摘要 為有效防治玉米小斑病和玉米銹病,篩選有效防控的生物制劑,選用復合微生物菌劑(3 種有效菌種:枯草芽孢桿菌+解淀粉芽孢桿菌+膠凍樣類芽孢桿菌)20億CFU/mL、微生物菌劑哈茨木霉粉劑5億CFU/g、20%春雷霉素水分散粒劑和4%井岡霉素A水劑4種殺菌劑進行田間藥效試驗。結果表明,復合微生物菌劑(3種有效菌種:枯草芽孢桿菌+解淀粉芽孢桿菌+膠凍樣類芽孢桿菌)對玉米田2種病害的田間防效最優(yōu),哈茨木霉粉劑5億CFU/g對玉米小斑病的防效較好,20%春雷霉素水分散粒劑對玉米銹病的防效較理想。該研究結果可為玉米綠色生產提供參考。
關鍵詞 生物制劑;玉米;小斑?。讳P病
中圖分類號 S 435.131 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2024)20-0115-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.20.029
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Field Efficacy of 4 Biological Fungicides on 2 Diseases of Maize
CHEN Ya-li TANG Yi-ting ZHANG Xue-feng 2 et al
(1.Huaiyin Institute of Agricultural Sciences of Xuhuai Region in Jiangsu,Huaian,Jiangsu 223001;2.National Agricultural Experimental Station for Agritural Science Observation, Huaian, Jiangsu 223001)
Abstract To effectively control the southern corn leaf blight and southern corn rust, the field control effect of four fungicides including compound microbial bacterial 2×109 CFU/mL, Trichoderma harzianum 5×108 CFU/g, kasugamycin 20% WG 191 g/hm2 and Jingangmycin A 6% AS were evaluated. The results showed that compound microbial bacterial 2×109 CFU/mL was the most effective fungicide against the control the southern corn leaf blight and southern corn rust, Trichoderma harzianum 5×108 CFU/g and kasugamycin 20% WG was good effective to the southern corn leaf blight, southern corn rust, respectively. The results of this study can provide reference for the green production of maize.
Key words Biological fungicide;Maize;Southern corn leaf blight;Southern corn rust
玉米不僅是我國重要的糧食作物,也是重要的飼料作物和工業(yè)原料[1-4]。根據2022年中國統計年鑒[5],玉米的種植面積超過稻谷和小麥。雖然玉米的播種面積在穩(wěn)步增長,但病害的頻頻發(fā)生仍是造成產量和品質下降的重要原因[6-8]。我國報道的玉米病害超過30多種,其中葉部病害超過10種[9]。近年來,隨著氣候條件的變化、耕作制度的改變、品種的更新換代,玉米病害也發(fā)生了明顯的變化,一些次要病害或極少發(fā)生的病害逐漸上升為玉米田的主要病害,近幾年發(fā)生嚴重,對玉米產量構成很大威脅,如玉米小斑病、玉米銹病等[10-13]。
