专利名称：一种抗药性麦类赤霉病的治理方法
技术领域：
本发明一种抗药性麦类赤霉病的治理方法，属于杀菌剂的新用途及其使用技术发明。利用现有杀菌剂有效成分完全或部分替代苯并咪唑类杀菌剂防治麦类赤霉病，治理和延缓赤霉病菌对苯并咪唑类杀菌剂的抗药性，防止抗药性赤霉病流行危害。
二、技术背景赤霉病是大、小麦生产上最重要的病害之一。禾谷镰刀菌(Fusariumgraminearum)是其主要致病真菌，通过种子和病残体传播，可引起大麦、小麦和其他禾谷类作物芽腐、苗枯和穗腐，尤以穗腐造成的生产损失最为严重。在中等发生和流行年份可造成大、小麦30％-50％以上的产量损失。特别是含病粒的小麦因存在病原菌毒素，人和牲畜食用后会产生中毒事故，对人类健康造成严重威胁。因此，防治赤霉病是人类生产活动中的重要任务之一。自20世纪60年代末期，人类开发出干扰真菌细胞分裂的苯并咪唑类(benzimidazoles)内吸性杀菌剂，并可用于防治麦类赤霉病。30多年来成为我国及其他地区登记注册可以用来防治赤霉病的惟一高效、内吸、治疗性杀菌剂。
自1992年周明国等在浙江海宁市小麦病穗上检测到世界上首例禾谷镰孢菌抗药性菌株以来，在浙、苏、沪、鄂等地进行了连年抗药性系统监测，发现抗药性病原菌群体在自然界的比例迅速上升，在江浙等地已成为致病优势小种。同时，抗药性病原菌随着种子的调运和自然传播，分布范围不断扩大，已经导致苯并咪唑类杀菌剂在中国的一些小麦主产区防治麦类赤霉病的效果大幅度下降，甚至在有些地区已经完全失去了控制赤霉病流行危害的效果。寻找可以完全和部分替代苯并咪唑类杀菌剂防治抗药性麦类赤霉病的新方法和新技术成为当务之急。
发明内容
技术问题 本发明的目的在于针对生产上惟一使用多菌灵、噻菌灵、苯菌灵、硫菌灵等具有抑制细胞分裂相同作用机制的苯并咪唑类杀菌剂防治麦类赤霉病的单一技术和产生抗药性的现状，提供一种抗药性麦类赤霉病的治理方法，并达到防治抗药性麦类赤霉病增效显著，方法简便，成本低廉，可以完全或部分替代苯并咪唑类杀菌剂的要求。
技术方案使用含戊唑醇(tebuconazole，terbuconazole)、氟苯嘧啶醇(nuarimol)、抑霉唑(imazalil)的单剂或相互复配剂或与其他内吸性或保护性杀菌剂的二元或多元复配制剂防治麦类赤霉病的技术，是按每100公斤种子以1-300克有效成分的剂量，通过种子包衣、拌种、浸种等种子处理的方法，防治由赤霉病菌引起的芽腐和苗枯；或按每公顷使用含戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑单剂或相互复配剂的有效成分10-300克制剂兑水稀释，在大麦、小麦等麦类作物抽穗前5天至成熟期进行1-2次田间喷施防治由赤霉病菌引起的穗腐。其他杀菌剂与其制成复配制剂或临时混合使用时，戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑有效成分的用量可视伴随组分的用量而适当降低为7.5-250克。
有益效果麦角甾醇生物合成抑制剂(EBIs)是人类20世纪70年代开始发现、80年代大量开发的一类特高效、广谱、内吸、治疗性新型杀菌剂。至今已经有近40种EBIs杀菌剂用于农业生产防治植物病害。这类杀菌剂主要是抑制子囊菌、半知菌和担子菌的麦角甾醇生物合成，从而破坏真菌生物膜的结构和功能。但是由于不同真菌和植物对不同分子结构的EBIs代谢差异，导致这些杀菌剂的抗菌活性和抗菌谱及防治对象有很大差异。但他们对多种作物白粉病、锈病和黑穗病都表现有很好的防治活性，不同的品种还可以防治一些其他真菌病害，但没有用于麦类赤霉病的报道。
