杀菌剂对甘肃省荞麦主要病原菌的室内毒力测定

苟一丹，陈泰祥，齐杨菊，王莉花，李春杰,3

（1.草地农业生态系统国家重点实验室 / 兰州大学草地农业科技学院, 甘肃 兰州 730020；2.云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所, 云南 昆明 650000；3.中国林业科学研究院国家林业和草原局草原研究中心, 北京 100091）

荞麦(Fagopyrum esculentum)属蓼科荞麦属一年生草本植物。营养非常丰富，脂肪含量较低，除含有常见的糖类、蛋白质、膳食纤维和维生素以外，还含有丰富的赖氨酸、色氨酸、矿物质、生育酚、黄酮和芦丁等抗氧化剂，有很好的保健作用，是药食同源、营养丰富的粮食作物，也是一种重要的饲草资源[1-2]。具有耐贫瘠、生育期短、生长迅速和适应性强等特点。我国西南地区是荞麦的起源中心，世界各地均有荞麦的种植。荞麦在我国具有悠久的栽培历史，栽培面积和产量位居世界第二，年种植面积100万hm2，年产量约75 万～100 万t，仅低于俄罗斯。栽培品种主要有甜荞和苦荞，此外，野生种质资源也非常丰富。荞麦在我国的四川、湖南、陕西、内蒙和甘肃等地均有种植[2]。近年来，随着国家“粮改饲”的实施政策，鼓励开展种植和养殖相结合，将经济作物、粮食作物的二元结构调整为经济作物、粮食作物和饲料作物的三元结构。具有优良牧草潜力的荞麦受到了前所未有的重视，种植面积逐年增长。随着种植面积的增加，病害的发生严重影响了荞麦的产量和品质。国外已报道的引起荞麦病害的病原菌有Acremoniella atra，Bipolaris sorokiniana，Alternariaspp.，Botrytis cinerea，Colletotrichum gloeosporioides，Corticium centrifugum，Didymella rhei，Drechsleraspp.，Erysiphespp.，Fusariumspp.，Phomasp.，Phomopsis fagopyri，Pucciniaspp.，Pythium helicoides(Phytopythium helicoides)，Ramulariaspp.，Rhizoctoniaspp.，Septoria polygonicola，Stemphylium allii和Ustilago nepalensis(Microbotryum nepalense)等至少42 属的病原菌[3-10]。中国已报道的病原菌有Alternariaspp.，Botrytis cinerea，Cercospora fagopyri，Corticium centrifugum，Didymella rhei，Erysiphe polygoni，Melanopsichium pennsylvanicum，Peronospora ducometi，Rhizoctonia solani，Sphacelotheca fagopyri和Ustilago nepalensis等至少11 属的病原菌[11]。

甘肃省是我国荞麦主产区，当地群众总结出了丰富的耕作经验，传统种植方式和科学种植方式相结合，使得甘肃荞麦闻名全国。甘肃省会宁县、环县等地素有“小杂粮之乡”的美称。近年来，随着人民对健康、绿色杂粮需求量的增大，当地政府把荞麦等杂粮作为优势产业重点培育，扩大了种植规模，但病害的发生面积也逐年增大，使荞麦产业的发展受到严重威胁。甘肃省荞麦病害主要有链格孢叶斑病(Alternaria alternata)、葡萄孢灰霉病(Botrytis cinerea)、葡萄孢斑点病(Botrytis polygoni)、离蠕孢叶枯病(Bipolaris zeae)、轮斑病(Didymella rhei)和匍柄霉褐斑病(Stemphylium vesicarium)等[12]。种植抗病或耐病品种是防控病害最经济有效的措施，在病害可持续管理体系中居于核心和主导地位，但目前甘肃省可供大面积种植的荞麦抗病品种较少。在病害大面积流行爆发时，化学防治仍然是最经济高效的防治手段。生产中对荞麦病害的防治主要采用播前拌种结合发病初期喷施杀菌剂。如：分别选用50%多菌灵、70%敌克松、4%五氯硝基苯和80%乙蒜素播前浸种来防治立枯病、霜霉病、轮纹病和白霉病。发病初期喷施65%代森锌或20%甲基立枯磷防治立枯病，喷施80%代森锌或69%烯酰吗·锰锌防治霜霉病，喷施36%甲基硫菌灵或80%代森锰锌防治轮纹病，喷施75%百菌清或70%甲基硫菌灵防治白霉病[13]。在荞麦种植过程中，出现的病害种类较多，需结合具体病害，采取针对性的措施加以防治，以达到降本增收的目的。但多数病害的防治措施还未见研究报道。

