五種植物免疫誘抗劑對戊唑醇減量增效的研究

摘要：為明確不同植物免疫誘抗劑對戊唑醇（Teb）防治水稻紋枯病減量增效的效果，選用低聚糖素（CHI）、氨基寡糖素（CHS）、S-誘抗素（ABA）、寡糖·鏈蛋白（OPA）、乙酰水楊酸（ASA）和乙烯利（ETH）5種植物免疫誘抗劑，分別于水稻孕穗期（破口前5～7 d）、始穗期，采用葉面噴施的方式開展試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，在戊唑醇減量20%情況下，除ETH以外其他誘抗劑均能顯著提高防治效果，ASA混配和ABA混配處理對水稻紋枯病的防治效果分別達(dá)95.2%和93.2%，顯著高于對照藥劑Teb處理，分別增效41.5%和38.5%。在Teb減量50%情況下，ASA、OPA、ABA和CHS混配組合防治效果高于對照藥劑Teb處理，但差異不顯著。實(shí)收產(chǎn)量結(jié)果表明，在減量50%條件下除CHS、OPA、ASA和ETH以外均對產(chǎn)量無不良影響。因此，在一定范圍內(nèi)，ABA、CHS和OPA可以作為戊唑醇減量增效劑防控水稻紋枯病。

關(guān)鍵詞： 植物免疫誘抗劑； 戊唑醇； 水稻紋枯病； 減量增效

中圖分類號：S432.1" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2024）11-0068-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.11.012 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

A study on the reduction of tebuconazole and enhancement of efficacy using five plant immune inducers

WANG Zuo-qian1， LYU Liang1， YANG Xiao-lin1， CHANG Xiang-qian1， XU Ting1，

CHEN Jun-cheng2， ZENG De-lin3， PAN Long-qi2， ZHANG Shu1

（1.Institute of Plant Protection and Soil Science， Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Key Laboratory for Crop Diseases， Insect Pests and Weeds Control/Key Laboratory of Integrated Pest Management on Crops in Central China， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Wuhan" 430064，China；2.Yichang Academy of Agricultural Sciences， Yichang" 443004，Hubei， China；3.Yuan’an County Agriculture and Rural Bureau， Yuan’an" 444200，Hubei，China）

Abstract： To elucidate the dosage reduction of tebuconazole （Teb） and efficacy enhancement effects of different plant immune inducers in the control of rice sheath blight， five plant immune inducers， including chitosan （CHI）， amino oligosaccharide （CHS）， abscisic acid（ABA）， oligosaccharide plant activator （OPA）， acetylsalicylic acid （ASA） and ethephon（ETH）， were chosen the combine with Teb and sprayed twice during the rice booting stage （5～7 days before heading） and heading stage respectively. The results showed that in combination with a 20% reduction of Teb， all inducers except ETH significantly improved the control effect. Combinations with ASA and ABA exhibited control effects of 95.2% and 93.2% against rice sheath blight， respectively， significantly higher than the full dosage of Teb treatment， with enhancements of 41.5% and 38.5%. In combination with a 50% reduction in Teb， the control effects of the treatments of ASA， OPA， ABA， and CHS were higher than the full dosage of Teb treatment， but the improvements were not significant. The actual yield results indicated that under the condition of a 50% reduction， all except CHS， OPA， ASA， and ETH had no adverse effects on yield. Therefore， within a certain range， ABA， CHS， and OPA could act as combination partners to reduce the usage of Teb and enhance its efficacy in controlling rice sheath blight.

