小麥莖基腐病田間化學(xué)防治研究

馮小軍，郭海鵬，賀亞紅，許 燁，趙小寧，王保通，胡小平，李春蓮

(1. 陜西省植物保護(hù)工作總站，西安 710003；2. 陜西渭南臨渭區(qū)農(nóng)技推廣服務(wù)中心，陜西渭南 714000；3. 陜西富平縣農(nóng)技中心植保站，陜西富平 711700；4. 西北農(nóng)林科技大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院/旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100；5. 西北農(nóng)林科技大學(xué) 農(nóng)學(xué)院/旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100)

莖基腐病(Crown rot)是由多種病原真菌引起的一種世界性土傳病害，在世界主要麥類作物種植區(qū)均有發(fā)生，且近年來(lái)呈現(xiàn)出越來(lái)越嚴(yán)重的趨勢(shì)，嚴(yán)重危害世界糧食的安全生產(chǎn)[1]。小麥莖基腐病主要是由鐮孢菌(Fusariumspp.)引起的，從小麥分蘗到成熟期均可發(fā)生，可使莖基部葉鞘和莖稈變褐，莖節(jié)壞死，嚴(yán)重病株早期可致死苗或后期出現(xiàn)白穗，造成空癟籽粒而影響小麥產(chǎn)量[2]。Sarver等[3]報(bào)道有16種或以上的鐮孢菌可引起小麥莖基腐病。但由于鐮孢菌種群體結(jié)構(gòu)的地域性限制，不同地區(qū)的致病優(yōu)勢(shì)種有明顯差異[4]。如加拿大和澳大利亞致病優(yōu)勢(shì)種為假禾谷鐮刀菌(F.pseudograminearum)[1,5]；歐洲小麥區(qū)的致病優(yōu)勢(shì)菌種為黃色鐮刀菌(F.culmorum)、燕麥鐮刀菌(F.avenaceum)和雪腐葉枯病菌(Microdochiumnivale)[6]；亞洲小麥莖基腐病的優(yōu)勢(shì)致病菌主要為禾谷鐮刀菌(F.graminearum)和小麥根腐平臍蠕孢(Bipolarissorokiniana)[7]。研究表明，在中國(guó)江蘇、安徽、河南、河北、山東等冬小麥主產(chǎn)區(qū)，引起小麥莖基腐病的鐮孢菌主要由亞洲鐮刀菌(F.asiaticum)和F.graminearum組成，且以F.asiaticum種群分布為主[8-9]。

近年來(lái)，隨著小麥赤霉病的大范圍流行和土壤耕作制度的改變，土壤中鐮孢菌含量不斷增加，由多種鐮刀菌引起的小麥莖基腐病已經(jīng)對(duì)中國(guó)小麥生產(chǎn)造成巨大危害并逐漸引起各地重視。據(jù)報(bào)道，在中國(guó)黃淮麥區(qū)的河南和山東大部、河北中南部、安徽北部、江蘇北部、山西南部、陜西中東部均有發(fā)生，并呈不斷蔓延和加重的趨勢(shì)，對(duì)小麥安全生產(chǎn)構(gòu)成較大威脅[9-11]。2015至2018年，對(duì)陜西關(guān)中東部麥田莖基腐病的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于近年小麥和玉米輪作方式及玉米秸稈還田技術(shù)的應(yīng)用，為莖基腐病原菌提供了適宜的越冬場(chǎng)所，從而導(dǎo)致土壤中殘留大量菌源，造成小麥莖基腐病逐年加重。臨渭區(qū)、富平、蒲城三地某些麥田的白穗率達(dá)到30%以上，甚至有的麥田苗期莖基腐病的發(fā)生率達(dá)到80%，對(duì)小麥產(chǎn)量影響很大。然而，由鐮孢菌引起的小麥莖基腐病與赤霉病一樣，目前尚缺乏有效抗源，大多數(shù)種質(zhì)特別是推廣品種表現(xiàn)感病，因而在目前條件下，小麥莖基腐病應(yīng)采取以農(nóng)業(yè)措施和藥劑防治相結(jié)合的防治策略，同時(shí)加強(qiáng)抗病品種的篩選和培育。為此，進(jìn)行不同藥劑拌種及施藥時(shí)期和方式對(duì)大田生產(chǎn)中的小麥莖基腐病的防治效果研究，以期篩選出對(duì)小麥種子萌發(fā)安全、促生防病高效的殺菌劑，為小麥莖基腐病的防治提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試品種

