玉米田常用除草劑對主要土傳病害病原菌生長的影響

李婉瑩+姚遠+高增貴+等

摘要：采用室內生物測定方法，研究玉米主要土傳病害病原菌立枯絲核菌（Rhizoctonia solani Khn）和禾谷鐮孢菌（Fusarium graminearum）菌株在含有5種除草劑的PDA平板培養(yǎng)基上的生長情況。結果表明，5種除草劑對立枯絲核菌菌絲生長影響不同，乙草胺和2，4-D丁酯均有抑制作用，乙草胺抑制作用顯著，抑制率在50%以上；而莠去津、煙嘧磺隆和硝磺草酮除了對菌株R-34有抑制作用外，對其他菌株都有促進作用。5種除草劑對禾谷鐮孢菌菌絲生長的影響主要以抑制作用為主，抑制效果為乙草胺>2，4-D丁酯>莠去津≈煙嘧磺隆≈硝磺草酮，莠去津、煙嘧磺隆和硝磺草酮對其菌絲生長抑制作用不明顯。研究結果為進一步研究除草劑對玉米土傳病害的影響提供了理論依據(jù)。

關鍵詞：玉米；除草劑；土傳病害；病原菌

中圖分類號： S435.131文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）06-0137-03

收稿日期：2014-01-21

基金項目：國家科技支撐計劃（編號：2013BAD07B03）；公益性行業(yè)（農業(yè)）科研專項（編號：201203098、201303016）。

作者簡介：李婉瑩（1988—），女，遼寧沈陽人，碩士研究生，主要從事玉米病害研究。Email：liwanying2013@sina.com。

通信作者：高增貴，博士，研究員，主要從事玉米病害和蔬菜病害生物防治等研究。Email：gaozenggui@sina.com。玉米是我國主要的糧食作物，種植面積及產量居世界第二位，僅次于美國。隨著我國經濟的不斷發(fā)展，玉米已由糧食作物逐漸轉變?yōu)楣I(yè)原料，如今玉米已經發(fā)展成為集糧食、飼料和工業(yè)原料為一身的重要谷類作物[1]。玉米生長期正值雜草生長旺季，草害面積可達玉米種植面積的90%以上[2]，玉米田雜草種類繁多，與玉米競爭水分、肥料、空間等，導致玉米減產，品質下降[3]。隨著現(xiàn)代農業(yè)技術的不斷推廣與應用，農業(yè)勞動力的大力轉移，化學除草劑被廣泛使用，除草劑在全國施用量以及施用面積均超過了殺菌劑和殺蟲劑的總和[4-5]。在農田中連續(xù)施用化學除草劑可使田間雜草數(shù)量明顯減少[6]?；瘜W除草劑的大劑量使用與持效期較長等因素導致除草劑殘留在土壤中或淋溶到水中，從環(huán)境保護和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方面看，除草劑對農田生物群落的物種組成、分布、多樣性以及生態(tài)功能產生多種影響[5]。已有研究表明，病原微生物的生長和增殖均直接或間接受到除草劑的影響，從而影響病害的發(fā)生程度[7-8]。目前，除草劑對植物病害發(fā)生程度影響的研究多集中在水稻病害、小麥病害和大豆病害上[9-11]，而對玉米土傳病害發(fā)生影響的研究卻鮮有報道。

本研究采用室內生物測定的方法，研究莠去津等5種常用除草劑對玉米土傳病原菌禾谷鐮孢菌和立枯絲核菌菌絲生長的影響，以期明確除草劑對病原菌的作用效果，為除草劑對玉米土傳病害發(fā)生影響的深入研究提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1菌株立枯絲核菌（Rhizoctonia solani Khn）菌株包括R-34、R-42、R-71、R-77、R-90；禾谷鐮孢菌（Fusarium graminearum）菌株包括F-2、F-3、F-4、F-5、F-21，均來自沈陽農業(yè)大學植物免疫研究所。

