伏榮桃,劉 斌,陳 誠,王 劍,龔學(xué)書,盧代華*,廖 洋
(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所,四川 成都 610066;2.農(nóng)業(yè)部西南作物有害生物綜合治理重點實驗室,四川 成都 610066;3.平武縣農(nóng)業(yè)局,四川 平武 622550)
【研究意義】水稻稻曲病是由麥角菌科稻曲病菌Ustilaginoideavirens引起的真菌病害[1],病原菌主要侵染水稻的稻穗,感病的稻穗形成大于谷粒數(shù)倍的稻曲球[2-3]。稻曲球不但對水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量造成重大的損失,而且還產(chǎn)生對人和牲畜有劇毒作用的真菌毒素[4-5]。近年來,由于雜交稻的大面積推廣和稻田過量施用氮肥,以及氣候變化、耕作制度的改變等導(dǎo)致稻曲病發(fā)生日趨嚴(yán)重,已成為我國水稻主要的真菌病害之一[6-7]?!厩叭搜芯窟M展】目前,生產(chǎn)上的水稻品種對稻曲病抗性較弱,大多為感病品種,至今尚未見通過審定的抗稻曲病品種釋放。因此,對稻曲病的防治主要還是采用藥劑進行預(yù)防。汪愛娟等[8]在大田開展了防治稻曲病藥劑篩選試驗,結(jié)果篩選出藥劑NFX2014-12對稻曲病有較好的防治效果。王連芬等[9]在水稻破口前7 d和齊穗期,噴施37.0 %紋曲必凈可濕性粉劑和50.0 %多·酮可濕性粉劑對稻曲病的防治效果能到58.0 %左右。柯漢云等[10]于水稻破口前9 d進行田間藥劑試驗,發(fā)現(xiàn)藥劑325.00 g/L 苯甲·嘧菌酯懸浮劑和18.7 %丙環(huán)·嘧菌酯懸浮劑對稻曲病的防效較好,病穗的防治效果分別能達89.80 %、88.96 %。胡賢鋒等[11]進行稻曲病菌室內(nèi)毒力測定,試驗表明戊唑醇和嘧菌酯對稻曲病菌的菌絲生長抑制作用最強,其EC50值分別為0.1091、0.1585 mg/L。楊皓等[12]田間水稻稻曲病防治試驗顯示,在水稻破口前2~5 d內(nèi)噴施三苯醋錫和紋曲凈對水稻稻曲病防治效果較好。前人對稻曲病的防治大多選用化學(xué)藥劑,此外,沒有統(tǒng)一的稻曲病防治適期,因此,可能造成稻曲病的頻繁防治和化學(xué)藥劑的過多使用,產(chǎn)生藥劑殘留給環(huán)境造成污染?!颈狙芯壳腥朦c】本試驗通過室內(nèi)毒力測定和田間試驗研究,篩選防治稻曲病的生物藥劑和最佳防治時期?!緮M解決的關(guān)鍵問題】以期篩選出高效的防治生物藥劑和最佳防治時間,為在生產(chǎn)上推廣優(yōu)化的防治模式提供依據(jù)。
1.1.1 供試藥劑 20 %井崗霉素水溶粉劑(浙江錢江生物化學(xué)股份有限公司),15 %多抗霉素可濕性粉劑(青島海納生物科技有限公司),68 %寧南·嘧肽水劑(上海聯(lián)邦化工有限責(zé)任公司),2.5 %井岡·100億活芽孢/mL枯芽菌(紋曲寧)(江蘇省蘇科農(nóng)化有限公司),80 %乙蒜素乳油(河南科邦化工有限公司),7.5 %氨基寡糖素可濕性粉劑(江蘇明德立達作物科技有限公司),3 %中生菌素可濕性粉劑(福建凱立生物制品有限公司),1 %蛇床子素水乳劑(江蘇省農(nóng)化有限責(zé)任公司)。
1.1.2 供試水稻品種 選用感稻曲病的岡優(yōu)188。
1.1.3 供試菌株與培養(yǎng) 稻曲病菌菌株為本實驗室分離提供,采用馬鈴薯蔗糖固體培養(yǎng)基(PSA:馬鈴薯300 g、蔗糖20 g、瓊脂15 g,蒸餾水加水至體積1000 mL)進行培養(yǎng)。
1.2.1 室內(nèi)毒力測定 采用菌絲生長速率抑制法[13]對稻曲病菌進行室內(nèi)毒力測定。將各種供試藥劑用無菌水按1︰10的比例稀釋成藥液;在無菌條件下,用細菌過濾器過濾制成無菌的母液;然后按照一定比例加入到熔化并冷卻至55 ℃左右的PSA培養(yǎng)基中,配制成不同濃度的含毒培養(yǎng)基平板(共設(shè)置7個濃度梯度),以無菌水為對照。用5 mm打孔器打取稻曲病菌邊緣菌絲塊,接種于含藥PSA平板中央,每個處理重復(fù)5次,28 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。分別10、15、20 d后,采用十字交叉法測量菌落直徑,計算藥劑對菌絲生長的抑制率。用DPS 9.01軟件進行差異顯著性分析。采用15 d的菌絲生長抑制率作為計算有效濃度EC50的數(shù)據(jù)。以濃度對數(shù)為自變量(x),以抑制率幾率值為因變量(y)計算出各藥劑的毒力回歸方程、相關(guān)系數(shù)(r)和EC50。
