鄢海峰,周宗山
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,遼寧興城 125100)
蘋果斑點落葉病是世界范圍內(nèi)蘋果重要病害之一,在我國各個蘋果產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生[1]。蘋果斑點落葉病主要危害蘋果葉片,也危害新梢和果實,是‘新紅星’等元帥系蘋果的重要病害,在持續(xù)降雨及雨后濕度大的天氣容易暴發(fā)[2-3],嚴(yán)重時影響樹勢及花芽形成,并且造成大量落葉,影響果實膨大和著色。在發(fā)病后期,病菌可以侵染果實,致使果實品質(zhì)下降,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[4-6]。蘋果斑點落葉病由鏈格孢蘋果?;停ˋlternaria alternata f.sp.mali)引起[7],殺菌劑抗藥性行動委員會(FRAC)將Alternaria alternata 歸類為對殺菌劑有很高抗藥性風(fēng)險的植物病原菌,對生產(chǎn)中使用殺菌劑產(chǎn)生抗藥性有高風(fēng)險[8]。雖然抗性品種是防控該類病害的最經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方法,但在缺少抗性品種或抗性不完整的情況下,使用化學(xué)藥劑仍是防控作物真菌病害的主要手段[9]。
戊唑醇是麥角甾醇抑制類(sterol demethylation inhibitors,DMIs)殺菌劑,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛,兼具有保護(hù)、治療的作用[10]??顾幮燥L(fēng)險評估研究表明,蘋果斑點落葉病菌對戊唑醇敏感性研究結(jié)果有差異,且隨著用藥時間的延長,菌株對藥劑的敏感性下降[11-12]。二甲酰亞胺類(dicarboximides,DCs)包括異菌脲和腐霉利等,是20 世紀(jì)后期開發(fā)的一類觸殺型保護(hù)性殺菌劑,也具有一定的治療作用,可有效抑制真菌孢子萌發(fā)及菌絲生長[13]。二甲酰亞胺類殺菌劑的廣泛應(yīng)用,很容易使病原菌產(chǎn)生抗藥性,且抗藥性形成時間短、頻次高[14],已有DCs殺菌劑在多種病害上產(chǎn)生抗藥性的報道[15-18]。吡唑醚菌酯是甲氧基丙烯酸酯類(quinone outside inhibitors,QoIs)殺菌劑,主要是抑制病菌孢子萌發(fā)及菌絲生長所需能量的產(chǎn)生,具有內(nèi)吸活性,殺菌譜廣且高效低毒,有保護(hù)、治療、鏟除功能,但作用位點單一,屬“高抗性風(fēng)險”藥劑[19]。在大量使用該農(nóng)藥的作物上,抗性發(fā)展極為迅速[20]。
為延緩病菌對殺菌劑的抗藥性產(chǎn)生,開展預(yù)防性抗性治理,盡可能延長殺菌劑的使用壽命,采用不同作用機(jī)制的殺菌劑交替或復(fù)配使用是延緩或阻止病原菌抗藥性加劇的主要策略之一[21]。復(fù)配殺菌劑能形成多位點作用機(jī)制,除了保護(hù)和延長高效中到高抗性風(fēng)險殺菌劑的壽命外,復(fù)配殺菌劑還提供了額外的疾病控制水平和范圍[22-23]。在一些作物中,復(fù)配劑的使用在病害防治中發(fā)揮著越來越重要的作用,以維持有效的病害控制和抗性管理[24]。為此,本研究開展了篩選異菌脲與戊唑醇、異菌脲與吡唑醚菌酯2 種復(fù)配劑的增效比例,探明戊唑醇與異菌脲、吡唑醚菌酯與異菌脲2 種復(fù)配對蘋果斑點落葉病菌是否具有增效作用,通過聯(lián)合毒力測定,最終選出2 種混劑的最佳配比,為研制防治蘋果斑點落葉病菌的混配藥劑提供了理論依據(jù)。
蘋果斑點落葉病菌(Alternaria alternata f.sp.mali)菌株由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所植物保護(hù)中心分離、保存。
97%異菌脲(iprodione)原藥、85%戊唑醇(tebuconazole )原藥和95% 吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)原藥由沈陽化工研究院司乃國研究員饋贈;500 g/L 異菌脲可濕性粉劑由富美實有限公司生產(chǎn);430 g/L 戊唑醇懸浮劑由山東煙臺科達(dá)化工有限公司生產(chǎn)。
1.3.1 室內(nèi)毒力測定
