甘蔗黑穗病的防治藥劑篩選及產(chǎn)量評價

顏梅新，張小秋，王澤平，雷敬超，黃海榮，黃偉華，陳瀟航，覃興云，黃 海，黃冬梅，李秋芳，宋修鵬*

甘蔗黑穗病的防治藥劑篩選及產(chǎn)量評價

顏梅新1，張小秋1，王澤平1，雷敬超1，黃海榮1，黃偉華2，陳瀟航3，覃興云4，黃 海4，黃冬梅1，李秋芳1，宋修鵬1*

1. 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究中心/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點實驗室/廣西甘蔗遺傳改良重點實驗室，廣西南寧 530007；2. 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，廣西南寧 530003；3. 百色市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院百色分院/國家糖料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系百色綜合試驗站，廣西百色 533612；4. 來賓市金鳳凰農(nóng)業(yè)投資有限公司，廣西來賓 546100

由甘蔗鞭黑粉菌引起的甘蔗黑穗病是我國甘蔗生產(chǎn)中危害最大的病害，給甘蔗產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重的產(chǎn)量和經(jīng)濟損失?；瘜W(xué)防治是作物病害綜合防治的重要措施之一，開展甘蔗黑穗病高效、低毒、低殘留防治藥劑的篩選，進(jìn)行田間防治試驗，對甘蔗黑穗病的有效防治和提高甘蔗產(chǎn)量具有重要意義。為篩選適合大田防治甘蔗黑穗病的推薦化學(xué)藥劑，通過測定11種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌的抑菌試驗，采用掃描電鏡解析有效殺菌劑的抑菌機理，通過新植蔗和宿根蔗的甘蔗黑穗病大田防治試驗，評價殺菌劑的防治效果和對產(chǎn)量、株高、莖徑、公頃有效莖數(shù)、錘度、單莖重等甘蔗主要農(nóng)藝性狀的影響。結(jié)果表明，經(jīng)室內(nèi)生物活性測定，獲得4種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌單倍體生長、有性配合、冬孢子萌發(fā)有抑制作用，分別是42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油和325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑。掃描電鏡顯示，這4種殺菌劑均對甘蔗鞭黑粉菌冬孢子和單倍體孢子細(xì)胞組織造成不同程度的破壞，使甘蔗鞭黑粉菌失活。在大田新植蔗的甘蔗黑穗病防治試驗中，42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油和325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑的防治效果分別為91.81%、82.84%、81.76%、70.92%，各藥劑防治區(qū)產(chǎn)量分別比對照增產(chǎn)20.84%、17.13%、15.92%、13.35%。在宿根蔗的甘蔗黑穗病防治試驗中，以上殺菌劑防治效果分別為89.35%、82.21%、81.51%、70.18%，其產(chǎn)量分別比對照增產(chǎn)30.15%、24.05%、20.33%、16.58%。新植蔗和宿根蔗藥劑防治區(qū)的甘蔗其他農(nóng)藝性狀均優(yōu)于對照區(qū)。這4種殺菌劑對甘蔗黑穗病均有良好的防治效果和增產(chǎn)作用，可作為大田防治甘蔗黑穗病的推薦殺菌劑。

甘蔗；黑穗??；殺菌劑；防治；產(chǎn)量評價

甘蔗黑穗病是世界重要的甘蔗病害之一，也是廣西乃至全國甘蔗危害最嚴(yán)重的病害。由于廣西甘蔗栽培品種比較單一，缺乏抗病品種，甘蔗連年種植，菌源長年積累，使甘蔗黑穗病的發(fā)生和危害日趨嚴(yán)重，給甘蔗產(chǎn)業(yè)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失[1-2]。甘蔗黑穗病病原為甘蔗鞭黑粉菌（），屬擔(dān)子菌亞門，兩型真菌，具有特殊的生活史，即冬孢子萌發(fā)產(chǎn)生單倍體孢子，不同遺傳交配型的單倍體細(xì)胞通過有性配合形成雙核菌絲體，侵染寄主植物，形成冬孢子完成其生活史[3]。目前，化學(xué)防治仍然是作物病害綜合防治的重要措施，因此，開展甘蔗黑穗病高效、低毒、低殘留防治藥劑的篩選，進(jìn)行田間藥劑防治試驗，對甘蔗黑穗病的有效防治和提高甘蔗產(chǎn)量具有重要意義。

