含有丙硫菌唑的纳米化制剂防治小麦赤霉病效果调查
发布日期:2024-06-11 信息来源:《中国植保导刊》2024年第1期 作者:秦萌1 梁冰2 窦道龙3 丁克坚4 袁蓉5 刘墨瑶2 张秀莉2 王静2 胡珍娣2*(1.全国农业技术推广服务中心;2.南京善思生态科技有限公司;3.南京农业大学植物保护学院;4.安徽农业大学植物保护学院;5.江苏省南京市雨花台区农业综合服务中心)

 

       小麦赤霉病在我国长江中下游小麦种植区多发,因其具有暴发流行、防治适期短、病原菌会产生真菌毒素等特点,严重影响了粮食的安全生产,被我国列入一类农作物病虫害名录管理。当前小麦主栽品种抗病性普遍较差,使用化学药剂仍是防治该病的有效手段。但长期依赖同一种或同一类药剂,病原菌已产生不同程度的抗性,部分药剂的防效明显下降,亟需高效、安全的新化合物替代。

       丙硫菌唑是拜耳公司研制的一种新型三唑类杀菌剂,属C14-脱甲基酶抑制剂,可抑制真菌细胞膜麦角甾醇的生物合成,具有内吸性强、持效期长、杀菌谱广等优点。据报道,丙硫菌唑不仅能高效防治小麦赤霉病,还能有效抑制其病原菌产生DON毒素,延缓小麦生长后期的叶片衰老,延长其光合作用时间,从而增加产量。目前生产中常用的制剂有30%丙硫菌唑可分散油悬浮剂、28%丙硫菌唑·多菌灵悬浮剂、40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂等。

       农药纳米化是近年来国内外农药创制的热点之一。农药经纳米化后,原药微粒缩小至纳米尺寸,在相等质量下大幅增加了数量与比表面积,有利其在靶标作物表面的附着、分散、沉积和滞留,从而提高农药利用率,实现减量增效。笔者以丙硫菌唑纳米化单剂和含有丙硫菌唑的纳米化复配剂(剂型均为微乳剂)为试验药剂,以丙硫菌唑常规剂型单剂为对照药剂,从防治小麦赤霉病效果、抑制真菌产毒、延缓后期叶片衰老和提高农产品品质方面研究丙硫菌唑纳米化制剂与常规制剂的差异,旨在探明含有丙硫菌唑的纳米农药用于赤霉病防治的综合效果,为评价新型药剂在减药增效方面的作用提供依据。

1  材料与方法

1.1  试验地概况

       试验在安徽农业大学皖中农业综合试验站小麦田进行,田间土壤为湖泥田土,肥力中等且均匀,有机质含量19 g/kg,pH为6.5。田块地势平坦,排灌方便,是小麦赤霉病常发区。2020年10月25日使用小区条播机播种,小麦品种为淮麦39,行距22 cm,播种量11 kg/667 m2。试验期间各小区统一栽培管理。

1.2  供试药剂

       供试药剂包括用纳米技术研发的纳米化制剂8%丙硫菌唑微乳剂和12%丙硫菌唑·戊唑醇(有效成分配比为1∶1)微乳剂,以及作为对照的常规药剂30%丙硫菌唑可分散油悬浮剂(市售)。

1.3  试验设计与实施

       两种纳米化制剂均设5个不同用量的处理:8%丙硫菌唑微乳剂120、150、180、210、240 g(每公顷有效成分用量,下同),12%丙硫菌唑·戊唑醇微乳剂150、180、240、300、360 g;药剂对照为30%丙硫菌唑可分散油悬浮剂225 g,另设1个清水对照。每处理3次重复,小区面积均为100 m2,随机排列。

       2021年4月16日(小麦开花初期)单次施药,使用电动喷雾器(工作压力0.2~0.3 MPa,容量16 L)常规喷雾,兑水量450 kg/hm2

1.4  调查与计算

1.4.1  用药安全性调查

       施药后1、3、7 d观察各处理对小麦生长的安全性。

1.4.2  防效调查

       药后28 d即5月14日(小麦蜡熟前)开展病情调查。在每个处理区采用对角线5点取样法,每样点调查100穗,记录病穗数、发病级数,计算病穗率、病情指数和防治效果。小麦赤霉病分级标准参考《GB/T 15796—2011小麦赤霉病测报技术规范》:0级,全穗无病;1级:枯穗面积占全穗面积的25%以下;2级:枯穗面积占全穗面积的25%~50%;3级:枯穗面积占全穗面积的50%~75%;4级:枯穗面积占全穗面积的75%以上。

