216.7 mg/L处理的防治效果(87.47%)达显著差异水平(P<0.05,下同),与其余药剂处理的防治效果差异达极显著水平(P<0.01,下同);150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L、150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油166.7 mg/L、325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂162.5 mg/L、250 g/L吡唑醚菌酯乳油166.7 mg/L和250 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L等5个处理的防治效果相当,相互间差异不显著。 环江县试验点施药前炭疽病发生已较重,药前调查各处理平均病情指数在4.00以上。由表4可知,第3次药后7 d调查,CK的病情指数高达33.95;各药剂处理中,除250 g/L嘧菌酯悬浮剂166.7 mg/L处理和250 g/L吡唑醚菌酯乳油166.7 mg/L处理的防治效果稍低外,其他药剂处理的防治效果均较好,在80.00%以上,其中,150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油250.0 mg/L处理的防治效果达86.85%,与防治效果最好的325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂325.0 mg/L处理(87.68%)差异不显著,与325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮剂216.7 mg/L处理的防治效果(84.08%)达显著差异水平,与其余药剂处理的防治效果达极显著差异水平。150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L、150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油166.7 mg/L、325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂 162.5 mg/L和250 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L处理的防治效果相当,差异不显著。
3 讨论
吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑具有保护和治疗作用,对许多植物病害有较好的防治效果,被广泛应用于由子囊菌、担子菌和半知菌引起的植物病害防治(Dong et al.,2013;凌金锋等,2016;贤小勇等,2018;He et al.,2019)。然而,吡唑醚菌酯属甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,其作用位点单一,是一类高抗性风险杀菌剂。目前,已有报道一些对甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂产生抗药性的菌株,如黄瓜白粉病菌、稻瘟病菌和香蕉黑条叶斑病菌(Sierotzki et al.,2000;张帅等,2013)。尽管苯醚甲环唑已在我国广泛使用了20多年,但He等(2019)研究表明,马铃薯早疫病菌(Alternaria alternata)对苯醚甲环唑产生抗药性的风险很低,在215株采集自我国7个不同生态区的马铃薯早疫病菌中未发现对苯醚甲环唑产生抗药性。但炭疽病菌对苯醚甲环唑的抗药菌株或耐药菌株近年来已有报道。郭珍妮等(2020)测定了136株芒果炭疽病病原菌对苯醚甲环唑的敏感性,结果发现不同菌株对苯醚甲环唑的敏感性存在显著差异,部分菌株的敏感性显著降低,测定的菌株对苯醚甲环唑的敏感性频率分布已不符合正态分布,认为田间长期使用单一药剂可能使病原菌产生了耐药性;Wang等(2020a)报道,在检测的66株葡萄炭疽病菌中有43株对苯醚甲环唑产生了抗药性,抗性频率达65.2%。