前人對甘蔗黑穗病的防治進(jìn)行了相關(guān)研究，SINHA等[4]在甘蔗黑穗病發(fā)病植株上分離獲得一株能抑制甘蔗鞭黑粉菌冬孢子萌發(fā)的鐮刀菌菌株[] var.。廖詠梅等[5]從甘蔗組織和甘蔗根際土壤中分離獲得對甘蔗鞭黑粉菌有拮抗作用的細(xì)菌菌株。JAYAKUMAR等[6]從甘蔗不同組織中分離篩選到能有效抑制甘蔗鞭黑粉菌菌絲生長的內(nèi)生細(xì)菌，大田小區(qū)試驗證實其中2株內(nèi)生細(xì)菌具有一定的防治效果，并且具有促進(jìn)甘蔗生長的作用。LIU等[7]從土壤中分離獲得一株能夠阻斷甘蔗鞭黑粉菌有性配合的細(xì)菌菌株ST4，溫室試驗表明該菌株具有明顯的生防作用。另外，已有研究證實海洋微生物如海黃瓜共附生細(xì)菌[8]、海綿共棲細(xì)菌[9]、放線菌[10]及表面活性劑鼠李糖脂[11]和化學(xué)物質(zhì)霉酚酸（mycophenolic acid）[12]等也對甘蔗鞭黑粉菌有抑制作用。以上生防菌具有開發(fā)成為生物農(nóng)藥的潛力，但離大田應(yīng)用還有一定距離。而篩選出對甘蔗鞭黑粉菌具有抑制作用的高效、低毒、低殘留化學(xué)藥劑也是一種快捷的途徑。吳偉懷等[13]測定了不同殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌的室內(nèi)生物活性，結(jié)果表明，三唑酮和五氯硝基苯化學(xué)藥劑均可抑制冬孢子的萌發(fā)；朱桂寧等[14-15]通過測定不同殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌的室內(nèi)生物活性，獲得8種高效、低毒低殘留化學(xué)農(nóng)藥，其中5種化學(xué)農(nóng)藥在小區(qū)試驗中均有良好的防治效果。

本研究通過室內(nèi)生物活性測定，篩選出高效、低毒低殘留化學(xué)藥劑對甘蔗黑穗病進(jìn)行防治試驗，解析其作用機理，評價其對甘蔗株高、莖徑、蔗糖分、產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀的影響，為甘蔗黑穗病的化學(xué)防治技術(shù)在大田的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試藥劑 250 g/L嘧菌酯懸浮劑（英國先正達(dá)有限公司），250 g/L苯醚甲環(huán)唑乳油（瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司），325 g/L苯甲·嘧菌酯（200 g/L嘧菌酯+125 g/L苯醚甲環(huán)唑）（瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司），250 g/L丙環(huán)唑乳油（以色列馬克西姆化學(xué)公司），75%肟菌·戊唑醇（肟菌酯10%+戊唑醇20%）水分散粒劑[拜耳作物科學(xué)（中國）有限公司]，450 g/L咪鮮胺水乳劑（山東湯普樂作物科學(xué)有限公司），42.4%唑醚·氟酰胺（吡唑醚菌酯21.2%+氟唑菌酰胺21.2%）懸浮劑[巴斯夫植物保護(hù)（江蘇）有限公司]，62.5 g/L精甲·咯菌腈（咯菌腈25 g/L+精甲霜靈37.5 g/L）懸浮種衣劑（先正達(dá)南通作物保護(hù)有限公司），43%氟菌·肟菌酯（氟吡菌酰胺21.5%+肟菌酯21.5%）懸浮劑（青島奧迪斯生物科技有限公司），60%唑醚·代森聯(lián)（吡唑醚菌酯5%+代森聯(lián)55%）水分散粒劑[拜耳作物科學(xué)（中國）有限公司]，19%啶氧·丙環(huán)唑（丙環(huán)唑12%+啶氧菌酯7%）懸浮劑（美國杜邦公司）。

1.1.2 供試甘蔗品種 供試甘蔗品種新植為‘柳城05-136’，宿根為‘GT57’，由廣西來賓國家科技園區(qū)提供品種和試驗地。

1.1.3 供試菌株 采用已報道的甘蔗鞭黑粉菌菌株Ss17和Ss18及其冬孢子[1]，菌株Ss17和Ss18分離自廣東省湛江市甘蔗種植區(qū)甘蔗品種‘ROC22’的黑穗病樣本的冬孢子，由廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所實驗室保存并提供。

1.2 方法

1.2.1 殺菌劑室內(nèi)篩選 （1）殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌單倍體孢子生長的抑制作用。參考朱桂寧等[14]的方法，稍作修改。以甘蔗鞭黑粉菌單倍體菌株Ss17[1]作為研究對象，挑取甘蔗鞭黑粉菌單倍體菌體于2 mL YePS液體培養(yǎng)基中，28℃，200 r/min下培養(yǎng)2 d作為母液，將Ss17的單倍體孢子懸浮液600調(diào)至0.20，將600=0.20的Ss17單倍體孢子懸浮液均勻分裝于50 mL離心管中，每管5 mL孢子懸浮液，分別加入不同系列濃度的藥劑，置于28℃、200 r/min搖床中培養(yǎng)，每隔3 h取出測定甘蔗鞭黑粉菌的值，至36 h止，繪制Ss17的生長曲線。各藥劑的每個濃度處理3個重復(fù)，以不加藥劑的YePS液體培養(yǎng)基（含Ss17的單倍體孢子）為對照。統(tǒng)計甘蔗鞭黑粉菌不同藥劑濃度處理下600的凈增長量，計算抑制率和50等。