玉米小斑?。╟orn southern leaf blight)是由玉蜀黍平臍蠕孢屬Bipolaris maydis引起的,是世界玉米產區(qū)重要的葉部病害[13-14],在玉米整個生育期均可發(fā)生,以抽雄和灌漿期最為嚴重,從下部葉片開始發(fā)生,逐漸向上部葉片蔓延,嚴重時導致整株葉片枯死[15]。1970年該病在美國玉米生產區(qū)大流行,造成數十億的經濟損失[16-17]。在我國,黃淮海流域是主要的流行發(fā)生區(qū),適宜的溫度和充足的降水會導致小斑病的大流行,夏玉米產區(qū)發(fā)病更為嚴重,可造成玉米減產10%~80%,甚至絕收[16-18]。
玉米銹?。╯outhern corn rust),在玉米葉片、莖稈、葉鞘、苞葉均可發(fā)生,形成黃褐色孢子堆[11-12]。已報道的玉米銹病有3種類型,分別為熱帶玉米銹病(physopella zeae(mains)cummins et ramachar)、普通銹?。≒uccinia sorghi)和南方銹病(Puccinia polysora)[11-12,19-20]。熱帶銹病尚未在我國發(fā)現,普通銹病分布廣,但危害較輕,南方銹病發(fā)病范圍較廣,且發(fā)病頻率較高,在短時間內能迅速蔓延,氣溫在20 ℃左右,相對濕度達90%以上,發(fā)病較為嚴重的地塊發(fā)病率能達100%[11]。近幾年玉米小斑病和玉米銹病在我國華中、華北、東北、西北及黃淮平原玉米區(qū)的危害逐漸加重,已成為玉米產區(qū)重要的制約因素[12,20-21]。
目前種植抗性品種和施用化學藥劑是防治玉米病害的主要方式[21-22]??剐云贩N的選育周期長,且長期種植單一品種,易使生理小種多變,產生抗藥性,因此化學防治在玉米病害防控中占有重要地位[16,23]。但目前存在的主要問題是登記藥劑少、用藥量大且抗藥性問題突出[16],因此篩選有效防治玉米病害的綠色產品,符合當下綠色防控的要求,是玉米綠色生產的需要也是保護生態(tài)環(huán)境的重要措施。筆者通過田間藥效試驗明確復合微生物菌劑(3種有效菌種:枯草芽孢桿菌+解淀粉芽孢桿菌+膠凍樣類芽孢桿菌)20億CUF/mL、微生物菌劑哈茨木霉粉劑5億CUF/g、20%春雷霉素水分散粒劑和4%井岡霉素A水劑 4種生物制劑對玉米小斑病和銹病的田間防治效果,以期為玉米病害防治有效藥劑的選擇和合理使用提供技術依據。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
供試作物為玉米,品種為“蘇玉42”。
防治對象為玉米小斑病、玉米銹病。
1.2 試驗地概況
試驗地位于江蘇省淮安市淮陰區(qū)孟莊(118°52’E,33°36’N),地處北亞熱帶和暖溫帶交接區(qū),屬暖溫帶半濕潤季風氣候,季風顯著。土壤肥力中等,年平均氣溫14.8 ℃,年均降水量945.5 mm。
1.3 供試藥劑
復合微生物菌劑(3種有效菌種:枯草芽孢桿菌+解淀粉芽孢桿菌+膠凍樣類芽孢桿菌,以下均稱復合微生物菌劑)20億 CFU/mL,河北威遠生物化工有限公司;微生物菌劑哈茨木霉粉劑(DF)5億CFU/g,幕恩(廣州)生物科技有限公司;20%春雷霉素水分散粒劑(WG),山東省乳山韓威生物科技有限公司;4%井岡霉素A水劑(AS),浙江省桐廬匯豐生物科技有限公司。
1.4 試驗設計
共設5個處理,分別為20%春雷霉素WG 191 g/hm2、6%井岡霉素A AS 2 135 g/hm2、微生物菌劑哈茨木霉900 g/hm2、復合微生物菌劑2 250 g/hm2、清水對照。小區(qū)采取隨機排列,小區(qū)面積50 m2,3次重復,共設置試驗小區(qū)15個。采用市下SX-MD16E-2 16L電動噴霧器,于2023年8月17日(玉米大喇叭口期)進行莖葉噴霧處理,用水量為450 kg/hm2。
1.5 調查方法
采取5點取樣法,每點選取2株,每株上、中、下各選2片葉調查發(fā)病情況。按照GB/T 17980.107—2004《農藥田間藥效試驗準則(二)殺菌劑防治玉米大小斑病》和GB/T 17980.23—2000《農藥田間藥效試驗準則(一)殺菌劑防治禾谷類銹病(葉銹、條銹、稈銹)》[24-25],在噴藥后10 d 進行病情調查,計算病情指數和防治效果[24-25]。
病情指數=(各級×相對級數值)調查總葉數×9×100
防治效果(施藥前無基數)= 空白對照區(qū)病情指數-處理區(qū)病情指數空白對照區(qū)病情指數×100%
玉米小斑病分級方法:0級,無?。?級,病斑面積占葉片面積的5%以下;3級,病斑面積占葉片面積的6%~10%;5級,病斑面積占葉片面積的11%~25%;7級,病斑面積占葉片面積的26%~50%;9級,病斑面積占葉片面積的51%以上。
