路粉
, 赵建江
LU Fen, ZHAO JianJiang
收稿日期: 2018-01-19
接受日期: 2018-03-17
网络出版日期: 2018-08-01
版权声明: 2018 《中国农业科学》编辑部 《中国农业科学》编辑部
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作者简介:
联系方式：路粉,E-mail：15210904930@126.com。通信作者王文桥,E-mail：wenqiaow@163.com
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摘要
【目的】 监测河北、内蒙古、吉林3个地区的马铃薯晚疫病菌（Phytophthora infestans）对苯基酰胺类杀菌剂甲霜灵的抗性发展动态,筛选甲霜灵的高效替代药剂并对其交替使用防治马铃薯晚疫病的效果进行研究,为甲霜灵抗性严重地区的马铃薯晚疫病防治提供参考。【方法】 共采集、分离到634个马铃薯晚疫病菌的单孢菌株,采用菌丝生长速率法测定其对甲霜灵的敏感性,通过田间药效试验筛选甲霜灵高效替代药剂并评估交替用药对甲霜灵抗性菌株占优势地区马铃薯晚疫病的防治效果。【结果】 3个地区的马铃薯晚疫病菌对甲霜灵已普遍产生抗性,抗性频率达100%,平均抗性倍数高达34 934,抗性指数为0.97。其中2011—2012年晚疫病菌群体中以中抗菌株和高抗菌株为主,2013—2016年均为高抗菌株。吉林和内蒙古地区菌株的平均抗性倍数略高于河北地区菌株的平均抗性倍数。2011—2012年吉林和内蒙古地区菌株的抗性指数略高于河北地区菌株的抗性指数,2013—2016年3个地区的抗性指数均达到最高值1.00。田间药效试验中按照推荐浓度4次喷药,25%甲霜灵SC、68%精甲·锰锌WG和64%霜·锰锌WP的防治效果分别为37.0%、67.5%和50.9%—65.8%,显著低于80%代森锰锌WP的防治效果（72.8%）,而10%氟噻唑吡乙酮OD、50%氟醚菌酰胺WG、50%烯酰吗啉WP、687.5 g·L-1氟吡菌胺·霜霉威SC、16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC和26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺SC对马铃薯晚疫病的防治效果良好（83.9%—90.3%）,可作为甲霜灵的替代药剂。将10%氟噻唑吡乙酮OD、50%氟醚菌酰胺WG、50%烯酰吗啉WP和687.5 g·L-1氟吡菌胺·霜霉威SC等不同作用机理的高效替代药剂与代森锰锌、嘧菌酯和氟吗啉等药剂交替使用5—6次,对晚疫病防治效果为88.3%—90.5%,比代森锰锌、苯基酰胺类杀菌剂和霜脲·锰锌等常规药剂交替施药区马铃薯增产64.4%—78.3%。【结论】 河北、内蒙古和吉林地区马铃薯晚疫病菌对甲霜灵普遍产生抗性,导致25%甲霜灵SC、68%精甲·锰锌WG和64%霜·锰锌WP等苯基酰胺类杀菌剂田间防治效果明显下降,生产中应暂停使用含甲霜灵、精甲霜灵和霜灵的杀菌剂防治马铃薯晚疫病。10%氟噻唑吡乙酮OD、50%氟醚菌酰胺WG、50%烯酰吗啉WP、687.5 g·L-1氟吡菌胺·霜霉威SC、16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯 SC和26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺SC等作用机理不同的药剂可以作为甲霜灵的高效替代药剂。代森锰锌等广谱性保护剂与嘧菌酯、烯酰吗啉、氟吗啉、氟噻唑吡乙酮和氟吡菌胺·霜霉威等高效内吸剂交替使用,可对抗甲霜灵地区的马铃薯晚疫病进行有效治理。
关键词：
Abstract
【Objective】 The objective of this study is to clarify the dynamics of resistance to phenylamide fungicide metalaxyl of Phytophthora infestans from potato of Hebei Province, Inner Mongolia Autonomous Region and Jilin Province, screen for highly effective fungicides that can replace metalaxyl, assess the control efficacy against potato late blight of the alternate application of these alternative fungicides, and to provide the clues for control of potato late blight in the regions where P. infestans developed severe resistance to metalaxyl. 【Method】 A total of 634 single cystospore strains of P. infestans were isolated from major production areas of potato of Hebei, Inner Mongolia and Jilin. The sensitivity of 634 P. infestans strains to metalaxyl was determined by the mycelial growth inhibition test. The highly effective fungicides that can replace metalaxyl were screened through the control efficacy trials of fungicides against potato late blight in the fields, the control efficacy of alternate application of alternative fungicides against potato late blight in the area where metalaxy-resistant strains prevailed in P. infestans population was evaluated in the field trials.