吡唑醚菌酯與氟環(huán)唑復(fù)配對(duì)小麥葉銹病的防治效果及對(duì)小麥的安全性

海 飛, 李天杰, 鄭 偉, 劉圣明, 徐建強(qiáng)*,

(1.河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院 農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，河南 鄭州 451450；2.河南科技大學(xué) 園藝與植物保護(hù)學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471000)

由小麥隱匿柄銹菌Puccinia reconditaf.sp.tritici引起的葉銹病是一種世界性真菌病害，也是小麥生長(zhǎng)過(guò)程中的主要病害，具有分布范圍廣、傳播快、危害大等特點(diǎn)，是導(dǎo)致小麥產(chǎn)量損失、品質(zhì)降低及效益不高的主要因素之一[1-3]。小麥葉銹病在我國(guó)各地均有分布，且發(fā)生程度呈逐年加重趨勢(shì)[4]，年發(fā)生面積約15 萬(wàn)hm2，主要發(fā)生在西南、西北、長(zhǎng)江中下游及黃淮海流域南部地區(qū)，一般可導(dǎo)致小麥減產(chǎn)10%～30%，嚴(yán)重時(shí)甚至可達(dá)50%以上[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)葉銹病的防治主要是采用抗病品種，但化學(xué)防治仍是不可或缺的手段[5]。尤其當(dāng)下隨著全球氣候變暖加劇以及極端氣候出現(xiàn)頻率的增加，病害爆發(fā)流行成災(zāi)的可能性隨之加大[6]。以三唑酮為代表的三唑類(lèi)殺菌劑用于防治小麥銹病已有多年，田間已出現(xiàn)對(duì)三唑類(lèi)殺菌劑產(chǎn)生抗性的病原菌群體[7-8]，因此生產(chǎn)中急需篩選與儲(chǔ)備可防治小麥葉銹病的新化學(xué)藥劑。

據(jù)查詢(xún)中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)可知，目前登記用于小麥銹病防治的化學(xué)藥劑信息共有217 條，涉及單劑175 條，復(fù)配劑42 條，但多數(shù)藥劑未區(qū)分條銹病和葉銹??；如果以小麥葉銹作為關(guān)鍵詞查詢(xún)，則登記的化學(xué)藥劑信息僅11 條，包括百菌清9 條、戊唑醇2 條，進(jìn)一步凸顯了小麥葉銹病防治藥劑緊缺的局面[9]。吡唑醚菌酯 (pyraclostrobin)是巴斯夫公司繼醚菌酯之后上市的第2 個(gè)甲氧基丙烯酸酯類(lèi)殺菌劑，作用于病原菌的電子傳遞鏈，影響呼吸作用[10]，不僅對(duì)多種植物病害有防治效果，而且有顯著的促生長(zhǎng)作用[11]。氟環(huán)唑(epoxiconazole) 是一種含氟的三唑類(lèi)殺菌劑，屬于甾醇生物合成中C-14 脫甲基化酶抑制劑類(lèi)，可抑制病原菌麥角甾醇的合成，阻礙其細(xì)胞膜的形成[10]，不僅具有很好的保護(hù)、治療和鏟除活性，而且具有內(nèi)吸性和較佳的持效性，對(duì)禾谷類(lèi)作物上常見(jiàn)的紋枯病、白粉病等10 多種病害具有良好的防治作用。吡唑醚菌酯和氟環(huán)唑在用于小麥葉銹病防治時(shí)，均具有用量少、防效高的特點(diǎn)[12-13]，且2 種藥劑與銹病防治常用的三唑類(lèi)殺菌劑屬于不同作用類(lèi)別，是生產(chǎn)中防治小麥銹病的理想備選藥劑，但也需注意單一藥劑的長(zhǎng)期大量使用易誘發(fā)病原菌產(chǎn)生抗藥性[8]的問(wèn)題。

關(guān)于吡唑醚菌酯和氟環(huán)唑的復(fù)配劑，當(dāng)前共查詢(xún)到34 條登記信息，廣泛用于防治玉米大斑病、香蕉葉斑病、小麥白粉病及小麥赤霉病等，僅有2 條與防治小麥銹病相關(guān)[9]。為提升小麥葉銹病的防治水平，延長(zhǎng)藥劑使用壽命及延緩抗藥性的產(chǎn)生，筆者研究了吡唑醚菌酯與氟環(huán)唑復(fù)配對(duì)小麥葉銹病的防治作用，并評(píng)價(jià)了26%吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑懸浮劑對(duì)小麥的安全性，以期為2 種藥劑的合理復(fù)配應(yīng)用提供參考。

