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氯氟醚菌唑和丙硫菌唑的抑菌活性及田间药效比较

时间:2024-05-22

贾云鹤 张扬 李宏伟 周飞 郑斐

摘要 [目的] 比较氯氟醚菌唑和丙硫菌唑的杀菌谱。[方法]室内生测试验(叶片法、菌丝生长速率法和盆栽法)和田间小区药效试验。[结果]与对照药剂相比,丙硫菌唑对大豆锈病菌、水稻纹枯病菌、小麦白粉病菌、小麦赤霉病菌、黄瓜白粉病菌和黄瓜炭疽病菌具有较好的室内活性,其EC90分别为0.647 1、7.088 4、9.600 7、30.617 1、34.021 7和39.110 1 mg/L,其中对小麦赤霉病菌、黄瓜炭疽病菌、黄瓜白粉病菌和大豆锈病菌的活性优于氯氟醚菌唑;氯氟醚菌唑对小麦白粉病菌、水稻纹枯病菌、大豆锈病菌、小麦赤霉病菌和黄瓜灰霉病菌具有较好的室内活性,EC90分别为3.210 6、3.536 1、24.498 2、46.005 2和52.074 3 mg/L。其中对小麦白粉病菌、水稻纹枯病菌和黄瓜灰霉病菌的活性优于丙硫菌唑。田间防效测定结果表明,480 g/L丙硫菌唑悬浮剂在135和200 g/hm2试验剂量下对小麦赤霉病的防效均优于同等施药剂量下10%氯氟醚菌唑悬浮剂的防效;480 g/L丙硫菌唑悬浮剂在150 mg/L剂量下对黄瓜白粉病的防效略优于同等剂量下10%氯氟醚菌唑可溶液剂的防效。[结论]氯氟醚菌唑和丙硫菌唑的杀菌谱存在差异,两者针对不同靶标的活性有较大差异。

关键词 氯氟醚菌唑;丙硫菌唑;抑菌活性;田间药效

中图分类号 S482.2  文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2023)14-0136-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.14.033

作者简介 贾云鹤(1995—),男,辽宁辽阳人,从事室内生物活性测定及田间应用研究。

氯氟醚菌唑和丙硫菌唑均归属于杀菌剂抗性行动委员会(FRAC)分类G1亚组,是甾醇生物合成c-14脱甲基化酶抑制剂(DMI),对植物体内麦角甾醇合成具有抑制作用。截至2020年6月,甾醇生物合成抑制剂G1亚组共包括37个农药品种,如戊唑醇、丙硫菌唑、氯氟醚菌唑等。

氯氟醚菌唑(mefentrifluconazole)是巴斯夫公司于2016年首次公布的三唑类杀菌剂[ 1]。氯氟醚菌唑分子结构中含有能够使其在酶作用位点更加紧密结合的异丙醇基团,此基团使氯氟醚菌唑能灵活从游离态自由旋转,与靶标结合成为结合态,在酶作用位点更紧密地结合,从而很好地减少病菌突变,延缓抗性的产生和发展[ 2]。氯氟醚菌唑具有广谱、高效、内吸、铲除和保护等作用,适用于玉米、谷物等大田作物,葡萄等经济作物以及特种作物等60多种作物[ 3]。目前氯氟醚菌唑已在中国、韩国、欧盟、澳大利亚、加拿大、美国等多个国家和组织展开登记[ 4]。

丙硫菌唑(prothioconazole)是由拜耳作物科学公司发现、开发和生产的三唑硫酮类杀菌剂,具有很好的内吸作用,对多种病害具有优异的保护、治疗和铲除活性,持效期长,对作物安全[ 5]。丙硫菌唑主要用于防治小麦、大麦、油菜、花生、水稻、豆类、甜菜和大田蔬菜等作物上的许多病害。丙硫菌唑几乎对所有麦类病害都有很好的防效,如小麦和大麦上的白粉病、纹枯病、颖枯病、叶斑病、锈病、菌核病、网斑病、云纹病、基腐病等;能有效防治油菜和花生田土传病害,如菌核病,以及主要叶面病害,如灰霉病、黑斑病、褐斑病、黑胫病、菌核病和锈病等[ 6];还用于防治白菜黑斑病等[ 7]。

笔者采用叶片法、菌丝生长速率法、盆栽法,比较了氯氟醚菌唑和丙硫菌唑对水稻纹枯病菌、小麦赤霉病菌、小麦白粉病菌、黄瓜霜霉病菌、黄瓜炭疽病菌、黄瓜白粉病菌、黄瓜靶斑病菌、黄瓜灰霉病菌和大豆锈病菌的室内活性,并针对小麦赤霉病和黄瓜白粉病2个靶标进行了2种药剂的田间防效比较,为2种药剂的进一步开发与应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试靶标