（2）殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌有性配合的抑制作用。參考ZHONG等[12]的方法，適當(dāng)修改。以甘蔗鞭黑粉菌不同性系單倍體菌株Ss17和Ss18作為研究對象，分別挑取甘蔗鞭黑粉菌單倍體菌體于2 mL YePS液體培養(yǎng)基中，28℃，200 r/min下培養(yǎng)2 d作為母液，按1∶100的比例用YePS液體培養(yǎng)基配成新的孢子懸浮液，于28℃，200 r/min下培養(yǎng)2 d。將Ss17和Ss18孢子懸浮液等體積混合，吸取1 μL混合菌液（Ss17+Ss18）點板至含不同藥劑濃度的YePSA固體培養(yǎng)基上，置于恒溫培養(yǎng)箱28℃培養(yǎng)，2 d后觀察是否有白色菌絲出現(xiàn)，觀察時間可延長至5 d。各藥劑每個濃度處理設(shè)3個重復(fù)，以不加藥劑的YePSA固體培養(yǎng)基為對照。

（3）殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌冬孢子萌發(fā)的生物活性測定。參考ZHONG等[12]的方法，適當(dāng)修改。將甘蔗鞭黑粉菌冬孢子[1]用ddH2O制成冬孢子懸浮液（約5×104個冬孢子/mL）。取200 μL冬孢子懸浮液涂板于含有系列藥劑濃度的瓊脂平板上，置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，各藥劑的每個濃度處理設(shè)3個重復(fù)，以不加藥劑的瓊脂平板為對照。8 h后采用滅菌手術(shù)刀切取邊長為1 cm大小的瓊脂方塊至載玻片上，蓋上蓋玻片，于顯微鏡下鏡檢各藥劑處理的冬孢子萌發(fā)情況，統(tǒng)計100個冬孢子的萌發(fā)數(shù)，計算抑制率和EC50等。

1.2.2 有效抑制藥劑對甘蔗鞭黑粉菌的作用機理 以甘蔗鞭黑粉菌單倍體菌株Ss17和冬孢子作為測試對象，挑取甘蔗鞭黑粉菌單倍體菌體于2 mL YePS液體培養(yǎng)基中，28℃，200 r/min下培養(yǎng)2 d作為母液，按1∶100的比例用YePS液體培養(yǎng)基配成新的孢子懸浮液，于28℃，200 r/min下培養(yǎng)2 d。5000 r/min常溫離心，棄上清，加入等體積ddH2O重懸浮，加入有效中濃度對甘蔗鞭黑粉菌有抑制作用的藥劑，以不加藥為對照，28℃，200 r/min下處理30 min；5000 r/min常溫離心，棄上清，加入等體積電鏡固定液FAA（formaldehyde∶glacial acetic acid∶ethanol 70%=5∶5∶90）重懸浮。冬孢子用ddH2O制成懸浮液（約5×104個冬孢子/mL）加入有效中濃度對甘蔗鞭黑粉菌有抑制作用的藥劑，以不加藥為對照，28℃，200 r/min下處理30 min；5000 r/min常溫離心，棄上清，加入等體積電鏡固定液FAA（formaldehyde∶glacial acetic acid∶ethanol 70%=5∶5∶90）重懸浮。對處理過的甘蔗鞭黑粉菌單倍體菌體和冬孢子進(jìn)行掃描電鏡測試，掃描電鏡方法參考MARQUES等[16]的文獻(xiàn)。

1.2.3 大田防治試驗 （1）新植蔗甘蔗黑穗病化學(xué)防治試驗。新植蔗防治試驗在來賓市國家示范園區(qū)甘蔗種植區(qū)進(jìn)行，甘蔗品種‘柳城05-136’（高感黑穗?。┱岱N由農(nóng)投集團(tuán)種莖加工廠提供，機械切割成單芽段。種植前甘蔗種莖浸泡藥劑30 min（按藥劑說明書的推薦濃度施用），設(shè)浸泡自來水不加藥處理為對照。將浸泡藥液和自來水的種莖分別種植于機械犁好的地塊，行距1.2 m，試驗地四周設(shè)置保護(hù)行。每個處理3個重復(fù)，每個重復(fù)200 m2，每個重復(fù)采取隨機區(qū)組排列。于2020年4月16日種植，分別于7月16日（植后120 d）和10月16日（植后240 d）各調(diào)查1次甘蔗黑穗病發(fā)病情況，每個小區(qū)調(diào)查50叢，統(tǒng)計發(fā)病叢數(shù)和防治效率。于12月16日測量各處理的株高、莖徑、錘度、產(chǎn)量等指標(biāo)。參考朱桂寧等[15]的統(tǒng)計方法，依據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)對各試驗藥劑進(jìn)行綜合評價。

