楊士杰,占軍平
(1.宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院,江西 宜春 336000;2.江西新龍生物科技股份有限公司,江西 宜春 336000)
化學(xué)農(nóng)藥的頻繁與無節(jié)制使用,會(huì)造成農(nóng)副產(chǎn)品農(nóng)藥殘留污染,對(duì)人類身體健康構(gòu)成潛在威脅;導(dǎo)致病蟲草產(chǎn)生抗藥性,增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本[1]等。因此,科學(xué)選用農(nóng)藥、正確使用農(nóng)藥備受人們的關(guān)注[2]。
戊唑醇(tebuconazole) 為一種羥乙基三唑衍生物,屬三唑類內(nèi)吸性殺菌劑,是20世紀(jì)80年代德國拜耳公司最早開發(fā)的一種殺菌劑。20世紀(jì)60年代末,德國拜耳公司和比利時(shí)Janssen公司報(bào)道了1-取代唑類衍生物對(duì)植物病原菌的高度抑制活性并開發(fā)出系列的N-三苯甲基唑類衍生物后,有關(guān)人員對(duì)三唑類殺菌劑產(chǎn)生了極大興趣,并引起了不斷關(guān)注;之后拜耳公司研發(fā)人員還發(fā)現(xiàn)三唑類的生物活性可以保持不變或者得到提高,隨后相關(guān)研究人員合成了具有高效、低毒、廣譜等特點(diǎn)的包括戊唑醇在內(nèi)的三唑類化合物,目前三唑類殺菌劑的產(chǎn)品數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了以往任何一種殺菌劑[3]。戊唑醇具有保護(hù)、治療、鏟除三大功能[4,5],對(duì)谷物、果樹、蔬菜和其他一些重要經(jīng)濟(jì)作物上由擔(dān)子菌、半知菌和子囊菌引起的主要病害有較好的治療與鏟除作用,而且用量低[6,7]。
許多學(xué)者對(duì)戊唑醇的田間防病效果進(jìn)行了研究。王瑋等[8]研究表明,43%戊唑醇SC對(duì)辣椒菌核病的防治效果優(yōu)于50%速克靈WP和甲基硫菌靈WP??紫橛⒌萚9]在小麥上的研究顯示,戊唑醇能較好地防治小麥赤霉病,且不干擾小麥的安全生長(zhǎng),可以作為防治小麥病害的替代藥物種類。周建輝等[10]發(fā)現(xiàn),用戊唑醇拌種對(duì)小麥紋枯病具有明顯的防治效果,且藥效比較持久,對(duì)小麥生長(zhǎng)安全。盧方林等[11]采用2%戊唑醇濕拌劑15 g拌小麥種子10 kg的劑量進(jìn)行了小麥主要病害的防效示范試驗(yàn),結(jié)果顯示,對(duì)小麥紋枯病、銹病、散黑穗病、全蝕病的防治效果分別為75.79%、63.05%、45.60%和73.60%。王克龍[12]分別在4月23日(小麥銹病發(fā)生初期) 和31日2次施藥,研究了430 g/L戊唑醇懸浮劑第2次施藥后第10天對(duì)小麥銹病的防治效果,結(jié)果表明,戊唑醇的防效隨著施藥劑量的增加而逐漸提高,96.75~129.00 g.a.i/hm2劑量處理的防效為92.80%~98.47%,其中,129.00 g.a.i/hm2劑量處理的防效極顯著優(yōu)于其他劑量處理,而96.75和112.9 g.a.i/hm2劑量處理的防效與對(duì)照處理(20%三唑酮乳油180 g.a.i/hm2,防效94.13%)差異不顯著,且試驗(yàn)劑量條件下均對(duì)小麥生長(zhǎng)安全。紀(jì)祥龍等[13]在花生上的研究結(jié)果顯示,25%戊唑醇可濕性粉劑可有效控制花生白絹病的發(fā)生,明顯提高花生產(chǎn)量。張彩萍[14]研究了戊唑醇等4種抗真菌藥劑對(duì)桑椹菌核病的防治效果,發(fā)現(xiàn)430 g/L戊唑醇懸浮劑3 000倍稀釋藥液對(duì)桑椹菌核病的防治效果最好,校正防效可以達(dá)到95.74%。劉剛[15]在使用43%戊唑醇SC 2 000倍液和40%氟硅唑EC 6 000倍液等防治采果期枸杞炭疽病時(shí)發(fā)現(xiàn),只有戊唑醇藥劑符合高效、低殘留農(nóng)藥的篩選標(biāo)準(zhǔn),可用于采果期枸杞炭疽病的防治。