Key words： plant immunity inducer； tebuconazole； rice sheath blight； reducing quantity and increasing efficiency

水稻是主要的糧食作物，提供了世界40%的主食來源。水稻紋枯病在生產(chǎn)中普遍發(fā)生，華中稻區(qū)因紋枯病而造成的產(chǎn)量損失占病害總損失的73.13%，嚴(yán)重為害糧食生產(chǎn)和糧食安全，是水稻三大病害之一［1］。噴施化學(xué)殺菌劑是紋枯病的主要防治手段，然而濫用化學(xué)殺菌劑對環(huán)境存在較大危害，并且連續(xù)噴施殺菌劑會造成抗藥性的發(fā)生，嚴(yán)重時可造成防治失敗，不僅不利于病害防治，也不利于環(huán)境保護(hù)［2］。如何實(shí)現(xiàn)化學(xué)殺菌劑的減量增效是綠色可持續(xù)防治策略的關(guān)鍵問題。

植物免疫誘抗劑的應(yīng)用是病害防控的新手段。植物的先天免疫系統(tǒng)由PTI（PAMP-triggered immunity）和ETI（Effector-triggered immunity）組成，研究表明植物免疫激發(fā)子能夠被植物識別并誘導(dǎo)局部（ETI）或系統(tǒng)性（PTI）免疫反應(yīng)的發(fā)生［3］。目前免疫激發(fā)子由兩類組成，包括生物源激發(fā)子和非生物激發(fā)子2類。其中生物源激發(fā)子包括寡聚糖、糖蛋白、蛋白質(zhì)等。研究報(bào)道殼聚糖能夠通過激活抗病相關(guān)物質(zhì)從而增強(qiáng)植物對病原菌的抗性［4］。寡糖·鏈蛋白能夠提高抗性基因表達(dá)并提高酶活，有效預(yù)防馬鈴薯晚疫病的發(fā)生［5］。內(nèi)源非生物激發(fā)子包括乙烯、水楊酸和脫落酸等。研究報(bào)道S-ABA（脫落酸）廣泛應(yīng)用于病害、干旱、低溫脅迫的情況，并能夠有效減少水稻稻瘟病等病害的發(fā)生［6，7］。乙烯利噴施葡萄藤可以增加抗性基因表達(dá)，從而減少白粉病的發(fā)生［8］。水楊酸在植物中的富集可以顯著減少稻瘟病菌的發(fā)生［9］。乙酰水楊酸（ASA）是水楊酸的衍生物，研究報(bào)道噴施ASA能夠減少甜瓜腐爛病和馬鈴薯干腐病的發(fā)生［10，11］。

本研究中針對多種不同種類的植物誘抗劑田間應(yīng)用展開了試驗(yàn)，比較與殺菌劑減量混配的情況下對水稻紋枯病的防治效果，同時評價誘抗劑對水稻產(chǎn)量的影響。以殺菌劑減量增效為目標(biāo)，探索并篩選在水稻紋枯病防治中能夠減少殺菌劑用量的植物誘抗劑及殺菌劑混配組合。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 藥劑 430 g/L戊唑醇懸浮劑（Tebuconazole，Teb），拜耳集團(tuán)；6%低聚糖素水劑（Chitin，CHI），海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司；2%氨基寡糖素水劑（來源于殼聚糖Chitosan，以下簡稱為CHS），濰坊奧豐作物病害防治有限公司；10% S-誘抗素可溶液劑（Trans-Abscisic Acid，ABA），四川潤爾科技有限公司；6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑（Oligosaccharins·plant activator protein，OPA），河北中保綠農(nóng)作物科技有限公司；98%乙酰水楊酸原粉（Acetylsalicylic acid，ASA），上海軒轅生物科技有限公司；40%乙烯利水劑（Ethephon，ETH），四川國光農(nóng)化股份有限公司。

1.1.2 作物 野香優(yōu)豐占，中稻，由安徽枝柳農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。播種量15 kg/hm2，人工插秧移栽。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)田設(shè)在湖北省遠(yuǎn)安縣河口鄉(xiāng)劉青村二組（肖家堰），面積2 133.44 m2，前茬為油菜種植。位于111.62°E、31.28°N，海拔240.1 m。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 以清水為對照（CK），共設(shè)14個處理，每處理重復(fù)3次，共42個小區(qū)（表1）。不同處理之間設(shè)隔離行，以防止不同藥劑間交叉污染。

