幾種殺菌劑對(duì)馬鈴薯黑痣病菌的室內(nèi)毒力及田間藥效測定

王銀鈺，崔凌霄，李統(tǒng)華，楊成德*，韓相鵬，張俊蓮

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院/甘肅省農(nóng)作物病蟲害生物防治工程實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070；2.定西市植保植檢站，甘肅 定西 743000；3．甘肅省作物遺傳改良與種質(zhì)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070）

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）種植便捷，產(chǎn)量高，是備受人們喜愛的糧飼兼用作物之一[1]。甘肅省是馬鈴薯種植大省，87 個(gè)縣（市、區(qū)）中有60 多個(gè)縣種植馬鈴薯[2]。近年來，隨著馬鈴薯種植面積的逐漸擴(kuò)大及重茬現(xiàn)象普遍存在，土傳病害發(fā)生嚴(yán)重，尤其是由立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）引起的馬鈴薯黑痣病已成為甘肅省發(fā)生面積大且危害嚴(yán)重的一種病害[3]。黑痣病又稱莖潰瘍病和黑色粗皮病等[4]，在播種后常使種薯爛種，苗期危害幼芽，成株期在莖稈上形成潰瘍斑，膨大期在塊莖上形成黑色小菌核，極大地影響其產(chǎn)量和商品性，已成為北方一季作區(qū)馬鈴薯上的主要病害之一[5]。

目前關(guān)于馬鈴薯黑痣病的防治，生產(chǎn)中主要選用抗病品種、播種脫毒種薯、適時(shí)播種及采收和輪作等[6,7]方式，但農(nóng)業(yè)防治方法不能從根本上控制該病害的發(fā)生，防治效果往往不穩(wěn)定，在生物防治中主要以寄生性真菌木霉屬（Trichoderma spp.）和綠色黏帚霉（Gliocladium virens）[8]、輪枝菌（Verticillium biguttatum）[9]和細(xì)菌中的蠟質(zhì)芽孢桿菌（Bacillus cereus）[10]和熒光假單胞菌（Pseudomonas fluorescens）[11]等報(bào)道較多，但是生物防治目前不僅效果較差，而且防治效果也不穩(wěn)定[12]；化學(xué)防治仍是馬鈴薯黑痣病防治的首選[13]，目前噻呋酰胺、咯菌腈、嘧菌酯等化學(xué)殺菌劑已登記防治馬鈴薯黑痣病，施藥方式主要有拌種、溝施[14]和莖基部噴淋[15,16]等。

由于生產(chǎn)上用于防治馬鈴薯黑痣病的藥劑較少，因此為了有效控制馬鈴薯黑痣病發(fā)生，本研究對(duì)噻呋酰胺等10 種殺菌劑進(jìn)行室內(nèi)毒力測定和噻呋·吡唑酯等6種藥劑進(jìn)行田間防治試驗(yàn)，以期為馬鈴薯黑痣病防治中的科學(xué)選擇藥劑提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試菌株

供試馬鈴薯黑痣病菌采自甘肅省安定區(qū)，為AG3融合群。供試馬鈴薯品種為‘新大坪’。

1.1.2 供試殺菌劑

供試殺菌劑信息見表1。

1.1.3 供試培養(yǎng)基PDA培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g、瓊脂16 g、葡萄糖18 g，補(bǔ)充蒸餾水至1 000 mL[17]。

1.1.4 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在甘肅省定西市安定區(qū)團(tuán)結(jié)鎮(zhèn)馬鈴薯種植區(qū)，該區(qū)域海拔2 180 m，年平均氣溫6.2℃，年均降雨量430 mm。播種地塊地勢及肥力均勻一致，前茬種植馬鈴薯。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 幾種殺菌劑對(duì)馬鈴薯黑痣病菌的室內(nèi)毒力測定