(1)單劑毒力測定。采用菌絲生長速率法測定蘋果斑點落葉病菌對異菌脲、戊唑醇、吡唑醚菌酯3 種單一藥劑的敏感性。異菌脲、戊唑醇和吡唑醚菌酯原藥用二甲基亞砜(DMSO)配制成母液備用,將PDA 培養(yǎng)基熔化,冷卻至50 ℃時加入殺菌劑充分混勻,配制含異菌脲5、1、0.5、0.25、0.125 μg/mL 系列濃度的PDA 平板,含戊唑醇10、5、1、0.5、0.25 μg/mL 系列濃度的PDA 平板,含吡唑醚菌酯20、10、5、1、0.5、0.25 μg/mL 系列濃度的PDA平板,以不含藥劑的PDA 平板作對照。在PDA 平板中央接種1 個直徑5 mm 的菌餅,每個處理重復(fù)4次,24 ℃下黑暗培養(yǎng)7 d,直角測量每個菌落直徑2 次,計算菌絲生長抑制率。
(2)最佳配比篩選。采用Horsfall 交互測定法進(jìn)行最佳配比的篩選[25]。異菌脲與戊唑醇2 種單劑用無菌水分別配制成劑量濃度與其EC50相同或相近的藥液,2 種藥液分別按體積比0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1、10∶0 進(jìn)行復(fù)配,按照上述單劑毒力測定方法處理供試菌,以不含藥劑的PDA 平板作對照,共12 個處理,1 個PDA 平板為1 次重復(fù),每個處理4 次重復(fù),異菌脲與吡唑醚菌酯復(fù)配方法及處理同上,計算各復(fù)配藥劑的菌絲生長抑制率及毒性比率。
毒性比率小于0.75 時,表現(xiàn)為拮抗作用;毒性比率在0.75~1.25 時,表現(xiàn)為相加作用;毒性比率大于1.25 時,表現(xiàn)為增效作用。根據(jù)毒性比率初步篩選出最佳配比。
(3)混配殺菌劑聯(lián)合毒力測定。根據(jù)不同比例復(fù)配殺菌劑的毒力結(jié)果篩選出的最佳配比,對蘋果斑點落葉病菌分別取異菌脲與戊唑醇EC50值劑量比例為6∶4、7∶3、8∶2、9∶1,異菌脲與吡唑醚菌酯EC50值劑量比例為6∶4、7∶3、8∶2、9∶1各4 個比例作聯(lián)合毒力驗證,采用Wadley 法進(jìn)行評價[26]。
EC50(A)、EC50(B)分別代表混劑中A 藥劑和B 藥劑的EC50實測值;EC50(ob)、EC50(th)分別代表混劑的EC50實測值和理論值;PA、PB分別代表A 藥劑和B藥劑在混劑中的百分含量,單位為%;SR 代表增效系數(shù),SR>1.5 為增效作用,1.5≥SR≥0.5 為相加作用,SR<0.5 為拮抗作用。
1.3.2 田間藥效試驗
2020 年,在遼寧省興城市中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所溫泉試驗場蘋果園進(jìn)行田間藥效試驗。試驗園為平地,管理一般,蘋果品種為‘金冠’,行株距5 m×3 m,樹齡6 年,樹勢中庸,蘋果斑點落葉病常年發(fā)生。
試驗藥劑為500 g/L 異菌脲可濕性粉劑和430 g/L 戊唑醇懸浮劑的混合物(異菌脲與戊唑醇的質(zhì)量比為4∶1),濃度分別為3 000 倍液、4 000 倍液、5 000 倍液,對照藥劑為500 g/L 異菌脲懸浮劑1 500倍液和430 g/L 戊唑醇懸浮劑5 000 倍液,以清水處理為空白對照。試驗共設(shè)6 個處理,3 株蘋果樹為1 個試驗小區(qū),每個處理3 次重復(fù),共18 個小區(qū),隨機(jī)區(qū)組安排。用利農(nóng)手壓背負(fù)式噴霧器全樹噴霧,均勻噴灑。
葉片發(fā)病初期噴第1 次藥,噴藥前調(diào)查發(fā)病基數(shù),共施藥5 次,間隔7 d,最后1 次噴藥后7 d 調(diào)查防效。病葉分級標(biāo)準(zhǔn)參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)藥田間藥效試驗準(zhǔn)則》[27],每小區(qū)隨機(jī)選取10 個新梢,每個新梢自上而下調(diào)查全部葉片,記錄總?cè)~片數(shù)、各級病葉數(shù),計算病情指數(shù)和防治效果。對防效進(jìn)行方差分析(SPSS 統(tǒng)計軟件),采用鄧肯氏新復(fù)極差法(DMRT)檢驗藥劑平均防效的差異顯著性。
CK 為空白對照區(qū)施藥后病情指數(shù),PT 為藥劑處理區(qū)施藥后病情指數(shù)。
2.1.1 3 種殺菌劑對蘋果斑點落葉病菌的毒力
單劑毒力測定結(jié)果表明,異菌脲、戊唑醇和吡唑醚菌酯3 種單劑對蘋果斑點落葉病菌菌絲生長均有良好的抑制作用,對蘋果斑點落葉病菌的EC50值分別為0.678 6、2.762 7、7.933 1 mg/L(表1)。
表1 異菌脲、戊唑醇和吡唑醚菌酯對蘋果斑點落葉病菌的毒力