1.1.2除草劑莠去津原藥，有效成分大于97%；煙嘧磺隆原藥，有效成分大于95%；2，4-D丁酯原藥，有效成分大于95%；硝磺草酮原藥，有效成分大于95%；乙草胺原藥，有效成分大于93%，均購自山東淄博新天地農機公司。

1.2方法

1.2.1莠去津等5種除草劑對玉米紋枯病菌和莖腐病菌菌落生長的影響將供試菌株移至PDA平板培養(yǎng)基上，放置在27 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，立枯絲核菌培養(yǎng)48 h后、禾谷鐮孢菌培養(yǎng)4 d后，用直徑為9 cm的打孔器，在菌落邊緣活性較強的位置打取菌柄備用。在無菌條件下，制備含毒介質培養(yǎng)基，所需藥劑濃度分別為莠去津300、600、1 200 mg/L；煙嘧磺隆400、800、1 600 mg/L；2，4-D丁酯300、600、1 200 mg/L；硝磺草酮300、600、1 200 mg/L；乙草胺200、400、800 mg/L。將備用菌柄接種在含毒介質的PDA平板培養(yǎng)基中央，以加入等量無菌水的處理為對照，每處理3次重復，立枯絲核菌、禾谷鐮孢菌分別在27 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h、4 d后，用十字交叉法測量菌落直徑，計算抑菌率。

抑菌率=對照菌落直徑-處理菌落直徑對照菌落直徑×100%

1.2.2數(shù)據(jù)分析試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel和SPSS進行統(tǒng)計分析。

2結果與分析

2.1不同除草劑對立枯絲核菌菌絲生長的影響

莠去津、煙嘧磺隆、2，4-D丁酯、硝磺草酮及乙草胺5種玉米田常用除草劑對不同玉米紋枯病致病菌菌絲生長影響明顯不同，培養(yǎng)基中除草劑含量也對菌絲生長有顯著影響。在一定濃度下，某些除草劑能促進菌絲生長，某些則抑制菌絲生長，說明不同菌株對除草劑的敏感性不同。

5種除草劑都抑制菌株R-34菌絲的生長，以乙草胺抑制作用最大，乙草胺濃度為800 mg/L時，抑菌率高達6894%；以下依次是2，4-D丁酯、硝磺草酮、煙嘧磺隆和莠去津。對菌絲生長抑制作用大的乙草胺、2，4-D、硝磺草酮抑制效果基本不受除草劑濃度的影響，低濃度下就有明顯的抑制作用，抑制作用小的莠去津、煙嘧磺隆作用效果隨濃度增加而有所增大。

5種除草劑對其余4株立枯絲核菌菌絲的生長有的起促進作用，有的起抑制作用，而且除草劑濃度不同產生的作用不同。低濃度的莠去津、煙嘧磺隆與常量硝磺草酮對菌株R-42、R-71、R-77和R-90菌絲生長有促進作用；而乙草胺和2，4-D丁酯則均表現(xiàn)為抑制作用，乙草胺抑制作用顯著，抑制率都在50%以上。低濃度莠去津對菌株R-77菌絲生長的促進作用，煙嘧磺隆、硝磺草酮分別對菌株R-77、R-71菌絲生長的促進作用最為顯著，表明菌株R-71和R-77有可能能夠利用莠去津、煙嘧磺隆和硝磺草酮使生長得到促進。表1不同除草劑對立枯絲核菌菌絲生長的影響