玉米銹病分級方法:0級,無?。?級,病斑面積占葉片面積的5%以下;3級,病斑面積占葉片面積的6%~25%;5級,病斑面積占葉片面積的26%~50%;7級,病斑面積占葉片面積的51%~75%;9級,病斑面積占葉片面積的76%以上。
2 結果與分析
2.1 3種生物制劑對玉米小斑病的田間防效
3種殺菌劑對玉米小斑病的田間防治效果見表1。由表1可知,20億CFU/mL復合微生物菌劑2 250 g/hm2和5億CFU/g哈茨木霉粉劑 900 g/hm2對玉米小斑病的防效優(yōu)于其他處理,防效分別為66.67%和60.54%,20%春雷霉素WG 191 g/hm2和6%井岡霉素A AS 2 135 g/hm2對玉米小斑病的防效分別為56.46%和53.06%,差異不顯著。
2.2 3種生物制劑對玉米銹病的田間防效
3種殺菌劑對玉米銹病的田間防治效果見表2。由表2可知,20億CFU/mL復合微生物菌劑2 250 g/hm2和20%春雷霉素WG 191 g/hm2對玉米銹病的防效顯著優(yōu)于其他處理,防效分別為63.60%和61.20%,5億CFU/g哈茨木霉粉劑 900 g/hm2對玉米銹病的防效為54.80%,6%井岡霉素A AS 2 135 g/hm2對玉米銹病的防效最差為32.80%。
3 討論
該試驗結果表明,對玉米小斑病和銹病2種主要病害防效最優(yōu)的是20億CUF/mL復合微生物菌劑2 250 g/hm2,其次5億CUF/g哈茨木霉粉劑 900 g/hm2對玉米小斑病的防效較好,20%春雷霉素水分散粒劑 191 g/hm2對銹病的防效較為理想。
玉米小斑病是制約玉米產量重要的病害之一,生產上主要使用殺菌劑進行防治,但由于長期單一使用藥劑,使得防治效果不理想,研究表明玉米小斑病對甲基硫菌靈[25]、多菌靈[26]產生了較強的抗藥性,對戊唑醇[27-28]、嘧菌酯[27]、烯唑醇[29]、百菌清[30]敏感性降低。用于防治小斑病的生防菌劑主要有芽孢桿菌[31]、哈茨木霉[32]、青霉菌[33]、伯克霍爾菌[34]等,均有較好的防治效果。該研究結果表明,4種生物制劑對玉米小斑病均有一定的防效,20億 CUF/mL復合微生物菌劑(3種有效菌種:枯草芽孢桿菌+解淀粉芽孢桿菌+膠凍樣類芽孢桿菌)2 250 g/hm2對玉米小斑病的防效最優(yōu),5億CUF/g哈茨木霉粉劑 900 g/hm2的防效較好,與前人研究結果一致,馬佳等[31]、李金龍等[35]和劉勇等[36]研究表明,哈茨木霉對玉米小斑病的防治效果普遍較高,但對不同品種和不用區(qū)域防效有所不同。
玉米銹病作為一種氣傳病害,是我國玉米上重要病害之一,發(fā)生區(qū)域已經非常廣泛,對玉米產量的影響是毀滅性的[37]。近年來研究表明,玉米銹病在我國多省暴發(fā)流行,在黃淮平原玉米種植區(qū)發(fā)生面積和危害程度更為逐年加重,這是由于黃淮海地區(qū)冬小麥-夏玉米周年輪作,這為玉米銹病的發(fā)生提供了交叉感染的機會[11-12]??剐云贩N的種植是防治玉米銹病的重要手段,但由于品種抗病力較差、田間病菌積累、種植條件等原因,效果不甚理想,在生產上以化學防治為主,但存在諸多問題,如缺乏高效低毒的防治藥劑及防治技術、常規(guī)化學防治難以控制、食品安全與化學藥劑的矛盾日益突出等[21],所以在此背景下,綠色有效藥劑的篩選尤為重要。該試驗結果表明,20億 CUF/mL復合微生物菌劑(3種有效菌種:枯草芽孢桿菌+解淀粉芽孢桿菌+膠凍樣類芽孢桿菌)2 250 g/hm2對玉米銹病的防效最好,20%春雷霉素水分散粒劑 191 g/hm2的防效較好,5億CUF/g哈茨木霉粉劑 900 g/hm2對玉米銹病的防效次之。李丹等[38]研究表明解淀粉芽孢桿菌SY-FX-69對玉米銹病有較高的防治效果,劉勇等[36]研究表明在生產上可以選擇用哈茨木霉等對玉米銹病進行防治,但要注意藥劑的時效性等。
該試驗用的4種生物制劑,無污染、無殘留,對環(huán)境安全,在防治病害的同時也可以促進植物的生長,增強植物的抵抗力。該試驗驗證了復合微生物菌劑(3種有效菌種:枯草芽孢桿菌+解淀粉芽孢桿菌+膠凍樣類芽孢桿菌)20億 CUF/mL、微生物菌劑哈茨木霉粉劑5億CUF/g、20%春雷霉素水分散粒劑和4%井岡霉素A水劑對玉米小斑病和玉米銹病的田間防效,為玉米綠色防控提供了技術依據。
參考文獻