       病穗率(%)=(病穗数/调查总穗数)×100

       病情指数=[(Σ发病穗数×相应病级代表值)/(调查总穗数×4)]×100

       病穗防效(%)=[(清水对照区病穗率-施药区病穗率)/清水对照区病穗率]×100

       病指防效(%)=[(清水对照区病情指数-施药区病情指数)/清水对照区病情指数]×100

1.4.3  小麦旗叶叶绿素含量测定

       5月14日在每个处理区对角线5点取样,每点随机取30片旗叶,使用手持叶绿素测量仪测定叶片的叶绿素含量。

1.4.4  小麦品质测定

       5月27日(小麦成熟期)在每个处理区对角线5点取样,每点割取1 m行长的全部小麦,脱粒装入尼龙网袋,随机留样(籽粒)2.5 kg,脱去颖壳,参照《GB 1351—1999 小麦国家标准》测定小麦籽粒容重、面粉稳定时间。

1.4.5  真菌毒素测定

       在每个处理区的小麦籽粒样品中取0.5 kg,脱去颖壳,参考《GB 2761—2017食品安全国家标准食品中真菌毒素限量》检测真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)。

1.5  数据分析

       采用SPSS软件对调查数据进行处理、统计与分析。

2  结果与分析

2.1  安全性

       本试验自施药后至小麦收获期,各处理区均未出现明显药害症状,小麦生长正常,无不良反应。

表1  丙硫菌唑单剂及复配剂防治小麦赤霉病的效果1)

       注:1)2021年4月16日(小麦开花初期)在安徽省合肥市小麦田施药,药后28 d(小麦蜡熟前)调查防效;同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(p<0.05)。

2.2  防病效果

       各处理防效如表1所示,在单次施药后第28 d,8%丙硫菌唑微乳剂180 g处理的病穗防效为72.76%,病指防效为74.64%;其150 g处理的病穗防效为68.27%、病指防效70.73%,均与药剂对照的防效无显著差异;其210、240 g处理防效高于或显著高于对照。兼顾保持防效与减少用药量,可将8%丙硫菌唑微乳剂的有效成分适宜用量定在150~180 g/hm2范围内,可比对照药剂减少用药20%~33%,同时获得与对照药剂相当的防病效果。12%丙硫菌唑·戊唑醇微乳剂180、240 g(其中含丙硫菌唑90、120 g)处理的防效已略高于对照药剂,兼顾减药,可将有效成分总用量180~240 g作为该复配剂防治赤霉病的适宜用量。

2.3  对叶绿素含量及小麦品质的影响

       由调查结果(表2)可知,在小麦蜡熟前,清水对照区小麦旗叶绿素SPAD值为15.59,药剂对照区为24.82。纳米化制剂处理区小麦旗叶绿素SPAD值比清水对照提高了72.54%~96.25%,比药剂对照提高8.38%~23.29%,本试验中施用丙硫菌唑和丙硫菌唑·戊唑醇纳米化制剂较常规剂型能起到更好的叶片保绿作用。

       成熟期采样,清水对照区的小麦籽粒容重为785 g/L,面粉稳定时间为2.1 min,而施药处理的小麦籽粒容重和面粉稳定时间均超过了清水对照,从整体看,施用纳米化制剂在保持小麦品质方面作用更强。

2.4  真菌毒素测定

       小麦籽粒中主要真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的测定结果如表2所示,清水对照区小麦籽粒DON含量为9.6373 mg/kg,接近现行小麦收购标准(1 mg/kg)的10倍,说明如不进行防治,试验地自然发生的赤霉病已严重影响了小麦的品质与安全性。施药处理对赤霉菌产DON均表现出一定的控制作用,其中8%丙硫菌唑微乳剂有效成分用量≥180 g处理和12%丙硫菌唑·戊唑醇微乳剂有效成分总用量≥240 g处理对产毒素的控制作用较强,相应处理区小麦籽粒DON含量低于现行小麦收购标准。

表2  丙硫菌唑单剂及复配剂防治赤霉病后对小麦叶绿素、品质及真菌产毒素的影响1)

       注:1)同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(p<0.05);DON为真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇。

3  结论

       本试验选用的8%丙硫菌唑微乳剂是基于纳米技术研发的乳剂,因目前制剂登记中尚未有纳米农药的分类,暂以现阶段最相近的微乳剂作为其剂型名。从试验结果看,在纳米化后的丙硫菌唑达到与对照药剂相当甚至更优的防效前提下,减药量可达20%~33%,能有效控制DON毒素,延缓叶片衰老,提高籽粒容重和面粉品质,新剂型带来的优势明显;丙硫菌唑与戊唑醇复配并纳米化的应用效果也较好。在防治赤霉病实践中,推荐使用8%丙硫菌唑微乳剂有效成分150~180 g/hm2(折合制剂用量1,875~2,250 g/hm2)或12%丙硫菌唑·戊唑醇微乳剂总有效成分180~240 g/hm2(折合制剂用量1,500~2,000 g/hm2)。

       基于本次试验结果,后续将进一步探究纳米化的丙硫菌唑与常规剂型在对抗不良气候方面的差异,并与植保无人机相结合,开展大面积喷施技术的研究,为该类制剂在小麦赤霉病统防统治上的推广应用提供参考。

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