1.3.2 田間管理 試驗(yàn)田前茬種植油菜，5月16日機(jī)械收割。5月17日整地，施40%復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=22∶8∶10）600 kg/hm2。5月15日浸種，種芽與谷粒等長時于下午播種。用種量30 kg/hm2（干種），按照常規(guī)方式管理。

1.3.3 施藥時間及次數(shù) 2022年8月11日在孕穗期（水稻破口前5～7 d）施藥，葉枕平1 cm，1周后（水稻始穗期）第二次施藥。施藥時間選擇在16：00左右進(jìn)行，若施藥后12 h內(nèi)遇雨，第二天進(jìn)行補(bǔ)施。施藥當(dāng)天無降雨，氣溫27～37 ℃，西南風(fēng)2級，適宜施藥。

1.3.4 藥效計(jì)算方法

1）防治效果調(diào)查。試驗(yàn)于9月19日調(diào)查，每小區(qū)按5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)調(diào)查20叢，共100叢，調(diào)查總株數(shù)、分級病株數(shù)，計(jì)算發(fā)病率、病情指數(shù)及校正防治效果。

2）病害分級方法。水稻紋枯病分級標(biāo)準(zhǔn)：0級，全株無??；1級，第四葉片及其以下葉鞘、葉片發(fā)病（以劍葉為第一葉片）；3級，第三葉片及其以下各葉鞘、葉片發(fā)病；5級，第二葉片及其以下各葉鞘、葉片發(fā)??；7級，劍葉葉片及其以下各葉鞘、葉片發(fā)?。?級，全株發(fā)病，提早枯死。

3）防治效果計(jì)算方法。

病情指數(shù)=[（各級病株數(shù)×相對級數(shù)值）各級病株數(shù)×9]×100%

（1）

防治效果=

[空白對照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù)空白對照區(qū)病情指數(shù)]×100% " （2）

4）理論測產(chǎn)。收割前（9月28日）每塊田對角線3點(diǎn)取樣。每點(diǎn)量取11行，測量行距；量取11株，測定株距，計(jì)算每公頃穴數(shù)，順序選取10穴計(jì)算穗數(shù)和有效穗數(shù)。取平均穗數(shù)左右的稻株4～6叢（不少于50穗）調(diào)查穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)。最后根據(jù)有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率（%）和千粒重計(jì)算理論產(chǎn)量。

5）實(shí)際測產(chǎn)。收獲時（9月30日），每處理測1 m2，單收單脫單曬，曬干去雜，天平稱重計(jì)算公頃產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行方差分析，鄧肯氏新復(fù)極差（DMRT）法進(jìn)行顯著性測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 對水稻的安全性

施藥后觀察，各處理區(qū)水稻生長正常，無藥害現(xiàn)象發(fā)生，對水稻生長安全。

2.2 對水稻紋枯病的防治效果

由表2可以看出，防治效果表現(xiàn)為T6（95.2%）gt;T4（93.2%）gt;T2（89.8%）gt;T5（89.7%）gt;T3（85.2%）gt;T12（77.8%）gt;T11（76.6%）gt;T10（76.0%）gt;T9（68.3%）gt;T7（67.9%）gt; T1（67.3%）gt;T8（60.9%）gt;T13（42.9%），方差分析結(jié)果表明，T6、T4、T2和T5處理防治效果顯著高于除T3外的其他處理，T1、T7、T9、T10、T11處理防治效果相互之間差異不顯著，T13處理防治效果顯著低于T1。

在減藥20%的情況下，不同處理防治效果表現(xiàn)為T6（95.2%）gt; T4（93.2%）gt;T2（89.8%）gt;T5（89.7%）gt;T3（85.2%）gt;T7（67.9%）gt;T1（67.3%）。除T7（67.9%）外，其他藥劑組合與T1相比均顯著提高了防治效果，ASA和ABA兩個處理防治效果均超過90%，分別達(dá)95.2%和93.2%，較T1分別提高了41.5%和38.5%；防治效果超過80%的3個處理為T2、T5和T3，防治效果均顯著高于T1，較T1分別提高了33.4%、33.3%和26.6%。