除草劑

種類使用劑量

（mg/L）R-34R-42R-71R-77R-90菌落直徑

（cm）抑菌率

（%）菌落直徑

（cm）抑菌率

（%）菌落直徑

（cm）抑菌率

（%）菌落直徑

（cm）抑菌率

（%）菌落直徑

（cm）抑菌率

（%）CK2.93±0.28a3.83±0.73ab 4.23±0.63bcd2.08±0.58cd2.02±0.64bcd莠去津3002.90±0.56a1.023.93±0.25ab-2.614.42±0.64bcd-4.492.52±0.19bc-21.152.23±0.10b-10.406002.78±0.29ab5.123.90±0.09ab-1.834.00±0.00cd5.442.23±0.19bcd-7.212.17±0.20b-7.431 2002.43±0.08bc17.063.50±0.13b8.623.60±0.40d14.892.48±0.36bc-19.232.10±0.13bc-3.96煙嘧磺隆4002.77±0.13ab5.804.25±0.05a-10.974.97±0.64b-17.493.05±0.55a-46.632.38±0.15b-17.828002.70±0.18ab7.853.97±0.28ab-3.665.88±0.48a-39.012.67±0.50ab-28.372.28±0.23b-12.871 6002.37±0.12bc19.453.60±0.05b6.004.57±1.00bc-8.041.83±0.19de12.022.02±0.03bcd0.002，4-D丁酯3002.53±0.33abc13.653.83±0.16ab0.002.48±0.64e41.371.820.41de12.501.70±0.10de15.846002.57±0.03abc12.633.57±0.08b6.792.52±0.29e40.431.48±0.25e28.851.68±0.18de16.831 2002.20±0.13cd34.912.28±0.25c40.472.18±0.47e48.461.33±0.14ef36.061.58±0.10ef21.78硝磺草酮3002.78±0.03ab5.123.62±0.25b5.486.02±0.60a-42.322.15±0.18bcd-3.372.68±0.15a-32.676002.20±0.23cd24.914.10±0.13a-7.054.85±0.10bc-14.662.17±0.21bcd-4.332.57±0.13a-27.231 2002.43±0.10bc17.063.83±0.13ab0.006.02±0.60a-42.322.33±0.05bcd-12.021.88±0.10cde6.93乙草胺2000.98±0.03e66.551.23±0.10d67.890.93±0.03f78.010.90±0.00f56.730.93±0.03g53.964001.23±0.36e58.021.38±0.28d63.970.95±0.05f77.540.90±0.00f56.730.93±0.03g53.968000.92±0.03e68.941.12±0.03d70.760.98±0.03f76.830.93±0.06f55.290.95±0.05g52.97注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。表2同。表中數(shù)據(jù)為“平均數(shù)±標準差”。

2.2不同除草劑對禾谷鐮孢菌菌絲生長的影響

5種除草劑對禾谷鐮孢菌菌絲生長主要以抑制作用為主，即使煙嘧磺隆和硝磺草酮對個別菌株的生長有一定的促進作用，但促進作用很小都沒有超過2%。其中乙草胺對菌絲生長的抑制作用最強，對菌絲生長的抑制率在40%以上，以400 mg/L乙草胺對各菌株菌絲生長的抑制作用最大，在田間正常用量的乙草胺對禾谷鐮孢菌菌絲生長抑制作用最明顯，乙草胺對菌株F-2作用抑菌率達到最高值為6677%；2，4-D丁酯的抑制作用次之，但對于F-4和 F-21 等2株菌抑制作用不大；莠去津、煙嘧磺隆和硝磺草酮對禾谷鐮孢菌菌絲生長抑制作用最不顯著，抑菌率均在15%以下，而 400 mg/L煙嘧磺隆和300、600、1 200 mg/L硝磺草酮對 F-4 菌株菌絲生長起促進作用，300 mg/L硝磺草酮對 F-5 也有促進作用。

研究結果表明，5種除草劑對不同玉米病害病原菌的菌絲生長作用不同，不同菌株對不同除草劑的敏感性不同，有的菌株生長得到促進作用，有的則受到抑制。

3討論

除草劑主要用來消滅或控制雜草生長，化學除草劑的使用為人類帶來巨大的經濟效益，但對植物病害發(fā)生也產生一定的影響。除草劑對植物病原菌菌絲體的營養(yǎng)生長、產孢能表2不同除草劑對禾谷鐮孢菌菌絲生長的影響

