我國防治炭疽病殺菌劑的應(yīng)用現(xiàn)狀

孫 偉，陳淑寧，閆曉靜，袁會(huì)珠

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，北京 100193）

炭疽菌屬真菌于1790年首次發(fā)現(xiàn)，隨后，在1983年，一類分生孢子盤上具有剛毛特點(diǎn)的真菌被科學(xué)家Corda分離并建立為炭疽菌屬。炭疽菌屬真菌的寄主分布十分廣泛，對(duì)作物的危害不僅發(fā)生在田間，還會(huì)一直延續(xù)到作物貯藏過程。隨著植物病原學(xué)及分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，炭疽菌屬家族不斷擴(kuò)大，成為最常見的病原菌之一，也被評(píng)為世界上“十大最重要病害”之一[1-2]。在與植物炭疽病長期斗爭的過程中，殺菌劑起到了功不可沒的作用，其中咪鮮胺、苯醚甲環(huán)唑是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為常用的防治藥劑。本文將重點(diǎn)介紹我國目前農(nóng)作物炭疽病殺菌劑的登記情況和抗藥性產(chǎn)生現(xiàn)狀，并對(duì)未來殺菌劑的使用提出建議，以期為炭疽病的科學(xué)防控提供參考。

1 我國目前用于防治炭疽病殺菌劑的登記概況

目前，我國主要通過化學(xué)方法防治炭疽病害。截止2021年12月31日，我國登記注冊(cè)并且仍在有效使用期限內(nèi)防治炭疽病的殺菌劑產(chǎn)品共有843種，包括單劑472種，混劑371種。施藥方式主要為噴霧和浸果。單劑登記有效成分43種，其中咪鮮胺登記產(chǎn)品數(shù)量最多，達(dá)109個(gè)，其次為苯醚甲環(huán)唑（71個(gè)）、代森錳鋅（54個(gè)）、嘧菌酯（44個(gè)）、吡唑醚菌酯（31個(gè)）（圖1）。

圖1 防治炭疽病的主要單劑產(chǎn)品登記情況

登記作物有36種，主要以蔬菜水果等經(jīng)濟(jì)作物為主，其中登記在西瓜上的產(chǎn)品最多，達(dá)242個(gè)，其次為蘋果（236個(gè)）、黃瓜（208個(gè)）、柑橘（190個(gè)）、葡萄（117個(gè)）（圖2）。其中，防治蘋果炭疽病的主要單劑產(chǎn)品包括代森錳鋅（31.9%）、戊唑醇（11.3%）；防治西瓜炭疽病的主要單劑產(chǎn)品為苯醚甲環(huán)唑（36.6%）、代森錳鋅（25.4%）；防治柑橘炭疽病的主要單劑產(chǎn)品包括咪鮮胺（27.5%）、代森錳鋅（26.8%）；防治葡萄炭疽病的主要單劑產(chǎn)品包括代森錳鋅（34.4%）、嘧菌酯（13.3%）。

圖2 炭疽病防治殺菌劑在不同作物上登記數(shù)量情況

2 我國炭疽病防治藥劑分類及其抗藥性問題

我國目前登記用于炭疽病防治的藥劑中，單劑有效成分共43種，根據(jù)殺菌劑化學(xué)結(jié)構(gòu)可大致分為11類（表1），主要為：咪唑類（27.1%）、三唑類（21.2%）、甲氧基丙烯酸酯類（17.8%）、二硫代氨基甲酸鹽類（17.4%）等。

