鄭 斐,李宏偉,張 揚,周 飛,賈云鶴
(上海曉明檢測技術(shù)服務(wù)有限公司,上海 201612)
大豆銹病是由豆薯層銹菌(Phakopsora pachyrhizi)侵染引起的一種氣傳真菌病害[1],主要為害大豆的葉片、葉柄,嚴(yán)重時也可為害大豆的莖稈和豆莢[2]。病害病原菌從大豆子葉期到成熟期均可發(fā)生侵染,開花后侵染大豆發(fā)病較重[3],染病后的大豆植株多從下部葉片開始發(fā)病,癥狀由下而上蔓延,導(dǎo)致受害葉片迅速變黃、干枯并提早脫落,后期導(dǎo)致癟莢或空莢[4]。我國先后有24個省報道有大豆銹病發(fā)生,每年大豆銹病的發(fā)病面積約為66.67 萬hm2[5],一般損失在10%~30%,發(fā)病嚴(yán)重地塊損失達(dá)50%以上,甚至?xí)斐山^收,嚴(yán)重制約了我國大豆生產(chǎn)的發(fā)展[6-8]。
大豆銹病的防治手段包括:培育抗病品種[9];作物輪作、避免重茬、合理安排田間種植密度等農(nóng)業(yè)措施[6],以及篩選活性生防菌、提煉生物制劑等生物防治手段[10]。但目前,化學(xué)農(nóng)藥仍然是大豆銹病最高效、快捷的防治手段[11]。大豆銹病常用的防治藥劑主要包括三唑類、甲氧基丙烯酸酯類和琥珀酸脫氫酶抑制劑類等殺菌劑[12-13]。其中,三唑類殺菌劑主要有戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑等;甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑主要有嘧菌酯、吡唑醚菌酯、肟菌酯等;琥珀酸脫氫酶抑制劑類殺菌劑主要有苯并烯氟菌唑、氟唑菌酰胺、氟吡菌酰胺等。生產(chǎn)中防治大豆銹病的藥劑品種較多,為了便于更好地指導(dǎo)農(nóng)民用藥,亟待明確不同結(jié)構(gòu)類型的殺菌劑及相同結(jié)構(gòu)類型殺菌劑中的不同品種對大豆銹病的活性差異[14]。
本研究采用盆栽法測定了8種殺菌劑對大豆銹病的室內(nèi)保護和治療活性,同時選擇室內(nèi)活性表現(xiàn)較優(yōu)的3種殺菌劑在沈陽和上海兩地進行田間防效驗證,以期篩選出高效殺菌劑,為防治大豆銹病提供指導(dǎo)和借鑒。
豆薯層銹菌(Phakopsora pachyrhizi),該靶標(biāo)是2020 年在沈陽田間發(fā)病的大豆葉片上收集的銹菌夏孢子,之后在本實驗室大豆植株上長期活體保存。
室內(nèi)盆栽試驗(均使用原藥TC):98%嘧菌酯TC、98%肟菌酯TC,92.2%吡唑醚菌酯TC,97%戊唑醇TC,95%丙硫菌唑TC、96%氯氟醚菌唑TC、97%苯并烯氟菌唑TC、97%氟唑菌酰胺TC、99%百菌清TC,由本機構(gòu)提供。
田間小區(qū)試驗:100 g·L-1苯并烯氟菌唑乳油(EC)、250 g·L-1嘧菌酯懸浮劑(SC),先正達(dá)作物有限公司生產(chǎn);480 g·L-1丙硫菌唑SC,上海泰禾國際貿(mào)易有限公司提供。
1.3.1 室內(nèi)保護活性試驗
選擇長勢一致的兩葉一心期盆栽大豆苗,將大豆植株放置于生測噴霧塔轉(zhuǎn)盤上(頻率設(shè)定為F35,即14 rpm)。用喉頭噴霧器(壓力為0.1 MPa)將不同梯度濃度的藥劑均勻噴灑于準(zhǔn)備好的大豆苗上,每處理3盆缽大豆,噴施藥液10 mL,施藥后放置于室內(nèi)自然晾干。藥劑處理24 h 后,將配制好的5×105個·mL-1的孢子液接種于大豆葉片上,自然晾干后置于保濕間,溫度25 ℃,濕度100%,黑暗保濕培養(yǎng)24 h。24 h之后,放至25 ℃左右培養(yǎng)室正常培養(yǎng),光暗比為12 hL/12 hD,空氣相對濕度為60%~80%。
接種孢子后12~15 d,待空白對照發(fā)病穩(wěn)定(病斑占葉面積90%以上且產(chǎn)孢量大)時,參考GB/T 17980.89-2004[15],調(diào)查不同藥劑的保護活性。