在減藥50%的情況下，不同處理防治效果表現(xiàn)為T12（77.8%）gt;T11（76.6%）gt;T10（76.0%）gt;T9（68.3%）gt; T1（67.3%）gt;T8（60.9%）gt;T13（42.9%）。除T12、T13與T1處理之間防治效果差異顯著外，其他處理與T1處理之間防治效果差異均不顯著。

2.3 對水稻產(chǎn)量的影響

由表3可知，就理論產(chǎn)量分析，不同處理理論產(chǎn)量表現(xiàn)為T2（8 414.2 kg/hm2）gt;T8（8 184.7 kg/hm2）gt;T4（8 053.9 kg/hm2）gt;T3（7 833.2 kg/hm2）gt;T10" " " " "（7 827.5 kg/hm2）gt;T5（7 764.3 kg/hm2）gt;T9（7 746.4 kg/hm2）gt;T1（7 630.4 kg/hm2）gt;T7（7 452.1 kg/hm2）gt;T6（7 421.7 kg/hm2）gt;T11（7 378.2 kg/hm2）gt;T12（6 244.2 kg/hm2）gt;T14（CK）（5 848.1 kg/hm2）gt;T13（5 585.1 kg/hm2）。方差分析結(jié)果表明，以T2處理理論產(chǎn)量最高， T13、T14（CK）產(chǎn)量顯著低于除T12外的其他處理，T12、T13、T14（CK）處理之間差異不顯著，除這三者之外的其他處理之間也沒有顯著差異。

就實(shí)收產(chǎn)量而言，不同處理實(shí)收產(chǎn)量表現(xiàn)為T2（7 666.0 kg/hm2）gt;T8（7 492.0 kg/hm2）gt;T4（7 400.0 kg/hm2）gt;T3（7 350.0 kg/hm2）gt;T1（7 241.0 kg/hm2）gt;T5（7 235.5 kg/hm2）gt;T10（7 163.5 kg/hm2）gt;T7（7 092.0 kg/hm2）gt;T6（6 830.0 kg/hm2）gt;T9（6 789.5 kg/hm2）gt;T11（6 768.5 kg/hm2）gt;T12（6 256.0 kg/hm2）gt;T14（CK）（5 551.0 kg/hm2）gt;T13（5 456.0 kg/hm2）。方差分析結(jié)果表明，以T2處理實(shí)收產(chǎn)量最高，顯著高于除T1、T3、T4、T5、T7、T8和T10外的其他處理。T9、T12、T13和T14處理實(shí)收產(chǎn)量顯著低于T1，有減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)果表明，理論產(chǎn)量與實(shí)收產(chǎn)量基本一致，但理論數(shù)據(jù)偏高，主要是由于理論測產(chǎn)時間提前了2 d，未考慮水分含量的影響。

3 小結(jié)

本研究探索了誘抗劑與戊唑醇減量混配的組合對水稻紋枯病的防治效果，并且評價了所有組合對產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，對照藥劑戊唑醇減量20%的情況下，與對照藥劑戊唑醇相比，除乙烯利外其他誘抗劑均可顯著提高防治效果；對照藥劑戊唑醇減量50%的情況下，乙酰水楊酸、S-誘抗素及寡糖·鏈蛋白混配組合仍然能取得較好的防治效果。結(jié)合實(shí)收產(chǎn)量結(jié)果，與對照藥劑戊唑醇相比，在2種減量條件下低聚糖素和S-誘抗素2個處理表現(xiàn)出增產(chǎn)或產(chǎn)量相當(dāng)，氨基寡糖素、寡糖·鏈蛋白和乙酰水楊酸在減量50%條件下有減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。因此，對水稻紋枯病的防治，可采用6%低聚糖素水劑、S-誘抗素、氨基寡糖素和寡糖·鏈蛋白與戊唑醇混配的方式，達(dá)到減量增效的目的，但使用氨基寡糖素和寡糖·鏈蛋白時戊唑醇減量不超過20%。該研究結(jié)果表明，植物免疫誘抗劑的科學(xué)合理使用可以減少殺菌劑的使用量，提高水稻產(chǎn)量和對水稻紋枯病的防治效果，降低對環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。本次試驗(yàn)中，噴施乙烯利與戊唑醇混配不僅沒有減少病害發(fā)生，同時還造成了產(chǎn)量的減少，根據(jù)前期研究報(bào)道推測穗期噴施乙烯利提前終止了水稻灌漿有關(guān)代謝通路［12，13］，所以乙烯利不適宜作為植物免疫誘抗劑與戊唑醇混配使用。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 亓 璐，張 濤，曾 娟，等.近年我國水稻五大產(chǎn)區(qū)主要病害發(fā)生情況分析［J］.中國植保導(dǎo)刊， 2021，41（4）：37-42，65.