表1 主要防治炭疽病的單劑產(chǎn)品分類

2.1 三唑類和咪唑類

三唑類殺菌劑和咪唑類殺菌劑在所有單劑中占比接近一半，在防治炭疽病的藥劑中占有及其重要的地位，二者都屬于脫甲基化酶抑制劑類（DMI）殺菌劑。三唑類殺菌劑自1976年上市，經(jīng)過多年來不斷開發(fā)，在2014年銷售額高達(dá)34.7億美元，成為全球殺菌劑市場(chǎng)一個(gè)主要的大類[3]。目前，登記用于炭疽病防治的三唑類單劑產(chǎn)品共計(jì)7種有效成分，其中苯醚甲環(huán)唑登記產(chǎn)品數(shù)量最多（71個(gè)），其次為戊唑醇（18個(gè)）。此外，氟環(huán)唑、腈菌唑、烯唑醇、氯氟醚菌唑也有少量登記。主要登記劑型有懸浮劑43個(gè)，水分散粒劑37個(gè)，微乳劑11個(gè)（表1）。咪唑類殺菌劑是含有氮雜環(huán)的一類化合物，具有高效、廣譜、低毒、選擇性好和內(nèi)吸性高等優(yōu)點(diǎn)。目前，防治炭疽病的咪唑類單劑產(chǎn)品有3種，其中咪鮮胺登記產(chǎn)品數(shù)量最多（109個(gè)），其次為咪鮮胺錳鹽（13個(gè)）、抑霉唑（6個(gè)）。主要登記劑型有水乳劑76個(gè)，乳油30個(gè)，可濕性粉劑13個(gè)（表1）。

然而，目前的研究表明該類殺菌劑對(duì)炭疽病防效差異較大。Chen等[4-5]研究表明采自桃樹上不同種類的炭疽菌株對(duì)同類型的殺菌劑存在明顯差異。C.gloeosporioides復(fù)合種對(duì)所有被測(cè)DMI藥劑均敏感；在2個(gè)親緣關(guān)系極為相近的同屬C.acutatum復(fù)合種中，C.fioriniae也對(duì)所有被測(cè)DMI藥劑敏感，C.nymphaeae卻對(duì)粉唑醇和腈苯唑表現(xiàn)為抗性，EC50值為敏感菌株的50倍以上；此外，C.truncatum對(duì)大多數(shù)DMI類藥劑表現(xiàn)為抗性或者不敏感。采自我國東部草莓產(chǎn)地的炭疽菌株對(duì)殺菌劑敏感性的測(cè)試結(jié)果表明，C.siamense和C.fructicola對(duì)DMI藥劑的敏感性明顯不同。對(duì)咪鮮胺而言，C.fructicola相對(duì)于C.siamense較不敏感，而對(duì)于藥劑戊唑醇和苯醚甲環(huán)唑，C.siamense則比C.fructicola更不敏感[6]。采自我國海南橡膠樹上的C.gloeosporioides對(duì)苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑和腈菌唑的敏感性明顯低于C.acutatum[7]。以上差異性結(jié)果都表明，炭疽病菌對(duì)不同DMI類藥劑敏感性存在種間差異，因此，明確造成炭疽病害的優(yōu)勢(shì)種，對(duì)及時(shí)調(diào)整施藥方案，提高藥劑防治效果，減少藥劑使用量意義重大。

炭疽病菌除了對(duì)DMI類藥劑存在天然抗性以外，頻繁地使用藥劑，也會(huì)導(dǎo)致病菌敏感性下降。采自云南葡萄上的C.gloeosporioides菌株對(duì)烯唑醇和腈菌唑的敏感性下降[8]。采自浙江省葡萄上的C.gloeosporioides菌株對(duì)戊唑醇已產(chǎn)生了中等抗性[9]。

2.2 甲氧基丙烯酸酯類

目前，登記用于防治炭疽病的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑單劑產(chǎn)品共有84個(gè)，有效成分為4種，占所有炭疽病防治單劑產(chǎn)品總量的17.8%，主要以嘧菌酯和吡唑醚菌酯為主，數(shù)量分別為44、31個(gè)；另外，啶氧菌酯和肟菌酯也有少量登記。登記劑型主要以懸浮劑、乳油、水分散粒劑為主，數(shù)量分別為64、10、7個(gè)（表1）。

甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑主要通過阻礙電子傳遞，抑制線粒體的呼吸作用從而起到抑菌效果[10]。因?yàn)槠淞己玫姆佬П粡V泛用于炭疽病防治[11-12]，針對(duì)不同作物的炭疽病，該類藥劑均有登記。然而，因?yàn)槠渥饔梦稽c(diǎn)單一，抗藥性問題也頻繁出現(xiàn)[13-14]。Zhang等[6]研究表明，我國東部地區(qū)草莓炭疽優(yōu)勢(shì)種C.siamense和C.fructicola對(duì)嘧菌酯已經(jīng)產(chǎn)生抗藥性，而在浙江地區(qū)草莓上，C.gloeosporioides對(duì)吡唑醚菌酯的高抗頻率高達(dá)71%[12]。對(duì)甲氧基丙烯酸酯類藥劑產(chǎn)生抗藥性的情況也在我國部分地區(qū)桃炭疽病菌上發(fā)生，從貴州、廣東、河北、山東4個(gè)省份分離出的C.fructicola有74%對(duì)吡唑醚菌酯有高抗藥性，26%表現(xiàn)為低抗，所有的C.siamense都對(duì)吡唑醚菌酯表現(xiàn)為低抗；此外，從我國山東和河北地區(qū)的桃樹上分離的C.fructicola菌株對(duì)吡唑醚菌酯也已產(chǎn)生高抗[15]。以上報(bào)道提醒我們?cè)谑┯么祟愃巹r(shí)應(yīng)注意抗藥性的問題。

2.3 苯并咪唑類

苯并咪唑類藥劑自20世紀(jì)70年代初開始，大量用于果蔬炭疽病的防治。對(duì)大多數(shù)果樹的采后病害而言，該類殺菌劑都是最為有效的防治藥劑之一。目前，登記用于防治炭疽病的該類單劑產(chǎn)品為多菌靈和甲基硫菌靈2種，占所有單劑產(chǎn)品總量的4.4%，二者數(shù)量分別為11和10個(gè)。主要?jiǎng)┬陀锌蓾裥苑蹌?、水分散粒劑、懸浮劑，?shù)量分別為13、4、4個(gè)（表1）。

苯并咪唑類類藥劑通過和病原菌的β-tubulin亞基結(jié)合，阻礙微管蛋白的合成，從而抑制細(xì)胞骨架的生物合成。值得一提的是，MBC類殺菌劑不作為C.acutatum的推薦用藥。C.acutatum對(duì)MBC類殺菌劑具有天然中等抗性，且和其他病原菌對(duì)MBC類殺菌劑產(chǎn)生抗性的機(jī)理不同，C.acutatum的抗性是由MBC類殺菌劑靶標(biāo)基因CaTUB1的過量表達(dá)所致[16]。

20世紀(jì)90年代以來，以多菌靈和甲基硫菌靈為代表的苯并咪唑類殺菌劑是我國農(nóng)戶防治炭疽病的首選藥劑[17-18]。隨著使用時(shí)間增加，有關(guān)該類藥劑藥效下降，甚至防治失敗的案例時(shí)有報(bào)道。早在2009年，在我國浙江杭州草莓產(chǎn)區(qū)已經(jīng)開始發(fā)現(xiàn)因?yàn)镃.gloeosporioides對(duì)多菌靈產(chǎn)生抗藥性而防治失敗的案例[19]。Han等[17]從湖北地區(qū)草莓和山藥上采集的炭疽菌株中發(fā)現(xiàn)，C.siamense和C.fructicola菌株對(duì)多菌靈已經(jīng)產(chǎn)生抗藥性。Lin等[18]對(duì)浙江地區(qū)草莓和葡萄上采集的C.gloeosporioides復(fù)合種的敏感性測(cè)試顯示，有90%的菌株對(duì)多菌靈產(chǎn)生了抗藥性。另外，在我國江蘇地區(qū)也同樣報(bào)道了葡萄炭疽病菌對(duì)多菌靈的抗藥性[20]。