采用生長速率法測定不同殺菌劑對(duì)立枯絲核菌的毒力。供試菌株在PDA平板上25℃黑暗條件下活化3 d，從菌落邊緣用打孔器取5 mm 的菌餅備用。在超凈工作臺(tái)上，按所需濃度稀釋供試殺菌劑后，將稀釋的藥液1份與49份的培養(yǎng)基（冷卻至約45℃左右）混用，迅速搖勻，分裝于90 mm的培養(yǎng)皿中，水平搖動(dòng)使其鋪成均勻含藥平板。每種殺菌劑設(shè)5個(gè)濃度梯度，每個(gè)濃度重復(fù)3次，同時(shí)以不加藥的PDA培養(yǎng)基作對(duì)照。將菌餅接種于含藥平板中央，每皿1個(gè)，然后置于25℃恒溫黑暗條件下培養(yǎng)。3 d后用十字交叉法測量菌落直徑，以其平均數(shù)代表菌落大小，計(jì)算菌落的凈生長量和抑制率。根據(jù)殺菌劑濃度與生長抑制率的關(guān)系，計(jì)算殺菌劑濃度對(duì)數(shù)與抑制率幾率值間的毒力回歸方程，通過其回歸方程計(jì)算殺菌劑的抑制中濃度值（μg/mL），即EC50[18]。

表1 藥劑信息Table 1 Fungicide information

生長抑制率（%）＝[（對(duì)照菌落直徑-處理菌落直徑）/（對(duì)照組菌落直徑-菌餅直徑）]×100

（3）PBL教學(xué)法。PBL教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體、問題為中心，以提出問題、研究和解決問題為主線，開展以自主和合作探究為主的學(xué)習(xí)方法，從而達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生的問題意識(shí)、提高理解掌握運(yùn)用知識(shí)水平和解決問題的能力為主要目標(biāo)的學(xué)習(xí)活動(dòng)[4]。PBL教學(xué)尤其適宜該課程中設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，由教師提出問題，學(xué)生通過自主探究、合作探討，提出實(shí)驗(yàn)方案，從而解決問題。PBL教學(xué)可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成獨(dú)立思考的習(xí)慣，有助于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力，并提高創(chuàng)新能力。

1.2.2 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理。處理1：240 g/L噻呋酰胺；處理2：20%噻呋·吡唑酯；處理3：30%吡唑·啶酰菌；處理4：11%氟環(huán)·咯·精甲；處理5：3億CFU/g哈茨木霉菌；處理6：含氨基酸水溶肥料；處理7：空白對(duì)照。處理1～處理6按推薦濃度計(jì)算每處理種薯用藥量，種薯拌種并陰干，小區(qū)面積為2 m×10 m=20 m2，每處理重復(fù)3次，按完全隨機(jī)區(qū)組排列，正常田間管理，自然發(fā)病。

1.2.3 田間調(diào)查時(shí)間及方法

試驗(yàn)于2019年4月26日播種，7月17日調(diào)查莖基部潰瘍情況，計(jì)算病情指數(shù)和發(fā)病率，8月10日收獲時(shí)按小區(qū)測產(chǎn)，計(jì)算增產(chǎn)率。馬鈴薯黑痣病莖基部病情分級(jí)按照Weinhold等[19]的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

馬鈴薯黑痣病地下莖分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：

0級(jí)：莖部無任何病斑；

1級(jí)：莖部病斑面積占地下莖面積的1%～5%；

2級(jí)：莖部病斑面積占地下莖面積的6%～25%；

3級(jí)：莖部病斑面積占地下莖面積的26%～50%；

4級(jí)：莖部病斑面積占地下莖面積的51%～75%；

5級(jí)：莖部病斑面積占地下莖面積的76%～100%。

分別按下式計(jì)算病情指數(shù)、防治效果和增產(chǎn)率。

病情指數(shù)=∑（各級(jí)病薯數(shù)×各級(jí)代表值）/（調(diào)查總薯塊數(shù)×最高代表值）×100

防治效果（%）=（對(duì)照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù)）/對(duì)照區(qū)病情指數(shù)×100

