吳玉星 王亞嬌 韓森 栗秋生 孔令曉

摘要

為明確植物免疫誘抗劑6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與殺菌劑減量混用的增效作用，采用溫室盆栽和田間藥效試驗(yàn)相結(jié)合的方法，評(píng)價(jià)6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與2種化學(xué)殺菌劑減量混用對(duì)小麥白粉病的防治效果，并測(cè)定植物抗性相關(guān)酶活性等生理生化指標(biāo)。結(jié)果表明，單獨(dú)施用6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑的田間最高防治效果僅為36.76%，但與殺菌劑減量30%混用，能明顯提高戊唑醇和吡唑醚菌酯防效17.20～32.68百分點(diǎn)，恢復(fù)或優(yōu)于2種殺菌劑推薦劑量防治水平，并且施用6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑能提高小麥植株抗性相關(guān)防御酶超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶活性和游離脯氨酸的含量，降低丙二醛積累對(duì)小麥葉片細(xì)胞造成的損傷。因此，利用6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與戊唑醇和吡唑醚菌酯混用防治小麥白粉病，有明顯的協(xié)同增效作用，可降低2種殺菌劑施用量約30%。

關(guān)鍵詞

小麥白粉病;?植物免疫誘抗劑;?殺菌劑;?減施;?防御酶

中圖分類號(hào)：

S?435.121.46

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?B

DOI：?10.16688/j.zwbh.2022071

Application?of?oligosaccharinsplant?activator?protein?6%?WP?mixed?with?chemical?fungicide?to?control?wheat?powdery?mildew?for?the?purpose?of?reducing?the?pesticide?load

WU?Yuxing，?WANG?Yajiao，?HAN?Sen，?LI?Qiusheng，?KONG?Lingxiao*

（Plant?Protection?Institute，?Hebei?Academy?of?Agricultural?and?Forestry?Sciences，?Integrated?Pest?Management

Center?of?Hebei?Province，?Key?Laboratory?of?Integrated?Pest?Management?on?Crop?in?Northern?Region?of?North

China，?Ministry?of?Agriculture?and?Rural?Affairs，?Baoding?071000，?China）

Abstract

This?study?aims?to?clarify?synergistic?effect?of?the?mixed?use?of?oligosaccharinsplant?activator?protein?6%?WP?and?fungicides.?The?control?efficacy?was?measured?by?potted?plant?test?and?field?efficacy?trials，?respectively.?Also，?the?synergistic?mechanism?was?analyzed?using?physiological?and?biochemical?indicators?such?as?the?defense?enzyme?activity.?The?results?showed?that?the?highest?field?control?efficacy?was?36.76%?using?oligosaccharinsplant?activator?protein?6%?WP?alone.?However，?the?control?efficacy?of?30%?reduction?of?tebuconazole?and?pyraclostrobin?can?increase?17.20-32.68?percentage?points?by?mixing?of?oligosaccharinsplant?activator?protein?6%?WP?compared?to?fungicides?alone?with?30%?reduction，?which?equated?with?the?recommended?dosage.?The?activities?of?protective?enzymes?like?superoxide?dismutase，?peroxidase?and?catalase?increased?after?spraying?oligosaccharinsplant?activator?protein?6%?WP.?The?content?of?proline?increased?to?resist?pathogen?infection.?The?accumulation?of?malondialdehyde?reduced?to?relieve?the?damage?the?cells?of?wheat?leave.?Therefore，?oligosaccharinsplant?activator?protein?6%?WP?can?reduce?dosage?of?tebuconazole?and?pyraclostrobin?at?30%?in?control?of?wheat?powdery?mildew.

Key?words

wheat?powdery?mildew;?plant?immune?inducer;?fungicide;?reduced?application;?defense?enzyme