2.1.2 不同比例復(fù)配殺菌劑對蘋果斑點落葉病菌的毒力
復(fù)配劑毒力測定結(jié)果表明:異菌脲與戊唑醇EC50值劑量比例為6∶4、7∶3、8∶2 和9∶1 時,對蘋果斑點落葉病菌的毒性比率分別為1.35、1.45、1.50、1.41,表現(xiàn)為增效作用;比例為1∶9、2∶8、3∶7、4∶6 和5∶5 時,表現(xiàn)為相加作用。異菌脲與吡唑醚菌酯EC50值劑量比例為9∶1 時,對蘋果斑點落葉病菌的毒性比率為1.26,表現(xiàn)為增效作用;比例為3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3 和8∶2 時,均表現(xiàn)為相加作用(表2)。
表2 異菌脲與戊唑醇、吡唑醚菌酯不同復(fù)配比例對蘋果斑點落葉病菌的毒性比率
2.1.3 最佳配比對蘋果斑點落葉病菌的聯(lián)合毒力
結(jié)果表明,異菌脲和戊唑醇不同配比的混合物對蘋果斑點落葉病菌表現(xiàn)不同程度的抑制作用,異菌脲和戊唑醇EC50值劑量比例為8∶2(實際含量比為4∶1)的增效系數(shù)為1.57,表現(xiàn)為增效作用;比例6∶4、7∶3 和9∶1 配比混劑對蘋果斑點落葉病菌的增效系數(shù)分別為1.27、1.42、1.29,表現(xiàn)為相加作用(表3)。
異菌脲與吡唑醚菌酯EC50值劑量比例6∶4、7∶3、8∶2、9∶1 配比混劑對蘋果斑點落葉病菌的增效系數(shù)分別為1.09、1.12、1.14、1.41,均介于0.5~1.5 之間,表現(xiàn)為相加作用,其中比例9∶1 的增效系數(shù)明顯高于其他3 個配比(表3)。
表3 異菌脲與戊唑醇、吡唑醚菌酯不同復(fù)配比例對蘋果斑點落葉病菌的聯(lián)合毒力
田間試驗表明:異菌脲與戊唑醇的復(fù)配劑(質(zhì)量比4∶1)中,稀釋倍數(shù)3 000 的防效最高,為78.90%,顯著高于稀釋倍數(shù)4 000、5 000 的防效和單劑對照500 g/L 異菌脲可濕性粉劑1 500 倍液、430 g/L 戊唑醇懸浮劑5 000 倍液的防效;異菌脲與戊唑醇的復(fù)配劑(質(zhì)量比4∶1)稀釋倍數(shù)4 000 和5 000的防效分別為73.24%、70.77%,二者差異顯著,也均顯著高于500 g/L 異菌脲可濕性粉劑1 500 倍液、430 g/L 戊唑醇懸浮劑5 000 倍液的防效(表4)。
表4 異菌脲與戊唑醇復(fù)配劑對蘋果斑點落葉病菌的田間防治效果
長期、連續(xù)地使用單一的殺菌劑會導(dǎo)致單一作用位點的殺菌劑更快地產(chǎn)生抗藥性,防治成本較高,并且可能致使病害的流行發(fā)展、嚴(yán)重的農(nóng)作物損失,最終導(dǎo)致生產(chǎn)中常用殺菌劑的失效[28]。為降低蘋果斑點落葉病菌對常用殺菌劑產(chǎn)生抗性的風(fēng)險,擴(kuò)大防治譜及降低使用成本,利用現(xiàn)有農(nóng)藥進(jìn)行混配是有效途徑之一[29]。因此,本試驗對2 種作用機(jī)制不同的殺菌劑的混配進(jìn)行研究,旨在增加藥效,延緩抗藥性的發(fā)生。
室內(nèi)聯(lián)合毒力測定結(jié)果表明,異菌脲與吡唑醚菌酯復(fù)配在所測的4 個EC50值劑量比均對蘋果斑點落葉病菌表現(xiàn)出相加作用,EC50值劑量比例為9∶1(實際含量比為1∶1)的增效系數(shù)最大。異菌脲和戊唑醇EC50值劑量比為8∶2(實際含量比為4∶1)的混合物,對抑制蘋果斑點落葉病菌菌絲的生長表現(xiàn)出明顯增效作用。田間藥效試驗結(jié)果表明,異菌脲與戊唑醇復(fù)配質(zhì)量比4∶1 時,3 000~5 000 倍液的防效顯著高于500 g/L 異菌脲可濕性粉劑1 500 倍液和430 g/L 戊唑醇懸浮劑5 000 倍液的防效,有效成分含量也更低,由此證明這2 種農(nóng)藥具有混配的可行性。
同時,有報道稱吡唑醚菌酯與戊唑醇復(fù)配對葡萄炭疽病的防治呈現(xiàn)了明顯增效作用[30]。吡唑醚菌酯與異菌脲的復(fù)配對防治蘋果褐斑病菌也表現(xiàn)增效作用[31]。異菌脲與甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的復(fù)配與單劑相比增效明顯,且擴(kuò)大了殺菌譜[29]。本研究篩選了異菌脲與戊唑醇、異菌脲與吡唑醚菌酯復(fù)配增效比例,結(jié)果表明,異菌脲和戊唑醇以質(zhì)量比4∶1 復(fù)配時對蘋果斑點落葉病菌增效作用最高,對蘋果斑點落葉病的防效隨用藥濃度的增加而提高,推薦使用濃度3 000~4 000 倍液。