为降低病原菌对杀菌剂产生抗药性的风险,将杀菌剂复配使用是有效途径之一。吡唑醚菌酯可通过复配有效降低病菌对其产生抗药性(杨丽娟和柏亚罗,2012;左文静等,2017)。随着2015年6月吡唑醚菌酯在我国的专利期满,吡唑醚菌酯单剂和复配剂的研发与登记逐渐增多(王凯,2015;凌金锋等,2016)。为避免在石漠化地区长期大面积使用单一化学农药防治核桃炭疽病,延缓病菌产生抗药性,本研究测定了吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑以质量比1∶9、1∶4、3∶7、2∶3、1∶1、3∶2、7∶3、4∶1和9∶1的不同配比混剂对核桃炭疽病菌的联合毒力,并开展了林间防治试验,结果表明二者在质量比为3∶2时的增效作用最明显,其复配混剂125.0、166.7和250.0 mg/L处理林间对核桃炭疽病具有较好的防治效果,分别与苯甲·嘧菌酯162.5、216.7和325.0 mg/L处理的防治效果相当。目前,在我国吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑已登记有不同比例混配的复配制剂,但尚未有在核桃炭疽病上登记,在其他作物如西瓜、辣椒和葡萄炭疽病上登记的也较少,且仅登记有1∶2和1∶1的配比,因此,本研究结果可为在核桃炭疽病上吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑的复配制剂登记提供科学依据。
张帅等(2013)研究结果表明,吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑质量比为1∶2和1∶3时,混合物抑制山药炭疽病菌菌丝生长的增效较明显,增效系数分别为2.41和1.94,本研究结果与该报道有所不同,可能与病菌来源的寄主和菌株不同有关。嘧菌酯和吡唑醚菌酯同属于甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,林间试验结果显示,吡唑醚菌酯的防治效果好于嘧菌酯,表明病菌对吡唑醚菌酯更为敏感。室内测定结果苯醚甲环唑对3株不同的核桃炭疽病菌菌株具有较强的毒力,对菌株的EC50在0.6548~0.8528 ?g/mL,与汪筱雪等(2018)的研究结果接近。本研究林间试验苯醚甲环唑取得了较好的防治效果,常用剂量125.0 mg/L在2个试验点的防治效果均在80.00%以上,与室内测定病菌对苯醚甲环唑较敏感的结果一致,而汪筱雪等(2018)的研究中,40%苯醚甲环唑悬浮剂1000倍施药3次的防治效果仅为75.98%,试验结果不同可能与施药间隔期不同有关,本研究每次施药间隔10 d左右,而汪筱雪等每次施药间隔15 d。同时,本研究室内测定吡唑醚菌酯对3株炭疽菌菌株的EC50在1.6489~2.9599 ?g/mL,明显高于汪筱雪等(2018)的研究结果,其中SHT2菌株的EC50为2.9599 ?g/mL,是汪筱雪等测得的最敏感菌株TA3-4(EC50为0.0561 mg/L)的52.8倍,这除了与病菌菌株不同有关外,还有可能广西已出现对吡唑醚菌酯耐药的核桃炭疽病菌株,建议开展广西石漠化地区核桃炭疽病菌对吡唑醚菌酯等高抗性风险杀菌剂的敏感性监测,根据监测结果制定合理的病害防控策略。林间试验结果表明,金城江试验点的防治效果明显高于环江县试验点,除了核桃品种不同及病菌可能有差异外,还与施药前核桃炭疽病的病情有关,金城江试验点施药前炭疽病尚未发生,而环江县试验点施药前炭疽病发病已较严重,这也说明病害要适时防治才能收到较好的防治效果。
4 结论
吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑以质量比3∶2和1∶1进行混配对核桃炭疽病菌菌丝生长具有较好的增效作用。林间防治试验结果表明,吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑以质量比3∶2混配对核桃炭疽病具有良好的防治效果;同时,325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂及250 g/L苯醚甲环唑乳油的防治效果也较好,可作为防治核桃炭疽病的药剂推广应用。嘧菌酯和吡唑醚菌酯的常用剂量防治效果稍低,建议与其他作用机制不同的杀菌剂混合使用。 致谢:凤山县核桃科研开发中心李慈代、张清毅、梁钟方、罗琛等,河池市核桃研究所谢代祖、韦林等,天峨县林业局刘玲、罗智辉等,南丹县核桃产业发展中心刘顺和、黄敏等,东兰县林业局韦锦山、韦兰等,广西农业科学院植物保护研究所韦桥现、王凤英、廖仁昭等参加了部分工作,在此一并致谢!