随着生态文明建设的大力宣传，人们的绿色环保意识逐渐增强，化学杀菌剂也趋向于向环境友好型、低毒、低残留的特性发展。合理、安全地利用环境友好型杀菌剂才能更好地发挥药效，最大限度地抑制病害发展。杀菌剂室内毒力测定法在一定程度上可以减少其他环境因素对杀菌剂抑菌功能的影响，将杀菌剂与其靶标病原菌直接接触，可直观明了地观测杀菌剂对病原菌的抑制作用，以计算药剂有效抑制中浓度，为实际生产中使用合理的浓度、更好地发挥药剂的药效、避免用药过度以污染环境提供实践指导。室内毒力测定常为大面积病害防治提供基础数据。本研究选用了6种高效低毒的杀菌剂对甘肃陇东地区荞麦主要病原进行了室内毒力测定，旨在筛选荞麦主要病害的高效杀菌剂，以期为陇东地区荞麦病害的防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

本研究供试病原菌有以下6 种，分别为链格孢叶斑病菌菌株qyj-A10、葡萄孢灰霉病菌(Botrytis cinerea)菌株A2、葡萄孢斑点病菌(Botrytis polygoni)菌株HGR-89、离蠕孢叶枯病菌(Bipolaris zeae)菌株qyj-5A、轮斑病菌(Didymella rhei)菌株A9 和匍柄霉褐斑病菌(Stemphylium vesicarium)菌株B1。以上病原菌均采集自甘肃省陇东地区，由兰州大学草地农业科技学院草地保护研究所提供。

1.2 供试材料

选用7 种高效、广谱、低毒的杀菌剂，分别为三唑类与咪唑类复配杀菌剂苯甲·咪鲜胺，内吸性三唑类杀菌剂丙环唑，保护性含锌杀菌剂代森锰锌，新型烟酰胺类内吸性杀菌剂啶酰菌胺，广谱性杀菌剂多菌灵，苯氨基嘧啶类杀菌剂嘧霉胺和二甲酰亚胺类杀菌剂异菌脲(表1)。

表1 供试杀菌剂Table 1 Fungicide information

1.3 研究方法

根据各杀菌剂的推荐使用浓度和预试验结果，每种杀菌剂设置 5 个浓度梯度(表2)。无菌条件下称取杀菌剂加入无菌水配制成母液，母液逐级稀释而后添加至约55 ℃的 PDA 培养基中，充分振荡混匀后快速倒入无菌培养皿中，制成含有不同浓度杀菌剂的 PDA 平板，以添加等量无菌水的 PDA 平板作对照。

表2 供试杀菌剂的稀释浓度Table 2 Diluted concentration of test fungicide

杀菌剂对病原菌的抑制作用测定方法采用菌丝生长速率法。取4 ℃保存的荞麦病菌接种于PDA平板，25 ℃条件下活化一周后，打孔器取直径为5 mm的菌饼接种于含药培养基和空白对照平板中央，每处理重复3 皿。25 ℃恒温培养，空白对照的菌落生长至培养皿直径的2/3 时，测量菌落直径，按以下公式计算不同质量浓度药剂对各菌株菌丝生长的抑制率[3]。

抑制率 = [(CK 菌落直径 - 处理菌落直径) /(CK 菌落直径 - 0.5)] × 100%。

根据菌丝生长抑制率计算各杀菌剂的抑制中浓度EC50(half maximal effective concentration)值。数据处理选用DPS 7.0 软件。

2 结果与分析

2.1 杀菌剂对链格孢叶斑病菌的抑制作用

7 种供试杀菌剂对荞麦链格孢叶斑病的抑制作用测定结果(表3)显示，杀菌剂对病原菌均有抑制作用。其中两种杀菌剂40%嘧霉胺和80%代森锰锌的抑菌效果较好，其 EC50均小于0.1 mg·L-1，分别为0.054 4 和0.030 4 mg·L-1。50%异菌脲、50%啶酰菌胺、25%丙环唑EC50均大于1 mg·L-1，其 EC50分 别 为1.594 8、2.219 9 和1.670 9 mg·L-1。供 试 的7 种杀菌剂对荞麦链格孢叶斑病的抑制作用效果表现为代森锰锌 ＞ 嘧霉胺 ＞ 多菌灵 ＞ 苯甲·咪鲜胺 ＞异菌脲 ＞ 丙环唑 ＞ 啶酰菌胺。

