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Toxicity Measurement of Carbendazim on Fusarium spp. in Alfalfa

四种杀菌剂对苜蓿根和根颈腐烂病菌的室内毒力测定



全 文 :文章编号: 1007-0435( 2002) 04-0270-04
四种杀菌剂对苜蓿根和根颈腐烂病菌的室内毒力测定
李敏权1 , 杨宝生1, 侯 军1, 张自和2
( 1.甘肃农业大学值保系, 兰州 730070; 2.甘肃省草原生态研究所, 兰州 730070)
摘要: 采用室内平皿生长速率法, 研究四种杀菌剂对苜蓿根和根颈腐烂病的病原、尖孢镰刀菌、锐顶镰刀菌和半裸
镰刀菌的毒力测定。结果表明, 四种药剂对三种病原菌都有显著的抑制作用。其中多菌灵、甲基硫菌灵、枯腐宁和枯
萎绝四种药剂对锐顶镰刀菌的有效中浓度( EC50)分别为 84. 93、221. 00、53. 74和 7. 90Lg/ mL ,对尖孢镰刀菌 EC50
分别为 70. 12、125. 76、35. 75 和5. 87Lg/ mL ,对半裸镰刀菌分别为49. 55、126. 61 和 221Lg / mL。以枯萎绝的抑菌作
用最为突出,对三种镰刀菌的 EC50都在 10Lg/ mL 以下, 枯腐宁次之, 甲基硫菌灵最差。四种药剂的相关系数均在
0. 96以上,药剂浓度与抑制作用呈正相关。
关键词: 苜蓿; 根和根颈腐烂病; 镰刀菌; 多菌灵; 毒力
中图分类号: S 541; S482. 2   文献标识码: A
Toxicity Measurement of Carbendazim on Fusarium spp. in Alfalfa
LI M in-quan1 , YANG Bao-sheng 1, HOU Jun1 , ZHANG Zi-he2
(1. Gansu Agricultural University, Lan zhou 730070, Ch ina; 2. Gansu Gras sland Ecological Research In st itute, Lan zhou 730070, Ch ina)
Abstract: Fusar ium oxysp or um, F . acuminatum and F . semitectum caused crowm and root rot o f alfalfa.
The tox icity and eff icacy of carbendazim , carbendazim-thiram, experimental chemo therapeutant and
thiophanate-methyl to them were measured w ith mycelium g row th rate test method. The r esul t indicated
that these fungicides had inhibit ion effect on Fusar ium spp. T he results indicated the mean median ef fect ive
concentrat ion value ( EC50 ) was dif fer ent . T he EC50 value of carbendazim-thiram w as 5. 29Lg / mL. But
carbendazim was 68. 2Lg/ mL, Even thiophanate-methy l w as 166. 79Lg / mL.
Key words : Medicago S ativa L. ; Corwn and roo t rot ; Fusarium spp. ; Carbendazim; Toxicity
  化学杀菌剂的应用虽已有很长的历史, 但广泛
应用于农业生产则是在第二次世界大战以后,大约
经历了从无机杀菌剂到内吸杀菌剂的历史发展过
程。第一代内吸杀菌剂是多作用位点的选择性内吸
杀菌剂,第二代是作用位点专一的选择性内吸杀菌
剂, 第三代是广谱性新型内吸杀菌剂等发展阶
段[ 1, 2]。化学防治( Chemical cont ro l)在植物根部病
害的防治中仍发挥着重要的作用, 现已成功运用于
多种植物根病的防治实践中 [ 1~8]。
苜蓿根和根颈腐烂病是苜蓿生产中的一种重要
病害, 普遍发生在各个苜蓿栽培地区, 尤其在美国、
加拿大、澳大利亚、俄罗斯、日本及阿根廷等国发生
严重,是苜蓿栽培和生产上的一个重要制约因素。我
国自 1989 年发现该病以来, 先后在新疆、甘肃、青
海、四川等地陆续报道。虽然该病病原在不同生态条
件下存在一定差异, 但多数学者报道与镰刀菌有关,
对于该病的防治, 多采用以抗病品种选育及应用为
主的农业措施[ 9, 10 , 15]。关于该病的化学防治尚少见
报道。
关于镰刀菌类植物病害的化学防治,近年来研
究工作比较活跃, 取得了不少成就 [ 2, 4~7] , 生物防治
方面也进行了许多探索[ 11~13]。本试验研究报道了多
菌灵等四种杀菌剂对引起苜蓿根和根颈腐烂病的尖
孢镰刀菌( Fusarium oxy sp r orum)、锐顶镰刀菌( F .