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(責任编辑 麻小燕)
关键词: 吡唑醚菌酯;苯醚甲环唑;核桃炭疽病;联合毒力;林间防治效果
Abstract:【Objective】The synergistic toxicity and field control effects of pyraclostrobin, difenoconazole and their mixtures against Colletotrichum gloeosporioides on walnut were studied in order to provide the information for integrating walnut anthracnose management. 【Method】Toxicity of pyraclostrobin, difenoconazole and their mixtures at different ratios against C. gloeosporioides on walnut was determined by mycelial growth rates test. The field control effects of pyraclostrobin, difenoconazole and their mixtures on anthracnose were assessed by fungicide spray on walnut trees in the field. 【Result】The results of co-toxicity test showed that the mixtures with the pyraclostrobin-difenoconazole mass ratio of 3∶2 and 1∶1 exhibited synergistic interaction, with the synergistic coefficients of 1.61 and 1.57, respectively. The other ratios exhibited an additive effect on anthracnose, with the synergistic ratio of 0.91-1.41. The field trials demonstrated that the mixture at 3∶2(pyraclostrobin and difenoconazole were 150 g/L and 100 g/L in the mixture, respectively) mass ratio of 250 g/L pyraclostrobin EC and 250 g/L difenoconazole EC controlled the anthracnose efficiently. After spraying the mixture 125.0, 166.7 and 250.0 mg/L on walnut trees for three times, the control effects were all above 80%, equivalent to those of 325 g/L difenoconazole·azoxystrobin SC (125 g/L difenoconazole+200 g/L azoxystrobin) 162.5, 216.7 and 325.0 mg/L, respectively. 250 g/L difenoconazole EC 125.0 mg/L also exhibited good control effect, while 250 g/L azoxystrobin SC 166.7 mg/L and 250 g/L pyraclostrobin EC 166.7 mg/L gave slightly lower efficacy. 【Conclusion】The mixture of pyraclostrobin and difenoconazole at 3∶2 mass ratio exhibits synergistic interaction on the mycelial growth of C. gloeosporioides and controlls the anthracnose efficiently. Thus it can be widely applied on the disease management. Key words: pyraclostrobin; difenoconazole; Colletotrichum gloeosporioides on walnut; synergistic toxicity; field control effects
0 引言