除草劑種類使用劑量

（mg/L）F-2F-3F-4F-5F-21菌落直徑

（cm）抑菌率

（%）菌落直徑

（cm）抑菌率

（%）菌落直徑

（cm）抑菌率

（%）菌落直徑

（cm）抑菌率

（%）菌落直徑

（cm）抑菌率

（%）CK6.62±0.13a6.98±0.16a6.45±0.25ab6.50±0.24a6.22±0.33a莠去津3006.28±0.16ab5.146.70±0.23ab4.016.37±0.33ab1.245.95±0.35ab8.465.57±0.13a10.456005.88±0.21bc11.186.35±0.10bcd9.036.38±0.15ab1.096.20±0.09a4.625.62±0.32a9.651 2006.05±0.13b8.616.53±0.38abc6.456.32±0.30ab2.026.08±0.12a6.465.65±0.28a9.16煙嘧磺隆4006.28±0.12ab5.146.58±0.29abc5.736.50±0.15ab-0.786.42±0.32a1.235.97±0.42a4.028006.34±0.19ab4.236.60±0.18abc5.446.30±0.18ab2.336.32±0.20a2.775.87±0.33a5.631 6006.23±0.03ab5.896.60±0.10abc5.446.37±0.08ab1.246.23±0.28a4.155.62±0.38a9.652，4-D丁酯3005.40±0.20cd18.436.00±0.44de14.046.32±0.38ab2.025.33±0.36c18.005.68±0.81a8.686004.88±0.47e26.286.42±0.50bcd8.036.28±0.03ab2.645.52±0.32bc15.085.65±0.15a9.161 2005.05±0.88de23.715.57±0.69e20.206.05±0.38ab6.204.58±0.67d29.544.52±0.56b27.33硝磺草酮3005.85±0.25bc11.636.68±0.28ab4.296.57±0.24a-1.866.52±0.23a-0.315.73±0.29a7.886006.40±0.13ab3.326.63±0.16abc5.016.48±0.17ab-0.476.50±0.13a0.006.10±0.23a1.931 2005.92±0.15bc10.576.02±0.50cde13.756.47±0.44ab-0.315.97±0.14ab8.155.60±0.66a9.97乙草胺2003.67±0.15f44.563.50±0.05f49.863.28±0.12c49.153.10±0.23e52.313.40±0.57c45.344002.20±0.23g66.772.55±0.17g63.472.33±0.13d63.882.58±0.10f60.312.75±0.22c55.798002.60±0.00g60.732.80±0.05g59.892.88±0.25c55.352.67±0.13ef58.922.87±0.29c53.86

力、孢子萌發(fā)、菌核萌發(fā)、代謝水平都產生影響[12-14]。de Macedo等報道，1 mg/L氟樂靈和敵草隆等除草劑對棉花枯萎病菌的生長產生抑制作用[15]。Kim等報道低于推薦劑量下的哌草磷抑制了稻瘟病菌分生孢子的萌發(fā)，抑菌率達到40%[16]。游景茂等報道，精禾草克和乙草胺對核盤菌菌絲生長和菌核萌發(fā)具有顯著的抑制作用[17]。Sumner等研究表明，二甲戊樂靈和異丙甲草胺在室內條件下能促進立枯絲核菌生長，促進根腐病的發(fā)生[18]。

本研究結果表明，在離體條件下不同作用機制和不同化學結構的除草劑對玉米紋枯病和莖腐病菌絲生長影響不同，三氮苯類除草劑莠去津和磺酰脲類除草劑煙嘧磺隆對立枯絲核菌和禾谷鐮孢菌菌絲生長影響不顯著；而三酮類除草劑硝磺草酮對立枯絲核菌菌絲生長產生較強的促進作用，對禾谷鐮孢菌菌絲生長作用不明顯。酰胺類除草劑乙草胺和苯氧羧酸類除草劑2，4-D丁酯對菌絲生長有抑制作用，1200 mg/L 2，4-D丁酯的抑菌率在30%左右，在低濃度乙草胺處理下抑菌率可達45%左右，高濃度乙草胺作用下抑菌率在50%以上?？梢姴煌輨τ衩琢⒖萁z核菌和禾谷鐮孢菌的影響不同，說明立枯絲核菌和禾谷鐮孢菌對不同除草劑的敏感性不同。本試驗在離體條件下，就莠去津等5種除草劑對玉米土傳病原菌的影響進行了研究，有待進一步田間試驗驗證，以便為玉米田雜草防除和主要土傳病害的有效控制提供理論依據(jù)。

