芝麻棒孢葉斑病的發(fā)生規(guī)律和高效防治藥劑的篩選

趙輝，何碧珀，劉新濤，倪云霞，賈敏，趙新貝，劉紅彥

（河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華北南部作物有害生物綜合治理重點實驗室/河南省農(nóng)作物病蟲害防治重點實驗室/河南省生物農(nóng)藥工程研究中心/河南省作物保護國際聯(lián)合實驗室，河南 鄭州，450002）

芝麻（Sesamum indicumL. ）是種植廣泛、歷史悠久的優(yōu)質(zhì)油料作物，也是我國傳統(tǒng)的特色農(nóng)產(chǎn)品，具有較高的食用價值和保健作用，需求量也在逐年增加。在我國，芝麻主要種植于黃淮、江淮流域和江漢平原，集中分布在河南、安徽和湖北三省，占全國芝麻總面積的70%以上[1,2]。但受多重因素影響，近年來我國芝麻種植面積逐年減少，“十一五”期間每年種植面積為48萬～63萬公頃，“十二五”期間每年種植面積減為43萬～47萬公頃[3]。

在耕地面積有限和芝麻種植面積減少的情況下，提高單產(chǎn)成為保障和促進我國芝麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要措施。而在影響芝麻產(chǎn)量和品質(zhì)的因素中，病害是最重要的影響因子之一。由于生產(chǎn)中芝麻栽培品種遺傳來源單一，抗病性差，高抗品種少，所以目前對芝麻病害控制仍然以藥劑防治為主。明確芝麻病害防治的最佳時期，篩選高效防治藥劑，對于控制病害的發(fā)生具有重要意義。

棒孢菌引起的葉斑病是芝麻最嚴(yán)重的葉部病害，該病害的病原菌為多主棒孢，也稱山扁豆生棒孢（Corynespora cassiicolaBerk. ＆ Curt. Wei），是一種寄主范圍十分廣泛的病原真菌，可為害380 個屬的530 多種植物[4]。多主棒孢引起葉斑病的研究報道多見于蔬菜[5～7]、煙草[8,9]、橡膠[10,11]等植物，而對芝麻棒孢葉斑病的研究報道較少。研究表明，芝麻葉病單獨發(fā)生時，病情指數(shù)每增長1，芝麻單產(chǎn)量損失0.6%[12]，可見該病害對芝麻的產(chǎn)量影響巨大。1984-1985 年魏榮生等[13]對4 種農(nóng)藥的芝麻棒孢葉斑?。ㄗ髡叻Q其為芝麻葉枯?。┓佬нM行了評價，結(jié)果表明多菌靈是參試農(nóng)藥中唯一有效的農(nóng)藥，防效達50.6%～77.8%。程洪森等[14]從12 種復(fù)配殺菌劑中篩選出3 種對芝麻棒孢葉斑病有效的藥劑，分別為精甲霜·錳鋅、唑醚·氟酰胺和嘧環(huán)·咯菌腈，田間防效達85%以上。

由于棒孢引起的芝麻葉斑病具有發(fā)生普遍、蔓延速度快、防治難度大等特點，嚴(yán)重制約著我國芝麻的生產(chǎn)。針對這一突出問題，本研究對芝麻棒孢葉斑病的田間發(fā)生規(guī)律進行了監(jiān)測，并篩選了有效的化學(xué)藥劑，從而確定了芝麻棒孢葉斑病防治的最佳時期，以及高效防治藥劑和最佳施藥次數(shù)，為該病的有效防控提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

芝麻品種為鄭芝13號，由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心提供。16種供試殺菌劑信息見表1。

