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氟环唑与氟唑菌酰羟胺及其复配对小麦赤霉病菌的室内毒力及田间防效
发布时间:2023/5/5  阅读数:630

我国小麦赤霉病发生普遍且严重,长江中下游和江淮麦区为小麦赤霉病的常发区,常年发生面积达4 000万~5 000万亩。近年来,受气候变化、耕作制度、秸秆还田等多种因素影响,小麦赤霉病逐年向北部、西部迁移,并有逐年加重的趋势,甚至逐步上升为小麦主产区的主要病害之一。小麦赤霉病在全世界小麦主要种植区域均普遍发生,对小麦产量和品质影响巨大。在一般年份,小麦赤霉病造成的损失为10%20%,在赤霉病流行年份,损失可达20%40%,甚至部分田块绝收。除了影响产量之外,麦穗被侵染后,还会产生多种毒素,如DON毒素和ZEN毒素等,可引起食用者头晕、呕吐,且容易导致流产。该类毒素异常稳定,高温下也不易降解,污染的麦粒作为畜牧饲料,最终还能传导到食物链最顶端的人体内,毒素在人体肝脏内常年累积后,易引发肝脏癌变。因此,从食品安全角度考虑,小麦赤霉病的高效、安全防控是关系粮食安全的大事。在我国,小麦赤霉病菌的优势种主要为禾谷镰孢(Fusarium graminearum)和燕麦镰孢(F. avenaceum)。近年来,在黄淮麦区,假禾谷镰孢(F. pseudogramineaqum)也逐渐上升成为优势种群之一。

小麦赤霉病可防不可治,在小麦齐穗扬花初始期选择有效药剂,是保证防控效果的关键。然而,长期单一药剂的使用以及不合理的施药方式,使得病原菌很容易产生抗药性,导致药效下降、病害暴发,进而增加用药量,形成恶性循环,提高用药成本,加剧环境污染,这也是化学防治的一大难题。在江苏、安徽等省份,小麦赤霉病菌已经对多菌灵等苯并咪唑类杀菌剂产生了显著的抗药性,而使此类药剂防治效果下降。因此,选择具有不同化学结构、作用机理的农药合理复配是克服抗药性发生与发展的有效措施,可以改进药剂性能、减少单位面积的用药量,提高防治效果。

目前市场上用于防控小麦赤霉病的主要药剂包括苯并咪唑类杀菌剂如多菌灵,咪唑类杀菌剂如咪鲜胺,三唑类杀菌剂如戊唑醇、丙硫菌唑、氟环唑等,琥珀酸脱氢酶抑制剂氟唑菌酰羟胺以及2-氰基丙烯酸酯类杀菌剂氰烯菌酯等。以上药剂靶标作用位点不同,防控效果存在较为显著的差异。因此,利用现有不同作用位点的小麦赤霉病防控药剂进行混配,进而提高防控效果、减少抗药的风险,达到将“存量”技术进行革新的目的,为小麦生产中赤霉病的高效科学防控提供技术支撑。

1  材料与方法

1.1  试验材料

供试药剂:20%氟唑菌酰羟胺SC,先正达公司;12.5%氟环唑SC,巴斯夫作物保护有限公司;30%丙硫菌唑OD,安徽久易农业股份有限公司;25%氰烯菌酯SC,江苏省农药研究所股份有限公司;45%咪鲜胺OD,南京华洲药业有限公司。

供试菌株:禾谷镰孢(Fusarium graminearum),安徽省农业科学院植保质安所分离自安徽省小麦田病株样本,纯化鉴定后经致病性检测为强致病力菌株并保存。

供试小麦品种:‘泛麦5号’。

1.2  药剂室内毒力测定

取测试药剂,按照有效成分折算成一定质量浓度梯度:0.050.10.20.40.81.63.26.4 μg/mL。使用PDA培养基(马铃薯20.0 g、葡萄糖20.0 g、琼脂20.0 g、蒸馏水1 000 mL定容),将活化的菌株用打孔器制取5 mm直径的菌丝块,分别移到含有供试药液培养基平板上,于25℃培养。待空白对照的菌落直径达到培养皿直径的90%左右,采用十字交叉法测量菌落直径,按式(1)计算菌丝生长抑制率。

 

将菌丝生长抑制率换算成抑制机率值(y),药剂浓度换算成浓度对数(x),按浓度对数为横坐标、机率值为纵坐标作毒力回归直线,求得不同药剂对小麦赤霉病菌的毒力回归方程,并计算EC50及相关系数r值。根据Wadley方法评价混剂的相互作用,按式(2)和(3)计算EC50(理论值)和协同增效系数(SR)。

 

式中:ab是各组分在混剂中含量比例,EC50A)、EC50B)分别表示氟环唑和氟唑菌酰羟胺单剂的EC50值。根据SR值分析混配的效果,SR0.5,则2种药剂混配有拮抗作用;SR=0.51.5,则2种药剂混配有加和作用;SR1.5,则2种药剂混配有增效作用。