【研究意义】核桃(Juglans regia)又名胡桃,隶属于胡桃科核桃属,其果实果仁营养丰富,与榛子、扁桃和腰果并称世界“四大干果”(詹瑾等,2019)。核桃树形高大,材质优良,是制作高档家具的好材料。因核桃具有耐瘠、抗旱的优良特性,尤其是在石缝等恶劣环境条件下也可良好生长,近10年来成为广西大石地区综合治理环境石漠化、促进群众脱贫增收的一种重要的木本粮油生态树种(邓雨等,2018;邓立宝等,2019;邱汉明,2019;韦婉羚等,2020)。随着核桃在广西的种植面积不断扩大,核桃病虫害发生也日趋严重,其中以炭疽病的发生危害最严重。核桃炭疽病主要由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起,可危害核桃的叶片、果实和嫩梢,发病严重的核桃园区,病株率高达90%,病果率也在30%以上,导致核桃树落叶、落果严重,造成极大的经济损失(曲文文等,2011;汪筱雪等,2018)。因此,筛选防治核桃炭疽病的高效低毒杀菌剂,开展病害综合防控试验与示范,对解决当前核桃生产面临的病害问题,促进核桃产业健康发展具有重要意义。【前人研究进展】吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑是2种作用机制不同的杀菌剂,吡唑醚菌酯属于甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,通过阻止细胞色素合成中的电子传递而抑制病原菌线粒体的呼吸作用(杨丽娟和柏亚罗,2012);而苯醚甲环唑是一种去甲基化抑制剂(DMI),通过作用于真菌麦角甾醇生物合成途径中的重要调节酶——甾醇14α-去甲基化酶(CYP51)而阻止真菌的生长(Zarn et al.,2003;Price et al.,2015)。吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑均具有保护和治疗作用,对核桃炭疽病有良好的防效。肖育贵等(2010)研究表明,苯醚甲环唑和腈菌唑对核桃炭疽病菌的室内毒力和林间防治效果均较好。汪筱雪等(2018)研究表明,25%吡唑醚菌酯对核桃炭疽病的室内毒力和田间防治效果最好,其次是45%咪鲜胺和40%苯醚甲环唑。Wang等(2020b)测定了13株核桃炭疽病菌对4种杀菌剂的敏感性,结果表明,苯醚甲环唑、氟硅唑、多菌灵和戊唑醇可抑制病菌的菌丝生长,所有菌株对苯醚甲环唑、氟硅唑和多菌灵更敏感,而对戊唑醇的敏感性较低;同时,不同的炭疽菌菌株对同一种杀菌剂的敏感性也存在差异。丁文轩等(2021)研究了4种杀菌剂单独及复配对核桃炭疽病病原菌的抑菌效果,结果显示,10%苯醚甲环唑、15%三唑酮、12.5%腈菌唑和45%咪鲜胺的抑菌效果较好,咪鲜胺与三唑酮等三唑类杀菌剂复配有明显增效作用,而三唑类杀菌剂间复配后抑菌效果下降。【本研究切入点】由于核桃炭疽病潜伏期长、发病时间短、暴发性强,生产上主要依靠化学农药进行防控。但单一的化学农药如长期大面积使用,极易导致病原菌产生抗药性。而农药混配可扩大防菌谱、提高防治效果、降低成本、延缓病菌产生抗药性,是杀菌剂研究的热点之一。目前,杀菌剂混配对核桃炭疽病菌室内联合毒力测定的报道不多,有关吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑混配对核桃炭疽病菌的联合毒力测定及林间防治效果的研究尚未见报道。【拟解决的关键问题】测定吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑混配对广西石漠化地区核桃炭疽病菌的联合毒力,筛选室内抑菌效果好的配比,进而开展林间防治试验,为核桃炭疽病的有效防控提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
1. 1. 1 供试药剂 98%吡唑醚菌酯原药和96%苯醚甲环唑原药由广西田园生化股份有限公司提供,250 g/L吡唑醚菌酯乳油为巴斯夫欧洲公司产品,250 g/L苯醚甲环唑乳油和325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂为瑞士先正达作物保护有限公司产品,250 g/L嘧菌酯悬浮剂为英国先正达有限公司产品。
1. 1. 2 供试病原菌 供试核桃炭疽病菌菌株HT02、SHT1和SHT2分离自广西河池市凤山县及环江县核桃园自然发病的核桃炭疽病植株。经DNA提取、ITS片段PCR扩增、测序和序列比对,鉴定均为胶孢炭疽菌,经接种确定其致病性后于4 ℃冰箱保存备用。
1. 1. 3 供试培养基 马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA):马铃薯(去皮)200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,去离子水定容至1000 mL,121 ℃常規灭菌。
1. 2 室内毒力测定
1. 2. 1 杀菌剂单剂对不同核桃炭疽病菌菌株的毒力测定 采用菌丝生长速率法测定吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑单剂对3株不同核桃炭疽病菌菌株的毒力。以预备试验结果为基础,先用丙酮分别将98%吡唑醚菌酯原药和96%苯醚甲环唑原药溶解,然后用灭菌水配制成系列梯度浓度的测试母液。在溶化好并冷却至50 ℃左右的50.0 mL PDA培养基中,分别加入各测试母液0.5 mL,对照则加入等量灭菌水,混匀后倒入灭菌培养皿中,制成不同药剂的系列梯度浓度含药PDA培养基,每处理3个重复。预先培养好HT02、SHT1和SHT2菌株,用内径5 mm的打孔器打取其菌落边缘的菌丝块,菌丝面朝下接种到含药培养基中央,于28 ℃恒温箱中培养7 d后,用十字交叉法测量不同处理的菌落直径,按以下公式计算各处理菌落生长抑制率,求出毒力回归方程、相关系数及半最大效应浓度(EC50)。