表3 供试杀菌剂对链格孢叶斑病菌抑制作用的回归方程及EC50Table 3 Regression equation and EC50 of tested fungicides on mycelial growth of Alternaria alternata

2.2 杀菌剂对葡萄孢灰霉病菌的抑制作用

7 种杀菌剂对葡萄孢灰霉病病原菌均有抑制作用(表4)，其中有两种杀菌剂，80%代森锰锌和80%多菌灵对荞麦灰霉病的抑制作用较好， EC50均小于0.1 mg· L-1， 分 别 为0.086 4 和0.04 90 mg· L-1。而50%啶酰菌胺的抑制效果最差，EC50值为2.337 9 mg·L-1，其次为25%丙环唑，EC50为 1.714 7 mg·L-1。7 种杀菌剂对荞麦灰霉病抑制作用从强到弱表现为多菌灵 ＞ 代森锰锌 ＞ 嘧霉胺 ＞ 苯甲·咪鲜胺 ＞ 异菌脲 ＞ 丙环唑 ＞ 啶酰菌胺。

表4 供试杀菌剂对葡萄孢灰霉病菌抑制作用的回归方程及 EC50Table 4 Regression equation and EC50 of tested fungicides on mycelial growth of Botrytis cinerea

2.3 杀菌剂对葡萄孢斑点病菌的抑制作用

杀菌剂对荞麦斑点病的室内毒力测定结果表明，7 种杀菌剂对病原菌均有抑制作用(表5)，其中有 3 种杀菌剂对荞麦蓼葡萄孢斑点病菌的抑制作用较好，EC50均小于0.1 mg·L-1，分别为80%代森锰锌，EC50为 0.052 5 mg·L-1；20%苯 甲·咪 鲜 胺，EC50为0.053 1 mg·L-1；40%嘧霉胺，EC50为0.082 7 mg·L-1。而25%丙环唑的抑制作用相对较差，EC50为0.550 5 mg·L-1。供试的7 种杀菌剂对葡萄孢斑点病菌的抑制作用从强到弱的顺序表现为代森锰锌 ＞ 苯甲·咪鲜胺 ＞ 嘧霉胺 ＞ 多菌灵 ＞ 啶酰菌胺 ＞ 异菌脲 ＞ 丙环唑。

表5 杀菌剂对葡萄孢斑点病菌抑制作用的回归方程及EC50 Table 5 Regression equation and EC50 of tested fungicides on mycelial growth of Botrytis polygoni

2.4 杀菌剂对离蠕孢叶枯病菌的抑制作用

供试杀菌剂对离蠕孢叶枯病的抑制作用测定结果表明，20%苯甲·咪鲜胺抑制效果最好，EC50为0.041 8 mg·L-1；其次为40%嘧霉胺和80%多菌灵，EC50分别为0.092 5 和0.081 1 mg·L-1。80%代森锰锌、50%异菌脲和50%啶酰菌胺抑菌效果稍差，EC50值分别为0.132 0、0.470 9 和0.521 3 mg·L-1。25%丙环唑的抑菌效果最差，EC50值为 0.550 5 mg·L-1(表6)。供试的7 种杀菌剂对离蠕孢叶枯病生长的抑制作用从强到弱表现为苯甲·咪鲜胺 ＞ 多菌灵 ＞嘧霉胺 ＞ 代森锰锌 ＞ 异菌脲 ＞ 啶酰菌胺 ＞ 丙环唑。

表6 7 种供试杀菌剂对离蠕孢叶枯病菌抑制作用的回归方程及EC50Table 6 Regression equation and EC50 of tested fungicides on mycelial growth of Bipolaris zeae