1.3  田间防控试验

1.3.1  试验设计

2021年度试验地点位于寿县安丰塘镇,为稻茬麦,选择土壤肥力中等、均匀一致、排灌良好的地块。小麦于20211026日播种,于小麦扬花初期(411日)进行施药,所用药剂见表1。处理67为现配现用。试验每个小区为30 m2,小区随机排列,每个处理设3个重复。

1.3.2  调查方法

药后22 d53日)进行调查,每个小区随机调查3个点,按照不同分级标准记录穗数,根据病穗率与发病严重度计算病情指数,根据病情指数计算防效。小麦赤霉病严重度按照01357分级标准,详情见表2。病穗率、病情指数和防效分别按式(4)、(5)和(6)计算。

1.3.3  数据分析

利用SPSS 24.0软件进行数据分析,采用LSD法对试验数据进行差异显著性分析。

2  结果与分析

2.1  室内毒力测定结果

室内平板毒力测定结果表明,氟唑菌酰羟胺和氟环唑单剂对小麦赤霉病菌的菌丝生长均具有较强的抑制作用,氟环唑的EC500.870 2 mg/L,氟唑菌酰羟胺EC500.289 5 mg/L。将氟环唑和氟唑菌酰羟胺按照一定质量比进行混配后,在5115的范围内,除比例为11外,其抑制菌丝的生长均具有加和作用,比例为11时,EC50值为0.270 6 mg/LSR值为1.605 6,具有增效作用(表3)。

2.2  田间防治效果

从表4可知,该区域小麦赤霉病发病严重,空白对照区域的病穗率达到36.56%,病情指数为17.72。不同药剂处理对小麦赤霉病均具有一定的防效。不同单剂处理中,在有效剂量都为180 g a.i./hm2时,45%咪鲜胺OD防效较差,为41.25%20%氟唑菌酰羟胺SC12.5%氟环唑SC单剂防效较好,分别为74.19%71.70%30%丙硫菌唑OD25%氰烯菌酯SC防效分别为69.71%66.29%,且不同处理间防效差异显著。将12.5%氟环唑SC20%氟唑菌酰SC按照有效浓度折算成质量比为11进行混配,即单个剂型的有效剂量为90 g a.i./hm2,复配后在总有效成分施用量同样为180 g a.i./hm2的情况下,其对小麦赤霉病的防效显著高于单剂,为81.13%。进一步将单个成分有效剂量提升到120 g a.i./hm2,按照质量比为11进行混配后总的有效使用剂量为240 g a.i./hm2,其防效进一步提升,可达90.16%

 

3  结论与讨论

目前市场上常用于防控小麦赤霉病的药剂作用靶标单一,而单一药剂的长期使用存在潜在的抗药性风险。氰烯菌酯通过抑制Ⅰ型肌球蛋白ATPase酶活性而发挥作用,室内突变导致Ⅰ型肌球蛋白的217位和420位氨基酸发生了点突变,这可导致病原菌产生抗药性。本文中所用的氟环唑是三唑类杀菌剂,为甾醇生物合成抑制剂,主要通过抑制菌体细胞膜重要组成部分麦角甾醇的生物合成,从而影响真菌细胞膜的形成而实现杀菌的目的。目前尚未出现禾谷镰孢对三唑类化合物具有显著抗性的发现和报道。琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)类杀菌剂对小麦赤霉病敏感度均较低,在防控小麦赤霉病的应用中较少,直到氟唑菌酰羟胺的问世。SDHI类杀菌剂主要通过抑制电子传递链中的蛋白质复合体II,从而阻止植物病原菌产能,抑制真菌生长,该类杀菌剂作用位点单一,具有潜在的抗药性风险,在田间防控时要避免单独使用。

本研究将目前使用范围较广、作用机理和作用靶标不同的三唑类杀菌剂氟环唑和琥珀酸脱氢酶抑制剂(SDHI)类杀菌剂氟唑菌酰羟胺进行室内毒力测定、增效组合筛选及田间实际防控验证。室内联合作用测定结果表明,氟环唑和氟唑菌酰羟胺对禾谷镰孢有很好的生长抑制效果,EC50分别为0.870 20.289 5 mg/L,两组分不同配比之间存在明显加和或增效作用,按照11配比时增效系数为1.605 6,其增加了抑菌效果。田间试验结果表明,在各药剂使用相同剂量(180 g.i./hm2)的条件下,氟环唑和氟唑菌酰羟胺单剂防效都在70%以上,显著好于45%咪鲜胺OD的防效;当两者复配有效质量浓度为240 g a.i./hm2时,防效更是可提高到90%以上,其防控效果显著好于单剂防效。

综上,氟环唑和氟唑菌酰羟胺具有不同作用靶标位点,两者之间不存在交互抗性,且杀菌谱也有所差异,两组分混合使用可延缓病菌对单一药剂的抗药性,同时增加作物防病谱,达到兼防其他病害的目的,可有效减少农药的施用量,为作物防病、增产提供新的方案。


来源:《现代农药》2022年第6

作者:吴子峰1,徐阿妹2,迟元凯2,曹舜2,何艳秋2,戚仁德2,赵伟2*

作者单位:1.安徽省农业技术推广总站;2.安徽省农业科学院植物保护与农产品质量安全研究所




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