acum inatum)和关裸镰刀菌( F. semitectum )的室内
毒力测定结果。
收稿日期: 2002-04-09; 修回日期: 2002-06-28
科技部“黄土高原退耕还草生态恢复与草畜产业化技术开发与示范”项目资助, (编号 2000-k01-04-01)
作者简介: 李敏权, ( 1962-) ,男,副教授,博士,主要从事植物病理学的教学与研究工作,曾获省级科技进步奖三项,已发表论文 20余篇
第 10卷 第 4期
 Vo l. 10  No. 4
草 地 学 报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
 2002 年 12 月
Dec.  2002
1 材料与方法
1. 1 供试药剂
1. 1. 1 60%多菌灵( Cardendazim) WP (广东南海
市里水绿洲化工有限公司, 以下简称多菌灵)。
1. 1. 2 70%甲基硫菌灵超微( Thiophanate-methyl)
WP(江苏省新沂农药有限公司,以下简称甲基硫菌灵。
1. 1. 3 50%枯腐宁( Chemotherapentant ) WP(惠阳
中迅化工有限公司,以下简称枯腐宁)。
1. 1. 4 5%枯萎绝( Car bendazim thiram ) WP(经济
蓝天生物制药有限公司,以下简称枯萎绝)。
1. 2 供试菌种
苜蓿根和根颈腐烂病的三个病原菌, 即尖孢镰
刀 菌 ( Fusarium oxy sp orum ) , 锐顶镰 刀菌 ( F.
acuminatum)和半裸镰刀菌( F. sem itectum) ,由甘肃
农业大学植保系植物病理研究室提供。
1. 3 试验方法
采用室内离体平皿生长速率法测定药剂的杀菌
力。在预备试验的基础上,在各药剂对病菌抑制率为
10%~90%范围内设计 5个浓度: 12. 5、25、50、100、
200Lg/ ml, 将药剂与马铃薯蔗糖琼脂培养基( PSA )
混合, 配制成含有一定浓度的带菌 PSA 平板( 9cm
直径) ,以不添加药液的 PSA 平板为空白对照,每一
浓度重复 3 次( 3皿)。供试验菌经复壮后, 转接于
PSA 培养基上, 在 25℃恒温培养箱培养备用。采用
菌饼接种法, 将 4mm 镰刀菌菌饼置于供试浓度杀
菌剂 PSA 平板上,在 25℃恒温培养箱培养,培养 3,
5, 8d 后测定菌丝的扩展直径, 与对照相比较求出相
对抑制百分率。求出毒力回归方程式,计算供试药剂
对 病 原 菌 的 有 效 中 浓 度 ( M edian ef fect ive
concentrat ion EC50 ) ,以此比较供试药剂的毒力。
表 1 四种药剂对苜蓿根和根颈腐烂病菌的抑制作用
Table 1 I nhibited effect o f four fung icides on Fusarium spp. o f Alfalfa
供试药剂
Fungicides
浓度( Lg/ mL )
Con cen tr at ion
菌落扩展直径( mm )
Colonial diameter
抑制百分率( % )
In hab ited percent
抑制机率值
Inhabited prob abil ity
浓度对数
Concent rat ion logarithm
F. a F. o F. s F. a F. o F. s F. a F. o F. s F. a F. o F. s
多菌灵 12. 5 8. 67 11. 28 11. 13 15. 66 12. 83 17. 92 3. 99 3. 86 4. 08 1. 0969 1. 0969 1. 0969
Carbendazim 25 7. 94 9. 58 9. 11 22. 76 25. 97 32. 82 4. 25 4. 35 4. 55 1. 3979 1. 3979 1. 3979
50 6. 67 8. 01 6. 61 35. 11 38. 10 51. 25 4. 62 4. 70 5. 03 1. 6990 1. 6990 1. 6990
100 4. 83 5. 05 4. 20 53. 02 60. 97 69. 03 5. 08 5. 28 5. 50 2. 0000 2. 0000 2. 0000