2.5 杀菌剂对轮斑病菌的抑制作用

供试杀菌剂对荞麦轮斑病菌抑制作用的测定结果表明，40%嘧霉胺对荞麦轮斑病菌的抑制作用效果 较 好(表7)，其EC50小 于0.1 mg·L-1，为0.068 4 mg·L-1。其次为80 %代森锰锌、20%苯甲·咪鲜胺、80%多菌灵和50%啶酰菌胺EC50分别为0.104 5、0.114 2、0.155 0 和0.195 4 mg·L-1。50%异菌脲和25%丙环唑抑制效果相对较差，EC50分别为1.031 3 和6.116 0 mg·L-1。供试的7 种杀菌剂对荞麦轮斑病菌的抑制作用效果由强到弱表现为嘧霉胺 ＞ 代森锰锌 ＞ 苯甲·咪鲜胺 ＞ 多菌灵 ＞ 啶酰菌胺 ＞ 异菌脲 ＞丙环唑。

表7 供试杀菌剂对轮斑病菌抑制作用的回归方程及EC50Table 7 Regression equation and EC50 of tested fungicides on mycelial growth of Didymella rhei

2.6 杀菌剂对匍柄霉褐斑病菌的抑制作用

供试杀菌剂对荞麦匍柄霉褐斑病的室内毒力测定结果表明，80%代森锰锌和80%多菌灵对荞麦匍柄霉褐斑病的抑制作用较好(表8)，EC50分别为0.010 5 和0.019 1 mg·L-1。其 次 为20%苯 甲·咪 鲜胺、50%啶酰菌胺，EC50为0.055 6 和0.093 4 mg·L-1。50%异菌脲、40%嘧霉胺和25%丙环唑的抑制作用相对较差，EC50均大于0.1 mg·L-1。供试的7 种杀菌剂对荞麦匍柄霉褐斑病的抑制作用由强到弱表现为代森锰锌 ＞ 多菌灵 ＞ 苯甲·咪鲜胺 ＞ 啶酰菌胺 ＞ 嘧霉胺 ＞ 异菌脲 ＞ 丙环唑。

表8 7 种供试杀菌剂对匍柄霉褐斑病菌抑制作用的回归方程及EC50Table 8 Regression equation and EC50 of tested fungicides on mycelial growth of Stemphylium vesicarium

研究发现，供试的7 种杀菌剂中，80%代森锰锌对其中5 种病原(菌链格孢叶斑病菌、葡萄孢灰霉病菌、葡萄孢斑点病菌、轮斑病菌和匍柄霉褐斑病菌)都表现出了较强的抑制作用，尤其对匍柄霉褐斑病菌，EC50仅为0.010 5 mg·L-1。80%多菌灵对其中的3 种病原菌葡萄孢灰霉病菌、离蠕孢叶枯病菌和匍柄霉褐斑病菌的抑制作用较强，尤其对匍柄霉褐斑病菌，EC50仅为0.019 1 mg·L-1。20%苯甲·咪鲜胺复配剂对其中的4 种病原菌，葡萄孢斑点病菌、离蠕孢叶枯病菌、轮斑病菌和匍柄霉褐斑病菌都表现出了较强的抑制作用。40%嘧霉胺对其中的3 种病原菌链格孢叶斑病菌、葡萄孢斑点病菌、离蠕孢叶枯病菌和轮斑病菌的抑制作用较强(表9)。

表9 对每种病原菌抑制作用较强的杀菌剂Table 9 Fungicide with a strong inhibitory effect on each pathogen

3 讨论

化学杀菌剂仍然是当今病害防治的主要手段。关于荞麦病害的防治相关研究报道较少。卢文洁等[14]研究发现，99%恶霉灵可湿性粉剂、70%甲基托布津可湿性粉剂和50%福美双可湿性粉剂对荞麦立枯病(Rhizoctonia solani)具有较好的防效。研究表明，40%福美·拌种灵、25 g·L-1咯菌腈和40 g·mL-1氟硅唑对荞麦茎溃疡病菌立枯丝核菌的抑制效果突 出[15]。25%吡 唑 醚 菌 酯、40 g·mL-1氟 硅 唑 和40%福美·拌种灵对荞麦溃疡病的田间防效较好，在63%以上。江兰等[16]研究了6 种柑橘(Citrusspp.)的果皮提取物对荞麦立枯丝核菌菌丝生长的抑制作用，发现沙糖橘果皮醇提物对其抑制作用最强，抑制率为75.2%。本研究以甘肃省6 种靶标病原菌为研究对象，筛选了对每种病原菌菌丝生长有明显抑制作用的杀菌剂，丰富了荞麦病害的防治药剂种类，为生产中大面积严重发病荞麦的绿色防控提供了一定的参考价值。杀菌剂在田间的防病、治病表现常常与不同病原菌抗药性、病害的发生规律、寄主的生长环境条件、杀菌剂的持效期、安全用药浓度和用药次数等方面息息相关，本研究筛选的杀菌剂在生产中对病害的防治效果还有待于进一步研究，还应有针对性地筛选与杀菌剂协同作用的植物源、微生物源生物农药，为当前化学杀菌剂的减施增效、实现化学农药的替代或部分替代，以达到化学农药减量增效、提高荞麦产量和品质的目的。