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力、孢子萌發(fā)、菌核萌發(fā)、代謝水平都產生影響[12-14]。de Macedo等報道，1 mg/L氟樂靈和敵草隆等除草劑對棉花枯萎病菌的生長產生抑制作用[15]。Kim等報道低于推薦劑量下的哌草磷抑制了稻瘟病菌分生孢子的萌發(fā)，抑菌率達到40%[16]。游景茂等報道，精禾草克和乙草胺對核盤菌菌絲生長和菌核萌發(fā)具有顯著的抑制作用[17]。Sumner等研究表明，二甲戊樂靈和異丙甲草胺在室內條件下能促進立枯絲核菌生長，促進根腐病的發(fā)生[18]。

本研究結果表明，在離體條件下不同作用機制和不同化學結構的除草劑對玉米紋枯病和莖腐病菌絲生長影響不同，三氮苯類除草劑莠去津和磺酰脲類除草劑煙嘧磺隆對立枯絲核菌和禾谷鐮孢菌菌絲生長影響不顯著；而三酮類除草劑硝磺草酮對立枯絲核菌菌絲生長產生較強的促進作用，對禾谷鐮孢菌菌絲生長作用不明顯。酰胺類除草劑乙草胺和苯氧羧酸類除草劑2，4-D丁酯對菌絲生長有抑制作用，1200 mg/L 2，4-D丁酯的抑菌率在30%左右，在低濃度乙草胺處理下抑菌率可達45%左右，高濃度乙草胺作用下抑菌率在50%以上?？梢姴煌輨τ衩琢⒖萁z核菌和禾谷鐮孢菌的影響不同，說明立枯絲核菌和禾谷鐮孢菌對不同除草劑的敏感性不同。本試驗在離體條件下，就莠去津等5種除草劑對玉米土傳病原菌的影響進行了研究，有待進一步田間試驗驗證，以便為玉米田雜草防除和主要土傳病害的有效控制提供理論依據(jù)。

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力、孢子萌發(fā)、菌核萌發(fā)、代謝水平都產生影響[12-14]。de Macedo等報道，1 mg/L氟樂靈和敵草隆等除草劑對棉花枯萎病菌的生長產生抑制作用[15]。Kim等報道低于推薦劑量下的哌草磷抑制了稻瘟病菌分生孢子的萌發(fā)，抑菌率達到40%[16]。游景茂等報道，精禾草克和乙草胺對核盤菌菌絲生長和菌核萌發(fā)具有顯著的抑制作用[17]。Sumner等研究表明，二甲戊樂靈和異丙甲草胺在室內條件下能促進立枯絲核菌生長，促進根腐病的發(fā)生[18]。

本研究結果表明，在離體條件下不同作用機制和不同化學結構的除草劑對玉米紋枯病和莖腐病菌絲生長影響不同，三氮苯類除草劑莠去津和磺酰脲類除草劑煙嘧磺隆對立枯絲核菌和禾谷鐮孢菌菌絲生長影響不顯著；而三酮類除草劑硝磺草酮對立枯絲核菌菌絲生長產生較強的促進作用，對禾谷鐮孢菌菌絲生長作用不明顯。酰胺類除草劑乙草胺和苯氧羧酸類除草劑2，4-D丁酯對菌絲生長有抑制作用，1200 mg/L 2，4-D丁酯的抑菌率在30%左右，在低濃度乙草胺處理下抑菌率可達45%左右，高濃度乙草胺作用下抑菌率在50%以上?？梢姴煌輨τ衩琢⒖萁z核菌和禾谷鐮孢菌的影響不同，說明立枯絲核菌和禾谷鐮孢菌對不同除草劑的敏感性不同。本試驗在離體條件下，就莠去津等5種除草劑對玉米土傳病原菌的影響進行了研究，有待進一步田間試驗驗證，以便為玉米田雜草防除和主要土傳病害的有效控制提供理論依據(jù)。

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