由禾本科布氏白粉菌Blumeria?graminis?DC.?f.sp.?tritici引起的小麥白粉病是一種世界性氣傳真菌病害，具有發(fā)生迅速、流行面積大、傳播距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，在我國(guó)華北、西北等小麥種植區(qū)，由于種植密度增加、灌溉方式改變及氣候環(huán)境的變化，加之品種抗性普遍較低，小麥白粉病日趨嚴(yán)重［12］。而白粉菌遺傳變異速度快，容易導(dǎo)致小麥品種喪失抗病性［3］，故藥劑防治在生產(chǎn)中仍發(fā)揮著重要作用，多種類型的殺菌劑已被應(yīng)用于防治小麥白粉病，主要以三唑酮、戊唑醇等三唑類藥劑和吡唑醚菌酯、多菌靈等單劑及復(fù)配劑為主［4］，然而，傳統(tǒng)化學(xué)殺菌劑的某些局限性，例如殘留、抗藥性風(fēng)險(xiǎn)及環(huán)境和生態(tài)等問(wèn)題卻逐漸增加，通過(guò)藥劑輪換或增效劑與常規(guī)殺菌劑組合以減少其對(duì)環(huán)境的影響并延緩抗藥性的發(fā)展是一種更為主動(dòng)、經(jīng)濟(jì)有效的防治手段。

植物免疫誘抗劑可通過(guò)激活植物的免疫系統(tǒng)而提高農(nóng)作物抗性并有效防控農(nóng)作物病害，6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑（阿泰靈）是我國(guó)自主研發(fā)的植物免疫蛋白制劑，是誘導(dǎo)活性氧、防御相關(guān)基因表達(dá)的重要調(diào)節(jié)劑［5］。環(huán)境評(píng)估證實(shí)，該誘抗劑無(wú)毒且環(huán)保，對(duì)人類或其他動(dòng)物無(wú)安全問(wèn)題［6］。這種新型植物免疫蛋白制劑可以控制多種作物病毒病害，對(duì)番茄黃化卷曲病毒病的防治效果為90.21%［7］，對(duì)蘋果銹果類病毒引起的‘富士蘋果花臉病或銹果病防效達(dá)到91.7%［8］;防治水稻黑條矮縮病的效果達(dá)到60%～70%，水稻增產(chǎn)7%～12%［9］。近年來(lái)，6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑也成為防治油菜白粉病和菌核病、草莓灰霉病、水稻紋枯病、葡萄霜霉病、馬鈴薯早晚疫病等多種真菌病害或卵菌病害的重要生物制劑［1014］。在小麥生產(chǎn)過(guò)程中，6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑噴霧處理小麥幼苗后，過(guò)氧化物酶（peroxidase，?POD）、超氧化物歧化酶（superoxide?dismutase，?SOD）和過(guò)氧化氫酶（catalase，?CAT）等抗性相關(guān)防御酶活性提高，抗病相關(guān)基因上調(diào)表達(dá)，在田間返青期、拔節(jié)期和揚(yáng)花期噴霧處理對(duì)小麥紋枯病、白粉病和葉銹病3種病害的防治效果達(dá)到29.3%～64.9%［15］，但此防效還不足以抑制病害的發(fā)生和傳播。因此，本研究以防治小麥白粉病常規(guī)殺菌劑戊唑醇和吡唑醚菌酯為基礎(chǔ)，減量配施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑，通過(guò)溫室生物測(cè)定和田間藥效試驗(yàn)，明確6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與這2種殺菌劑的協(xié)同增效作用，并通過(guò)測(cè)定小麥植株抗性酶活性和脯氨酸（proline，?Pro）、丙二醛（malondialdehyde，?MDA）含量等生理生化指標(biāo)探究增效機(jī)制，為化學(xué)殺菌劑減量施用及延緩抗藥性產(chǎn)生提供理論和技術(shù)支撐。

1?材料與方法

1.1?材料

1.1.1?供試藥劑

6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑（WP），河北中保綠農(nóng)作物科技有限公司生產(chǎn);430?g/L戊唑醇懸浮劑（SC），拜耳作物科學(xué)（中國(guó)）有限公司生產(chǎn);25%吡唑醚菌酯懸浮劑（SC），滄州志誠(chéng)有機(jī)生物科技有限公司。

1.1.2?植物材料及菌株

小麥品種為‘石新828，中感品種。菌株采自本區(qū)流行菌系，由河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所保存。