小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)、水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)、小麦白粉病菌(Blumeria graminis)由上海晓明检测技术服务有限公司提供;黄瓜霜霉病菌(Pseudoperonospora cubensis)、黄瓜炭疽病菌(Colletotrichum orbiculare)、黄瓜白粉病菌(Erysiphe cichoracearum)、黄瓜靶斑病菌(Corynespora cassiicola)、大豆锈病菌(Phakopsora pachyrhizi)、灰霉病菌(Botrytis cinerea)由沈阳中化农药化工研发有限公司生测中心提供。

1.2 供试药剂

1.2.1 室内试验药剂。96%氯氟醚菌唑原药、95%丙硫菌唑原药、100%氰烯菌酯原药、98%己唑醇原药、97%氟唑菌酰胺原药、99%氟唑菌酰羟胺原药,由上海晓明检测技术服务有限公司提供;95%代森锰锌原药、97%咪鲜胺原药、95%乙嘧酚原药、95%啶菌噁唑原药,由沈阳中化农药化工研发有限公司农药生测中心提供;43%氟菌·肟菌酯悬浮剂,由拜耳作物科学有限公司生产。

1.2.2田间试验药剂。480 g/L丙硫菌唑悬浮剂、10%氯氟醚菌唑悬浮剂,由南通泰禾化工股份有限公司提供;10%氯氟醚菌唑可溶液剂,由上海晓明检测技术服务有限公司提供;25%氰烯菌酯悬浮剂,由江苏省农药研究所股份有限公司生产;29%吡萘·嘧菌酯悬浮剂,由先正达南通作物保护有限公司生产。

1.3 试验方法

1.3.1 菌丝生长速率法(水稻纹枯病)。

称取适量原药,用N,N-二甲基甲酰胺溶解成10 000 mg/L母液,用無菌0.1%吐温80水稀释为7个浓度;取各浓度药剂各1 mL,分别与49 mL冷却至70 ℃左右的无菌PDA培养基混合摇匀,等量倒入3个直径9 cm的培养皿中,制成相应系列浓度的含药培养基;培养基冷却后接种直径5 mm的供试病原菌菌饼,置于28 ℃生化培养箱中黑暗培养;待空白对照菌丝长至6 cm以上时,采用十字交叉法,测量各处理菌落直径,计算抑制率。

菌丝生长抑制率=(空白对照菌落增长直径-药剂处理菌落增长直径)/空白对照菌落增长直径×100%

1.3.2 叶片法(小麦赤霉病)。

取3 mL 0.1%水琼脂分装至玻璃试管中待冷却后备用,将直径1 cm的小麦赤霉病菌菌饼菌丝面朝上接种至0.1%水琼脂试管中,25 ℃黑暗条件培养18 h左右;剪取适量一叶一心期小麦叶片,叶片长度7 cm左右,将剪好的小麦叶片置于各浓度药剂中浸泡20 s后取出晾干,将晾干药液的叶片分装至对应的试管中,每试管中8片叶,于25 ℃、12 h/12 h光暗培养5~6 d后进行调查,调查时以1%水琼脂面为起始点,用卡尺测量菌丝生长高度并计算菌丝生长抑制率。

菌丝生长抑制率= (空白对照菌丝生长高度-药剂处理菌丝生长高度)/空白对照菌丝生长高度×100%

1.3.3 盆栽法。选择温室培养的一叶一心期,间苗至每盆钵25株小麦苗,作为小麦白粉病的试验寄主植物;两叶期黄瓜苗作为黄瓜霜霉病、黄瓜白粉病、黄瓜炭疽病、黄瓜靶斑病的试验寄主植物;两叶期的大豆苗作为大豆锈病、大豆灰霉病的试验寄主植物;两叶期番茄苗作为番茄晚疫病的试验寄主植物。

准确称取原药,溶解于N,N-二甲基甲酰胺中,用0.1%吐温80水稀释成各浓度药剂。喷雾器采用喉头喷雾器,喷雾压力为0.3 MPa。处理后的试材自然阴干,24 h后接种病原菌。采用接种器分别将黄瓜霜霉病菌和番茄晚疫病菌孢子(囊)悬浮液(5×104~8×104个/mL),黄瓜炭疽病、黄瓜靶斑病、大豆锈病和大豆灰霉病病菌孢子悬浮液(5×106~8×106个/mL)喷雾于寄主植物上,移入人工气候室((24±2)℃,RH>90%,無光照),24 h后,移入温室正常管理。另将黄瓜白粉病菌孢子悬浮液(5×105~8×105个/mL)喷雾于寄主作物上,小麦白粉病菌孢子均匀抖至寄主植物上,置于温室正常管理。试验材料培养5~15 d,分别调查杀菌活性。