發(fā)病率=發(fā)病叢數(shù)/調(diào)查叢數(shù)×100%

防治效果=（對照發(fā)病率-藥劑處理發(fā)病率）/對照發(fā)病率×100%

（2）宿根蔗甘蔗黑穗病化學(xué)防治試驗。宿根蔗防治試驗在來賓市國家示范園區(qū)甘蔗種植區(qū)進(jìn)行，甘蔗品種‘GT57號’（感黑穗?。榈?年宿根，地塊行距為1.2 m。2020年4月16日宿根蔗于出苗后高度約為20 cm時進(jìn)行藥劑噴淋處理。各試驗藥劑處理設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)200 m2，設(shè)自來水不加藥處理為對照，試驗重復(fù)采取隨機區(qū)組排列。各試驗藥劑處理均只施藥1次，施藥時著重噴淋甘蔗苗及周圍土壤，每個處理用水量為450 L/hm2。病情、株高、莖徑、錘度、產(chǎn)量等調(diào)查和統(tǒng)計方法與新植試驗相同。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，通過Duncan’s新復(fù)極差法檢驗差異顯著性。以各藥劑濃度的對數(shù)和抑制率的幾率值分別為橫坐標(biāo)（）和縱坐標(biāo)（），求出各藥劑的生物活性回歸方程和相關(guān)系數(shù)（2）及50。

2 結(jié)果與分析

2.1 室內(nèi)殺菌劑生物活性測定

2.1.1 11種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌單倍體孢子生長的抑制作用 根據(jù)甘蔗鞭黑粉菌單倍體菌株Ss17不同時間的600值繪制的生長曲線，確定病菌在36 h后進(jìn)入生長靜止期，因此將菌株Ss17培養(yǎng)24 h時的600值作為各藥劑對病菌單倍體孢子抑制作用的最終值。

生物活性測定結(jié)果表明，對甘蔗鞭黑粉菌單倍體生長抑制作用最佳的藥劑是75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑和250 g/L吡唑醚菌酯乳油，EC50分別為0.0378、0.0314、0.0177、0.0790 μg/mL。其次是60%唑醚·代森聯(lián)水分散粒劑、450 g/L咪鮮胺水乳劑、19%啶氧·丙環(huán)唑懸浮劑、250 g/L丙環(huán)唑乳油和250 g/L苯醚甲環(huán)唑乳油，EC50分別為2.9054、3.7488、1.8020、1.1158、2.3315 μg/mL。對甘蔗鞭黑粉菌單倍體生長抑制效果最差的藥劑是62.5%精甲·咯菌腈懸浮劑和43%氟菌·肟菌酯懸浮劑，EC50分別為1049.8000 μg/mL和968.4800 μg/mL（表1）。

2.1.2 11種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌有性配合的抑制作用 測試結(jié)果表明（圖1），對照中甘蔗鞭黑粉菌進(jìn)行有性配合產(chǎn)生白色絨毛狀菌落（圖1A）。與對照相比，11種殺菌劑中除了60%唑醚·代森聯(lián)水分散粒劑（圖1E）和43%氟菌·肟菌酯懸浮劑（圖1D）對甘蔗鞭黑粉菌有性配合抑制效果稍差外（這2種殺菌劑分別在稀釋倍數(shù)為105和104時，甘蔗鞭黑粉菌有進(jìn)行有性配合產(chǎn)生白色菌落），其他殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌的有性配合抑制效果均表現(xiàn)較好（表2）。

2.1.3 11種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌冬孢子萌發(fā)的抑制作用 生物活性測定結(jié)果表明，對甘蔗鞭黑粉菌冬孢子萌發(fā)抑制效果最佳的殺菌劑是75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油、43%氟菌·肟菌酯懸浮劑和19%啶氧·丙環(huán)唑懸浮劑，EC50分別為0.0224、0.0259、0.0199、0.0298、0.0318、0.0417 μg/mL。其次是60%唑醚·代森聯(lián)水分散粒劑、450 g/L咪鮮胺水乳劑和62.5%精甲·咯菌腈懸浮劑，50分別為4.0769、34.9240、63.4090 μg/mL。對甘蔗鞭黑粉菌冬孢子萌發(fā)抑制效果最差的藥劑是250 g/L苯醚甲環(huán)唑乳油和250 g/L丙環(huán)唑乳油，50分別為124.3700 μg/mL和235.6600 μg/mL（表3）。