表1 供試殺菌劑信息Table 1 Test fungicides and manufacturers

1.2 方法

1.2.1 芝麻棒孢葉斑病發(fā)生規(guī)律調(diào)查 2017-2019 年，在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心平輿試驗站建立病害觀察圃5 畝（即3333.5 m2），根據(jù)當(dāng)?shù)刂ヂ槿~斑病在現(xiàn)蕾期前后發(fā)生的特點，于7 月10 日至收獲前對芝麻棒孢葉斑病發(fā)生規(guī)律進行了調(diào)查。調(diào)查方法采用5 點法（調(diào)查區(qū)域正中央以及正中央到4 個角的中間點5 點取樣），每點調(diào)查50 株，每小區(qū)共計調(diào)查250 株，分病級調(diào)查每一片葉片的病害發(fā)生情況，調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)參考楊修身等（1990）分級標(biāo)準(zhǔn)，略有改動[12]。

具體分級標(biāo)準(zhǔn)如下：0 級，全株無病；1 級，出現(xiàn)小病斑，病斑面積占葉面積的5%及以下；2級，病斑面積占葉面積的6%～15%；3 級，病斑面積占葉面積的16%～25%；4級，病斑面積占葉面積的26%～50%；5級，病斑面積占葉面積的50%以上。

利用下面的公式計算發(fā)病率和病情指數(shù)。

發(fā)病率（%）=（病葉數(shù)/調(diào)查總?cè)~片數(shù)）×100；

病情指數(shù)（DI）=∑（各級病葉數(shù)×相應(yīng)病級數(shù)）/（調(diào)查總?cè)~片數(shù)×最高病級數(shù)）×100。

1.2.2 毒力測定 采用菌絲生長速率法測定供試殺菌劑對芝麻棒孢葉斑病菌的毒力。具體操作過程如下：將直徑6 mm 的病原菌菌餅接種到含有5個不同濃度梯度（表2）殺菌劑的PDA 平板中央，每個處理重復(fù)4皿，28℃培養(yǎng)，以不添加殺菌劑的PDA 培養(yǎng)基為對照。待對照菌落的直徑生長至7.5 cm，用十字交叉法測量各處理的菌落直徑，利用下面的公式計算抑菌率。

抑制率（%）=（對照組菌落直徑-處理組菌落直徑）/（對照組菌落直徑-菌餅直徑）×100[15]

采用Excel軟件，以抑制率為縱坐標(biāo)（y），將藥劑質(zhì)量濃度換算成質(zhì)量濃度對數(shù)作為橫坐標(biāo)（x），計算出毒力回歸方程和r 值，并根據(jù)毒力回歸方程計算各種農(nóng)藥的有效中濃度（EC50）[16]。

1.2.3 田間防效試驗 田間防效試驗在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心平輿試驗站進行，試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積20 m2，每個藥劑處理重復(fù)4 次，以不施藥處理作對照。根據(jù)平輿縣棒孢葉斑病發(fā)生的特點，在芝麻盛花初期（7 月31 日）第1 次施藥，共施藥2 次，施藥間隔10 d，供試殺菌劑及用量見表3。第2 次施藥后10 d，調(diào)查病害的發(fā)生情況，調(diào)查方法、分級標(biāo)準(zhǔn)、病情指數(shù)計算方法同

1.2.1。藥劑防效及增產(chǎn)效果的計算方法如下：

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

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

數(shù)據(jù)分析使用SPSS 26.0 軟件，方差分析、差異顯著性檢驗采用Duncan′s新復(fù)極差法。

選擇防效較好的常用殺菌劑，進行不同施藥次數(shù)的防效對比試驗。小區(qū)設(shè)計、第1次施藥時間、施藥間隔同藥劑篩選試驗，每種藥劑設(shè)置施藥次數(shù)1次、2 次、3 次，每個處理重復(fù)4 次，第3 次施藥后10 d，調(diào)查病害發(fā)生情況，計算發(fā)病率、病情指數(shù)和防治效果。收獲時，全小區(qū)測產(chǎn)，計算單產(chǎn)，比較不同施藥次數(shù)的防效和增產(chǎn)效果。

