中圖分類號: 5435.131.4+9 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1002-1302(2025)10-0139-06
病蟲害可嚴(yán)重影響作物產(chǎn)量及質(zhì)量,造成巨大的經(jīng)濟損失,對全球糧食安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。玉米是世界上重要的糧食、飼料和工業(yè)原料等,為多用途重要戰(zhàn)略物資1,是我國種植面積和產(chǎn)量最大的糧食作物[2]。隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和耕作栽培方式的轉(zhuǎn)變,玉米葉部病害呈逐年加重趨勢。其中,灰斑病已成為世界上主要的葉部病害之一,是玉米生產(chǎn)和制種業(yè)的限制因素[3]。1925 年玉米灰斑病在美國伊利諾伊州亞歷山大縣首次被發(fā)現(xiàn),1991年在我國遼寧丹東被首次報道,至今該病在我國各大玉米種植區(qū)普遍發(fā)生。云南省、貴州省及四川省地處冷涼高濕地區(qū),極易暴發(fā)灰斑病,危害重、損失大,且在季風(fēng)作用下可向北方玉米種植區(qū)擴散[4],對玉米生產(chǎn)造成很大威脅。
培育抗病品種是控制玉米灰斑病的主要策略之一[5],由于培育抗病品種需要很長時間,目前確定對玉米灰斑病有抗病效果的基因僅有2個[6,且存在抗病持效期不長等問題,還沒有找到能有效防控灰斑病的生防菌株,化學(xué)殺菌劑仍然是防治玉米病害的有效方法[7-8],如吡唑醚菌酯、代森銨、丙森鋅、肟菌·戊唑醇等在生產(chǎn)上被廣泛應(yīng)用[9-10]。嘧菌酯及苯醚甲環(huán)唑具有殺菌譜廣的特點,且兼具保護和治療等作用,但尚未登記防控灰斑病等玉米病害。本研究以會單4號、海禾2號為試驗材料,分析不同嘧菌酯及苯醚甲環(huán)唑施用時間對玉米灰斑病的防治效果及對產(chǎn)量的影響,旨在為高寒山區(qū)化學(xué)防控玉米灰斑病及吊苞提供借鑒。
1材料與方法
1.1 試驗材料
試驗玉米品種:會單4號,由云南省會豐種業(yè)有限責(zé)任公司提供;海禾2號,由云南省禾樸農(nóng)業(yè)科技有限公司提供;海禾2號對灰斑病的抗性強于會單4號。
試驗地點:云南省祿勸縣撒營盤鎮(zhèn)卡柱村委會黃家村,海拔為 2250m ;云南省祿勸縣撒營盤鎮(zhèn)撒老烏村委會硝井村,海拔為 2 654m 。
試驗藥劑:5種化學(xué)殺菌劑原藥分別為 96% 嘧菌酯 95.4% 噻呋酰胺、 95% 苯醚甲環(huán)唑(浙江威爾達化工有限公司), 97.9% 甲基硫菌靈(江蘇龍燈化學(xué)有限公司), 97% 咪鮮胺(樂斯化學(xué)有限公司)。2種殺菌劑制劑分別為 30% 嘧菌酯懸浮劑(A,由江蘇劍牌農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)) 30% 苯醚甲環(huán)唑懸浮劑(D,由陜西上格之路生物科學(xué)有限公司生產(chǎn))。
2023年5月播種玉米種子,大喇叭口期采用藥土法施藥,灌漿期及蠟熟期調(diào)查玉米灰斑病,成熟期調(diào)查玉米吊苞情況、測定產(chǎn)量及農(nóng)藥殘留情況
1.2 試驗方法