1. 2. 2 杀菌剂混剂对核桃炭疽病菌菌株的毒力测定 将丙酮溶解好的98%吡唑醚菌酯原药和96%苯醚甲环唑原药分别按质量比1∶9、1∶4、3∶7、2∶3、1∶1、3∶2、7∶3、4∶1、9∶1的比例,用灭菌水配制成不同配比的混剂母液,然后将各混剂母液配成系列梯度浓度的测试母液。以SHT2作为测试菌株,按1.2.1的方法配制不同配比混剂的系列梯度浓度含药培养基、接种和培养病菌,求出各混剂的毒力回归方程、相关系数及EC50。 1. 2. 3 混剂联合毒力计算与评价 采用Wadley法(凌金锋等,2016)计算各配比混剂增效系数(SR),评价其对核桃炭疽病菌的毒力。SR<0.5时表示二者拮抗,SR>1.5时表示二者毒力增效;0.5≤SR≤1.5时表示二者毒力相加。
式中,EC50(th)、EC50(ob)分别为EC50的理论值和实测值,A代表98%吡唑醚菌酯单剂,B代表96%苯醚甲环唑单剂,a、b分别为98%吡唑醚菌酯单剂和96%苯醚甲环唑单剂在混剂中的含量比率。
1. 3 杀菌剂对核桃炭疽病的林间小区防治试验
1. 3. 1 试验地点及核桃品种 试验分别在河池市金城江区同干万亩核桃示范基地和环江县水源镇进行。金城江区同干万亩核桃示范基地供试核桃园为缓坡地,品种为云新核桃,已种植3年;环江县水源镇供试核桃园为平地,地势较低,排水不良,下雨易积水,炭疽病发生严重,品种为美国山核桃,已种植5年。
1. 3. 2 试验设计和施药情况 试验共设10个处理:将250 g/L吡唑醚菌酯乳油与250 g/L苯醚甲环唑乳油按质量比3∶2配成混剂,然后设混剂125.0(有效成分,下同)、166.7和250.0 mg/L为处理1~处理3,325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂162.5、216.7和325.0 mg/L为处理4~处理6,250 g/L嘧菌酯悬浮剂166.7 mg/L、250 g/L吡唑醚菌酯乳油166.7 mg/L、250 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L为处理7~处理9,处理10为清水对照(CK)。采用随机区组排列,每处理3个重复。金城江区试验核桃园属于3个种植户,将每个种植户的核桃树作为试验的1个重复,每重复包含10个处理的所有小区,每小区2~3株核桃树。环江县的试验每小区3株核桃树。采取植株叶面喷雾法进行施药,喷施的药液量以叶片正反两面均匀且充分着药而不滴药液为度。对照喷施等量清水。每次施药间隔10 d左右,连施3次药。
1. 3. 3 病情调查和计算 在试验第1次施药前(金城江试验点第1次施药时间为2019年4月23日,环江县试验点第1次施药时间为2020年7月23日),每小区取2株树,按照东、南、西、北、中5个方位分别随机选取2张大叶片进行标记(每张大叶片有5~7张小叶片)。环江县试验点核桃树试验前已有炭疽病发生,于试验前调查病害的病情指数,金城江试验点核桃树试验前尚未发病故不调查。2个试验点均于第3次施药后10 d左右调查病害的发生情况。调查时,用目测法对标记的大叶片上所有小叶片进行发病程度评估。记录调查的总叶数、病叶数及病级,计算各处理病情指数和防治效果。病害的分级标准参考相关文献(农业部农药检定所,2004)的方法制定:0级,无病斑;1级,病斑面积占整张叶片面积的5%以下;3级,病斑面积占整张叶片面积的6%~10%;5级,病斑面积占整张叶片面积的11%~25%;7级,病斑面积占整张叶片面积的26%~50%;9级,病斑面积占整张叶片面积的51%以上。
1. 4 统计分析
采用DPS 7.05中的Duncan’s新复极差法进行防治效果的差异显著性分析。
2 结果与分析
2. 1 杀菌剂单剂对不同核桃炭疽病菌菌株的毒力测定结果
测定结果(表1)显示,吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑单剂对供试核桃炭疽病菌菌株均有较强的毒力,其中,苯醚甲环唑对菌株HT02、SHT1和SHT2的EC50分别为0.6548、0.8528和0.7075 ?g/mL,毒力较吡唑醚菌酯强(分别为1.6489、2.6773和2.9599 ?g/mL),同种杀菌剂对不同菌株的毒力差异较小。
2. 2 不同配比混剂对核桃炭疽病菌的毒力测定结果
吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑不同配比混剂对核桃炭疽病菌菌丝生长的联合毒力测定结果(表2)表明,混剂中随着吡唑醚菌酯质量比率的减少及苯醚甲环唑质量比率的增加,抑制作用逐渐增强。根据吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑单剂对SHT2的EC50,利用Wadley法计算出二者不同配比混剂的SR,其中,吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑质量比为3∶2和1∶1进行配比对核桃炭疽病菌菌丝生长的毒力较强,SR分别为1.61和1.57,表现为增效作用;其他配比的增效系数在0.91~1.41,表现为相加作用。