1 材料和方法

1.1 供試材料

1.1.1 菌株 小麥葉銹病菌Puccinia recondita夏孢子粉由河南科技大學(xué)菌物資源及病害防控實(shí)驗(yàn)室保存并提供。

1.1.2 小麥品種 豫麥49，高感小麥葉銹病，用于室內(nèi)測(cè)定藥劑對(duì)葉銹病病斑擴(kuò)展的抑制作用；豫麥49 (白皮小麥)、揚(yáng)麥15 (紅皮小麥) 和周麥24 (白皮小麥)，用于測(cè)定藥劑對(duì)小麥生長(zhǎng)的安全性；淮麥44，用于藥劑對(duì)小麥葉銹病的田間防治效果試驗(yàn)。

1.1.3 藥劑 98% 吡唑醚菌酯 (pyraclostrobin)原藥，江蘇耕耘化學(xué)有限公司；96%氟環(huán)唑(epoxiconazole) 原藥，河北冠龍農(nóng)化有限公司。藥劑均用甲醇配成2000 μg/mL 的母液，再用含0.1%吐溫-80 的水溶液稀釋至試驗(yàn)所需濃度，現(xiàn)用現(xiàn)配。

26% 吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑懸浮劑 (SC)，委托江蘇豐登作物保護(hù)股份有限公司生產(chǎn)，其中吡唑醚菌酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%，氟環(huán)唑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19%；25%吡唑醚菌酯SC，陜西美邦藥業(yè)集團(tuán)股份有限公司；125 g/L 氟環(huán)唑SC，巴斯夫植物保護(hù) (江蘇)有限公司。

1.1.4 主要儀器設(shè)備 3WPSH-500D 噴霧塔，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械所；薄層用玻璃噴霧器：廣東海利集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的電磁式空氣壓縮機(jī)，排氣量120 L/min，連接壘固硼硅玻璃三角薄層層析噴霧瓶；田間噴霧器型號(hào)：3WBD-16B 型，合利牌電動(dòng)噴霧器。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 室內(nèi)抑制作用及聯(lián)合毒力測(cè)定 室內(nèi)采用噴霧法研究吡唑醚菌酯和氟環(huán)唑單劑及不同比例復(fù)配劑作為保護(hù)劑使用時(shí)對(duì)小麥葉銹病病斑擴(kuò)展的抑制作用。待豫麥49 麥苗生長(zhǎng)到2 葉1 心期時(shí)，采用噴霧塔均勻噴施各系列質(zhì)量濃度藥液。每處理4 盆，每盆15 株，每盆用藥液量為15 mL；采用側(cè)噴的方式，使小麥葉片全部濕潤(rùn)。氟環(huán)唑的質(zhì)量濃度分別為0.020、0.078、0.313、1.25 和5.00 μg/mL；吡唑醚菌酯與吡唑醚菌酯 + 氟環(huán)唑復(fù)配的質(zhì)量濃度為0.005、0.020、0.078、0.313、1.25 和5.00 μg/mL；以噴灑0.1%吐溫-80 水溶液的處理作為對(duì)照。

葉銹病菌孢子懸浮液制備及接種：向夏孢子粉中加入0.1%吐溫-80 水溶液，采用磁力攪拌器攪拌，使其充分分散，加無(wú)菌水調(diào)節(jié)孢子懸浮液濃度至2 × 105個(gè)孢子/mL。于噴藥24 h 后，采用薄層用玻璃噴霧器將配制好的孢子懸浮液均勻噴于葉片進(jìn)行接種。全部處理共用孢子懸浮液50 mL。將接種后的小苗及時(shí)移至保濕罩內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，向保濕罩內(nèi)側(cè)噴蒸餾水防止孢子懸浮液脫水，溫度控制在18 ℃以利于病原菌侵染。24 h 后去掉保濕罩，控制溫度在18～22 ℃、相對(duì)濕度 75%、10 000 lx 光照16 h/黑暗8 h 交替條件下繼續(xù)培養(yǎng)。

于接種10 d 后調(diào)查結(jié)果，每株調(diào)查第1 片葉。病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照NY/T 1156.15—2008《農(nóng)藥室內(nèi)生物測(cè)定試驗(yàn)準(zhǔn)則 殺菌劑 第15 部分：防治麥類(lèi)葉銹病試驗(yàn)——盆栽法 》[14]進(jìn)行：0 級(jí)，無(wú)孢子堆；1 級(jí)，孢子堆占整個(gè)葉面積的5%以下；3 級(jí)，孢子堆占整個(gè)葉面積的5%～10%；5 級(jí)，孢子堆占整個(gè)葉面積的10%～25%；7 級(jí)，孢子堆占整個(gè)葉面積的25%～50%；9 級(jí)，孢子堆占整個(gè)葉面積的50%以上。