1.2.2 田間藥效試驗 試驗地概況。試驗設(shè)在雅安中里鎮(zhèn)農(nóng)民田實施,試驗點氣候在水稻生育期多雨、溫度適宜,稻曲病常年流行。
試驗設(shè)計。選取室內(nèi)篩選有效的藥劑進行田間藥效試驗。試驗小區(qū)18~24 m2,隨機區(qū)組排列,每個藥劑3次重復(fù)。每個小區(qū)間均筑埂,每個小埂用塑料薄膜覆蓋,單獨排灌,以防止藥劑串灌影響試驗效果。常規(guī)栽培管理,在水稻整個生育期不噴撒殺菌劑。
施藥時間。施藥時間設(shè)4個處理:①水稻破口前12~15 d,②水稻破口前6~9 d,③水稻破口前3~5 d,④水稻齊穗期。每個處理按45 L/667m2兌水噴霧,以噴施等量的清水作為對照。
調(diào)查與統(tǒng)計分析。施藥3 和7 d后觀察水稻安全性,于水稻黃熟期按照表1分級標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查稻曲病的發(fā)生情況。每個小區(qū)采取5點取樣,每點調(diào)查20穴,共調(diào)查100穴。根據(jù)調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計各小區(qū)的病穴率、病穗率及防治效果。采用DPS9.01軟件,對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
病穗率( %)=(發(fā)病穗數(shù)/調(diào)查總穗數(shù))×100
病穗防效( %)=[(清水對照區(qū)病穗率-藥劑處理區(qū)病穗率)/清水對照區(qū)病穗率]×100
表1 水稻稻曲病分級調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Classification criteria of rice false smut
表2 8種生物藥劑對水稻稻曲病菌菌絲生長的毒力測定Table 2 The toxicity of 8 biological fungicides to the growth of mycelium of U. virens
注:*同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著 (P<0.05)。
Note: *Different lowercase letters in the same column represented significant difference(P<0.05).
病情指數(shù)=[∑(各級發(fā)病穗數(shù)×各級代表值)/(調(diào)查總穗數(shù)×最高級代值)]×100
病指防效( %)=[(清水對照區(qū)病情指數(shù)-藥劑處理區(qū)病情指數(shù))/清水對照區(qū)病情指數(shù)]×100
從表2可看出,稻曲病菌對8種供試生物藥劑的敏感性存在差異。其中,稻曲病菌菌絲生長對蛇床子素和乙蒜素的敏感性最高,其EC50值分別為2.00、2.12 mg/L;對紋曲寧敏感性次之,EC50為19.15 mg/L;對氨基寡糖素、多抗霉素和中生菌素的敏感性較低,EC50值分別為30.80、43.28和51.60 mg/L;對井岡霉素的敏感性較差,EC50值為372.78 mg/L;對寧南·嘧肽的敏感性最差,EC50值為734.16 mg/L。室內(nèi)藥劑毒力測定為下一步田間藥效試驗提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
2.2.1 不同生物藥劑對稻曲病的田間防效 從表3可以看出,8種生物藥劑對稻曲病的防效差異顯著。其中,2.5 %紋曲寧和15 %多抗霉素可濕性粉劑防效較好,病穗防效和病指防效都在80.00 %以上;其次為 20 %井岡霉素水溶粉劑和1 %蛇床子素水乳劑,病穗防效和病指防效分別為79.29 %、77.58 %和73.53 %、71.40 %;防效較差的是7.5 %氨基寡糖素可濕性粉劑和80 %乙蒜素乳油,病穗防效和病指防效分別為67.65 %、66.67 %和66.88 %、66.05 %;防效最差的是68 %寧南·嘧肽水劑,病穗防效和病指防效分別為33.48 %、31.37 %。