試驗(yàn)地點(diǎn)分別設(shè)置在小麥莖基腐病發(fā)病比較嚴(yán)重的陜西渭南市的臨渭區(qū)官道鎮(zhèn)屈家村試驗(yàn)田和富平縣流曲鎮(zhèn)臧村試驗(yàn)田；供試的小麥品種分別為‘百農(nóng)207’(臨渭區(qū))和‘登封168’(富平縣)。

1.2 試驗(yàn)地選擇與管理

選擇地塊平整，排灌方便，地力均勻，小麥莖基腐病常年發(fā)生較重的田塊作為試驗(yàn)地。前茬作物為玉米，作物生長(zhǎng)季節(jié)除試驗(yàn)必需藥劑外不使用其他任何殺菌劑。其他栽培管理同一般大田。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 藥劑拌種試驗(yàn) 設(shè)置4個(gè)處理，包括3種殺菌劑：12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g(陜西上格之路生物科技有限公司)、3%苯醚甲環(huán)唑懸浮種衣劑40 mL(先正達(dá)(南通)作物保護(hù)有限公司)、50%甲基硫菌靈懸浮種衣劑30 mL(陜西上格之路生物科技有限公司)，分別拌種15 kg小麥種子，以清水拌種為對(duì)照。每個(gè)處理重復(fù)3次，共有12個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)30 m2，播種量按15 kg/667m2計(jì)算，播種期同當(dāng)?shù)卣２シN時(shí)間(臨渭區(qū)為2017年10月27日，富平縣為2017年11月4日)。

1.3.2 施藥方式試驗(yàn) 采用藥劑拌種結(jié)合越冬前(12月20日左右)、返青期(3月12日左右)和拔節(jié)期(4月8日左右)田間噴霧等施藥方式，共設(shè)置7個(gè)處理，分別為12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+越冬前噴施70%甲基硫菌靈、12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+(越冬前+返青期)分別噴施70%甲基硫菌靈、12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+(越冬前+返青期+拔節(jié)期)分別噴施70%甲基硫菌靈、12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+越冬前噴施20%氰烯·己唑醇、12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+(越冬前+返青期)分別噴施20%氰烯·己唑醇、12%苯 醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+(越冬前+返青期+拔節(jié)期)分別噴施20%氰烯·己唑醇、對(duì)應(yīng)各時(shí)期清水噴霧(對(duì)照)。70%甲基硫菌靈噴霧量為50 g/667 m2，20%氰烯·己唑醇噴霧量為 100 g/667 m2。每處理重復(fù)3次，共有21個(gè)小區(qū)，每小區(qū)30 m2，播種量按15 kg/667 m2計(jì)算，播種期同當(dāng)?shù)卣２シN時(shí)間。

1.4 小麥苗期生長(zhǎng)情況調(diào)查

返青期調(diào)查藥劑對(duì)小麥苗期生長(zhǎng)發(fā)育的影響。每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)調(diào)查20株，分別測(cè)量單株株高、鮮質(zhì)量、根質(zhì)量及根長(zhǎng)，觀察分析不同藥劑處理對(duì)小麥苗期生長(zhǎng)發(fā)育的影響。

1.5 病情分級(jí)

在小麥灌漿期，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)取25株，將植株連根挖出，保持根系完整，取回樣品在室內(nèi)進(jìn)行莖基腐病分級(jí)調(diào)查，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照張鵬等[12]的方法。0級(jí)：整株無(wú)變褐癥狀；1級(jí)：根部有變褐現(xiàn)象；3級(jí)：地上部分第一莖節(jié)有變褐腐爛現(xiàn)象；5級(jí)：地上部分第二莖節(jié)有變褐腐爛現(xiàn)象；7級(jí)：病斑超過(guò)第二莖節(jié)，但無(wú)白穗；9級(jí)：病斑超過(guò)第二莖節(jié)，有白穗。