隨著戊唑醇使用年份的增長(zhǎng),不少病原菌對(duì)其產(chǎn)生了抗藥性。為了了解江西省宜春市一些作物主要病害病菌對(duì)戊唑醇的敏感性,以辣椒菌核病菌、番茄綿腐病菌和蘋果青霉菌為研究對(duì)象,測(cè)試了戊唑醇的抑菌效果,旨為更好地指導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)合理、規(guī)范地使用農(nóng)藥。
1.1.1 菌株 2016年在宜春市郊蔬菜種植基地,從感菌核病的辣椒和感綿腐病的番茄上采集病菌樣品,在室內(nèi)進(jìn)行單孢分離純化,分別得到辣椒菌核病菌和番茄綿腐病菌的單孢菌株;在水果批發(fā)市場(chǎng),從感青霉菌的蘋果上采集病菌樣品,在室內(nèi)進(jìn)行單孢分離純化,得到蘋果青霉菌的單孢菌株。以上菌株通過斜面(坡度4°) 和濾紙片法,低溫(-20℃) 保存在宜春學(xué)院植物保護(hù)實(shí)驗(yàn)室。
1.1.2 藥劑和培養(yǎng)基 97%戊唑醇原藥:湖北康寶泰精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)。原藥用丙酮溶解,配制成1×104μg/mL的母液,置4℃冰箱中保存,備用。
PDA培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,葡萄糖20 g,瓊脂15~20 g,蒸餾水 1 000 mL。
1.1.3 儀器及常用器皿 YXQ-LS-50 SII型滅菌器:上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠生產(chǎn);SW-CJ-2F型雙人雙面超凈工作臺(tái):蘇州凈化設(shè)備有限公司生產(chǎn);250B型生化培養(yǎng)箱:蘇州威爾實(shí)驗(yàn)用品有限公司生產(chǎn);BCD-539WT冰箱:青島海爾股份有限公司生產(chǎn);ME204G電子天平:梅特勒-托利多儀器-上海有限公司生產(chǎn);鑷子、挑針、打孔器、接種環(huán)、電爐、三角瓶、封口膜、直尺等。
1.2.1 含藥培養(yǎng)基的制備 取戊唑醇母液,先用少量丙酮溶解,然后用蒸餾水分別稀釋成0.01、0.1、1、5、10和100 μg/mL的藥液。置于45℃的PDA培養(yǎng)基中,制成梯度含藥平板。
1.2.2 抑菌效果的測(cè)定 采用菌絲生長(zhǎng)速率法[16],測(cè)定戊唑醇對(duì)番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌的抑制效果。
在新鮮的供試病菌菌落邊緣打取直徑6 mm的菌餅,接種于含藥培養(yǎng)基平板的中央,試驗(yàn)藥劑濃度設(shè) 0.01、0.1、1、5、10 和 100 μg/mL 計(jì) 6 個(gè)處理,以不加藥劑的培養(yǎng)基平板為空白對(duì)照。在23℃黑暗條件下培養(yǎng)72 h,測(cè)量菌落直徑。根據(jù)公式,計(jì)算抑菌率:
利用DPS軟件,分別求出戊唑醇對(duì)番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌的毒力回歸方程、相關(guān)系數(shù)(r)和有效抑制中濃度(EC50)。依據(jù)紀(jì)明山等[17]的敏感基線值判別菌株的抗性水平,其中,EC50<0.45 μg/mL時(shí)為敏感菌株,0.45 μg/mL≤EC50<0.90 μg/mL 時(shí)屬中抗菌株,EC50≥0.90 μg/mL時(shí)為高抗菌株。
不同濃度的戊唑醇均可抑制病菌菌絲的生長(zhǎng),抑菌率基本隨藥劑濃度的提高而逐漸提高(圖1)。方差分析結(jié)果(表1)顯示,藥劑濃度對(duì)抑菌率的影響達(dá)到了極顯著水平。對(duì)不同濃度戊唑醇的抑菌率進(jìn)行多重比較,結(jié)果(表2) 顯示,戊唑醇10與100 μg/mL濃度處理的抑菌率差異不顯著,但二者指標(biāo)值均顯著>其他濃度處理,其中,與≤1 μg/mL濃度處理的指標(biāo)值差異均達(dá)到了極顯著水平。表明戊唑醇使用濃度為10和100 μg/mL時(shí)抑菌效果較好,且二者對(duì)病菌菌絲生長(zhǎng)的抑制效果基本相當(dāng)。