【Result】P. infestans widely developed resistance to metalaxyl in Hebei, Inner Mongolia and Jilin, the frequency of metalaxyl-resistant strains was up to 100% among 634 P. infestans strains collected from 2011-2016. The average resistance factor and resistance index to metalaxyl was 34 934 and 0.97, respectively. Moderately resistant or highly resistant strains predominated in all strains collected from 2011-2012, whereas the highly resistant strains predominated in all strains collected from 2013-2016. The average resistance factor of the strains from Jilin and Inner Mongolia was higher than that of the strains from Hebei. Resistance index of the strains collected from Jilin and Inner Mongolia in 2011-2012 was higher than resistance index of the strains collected from Hebei in 2011-2012. Resistance index of the strains collected from Hebei, Jilin and Inner Mongolia in 2013-2016 reached the maximum 1.00. In the field trials on control efficacy of fungicides applied 4 times at the recommended dosages, 25% metalaxyl SC, 68% mefenoxam·mancozeb WG, and 64% oxadixyl·mancozeb WP provided the efficacies of 37.0%, 67.5% and 50.9-65.8%, respectively, significantly less effective than 80% mancozeb WP (72.8%) in control of potato late blight. Whereas spray of 10% oxathiapiprolin OD, 50% LH-2010A WG, 50% dimethomorph WP, 687.5 g·L-1 fluopicolide·propamocab hydrochloride SC, 16% oxathiapiprolin·azoxystrobin SC, or 26% oxathiapiprolin·mandipropamid SC gave good control efficacies (83.9%-90.3%) against potato late blight, undertaking of two alternate application programs consisting of 5 or 6 sprays of the highly effective fungicides (such as 10% oxathiapiprolin OD, 50% LH-2010A WG, 50% dimethomorph WP, 687.5 g·L-1 fluopicolide·propamocab hydrochloride SC) with mancozeb, azoxystrobin, and flumorph provided good control efficacy of 88.3%-90.5%, and the yield in the districts of rotation application of the highly effective fungicides increased by 64.4%-78.3%, compared with the yield in the districts of rotation application of conventional fungicides (such as mancozeb, phenylamide fungicides and cymoxanil·mancozeb). 【Conclusion】 P. infestans widely developed resistance to metalaxyl in Hebei, Inner Mongolia and Jilin, which led to significant decrease of effectiveness of phenylamide fungicides including metalaxyl·mancozeb, mefenoxam·mancozeb, and oxadixyl·mancozeb. Spray use of the mixed fungicides containing metalaxyl, oxadixyl, or menfenoxam should be suspended in the regions where metalaxyl-resistant strains prevailed in P. infestans population. The fungicides including 10% oxathiapiprolin OD, 50% LH-2010A WG, 50% dimethomorph WP, 687.5 g·L-1 fluopicolide·propamocab hydrochloride SC, 16% oxathiapiprolin·azoxystrobin SC, or 26% oxathiapiprolin·mandipropamid SC could replace metalaxyl. The contact fungicides with broad spectrum including mancozeb could be used in alternation with the effective systemic fungicides including azoxystrobin, dimethomorph, flumorph, oxathiapiprolin, and fluopicolide·propamocab hydrochloride for highly effective control of potato late blight.
Keywords：