1.6 病情指數(shù)及防治效果的統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)以下公式計(jì)算不同處理的病情指數(shù)及防治效果。

病情指數(shù)=∑(各級(jí)病株數(shù)×病級(jí)值)/(調(diào)查總株數(shù)×發(fā)病最重級(jí)的病級(jí)值)×100；防治效 果=(對(duì)照平均病情指數(shù)-處理平均病情指數(shù))/對(duì)照平均病情指數(shù)×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 不同藥劑處理對(duì)小麥苗期生長(zhǎng)的影響

在富平縣和臨渭區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)測(cè)定不同藥劑拌種對(duì)小麥苗期株高、單株鮮質(zhì)量、單株根質(zhì)量及根長(zhǎng)等性狀的影響，結(jié)果表明(表1)，不同藥劑拌種對(duì)苗期株高、單株鮮質(zhì)量及根質(zhì)量影響不大。從富平試驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)看，3種藥劑拌種能極顯著降低苗期根長(zhǎng)，但臨渭區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)結(jié)果表明，3種藥劑拌種對(duì)小麥苗期根長(zhǎng)有所增加，但根長(zhǎng)與對(duì)照的差異不明顯。苗期(越冬前)噴施70%甲基硫菌靈能增加株高、單株鮮質(zhì)量及單株根質(zhì)量(臨渭區(qū))，而噴施20%氰烯·己唑醇能降低株高、單株鮮質(zhì)量及根質(zhì)量(富平)?？傊?，藥劑拌種和噴施70%甲基硫菌靈或20%氰烯·己唑醇對(duì)小麥苗期生長(zhǎng)無(wú)不良影響，且噴施70%甲基硫菌靈能促進(jìn)小麥壯苗生根。

表1 不同藥劑處理下小麥苗期生長(zhǎng)情況Table 1 Effects of different fungicides on the growth of wheat seedling

注：處理1. 12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪拌種；2. 3%苯醚甲環(huán)唑拌種；3. 50%甲基硫菌靈拌種；4. 12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪拌種+噴施70%甲基硫菌靈；5. 12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪拌種+噴施20%氰烯·己唑醇。*代表P<0.05的顯著性差異水平；**代表P<0.01的顯著性差異水平。

Note:the definition of treat code as follows:1, 2, 3 are seed dressing by 12% phenylether thiothiazide, 3% difenoconazole, and 50% thiophonate-methyl, respectively; 4 and 5 are seed dressing by 12% phenylether thiothiazide combining with spraying by 70% thiophonate-methyl and 20% cyanohexazole alcohol respectively. * and ** indicated that the level of significant differencesP<0.05 andP<0.01, respectively.

2.2 不同藥劑拌種對(duì)小麥各生育期莖基腐病的防治效果

調(diào)查不同藥劑拌種對(duì)小麥莖基腐病的防治效果，結(jié)果表明(表2)，12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪在兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)莖基腐病的防效分別為40.1%和 45.3%，白穗率分別為7.1%和13.3%，防治效果的提高和白穗率的降低比對(duì)照均達(dá)到極顯著水平；3%苯醚甲環(huán)唑在兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的防效分別為0.40%和23.4%，白穗率分別為3.8%和 18.7%；50%甲基硫菌靈在兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的防效分別為42.5%和4.9%，白穗率分別為6.6%和 22.7%。由此可見(jiàn)，3種藥劑拌種均能有效防治小麥莖基腐病的發(fā)生和降低白穗率，其中12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪的防治效果最好，也能有效地降低白穗率。

表2 藥劑拌種對(duì)小麥莖基腐病的防治效果Table 2 The effects of seed dressing by different fungicides against to wheat crown rot