1.3.4 田间小区药效试验。

小麦赤霉病参照中华人民共和国行业标准NY/T 1464.15—2007《农药田间药效试验准则第15部分:杀菌剂防治小麦赤霉病》,于2020年在江苏省句容市后白镇二圣村进行,小麦品种为郑麦9023,扬花初期(4月6日)首次施药,间隔7 d(4月13日)第二次施药,共施药2次,用水量450 L/hm2,调查时间为第二次药后29 d(5月12日)。

黄瓜白粉病参照中华人民共和国国家标准GB/T 17980.30—2000《农药田间药效试验准则(一)杀菌剂防治黄瓜白粉病》,于2022年在浙江省绍兴市东浦镇行宫山村大棚内进行,5月24日首次施药,5月31日第二次施药,共施药2次。茎叶喷雾,以叶片湿润不滴水为宜。第二次药后7 d(6月7日)进行药效调查。

2 结果与分析

2.1 氯氟醚菌唑和丙硫菌唑对2种病原菌的菌丝生长抑制活性

氯氟醚菌唑对水稻纹枯病菌的EC90为3.536 1 mg/L,活性优于丙硫菌唑(EC907.088 4 mg/L),低于对照药剂己唑醇(EC901.452 6 mg/L)。氯氟醚菌唑对小麦赤霉病菌的EC90为46.005 2 mg/L,活性低于丙硫菌唑(EC90 30.617 1 mg/L),优于对照药剂氰烯菌酯(EC90 50.278 4 mg/L)(表1)。

2.2 氯氟醚菌唑和丙硫菌唑对7种病原菌的室内盆栽活性

由表2可知,氯氟醚菌唑对7种病害均有不同程度的室内活性,其中对小麦白粉病菌的活性最高,EC90为3.210 6 mg/L,活性优于对照药剂氟唑菌酰羟胺(EC90 5.423 0 mg/L);其次为大豆锈病菌、黄瓜灰霉病菌,EC90分别为24.498 2和52.074 3 mg/L,对大豆锈病菌的活性显著低于对照药剂氟唑菌酰胺(EC90 5.333 8 mg/L),对黄瓜灰霉病菌的活性(EC9052.074 3)与对照药剂啶菌恶唑相当(EC90 54.789 4 mg/L);对黄瓜白粉病菌、霜霉病菌、靶斑病菌和炭疽病菌的活性较差(EC90值大于100 mg/L)。

丙硫菌唑对大豆锈病菌的活性最高,EC90为0.647 1 mg/L,优于对照药剂氟唑菌酰胺的活性;其次为小麦白粉病菌、黄瓜白粉病菌和黄瓜炭疽病菌,EC90分别为9.600 7、34.021 7、39.110 1 mg/L,对小麦白粉病菌和黄瓜白粉病菌2个靶标的活性均低于对照药剂氟唑菌酰羟胺、乙嘧酚,对黄瓜炭疽病菌的活性优于对照药剂咪鲜胺(EC90 102.290 1 mg/L);丙硫菌唑对黄瓜灰霉病、靶斑病和霜霉病的活性较差(EC90大于100 mg/L)。

氯氟醚菌唑对小麦白粉病菌、黄瓜灰霉病菌的活性优于丙硫菌唑;丙硫菌唑对大豆锈病菌、黄瓜白粉病菌、黄瓜炭疽病菌的活性优于氯氟醚菌唑。

2.3 田间药效试验

2.3.1 小麦赤霉病田间药效试验。

试验剂量下,480 g/L丙硫菌唑悬浮剂对小麦赤霉病防效较优。在135 g/hm2剂量下,480 g/L丙硫菌唑悬浮剂防效为66.67%,优于10%氯氟醚菌唑悬浮剂135 g/hm2的防效(55.14%)。在200 g/hm2剂量下,480 g/L丙硫菌唑悬浮剂防效为86.05%,优于10%氯氟醚菌唑悬浮剂200 g/hm2的防效(72.64%),也优于对照药剂25%氰烯菌酯悬浮剂在750 g/hm2剂量下防效(73.75%)(表3)。丙硫菌唑田间试验结果与曹小俊等[ 8]的研究结果一致。