分級方法如下:
0級:無??;
1級:病斑面積占整片葉面積的5%以下;
3級:病斑面積占整片葉面積的6%~25%;
5級:病斑面積占整片葉面積的26%~50%;
7級:病斑面積占整片葉面積的51%~75%;
9級:病斑面積占整片葉面積的76%以上。
用下面的公式計算各處理的病情指數(shù)和防治效果:
防治效果=(清水對照平均病情指數(shù)-藥劑處理施藥后平均病情指數(shù))/清水對照平均病情指數(shù)×100
利用DPS(v16.05)統(tǒng)計分析軟件,對藥劑濃度和防治效果進行數(shù)量反應(yīng)生測概率值分析,計算各藥劑的EC75值及其95%置信限,得到毒力基線和相關(guān)系數(shù)。
1.3.2 室內(nèi)治療活性試驗
將配制好的5×105個·mL-1的孢子液接種于大豆葉片上靜置24 h 后,再均勻噴灑不同梯度濃度的藥劑,其他同“1.3.1”。
1.3.3 田間小區(qū)藥效試驗
基于室內(nèi)試驗結(jié)果,選擇各結(jié)構(gòu)類型中活性最優(yōu)的藥劑品種(480 g·L-1丙硫菌唑SC、250 g·L-1嘧菌酯SC、100 g·L-1苯并烯氟菌唑SC)進行田間藥效評價,使用3 種殺菌劑的田間推薦用量,比較其對大豆銹病的防效差異。
2021年進行兩地田間藥效試驗。1)試驗點1:沈陽市蘇家屯試驗地,大豆品種為遼豆15,于當(dāng)年5 月中旬露地播種。8 月14 日首次施藥,8 月28 日第二次施藥,共施藥2 次。2)試驗點2:上海市新浜鎮(zhèn)試驗地,大豆品種為遼豆15,于當(dāng)年8 月27 日在日光大棚內(nèi)播種。10月13日首次施藥,10月21日第二次施藥,共施藥2次。
試驗地均于首次施藥前一周人工接種大豆銹病孢子,孢子濃度為5×104個·mL-1。施藥方法為莖葉噴霧法。
二次施藥后25 d 進行末次藥效調(diào)查。調(diào)查全部小區(qū),每小區(qū)隨機調(diào)查15株,每株從基部第一個三出復(fù)葉開始,向上調(diào)查4 片葉。調(diào)查及計算方法參照國標(biāo)GB/T 17980.89-2004。用“1.3.1”的公式計算各處理的病情指數(shù)和防治效果。
用DPS v16.05 統(tǒng)計分析軟件,對各處理的防效進行鄧肯氏新復(fù)極差法差異顯著性分析。
8種試驗藥劑對大豆銹病表現(xiàn)出不同程度的保護活性,其中丙硫菌唑活性最優(yōu),EC75值為0.152 2 mg·L-1,其次為嘧菌酯、苯并烯氟菌唑、吡唑醚菌酯,EC75值依次為0.187 6、0.286 3、0.692 0 mg·L-1,以上4 個藥劑的EC75值均小于1。EC75值介于1~10 mg·L-1之間的藥劑為肟菌酯、戊唑醇、氟唑菌酰胺、氯氟醚菌唑,EC75值依次為1.533 1、2.494 5、2.829 0、6.440 6 mg·L-1(見表1)。
表1 8種殺菌劑對大豆銹病的室內(nèi)保護活性測定
8 種試驗藥劑中,丙硫菌唑?qū)Υ蠖逛P病的治療效果最好,EC75值為0.845 1 mg·L-1,其次為氯氟醚菌唑和戊唑醇,EC75值分別為:3.541 6 mg·L-1和4.383 3 mg·L-1,三者EC75值均小于5 mg·L-1。EC75值介于10~20 mg·L-1之間的藥劑依次為苯并烯氟菌唑、嘧菌酯、肟菌酯,EC75值分別是13.07 3、15.754 9、15.874 7 mg·L-1。再次是吡唑醚菌酯,EC75值為26.939 1 mg·L-1。氟唑菌酰胺在所有藥劑中表現(xiàn)最差,EC75值為50.458 6 mg·L-1(見表2)。
表2 8種殺菌劑對大豆銹病的室內(nèi)治療活性測定