表1 11種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌單倍體孢子生長的抑制效果

Tab.1 Inhibition effect of 11 fungicides on the growth of haploid spores of S. scitamineum

A：CK；B：75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑；C：42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑；D：43%氟菌·肟菌酯懸浮劑；E：60%唑醚·代森聯(lián)水分散粒劑；F：325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑。

綜合分析，供試的11種殺菌劑中對甘蔗鞭黑粉菌單倍體生長、有性配合、冬孢子萌發(fā)均有抑制作用的藥劑是75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑和250 g/L吡唑醚菌酯乳油。因此，以這4種殺菌劑作為研究殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌作用機理的供試藥劑。

表2 11種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌有性配合的抑制效果

注：-表示不能進(jìn)行有性配合，+表示有性配合，分為5等級。

Note: - means sexual mating cannot be carried out, and + means sexual mating, which is divided into five levels.

2.2 藥劑對甘蔗鞭黑粉菌作用的電鏡掃描分析

為了分析以上4種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌的作用機理，本研究選擇稀釋1000倍液的殺菌劑分別處理甘蔗鞭黑粉菌的單倍體菌體和冬孢子，浸泡30 min后轉(zhuǎn)接入電鏡固定液FAA，然后進(jìn)行電鏡掃描。結(jié)果表明，對照中的甘蔗鞭黑粉菌單倍體孢子呈短棍棒型或者雪茄型，表面比較光滑（圖2A）。甘蔗鞭黑粉菌單倍體菌體經(jīng)殺菌劑75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑處理后，孢子組織硬化，易碎，孢子內(nèi)含物暴露（圖2B）。經(jīng)殺菌劑42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑處理后，甘蔗鞭黑粉菌單倍體孢子表面形成孔洞凹陷，部分單倍體孢子變得干癟（圖2C）。甘蔗鞭黑粉菌單倍體菌體經(jīng)325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑處理后，孢子組織呈腐爛狀（圖2D）。而甘蔗鞭黑粉菌單倍體菌體經(jīng)250 g/L吡唑醚菌酯乳油處理后，孢子畸形，表面組織呈硬化狀（圖2E）。

表3 11種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌冬孢子萌發(fā)的抑制效果

A：CK；B：75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑；C：42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑；D：325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑；E：250 g/L吡唑醚菌酯乳油。

對照中冬孢子呈球體形狀，表面有乳釘狀突起（圖3A）。甘蔗鞭黑粉菌冬孢子分別經(jīng)殺菌劑75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑和250 g/L吡唑醚菌酯乳油處理后，冬孢子均呈碎裂、內(nèi)含物暴露狀態(tài)（圖3B、圖3C、圖3E）。而甘蔗鞭黑粉菌冬孢子經(jīng)325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑處理后，冬孢子碎裂，部分冬孢子呈嚴(yán)重凹陷狀態(tài)（圖3D）。

A：CK；B：75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑；C：42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑；D：325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑；E：250 g/L吡唑醚菌酯乳油。

2.3 殺菌劑大田防治效果

2.3.1 新植蔗黑穗病防治 新植甘蔗殺菌劑防治試驗結(jié)果表明，各殺菌劑對甘蔗黑穗病有很好的防治效果，甘蔗浸泡殺菌劑播種120 d后，甘蔗黑穗病平均發(fā)病率在2.44%以下，而對照區(qū)的平均發(fā)病率為7.79%，供試殺菌劑的防治效果依次為42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑（92.87%）>75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑（83.45%）>250 g/L吡唑醚菌酯乳油（83.35%）>325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑（71.68%）。甘蔗播種240 d后，殺菌劑處理區(qū)的甘蔗黑穗病平均發(fā)病率在3.75%以下，而對照區(qū)的平均發(fā)病率為11.46%，42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油、325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑防治效果分別為91.81%、82.84%、81.76%、70.92%，防效最好的殺菌劑為42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑，與325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑相比，達(dá)到顯著差異（<0.05）（表4）。

通過研究殺菌劑防治甘蔗黑穗病對新植甘蔗農(nóng)藝性狀的影響，結(jié)果表明，殺菌劑處理區(qū)甘蔗的株高、莖徑、錘度、每公頃有效莖數(shù)、單莖重、產(chǎn)量等農(nóng)藝形狀方面均比對照優(yōu)，殺菌劑42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油、325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑處理的產(chǎn)量分別為100.35、97.35、96.30、94.20 t/hm2，而對照的產(chǎn)量為83.10 t/hm2，與對照相比，各處理均達(dá)差異顯著，產(chǎn)量分別增加20.84%、17.13%、15.92%、13.35%。表現(xiàn)最好的是42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑，該殺菌劑處理后的甘蔗株高、莖徑、每公頃有效莖數(shù)、單莖重等農(nóng)藝性狀與對照比均達(dá)差異顯著，其次是75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑和250 g/L吡唑醚菌酯乳油，處理后的甘蔗產(chǎn)量、株高、公頃有效莖數(shù)等農(nóng)藝性狀與對照之間均達(dá)差異顯著（表5）。

表4 不同殺菌劑對新植蔗黑穗病的防治效果

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（<0.05）。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (<0.05).