增產(chǎn)率（%）=（處理區(qū)產(chǎn)量-對(duì)照區(qū)產(chǎn)量）/對(duì)照區(qū)產(chǎn)量×100

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2010，SPSS 25.0軟件進(jìn)行分析處理。利用Duncan's新復(fù)極差測驗(yàn)法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同殺菌劑對(duì)馬鈴薯黑痣病抑制中濃度

結(jié)果表明（圖1、表2），不同殺菌劑對(duì)馬鈴薯黑痣病菌的毒力有明顯差異。50%戊唑·咪鮮胺有效中濃度EC50達(dá)0.13 μg/mL，毒力最強(qiáng)；其次為20%噻呋·吡唑酯、25%苯甲·溴菌腈和25%吡唑醚菌酯，EC50分別達(dá)0.16，0.40 和0.64 μg/mL；240 g/L噻呋酰胺和11%氟環(huán)·咯·精甲的EC50分別達(dá)0.73和0.93 μg/mL；3億CFU/g哈茨木霉菌EC50值最大，達(dá)1 943.57 μg/mL，說明其對(duì)黑痣病的毒力較弱。

2.2 馬鈴薯黑痣病菌對(duì)不同殺菌劑的敏感性

試驗(yàn)結(jié)果（表2）表明，10種殺菌劑的毒力回歸方程中，11%氟環(huán)·咯·精甲的斜率最大，為3.75，表明該殺菌劑的反應(yīng)靈敏度最高，其次是50%克菌丹，斜率為3.30，3 億CFU/g 哈茨木霉菌的斜率為2.41，20%噻呋·吡唑酯、25%吡唑醚菌酯、240 g/L噻呋酰胺和30%吡唑·啶酰菌的斜率分別為1.60、1.40、1.30和1.23，表明這4種藥劑的敏感性依次降低。

根據(jù)抑制中濃度和敏感性結(jié)果，50%戊唑·咪鮮胺藥劑的EC50最低，毒力最強(qiáng)，但其敏感性較低，因此50%戊唑·咪鮮胺藥劑沒有進(jìn)行田間試驗(yàn)，而選定240 g/L噻呋酰胺、20%噻呋·吡唑酯、30%吡唑·啶酰菌、11%氟環(huán)·咯·精甲、3億CFU/g哈茨木霉菌為田間試驗(yàn)供試藥劑，其中哈茨木霉菌EC50值最高，但其是目前報(bào)道的較好的生物農(nóng)藥，因此也進(jìn)行下一步田間試驗(yàn)。

2.3 不同殺菌劑田間藥效試驗(yàn)

試驗(yàn)結(jié)果表明（表3），在播種82 d后11%氟環(huán)·咯·精甲、20%噻呋·吡唑酯和240 g/L噻呋酰胺對(duì)馬鈴薯黑痣病表現(xiàn)出不同的防效，分別達(dá)52.82%、22.06%和12.24%；含氨基酸水溶肥料對(duì)馬鈴薯黑痣病無防治效果。

表2 不同殺菌劑對(duì)馬鈴薯黑痣病菌的毒力Table 2 Toxicities of different fungicides to Rhizoctonia solani

表3 不同藥劑處理對(duì)馬鈴薯黑痣病的防治效果Table 3 Control efficacy of different fungicides on potato black scurf

在播種106 d后測產(chǎn)，11%氟環(huán)·咯·精甲增產(chǎn)率最高，達(dá)29.00%，產(chǎn)量達(dá)1 602 kg/667m2，其后依次為3 億CFU/g 哈茨木霉菌、240 g/L 噻呋酰胺和30%吡唑·啶酰菌的產(chǎn)量較高，產(chǎn)量分別達(dá)1 551，1 528 和1 496 kg/667m2，增產(chǎn)率分別達(dá)24.90%、23.00%和20.50%。

根據(jù)室內(nèi)毒力測定及田間防治試驗(yàn)結(jié)果，11%氟環(huán)·咯·精甲、20%噻呋·吡唑酯和240 g/L噻呋酰胺防治效果較好。