1.2.1不同殺菌劑對玉米灰斑病菌孢子萌發(fā)的影響殺菌劑對玉米灰斑病菌的毒力測定參照文獻[9]進行。采用含藥馬鈴薯蔗糖瓊脂(PSA)培養(yǎng)基平板表面萌發(fā)法測定殺菌劑對孢子萌發(fā)的抑制作用,帶藥平板濃度梯度為 100mg/L ,以不加農(nóng)藥的普通PSA平板為對照在田間采集典型玉米灰斑病病葉,用自來水沖洗后,用無菌水洗3遍,置于無菌培養(yǎng)血內(nèi)在室溫條件下保濕產(chǎn)孢, 12h 后用無菌水洗脫病組織上的孢子,制成孢子懸液,孢子懸液濃度以 10×10 倍顯微鏡下每個視野中有 20~80 個孢子為宜。用無菌毛細管棒將孢子懸液均勻涂布于 1.4% 水瓊脂培養(yǎng)基上,置于 22°C 恒溫箱中培養(yǎng) 12h 后,在 10×10 倍顯微鏡下觀察孢子萌發(fā)情況,隨機檢查孢子100個/皿,以孢子芽管長度大于孢子長度的1/2視為萌發(fā);以不加藥劑的處理為對照,每個處理設(shè)置3次重復(fù)。計算各處理的孢子萌發(fā)率和孢子萌發(fā)抑制率。通過對孢子萌發(fā)抑制率和藥劑濃度進行線性回歸分析,求出各藥劑對菌株的有效抑制中濃度( EC50 值)。
孢子萌發(fā)率 Σ=Σ 萌發(fā)的孢子數(shù) ×100% 孢子總數(shù)孢子萌發(fā)抑制率 τ=τ 對照孢子萌發(fā)率-處理孢子萌發(fā)率 ×100% 。對照孢子萌發(fā)率
1.2.2小區(qū)設(shè)計與施藥方法在云南省祿勸縣撒營盤鎮(zhèn)黃家村及硝井村種植會單4號和海禾2號,行距為 62.5cm ,塘距為 50cm ,小區(qū)面積為 7.5m2 ,每個小區(qū)24塘,2株/塘。將帶藥細沙土均勻施于玉米大喇叭口內(nèi),2個藥劑用量均為 675ga.i./hm2 ,細沙土用量均為 150kg/hm2 ,以施用無藥細沙土為對照,每個處理重復(fù)10次。待玉米生長至蠟熟期時,觀測玉米植株葉片發(fā)病情況及枯萎程度,并拍照記錄。
1.2.3玉米灰斑病的調(diào)查 待玉米生長至灌漿期及蠟熟期時,每個小區(qū)去掉首尾2塘植株,以葉片為單位分級調(diào)查剩余植株穗3葉即穗葉、穗上葉及穗下葉的灰斑病病情,病情分級參照NY/T1248.11—2016《玉米抗病蟲性鑒定技術(shù)規(guī)范第11部分:灰
斑病》的分級標(biāo)準(zhǔn),計算病情指數(shù)及防治效果。
病情指數(shù)=∑(各級病葉數(shù)×相對級數(shù)值) ×100% ;調(diào)查總?cè)~數(shù) ×9
防治效果=對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù), ×100% 對照病情指數(shù)
1.2.4玉米果穗下垂率調(diào)查待玉米生長至成熟期,每個小區(qū)調(diào)查除首尾2塘植株外剩余植株玉米果穗下垂情況,計算果穗下垂率,計算公式如下:
吊苞率 Σ=Σ 處理吊苞數(shù)-對照吊苞數(shù) ×100% 。對照吊苞數(shù)
1.2.5玉米產(chǎn)量的調(diào)查待玉米生長至成熟期,每個小區(qū)除首尾2塘外,收回剩余全部果穗,測定穗長、穗粗、行粒數(shù)及穗行數(shù),脫粒后自然風(fēng)干,用水分測定儀(香港宏泰電子工業(yè)股份有限公司,PM-8188New 測定玉米籽粒含水量,小區(qū)產(chǎn)量按 14% 的標(biāo)準(zhǔn)扣除水分,換算籽粒干重 (kg) ,計算單位面積產(chǎn)量,公式如下:
籽粒實際干重×( 100% -實際含水量)
實收干籽重 Σ=Σ 100%-14%