表5 不同藥劑防治甘蔗黑穗病對新植蔗農(nóng)藝性狀的影響

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（<0.05）。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (<0.05).

2.3.2 宿根蔗黑穗病防治 宿根蔗防效試驗表明，甘蔗出苗120 d后，不施藥對照區(qū)的甘蔗黑穗病平均發(fā)病率為11.04%，殺菌劑325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑處理的甘蔗黑穗病平均發(fā)病率最高（3.25%），防治效果為70.74%；而42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑處理的發(fā)病率最低，平均發(fā)病率僅為0.91%，防治效果達(dá)91.75%。甘蔗出苗240 d后，各殺菌劑對甘蔗黑穗病仍保持很好的防治效果，對照區(qū)的平均發(fā)病率為17.83%，各殺菌劑處理的平均發(fā)病率在4.38%以下，42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油、325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑的防治效果分別為89.35%、82.21%、81.51%、70.18%，其中，42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑對甘蔗黑穗病的防治效果最佳，與325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑相比，達(dá)到顯著水平（表6）。

通過研究殺菌劑防治甘蔗黑穗病對宿根甘蔗農(nóng)藝性狀的影響，結(jié)果表明，各殺菌劑處理的甘蔗主要農(nóng)藝形狀均優(yōu)于對照，42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油、325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑處理的宿根蔗產(chǎn)量分別為75.90、72.30、70.05、67.95 t/hm2，而對照僅58.20 t/hm2，產(chǎn)量分別增加30.15%，24.05%、20.33%、16.58%。42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑處理的表現(xiàn)最好，其產(chǎn)量與其他處理之間達(dá)差異顯著，每公頃有效莖數(shù)與250 g/L吡唑醚菌酯乳油、325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑處理之間達(dá)差異顯著，莖徑和單莖重與對照比達(dá)差異顯著；其次是75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油和325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑，這3個處理的每公頃有效莖數(shù)與對照相比，均達(dá)差異顯著（表7）。

表6 不同殺菌劑對宿根蔗黑穗病的防治效果

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（<0.05）。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (<0.05).

表7 不同藥劑防治甘蔗黑穗病對宿根蔗農(nóng)藝性狀的影響

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（<0.05）。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (<0.05).

2.4 各藥劑對甘蔗的安全性

在大田試驗期間，各藥劑處理對甘蔗苗、植株和葉片的生長無影響，未發(fā)現(xiàn)藥害現(xiàn)象，說明各藥劑在推薦使用劑量下對甘蔗安全。

3 討論

甘蔗鞭黑粉菌具有其他黑粉菌相似的生活史，即冬孢子萌發(fā)產(chǎn)生不同性系的單倍體孢子，單倍體菌體酵母狀，不具侵染力；不同性系的單倍體孢子通過有性配合形成具有致病力的雙核菌絲體，菌絲體可以在人工培養(yǎng)基上培養(yǎng)，菌落白色，但不能進(jìn)一步發(fā)展；菌絲體侵染甘蔗，形成由冬孢子構(gòu)成的黑穗鞭狀物完成其生活史[3]。甘蔗鞭黑粉菌生活史中存在的3個靶向，即3個階段：單倍體孢子的生長、“+”“-”單倍體孢子的有性配合、冬孢子的萌發(fā)，有學(xué)者建議針對甘蔗鞭黑粉菌的3個靶向進(jìn)行生防菌、殺菌劑、化學(xué)物質(zhì)等的篩選[2, 14]。JAYAKUMAR等[6]、李菲等[9]、江蕾等[8]、李小群等[10]分別從甘蔗組織和海洋微生物中篩選出抑制甘蔗鞭黑粉菌菌絲生長的生防菌。生物表面活性劑鼠李糖脂可抑制甘蔗鞭黑粉菌的冬孢子萌發(fā)和單倍體孢子的生長[11]；而霉酚酸（mycophenolic acid）可同時抑制甘蔗鞭黑粉菌的3個靶向，小區(qū)試驗也取得一定的防治效果[12]。吳偉懷等[13]針對甘蔗鞭黑粉菌的冬孢子萌發(fā)進(jìn)行化學(xué)藥劑篩選。而朱桂寧等[14]則針對甘蔗鞭黑粉菌生活史中的3個靶向進(jìn)行室內(nèi)生物活性測定獲得8種高效、低毒低殘留化學(xué)農(nóng)藥。本研究也是針對甘蔗鞭黑粉菌的3個靶向進(jìn)行室內(nèi)藥劑篩選，獲得4種對甘蔗鞭黑粉菌單倍體生長、有性配合、冬孢子萌發(fā)均有抑制作用的殺菌劑，其中殺菌劑250 g/L吡唑醚菌酯乳油和325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑對甘蔗鞭黑粉菌的抑制效果與朱桂寧等[14]的結(jié)果一致。