1.2?方法

1.2.1?溫室防效測(cè)定

溫室防效試驗(yàn)在河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所智能溫室進(jìn)行，方法參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)藥室內(nèi)生物測(cè)定準(zhǔn)則防治小麥白粉病試驗(yàn)盆栽法》，試驗(yàn)設(shè)8個(gè)處理：6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑67.5?g/hm2（有效成分用量，下同）（T1）、430?g/L戊唑醇懸浮劑64.5?g/hm2+6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑67.5?g/hm2（T2）、430?g/L戊唑醇懸浮劑64.5?g/hm2（T3）、430?g/L戊唑醇懸浮劑96.75?g/hm2（T4）、25%吡唑醚菌酯懸浮劑93.75?g/hm2+6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑67.5?g/hm2（T5）、25%吡唑醚菌酯懸浮劑93.75?g/hm2（T6）、25%吡唑醚菌酯懸浮劑131.25?g/hm2（T7）、清水對(duì)照（CK）。采用盆栽法，將小麥種子播種于溫室15?cm直徑營(yíng)養(yǎng)缽中，土壤采用滅菌田土，溫度22℃～25℃，光暗各12?h交替培養(yǎng)，待幼苗長(zhǎng)至2～3葉期，噴施各處理藥劑和清水對(duì)照，4次重復(fù)，每重復(fù)30株幼苗，每處理噴水量10?mL，自然晾干，藥劑處理后24?h采用抖粉法接種新鮮的白粉菌，待空白對(duì)照充分發(fā)病后按下列分級(jí)方法進(jìn)行藥效調(diào)查：0級(jí)：未發(fā)病;1?級(jí)：病斑面積占整片葉面積的6%以下;3?級(jí)：病斑面積占整片葉面積的6%～15%;5級(jí)：病斑面積占整片葉面積的16%～25%;7?級(jí)：病斑面積占整片葉面積的26%～50%;9?級(jí)：病斑面積占整片葉面積的50%以上;根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，按下列公式計(jì)算病情指數(shù)和防治效果。

病情指數(shù)=∑（各級(jí)病葉數(shù)×相對(duì)級(jí)值數(shù)）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×9）×100;

防治效果=（空白對(duì)照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù)）/空白對(duì)照區(qū)病情指數(shù)×100%。

1.2.2?抗性相關(guān)生理生化指標(biāo)測(cè)定

按1.2.1中T1、T2、T3、CK處理，接種病原菌后0、1、3、5、7?d分別取接種葉片，并置于-80?℃冰箱保存，用于防御酶活性測(cè)定，采用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定丙二醛（MDA）含量［16］;磺基水楊酸法測(cè)定脯氨酸（Pro）含量;氮藍(lán)四唑的光還原法測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）活性;愈創(chuàng)木酚氧化法測(cè)定過(guò)氧化物酶（POD）活性;H2O2還原法測(cè)定過(guò)氧化氫酶（CAT）活性［17］。

1.2.3?田間藥效試驗(yàn)

田間藥效試驗(yàn)在河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（一）殺菌劑防治禾谷類白粉病》，試驗(yàn)按1.2.1小節(jié)設(shè)8個(gè)處理，每處理4次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。2020年在小麥抽穗期4月28日（小麥白粉病發(fā)病初期）開(kāi)始施藥，灌漿期5月9日再噴施1次，共2次;2021年4月28日和5月10日各噴1次，共2次。施藥當(dāng)天無(wú)降雨，最高氣溫22～24℃，風(fēng)力1～2級(jí)，適宜施藥。2020年最后一次用藥后14?d（5月23日），2021年最后一次用藥后16?d（5月26日）進(jìn)行藥后的藥效調(diào)查，每小區(qū)對(duì)角線固定五點(diǎn)取樣，每點(diǎn)調(diào)查0.25?m2植株，每株調(diào)查旗葉及旗葉下第一片葉，按1.2.1小節(jié)中葉片病情分級(jí)方法計(jì)算田間病情指數(shù)及防治效果。

1.2.4?統(tǒng)計(jì)分析方法

利用SPSS?20.0軟件進(jìn)行方差分析，鄧肯氏新復(fù)極差（DMRT）法進(jìn)行顯著性測(cè)定。

2?結(jié)果與分析

2.1?6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與戊唑醇和吡唑醚菌酯混用對(duì)小麥白粉病的溫室防治效果