1.2.4 毒力（EC50）、防效和增產(chǎn)率之間的相關(guān)性分析 在殺菌劑防效評價中經(jīng)常會出現(xiàn)室內(nèi)毒力測定結(jié)果與田間防效相悖的情況，為明確本研究中EC50與防效、EC50與增產(chǎn)率、防效與增產(chǎn)率之間的關(guān)聯(lián)性，進行了相關(guān)性分析。由于樣本量小于50，數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗采用Shapiro-Wilk 檢驗，相關(guān)性分析根據(jù)數(shù)據(jù)正態(tài)分布情況選擇Pearson 法或Sperman法。

2 結(jié)果與分析

2.1 芝麻棒孢葉斑病的發(fā)生規(guī)律

2017-2019 年對平輿產(chǎn)區(qū)芝麻棒孢葉斑病發(fā)生動態(tài)進行了監(jiān)測。結(jié)果表明，芝麻棒孢葉斑病發(fā)病初期在現(xiàn)蕾期-初花期（7 月10 日-15 日）；發(fā)病率和病情指數(shù)迅速增長的轉(zhuǎn)折時期為盛花初期（7 月24日左右），此時發(fā)病率為3.13%～3.87%，病情指數(shù)為0.63～0.83；至收獲期（8 月28 日左右），棒孢葉斑病的發(fā)病率達到68.39%以上，病情指數(shù)達到45.39以上（圖1）。

圖1 平輿產(chǎn)區(qū)芝麻棒孢葉斑病發(fā)生動態(tài)（2017-2019）Fig.1 Occurrence regularity of Corynespora leaf spot from 2017 to 2019

在芝麻生長后期棒孢葉斑病發(fā)病迅猛，發(fā)病嚴(yán)重田塊只需20 d 左右發(fā)病率就可達90%以上。因此，病害防控最佳時期應(yīng)在病情迅速發(fā)展的轉(zhuǎn)折期之前。根據(jù)病情動態(tài)監(jiān)測結(jié)果，確定芝麻棒孢葉斑病防控最佳時期為初花期-盛花初期（黃淮地區(qū)7月20 日-31 日），或在田間發(fā)病率達到3%或病情指數(shù)達到1之前進行防治。

2.2 殺菌劑對芝麻棒孢葉斑病菌毒力的測定

毒力測定結(jié)果表明，供試的16種殺菌劑對芝麻棒孢葉斑病菌的毒力差異較大（表2）。其中30%己唑醇EC的毒力最強，EC50為1.5734×10-4mg/L；其次為45%咪鮮胺EV 和8%氟硅唑SC，EC50分別為0.1248 mg/L 和0.7128 mg/L；25%戊唑醇WP、10%苯醚甲環(huán)唑WG、50%腐霉利WP、240 g/L噻呋酰胺SC、25 g/L咯菌腈SC 毒力處于中等水平，EC50分別為1.3922、2.0014、2.7323、5.4327 和6.1285 mg/L；而22.5%啶氧菌酯SC、1.3%苦參堿ME、50%多菌靈WP、250 g/L嘧菌酯SC、50%啶酰菌胺WP對芝麻棒孢葉斑病菌的毒 力 最 弱，EC50分 別 為4.2290×102、1.6729×103、3.1551×103、2.3554×104和7.9752×104mg/L。

表2 16種殺菌劑對芝麻棒孢葉斑病菌的毒力Table 2 Virulence of 16 kinds of fungicides against Corynesporacassiicola on sesame

續(xù)表

2.3 殺菌劑的田間防治效果

16 種殺菌劑的田間防治效果如表3 所示，供試殺菌劑對芝麻棒孢葉斑病的防治效果差異較大。其中有5 種殺菌劑的防治效果達到60%以上，分別為240 g/L噻呋酰胺SC、30%己唑醇SC、250 g/L嘧菌酯SC、25%戊唑醇WP 和10%苯醚甲環(huán)唑WG。其中，240 g/L 噻呋酰胺SC 的防治效果最好，防效為67.19%；其次為30%己唑醇SC，防效為65.86%；250 g/L 嘧菌酯SC、25%戊唑醇WP 和10%苯醚甲環(huán)唑WG 之間的防效差異不顯著，防效分別為61.17%、60.87%和61.83%。

