不同殺菌劑對玉米后期病害的防治及穩(wěn)產效果研究

張秀祥, 楊 彪, 趙正龍, 亢 波, 竇體壽, 何鵬飛, 何鵬搏

(1.云南省種子管理站, 昆明 650031; 2.云南農業(yè)大學植物保護學院, 昆明 650201;3.云南點谷農業(yè)科技有限公司, 昆明 650200)

玉米在我國是僅次于水稻的重要糧食作物,常年播種面積在2 500 hm2左右,產量約1.2億t,分別占糧食播種面積的22%和產量的25%[1]。2011年,云南省玉米播種面積134.34萬hm2,平均單產6 960 kg/hm2,實現總產623.4萬t。云南省玉米生產在我國排第10位,在西南6省(市、自治區(qū))中僅次于四川省,位居第二,玉米已成為云南省種植面積第一、總產量第二的大田作物[2]。

玉米生長后期是病害的多發(fā)期和高發(fā)期,特別是灰斑病和莖基腐病的發(fā)生尤為嚴重,對玉米的質量和產量構成嚴重威脅,對農民的收入造成嚴重損失[3]。培育抗病品種是防治玉米灰斑病和莖基腐病最有效的方法,但由于抗病資源的匱乏及難以全面種植抗病品種,化學防治為快速有效的防治方法[4]。然而,可用于生產上的藥劑種類較少,還不能滿足生產需要[11]。本研究測定了5種殺菌劑對灰斑病菌的室內毒力和田間藥效試驗,為豐富防治玉米生長后期病害的藥劑種類,指導田間用藥,防止單一用藥引起病原菌產生抗藥性提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試殺菌劑原藥:96%嘧菌酯、95.4%噻呋酰胺、95%苯醚甲環(huán)唑(浙江威爾達化工有限公司)、97.9%甲基硫菌靈(江蘇龍燈化學有限公司)和97%咪鮮胺(樂新化學有限公司)。

供試商品藥劑:30%嘧菌酯SC(澳大利亞紐發(fā)姆有限公司)、240 g/L噻呋酰胺SC(吉林省通化農藥化工股份有限公司)、30%苯醚甲環(huán)唑SC(陜西上格之路生物科學有限公司)、500 g/L甲基硫菌靈SC(江蘇龍燈化學有限公司)、25%咪鮮胺EC(樂新化學有限公司)。

供試菌株:玉米大斑病菌(Exserohilumturcicum)、玉米小斑病菌(Bipolarismaydis)和玉米灰斑病菌(Cercosporazeina)均由云南農業(yè)大學植物病理實驗室提供。供試玉米品種:會單4號(市場購得,種植密度4 200株/667 m2)。供試培養(yǎng)基:馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基(PDA)用于病原菌的培養(yǎng);1.4%水瓊脂培養(yǎng)基用于病菌孢子萌發(fā)試驗。

1.2 試驗方法

1.2.1殺菌劑對玉米大斑病菌和小斑病菌的毒力測定

按照文獻[5]中試驗方法將殺菌劑原藥稀釋成不同系列濃度的藥液。待滅菌后的PDA培養(yǎng)基冷卻到60 ℃以下時,加入藥液,充分搖勻。制成含系列濃度藥液的PDA培養(yǎng)基平板冷卻備用,以不加藥劑作為對照組。將病菌置于PDA培養(yǎng)基,28 ℃培養(yǎng)7 d后,用直徑8 mm的打孔器在靠近邊緣的同一圓周上打取菌餅,接種到含有藥劑的PDA培養(yǎng)基平板中央,每皿放置一個菌餅,并置于28 ℃恒溫箱中培養(yǎng)7 d后,用十字交叉法測量菌落直徑。每個處理重復3次。通過菌絲生長抑制率幾率值和藥劑濃度對數值之間的線性回歸分析,算出各藥劑對病菌的有效抑制中濃度(EC50值)。

生長抑制率/%=[(對照菌落直徑-處理菌落直徑)/對照菌落直徑]×100%。

1.2.2殺菌劑對玉米灰斑病菌孢子萌發(fā)的抑制作用測定

按照文獻[6]、文獻[7]中培養(yǎng)方法培養(yǎng)灰斑病菌和采用含藥培養(yǎng)基平板表面萌發(fā)法測定孢子萌發(fā)率。在田間采集典型玉米灰斑病病葉,自來水沖洗后,無菌水洗3遍,置于無菌培養(yǎng)基內室溫保濕產孢,12 h后用無菌水洗脫病組織上孢子,制成孢子懸液,孢子懸液濃度以10×10倍顯微鏡下每個視野中有20～80個孢子為宜。