200 3. 00 3. 17 2. 61 70. 82 75. 50 80. 75 5. 55 5. 69 5. 87 2. 3010 2. 3010 2. 3010
CK 10. 28 12. 94 13. 56
甲基硫菌灵 12. 5 9. 28 11. 94 11. 00 12. 20 7. 73 18. 88 3. 84 3. 57 4. 12 1. 0969 1. 0969 1. 0969
T hiophanate-methyl 25 8. 00 9. 78 9. 89 24. 31 24. 42 27. 06 4. 30 4. 31 4. 39 1. 3979 1. 3979 1. 3979
50 7. 13 8. 89 9. 01 32. 54 31. 29 33. 55 4. 55 4. 51 4. 58 1. 6990 1. 6990 1. 6990
100 6. 34 7. 67 7. 06 40. 01 40. 73 47. 94 4. 75 4. 76 4. 94 2. 0000 2. 0000 2. 0000
200 5. 56 6. 09 5. 79 47. 40 52. 94 57. 30 4. 93 5. 07 5. 18 2. 3010 2. 3010 2. 3010
CK 10. 57 12. 94 13. 56
枯腐宁 12. 5 8. 83 10. 56 3. 90 11. 52 19. 63 72. 06 3. 80 4. 14 5. 59 1. 0969 1. 0969 1. 0969
Ch emotherapentant 25 7. 03 7. 59 2. 50 29. 56 42. 24 82. 09 4. 46 4. 80 5. 92 1. 3979 1. 3979 1. 3979
50 5. 80 5. 56 1. 20 41. 88 57. 69 91. 40 4. 80 5. 19 6. 37 1. 6990 1. 6990 1. 6990
100 3. 01 3. 22 0. 82 69. 84 75. 49 94. 13 5. 52 5. 69 5. 56 2. 0000 2. 0000 2. 0000
200 1. 84 2. 18 0. 21 81. 56 83. 41 98. 49 5. 90 5. 97 7. 17 2. 3010 2. 3010 2. 3010
CK 9. 98 13. 14 13. 96
枯萎绝 12. 5 3. 70 4. 50 2. 91 60. 55 65. 33 78. 85 5. 27 5. 39 5. 80 1. 0969 1. 0969 1. 0969
Carbendazim th iram 25 2. 74 3. 20 1. 71 70. 78 75. 35 87. 57 5. 55 5. 69 6. 16 1. 3979 1. 3979 1. 3979
50 1. 43 1. 68 1. 27 84. 75 87. 05 90. 77 6. 03 6. 13 6. 33 1. 6990 1. 6990 1. 6990
100 0. 77 0. 86 0. 78 91. 79 93. 37 94. 33 6. 39 6. 51 6. 58 2. 0000 2. 0000 2. 0000
200 0. 41 0. 52 0. 23 95. 63 96. 00 98. 32 6. 71 6. 75 7. 12 2. 3010 2. 3010 2. 3010
CK 9. 38 12. 98 13. 76
  注: F. a:尖孢镰刀菌; F. o:锐顶镰刀菌; F, s :半裸镰刀菌
Note: F. a:F . acuminatum; F. o: F . oxysp orum; F. s: F . semitec tum
271第 4期 李敏权等:四种杀菌剂对苜蓿根和根颈腐烂病菌的毒力测定
2 结果与分析
2. 1 四种杀菌剂的抑菌作用
四种杀菌剂对苜蓿根和根颈腐烂病原菌的抑菌
作用测定结果表明,当多菌灵、甲基硫灵、枯腐宁和
枯萎绝药剂浓度在 12. 5~200Lg/ mL 范围内,对锐
顶镰刀菌( F . acuminatum)生长抑制的百分率分别
为 15. 66%~70. 82%、12. 20%~47. 40%、11. 52%
~81. 56%和60. 55%~95. 63% ,对尖孢镰刀菌( F.