2.3 小麥不同生長(zhǎng)時(shí)期田間噴霧對(duì)小麥莖基腐病的防治效果

調(diào)查12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪拌種與70%甲基硫菌靈及20%氰烯·己唑醇不同組合和不同時(shí)期田間噴霧對(duì)小麥莖基腐病防治效果和白穗率，結(jié)果(表3)表明，6種處理在兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)小麥莖基腐病防治效果的提高和白穗率的降低與對(duì)照相比均達(dá)到極顯著水平。在富平試驗(yàn)點(diǎn)，噴施70%甲基硫菌靈的防效為58.6%～71.9%，白穗率為1.2%～2.5%；噴施20%氰烯·己唑醇的防效為70.3%～78.0%，白穗率為0.8%～2.2%。在臨渭區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)，噴施70%甲基硫菌靈的防效為48.4%～80.4%，白穗率為2.7%～9.3%；噴施20%氰烯·己唑醇的防效為63.1%～88.6%，白穗率為2.7%～6.7%。由此可以看出，不同藥劑、不同時(shí)期噴霧防治莖基腐病的效果不同，噴施20%氰烯·己唑醇的防效較70%甲基硫菌靈好，越冬前和返青期各噴施1次藥劑對(duì)莖基腐病的防治效果遠(yuǎn)高于只在越冬期噴施1次的防效，也較越冬前、返青期和拔節(jié)期噴霧3次的防效好(圖1)。

表3 藥劑噴霧時(shí)期和噴霧方式對(duì)小麥莖基腐病的防治效果Table 3 The effects of spraying stage and mode by different fungicides against wheat crown rot

注：處理1. 12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+越冬前噴70%甲基硫菌靈；2. 12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+(越冬前+返青期)噴70%甲基硫菌靈；3. 12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+(越冬前+返青期+拔節(jié)期)噴70%甲基硫菌靈；4. 12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+越冬前噴20%氰烯·己唑醇；5. 12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+(越冬前+返青期)噴20%氰烯·己唑醇；6. 12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪200 g拌種+(越冬前+返青期+拔節(jié)期噴)20%氰烯·己唑醇。

Note:the definition of treat code as follows:1. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 70% thiophonate-methyl before wintering; 2. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 70% thiophonate-methyl at period of before wintering and seedling establishment; 3. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 70% thiophonate-methyl at period of before wintering, seedling establishment and shooting phase; 4. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 20% cyanohexazole alcohol at period of before wintering; 5. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 20% cyanohexazole alcohol at period of before wintering and seedling establishment; 6. seed dressing by 200 g 12% phenylether thiothiazide + spraying by 20% cyanohexazole alcohol at period of before wintering, seedling establishment and shooting phase.

1. 越冬前 Indicated that the time for spraying was before wintering；2. 越冬前+返青期 Before wintering + seedling establishment；3. 越冬前+返青期+拔節(jié)期 Before wintering + seedling establishment + jointing stage, respectively；不同小寫(xiě)字母表示不同時(shí)期噴霧的防治效果差異顯著 Different lowercase letters show the significance of difference among the spraying stages

圖1 不同時(shí)期噴霧對(duì)小麥莖基腐病的防治效果
Fig.1 The control effects of spraying at different growth stage on wheat crown rot