2.4 吡啶類

吡啶類殺菌劑氟啶胺是由日本石原產(chǎn)業(yè)公司開發(fā)的廣譜性殺菌劑，對(duì)灰霉病、菌核病等病害都有很好的防效[21-25]。近年來，不少研究人員開始注意到其對(duì)炭疽病的抑菌活性。我國于2018年取得了首個(gè)登記用于防治炭疽病的氟啶胺藥劑，截至目前，僅有5個(gè)單劑產(chǎn)品和1個(gè)混劑產(chǎn)品被登記用于防治柑橘炭疽病和辣椒炭疽病，登記劑型均為懸浮劑（表1）。氟啶胺屬于線粒體氧化磷酸化解偶聯(lián)劑，通過作用于ATP合成酶，在呼吸鏈的尾端解除氧化與磷酸化的關(guān)聯(lián)，從而抑制線粒體的呼吸作用[26-27]。該藥劑為多作用位點(diǎn)殺菌劑，抗性風(fēng)險(xiǎn)極低，且由于其獨(dú)特的作用機(jī)理，與現(xiàn)有藥劑無交互抗性[22-23,28]。雖然氟啶胺單劑或與嘧菌酯的復(fù)配藥劑，在我國僅登記于辣椒和柑橘上，但在美國，該藥已經(jīng)被登記應(yīng)用于蘋果、藍(lán)莓、樹莓炭疽病的防治。另外，部分專家還建議將其登記于草莓炭疽的防治[28]。室內(nèi)試驗(yàn)表明，氟啶胺對(duì)C.gloeosporioides和C.acutatum均具有良好的離體活性[29]。在蘋果炭疽防治上，氟啶胺和吡唑醚菌酯和氟唑菌酰胺混劑的防效持平[30-31]。在藍(lán)莓和草莓炭疽防治上，該藥防效和克菌丹持平，屬于中等水平[32-33]。

2.5 二硫代氨基甲酸鹽類

二硫代氨基甲酸鹽類殺菌劑主要是一類以代森系列和福美系列為代表的廣譜性殺菌劑。目前，登記用于炭疽病防治的單劑產(chǎn)品有82個(gè)，代森系列占比最大。其中，代森錳鋅是登記最多的產(chǎn)品，有54個(gè)。其余分別是代森鋅、丙森鋅、福美鋅、代森聯(lián)、福美雙，數(shù)量分別為12、6、6、3、1個(gè)。登記劑型主要有可濕性粉劑和水分散粒劑2種（表1）。

2.6 其他類型殺菌劑

除了上述6種類型殺菌劑外，還有不少其他類型藥劑登記用于炭疽病防治。例如生物農(nóng)藥，有17個(gè)單劑獲得登記，以植物提取物、微生物次級(jí)代謝物和拮抗微生物為主。由于生物農(nóng)藥防治效果不穩(wěn)定，目前并非防治炭疽病的主要藥劑[34]。取代苯類殺菌劑百菌清共登記單劑產(chǎn)品11個(gè)；百菌清是多作用位點(diǎn)的保護(hù)型殺菌劑，該藥劑的代謝產(chǎn)物會(huì)產(chǎn)生一定的健康風(fēng)險(xiǎn)，目前已經(jīng)被多個(gè)國家限制使用[35]。此外，含銅殺菌劑單劑登記了8個(gè)產(chǎn)品。銅制劑雖然有對(duì)植物毒性低、產(chǎn)生抗性風(fēng)險(xiǎn)小等優(yōu)點(diǎn)，但是在使用過程中銅制劑會(huì)刺激螨類害蟲大爆發(fā)[36]，并且長期使用銅制劑可會(huì)引起土壤銅離子積累，從而產(chǎn)生潛在的植物毒性和重金屬污染[37]。除了以上藥劑外，溴菌腈、三氯異氰尿酸、五氯硝基苯、二氰蒽醌也都有少量登記。

3 農(nóng)作物炭疽病殺菌劑應(yīng)用的發(fā)展方向

雖然目前有多種藥劑登記用于炭疽病的防治，但由于藥劑對(duì)不同炭疽種的抑菌活性差異以及抗藥性產(chǎn)生等問題，導(dǎo)致在應(yīng)用過程中可以防治每種作物炭疽病的殺菌劑種類仍然相對(duì)較少。例如，在防治芒果炭疽的單劑產(chǎn)品中，僅咪鮮胺一種就占比60%，這無疑增加了咪鮮胺抗藥性風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生。為了防止以上情況發(fā)生，應(yīng)擴(kuò)大新類型殺菌劑登記。以下將介紹幾種國外已用于炭疽病防治，而國內(nèi)尚未登記的農(nóng)藥產(chǎn)品。

3.1 苯并烯氟菌唑

苯并烯氟菌唑（Benzovindiflupyr）是由先正達(dá)公司開發(fā)的琥珀酸脫氫酶抑制劑類殺菌劑，該藥劑具有廣譜性殺菌活性，除了用于防治銹病和白粉病外[38]，對(duì)炭疽病也有極好的防效。在美國中西部，苯并烯氟菌唑已經(jīng)被登記用于蘋果炭疽病的防治[32]。雖然并沒有在草莓上登記，但Mertely等[33,39]研究表明該藥劑對(duì)草莓炭疽病也有很好的防效，預(yù)計(jì)在不久的將來也會(huì)在中國被登記于防治炭疽病。