oxysp or um )分别为 12. 83%~75. 50%、7. 73%~
52. 94%、19. 63%~83. 41%和 65. 33%~96. 00%,
对半裸镰刀菌 ( F. semi tectum )分别为 17. 92%~
80. 75%、18. 88%~57. 30%、72. 06%~98. 49%,
78. 85%~98. 32% (表 1)。
2. 2 四种杀菌剂的毒力比较
多菌灵、甲基硫菌灵、枯腐宁和枯萎绝四种药剂
对锐顶镰刀菌 ( F. acuminatum ) 的 EC50分别为
84. 93、221. 00、53. 74和 7. 90Lg / mL,对尖孢镰刀菌
( F. oxy sp orum ) 分别为 70. 12、152. 76、35. 75 和
5. 87Lg / mL, 对半裸镰刀菌( F . semitectum)分别为
49. 55、126. 61和2. 11Lg/ mL。其中枯萎绝的抑菌作
用最为突出, 对三个镰刀菌的平均 EC50是 5. 29Lg /
mL,其中枯腐宁 32. 52Lg/ mL,多菌灵 68. 2Lg / mL,
甲基硫菌灵最差,为 166. 79Lg/ mL。每种药剂对三
个病菌的抑制作用差异显著。四种药剂对半裸镰刀
菌( F . semitectum)的抑菌作用均明显好于锐顶镰刀
菌( F . acuminatum)和尖孢镰刀菌( F . oxysp or um )。
四种药剂的相关系数均在 0. 96以上,结果表明药剂
浓度与抑制作用呈现显著正相关(表 2、3)。
表 2 药剂对苜蓿根和根颈腐烂病菌的毒力方程
T able 2 Toxicity r eg ressive equation o f tested fung icides on Fusar ium spp.
供试药剂
Fun gicides
毒力回归方程( T ox icity regress ive equat ion)
F . acuminatum F . oxysor um F. semit ectum
多菌灵 Carbendaz im Y= 2. 469+ 1. 312X Y= 2. 186+ 1. 525X Y= 2. 449+ 1. 505X
甲基硫菌灵 T hiophanate-meth yl Y= 2. 988+ 0. 874X Y= 2. 497+ 1. 146X Y= 3. 135+ 0. 887X
枯腐宁 Chemotherapeutan t Y= 1. 927+ 1. 747X Y= 2. 590+ 1. 511X Y= 4. 177+ 1. 262X
枯萎绝 Carbendaz im-thiram Y= 3. 890+ 1. 236X Y= 4. 096+ 1. 176X Y= 4. 671+ 1. 017X
表 3 药剂对苜蓿根和根颈腐烂病菌毒力相关系数和有效中浓度
Table 3 EC50 and relative coefficieney o f tested fungicides on F usarium spp.