3 討 論

在小麥莖基腐病的防治中，種植抗病品種是最經(jīng)濟(jì)有效且安全的措施。但是，由于莖基腐病遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜，目前缺乏有效的抗源，使得生產(chǎn)上大面積推廣的品種大多為感病品種，僅有的抗性品種也表現(xiàn)為抗性不高且不穩(wěn)定[11]。此外，采用一些農(nóng)業(yè)防治措施，如輪作、改變耕作方式、行間播種、適時(shí)播種、合理施肥灌溉等均可有效降低莖基腐病的發(fā)生[13-15]，然而，長(zhǎng)期的耕作習(xí)慣和耕作制度導(dǎo)致這些措施在實(shí)際生產(chǎn)中很難得到廣泛應(yīng)用，且有些耕作措施(如秸稈焚燒)也會(huì)造成環(huán)境污染。因此，當(dāng)前生產(chǎn)中多采用化學(xué)防治的方法來(lái)減輕或防止小麥莖基腐病的發(fā)生和流行，那么，篩選高效、安全的藥劑和經(jīng)濟(jì)有效的防治方法是確保小麥不受莖基腐病危害的重要保障。研究表明，戊唑醇、丙環(huán)唑、苯醚甲環(huán)唑等殺菌劑對(duì)鐮刀菌具有較好的抑制效果[16]。張鵬等[12]用2%戊唑醇、25%嘧菌酯和多菌靈等對(duì)種子進(jìn)行包衣拌種處理，對(duì)小麥莖基腐病的防效較好，并提出小麥播種時(shí)藥劑拌種可顯著降低苗期莖基腐病發(fā)病率，返青拔節(jié)期莖基部噴藥具有更好的防效。王國(guó)軍等[17]用50%甲基托布津、25%多菌靈和50%苯菌靈在發(fā)病初期噴霧，可以有效控制莖基腐病的危害。本研究在2017年試驗(yàn)(試驗(yàn)點(diǎn)科技人員的試驗(yàn)結(jié)論)基礎(chǔ)上篩選出陜西上格之路生物科技有限公司生產(chǎn)的12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪和50%甲基硫菌靈、先正達(dá)(南通)作物保護(hù)有限公司生產(chǎn)的3%苯醚甲環(huán)唑3種對(duì)莖基腐病防治效果較好的懸浮種衣劑進(jìn)行拌種，發(fā)現(xiàn)3種藥劑對(duì)小麥出苗和苗期生長(zhǎng)無(wú)不良影響，而且能有效防治小麥莖基腐病的發(fā)生并降低白穗率，其中12%苯醚·咯·噻蟲(chóng)嗪的防治效果最好，也能有效地降低白穗率。3%苯醚甲環(huán)唑和50%甲基硫菌靈在兩試驗(yàn)點(diǎn)的防效差異較為明顯，這可能是環(huán)境和病原菌壓力對(duì)藥效產(chǎn)生一定影響。此外，只有發(fā)病級(jí)別高的分蘗成穗時(shí)會(huì)形成白穗，因此，發(fā)病指數(shù)與白穗率并不一致。在富平試驗(yàn)點(diǎn)，3%苯醚甲環(huán)唑防效僅有0.4%，但白穗率由12.6%降至3.8%，表明其可以有效抑制病原菌侵染后的擴(kuò)展。

小麥莖基腐病是由多種鐮刀菌引起的土傳病害，病原菌主要以菌絲體的形式存活于土壤中及病株殘?bào)w上，病原菌一般從根部和莖基部侵入，其侵染點(diǎn)主要在莖基部或根莖部，早期癥狀與小麥紋枯病和小麥根腐病相似，因而造成小麥莖基腐病早期性狀調(diào)查及防治難度。為了更有效地防治小麥莖基腐病，本研究采用藥劑拌種配合不同時(shí)期田間噴霧的防治方式對(duì)小麥莖基腐的防治效果進(jìn)行探究，結(jié)果表明相對(duì)于單用藥劑拌種的防治來(lái)說(shuō)，藥劑拌種配合田間噴霧更能有效地防治莖基腐病，且后期白穗率大大降低。另外，不同時(shí)期、不同藥劑噴霧防治莖基腐病的效果不同，越冬期和返青期葉面各噴施一次藥劑對(duì)莖基腐病的防治效果最好，白穗率也最低，且葉面噴施20%氰烯·己唑醇的防效較70%甲基硫菌靈更好。由此可以看出，在小麥莖基腐病的藥劑防治上宜采取藥劑拌種結(jié)合早期藥劑噴霧的防治方式。同時(shí)，本研究明確了最佳噴霧時(shí)期為越冬前和返青期，而拔節(jié)期噴霧效果不明顯，因此，在小麥莖基腐病藥劑防治的實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注重小麥生長(zhǎng)早期階段的防治，這對(duì)減少噴霧次數(shù)、提高防治效率、降低農(nóng)藥污染，以及對(duì)小麥莖基腐病的防控具有實(shí)踐意義。