3 討 論

目前國內(nèi)應(yīng)對(duì)馬鈴薯黑痣病防治的化學(xué)藥品較少，可供選擇的種類不多[20]。在中國取得登記防治馬鈴薯黑痣病并在有效期內(nèi)的農(nóng)藥產(chǎn)品中，噻呋酰胺常作為對(duì)照殺菌劑。尹沙亮等[21]測定了7種殺菌劑對(duì)草莓絲核菌根腐病病原菌的抑菌活性，表明噻呋酰胺和吡唑醚菌酯對(duì)立枯絲核菌有抑制作用，EC50分別達(dá)0.063 9和0.322 4 mg/L，斜率分別為1.276 3和0.474 0，本試驗(yàn)中，噻呋酰胺和吡唑醚菌酯的EC50分別達(dá)0.73和0.64 μg/mL，與尹沙亮等[21]研究結(jié)果基本一致。曹春梅等[14]報(bào)道噻呋酰胺懸浮劑在室內(nèi)條件下抑制作用較好，EC50達(dá)6.699 5×10-7mg/L，本研究與其研究結(jié)果存在差異，這可能與病原菌菌株差異有關(guān)。崔凌霄等[1]報(bào)道24%噻呋酰胺以35 mL/667m2拌種，增產(chǎn)率在15.00%以上，而本試驗(yàn)增產(chǎn)率達(dá)23.00%，高于崔凌霄等[1]結(jié)果。陳愛昌等[22]以30%噻呋酰胺18.4 g/150 kg種薯拌種處理時(shí)，防效達(dá)70.00%以上，本試驗(yàn)與陳愛昌等[22]結(jié)果相比防效較低，這可能與藥劑用量、馬鈴薯品種、栽培管理、環(huán)境條件等差異有關(guān)。

EC50表明藥劑對(duì)病原菌的抑制能力，EC50越小說明該藥劑對(duì)病原菌的毒力越強(qiáng)；斜率是病原菌對(duì)藥劑反應(yīng)靈敏度的重要指標(biāo)，斜率越大說明病原菌對(duì)藥劑的反應(yīng)靈敏度越高，即隨著藥劑濃度的增加，抑制率明顯增大[23]。50%戊唑·咪鮮胺的毒力最強(qiáng)，但斜率較小，表明該藥劑對(duì)病原菌50%個(gè)體有效的毒力最強(qiáng)，但隨著藥劑濃度的增加，抑菌率增加量不明顯。程?hào)|美等[24]在研究中發(fā)現(xiàn)哈茨木霉T2菌株對(duì)病原真菌的抑制隨處理時(shí)間的延長而增強(qiáng)，處理72 h后其對(duì)立枯絲核菌的抑制率達(dá)76.82%，本試驗(yàn)中3億CFU/g哈茨木霉菌在藥劑推薦濃度下72 h后對(duì)立枯絲核菌抑制率達(dá)67.72%，低于程?hào)|美等[24]的研究結(jié)果。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)3億CFU/g哈茨木霉菌也存在增產(chǎn)效果，增產(chǎn)率達(dá)24.90%，但防效僅5.59%。

在田間防治試驗(yàn)中，20%噻呋·吡唑酯與240 g/L噻呋酰胺和30%吡唑·啶酰菌的增產(chǎn)效果相似，但20%噻呋·吡唑酯防治效果明顯較高，表明20%噻呋·吡唑酯在田間防治效果上相比240 g/L 噻呋酰胺和30%吡唑·啶酰菌較好，與室內(nèi)毒力測定結(jié)果一致。

綜合室內(nèi)毒力測定、田間防效和增產(chǎn)效果，11%氟環(huán)·咯·精甲、20%噻呋·吡唑酯和240 g/L噻呋酰胺防治效果較好，可以在生產(chǎn)中應(yīng)用推廣。該結(jié)果為有效控制馬鈴薯黑痣病發(fā)生提供理論依據(jù)。