各處理苗期接種防效調(diào)查結(jié)果表明，單獨(dú)使用6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑67.5?g/hm2對(duì)小麥白粉病防效較低，2種殺菌劑推薦劑量430?g/L戊唑醇懸浮劑96.75?g/hm2和25%吡唑醚菌酯懸浮劑131.25?g/hm2防治效果可達(dá)93.05%和88.80%，但減量30%以后的防效分別下降到66.17%和59.36%，減量配施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑67.5?g/hm2能明顯提高殺菌劑防效到89.75%和91.55%，分別提高了23.58百分點(diǎn)和32.19百分點(diǎn)，與各自殺菌劑推薦劑量防效無(wú)顯著差異（表1）。因此，6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑配施殺菌劑戊唑醇和吡唑醚菌酯，可明顯提高殺菌劑的防效，在2種殺菌劑減量30%情況下能增效到推薦劑量防效水平。

2.2?6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與戊唑醇混用對(duì)小麥防御酶活性影響

小麥接種白粉菌后，噴施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑67.5?g/hm2（T1）、6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑67.5?g/hm2+430?g/L戊唑醇懸浮劑64.5?g/hm2（T2）、430?g/L戊唑醇懸浮劑64.5?g/hm2（T3）3個(gè)處理的SOD、POD和CAT?3種保護(hù)酶均呈上升趨勢(shì)。接種1?d后，T1和T2兩處理的POD和CAT活性急劇增加，并明顯高于對(duì)照及單獨(dú)施用430?g/L戊唑醇懸浮劑64.5?g/hm2（T3）處理;接種3?d后，T1和T2的3種防御酶活性能穩(wěn)定保持到接種后5?d;第7天，T1處理的SOD活性和CAT活性明顯下降，但仍明顯高于對(duì)照及單獨(dú)施用戊唑醇處理;噴施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑的兩處理T1和T2間SOD和CAT酶活性在各時(shí)間點(diǎn)無(wú)明顯差異，單獨(dú)施用戊唑醇處理（T3）在接種后第3天開(kāi)始，SOD酶活性明顯低于空白對(duì)照，可能由于在殺菌劑作用下，病原菌在植株體內(nèi)增殖受到抑制，導(dǎo)致植物抗性反應(yīng)有所減弱。總之，小麥?zhǔn)艿讲≡秩竞螅烙富钚悦黠@提高，噴施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑后防御酶活性提高快，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，說(shuō)明6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑可以激活小麥防御酶系，提高抵抗白粉病菌侵染的能力，單獨(dú)施用殺菌劑處理可抑制病菌在植株體內(nèi)增殖，因此，防御酶活性變化相對(duì)較小。

2.3?6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與戊唑醇混用對(duì)小麥Pro和MDA含量的影響

小麥葉片脯氨酸（Pro）含量是植物抗逆性的重要指標(biāo)。接種后第1天各處理間Pro含量沒(méi)有明顯差異，到第3天和第5天時(shí)，3種噴藥處理脯氨酸含量高于清水對(duì)照處理，在接種第7天，噴施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑67.5?g/hm2處理（T1）和6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑67.5?g/hm2與430?g/L戊唑醇懸浮劑64.5?g/hm2混用（T2）兩種處理Pro含量下降，與清水對(duì)照和單獨(dú)噴施430?g/L戊唑醇懸浮劑64.5?g/hm2（T3）處理相同，說(shuō)明噴施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑和戊唑醇處理后，可明顯提高小麥葉片Pro含量。

測(cè)定接種后小麥葉片丙二醛（MDA）含量發(fā)現(xiàn)，各處理MDA都呈上升趨勢(shì)，所有測(cè)定的時(shí)間點(diǎn)MDA含量由高到低排序均為CK、T1、T3、T2，說(shuō)明施用6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與殺菌劑配合施用，能降低MDA積累對(duì)小麥葉片細(xì)胞造成的損傷，具有明顯協(xié)同增效作用。

2.4?6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與戊唑醇和吡唑醚菌酯混用對(duì)小麥白粉病的田間防治效果

2020年田間試驗(yàn)結(jié)果顯示，在小麥白粉病發(fā)病初期單獨(dú)噴施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑效果不理想，不能有效控制小麥白粉病發(fā)生和流行;單獨(dú)噴施2種殺菌劑推薦劑量430?g/L戊唑醇懸浮劑96.75?g/hm2和25%吡唑醚菌酯懸浮劑131.25?g/hm2的防治效果分別為76.08%和77.83%，可以控制白粉病的發(fā)生和蔓延;但減量30%施用，防治效果急劇下降，此時(shí)，與6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑混用，防治效果可增加32.68百分點(diǎn)和24.41百分點(diǎn)，明顯好于2種殺菌劑推薦劑量的防效。