【研究意义】致病疫霉（Phytophthora infestans）是引起晚疫病的专性寄生菌,可侵染马铃薯等多种茄科植物[1]。晚疫病是马铃薯生产上一种最具毁灭性的病害,在病害大暴发年份可以造成绝产[2]。目前,国内外对马铃薯晚疫病的防治方法仍以化学农药为主[3,4,5,6,7]。以甲霜灵为代表的苯基酰胺类杀菌剂是一类对多种卵菌病害具有优异防治效果、良好保护和治疗作用的内吸性杀菌剂[8]。明确我国北方单茬种植区马铃薯晚疫病菌对甲霜灵抗性发展动态及含苯基酰胺类杀菌剂混剂的防治效果,筛选高效药剂,研究不同作用机理的高效药剂交替使用对晚疫病的防治效果,对有效防治马铃薯晚疫病具有重要意义。【前人研究进展】马铃薯晚疫病菌是一种异宗配合病原菌,存在A1和A2两种交配型,这两种交配型在全球多数地区同时存在[9]。一旦该菌对某些药剂产生抗性,抗性可稳定遗传,也可通过抗性菌株和敏感菌株之间以及不同交配型的抗性菌株之间杂交产生有抗性的A2交配型后代,使群体变得更加复杂,给病害防治带来困难[10]。甲霜灵等苯基酰胺类杀菌剂曾被广泛用于马铃薯晚疫病的防治,在其被商业化使用后不久,就检测到马铃薯晚疫病菌、瓜类霜霉病菌（Pseudoperonospora cubensis）、烟草黑胫病菌（Peronospora tabacina）和葡萄霜霉病菌（Plasmpopara viticola）的抗性菌株[10]。甲霜灵主要影响卵菌菌丝生长和吸器与孢子囊形成[11],其作用机理是通过抑制RNA聚合酶活性干扰核糖体RNA合成。在大豆疫霉（Phytophthora sojae）菌丝体内,核糖体RNA合成的聚合酶Ⅰ复合体被认为是甲霜灵最初作用位点[12]。大多数情况下,辣椒疫霉（Phytophthora capcisi）、大豆疫霉和莴苣霜霉病菌（Bremia lactucae）对甲霜灵的抗性为不完全显性单基因控制[13,14,15,16,17],伴随着药剂防治效果的下降。而欧洲和墨西哥马铃薯晚疫病菌对甲霜灵抗性菌株与敏感菌株杂交一代的敏感性呈连续分布,表明抗性由一个不完全显性基因和几个微效连锁基因控制[18],对苯基酰胺类杀菌剂的抗性基因和基因组中的突变位点还不清晰。苯基酰胺类杀菌剂被认为具有高度抗性风险[19],但经过30年的大量使用,并未完全消灭敏感亚群体[20]。马铃薯晚疫病菌和葡萄霜霉病菌对甲霜灵的抗性菌株比率逐年和随季节波动[21]。在一个生长季节内,使用苯基酰胺类杀菌剂田间的抗性菌株比在未使用该类药剂的田间增长更快,在季节末开始下降,下一个生长季节初的比率更低[10]。自2003年以来,西北欧（英国、法国、德国、比利时、荷兰和瑞士）对苯基酰胺类杀菌剂的抗性菌株比率增至该类药剂使用几年后的65%—85%[22],而在北欧（丹麦、瑞典、挪威、芬兰）、以色列[23]、日本[24]抗性菌株比率很低。在我国,甲霜灵、精甲霜灵或霜灵等苯基酰胺类杀菌剂与代森锰锌等药剂的混剂在河北、内蒙古和吉林等北方一季作区被广泛用于马铃薯晚疫病的防治。王文桥等[25]报道指出,2007—2009年河北、内蒙古、辽宁、吉林和黑龙江等北方一季作区马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的抗性普遍发生,发生区域广,抗性水平高,导致苯基酰胺类杀菌剂与其他不同作用机理杀菌剂的混剂防治效果下降[26,27,28]。【本研究切入点】随着银法利等更多新型杀菌剂的推广应用,我国北方地区马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的抗性有何变化,抗性如何影响这类药剂对马铃薯晚疫病防治效果,均未见研究报道。【拟解决的关键问题】检测2011—2016年河北、内蒙古和吉林3个地区马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的敏感性,通过抗性频率、抗性倍数、抗性指数及分布综合分析抗性发展动态;通过田间药效试验,筛选可替代甲霜灵等苯基酰胺类杀菌剂的高效药剂;评估高效药剂交替使用对苯基酰胺类杀菌剂抗性普遍发生地区马铃薯晚疫病的防治效果,为制定马铃薯晚疫病菌抗药性治理策略及马铃薯晚疫病的高效防治技术提供依据。
1.1.1 供试马铃薯 马铃薯感病品种“费乌瑞它”用于田间药效试验。
1.1.2 供试菌株 于2011—2016年在河北省围场县、沽源县、内蒙古自治区锡盟、赤峰和呼伦贝尔以及吉林省松原、敦化等马铃薯主产区的田块采集新鲜马铃薯晚疫病病叶。每个样本由3—5片病叶组成。将病叶夹入健康的马铃薯（感病品种）块茎切口中,放入保温箱带回实验室,置于光照培养箱18—20℃培养7—10 d。待块茎切口处长出白色晚疫病菌霉层,在无菌操作条件下,用接种针挑取块茎切口处的白色霉状物,接种至选择性黑麦蔗糖琼脂培养基上,再对菌株进行单孢分离纯化。每个省（自治区）选2—3个市县,每个市县选择3—5个马铃薯集中种植区,每个种植区至少间隔10 km,每个种植区从5个不同的地块采集20—40个病样。6年间共采集、分离到634个单孢菌株,其中从河北省围场县、沽源县采集分离到237个单孢菌株,从内蒙古采集分离到201个菌株,从吉林采集分离到196个菌株,10℃保存于指行管中的无菌黑麦粒上6个月。
1.1.3 供试药剂 97%甲霜灵原药,由沈阳化工研究院提供。将其用少量丙酮溶解,加入无菌水将甲霜灵制备成5 g·L-1母液,母液中丙酮含量不超过2%,置于4℃冰箱中保存,用于马铃薯晚疫病菌对甲霜灵敏感性测定。25%甲霜灵SC,甘肃华实农业科技有限公司;80%代森锰锌WP（大生）,美国陶氏益农化工有限公司;68%精甲·锰锌WG（金雷）、64%霜·锰锌WP（杀毒矾）、26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺悬浮剂、16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC、440 g·L-1双炔酰菌胺·百菌清SC,瑞士先正达作物保护有限公司;250 g·L-1嘧菌酯SC,先正达（苏州）作物保护有限公司;50%氟醚菌酰胺WG（卡诺滋）,山东省联合农药工业有限公司;50%烯酰吗啉WP（阿克白）,巴斯夫欧洲公司;687.5 g·L-1氟菌·霜霉威SC（银法利）,德国拜耳作物科学公司;10%氟噻唑吡乙铜OD（增威赢绿）、72%霜脲·锰锌WP（克露）,美国杜邦公司;20%氟吗啉WP,沈阳科创化学品有限公司。用于田间药效试验。
1.1.4 供试培养基 黑麦蔗糖琼脂培养基（rye sucrose agar,RSA）：黑麦60 g,蔗糖20 g,琼脂粉12 g,蒸馏水定容至1 L。选择性黑麦蔗糖琼脂培养基：将RSA溶化后冷却至约50℃加入5 mg·L-1的利福平和100 mg·L-1的五氯硝基苯,混合均匀后泼碟。
采用菌丝生长速率法测定马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的敏感性[25]。在无菌操作条件下,将保存在指行管中无菌黑麦粒上的菌株取出,接种在RSA培养基平板上,18—20℃黑暗培养至菌落长满平板备用,用打孔器打取直径0.5 cm的菌饼。将制备好的母液用无菌水进行系列稀释后,定量加入溶化后冷却至约50℃的RSA培养基中,混匀后倒入直径6 cm的培养皿,每皿10 mL,制成含甲霜灵1 000、500、250、125、62.5、31.25、15.6、7.8、3.9 mg·L-1的RSA培养基平板。以只含等量丙酮无菌水的RSA平板作为溶剂对照,以只含有等量无菌水的RSA平板作为空白对照。每个处理3皿,每皿中央接种1个菌饼后,置于18℃黑暗培养7—10 d,至无菌水对照菌落长满培养皿时测量菌落直径（cm）。采用十字交叉法测量菌落直径,计算各药剂浓度对菌丝生长抑制率,抑制率（%）=（对照菌落生长直径-处理菌落生长直径）/（对照菌落生长直径-0.5）×100。通过DPS 7.05数据分析软件,进行药剂浓度对数值（x）与抑制率转对应的机率值（y）之间的线性回归分析,求出毒力回归方程y=bx+a、相关系数（r）及有效抑制中浓度（EC50）。按照“马铃薯晚疫病菌抗药性检测技术规程（DB13FF1420—2011）”的分级标准[29]划分晚疫病菌各菌株对供试药剂的抗性等级,并参照该标准中公布的马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的敏感基线（0.0052±0.0024 μg·mL-1）计算抗性倍数,参考ZHAO等[30]的方法计算抗性指数（RI）。将菌株划分成1级,敏感菌株：抗性倍数≤敏感基线的95%置信限上限/敏感基线;2级,低抗菌株：敏感基线的95%置信限上限/敏感基线<抗性倍数≤100;3级,中抗菌株：100<抗性倍数≤500;4级,高抗菌株：抗性倍数>500。抗性倍数=敏感性（EC50）/敏感基线（EC50）;抗性菌株频率（%）=（抗性菌株数/供试菌株数）×100;抗性指数（RI）=∑（不同抗性菌株所占百分率×相对级数）/（最高级数×100）。