[1] SHIFERAW B,PRASANNA B M,HELLIN J,et al.Crops that feed the world 6.Past successes and future challenges to the role played by maize in global food security[J].Food Secur,201 3(3):307-327.
[2] CHULZE S N.Strategies to reduce mycotoxin levels in maize during storage:A review[J].Food Addit Contam part A,2010,27(5)41593c4e657ee399b069e29d411d27e8:651-657.
[3] GODFRAY H C J,BEDDINGTON J R,CRUTE I R,et al.Food security:The challenge of feeding 9 billion people[J].Science,2010,327(5967):812-818.
[4] BOTHAST R J,SCHLICHER M A.Biotechnological processes for conversion of corn into ethanol[J].Appl Microbiol Biotechnol,2005,67(1):19-25.
[5] 國家統計局.中國統計年鑒2022[M].北京:中國統計出版社,2022.
[6] CARDWELL K F,SCHULTHESS F,NDEMAH R,et al.A systems approach to assess crop health and maize yield losses due to pests and diseases in Cameroon[J].Agric Ecosyst Environ,1997,65(1):33-47.
[7] TIMTI I N.A survey of maize(Zea mays L.)diseases in maize-growing areas in Cameroon[J].Revue science et technique,1980,1(2):83-89.
[8] YANG Q,BALINT-KURTI P,XU M L.Quantitative disease resistance:Dissection and adoption in maize[J].Mol Plant,2017,10(3):402-413.
[9] 戴法超,高衛(wèi)東,王曉鳴,等.玉米彎孢菌葉斑病的初步研究簡報[J].植物保護,1996,22(4):36-37.
[10] 邱小燕.四川省玉米小斑病菌群體多樣性及對烯唑醇的敏感性研究[D].雅安:四川農業(yè)大學,2012.
[11] 黃飛燕.玉米對南方銹病抗性資源篩選及抗病特征[D].雅安:四川農業(yè)大學,2011.
[12] 路璐.玉米抗南方銹病基因挖掘和精細定位[D].北京:中國農業(yè)科學院,2020.
[13] SMITH D,COOPER M,GOGERTY J,et al.Changes in performance,parentage,and genetic diversity of successful corn hybrids,1930-2000[M]//SMITH C W,BETRAN J,RUNGE E C A,et al.Corn:Origin,history,technology,and production.Hoboken,NJ,USA:John Wiley and Sons,2004.
[14] PRATT R C,GORDON S G.Breeding for resistance to maize foliar pathogens[J].Plant Breed Rev,2010,27:119-173.
[15] 李聰聰,王亞嬌,栗秋生,等.防治玉米葉斑病高效藥劑篩選及藥劑減施增效技術[J].植物保護,2022,48(3):342-348.
[16] CHEN Y L,MAO X W,WANG J X,et al.Activity of the dinitroaniline fungicide fluazinam against Bipolaris maydis[J].Pestic Biochem Physiol,2018,148:8-15.