本研究通過室內(nèi)生物活性測定獲得了4種對甘蔗鞭黑粉菌具有有效抑制作用的殺菌劑，分別為42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油和325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑，大田防治甘蔗黑穗病取得了很好的防治效果。新植甘蔗播種240 d后，42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油、325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑的防治效果分別為91.81%、82.84%、81.76%、70.92%。甘蔗宿根防效試驗表明，甘蔗出苗240 d后，42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑、75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、250 g/L吡唑醚菌酯乳油、325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑的防治效果分別為89.35%、82.21%、81.51%、70.18%，其中42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑的防治效果最佳。這4種殺菌劑均屬于廣譜殺菌劑，具有保護(hù)、滲透和治療作用，目前已在水稻、玉米、果樹、蔬菜等多種作物上廣泛應(yīng)用，對于炭疽病[15-19]、玉米大小斑病[20-21]、霜霉病[22]、灰霉病[23-24]、白粉病[25-26]、香蕉葉斑病[27]、稻瘟病[28]、紋枯病[29]等多種病害具有很好的防治效果。

另外，這4種殺菌劑對作物還有促進(jìn)生長或增產(chǎn)的作用，據(jù)報道，42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑對馬鈴薯黑痣病防治效果好，該藥劑處理后馬鈴薯株高優(yōu)于對照，比對照增產(chǎn)33.54%[30]。75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑對玉米大斑病和灰斑病具有較好的防治效果，千粒重和產(chǎn)量顯著高于對照[21]，該殺菌劑在水稻稻瘟病防治和增產(chǎn)方面也有很好的效果[28]。在西瓜生育期噴施250 g/L吡唑醚菌酯乳油，可提高西瓜的坐果率、產(chǎn)量和品質(zhì)[31]。325 g/L苯甲·嘧菌酯懸浮劑對花生葉斑病具有較好的防治效果，藥劑處理的花生莢果和籽仁產(chǎn)量均比對照顯著提高[32]。本研究的4種殺菌劑對甘蔗有促生長的作用，進(jìn)而提高甘蔗產(chǎn)量。在新植蔗中分別施用4種殺菌劑，各藥劑處理與對照相比，甘蔗的株高、莖粗、每公頃有效莖數(shù)、單莖重和產(chǎn)量均有提高，其中42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑和75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑的效果最好，與對照之間達(dá)差異顯著，產(chǎn)量分別提高了20.84%和17.13%。另外2種殺菌劑處理的甘蔗株高、每公頃有效莖數(shù)和產(chǎn)量等均有所提高，與對照之間也達(dá)顯著水平。宿根蔗試驗中，4種殺菌劑處理的甘蔗莖粗、每公頃有效莖數(shù)、單莖重和產(chǎn)量等均高于對照，其中42.4%唑醚·氟酰胺懸浮劑和75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑處理的表現(xiàn)最好，與對照達(dá)差異顯著，產(chǎn)量分別提高了30.15%和24.05%。然而，從研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，在新植蔗和宿根蔗中，4種殺菌劑的施用對甘蔗錘度的影響均差異不顯著。

關(guān)于本研究所測試的4種殺菌劑對真菌的作用機理鮮有報道，為了解這4種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌的作用方式，采用殺菌劑分別處理甘蔗鞭黑粉菌的單倍體菌體和冬孢子，然后進(jìn)行電鏡掃描。結(jié)果表明，這4種殺菌劑對甘蔗鞭黑粉菌的冬孢子和單倍體孢子組織造成不同程度的物理破壞。同時，還將經(jīng)藥劑處理后的甘蔗鞭黑粉菌的冬孢子和單倍體孢子接種至YePSA培養(yǎng)基上在28℃下培養(yǎng)，7 d后未見冬孢子萌發(fā)和單倍體菌落形成，推測殺菌劑通過破壞冬孢子和單倍體孢子細(xì)胞組織進(jìn)而殺死病原菌，而不是僅抑制甘蔗鞭黑粉菌的生長或者冬孢子萌發(fā)。甘蔗鞭黑粉菌單倍體孢子失活，有性配合就無法進(jìn)行，從而達(dá)到阻斷該病害發(fā)生的目的。同一殺菌劑對不同真菌的作用機理可能因真菌種類而異，據(jù)報道，殺菌劑dodine對真菌和存在不同的作用機理，殺菌劑dodine通過破壞真菌質(zhì)膜（PM）和線粒體，從而殺死。然而，殺菌劑dodine僅通過抑制的線粒體腺苷三磷酸（ATP）合成而殺死真菌[33]。本研究的4種藥劑對甘蔗鞭黑粉菌的作用分子機理值得進(jìn)一步研究，可為篩選和設(shè)計靶標(biāo)更準(zhǔn)確的防治藥劑提供科學(xué)依據(jù)。