2016—2017年在河北省围场满族蒙古族自治县克勒沟镇狍子沟村,进行不同杀菌剂防治马铃薯晚疫病的田间药效试验。在晚疫病零星发生时开始按照试验1和试验2的用药流程用药,间隔期7—10 d,共用药4次。采用3WBD-20型电动喷雾器叶面喷雾,喷雾要均匀,施药量900 L·hm-2。每个试验的每个处理设4次重复。小区面积为100 m2,采用随机区组排列。
试验1：64%霜·锰锌WP（杀毒矾）864、1 152、1 440 g a.i./hm2;80%代森锰锌WP（大生）1 920 g a.i./hm2;68%精甲·锰锌WG（金雷）1 224 g a.i./hm2;25%甲霜灵SC 300 g a.i./hm2;50%氟醚菌酰胺WG（卡诺滋）180 g a.i./hm2;10%氟噻唑吡乙酮OD（增威赢绿）25 g a.i./hm2;50%烯酰吗啉WP（阿克白）300 g a.i./hm2;687.5 g·L-1氟菌·霜霉威SC（银法利）1 031 g a.i./hm2。设清水对照。
试验2：64%霜·锰锌WP（杀毒矾）1 440 g a.i./hm2;68%精甲·锰锌WG（金雷）1 224 g a.i./hm2;80%代森锰锌WP（大生）1 920 g a.i./hm2;10%氟噻唑吡乙酮OD 25 g a.i./hm2;16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC 136、161.5、187 g a.i./hm2;250 g·L-1嘧菌酯SC（阿米西达）150 g a.i /hm2;26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺SC 126、147、168 g a.i /hm2;440 g·L-1双炔酰菌胺·百菌清SC 825 g a.i /hm2。设清水对照。
根据抗药性监测及田间药效试验结果,确定苯基酰胺类杀菌剂的替代药剂,制定替代药剂交替使用防控晚疫病的流程。2017年在河北省围场县银窝沟乡银镇村和围场县腰站乡下三合义村分别按照表1和表2中两种流程进行交替施药。
表1 河北省围场县银窝沟乡银镇村马铃薯晚疫病交替用药防控流程
Table 1 Fungicide application programs for potato late blight in Yinzhen Village, Yinwogou Town, Weichang County, Hebei Province
| 施药顺序及时机 Order and timing of applying fungicides | 高效替代药剂交替施药区 Highly effective fungicide alternate application district | 常规药剂交替施药区 Conventional fungicide alternate application district | 清水对照区 Water CK district |
|---|---|---|---|
| 1（发病前Before occurrence of late blight） | 80%代森锰锌WP 200 g/667 m2 80% mancozeb WP 200 g/667 m2 | 80%代森锰锌WP 200 g/667 m2 80% mancozeb WP 200 g/667m2 | 清水Water |
| 2（发病前Before occurrence of late blight） | 25%嘧菌酯SC 40 mL/667 m2 25% azoxystrobin SC 40 mL/667 m2 | 80%代森锰锌WP 200 g/667 m2 80% mancozeb WP 200 g/667 m2 | 清水Water |
| 3（发病初At the initial occurrence of late blight） | 20%氟吗啉WP 50 g/667 m2 20% flumorph WP 50 g/667 m2 | 68%精甲·锰锌 WG 120 g/667 m2 68% mefenoxam·mancozeb WG 120 g/667 m2 | 清水Water |
| 4（发病后After occurrence of late blight） | 10%氟噻唑吡乙酮OD 16.7 mL/667 m2+80%代森锰锌WP 120 g/667 m2 10% oxathiapiprolin OD 16.7 mL/667 m2 + 80% mancozeb WP 120 g/667 m2 | 72%霜脲·锰锌WP 150 g/667 m2 72% cymoxanil·mancozeb WP 150 g/667 m2 | 清水Water |
| 5（发病后After occurrence of late blight） | 687.5 g·L-1氟菌·霜霉威SC 100 mL/667 m2 687.5 g·L-1 fluopicolide·propamocarb hydrochloride SC 100 mL/667 m2 | 64%霜·锰锌WP 200 g/667 m2 64% oxadixyl ·mancozeb WP 200 g/667 m2 | 清水Water |
| 6（发病后After occurrence of late blight） | — | 72%霜脲·锰锌WP 150 g/667 m2 72% cymoxanil·mancozeb WP 150 g/667 m2 | 清水Water |
表2 河北省围场县腰站乡下三合义村马铃薯晚疫病交替用药防控流程
Table 2 Fungicide application programs for potato late blight in Sanheyi Village, Yaozhan Town, Weichang County, Hebei Province
| 施药顺序及时机 Order and timing of applying fungicides | 高效替代药剂交替施药区 Highly effective fungicide alternate application district | 常规药剂交替施药区 Conventional fungicide alternate application district | 清水对照区 Water CK district |