1.2.2 安全性測(cè)定 試驗(yàn)在河南科技大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院溫室進(jìn)行。將供試小麥品種豫麥49、揚(yáng)麥15 和周麥24 分別種植于直徑為12 cm的塑料盆中，基質(zhì)為東北黑土。26% 吡唑醚菌酯 ·氟環(huán)唑SC 的劑量設(shè)置以企業(yè)田間藥效試驗(yàn)推薦的最高劑量為最低劑量，按1 ×、2 ×、4 × 劑量設(shè)置濃度梯度，即有效成分用量分別為150、300 和600 g/hm2。待小麥生長(zhǎng)至3～4 葉期，用250 mL 塑料噴霧器按由低到高濃度依次噴霧處理；空白對(duì)照噴600 kg/hm2的水；每處理4 盆。施藥后采用直接對(duì)比觀察法定期進(jìn)行檢查，直至用藥21 d后。一旦發(fā)現(xiàn)藥害，根據(jù)文獻(xiàn)方法進(jìn)行藥害程度認(rèn)定及分級(jí)[15]。

1.2.3 田間防治試驗(yàn) 在河南省洛陽(yáng)市伊川縣彭婆鎮(zhèn)楊營(yíng)村 (N34°49′65′′，E112°51′91′′) 進(jìn)行，試驗(yàn)地地勢(shì)平整，排灌方便，土壤肥力中等偏上。供試小麥品種為淮麥4 4，于2 0 2 0 年1 1 月18 日播種，采用機(jī)器條播，播種量300 kg/hm2，水肥按正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理。

試驗(yàn)按有效成分共設(shè)置5 個(gè)處理。其中，26% 吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑SC 分別為 90、120 和150 g/hm2(有效成分，下同) ，25% 吡唑醚菌酯SC 為 120 g/hm2，125 g/L 氟環(huán)唑SC 為 90 g/hm2。田間用水量600 L/hm2，采用合利牌電動(dòng)噴霧器進(jìn)行噴霧，并設(shè)噴施等量清水的空白對(duì)照。每處理設(shè)4 次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積20 m2，采用隨機(jī)區(qū)組排列。

于2021 年4 月29 日第1 次施藥 (小麥處于揚(yáng)花初期，小麥銹病發(fā)病初期)，5 月6 日第2 次施藥 (小麥處于揚(yáng)花末期)。第1 次施藥當(dāng)天進(jìn)行病情指數(shù)調(diào)查，第2 次藥后14 d 進(jìn)行防效調(diào)查，參考GB/T 17980.23—2000《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則(一) 殺菌劑防治禾谷類(lèi)銹病 (葉銹、條銹、稈銹) 》[16]方法進(jìn)行。每小區(qū)對(duì)角線(xiàn)5 點(diǎn)取樣，每點(diǎn)調(diào)查20 株，每株調(diào)查頂部3 片葉 (若有旗葉則包括旗葉)，以每片葉上病斑面積占整個(gè)葉片面積的百分率進(jìn)行分級(jí)：0 級(jí)，無(wú)??；1 級(jí)，病斑面積占整片葉面積的5%以下；3 級(jí)，病斑面積占6%～25%；5 級(jí)，病斑面積占26%～50%；7 級(jí)，病斑面積占51%～75%；9 級(jí)，病斑面積占75%以上。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 病情指數(shù)和防治效果 分別按公式 (1) 和(2) 計(jì)算溫室和大田小麥葉銹病的病情指數(shù)和藥劑的防治效果。

(1) 式中：Id為病情指數(shù)，Ni為各級(jí)病株數(shù)，i為相應(yīng)的級(jí)數(shù)值，Nt為調(diào)查總株數(shù)。

(2) 式中：P為防治效果，IdCK為空白對(duì)照病情指數(shù)，IdPT為處理組病情指數(shù)。

1.3.2 復(fù)配劑的聯(lián)合毒力評(píng)價(jià) 通過(guò)防效的幾率值和藥劑濃度對(duì)數(shù)值之間的線(xiàn)性回歸分析，求出各藥劑的EC50值及95%置信限。根據(jù)Wadley 的方法計(jì)算復(fù)配劑的增效作用[17]：增效系數(shù) (SR)＜0.5，2 種藥劑復(fù)配有拮抗作用；0.5≤SR≤1.5，則2 種藥劑復(fù)配有相加作用；SR＞1.5，2 種藥劑復(fù)配有增效作用。按照公式 (3) 和 (4) 進(jìn)行計(jì)算。