將孢子均勻涂布于1.4%水瓊脂培養(yǎng)基上,置于22 ℃恒溫箱中培養(yǎng)12 h。在10×10倍顯微鏡下觀察孢子萌發(fā)情況,每皿隨機檢查100個孢子,以孢子芽管長度大于孢子長度的一半時視為萌發(fā)。以不加藥劑的處理為對照組,每個處理設置3次重復。計算各農藥處理的孢子萌發(fā)率和孢子萌發(fā)抑制率。通過孢子萌發(fā)抑制率幾率值和藥劑濃度對數值之間的線性回歸分析,求出各藥劑對菌株的有效抑制中濃度(EC50值)。

孢子萌發(fā)率/%=(萌發(fā)的孢子數/孢子總數)×100%;

孢子萌發(fā)抑制率/%=[(對照孢子萌發(fā)率-處理孢子萌發(fā)率)/對照孢子萌發(fā)率]×100%。

1.2.3殺菌劑對玉米后期病害的防治效果比較

本試驗在云南省昆明市祿勸縣撒營盤鎮(zhèn)進行,采用藥土灌心法[8]施藥。各藥劑均按150 g/667 m2制劑,每株玉米灌土5 g左右計算,分別將5種農藥拌入自然細土中,于玉米大喇叭口期施藥。以施用自然細土為對照。各處理30 m2,隨機區(qū)組排列,3次重復。收獲期調查各類病害發(fā)病情況。由于大斑病和小斑病并未明顯發(fā)生,故只調查了灰斑病、鐮孢菌莖基腐病的嚴重度,分級標準參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1248.11-2016,計算病情指數,比較不同藥劑的防效。由于調查病害前,試驗區(qū)天氣驟變,發(fā)生強降雨,氣溫迅速降低,大部分玉米發(fā)生了青枯的現象,調查了全部植株的青枯現象,計算青枯率和防效。

青枯率/%=(青枯株數/調查總株數)×100%;

防效/%=[(對照組青枯率-處理組青枯率)/對照組青枯率]×100%。

收獲前,參照文獻[9]、文獻[10]中方法調查了各小區(qū)產量。除去邊行,采用5點取樣法,每點隨機選取10穗玉米,稱量鮮穗重,脫粒后稱籽粒重和測定籽粒含水量,計算單產。

1.2.4數據處理

試驗數據采用Excel2010、DPS數據處理系統進行統計處理。

2 結果與分析

2.1 5種殺菌劑對玉米大斑病菌的毒力

試驗結果(表1)顯示,咪鮮胺和苯醚甲環(huán)唑對玉米大斑病菌菌絲生長有良好的抑制效果,EC50值分別為0.117 5 mg/L和0.534 9 mg/L。其次,嘧菌酯的EC50值也達到了1.191 3 mg/L。而甲基硫菌靈和噻呋酰胺對大斑病菌的EC50值分別為82.680 4 mg/L和456.835 5 mg/L,表明這兩種殺菌劑對該病菌的菌絲生長抑制作用相對較差,毒力小。

表1 5種殺菌劑對玉米大斑病菌和小斑病菌的室內毒力

各供試殺菌劑對玉米小斑病菌的毒力與對玉米大斑病菌的毒力差異較大。苯醚甲環(huán)唑的毒力最強,EC50值最小,為0.448 4 mg/L,甲基硫菌靈和咪鮮胺的EC50值分別為4.035 8 mg/L、8.585 4 mg/L,說明這兩種殺菌劑對玉米小斑病菌的抑制效果較好,毒力較強。而嘧菌酯的EC50值244.493 1和噻呋酰胺EC50值114.984 0對該病菌的毒力較弱,抑制效果差(表1)。

2.2 殺菌劑對玉米灰斑病菌孢子萌發(fā)的抑制作用

由表2可知,5種藥劑的濃度與抑制作用呈正相關,其相關系數均在0.90以上,即隨著藥劑濃度的增大,對玉米灰斑病菌孢子抑制作用增強。其中,嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑、甲基硫菌靈、噻呋酰胺和咪鮮胺對灰斑病菌抑制孢子萌發(fā)的EC50值分別為0.022 5 mg/L、2.926 9 mg/L、8.662 3 g/mL、16.609 1 mg/L和48.418 2 mg/L,它們對灰斑病菌的抑制效果都很好,但以嘧菌酯效果最好。

表2 不同殺菌劑對玉米灰斑病菌孢子萌發(fā)的室內毒力測定

2.3 殺菌劑對玉米后期病害的田間防控效果

在大喇叭口期施入5種農藥各150 g,在收獲前調查防控病情效果。結果表明,30%嘧菌酯SC和30%苯醚甲環(huán)唑SC的防控效果好于另外3種化學農藥(表3)。前者對灰斑病、莖基腐病和青枯現象的防效分別達68.12%,38.59%和88.62%;后者對3種病害的對應防效分別為55.04%,17.52%和79.65%。它們對灰斑病防效很好,但對莖基腐病防效較弱。它們提高了玉米植株對低溫的抗逆性,在調查時玉米葉片基本上保持綠色,而其他處理葉片受冷害明顯,對照所有葉片青枯,灰斑病的病斑呈灰褐色;240 g/L噻呋酰胺SC、500 g/L甲基硫菌靈SC、25%咪鮮胺EC處理植株葉片都變黃綠或青枯,它們沒有提高玉米的耐冷能力。