|---|---|---|---|
| 1（发病前Before occurrence of late blight） | 80%代森锰锌WP 200 g/667 m2 80% mancozeb WP 200 g/667 m2 | 80%代森锰锌WP 200 g/667 m2 80% mancozeb WP 200 g/667 m2 | 清水Water |
| 2（发病前Before occurrence of late blight） | 80%代森锰锌WP 200 g/667 m2 80% mancozeb WP 200 g/667 m2 | 80%代森锰锌WP 200 g/667 m2 80% mancozeb WP 200 g/667 m2 | 清水Water |
| 3（发病前Before occurrence of late blight） | 25%嘧菌酯SC 40 mL/667 m2 25% azoxystrobin SC 40 mL/667 m2 | 68%精甲·锰锌WG 120 g/667 m2 68% mefenoxam·mancozeb WG 120 g/667 m2 | 清水Water |
| 4（发病初At the initial occurrence of late blight） | 20%氟吗啉WP 50 g/667 m2 20% flumorph WP 50 g/667 m2 | 72%霜脲·锰锌WP 150 g/667 m2 72% cymoxanil·mancozeb WP 150 g/667 m2 | 清水Water |
| 5（发病后After occurrence of late blight） | 687.5 g·L-1氟吡菌胺·霜霉威SC 100 mL/667 m2 687.5 g·L-1 fluopicolide·propamocarb hydrochloride SC 100 mL/667 m2 | 64%霜·锰锌WP 200 g/667 m2 64% oxadixyl· mancozeb WP 200 g/667 m2 | 清水Water |
| 6（发病后After occurrence of late blight） | 50%烯酰吗啉WG 40 g/667 m2 50% dimethomorph WP 40 g/667 m2 | 72%霜脲·锰锌WP 150 g/667 m2 72% cymoxanil·mancozeb WP 150 g/667 m2 | 清水Water |
高效替代药剂交替使用区：在马铃薯晚疫病发生前用代森锰锌和嘧菌酯进行预防。在晚疫病零星发生时即发病中心初现后,选择氟吗啉、银法利、烯酰吗啉和增威赢绿等作用机理不同于甲霜灵的高效内吸剂交替施用。共用药5—6次,间隔期7—10 d,视天气情况和田间发病程度而调整。
常规药剂交替使用区：在马铃薯晚疫病发生前用保护剂代森锰锌和金雷进行预防。发病中心初现后用金雷或杀毒矾等苯基酰胺类杀菌剂与72%霜脲·锰锌WP（克露）进行交替喷施,共用药6次,间隔期7 d。
清水对照区：选择用清水进行喷施。
按照“《农药田间药效试验准则（一）杀菌剂防治马铃薯晚疫病》（GB/T17980.34—2000）”的标准调查病情：0级（无病斑）;1级（病斑面积5%以下）;3级（病斑面积6%—10%）;5级（病斑面积11%—25%）;7级（病斑面积26%—50%）;9级（病斑面积50%以上）分级。首次施药前未发病,病情基数记为零。根据以上分级方法记录各处理病情,计算病情指数与防治效果。对高效药剂交替施药区、常规药剂交替施药区及清水对照区分别取样测产,2016—2017年9月15日收获时每种施药区或清水对照区均5点取样,每点收获2株马铃薯,5点共收获10株马铃薯,占地2.2 m2,称量薯重,计算亩产量及增产率。数据采用DPS 7.05软件进行分析,采用最小显著性差异法（LSD）对田间试验各处理防治效果之间进行差异显著性检验。
病叶率（%）=（病叶数/调查总叶数）×100;病情指数=[∑（各级病叶数×相应病级数）/（调查总叶数×最高发病级数）]×100;防治效果（%）=[（对照病情指数-处理病情指数）/对照病情指数]×100;亩产量（kg）=调查马铃薯产量×667 m2/调查面积;增产率（%）=[（处理亩产量-对照亩产量）／对照亩产量]×100。
2011—2016年自河北、吉林和内蒙古采集分离的634株晚疫病菌中,对甲霜灵抗性菌株占100%,平均抗性倍数为34 934,抗性指数为0.97。2011年和2012年检测的菌株为中抗菌株或高抗菌株,2013—2016年检测的菌株均为高抗菌株。就监测年份而言,2011年马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的抗性指数为0.89,2012年升至0.94,2013—2016年升至1.00。2011年检测的菌株对甲霜灵的平均抗性倍数为25 358,2012年升至31 285,2013年升至38 419,2014年略降至38 038,2015年升至41 406,2016年降至35 125,表明不同年份的平均抗性倍数均很高,有波动但幅度未超过一倍（表3）。就地区而言,河北地区在2011年和2012年检测到的高抗菌株比率分别为40.0%和67.7%,明显低于内蒙和吉林地区的高抗菌株比率,2013—2016年3个地区检测的菌株均为高抗菌株。这种地区差异可能是由于河北省坝上地区使用苯基酰胺类杀菌剂较少,抗药性选择压较低引起的。
表3 2011—2016年不同地区马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的抗性动态
Table 3 The dynamics of resistance to metalaxyl of P. infestans from 2011-2016 in different regions
| 年份 Year | 地区 Region | 菌株数 Number of strains | EC50 (μg·mL-1) | 平均抗性倍数 Average resistance factor | 菌株所占百分率 The percentage of strains (%) | 抗性频率 Resistance frequency (%) | 抗性指数 Resistance index | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 敏感S | 低抗LR | 中抗MR | 高抗HR | |||||||
| 2011 | 河北HB | 40 | 105 | 20192 | 0 | 0 | 60.0 | 40.0 | 100 | 0.85 |
| 2011 | 内蒙古IM | 38 | 134 | 25769 | 0 | 0 | 44.7 | 55.3 | 100 | 0.89 |
| 2011 | 吉林JL | 32 | 163 | 31418 | 0 | 0 | 28.1 | 71.9 | 100 | 0.93 |
| 2011 | 合计Total | 110 | 132 | 25358 | 0 | 0 | 45.5 | 54.5 | 100 | 0.89 |