單產(chǎn)(kg/666.7m2)=實收籽粒于重×666.67.小區(qū)面積增產(chǎn)( kg/6667m2 ) Σ=Σ 處理單產(chǎn)-對照單產(chǎn);產(chǎn)量挽回率=處理單產(chǎn)-對照單產(chǎn) ×100% 。對照單產(chǎn)
1.2.6農(nóng)藥殘留測定待試驗區(qū)玉米生長至成熟期,收回玉米種子及莖稈,在 37°C 下烘干,參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T1453—2007《蔬菜及水果中多菌靈等16種農(nóng)藥殘留測定液相色譜—質(zhì)譜—質(zhì)譜聯(lián)用法》和GB23200.49—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中苯醚甲環(huán)唑殘留量的測定氣相色譜一質(zhì)譜法》分別測定玉米籽粒及莖稈中嘧菌酯殘留量和苯醚甲環(huán)唑殘留量,2個藥劑檢出限均為 0.5μg/kg 1.2.7統(tǒng)計方法采用MicrosoftExcel2010和SPSS19.0軟件處理數(shù)據(jù)并進行統(tǒng)計分析。
2 結(jié)果與分析
2.1殺菌劑對玉米灰斑病菌孢子萌發(fā)的影響
從表1可以看出,5種藥劑的濃度 (x) 均與其對灰斑病菌的孢子萌發(fā)抑制率 (y) 呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)均在0.90以上,說明二者具有較強的相關(guān)性,且隨著藥劑濃度的增大,抑制作用增強。其中,嘧菌酯的抑菌效果最好,有效中濃度( EC50 值)為0.0225mg/L ;其次是苯醚甲環(huán)唑;咪鮮胺的效果最差, EC50 值為 48.4185mg/L 。
2.2嘧菌酯和苯醚甲環(huán)唑?qū)τ衩谆野卟》揽匦Ч?/p>
嘧菌酯和苯醚甲環(huán)唑?qū)τ衩谆野卟《加泻芎玫囊种菩Чū?)。2種殺菌劑在不同海拔、不同品種、不同生育期條件下對玉米灰斑病表現(xiàn)出相似的防控規(guī)律,玉米葉片較空白對照青秀,其中 30% 嘧菌酯懸浮劑的防控效果好于 30% 苯醚甲環(huán)唑懸浮劑, 30% 嘧菌酯懸浮劑處理的玉米葉片上僅出現(xiàn)零星病斑,蠟熟期時整株葉片仍保持青綠色(圖1-a、圖1-d),防效在 93%~100% 之間; 30% 苯醚甲環(huán)唑懸浮劑處理的葉片上仍有部分枯斑(圖1-b、圖1-e),防效在 13%~75% 之間;而對照組的灰斑病病斑連成片,全株干枯(圖1-c、圖1-f。施用2種殺菌劑的玉米果穗挺立在莖稈上,而對照的玉米果穗大部分果穗下垂,籽粒干癟(圖1)。海拔更高的硝井村玉米灰斑病病情指數(shù)大多低于黃家村,2種藥劑對黃家村玉米灰斑病的防效大多高于硝井村,海禾2號的灰斑病病情指數(shù)總體低于會單4號,總體來看,藥劑處理后感病品種會單4號的玉米葉片可以和抗病品種媲美,藥劑處理能保持葉片綠色,延長玉米葉片功能期。
2.3嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑?qū)τ衩椎醢实挠绊?/p>
嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑處理的玉米果穗下垂率均低于對照(表3)。2種藥劑對不同海拔下不同品種玉米果穗下垂的防控效果相似,其中 30% 嘧菌酯懸浮劑的防控效果好于 30% 苯醚甲環(huán)唑懸浮劑,它的防效在 83%~100% 之間, 30% 苯醚甲環(huán)唑懸浮劑的防效在 79%~100% 之間??瞻讓φ沼衩坠氲醢时憩F(xiàn)為海拔更高的硝井村低于黃家村,但黃家村藥劑處理會單4號的果穗下垂率低于硝井村,防效高于硝井村。藥劑處理抗病品種海禾2號的果穗沒有吊苞,可有效防控感病品種會單4號果穗吊苞,防效達到 79% 以上,且隨著海拔的升高,防效降低。