2.2.2 不同施藥時期對稻曲病的防效影響 從表4可以看出,2種藥劑在不同時期施藥對稻曲病的防效情況趨勢相似,破口前12~15 d施藥處理的病穗率和病情指數(shù)均較高;破口前6~9 d藥劑處理區(qū)的病穗率和病情指數(shù)最低;破口前2~3 d施藥處理的藥劑防病效果均下降;齊穗期時施藥處理時,2藥劑的防病效果均最差,病穗率和病情指數(shù)最高。因此,破口前6~9 d進行稻曲病藥劑防治是最佳防治時期。
近年來,由于雜交稻的大面積推廣、稻田過量施用氮肥、氣候變化、耕作制度的改變等導(dǎo)致稻曲病發(fā)生日趨嚴(yán)重,已成為我國水稻主要的真菌病害之一。目前尚未見高抗稻曲病水稻品種的推廣,因此對稻曲病防治主要采用化學(xué)藥劑防治。稻曲病的防治主要以預(yù)防為主,當(dāng)?shù)厩“Y狀已出現(xiàn)再施藥時,幾乎沒的任何防治效果。因此,對稻曲病的防治最關(guān)鍵的是要選擇好藥劑、把握好施藥時間等。
表3 供試藥劑田間稻曲病防治效果Table 3 The control effect of biological fungicides in field
表4 不同時期單次施藥對稻曲病病穗率和病情指數(shù)的影響Table 4 The effect of the different spraying periods on disease rate and disease index
迄今為止,對稻曲病的防治藥劑篩選主要是化學(xué)藥劑,尚未見生物藥劑對稻曲病菌的室內(nèi)毒力測定和田間藥效試驗的報道。本研究選用8種生物藥劑對稻曲病菌進行室內(nèi)毒力測定,結(jié)果表明,8種生物藥劑對稻曲病菌的菌絲生長均有一定的抑制作用,稻曲病菌對這8種生物藥劑的敏感性大小為:蛇床子素>乙酸素>紋曲寧>多抗霉素>氨基寡糖素>中生菌素>井岡霉素>寧南·嘧肽,其中蛇床子素和乙蒜素對稻曲病菌的菌絲生長抑制作用最強,EC50分別為2.00、2.12 mg/L;紋曲寧、氨基寡糖素、多抗霉素較好;井岡霉素的敏感性較差,EC50值為372.78 mg/L,這與胡賢鋒等[11]報道的井岡霉素對稻曲病菌的抑制效果相似,但是EC50不一樣;EC50最大的為寧南·嘧肽,高達734.16 mg/L,表明其對稻曲病菌菌絲生長的抑制作用極小。
從田間藥效試驗中可以看出,2.5 %紋曲寧和15 %多抗霉素可濕性粉劑防效較好,病穗防效和病指防效都在80.00 %以上;防效較差的是7.5 %氨基寡糖素可濕性粉劑和80 %乙蒜素乳油,病穗防效和病指防效分別為67.65 %、66.67 %和66.88 %、66.05 %;防效最差的是68 %寧南·嘧肽水劑,病穗防效和病指防效都在40.00 %以下。
對比分析毒力測定和田間藥效試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),這8種生物農(nóng)藥的抑菌能力與田間防效差別較大。室內(nèi)毒力測定抑菌作用較強的80 %乙蒜素乳油,但在田間的病穗防效較差,只有66.67 %;而15 %多抗霉素可濕性粉劑室內(nèi)毒力測定EC50值為30.80 mg/L,但是田間的病穗防效卻高達82.57 %。一些生物殺菌劑出現(xiàn)這種室內(nèi)毒力測定與田間實際防效存在一定差異的現(xiàn)象,其原因可能是殺菌劑本身特性、環(huán)境條件、病菌、田間藥效受作物等多種因素制約[14],如乙蒜素是一種強揮發(fā)性生物藥劑,在室內(nèi)密閉的培養(yǎng)皿條件下,揮發(fā)出的刺激性物質(zhì)對病原菌的氣生菌絲有強烈的抑制作用,而在田間開放性條件下就失去了這種作用,導(dǎo)致田間防效下降。因此,在分析藥劑室內(nèi)毒力與田間藥效試驗結(jié)果時,要綜合考慮各種因素的影響。
水稻稻曲病的防治要抓住施藥時期,當(dāng)?shù)厩“Y狀已出現(xiàn)再施藥時,幾乎沒的任何防治效果[10,15]。目前,大多文獻報道的是化學(xué)藥劑對稻曲病防治時期的探討[15-16],但尚未見生物藥劑對稻曲病防治適期的研究。本試驗研究了生物藥劑對稻曲病防治適期,結(jié)果表明,破口前12~15 d施藥處理的病穗率和病情指數(shù)均較高;推遲施藥時間到破口前6~9 d時,藥劑的藥效得到了好的發(fā)揮;但再推遲用藥時間時,則藥劑減害作用下降;到齊穗期用時,藥劑防治效果最差。因此,本試驗推定水稻破口前6~9 d,噴施2.5 %紋曲寧或15 %多抗霉素可濕性粉劑,對稻曲病的綜合防治效果較好。
選用的8種生物藥劑,對稻曲病菌的菌絲生長均有一定的抑制作用,但在水稻破口前6~9 d內(nèi)噴施2.5 %紋曲寧或15 %多抗霉素可濕性粉劑對水稻稻曲病有較好的防治。這些研究結(jié)果為在生產(chǎn)上推廣優(yōu)化水稻稻曲病防治模式提供依據(jù)。