| 2012 | 河北HB | 31 | 137 | 26346 | 0 | 0 | 32.3 | 67.7 | 100 | 0.92 |
| 2012 | 内蒙古IM | 28 | 160 | 30769 | 0 | 0 | 21.4 | 78.6 | 100 | 0.95 |
| 2012 | 吉林JL | 26 | 197 | 37929 | 0 | 0 | 23.1 | 76.9 | 100 | 0.94 |
| 2012 | 合计Total | 85 | 163 | 31285 | 0 | 0 | 25.9 | 74.1 | 100 | 0.94 |
| 2013 | 河北HB | 36 | 189 | 36346 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2013 | 内蒙古IM | 28 | 211 | 40577 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2013 | 吉林JL | 28 | 203 | 39066 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2013 | 合计Total | 92 | 200 | 38419 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2014 | 河北HB | 32 | 187 | 35962 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2014 | 内蒙古IM | 24 | 200 | 38462 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2014 | 吉林JL | 24 | 211 | 40513 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2014 | 合计Total | 80 | 198 | 38038 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2015 | 河北HB | 50 | 203 | 39038 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2015 | 内蒙古IM | 43 | 212 | 40769 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2015 | 吉林JL | 42 | 232 | 44684 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2015 | 合计Total | 135 | 215 | 41406 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2016 | 河北HB | 48 | 172 | 33077 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2016 | 内蒙古IM | 40 | 212 | 40769 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2016 | 吉林JL | 44 | 201 | 38654 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2016 | 合计Total | 132 | 183 | 35125 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 | 1.00 |
| 2011-2016 | 合计Total | 634 | 182 | 34934 | 0 | 0 | 11.9 | 88.1 | 100 | 0.97 |
按照推荐剂量进行田间药剂喷施的药效试验结果表明,25%甲霜灵SC对马铃薯晚疫病的防治效果很差（仅37%）。68%精甲·锰锌WG（金雷）及64%霜·锰锌WP（杀毒矾）的防治效果显著低于80%代森锰锌WP（大生）的防治效果。其中甲霜灵和霜灵的防治作用很差,主要由代森锰锌起作用。50%氟醚菌酰胺WG（卡诺滋）、10%氟噻唑吡乙酮OD（增威赢绿）、50%烯酰吗啉WP（阿克白）和687.5 g·L-1氟菌·霜霉威SC（银法利）对晚疫病具有80%以上的防治效果,显著高于68%精甲·锰锌WG（金雷）、64%霜·锰锌WP（杀毒矾）和25%甲霜灵SC这3种苯基酰胺类杀菌剂的田间防治效果（表4）。16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC、26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺SC、250 g·L-1嘧菌酯SC（阿米西达）和440 g·L-1双炔酰菌胺·百菌清SC的防治效果均达到80%以上,显著高于68%精甲·锰锌WG（金雷）、64%霜·锰锌WP（杀毒矾）及80%代森锰锌WP（大生）等常规防治药剂的防治效果（表5）。
表4 3种苯基酰胺类杀菌剂及其他4种杀菌剂对马铃薯晚疫病的防治效果（2016年）
Table 4 The control efficacy of three phenylamide fungicides and the other four fungicides against potato late blight (2016)
| 药剂 Fungicide | 使用剂量 Dosage (g a.i./hm2) | 病叶率 Rate of diseased leaves (%) | 病情指数 Disease index | 防治效果 Control efficacy (%) |
|---|---|---|---|---|
| 50%氟醚菌酰胺WG（卡诺滋） 50% LH-2010A WG | 180 | 7.46 | 2.24 | 88.2ab |
| 10%氟噻唑吡乙酮OD 10% oxathiapiprolin OD | 25 | 7.42 | 2.20 | 88.4ab |
| 50%烯酰吗啉WP（阿克白） 50% dimethomorph WP | 300 | 7.58 | 2.84 | 85.0b |
| 687.5 g·L-1氟菌·霜霉威SC（银法利） 687.5 g·L-1 fluopicolide·propamocarb hydrochloride SC | 1031 | 6.61 | 1.99 | 89.5a |
| 64%霜·锰锌WP（杀毒矾） 64% oxadixyl·mancozeb WP | 864 | 27.25 | 9.30 | 50.9f |
| 64%霜·锰锌WP（杀毒矾） 64% oxadixyl·mancozeb WP | 1152 | 22.84 | 8.15 | 57.0e |
| 64%霜·锰锌WP（杀毒矾） 64% oxadixyl·mancozeb WP | 1440 | 22.58 | 6.48 | 65.8d |