［2］ 吳小美，王海霞，云英子，等.植物病原真菌對殺菌劑抗性的研究進(jìn)展［J］.植物保護(hù)，2023，49（5）：243-259.

［3］ HENRY G，THONART P，ONGENA M. PAMPs， MAMPs， DAMPs and others：An update on the diversity of plant immunity elicitors［J］.BASE，2012，16（2）：257-268.

［4］ 胡舉偉，劉 輝，馬秀明，等.殼聚糖的抗菌、誘抗和促生作用及在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用綜述［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（15）：1-5.

［5］ 李培玲.寡糖·鏈蛋白防控馬鈴薯晚疫病效果評價［D］.蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，2019.

［6］ 周欣欣，陳立萍，王 寧，等.S-誘抗素（ABA）產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望［J］.農(nóng)藥科學(xué)與管理，2017，38（10）：21-24.

［7］ 蘇正川，謝興偉，白 偉，等.S-誘抗素對水稻稻瘟病防治和產(chǎn)量的影響［J］.農(nóng)藥，2020，59（8）：601-603，606.

［8］ BELHADJ A，TELEF N，CLUZET S，et al. Ethephon elicits protection against Erysiphe necator in grapevine［J］.Journal of agricultural and food chemistry，2008，56（14）：5781-5787.

［9］ MA J，CHEN J，WANG M，et al. Disruption of OsSEC3A increases the content of salicylic acid and induces plant defense responses in rice［J］.Journal of experimental botany，2017，69（5）：1051-1064.

［10］ XUE H，SUN Y，LI L，et al. Acetylsalicylic acid （ASA） induced fusarium rot resistance and suppressed neosolaniol production by elevation of ROS metabolism in muskmelon fruit［J］.Scientia horticulturae，2020，265：109264.

［11］ BOKSHI A I，MORRIS S C，DEVERALL B J. Effects of benzothiadiazole and acetylsalicylic acid on β-1，3-glucanase activity and disease resistance in potato［J］.Plant pathology，2003，52（1）：22-27.

［12］ BOUGHTON AJ，HOOVERK，F(xiàn)ELTON G W. Impact of chemical elicitor applications on greenhouse tomato plants and population growth of the green peach aphid， Myzus persicae［J］.Entomologia experimentalis et applicata，2006，120（3）：175-188.

［13］ ROOK F，CORKE F，CARD R，et al. Impaired sucrose-induction mutants reveal the modulation of sugar-induced starch biosynthetic gene expression by abscisic acid signalling［J］.The plant journal，2001，26（4）：421-433.

王佐乾，呂 亮，楊小林，等. 五種植物免疫誘抗劑對戊唑醇減量增效的研究［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，63（11）：68-71．

收稿日期：2024-04-01

基金項(xiàng)目：湖北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2021BBA236）；國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（32202399）；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華中作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)作物重大病蟲草害防控湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目（2021ZTSJJ1）

作者簡介：王佐乾（1988-），男，山東青島人，助理研究員，博士，主要從事水稻病害研究，（電話）18971622069（電子信箱）wangzuoqian@hbaas.ac.cn；通信作者，張 舒，研究員，（電子信箱）ricezs6410@163.com。