供试药剂
Fungicides
相关系数( Relat ive coef f icieney) 有效中浓度EC 50( Lg/ m L)
F. acuminatum F. oxysorum F . semit ectum F. acuminatum F. osysor um F . semite ctum
多菌灵
Carbendazim
0. 9938 0. 9979 0. 9989 84. 93 70. 12 49. 55
甲基硫菌灵
T hiophanate-methyl
0. 9787 0. 9651 0. 9964 221. 00 152. 76 126. 61
枯腐宁
Chemotherapeutant
0. 9944 0. 9910 0. 9893 57. 34 35. 75 4. 48
枯萎绝
Carbendazim-thiram
0. 9971 0. 9959 0. 9809 7. 90 5. 87 2. 11
3 结论与讨论
3. 1 近年来,随着病原菌抗药性的日趋严重,化学
杀菌剂对生态、环境的污染加重,致使其应用受到局
限,人们开始试图从农业防治,尤其是抗病品种选育
和应用等方面入手, 利用生物的抗病多样性防治该
病的危害, 已取得了一些阶段性成果[ 9, 15] ,笔者对苜
蓿品种的抗性进行了初步筛选(另文发表) , 但由于
苜蓿根和根颈腐烂病的病原种类复杂, 抗性品种选
育总体则难以满足生产的要求。于是许多有识之士,
开始从生物防治上寻求突破, 并已取得阶段性研究
成果 [ 10~13]。有望在不远的将来在生产上得以应用,
但总体来看,这方面的工作还有待于进一步加强。化
学防治仍然是防治植物病害的一种有效手段。通过
本项试验可知, 对于苜蓿根和根颈腐烂病的三种镰
刀菌, 复配剂枯萎绝( Carbendazim-chiram )和枯腐
宁( Exper imental chemotherapeutant ) 具有非常明
272 草 地 学 报 第 10卷
显的效果。这与其他同类研究结论基本一致 [ 4, 6, 7]。
可以通过种子处理,土壤施药控制该病的发生为害,
关于这两种杀菌剂的田间应用效果尚待进一步研
究。
3. 2 镰刀菌作为土壤习居菌, 据 Boo th. C( 1971)报
道,可引起许多其他植物病害,其中尖孢镰刀菌( F.
oxysp or um )是一种世界范围内广泛存在的真菌,有
70多个变种和专化型, 是许多植物的病原生物[ 14] ,
可为害红三叶草 ( Trif olium p ratense L. )、亚麻
( L inum usitatissimum L. )、菜豆( Phaseolus vulga-
ris L. )、豌豆( P isum sativ um L. )、棉花( Gossyp ium
herbaaeeum L. )、蕃 茄 ( Ly cop er cicon esculentum
M il l. ) 和甜菜 ( Beta vulgaris L. ) 等。锐顶镰刀菌
( F. acuminatum )和半裸镰刀菌( F. semitectum )也
是许多重要经济植物的病原菌[ 17] ,锐顶镰刀菌广泛
存在于多种植物和几种昆虫体内,引起玉米茎腐病,
同时也是许多豆科植物茎基腐及根腐的病原,该菌
引起苜蓿根颈腐烂病, 是从苜蓿根颈芽入侵,可侵染
到幼嫩叶片的气孔中。半裸镰刀菌( F. semi tectum)
是一个广泛分布的真菌,是植物的次寄生菌,常引起
严重的植物贮藏器官腐烂病, 例野豆 ( Ap ios
tuber osa)、油莎草 ( Cperus esculer tus)、香蕉 (Musa
paradisiacal v ar . sap ientum )、马铃薯 ( S olamum
tuber osum L )和甜瓜( Cucumis melo)等。常与镰刀菌
引 起 的 复 合 侵 染 病 害 相 联 系, 从 芝 麻
( S esamumindicum)中分离得到, 人工接种常引起发
病。发 现其引起蕃 茄 ( Ly cop er cicon esculentum
M il l. )幼苗猝倒病。发现玉米根围的半裸镰孢分离
物能够刺激玉米发芽和幼芽生长。因此,本研究的成
果对于由此引起的其他病害的防治,具有较强的参
考价值。
3. 3 由于镰刀菌的生态群落状况较为复杂,在寄主
体内生根围土壤中存在许多非致病类型, 这些类型
的存在对抑制镰刀菌引起的根部病害有一定的作
用, Larkin 等( 1999)甚至专门用无毒镰刀菌的分离
物防治蕃茄镰刀菌枯萎病[ 13]。应用杀菌剂对这类有
益微生物,尤其是有益镰刀菌的负面影响尚待进一
步研究。
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273第 4期 李敏权等:四种杀菌剂对苜蓿根和根颈腐烂病菌的毒力测定