2. 3 核桃炭疽病林间小区防治试验结果
根据配比试验结果,将250 g/L吡唑醚菌酯乳油与250 g/L苯醚甲環唑乳油按质量比3∶2配成混剂(吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑的含量分别为150和100 g/L)进行核桃炭疽病林间小区防治试验,并与325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂的防治效果相比较,结果分别见表3和表4。
金城江试验点核桃树施药前未发病。由表3可知,第3次药后7 d调查,CK的病情指数为7.19;各药剂处理中,除250 g/L嘧菌酯悬浮剂166.7 mg/L处理的防治效果(77.38%)稍低外,其他药剂处理的防治效果均较好,在80.00%以上,其中,150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油 250.0 mg/L处理的防治效果达90.81%,与防治效果最好的325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂325.0 mg/L处理(91.51%)差异不显著(P>0.05,下同),与325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂 216.7 mg/L处理的防治效果(87.47%)达显著差异水平(P<0.05,下同),与其余药剂处理的防治效果差异达极显著水平(P<0.01,下同);150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L、150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油166.7 mg/L、325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂162.5 mg/L、250 g/L吡唑醚菌酯乳油166.7 mg/L和250 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L等5个处理的防治效果相当,相互间差异不显著。 环江县试验点施药前炭疽病发生已较重,药前调查各处理平均病情指数在4.00以上。由表4可知,第3次药后7 d调查,CK的病情指数高达33.95;各药剂处理中,除250 g/L嘧菌酯悬浮剂166.7 mg/L处理和250 g/L吡唑醚菌酯乳油166.7 mg/L处理的防治效果稍低外,其他药剂处理的防治效果均较好,在80.00%以上,其中,150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油250.0 mg/L处理的防治效果达86.85%,与防治效果最好的325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂325.0 mg/L处理(87.68%)差异不显著,与325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮剂216.7 mg/L处理的防治效果(84.08%)达显著差异水平,与其余药剂处理的防治效果达极显著差异水平。150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L、150 g/L吡唑醚菌酯乳油+100 g/L苯醚甲环唑乳油166.7 mg/L、325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂 162.5 mg/L和250 g/L苯醚甲环唑乳油125.0 mg/L处理的防治效果相当,差异不显著。
3 讨论
吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑具有保护和治疗作用,对许多植物病害有较好的防治效果,被广泛应用于由子囊菌、担子菌和半知菌引起的植物病害防治(Dong et al.,2013;凌金锋等,2016;贤小勇等,2018;He et al.,2019)。然而,吡唑醚菌酯属甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,其作用位点单一,是一类高抗性风险杀菌剂。目前,已有报道一些对甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂产生抗药性的菌株,如黄瓜白粉病菌、稻瘟病菌和香蕉黑条叶斑病菌(Sierotzki et al.,2000;张帅等,2013)。尽管苯醚甲环唑已在我国广泛使用了20多年,但He等(2019)研究表明,马铃薯早疫病菌(Alternaria alternata)对苯醚甲环唑产生抗药性的风险很低,在215株采集自我国7个不同生态区的马铃薯早疫病菌中未发现对苯醚甲环唑产生抗药性。但炭疽病菌对苯醚甲环唑的抗药菌株或耐药菌株近年来已有报道。郭珍妮等(2020)测定了136株芒果炭疽病病原菌对苯醚甲环唑的敏感性,结果发现不同菌株对苯醚甲环唑的敏感性存在显著差异,部分菌株的敏感性显著降低,测定的菌株对苯醚甲环唑的敏感性频率分布已不符合正态分布,认为田间长期使用单一药剂可能使病原菌产生了耐药性;Wang等(2020a)报道,在检测的66株葡萄炭疽病菌中有43株对苯醚甲环唑产生了抗药性,抗性频率达65.2%。