與對照相比，供試藥劑均有不同程度的增產(chǎn)效果（表3），增產(chǎn)幅度為4.94%～39.72%。其中250 g/L 嘧菌酯SC 增產(chǎn)幅度最大，增產(chǎn)率為39.72%；其次為240 g/L 噻呋酰胺SC、10%苯醚甲環(huán)唑WG、30%己唑醇SC 和25% 戊唑醇WP，增產(chǎn)率分別為38.96%、38.56%、36.86%和34.96%。

表3 16種殺菌劑對芝麻棒孢葉斑病的防治效果Table 3 Control effects of 16 kinds of fungicides against Corynesporasesame leaf spot

2.4 施藥次數(shù)對芝麻棒孢葉斑病防治效果的影響

不同施藥次數(shù)對芝麻棒孢葉斑病的防治效果比較（表4）表明，10%苯醚甲環(huán)唑WG、30%己唑醇SC 和25% 戊 唑 醇WP 施 藥2 次 的 防 效 最 佳，而250 g/L 嘧菌酯SC 施藥3次的防效最佳。產(chǎn)量方面，與對照相比，10%苯醚甲環(huán)唑WG、30%己唑醇SC和250 g/L嘧菌酯SC施藥3次的增產(chǎn)率最高，分別為39.32%、39.66%和42.30%；25%戊唑醇WP 施藥2次的增產(chǎn)率最高，增產(chǎn)率為34.96%，但4 種殺菌劑施藥3 次與施藥2 次的增產(chǎn)率差異不顯著。綜合防效和增產(chǎn)率結(jié)果，確定10%苯醚甲環(huán)唑WG、30%己唑醇SC、25%戊唑醇WP 和250 g/L 嘧菌酯SC 的最佳施藥次數(shù)為2次。

表4 不同施藥次數(shù)對芝麻棒孢葉斑病的防治效果Table 4 Control efficacy of different application times on Corynespora leaf spot in sesame

2.5 EC50、防效、增產(chǎn)率之間的線性相關(guān)性分析

EC50、防效、增產(chǎn)率的正態(tài)性Shapiro-Wilk 檢驗表明，防效的P=0.256＞0.05、增產(chǎn)率的P=0.351＞0.05，二者均符合正態(tài)分布；EC50的P=0.000＜0.05，不符合正態(tài)分布。

由散點圖（圖2）可見，防效與增產(chǎn)率具有較好的線性關(guān)系，EC50與防效、EC50與增產(chǎn)率之間不具有顯著的線性關(guān)系。因此，防效與增產(chǎn)率之間相關(guān)性分析采用Pearson 法，EC50與防效、EC50與增產(chǎn)率之間相關(guān)性分析采用Sperman法。

圖2 EC50、防效、增產(chǎn)率之間關(guān)系散點圖Fig.2 Scatter plot of linear relationship among EC50,control effect and yield increase rate

相關(guān)性分析表明，防效與增產(chǎn)率之間相關(guān)系數(shù)r=0.620*，顯著性檢驗P=0.01＜0.05，相關(guān)性顯著，說明防效與增產(chǎn)率之間具有顯著的正相關(guān)性，因此提高防效，能顯著提高產(chǎn)量。EC50與防效之間相關(guān)系數(shù)r=-0.497，顯著性檢驗P=0.051＞0.05，EC50與增產(chǎn)率之間相關(guān)系數(shù)r=-0.071，顯著性檢驗P=0.795＞0.05，說明EC50與防效、EC50與增產(chǎn)率之間均不具有顯著的相關(guān)性。