[17] HAN X,ZHAO H,REN W C,et al.Resistance risk assessment for fludioxonil in Bipolaris maydis[J].Pestic Biochem Physiol,2017,139:32-39.
[18] 孫常剛.玉米小斑病的發(fā)生與防治[J].安徽農學通報,2012,18(1):108-109.
[19] CASELA C,RENFRO B,KRATTIGER A F.Maize rusts:Diagnosing maize diseases in Latin America[R].ISAAA,1998:8-14.
[20] DOLEZAL W,TIWARI K,KEMERAIT R,et al.An unusual occurrence of southern rust,caused by Rpp9-virulent Puccinia polysora,on corn in Southwestern Georgia[J].Plant disease,2009,93(6):676-676.
[21] 田耀加,趙守光,張晶,等.中國玉米銹病研究進展[J].中國農學通報,2014,30(4):226-231.
[22] 王世麟.山東省不同地區(qū)玉米小斑病病原鑒定及與矮花葉病復合侵染對玉米抗性的影響[D].泰安:山東農業(yè)大學,2021.
[23] 甘林,王志純,代玉立,等.不同殺菌劑對玉米小斑病菌的抑制作用及其防治效果[J].福建農業(yè)學報,2015,30(12):1160-1165.
[24] 農業(yè)部農藥檢定所.農藥 田間藥效試驗準則(二) 第107部分:殺菌劑防治玉米大小斑病:GB/T 17980.107—2004[S].北京:中國標準出版社,2004.
[25] 農業(yè)部農藥檢定所.農藥 田WqHh0HBF6jEmK72lqiKoM4Nymunv5IQVAnO+/AuRpBs=間藥效試驗準則(一) 殺菌劑防治禾谷類銹?。ㄈ~銹、條銹、稈銹):GB/T 17980.23—2000[S].北京:中國標準出版社,2000.
[26] 謝偉烈,鄭卓輝,謝艷華,等.5種殺菌劑防治甜玉米小斑病田間藥效試驗[J].廣東農業(yè)科學,2013,40(9):77-79.
[27] 嚴婉榮,陳圓,肖敏,等.海南玉米小斑病菌室內藥劑篩選及對戊唑醇、嘧菌酯的敏感性[J].植物保護,2018,44(4):183-187.
[28] 杜宜新,阮宏椿,石妞妞,等.福建玉米小斑病菌對戊唑醇、吡唑醚菌酯和硝苯菌酯的敏感性[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2017,45(8):69-75.
[29] 張立新,張軍,王建華,等.安徽省玉米小斑病菌對5種殺菌劑的敏感性[J].植物保護,201 37(4):163-166.
[30] 李彩云.嘧菌酯對玉米小斑病菌的生物活性研究[D].廣州:華南農業(yè)大學,2016.
[31] 馬佳,范莉莉,傅科鶴,等.哈茨木霉SH2303防治玉米小斑病的初步研究[J].中國生物防治學報,2014,30(1):79-85.
[32] 彭兵.生防菌菌株A抗真菌譜、抗菌蛋白的分離純化及抗菌機理研究[D].石家莊:河北師范大學,2009.
[33] 王霞,王素英,高朋輝.青霉TS67菌株對大豆根腐病和玉米小斑病的防治效果評價[J].微生物學通報,2008,35(8):1246-1250.
[34] 劉群.玉米小斑病菌和彎孢霉葉斑病菌生物學特性及有效藥劑和生防菌株的篩選[D].泰安:山東農業(yè)大學,2015.
[35] 李金龍,郭海霞,申雪梅,等.4種生物制劑對青貯玉米小斑病的防治效果[J].浙江農業(yè)科學,2023,64(1):209-213.
[36] 劉勇,周俗,張玉,等.5種殺菌劑對青貯玉米3種病害的田間防治效果[J].植物保護,2019,45(5):280-284.
[37] 劉章雄,王守才.玉米銹病研究進展[J].玉米科學,2003,11(4):76-79.
[38] 李丹,孫慧,李秀穎,等.解淀粉芽孢桿菌SY-FX-69的生物活性[J].農藥,2015,54(2):136-138.