兩地試驗結(jié)果表明:供試的3 種殺菌劑對田間大豆銹病均有一定的防治效果。其中,480 g·L-1丙硫菌唑SC 和100 g·L-1苯并烯氟菌唑SC 對大豆銹病的防效較好,這兩種藥劑在66.67 mg·L-1劑量下對大豆銹病的防效均可達(dá)到80%以上,且480 g·L-1丙硫菌唑SC的防效(97.51%/91.31%)優(yōu)于100 g·L-1苯并烯氟菌唑SC(85.08%/80.15%)。250 g·L-1嘧菌酯SC 在66.67 mg·L-1劑量下對大豆銹病的防效略低于前兩者,防治效果分別為53.89%和65.41%(見表3)。
表3 不同殺菌劑對大豆銹病的田間藥效
本研究根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)類型,選擇了甲氧基丙烯酸酯類、三唑類(包含三唑硫酮類)、琥珀酸脫氫酶抑制劑類殺菌劑中的8 個品種對大豆銹病進行室內(nèi)保護和治療活性測定,結(jié)果表明3 類藥劑對大豆銹病均表現(xiàn)出較優(yōu)的保護活性,三唑類殺菌劑對大豆銹病的治療活性最優(yōu),其次為琥珀酸脫氫酶抑制劑類,甲氧基丙烯酸酯類位列最后。
室內(nèi)研究結(jié)果表明:丙硫菌唑?qū)Υ蠖逛P病表現(xiàn)出優(yōu)異的保護和治療活性。丙硫菌唑?qū)Υ蠖逛P病室內(nèi)保護活性的EC75值僅為0.152 2 mg·L-1,與嘧菌酯相當(dāng),略優(yōu)于苯并烯氟菌唑、吡唑醚菌酯,明顯優(yōu)于肟菌酯、戊唑醇、氟唑菌酰胺、氯氟醚菌唑和百菌清。室內(nèi)治療活性試驗中,丙硫菌唑?qū)Υ蠖逛P病的EC75值為0.845 1 mg·L-1,優(yōu)于氯氟醚菌唑和戊唑醇,明顯優(yōu)于苯并烯氟菌唑、嘧菌酯、肟菌酯、吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺。
綜合各藥劑的保護和治療活性,三唑類殺菌劑中丙硫菌唑的活性最優(yōu),保護和治療活性的EC75值分別為0.152 2 mg·L-1和0.845 1 mg·L-1,其次為戊唑醇和氯氟醚菌唑;甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑中嘧菌酯的活性最優(yōu),保護和治療活性的EC75值分別為0.187 6 mg·L-1和15.754 9 mg·L-1,其次為肟菌酯和吡唑醚菌酯;琥珀酸脫氫酶抑制劑類殺菌劑中苯并烯氟菌唑的活性最優(yōu),保護和治療活性的EC75值分別為0.286 3 mg·L-1和13.073 0 mg·L-1,其次為氟唑菌酰胺。選擇各結(jié)構(gòu)類型中活性最優(yōu)的藥劑品種在沈陽市和上海市兩地進行田間藥效評價,480 g·L-1丙硫菌唑懸浮劑在66.67 mg·L-1有效用量下防效達(dá)到97.51%和91.31%,優(yōu)于同等施藥劑量下100 g·L-1苯并烯氟菌唑懸浮劑(85.08%/80.15%)和250 g·L-1嘧菌酯懸浮劑(53.89%/65.41%)的防效。
綜合室內(nèi)和田間試驗結(jié)果,丙硫菌唑、苯并烯氟菌唑、嘧菌酯及其同類藥劑均可用于大豆銹病的防治。王鵬飛研究發(fā)現(xiàn)嘧菌酯和苯醚甲環(huán)唑?qū)Υ蠖逛P病具有較好的保護和治療活性[14],這與本研究結(jié)果一致,但本研究發(fā)現(xiàn)丙硫菌唑無論室內(nèi)還是田間均優(yōu)于其他藥劑。為提高藥效,上述藥劑應(yīng)該在大豆銹病發(fā)病前或發(fā)病初期使用,根據(jù)氣候條件間隔10~14 d 左右,施藥2~3次,使用劑量不低于66.67 mg·L-1。
丙硫菌唑作為新型三唑硫酮類殺菌劑,具有良好的內(nèi)吸性、優(yōu)異的保護治療活性及持效期長等優(yōu)點,與其他類殺菌劑無交互抗性,可同時與三唑類、甲氧基丙烯酸酯類和吡唑類殺菌劑進行復(fù)配[16-17]。目前,丙硫菌唑單劑及相關(guān)復(fù)配產(chǎn)品在我國僅登記用于防治部分小麥病害[18],本研究通過室內(nèi)及田間試驗,為大豆銹病的田間防治提供一些思路和借鑒,并篩選出防治大豆銹病的藥劑丙硫菌唑,后續(xù)是否可登記用于防治大豆銹病,還需要進一步研究和探討。