式中：EC50(TH)為復(fù)配劑的EC50理論值，μg/mL；ωA為復(fù)配劑中A 藥劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；ωB為復(fù)配劑中B 藥劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；EC50(A)為A 藥劑的EC50值，μg/mL；EC50(B)為B 藥劑的EC50值，μg/mL；SR 為復(fù)配劑的增效系數(shù)；EC50(OB)為復(fù)配劑的EC50實(shí)測(cè)值。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理 采用EXCEL 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，差異顯著性分析以及毒力回歸方程、相關(guān)系數(shù) (r) 和EC50值計(jì)算均使用DPSV9.01數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 室內(nèi)抑制活性及聯(lián)合毒力評(píng)價(jià)

吡唑醚菌酯和氟環(huán)唑作為保護(hù)劑使用時(shí)，對(duì)小麥葉銹病病斑擴(kuò)展均有很好的抑制活性，EC50值均小于0.07 μg/mL (表1)。其中，吡唑醚菌酯的抑制活性更強(qiáng)，其EC50值約為氟環(huán)唑的1/6；在試驗(yàn)設(shè)定的濃度范圍內(nèi)，不同比例復(fù)配劑的EC50值在0.02～0.03 μg/mL 之間，其活性介于2 種單劑之間。

聯(lián)合毒力評(píng)價(jià)結(jié)果 (表1) 顯示：不同比例復(fù)配劑的增效系數(shù)在1～1.5 之間，均表現(xiàn)為協(xié)同相加作用。其中，吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑以質(zhì)量比50∶133復(fù)配時(shí)增效系數(shù)最大，是二者復(fù)配的較優(yōu)配比。

表1 吡唑醚菌酯、氟環(huán)唑及其復(fù)配對(duì)小麥葉銹病病斑擴(kuò)展的抑制作用Table 1 Inhibitory effect of pyraclostrobin, epoxiconazole and their combinations against wheat leaf rust

2.2 室內(nèi)盆栽防效

由表2 中可以看出：隨著藥劑濃度增加，對(duì)小麥葉銹病的防效均逐漸增強(qiáng)。當(dāng)各藥劑質(zhì)量濃度為5.00 μg/mL 時(shí)基本不發(fā)??；在0.005 μg/mL時(shí)，吡唑醚菌酯對(duì)小麥葉銹病的防效即可達(dá)30%以上；在0.313 μg/mL 及以下濃度時(shí)，施用相同量的藥劑，吡唑醚菌酯的防效明顯高于氟環(huán)唑，而隨著濃度升高，2 種藥劑防效間差異不大；2 種藥劑以質(zhì)量比50 : 133 復(fù)配時(shí)，0.02 μg/mL 及以上濃度均可達(dá)到50%以上防效。研究表明，吡唑醚菌酯和氟環(huán)唑單劑以及二者復(fù)配處理對(duì)小麥葉銹病均有良好的防治效果。

表2 吡唑醚菌酯、氟環(huán)唑及其最佳配比復(fù)配劑對(duì)小麥葉銹病的室內(nèi)防治效果Table 2 Indoor control efficacy of pyraclostrobin, epoxiconazole and their optimum combination against wheat leaf rust

2.3 26% 吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑懸浮劑對(duì)小麥的安全性

采用26% 吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑SC 噴施21 d后，與噴清水的空白對(duì)照相比，豫麥49、揚(yáng)麥15 及周麥24 各品種小麥的植株形態(tài)、生長(zhǎng)速率均無(wú)明顯變化 (圖1，以揚(yáng)麥15 為例)。不同濃度藥劑處理下，供試3 個(gè)品種的小麥均能正常生長(zhǎng)，葉色正常，無(wú)枯斑、畸形、壞死、萎蔫等現(xiàn)象發(fā)生，表明26%吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑懸浮劑在試驗(yàn)劑量范圍和試驗(yàn)條件下對(duì)小麥?zhǔn)前踩摹?/p>

圖1 26%吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑懸浮劑對(duì)小麥的安全性試驗(yàn) (揚(yáng)麥15)Fig.1 Safety test of pyraclostrobin + epoxiconazole 26% SC on wheat (Yangmai 15)

2.4 26%吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑懸浮劑的田間防治效果

田間試驗(yàn)結(jié)果 (表3) 和溫室盆栽試驗(yàn)一致，即隨著施藥劑量增加，對(duì)小麥葉銹病的防效增強(qiáng)。低劑量 (346.5 mL/hm2，有效成分90 g/hm2)下，復(fù)配劑的防效與2 種對(duì)照單劑之間差異不顯著；高劑量 (462 和577.5 mL/hm2，有效成分120 和150 g/hm2) 下則復(fù)配劑的防效分別為85.12% 和90.83%，顯著高于2 個(gè)對(duì)照單劑。