| 68%精甲·锰锌WG（金雷） 68% mefenoxam·mancozeb WG | 1224 | 21.42 | 6.16 | 67.5d |
| 25%甲霜灵SC 25% metalaxyl SC | 300 | 36.54 | 11.94 | 37.0g |
| 80%代森锰锌WP（大生） 80% mancozeb WP | 1920 | 13.50 | 5.15 | 72.8c |
| 清水对照CK | — | 60.50 | 18.95 | — |
表5 8种杀菌剂对马铃薯晚疫病的田间防治效果
Table 5 The control efficacy of eight fungicides against potato late blight in the field
| 药剂 Fungicide | 使用剂量 Dosage (g a.i./hm2) | 病叶率 Rate of diseased leaves (%) | 病情指数 Disease index | 防治效果 Control efficacy (%) |
|---|---|---|---|---|
| 16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC 16% oxathiapiprolin·azoxystrobin SC | 136 | 8.89 | 2.87 | 84.5bc |
| 16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC 16% oxathiapiprolin·azoxystrobin SC | 161.5 | 7.95 | 2.28 | 87.7ab |
| 16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC 16% oxathiapiprolin·azoxystrobin SC | 187 | 6.83 | 1.80 | 90.3a |
| 26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺SC 26% oxathiapiprolin·mandipropamid SC | 126 | 8.96 | 2.99 | 83.9c |
| 26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺SC 26% oxathiapiprolin·mandipropamid SC | 147 | 7.31 | 2.47 | 86.7b |
| 26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺SC 26% oxathiapiprolin·mandipropamid SC | 168 | 6.19 | 1.91 | 89.7a |
| 10%氟噻唑吡乙酮OD 10% oxathiapiprolin OD | 25 | 12.42 | 2.22 | 88.0ab |
| 250 g·L-1嘧菌酯SC 250 g·L-1 azoxystrobin SC | 150 | 13.81 | 3.46 | 81.4d |
| 440 g·L-1双炔酰菌胺·百菌清SC 440 g·L-1 mandipropamid·chlorothalonil SC | 825 | 13.54 | 3.27 | 82.4c |
| 68%精甲·锰锌WG（金雷） 68% mefenoxam·mancozeb WG | 1224 | 16.36 | 6.16 | 65.2f |
| 64%霜·锰锌WP（杀毒矾） 64% oxadixyl·mancozeb WP | 1440 | 18.68 | 6.48 | 63.0f |
| 80%代森锰锌WP（大生） 80% mancozeb WP | 1920 | 16.52 | 5.15 | 70.3e |
| 清水对照CK | — | 55.00 | 18.53 | — |
在河北省围场县银窝沟乡银镇村和围场县腰站乡下三合义村,分别按照表1和表2中两种流程不同的杀菌剂交替喷施5—6次。结果表明,在银窝沟乡银镇村和腰站乡下三合义村的未用药区,晚疫病发生显著重于高效替代药剂交替用药区和常规药剂交替使用区,造成大量叶片干枯和烂薯。病叶率分别为80.4%和76.2%,明显高于高效替代药剂交替用药区和常规药剂交替使用区。块茎产量显著低于高效替代药剂交替用药区和常规药剂交替使用区。在使用80%代森锰锌WP（大生）200 g/667 m2、68%精甲·锰锌WG（金雷）120 g/667 m2或64%霜·锰锌WP（杀毒矾）200 g/667 m2、72%霜脲·锰锌WP（克露）150 g/667 m2等常规药剂交替使用区发病显著重于代森锰锌、嘧菌酯及氟吗啉、银法利、增威赢绿、烯酰吗啉等与甲霜灵无交互抗性的高效替代药剂交替用药区,防治效果分别为50.6%和47.8%。在高效替代药剂交替用药区防治效果（分别为90.5%和88.3%）较高（表6、表7）,病情较轻,烂薯明显少于常规药剂交替用药区,有效控制了晚疫病发展。在银窝沟乡银镇村和腰站乡下三合义村,常规药剂交替防治区马铃薯亩产量分别为2 106和2 177 kg,比空白对照区增产36.7%和40.8%。高效替代药剂交替用药区马铃薯亩产量分别为3 755和3 580 kg,比空白对照区增产143.7%和131.6%,比常规药剂交替喷施区增产64.4%—78.3%（表6、表7）。
表6 交替用药防治马铃薯晚疫病及增产效果（河北省围场县银窝沟乡银镇村）
Table 6 The control efficacy and yield increase effect of fungicide alternate application programs for control of potato late blight (Yinzhen Village, Yinwogou Town, Weichang County, Hebei Province)
| 处理 Treatment | 病叶率 Rate of diseased leaves (%) | 病情指数 Disease index | 防治效果 Control efficacy (%) | 产量 Yield (kg/667 m2) | 增产率 Yield increase rate (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| 高效替代药剂交替施药区 Highly effective fungicide alternate application district | 7.9 | 2.06 | 90.5a | 3755a | 143.7 |
| 常规药剂交替施药区 Conventional fungicide alternate application district | 53.5 | 10.70 | 50.6b | 2106b | 36.7 |
| 清水对照区 Water CK district | 80.4 | 21.66 | — | 1541c | — |
表7 交替用药防治马铃薯晚疫病及增产效果（河北省围场县腰站乡下三合义村）