2021年田間試驗(yàn)結(jié)果顯示，單獨(dú)噴施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑防效可達(dá)36.76%，但顯著低于其他藥劑處理，單獨(dú)噴施殺菌劑430?g/L戊唑醇懸浮劑和25%吡唑醚菌酯懸浮劑的推薦劑量防治效果均在80%以上，減量30%施用防效下降到60.50%和63.98%，2種殺菌劑減量情況下與6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑混用，防治效果分別提高21.27百分點(diǎn)和17.20百分點(diǎn)，恢復(fù)到殺菌劑推薦劑量的防效水平。2年的田間試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

3?結(jié)論與討論

在植物病害防治中，大多依賴化學(xué)殺菌劑，以期能夠快速全面殺死病菌，然而，由于化學(xué)殺菌劑的長(zhǎng)期和過(guò)量施用帶來(lái)的病原菌抗藥性、農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染等問(wèn)題，逐漸制約了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展［18］。植物免疫誘導(dǎo)劑能增強(qiáng)植物自身抗性，減輕病害發(fā)生，降低農(nóng)藥使用量，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)戰(zhàn)略目標(biāo)的有效措施之一［19］。6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑是在我國(guó)首次登記的植物免疫蛋白抑制劑，通過(guò)激活植物天然免疫系統(tǒng)而增強(qiáng)植物基礎(chǔ)抗性，減少或減輕多種植物病害的發(fā)生與發(fā)展，同時(shí)能保障植物健康生長(zhǎng)，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的綠色植保產(chǎn)品［6］。本研究結(jié)果表明，植物免疫誘抗劑6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑在防治小麥白粉病過(guò)程中，雖然單獨(dú)施用不能有效控制病害發(fā)生和蔓延，但與殺菌劑混用能明顯提高殺菌劑防效，有效降低殺菌劑使用量。施用6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑能提高小麥植株防御相關(guān)酶SOD、POD和CAT活性，提高植株體內(nèi)Pro的含量以抵抗病菌的侵染，并且能有效降低MDA積累對(duì)小麥葉片細(xì)胞造成的損傷，這與盛世英等［15］的研究結(jié)果基本一致，但本研究是在6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與殺菌劑戊唑醇混合，并且在接種白粉病菌之后測(cè)定相關(guān)生理生化指標(biāo)，植物抗性酶活性持續(xù)升高，可持續(xù)3～5?d，可能是由于在有病原菌參與下，6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑對(duì)植物抗性具有更持久的誘導(dǎo)效果，但在殺菌劑作用下，病原菌在植株體內(nèi)增殖受到抑制，因此，植物抗性反應(yīng)有所減弱?？傊?，溫室與田間防治效果均表明，6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑不適合單獨(dú)用于防治小麥白粉病，與殺菌劑混用具有明顯增效作用，提高殺菌劑防效，既可有效控制病害發(fā)生，又可降低化學(xué)農(nóng)藥使用劑量，延緩病菌抗藥性的發(fā)生和環(huán)境污染。

對(duì)于植物誘抗劑與殺菌劑聯(lián)合應(yīng)用，已有研究表明，在桃卷葉病的防治研究中，聚β羥基丁酸、花生四烯酸乙酯和殼聚糖乳酸與戊菌唑、醚菌酯等殺菌劑推薦劑量減半混用，能使殺菌劑增效到推薦劑量防效水平，有效控制病害發(fā)生，且能增產(chǎn)23%～60%［20］。在小麥赤霉病的防治中，應(yīng)用430?g/L戊唑醇懸浮劑、25%咪鮮胺乳油和50%多菌靈可濕性粉劑等3種殺菌劑減量20%分別與寡糖·鏈蛋白、大黃素甲醚和愛(ài)諾森混用具有明顯的增效作用，防效可以提高到常量水平［21］。本研究結(jié)果進(jìn)一步表明，利用6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與戊唑醇和吡唑醚菌酯混用防治小麥白粉病，可降低殺菌劑施用量約30%，為植物誘抗劑與殺菌劑聯(lián)合應(yīng)用，加快植物誘抗劑應(yīng)用進(jìn)程提供了理論依據(jù)。

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