表3 26% 吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑懸浮劑對(duì)小麥葉銹病的田間防治效果Table 3 Field control efficacy of pyraclostrobin + epoxiconazole 26% SC against wheat leaf rust

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明：吡唑醚菌酯、氟環(huán)唑單劑和二者的復(fù)配劑對(duì)小麥葉銹病病斑擴(kuò)展均有很好的抑制作用，對(duì)葉銹病均有優(yōu)良的防治效果。二者復(fù)配后的抑菌活性和防效與吡唑醚菌酯單劑差異不顯著，但優(yōu)于氟環(huán)唑單劑。盡管吡唑醚菌酯與氟環(huán)唑復(fù)配后僅表現(xiàn)為協(xié)同相加作用，但考慮到復(fù)配劑具有不同的作用機(jī)制，可以有效預(yù)防或減緩病原菌對(duì)2 種選擇性殺菌劑抗藥性群體的形成。鑒于國(guó)際殺菌劑抗藥性行動(dòng)委員會(huì) (FRAC) 將甲氧基丙烯酸酯類(lèi)和三唑類(lèi)藥劑分別歸為高等和低等抗性風(fēng)險(xiǎn)，本復(fù)配劑中低等抗性風(fēng)險(xiǎn)的氟環(huán)唑含量較高，田間使用時(shí)可有效降低小麥葉銹病菌對(duì)吡唑醚菌酯的抗性風(fēng)險(xiǎn)，從而延長(zhǎng)該藥劑在防治小麥銹病上的使用年限[10]。本研究表明，26%吡唑醚菌酯 · 氟環(huán)唑懸浮劑對(duì)田間小麥葉銹病有較高的防治效果。除小麥葉銹病外，2 種藥劑對(duì)小麥條銹病也有較高的防效，施藥2 次后14 d 的防效均達(dá)80%以上[18]；同時(shí)對(duì)赤霉病和白粉病等病害也有一定的控制作用[19-20]。而上述4 種病害正是我國(guó)黃淮海麥區(qū)的常發(fā)性病害，吡唑醚菌酯和氟環(huán)唑復(fù)配劑的應(yīng)用，可達(dá)到一噴多防的目的，符合當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的“雙減”政策[21]。采用吡唑醚菌酯和氟環(huán)唑復(fù)配劑在田間防治小麥葉銹病時(shí)對(duì)小麥安全，這與吳緒金等[22]及鄭豪杰等[23]的研究結(jié)果一致。此外，有報(bào)道表明，這2 種殺菌劑對(duì)小麥生長(zhǎng)均具有調(diào)節(jié)作用，使用后千粒重顯著增加[10,24]。因此，吡唑醚菌酯和氟環(huán)唑的復(fù)配劑在田間防治小麥病害上將有著廣闊的應(yīng)用前景。

由于專(zhuān)性寄生菌不能通過(guò)人工培養(yǎng)，因此在針對(duì)銹菌、白粉菌、霜霉菌等專(zhuān)性寄生菌進(jìn)行藥劑篩選時(shí)，無(wú)法像兼性寄生菌那樣，采用菌絲生長(zhǎng)速率法評(píng)判殺菌劑的毒力，而通常采用離體葉片法[25]。本研究則是在活體條件下進(jìn)行，即通過(guò)防效幾率值和系列藥劑濃度對(duì)數(shù)值之間的線(xiàn)性回歸分析，計(jì)算出藥劑對(duì)專(zhuān)性寄生菌的毒力回歸方程。由于該方法是在活體條件下進(jìn)行的，相比離體葉片法更能準(zhǔn)確反映藥劑對(duì)專(zhuān)性寄生菌的抑制活性和對(duì)病害的防治效果。

總之，吡唑醚菌酯和氟環(huán)唑在作為保護(hù)劑復(fù)配使用時(shí)，對(duì)小麥葉銹病病斑擴(kuò)展的抑制作用表現(xiàn)出協(xié)同相加作用，增效作用尚不明顯。本研究并未測(cè)定二者作為治療藥劑噴施時(shí)的增效作用，后續(xù)還需進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)研究。

致謝：衷心感謝南京農(nóng)業(yè)大學(xué)殺菌劑生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室周明國(guó)教授、段亞冰教授、王建新老師、蔡義強(qiáng)老師和研究生趙婳婳在課題執(zhí)行過(guò)程中提供的幫助。