为降低病原菌对杀菌剂产生抗药性的风险,将杀菌剂复配使用是有效途径之一。吡唑醚菌酯可通过复配有效降低病菌对其产生抗药性(杨丽娟和柏亚罗,2012;左文静等,2017)。随着2015年6月吡唑醚菌酯在我国的专利期满,吡唑醚菌酯单剂和复配剂的研发与登记逐渐增多(王凯,2015;凌金锋等,2016)。为避免在石漠化地区长期大面积使用单一化学农药防治核桃炭疽病,延缓病菌产生抗药性,本研究测定了吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑以质量比1∶9、1∶4、3∶7、2∶3、1∶1、3∶2、7∶3、4∶1和9∶1的不同配比混剂对核桃炭疽病菌的联合毒力,并开展了林间防治试验,结果表明二者在质量比为3∶2时的增效作用最明显,其复配混剂125.0、166.7和250.0 mg/L处理林间对核桃炭疽病具有较好的防治效果,分别与苯甲·嘧菌酯162.5、216.7和325.0 mg/L处理的防治效果相当。目前,在我国吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑已登记有不同比例混配的复配制剂,但尚未有在核桃炭疽病上登记,在其他作物如西瓜、辣椒和葡萄炭疽病上登记的也较少,且仅登记有1∶2和1∶1的配比,因此,本研究结果可为在核桃炭疽病上吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑的复配制剂登记提供科学依据。
张帅等(2013)研究结果表明,吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑质量比为1∶2和1∶3时,混合物抑制山药炭疽病菌菌丝生长的增效较明显,增效系数分别为2.41和1.94,本研究结果与该报道有所不同,可能与病菌来源的寄主和菌株不同有关。嘧菌酯和吡唑醚菌酯同属于甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,林间试验结果显示,吡唑醚菌酯的防治效果好于嘧菌酯,表明病菌对吡唑醚菌酯更为敏感。室内测定结果苯醚甲环唑对3株不同的核桃炭疽病菌菌株具有较强的毒力,对菌株的EC50在0.6548~0.8528 ?g/mL,与汪筱雪等(2018)的研究结果接近。本研究林间试验苯醚甲环唑取得了较好的防治效果,常用剂量125.0 mg/L在2个试验点的防治效果均在80.00%以上,与室内测定病菌对苯醚甲环唑较敏感的结果一致,而汪筱雪等(2018)的研究中,40%苯醚甲环唑悬浮剂1000倍施药3次的防治效果仅为75.98%,试验结果不同可能与施药间隔期不同有关,本研究每次施药间隔10 d左右,而汪筱雪等每次施药间隔15 d。同时,本研究室内测定吡唑醚菌酯对3株炭疽菌菌株的EC50在1.6489~2.9599 ?g/mL,明显高于汪筱雪等(2018)的研究结果,其中SHT2菌株的EC50为2.9599 ?g/mL,是汪筱雪等测得的最敏感菌株TA3-4(EC50为0.0561 mg/L)的52.8倍,这除了与病菌菌株不同有关外,还有可能广西已出现对吡唑醚菌酯耐药的核桃炭疽病菌株,建议开展广西石漠化地区核桃炭疽病菌对吡唑醚菌酯等高抗性风险杀菌剂的敏感性监测,根据监测结果制定合理的病害防控策略。林间试验结果表明,金城江试验点的防治效果明显高于环江县试验点,除了核桃品种不同及病菌可能有差异外,还与施药前核桃炭疽病的病情有关,金城江试验点施药前炭疽病尚未发生,而环江县试验点施药前炭疽病发病已较严重,这也说明病害要适时防治才能收到较好的防治效果。
4 结论
吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑以质量比3∶2和1∶1进行混配对核桃炭疽病菌菌丝生长具有较好的增效作用。林间防治试验结果表明,吡唑醚菌酯与苯醚甲环唑以质量比3∶2混配对核桃炭疽病具有良好的防治效果;同时,325 g/L苯甲·嘧菌酯悬浮剂及250 g/L苯醚甲环唑乳油的防治效果也较好,可作为防治核桃炭疽病的药剂推广应用。嘧菌酯和吡唑醚菌酯的常用剂量防治效果稍低,建议与其他作用机制不同的杀菌剂混合使用。 致谢:凤山县核桃科研开发中心李慈代、张清毅、梁钟方、罗琛等,河池市核桃研究所谢代祖、韦林等,天峨县林业局刘玲、罗智辉等,南丹县核桃产业发展中心刘顺和、黄敏等,东兰县林业局韦锦山、韦兰等,广西农业科学院植物保护研究所韦桥现、王凤英、廖仁昭等参加了部分工作,在此一并致谢!
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(責任编辑 麻小燕)