表3 不同殺菌劑對玉米后期病害的防治效果

2.4 殺菌劑對玉米產量的穩(wěn)產效果

5種化學農藥對玉米均有挽回產量的效果。與空白對照相比,25%咪鮮胺EC處理,增產44.16 kg/667 m2(8.16%),30%嘧菌酯SC、30%苯醚甲環(huán)唑SC處理分別增產123.82 kg/667 m2(22.87%)和110.43 kg/667 m2(20.39%)。后兩種藥劑處理增產效果極顯著高于25%咪鮮胺EC處理(表4)。240 g/L噻呋酰胺SC和500 g/L甲基硫菌靈SC盡管對灰斑病菌的毒力不大,但仍分別挽回玉米產量14.93%和13.13%。

表4 不同殺菌劑對玉米產量的影響

3 討 論

化學農藥的負面影響越來越受到關注,減少其用量呼聲越來越高?！笆濉逼陂g,為推進農業(yè)綠色發(fā)展,我國持續(xù)開展了農藥、化肥施用量零增長行動,推動農藥、化肥減量和提質增效,經過5年的實施,農藥、化肥施用量顯著減少、利用率明顯提升,順利實現了農藥化肥減量增效的預期目標[11]。這意味著推廣應用低毒、高效化學農藥大有可為。化學農藥因其作用方式多樣、作用速度快、易于施用、易于貯藏、生產成本較低等原因,在生產上將會繼續(xù)發(fā)揮防控病蟲害的作用。本研究采用的嘧菌酯、苯醚甲環(huán)唑、噻呋酰胺、甲基硫菌靈均屬微毒農藥,大鼠急性口服LD50>5 000 mg/kg;咪鮮胺屬低毒農藥,大鼠急性口服LD50= 1 204 mg/kg。它們對灰斑病菌的毒力(EC50小)大于對大斑病菌和小斑病菌,這可能與生產上用這5種農藥防控大斑病和小斑病時間長,病菌對它們產生了抗藥性,而灰斑病僅主要在西南山區(qū)發(fā)生較多,在生產上很少用化學農藥來防控,灰斑病菌還未產生抗藥性有關。

在大喇叭口期往喇叭口里施藥1次,在收獲期調查,30%嘧菌酯SC和30%苯醚甲環(huán)唑SC每667 m2施用45.0 g有效成分對灰斑病防效分別保持在68.12%和55.04%,240 g/L噻呋酰胺SC、500 g/L甲基硫菌靈SC、25%咪鮮胺EC每667 m2分別使用36.0 g、75.0 g、37.5 g對灰斑病的防效僅2.71%,9.93%,1.36%,盡管各殺菌劑用量有差異,但總體上與它們對灰斑病菌的毒力大小基本一致,相關系數達-0.875 9,即EC50越小,防效越好。5種殺菌劑對玉米莖基腐病防效均不高,最高的30%嘧菌酯SC也僅38.59%防效。然而,30%嘧菌酯SC和30%苯醚甲環(huán)唑SC每667 m2使用45.0 g對灰斑病具有很好的防控效果,即使在遇到低溫冷害,仍能保持葉片長期的綠色,表現出很好的提高玉米植株抗冷害的特性。吡蟲啉、丙環(huán)唑及肟菌酯的施用能明顯提高作物抵御不良環(huán)境的作用[12],特別是肟菌酯能提高辣椒苗的耐寒能力。但本研究中,30%嘧菌酯SC和30%苯醚甲環(huán)唑SC是自身有提高玉米耐寒的特性,還是因為減輕了灰斑病而使玉米植株保持了抗冷害能力,原因有待進一步證實。

在大喇叭口期施藥是一種較好的預防灰斑病的方法[8]。從大喇叭口期施藥,到調查病害歷時70多天,這可能與最終病情時各藥劑防效不高的原因有關,并不是這些藥劑沒有防控病害效果。從挽回產量來看,5種殺菌劑均能明顯挽回玉米產量,從最低的25%咪鮮胺EC每667 m2分別使用有效成分36.0 g挽回產量8.16%(凈增44.16 kg)到30%嘧菌酯SC每667 m2使用有效成分45.0 g挽回產量22.87%(123.82 kg)。從防控灰斑病、莖基腐病和冷害效果與挽回產量來分析,三者與挽回產量間相關系數分別為0.918 4,0.393 6和0.885 2,分別達極顯著、不顯著和顯著水平,即挽回產量與灰斑病和冷害防效呈顯著正相關,與莖基腐病防效不相關。而莖基腐病是灌漿后期才發(fā)生的病害,冷害所致青枯是在收獲前2 d才發(fā)生,故這兩種病害與殺菌劑挽回產量關系不大,影響產量的因素應該為各藥劑保護了玉米在生長中后期免受灰斑病的負面影響。