2.3.2 黄瓜白粉病田间药效试验。

氯氟醚菌唑和丙硫菌唑在试验剂量下对黄瓜白粉病均表现优异的防效。150 mg/L剂量下,480 g/L丙硫菌唑悬浮剂防效达98.11%,略优于10%氯氟醚菌唑可溶液剂的防效(92.35%),2种试验药剂与对照药剂29%吡萘·嘧菌酯悬浮剂的防效(95.26%)相当(表4)。

3 结论

丙硫菌唑对大豆锈病菌、水稻纹枯病菌、小麦白粉病菌、小麦赤霉病菌、黄瓜白粉病菌和黄瓜炭疽病菌具有较好的室

内活性,其EC90分别为0.647 1、7.088 4、9.600 7、30.617 1、34.021 7和39.110 1 mg/L,其中对黄瓜灰霉病菌、霜霉病菌和靶斑病菌的活性较差;氯氟醚菌唑对小麦白粉病菌、水稻纹枯病菌、大豆锈病菌、小麦赤霉病菌和黄瓜灰霉病菌具有较好的室内活性,EC90分别为3.210 6、3.536 1、24.498 2、46.005 2和52.074 3 mg/L,对黄瓜白粉病菌、靶斑病菌、霜霉病菌、炭疽病菌的活性较差。氯氟醚菌唑对水稻纹枯病菌、小麦白粉病菌、黄瓜灰霉病菌的活性高于丙硫菌唑,而丙硫菌唑对小麦赤霉病菌、大豆锈病菌、黄瓜白粉病菌、黄瓜炭疽病菌的活性优于氯氟醚菌唑。田间试验结果表明,480 g/L丙硫菌唑悬浮剂在135和200 g/hm2试验剂量下對小麦赤霉病的防效均优于同等施药剂量下10%氯氟醚菌唑悬浮剂的防效;480 g/L丙硫菌唑悬浮剂在150 mg/L剂量下对黄瓜白粉病的防效略优于同等剂量下10%氯氟醚菌唑可溶液剂的防效。

三唑类杀菌剂与三唑硫酮类杀菌剂分组相同,但氯氟醚菌唑所属的三唑类杀菌剂为1H-1,2,4-三唑结构单元,而丙硫菌唑所属的三唑硫酮类杀菌剂为1H-1,2,4-三唑硫酮结构单元,两类化合物结构单元不同[9],这可能是造成氯氟醚菌唑与丙硫菌唑杀菌谱存在较大差异的原因。三唑类杀菌剂品种最早于1976年上市,是人类自主开发苯并咪唑类杀菌剂后所开发的第2个里程碑式的杀菌剂类别,虽然产品类型较老,但市场仍期待有新的产品上市[10]。与此同时,病原菌抗药性问题也应得到关注,氯氟醚菌唑特别的分子结构或可在延缓抗性方面发挥作用。此外,与作用机制不同的杀菌剂交替或混配使用也可有效延缓抗性的产生与发展,并同时扩大药剂的防治范围。

参考文献

[1] 周子燕,李昌春,高同春,等.三唑类杀菌剂的研究进展[J].安徽农业科学,2008,36(27):11842-11844.

[2] 高士光,蔡旭阳,薛欢,等.新型异丙醇三唑类杀菌剂氯氟醚菌唑[J].世界农药,2021,43(5):29-35,56.

[3] 葛瀚麟,谢勇.氯氟醚菌唑的专利概况[J].世界农药,2021,43(6):21-26.

[4] 刘子琪,呼啸,袁龙飞,等.新型三唑类杀菌剂氯氟醚菌唑[J].农药,2021,60(3):211-214.

[5] 黄华树,柏亚罗.丙硫菌唑的全球市场与应用开发[J].现代农药,2017,16(6):45-51.

[6] 周飞,李宏伟,张扬,等.丙硫菌唑在6种病害上的应用研究[J].安徽农业科学,2020,50(14):134-138.

[7] 柏亚罗.拜耳霸道首席产品,丙硫菌唑专利已经到期[J].农药快讯,2017 (11):40-45.

[8] 曹小俊,丁海斌,王勇,等.丙硫菌唑防治小麦赤霉病效果试验[J].浙江农业科学,2021,62(2):368-369.

[9] 张静静.三唑类杀菌剂研究[J].生物化工,2019,5(6):126-128.

[10] 王佳韵,张一宾.全球三唑类杀菌剂的市场概况及发展趋势[J].农药,2017,56(2):86-87.

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