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相結(jié)合的方法，評價6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與2種化學殺菌劑減量混用對小麥白粉病的防治效果，并測定植物抗性相關(guān)酶活性等生理生化指標。結(jié)果表明，單獨施用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，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、過氧化物酶、過氧化氫酶活性和游離脯氨酸的含量，降低丙二醛積累對小麥葉片細胞造成的損傷。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：

S?435.121.46

文獻標識碼：?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、傳播距離遠的特點，在我國華北、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)化學殺菌劑的某些局限性，例如殘留、抗藥性風險及環(huán)境和生態(tài)等問題卻逐漸增加，通過藥劑輪換或增效劑與常規(guī)殺菌劑組合以減少其對環(huán)境的影響并延緩抗藥性的發(fā)展是一種更為主動、經(jīng)濟有效的防治手段。

植物免疫誘抗劑可通過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)基因表達的重要調(diào)節(jié)劑［5］。環(huán)境評估證實，該誘抗劑無毒且環(huán)保，對人類或其他動物無安全問題［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，對番茄黃化卷曲病毒病的防治效果為90.21%［7］，對蘋果銹果類病毒引起的‘富士蘋果花臉病或銹果病防效達到91.7%［8］;防治水稻黑條矮縮病的效果達到60%～70%，水稻增產(chǎn)7%～12%［9］。近年來，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)過程中，6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑噴霧處理小麥幼苗后，過氧化物酶（peroxidase，?POD）、超氧化物歧化酶（superoxide?dismutase，?SOD）和過氧化氫酶（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，在田間返青期、拔節(jié)期和揚花期噴霧處理對小麥紋枯病、白粉病和葉銹病3種病害的防治效果達到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，通過溫室生物測定和田間藥效試驗，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，并通過測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探究增效機制，為化學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（中國）有限公司生產(chǎn);25%吡唑醚菌酯懸浮劑（SC），滄州志誠有機生物科技有限公司。

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)林科學院植物保護研究所保存。

1.2?方法

1.2.1?溫室防效測定

溫室防效試驗在河北省農(nóng)林科學院植物保護研究所智能溫室進行，方法參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標準《農(nóng)藥室內(nèi)生物測定準則防治小麥白粉病試驗盆栽法》，試驗設(shè)8個處理：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）、清水對照（CK）。采用盆栽法，將小麥種子播種于溫室15?cm直徑營養(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)，待幼苗長至2～3葉期，噴施各處理藥劑和清水對照，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，待空白對照充分發(fā)病后按下列分級方法進行藥效調(diào)查：0級：未發(fā)病;1?級：病斑面積占整片葉面積的6%以下;3?級：病斑面積占整片葉面積的6%～15%;5級：病斑面積占整片葉面積的16%～25%;7?級：病斑面積占整片葉面積的26%～50%;9?級：病斑面積占整片葉面積的50%以上;根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，按下列公式計算病情指數(shù)和防治效果。

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

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

1.2.2?抗性相關(guān)生理生化指標測定

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，用于防御酶活性測定，采用硫代巴比妥酸比色法測定丙二醛（MDA）含量［16］;磺基水楊酸法測定脯氨酸（Pro）含量;氮藍四唑的光還原法測定超氧化物歧化酶（SOD）活性;愈創(chuàng)木酚氧化法測定過氧化物酶（POD）活性;H2O2還原法測定過氧化氫酶（CAT）活性［17］。

1.2.3?田間藥效試驗

田間藥效試驗在河北省農(nóng)林科學院植物保護研究所試驗農(nóng)場進行，參照國家標準《農(nóng)藥田間藥效試驗準則（一）殺菌劑防治禾谷類白粉病》，試驗按1.2.1小節(jié)設(shè)8個處理，每處理4次重復(fù)，隨機區(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。施藥當天無降雨，最高氣溫22～24℃，風力1～2級，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）進行藥后的藥效調(diào)查，每小區(qū)對角線固定五點取樣，每點調(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)中葉片病情分級方法計算田間病情指數(shù)及防治效果。

1.2.4?統(tǒng)計分析方法

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

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，單獨使用6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑67.5?g/hm2對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23.58百分點和32.19百分點，與各自殺菌劑推薦劑量防效無顯著差異（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個處理的SOD、POD和CAT?3種保護酶均呈上升趨勢。接種1?d后，T1和T2兩處理的POD和CAT活性急劇增加，并明顯高于對照及單獨施用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，但仍明顯高于對照及單獨施用戊唑醇處理;噴施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑的兩處理T1和T2間SOD和CAT酶活性在各時間點無明顯差異，單獨施用戊唑醇處理（T3）在接種后第3天開始，SOD酶活性明顯低于空白對照，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，小麥受到病原菌侵染后，防御酶活性明顯提高，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)時間長，說明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較小。

2.3?6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與戊唑醇混用對小麥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。接種后第1天各處理間Pro含量沒有明顯差異，到第3天和第5天時，3種噴藥處理脯氨酸含量高于清水對照處理，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，與清水對照和單獨噴施430?g/L戊唑醇懸浮劑64.5?g/hm2（T3）處理相同，說明噴施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，所有測定的時間點MDA含量由高到低排序均為CK、T1、T3、T2，說明施用6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑與殺菌劑配合施用，能降低MDA積累對小麥葉片細胞造成的損傷，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小麥白粉病的田間防治效果

2020年田間試驗結(jié)果顯示，在小麥白粉病發(fā)病初期單獨噴施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，與6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑混用，防治效果可增加32.68百分點和24.41百分點，明顯好于2種殺菌劑推薦劑量的防效。

2021年田間試驗結(jié)果顯示，單獨噴施6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑防效可達36.76%，但顯著低于其他藥劑處理，單獨噴施殺菌劑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21.27百分點和17.20百分點，恢復(fù)到殺菌劑推薦劑量的防效水平。2年的田間試驗結(jié)果基本一致。

3?結(jié)論與討論

在植物病害防治中，大多依賴化學殺菌劑，以期能夠快速全面殺死病菌，然而，由于化學殺菌劑的長期和過量施用帶來的病原菌抗藥性、農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染等問題，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)劑能增強植物自身抗性，減輕病害發(fā)生，降低農(nóng)藥使用量，是實現(xiàn)農(nóng)藥使用量零增長戰(zhàn)略目標的有效措施之一［19］。6%寡糖·鏈蛋白可濕性粉劑是在我國首次登記的植物免疫蛋白抑制劑，通過激活植物天然免疫系統(tǒng)而增強植物基礎(chǔ)抗性，減少或減輕多種植物病害的發(fā)生與發(fā)展，同時能保障植物健康生長，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程中，雖然單獨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積累對小麥葉片細胞造成的損傷，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定相關(guān)生理生化指標，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。總之，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)用進程提供了理論依據(jù)。

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