3.2 咯菌腈

咯菌腈（Fludioxonil）是由先正達(dá)公司研發(fā)的吡咯類殺菌劑[40]?？┚娉中陂L，用量少，且可與多種殺菌劑混配使用。在我國，種子包衣劑是目前咯菌腈的主要應(yīng)用方向，在中國農(nóng)藥信息網(wǎng)中共登記220個(gè)產(chǎn)品。盡管尚未在我國登記用于炭疽病的防治，但該藥劑在炭疽病防治上應(yīng)用前景廣闊。美國種植者在草莓秧苗定植前，常用咯菌腈浸蘸處理[41-42]。Haack等[42]研究表明使用咯菌腈和氟唑菌酰羥胺混劑對(duì)定植前的草莓苗進(jìn)行處理后，炭疽病發(fā)病極大減輕，且該混劑的防效優(yōu)于嘧菌酯。目前，咯菌腈和氟唑菌酰羥胺的混劑在美國不僅登記用于葡萄炭疽病病的防治，在2019年還在藍(lán)莓和草莓炭疽上獲得了特許登記[42]。國內(nèi)應(yīng)用咯菌腈防治炭疽病的報(bào)道還較少，基于其對(duì)炭疽病良好的防效，咯菌腈在國內(nèi)炭疽病防控中存在潛力。

3.3 納他霉素

納他霉素（Natamycin）是一種由納他鏈霉菌受控發(fā)酵而成的藥劑，一般用于食品防腐劑。近年來，有研究者發(fā)現(xiàn)其對(duì)炭疽病有良好的抑制作用。納他霉素通過與麥角甾醇結(jié)合，從而改變細(xì)胞膜的通透性以達(dá)到抑菌效果[43-44]。在美國，該藥劑已被登記用于柑橘、仁果及核果類果樹的采后保鮮處理。在美國加利福尼亞州及佛羅里達(dá)州，該藥劑作為草莓秧苗的浸蘸處理藥劑，在田間也對(duì)草莓炭疽病表現(xiàn)出良好防效，且能有效防治C.acutatum的QoI抗性菌株。目前，已登記于美國的2個(gè)州，并有望在其他州獲得登記[45-46]。納他霉素對(duì)哺乳動(dòng)物毒性極低，一直以來作為食品和飲料的防腐劑，以及作為人類眼科真菌病的藥物使用[47]。在水果采后處理應(yīng)用中，納他霉素相較于咪鮮胺、吡唑醚菌酯等殺菌劑更安全，且不易產(chǎn)生抗藥性。遺憾的是，雖然納他霉素對(duì)炭疽病抑菌效果極好，但是它在紫外線下極易被分解，導(dǎo)致常規(guī)劑型無法在田間通過葉面噴霧施用[43-44]。

4 小 結(jié)

化學(xué)防治在未來很長一段時(shí)間內(nèi)依舊是防治炭疽病的主要手段，但炭疽菌屬真菌分類復(fù)雜，寄主眾多，且種間對(duì)同一類型殺菌劑敏感性存在差異，這些特點(diǎn)使得炭疽病在田間防控比其他病害更加復(fù)雜，加之部分地區(qū)農(nóng)藥使用不當(dāng)導(dǎo)致抗藥性產(chǎn)生，加大了炭疽病的防控難度。為了更加有效地防控炭疽病，有必要各方通力合作。相關(guān)科研部門要做好病原菌鑒定工作，實(shí)時(shí)監(jiān)控田間病菌的抗藥性情況，建立完善的病害預(yù)測(cè)體系。各地植保站應(yīng)該積極建立適用于當(dāng)?shù)氐奶烤也》乐畏桨?，積極推動(dòng)炭疽病化學(xué)防控和生物防控相結(jié)合。農(nóng)藥監(jiān)管部門和農(nóng)藥經(jīng)營者應(yīng)該積極參與到農(nóng)藥生產(chǎn)使用中，引導(dǎo)農(nóng)民合理正確地使用農(nóng)藥，做好我國炭疽病的防控工作。