Table 7 The control efficacy and yield increase effect of fungicide alternate application programs for control of potato late blight (Sanheyi Village, Yaozhan Town, Weichang County, Hebei Province)
| 处理 Treatment | 病叶率 Rate of diseased leaves (%) | 病情指数 Disease index | 防治效果 Control efficacy (%) | 产量 Yield (kg/667m2) | 增产率 Yield increase rate (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| 高效替代药剂交替施药区 Highly effective fungicide alternate application district | 8.1 | 2.43 | 88.3a | 3580a | 131.6 |
| 常规药剂交替施药区 Conventional fungicide alternate application district | 51.0 | 10.85 | 47.8b | 2177b | 40.8 |
| 清水对照区Water CK district | 76.2 | 20.78 | — | 1546c | — |
晚疫病是马铃薯上的主要病害之一,主要依靠化学药剂进行防治。除了几种含苯基酰胺类杀菌剂的混剂外,还有多作用位点保护剂（代森类、铜制剂）、霜脲氰混剂、羧酸酰胺类杀菌剂、QoI类杀菌剂（嘧菌酯及其混剂、吡唑醚菌酯及其混剂、唑菌酮混剂）、氟吡菌胺·霜霉威、苯酰菌胺·锰锌、氟噻唑吡乙酮及其混剂等内吸剂。20世纪80年代以来,甲霜灵、精甲霜灵和霜灵等苯基酰胺类杀菌剂被普遍用于防治马铃薯晚疫病后不久,马铃薯晚疫病菌即对其产生抗性,导致该类药剂防效降低[31]。但是,该药与代森锰锌等药剂的混剂仍在生产中广泛用于马铃薯晚疫病的防治,这可能是因为混剂中含有的代森锰锌等非苯基酰胺类杀菌剂有效成分掩盖了晚疫病菌对苯基酰胺类杀菌剂的抗性。本研究也证明了68%精甲·锰锌WG的防效不如代森锰锌。王文桥等[25]报道了河北省坝上地区2007—2009年马铃薯晚疫病菌对甲霜灵抗性频率依次为100%、66.4%和74.2%,内蒙古2008年抗性频率为81.8%,吉林2008年和2009年抗性频率分别为63%和90.7%,但没有从抗性倍数和抗性指数两方面来评估抗性程度。本研究评估了2011—2016年河北、内蒙古和吉林马铃薯晚疫病菌对甲霜灵的抗性频率、抗性倍数及抗性指数,发现三地每年抗性频率均高达100%。平均抗性倍数从2011年的25 358递增至2015年的41 406,又降至2016年的35 125,先逐年递增又略有下降。抗性指数从2011年和2012年的0.89和0.94,递增至2013—2016年的1.00。以上结果证明河北、内蒙古和吉林抗性菌株频率有所增加,抗性普遍发生。苯基酰胺类杀菌剂对马铃薯晚疫病防治效果很差,甚至低于代森锰锌的防治效果,这与王丽等[32]研究结果一致。与2007—2009年相比,河北、内蒙古、吉林马铃薯主产区晚疫病菌对甲霜灵的抗性依然严重,可能与近些年含精甲·锰锌、甲霜·锰锌、霜·锰锌等苯基酰胺类杀菌剂仍在普遍使用（每个生长季节拌种1次、喷施1—2次）及抗性菌株的竞争力强于敏感菌株有关[23]。
杀菌剂抗性行动委员会（FRAC）将马铃薯晚疫病菌认定为高抗性风险的病原菌[33]。国际上植物病原菌抗药性治理对策包括：筛选新作用机理的药剂,并进行交替或混合使用;停止单独使用有抗性问题的药剂;加强田间抗性监测,及时掌握田间抗性发展动态;在病害预测预报及田间病情监测的基础上,将不同作用机理的杀菌剂进行交替或混合使用,选择合适的杀菌剂品种、施药时机、施药剂量及施药间隔期,进行精准用药,以减轻药剂对病原菌群体的选择压力;按照推荐剂量和间隔期施药,避免在发病较重时铲除性施药;控制一个生育期内相同作用机理药剂的使用次数,避免单一重复用药;提倡综合防治,避免抗性问题加重[34]。
本研究选择马铃薯晚疫病菌对甲霜灵普遍产生高抗的河北、内蒙古和吉林马铃薯主产区,筛选高效替代药剂。在发病前选用保护剂,在发病初选择作用机理不同的高效内吸替代杀菌剂进行交替施药,对抗性菌株为优势亚群体的晚疫病菌具有良好的防治效果。在交替喷施的药剂中,代森锰锌为多作用位点杀菌剂;QoI类杀菌剂嘧菌酯为线粒体呼吸抑制剂;羧酸酰胺类杀菌剂烯酰吗啉为卵菌细胞壁纤维素合霉抑制剂[35];新杀菌剂氟噻唑吡乙酮为卵菌氧化固醇结合蛋白抑制剂[36];氟吡菌胺对卵菌有较强抑制,为与卵菌细胞骨架相关的类血影蛋白抑制剂[37]。目前国内外尚无马铃薯晚疫病菌对上述药剂抗性发生的报道。
为了对甲霜灵抗性严重发生地区的马铃薯晚疫病进行高效防控,建议继续监测马铃薯晚疫病菌对甲霜灵等苯基酰胺类杀菌剂的抗性,在敏感性恢复前停止单独使用苯基酰胺类杀菌剂。在晚疫病预测预报基础上,将代森锰锌、嘧菌酯、烯酰吗啉、氟噻唑吡乙酮、氟吡菌胺·霜霉威等药剂作为甲霜灵替代药剂进行交替使用。对马铃薯晚疫病进行高效精准减量综合防治,应结合利用抗病性品种和晚疫病预测预报系统,在发病前使用代森锰锌、嘧菌酯等多作用位点保护药剂进行预防;在发病初期,根据抗药性监测和田间药效试验筛选结果,选择烯酰吗啉、氟噻唑吡乙酮、氟吡菌胺·霜霉威等尚未发生抗药性问题、具有不同作用机理的高效内吸剂作为苯基酰胺类杀菌剂的替代药剂交替使用,限制一个生长季节内同种高风险内吸剂使用不超过2次。50%氟醚菌酰胺WG、16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC和26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺SC等其他高效药剂,也可组装进交替用药流程中。
河北坝上地区、内蒙古锡盟、赤峰、呼伦贝尔和吉林松原、敦化等单茬马铃薯主产区晚疫病菌对甲霜灵普遍产生抗性且抗性程度和频率无明显下降,是甲霜灵、精甲·锰锌和霜·锰锌等苯基酰胺类杀菌剂单剂或混剂防效差的重要原因。250 g·L-1嘧菌酯SC、50%烯酰吗啉WP、50%氟吗啉WP、10%氟噻唑吡乙酮OD、50%氟醚菌酰胺WG、687.5 g·L-1氟吡菌胺·霜霉威SC、16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC和26%氟噻唑吡乙酮·双炔酰菌胺SC等内吸杀菌剂在马铃薯晚疫病菌对甲霜灵抗性严重发生地区使用具有良好的防治效果,可作为甲霜灵等苯基酰胺类杀菌剂的替代药剂。将多作用位点、广谱、保护性杀菌剂代森锰锌与高效内吸剂嘧菌酯、烯酰吗啉或氟吗啉、氟噻唑吡乙酮、氟吡菌胺·霜霉威等交替喷施,对甲霜灵等苯基酰胺类杀菌剂抗性普遍发生地区的马铃薯晚疫病也表现出良好的防治效果,且对马铃薯块茎增产效果明显。
The authors have declared that no competing interests exist.
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