2.4嘧菌酯和苯醚甲環(huán)唑?qū)τ衩坠胄誀畹挠绊?/p>
嘧菌酯和苯醚甲環(huán)唑可以有效防控玉米灰斑病,從而影響玉米果穗性狀。由表4可知,藥劑處理的穗長、穗粗、行粒數(shù)及千粒重均高于對照,穗行數(shù)與對照沒有顯著差異。黃家村的玉米各性狀指標(biāo)優(yōu)于海拔更高的硝井村,會單4號的各性狀指標(biāo)低于海禾2號。
2.5嘧菌酯和苯醚甲環(huán)唑挽回玉米產(chǎn)量效果
在大喇叭口期施用1次化學(xué)農(nóng)藥可以很好地挽回玉米產(chǎn)量(表5)。施用2種殺菌劑的玉米產(chǎn)量均高于對照, 30% 嘧菌酯懸浮劑挽回產(chǎn)量 25.39% ~44.01% T 30% 苯醚甲環(huán)唑挽回產(chǎn)量 14.12%~30.94% 。
黃家村產(chǎn)量高于硝井村,用藥后產(chǎn)量挽回率也高于硝井村,殺菌劑對感病品種會單4號的產(chǎn)量影響更為明顯。
2.6嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑在玉米籽粒及莖稈中的殘留量
通過液相色譜-質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定玉米莖稈及籽粒中的嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑殘留量。結(jié)果表明,玉米籽粒及莖稈中的嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑殘留量均低于 0.5μg/kg ,遠低于GB2763—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中規(guī)定在玉米中嘧菌酯的最大殘留量為 0.02mg/kg ,苯醚甲環(huán)唑的最大殘留量為 0.05mg/kg ??梢?,本研究施用2種藥劑后,玉米籽粒及莖稈中的農(nóng)藥殘留量均低于我國規(guī)定的最大殘留量標(biāo)準(zhǔn)。
3討論
玉米葉斑病嚴(yán)重影響玉米產(chǎn)量,特別是玉米灰斑病在云南冷涼高濕地區(qū)極易暴發(fā),嚴(yán)重時可造成絕產(chǎn)。祿勸縣撒營盤鎮(zhèn)是云南省典型的高寒山區(qū),常年遭受玉米灰斑病的危害[12],目前對灰斑病最經(jīng)濟有效的防治措施是使用抗病品種,但在生產(chǎn)上全部采用抗病品種仍比較困難[13];通過耕作栽培管理等措施可防控玉米病害[14-15],但受氣候影響,玉米在不同地區(qū)的種植時間存在差異,灰斑病菌可以在不同茬口之間循環(huán)侵染,在大流行年份還會造成嚴(yán)重損失。噴施殺菌劑可以快速、高效防治灰斑病,在北美洲的美國和南非已有利用殺菌劑防治灰斑病的報道[7]。Munkvold 等的研究表明,噴施丙環(huán)唑、代森錳鋅可以有效防治玉米灰斑病[]。Ward等發(fā)現(xiàn),1種或多種殺菌劑可有效防治灰斑病[16-17] 。
是否噴施玉米殺菌劑取決于作物的生長階段、環(huán)境、品種的抗病性以及病害發(fā)生的嚴(yán)重程度[18]而噴施效果很大程度上取決于殺菌劑的噴施時間。