圖1 戊唑醇對(duì)番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌的抑菌率Fig.1 The inhibition rate of tebuconazole on the Pythium aphanidermatum,Penicillium sp.and Sclerotinia sclerotiorum
方差分析結(jié)果顯示,菌種對(duì)抑菌率的影響達(dá)到了顯著水平。表明戊唑醇對(duì)番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌的抑制效果存在顯著差異。對(duì)不同菌種的抑菌率進(jìn)行多重比較,結(jié)果(表3)顯示,戊唑醇對(duì)蘋果青霉菌的抑菌率明顯較高,而對(duì)辣椒菌核病菌與番茄綿腐病菌的抑菌率差異不顯著。
表1 抑菌率的方差分析Table 1 Analysis of variance of inhibition rate
表2 不同濃度間的抑菌率多重比較Table 2 Multiple comparisons of inhibition rate between different concentrations
表3 不同菌種間的抑菌率多重比較Table 3 Multiple comparisons of inhibition rate between different strains
使用濃度為0.01~10 μg/mL時(shí),相同濃度條件下,戊唑醇對(duì)蘋果青霉菌的抑制效果明顯較高,對(duì)其他2種病菌的抑菌率比較接近,其中,0.01 μg/mL濃度處理時(shí)對(duì)蘋果青霉菌的抑菌率是番茄綿腐病菌和辣椒菌核病菌的2倍以上,1 μg/mL濃度處理時(shí)對(duì)3種病菌的抑菌率均>60%;使用濃度為100 μg/mL時(shí),對(duì)3種病菌的抑菌率均>90%,表現(xiàn)出明顯的抑制作用,其中,對(duì)辣椒菌核病菌的抑菌率較高,對(duì)其他2種病菌的抑菌率基本相當(dāng)。
綜上分析可以看出,不論是低濃度條件下還是從總體情況看,均表現(xiàn)為戊唑醇對(duì)蘋果青霉菌的抑制效果最好。
番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌的EC50為 0.030 0~0.230 0 μg/mL,均<敏感菌株的 EC50(0.455 μg/mL),指標(biāo)值順序?yàn)樘O果青霉菌<番茄綿腐病菌<辣椒菌核病菌(表4)。表明番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌均對(duì)戊唑醇敏感,其中,蘋果青霉病菌的敏感性更強(qiáng),而番茄綿腐病菌和辣椒菌核病菌對(duì)戊唑醇的敏感性均相對(duì)較弱且差異不大。
表4 番茄綿腐病菌、蘋果青霉菌和辣椒菌核病菌對(duì)戊唑醇的敏感性分析Table 4 Sensitivity analysis of P.aphanidermatum,Penicillium sp.and S.sclerotiorum to tebuconazole
戊唑醇懸浮劑是一種高效、低毒殺菌劑。本研究結(jié)果表明,戊唑醇在較低使用濃度(≤10 μg/mL) 時(shí)對(duì)蘋果青霉菌的抑制效果明顯優(yōu)于對(duì)辣椒菌核病菌和番茄綿腐病菌的抑制效果,使用濃度為100 μg/mL時(shí)對(duì)3種病菌菌絲生長(zhǎng)均具有明顯的抑制效果。
低濃度時(shí)戊唑醇對(duì)蘋果青霉菌的抑制效果優(yōu)于其他2種病菌,原因之一可能是生產(chǎn)中農(nóng)民使用戊唑醇防治貯藏期蘋果青霉病的次數(shù)較少,因此,蘋果青霉菌對(duì)低濃度的戊唑醇就表現(xiàn)得比較敏感;而用于防治番茄綿腐病和辣椒菌核病的次數(shù)相對(duì)較多,2種病菌對(duì)戊唑醇藥劑產(chǎn)生了抗藥性,導(dǎo)致番茄綿腐病菌和辣椒菌核病菌對(duì)低濃度的戊唑醇敏感性相對(duì)下降。
本研究條件下,不同濃度的戊唑醇均對(duì)番茄綿腐病菌、辣椒菌核病菌和蘋果青霉菌菌絲生長(zhǎng)具有抑制作用,其中,對(duì)蘋果青霉菌的抑菌效果最好。在實(shí)際生產(chǎn)中可以選用戊唑醇進(jìn)行蘋果青霉菌的防治,使用濃度10 μg/mL即可產(chǎn)生明顯的防治效果。