病菌易产生抗药性，长期使用单一化学杀菌剂会导致田间病菌种群的防治效果逐渐降低。因此生产中应制定主要病害防治时期的减量用药流程，制定协同增效组合，选用不同作用机制的杀菌剂防治病害，以达到协同增效作用，降低病原菌产生抗药性，同时达到有效防治病害的目的。研究发现，代森锰锌在使用中不易诱导病原菌产生抗药性，它主要作用于病原菌三羧酸循环和糖酵解过程中一些含硫基的酶，使病原菌失去活性。此外，还能为植物提供一定量的锌元素，提高植物的抗病性。代森锰锌是一种广谱杀菌剂，多年来被广泛应用于防治多种病害[17]。多菌灵是内吸性杀菌剂，兼具保护和内吸治疗作用，主要干扰病原物有丝分裂中纺锤体的形成，影响细胞分裂，起到杀灭病原菌的作用[18]。嘧霉胺主要作用于病原菌侵染过程中相关酶的分泌与活性，从而阻止病原物侵染，降低病原物的侵染率，并杀死病原菌[19]。

本研究发现，80%代森锰锌对其中5 种荞麦病原菌都表现出了较强的抑制作用。80%多菌灵和40%嘧霉胺对其中的3 种荞麦病原菌的抑制作用较强。20%苯甲·咪鲜胺复配剂对其中的4 种病原菌都表现出了较强的抑制作用。以上几种杀菌剂表现出了不同的杀菌机制，不易产生病原菌的交互抗性，可用于生产中多种病害混合发生时的防控药剂，有较好的推广应用前景。为提高杀菌剂协同增效效果、荞麦靶标病原菌的毒力、荞麦靶标病害的防效及其田间应用提供了基础材料。

荞麦作为一种具有发展潜力的优质牧草资源，在以收获饲草为目的荞麦生产中，大面积使用杀菌剂易造成生态环境的污染，还可以通过食物链最终影响畜产品质量与人类健康，因此，化学防治在饲草荞麦病害可持续管理中处于次要和辅助地位[20]。播前种子处理是杀菌剂在牧草病害管理中最主要的应用方式[21]，本研究所筛选的代森锰锌、多菌灵和嘧霉胺等药剂可应用于荞麦的播前拌种，在降低畜产品安全隐患的前提下，可达到降低荞麦病害发生的目的。不同杀菌剂的拌种方式及拌种浓度等还有待于进一步的研究。

4 结论

本研究发现，对荞麦病害链格孢叶斑病(Alternaria alternata)、灰霉病(Botrytis cinerea)、葡萄孢斑点病(Botrytis polygoni)、离蠕孢叶枯病(Bipolaris zeae)、轮斑病菌(Didymella rhei)和匍柄霉褐斑病(Stemphylium esicarium)病菌菌丝生长抑制作用最强的杀菌剂分别为80%代森锰锌(EC50: 0.030 4 mg·L-1)、80%多菌灵(EC50: 0.049 0 mg·L-1)、80%代森锰锌(EC50: 0.052 5 mg·L-1)、20%苯 甲·咪 鲜 胺(EC50: 0.041 8 mg·L-1)、40%嘧霉胺(EC50: 0.068 4 mg·L-1)和80%代森锰锌(EC50: 0.010 5 mg·L-1)。80%代森锰锌对其中5 种病原菌链格孢叶斑病菌、葡萄孢灰霉病菌、葡萄孢斑点病菌、轮斑病菌和匍柄霉褐斑病菌都表现出了较强的抑制作用。