3 結(jié)論與討論

多主棒孢以菌絲體或分生孢子隨病殘體在土壤中越冬，次年分生孢子借風(fēng)、雨在田間傳播[17～19]。遠(yuǎn)距離傳播主要以種子帶菌為主，病原菌可以在種子表面或種皮內(nèi)潛伏[20,21]。研究表明，棒孢分生孢子在相對濕度90%以上才能萌發(fā)，菌絲生長最適溫度為28℃，高溫、高濕利于病害的發(fā)生[22～25]。魏榮生等[13]對南陽地區(qū)棒孢葉斑病調(diào)查表明，病害在7 月上旬始發(fā)，7月20日以前病害發(fā)生緩慢，7月20以后發(fā)展迅猛，8 月上旬病株率常達100%。1983 年-1985 年楊永東等[26]在鄭州、漯河調(diào)查表明，葉斑病受氣候條件影響較大，一般年份7 月中旬始發(fā)，8 月中、下旬達盛期，有些年份遲至8月上、中旬始發(fā)，盛期到9月上旬。本研究對平輿地區(qū)芝麻棒孢葉斑病動態(tài)監(jiān)測表明，病害發(fā)生初期在現(xiàn)蕾期-初花期（7月10 日-15 日），病情發(fā)展的轉(zhuǎn)折期為盛花初期（7月24 日左右），此時發(fā)病率為3.13%～3.87%，病情指數(shù)為0.63～0.83。至芝麻生長中后期，病害發(fā)展迅猛，只需20 天左右，發(fā)病嚴(yán)重田塊發(fā)病率就可達

90%以上。2017-2019 年平輿縣7 月中旬至8 月下旬平均氣溫在27.5℃左右，年度平均氣溫差異不大，而2017-2019年7月中旬至8月下旬累積降雨量分別為221.1 mm、254.5 mm 和92.1 mm，年度最高發(fā)病率分別為97.51%（2017 年）、83.45%（2018 年）和68.39%（2019 年），說明芝麻生長中后期的降雨有利于芝麻棒孢葉斑病的發(fā)生。另據(jù)報道，多主棒孢侵染力極強、傳播速度快，田間只要超過3%的植株葉片感病后，殺菌劑的防治效果就大大降低[27]。由此確定初花期-盛花初期（黃淮地區(qū)7 月20 日-31日），當(dāng)田間發(fā)病率達到3%或病情指數(shù)達到1之前，為芝麻棒孢葉斑病防控的最佳時期。

在前人的芝麻棒孢葉斑病藥劑防治研究中，魏榮生等[13]僅對多菌靈、雙效靈、粉銹寧和乙磷鋁等4種農(nóng)藥的防效進行了評價，程洪森等[14]對戊唑醇、吡唑醚菌酯、硝苯菌酯、苯菌酮、烯酰嗎啉和7 種復(fù)配殺菌劑進行了篩選評價。本研究對16 種殺菌劑單劑的芝麻棒孢葉斑病防治效果進行了測定和篩選，其中腐霉利、啶酰菌胺、苦參堿、氟硅唑、噻呋酰胺、啶氧菌酯、嘧霉胺、溴菌腈、腈菌唑、己唑醇和苯醚甲環(huán)唑等殺菌劑對芝麻棒孢葉斑病的防治效果還未見報道。16 種殺菌劑的芝麻棒孢葉斑病菌毒力（EC50）測定發(fā)現(xiàn)，己唑醇、咪鮮胺、氟硅唑、戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑、腐霉利、噻呋酰胺和咯菌腈等8種殺菌劑的毒力較高，而田間防治效果較好的殺菌劑則為噻呋酰胺、己唑醇、嘧菌酯、戊唑醇和苯醚甲環(huán)唑。由此可見，一些殺菌劑對病原菌的毒力較高，但田間防效較差，如本研究中的咪鮮胺、氟硅唑、腐霉利、咯菌腈等；還有些殺菌劑對病原菌的毒力較低，但田間防效較好，如本研究中的嘧菌酯等。這種室內(nèi)毒力測定結(jié)果與田間防效相悖的情況，在殺菌劑防效評價中比較常見。劉振偉等[28]測定了17 種殺菌劑對生姜莖腐病菌的毒力和田間防效，其中代森錳鋅·霜脲氰和烯酰嗎啉的室內(nèi)毒力較高，但田間防效較差。劉艷祥等[29]測定了20 種殺菌劑對紅棗黑斑病菌的毒力和病害的防效，氟硅唑的毒力最高（EC50= 35.89 mg/L），但防效最差（52.7%），乙蒜素毒力較低（EC50= 226.20 mg/L），但防效卻最好（65.3%）。伏榮桃等[30]對水稻稻曲病的防治藥劑進行了篩選，結(jié)果表明室內(nèi)毒力最高的殺菌劑為蛇床子素和乙蒜素，而田間防效較好的殺菌劑卻為紋曲寧和多抗霉素。龍友華等[31]篩選了甘蔗褐斑病的防治藥劑，結(jié)果表明苯醚甲環(huán)唑的室內(nèi)毒力高于丙森鋅，但田間防效前者卻低于后者。在本研究中，毒力、防效、產(chǎn)量間的相關(guān)性分析表明，防效與增產(chǎn)率之間具有顯著的線性相關(guān)性（r= 0.620*），提高防效，能顯著提高產(chǎn)量，但毒力與防效之間、毒力與增產(chǎn)率之間不具有顯著的相關(guān)性。這種室內(nèi)毒力與田間防效相悖的情況，推測可能與農(nóng)藥施用技術(shù)[31]、環(huán)境條件以及殺菌劑的作用機理有關(guān)。因此，不能單以室內(nèi)毒力測定結(jié)果作為評價殺菌劑防效的依據(jù)，殺菌劑防效評價仍需通過田間試驗進行評估。