有研究表明,在抽雄期(VT)至吐絲期(R1)噴施殺菌劑可有效防控葉斑病,Blandino等選擇在玉米生長14、19、35、65、75d等5個時間點噴施嘧菌酯和丙環(huán)唑的混合殺菌劑,處理的玉米大斑病發(fā)生的嚴(yán)重程度顯著降低,千粒重和產(chǎn)量明顯提高,最佳防治時間點是玉米株齡 35~65d[19] 。6月上旬至7月下旬是云南省玉米灰斑病的始發(fā)期[2,此時玉米正處于大喇叭口期,7—8月隨著雨季的到來灰斑病自下而上發(fā)展,逐漸加重。因此在大喇叭口期噴施殺菌劑是一個很好的選擇[21-22]。本研究于發(fā)病前及發(fā)病初期施用嘧菌酯及苯醚甲環(huán)唑,能顯著控制灰斑病和果穗下垂,挽回產(chǎn)量 14. 12%~44. 01% 0 47.33~191.25kg/667m2 ),說明在發(fā)病初期采用這2種藥劑進行防控是可行的。如果嘧菌酯及苯醚甲環(huán)唑的成本為20元 ′667m2 ,玉米價格為2.5元/kg,則可得凈增收益為 118.33~478.13 元 667m2 。
甲氧基丙烯酸酯類農(nóng)藥嘧菌酯及三唑類農(nóng)藥苯醚甲環(huán)唑均具有內(nèi)吸性、高效廣譜的特點,被廣泛應(yīng)用于果蔬和農(nóng)作物的病害防治中,用藥不當(dāng)將會產(chǎn)生農(nóng)殘問題,對人體健康造成巨大威脅。在大豆上每隔7d噴施 900mL/hm2 (制劑量) 18.7% 丙環(huán)·嘧菌酯懸乳劑1次,共施藥3次,不同部位的殘留濃度表現(xiàn)為葉 gt; 莖 gt; 果實,說明丙環(huán)·嘧菌酯復(fù)配劑按推薦方式施用時,不會帶來潛在的殘留風(fēng)險[23]。在秋葵上每隔7d噴施 25% 苯醚甲環(huán)唑懸浮劑 次,連續(xù)噴施2次,在預(yù)收前間隔19.5d采收的秋葵對人體是無害的[24]。本研究在大喇叭口期施用1次嘧菌酯及苯醚甲環(huán)唑各
675 g a.i. /hm2 50d 后玉米生長至成熟期,在玉米莖稈及籽粒中均未檢測到殘留,因此在大喇叭口期,嘧菌酯及苯醚甲環(huán)唑按 675g a.i. /hm2 的用量與細沙土混合施人喇叭口中,不僅可以挽回產(chǎn)量損失,對玉米籽粒也較安全。
玉米果穗下垂是一種常見現(xiàn)象,與品種遺傳有關(guān),也與病害有關(guān),主要由莖基腐病、灰斑病、大斑病和小斑病引起,這是因為莖基部和葉片受害后,地上部蒸騰作用減小,水分供應(yīng)不足,植株干枯,穗柄失水,導(dǎo)致果穗下垂,進而影響產(chǎn)量。此外,也有部分品種在成熟后,穗柄失水而下垂。本試驗所用會單4號和海禾2號本身無果穗下垂特性,它的果穗下垂現(xiàn)象主要是灰斑病導(dǎo)致葉片失綠,蒸騰拉力不足,進而使穗柄失水所致。無論是小區(qū)試驗還是大田試驗,灰斑病越重,果穗下垂現(xiàn)象越嚴(yán)重。大田中果穗下垂率高達 1.43%~32.33% ,而這種果穗下垂率與產(chǎn)量損失關(guān)系密切,即果穗下垂越多,產(chǎn)量損失越大。殺菌劑的施用降低了葉片灰斑病病情,較好地保持了葉片蒸騰作用,減少了果穗下垂率,因此嘧菌酯和苯醚甲環(huán)唑的施用,可以挽回玉米產(chǎn)量損失。盡管黃家村灰斑病比硝井村嚴(yán)重,但黃家村產(chǎn)量高于硝井村,這應(yīng)該與硝井村海拔( 2654m 高于黃家村 (2250m)404m. 日溫度約低2.5qC 有關(guān)。
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