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Screening of Fungicides for Sugarcane Smut and Yield Evaluation

YAN Meixin1, ZHANG Xiaoqiu1, WANG Zeping1, LEI Jingchao1, HUANG Hairong1, HUANG Weihua2, CHEN Xiaohang3, QIN Xingyun4, HUANG Hai4, HUANG Dongmei1, LI Qiufang1, SONG Xiupeng1*

1. Sugarcane Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences / Sugarcane Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences / Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Guangxi Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement / Key Laboratory of Sugarcane Biotechnology and Genetic Improvement (Guangxi), Nanning, Guangxi 530007, China; 2. Biotechnology Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530003, China; 3. Baise Agricultural Scientific Research Institute / Baise Branch of Guangxi Academy of Agricultural Sciences / Baise Comprehensive Experiment Stations of National Sugarcane Industry Technology System, Baise, Guangxi 533612; 4. Laibin Golden Phoenix Agricultural Investment Co., LTD, Laibin, Guangxi 546100, China

Sugarcane smut caused byis the most harmful disease during sugarcane growth period in China, which causes serious yield and economic losses to sugarcane industry. Chemical control is one of the important measures for the comprehensive control of the diseases. It is of great significance for the effective control of sugarcane smut and improving sugarcane yield by screening high-efficiency, low toxicity and low residue chemicals against sugarcane smut in the field. In order to recommend fungicides for the chemical control of sugarcane smut in the field, the inhibitory effect of 11 fungicides onwas tested by the bioactivities assay. The antifungal mechanism of effective fungicides was analyzed by scanning electron microscope. The control effect of fungicides to sugarcane smut and the effects on the main agronomic characters of sugarcane including yield per hecta, plant height, stalk diameter, brix, effective stalks per hecta and stalk weight were evaluated through chemical control tests of sugarcane smut for new plant cane and ratoon cane in the field. The results showed that four fungicides were obtained by bioactivities assay to inhibit the haploid growth, sexual mating and teliospores germination of, which were 42.4% pyraclostrobin·fluxapyroxad SC, 75% tebuconazole·trifloxystrobin WG, 250 g/L pyraclostrobin EC and 325 g/L difenoconazole·azoxystrobin SC. Scanning electron microscopy assay showed that the four effective fungicides destroyed cell tissues of teliospores and haploid conidia ofand caused inactivated sugarcane smut fungus. In the chemical control experiment of sugarcane smut for plant cane in the field, the control effects of fungicide 42.4% pyraclostrobin·fluxapyroxad SC, 75% tebuconazole·trifloxystrobin WG, 250 g/L pyraclostrobin EC and 325 g/L difenoconazole·azoxystrobin SC was 91.81%, 82.84%, 81.76% and 70.92%, respectively. The yield in chemical treatment area increased by 20.84%, 17.13%, 15.92% and 13.35%, respectively, compared with the control. In the experiment of chemical control of sugarcane smut for ratoon crop, the control effects of the above fungicides was 89.35%, 82.21%, 81.51% and 70.18%, respectively, and the yield in chemical treatment area increased by 30.15%, 24.05%, 20.33% and 16.58%, respectively, compared with the control. Other agronomic characters of sugarcane for new plant and ratoon cane in sugarcane smut chemical treatment area were better than those in the control area. The four tested fungicides had good control effect on sugarcane smut and increasing sugarcane yield. They can be used as recommended fungicides for chemical controlling sugarcane smut in the field.

sugarcane; smut; fungicides; control; yield evaluation

S435.661

A

10.3969/j.issn.1000-2561.2022.07.021

2021-12-13；

2022-02-28

國家重點研發(fā)計劃項目（No. 2019YFD1000503）；國家自然科學(xué)基金項目（No. 31960521）；中國科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計劃（STS計劃）（No. KFJ-STS-QYZD-199-2）。

顏梅新（1978—），男，博士，副研究員，研究方向：甘蔗病蟲害防控、抗病育種及推廣。*通信作者（Corresponding author）：宋修鵬（SONG Xiupeng），E-mail：xiupengsong@163.com。