多主棒孢極易發(fā)生變異[32,33]，會對多種化學(xué)藥劑產(chǎn)生抗藥性，如甲基硫菌靈[34，35]、乙霉威[34，35]、嘧菌酯[34]、苯菌靈[36]、啶酰菌胺[37]等。研究證明，在保護地中僅連續(xù)使用2～3 次啶酰菌胺，黃瓜棒孢葉斑病菌對啶酰菌胺的抗藥性就會迅速增加[38],這也是棒孢葉斑病難以防治的重要原因之一。在芝麻生產(chǎn)中，殺菌劑的使用頻次較高，因此本研究選擇了苯醚甲環(huán)唑、己唑醇、嘧菌酯和戊唑醇等4種對芝麻葉部病害防治效果較好的常用殺菌劑，比較了不同施藥次數(shù)對棒孢葉斑病的防治效果。結(jié)果表明，施藥2次和施藥3次對芝麻棒孢葉斑病的防治效果最好、產(chǎn)量最高，但2 次與3 次施藥之間的防治效果和增產(chǎn)率差異不顯著，為降低病原菌產(chǎn)生抗藥性的幾率和減少農(nóng)藥殘留，建議在棒孢葉斑病的防治過程中減少單一殺菌劑的使用頻率和劑量，同一殺菌劑連續(xù)施用不宜超過2次。

芝麻棒孢葉斑病發(fā)生普遍、危害嚴(yán)重，但在生產(chǎn)中缺乏科學(xué)有效的技術(shù)指導(dǎo)。綜合研究結(jié)果，本研究建立如下芝麻棒孢葉斑病防治措施：芝麻棒孢葉斑病的防治建議在初花期-盛花初期（黃淮地區(qū)7月20 日-31 日），或在田間發(fā)病率達到3%或病情指數(shù)達到1 之前進行，可選擇使用噻呋酰胺、己唑醇、嘧菌酯、戊唑醇和苯醚甲環(huán)唑等殺菌劑，同一殺菌劑連續(xù)施用不超過2 次，施藥間隔10 天。為減少農(nóng)藥殘留和防止病原菌產(chǎn)生抗（耐）藥性，不同藥劑可交替輪換使用。由于本研究中的大部分殺菌劑開始應(yīng)用于芝麻棒孢葉斑病防治的時間較短，殺菌劑防效的穩(wěn)定性、病原菌的抗（耐）藥性和藥劑復(fù)合使用的防效等問題，還有待于進一步研究。