本发明针对生产上惟一使用多菌灵、噻菌灵、苯菌灵、硫菌灵等具有相同作用机制和存在交互抗药性的苯并咪唑类杀菌剂防治麦类赤霉病的单一技术和产生抗药性的现状，在群体、细胞和分子水平上深入研究了抗药性赤霉病菌的流行、遗传和抗药性发生的机制及赤霉病菌的生理生化基础，以及研究了麦角甾醇生物合成抑制剂的分子毒理学和结构与活性的关系，及不同真菌对EBIs的代谢机制。结果证明在中国部分大、小麦主产区麦类赤霉病菌已经对常用杀菌剂多菌灵和硫菌灵等苯并咪唑类杀菌剂产生了抗药性，而且抗药性正在迅速蔓延；抗药性病原菌对不同的苯并咪唑类杀菌剂表现正交互抗药性，但对苯-N-氨基甲酸酯类化合物如乙霉威没有负交互抗药性；抗药性状可以通过有性和无性繁殖遗传给子代；抗药性机制是微管蛋白结构改变，使药剂与靶标的亲和性下降，抗药性水平较高。通过药剂-病原菌-寄主的互作研究和活性筛选，发现赤霉病菌对不同的EBIs具有不同的钝化能力，大部分麦角甾醇生物合成抑制剂(EBIs)对赤霉病菌的活性较低，或离体下有高的活性但在植物上的活性低，而不能用来防治麦类赤霉病，但是，在至今所开发应用于农业防治植物病害的近40种麦角甾醇生物合成抑制剂中，通过大量实验室和田间试验筛选找到其中的三唑类化合物戊唑醇(tebuconazole，terbuconazole)、嘧啶类化合物氟苯嘧啶醇(nuarimol)和咪唑类化合物抑霉唑(imazalil)对麦类赤霉病菌具有很高的抗菌活性，他们单独使用或相互二元或三元复配使用，在田间对抗药性赤霉病菌都具有很好的治理作用。戊唑醇、氟苯嘧啶醇和抑霉唑与其他杀菌剂复配使用，防治赤霉病有显著的增效作用。
本发明在群体、细胞和分子水平上对抗药性赤霉病菌的流行、遗传和抗药性发生的机制及抗药性赤霉病菌的生物学，以及对麦角甾醇生物合成抑制剂的分子毒理学和结构与活性的关系及赤霉病菌与EBIs的互作机理进行了10多年的深入研究，为本发明提供了理论和技术基础。本发明旨在完全或部分取代苯并咪唑类杀菌剂防治抗药性和非抗药性麦类赤霉病。通过使用含戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑的单剂或与其他杀菌剂的复配剂，可以降低生产成本、提高防效、治理抗药性。本发明经室内和田间试验，结果表明本发明具有如下特点1.本发明用于麦类赤霉病防治的杀菌剂属低毒、低残留、与环境相容的新型杀菌剂，符合环保质量要求。
2.本发明用于麦类赤霉病防治的杀菌剂属现有杀菌剂的新用途，这些杀菌剂生产工艺成熟、活性高、单位面积用量少、成本低，使用方法简单，适宜用药时间长，农户容易接受。
3.本发明用于麦类赤霉病防治的戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑杀菌剂在防治赤霉病的同时，可兼治已知的防治对象，如麦类白粉病、锈病、黑穗病和其他种传、土传和气传真菌病害，还能改变麦类作物活性氧的代谢，延缓作物衰老，增加光合作用产物，提高产量和品质，综合效益好。
4.戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑杀菌剂与其他作用机制的杀菌剂复配后对赤霉病菌的抗菌活性增效明显。
四、具体实施方案及效果本发明针对抗药性赤霉病菌在部分地区已经成为优势群体，寻找不同作用机制的新型高效杀菌剂完全替代苯并咪唑类杀菌剂进行抗药性赤霉病治理的技术。其特征在于与苯并咪唑类杀菌剂没有交互抗药性、且对赤霉病菌具有高度抗菌活性的戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑单剂或相互复配剂，或与非苯并咪唑类内吸性和保护性杀菌剂进行二元或多元复配制成农药制剂，通过种子处理或麦类生长后期田间喷雾防治赤霉病菌引起的芽腐、苗枯和穗腐，治理抗药性赤霉病。
针对抗药性病原菌在群体中暂时还没有形成优势群体的地区，发明可完全替代或部分替代苯并咪唑类杀菌剂进行抗药性赤霉病治理的技术。其特征在于将抑制麦角甾醇生物合成的戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑杀菌剂单剂或相互复配剂，或与其他作用机制的苯并咪唑类及非苯并咪唑类内吸性和保护性杀菌剂进行二元或多元复配制成农药制剂，通过种子处理或麦类作物生长后期田间喷雾防治赤霉病，延缓抗药性赤霉病的发生。
发明的用途和范围本发明是用于治理抗药性和非抗药性大麦、小麦赤霉病及由赤霉病菌引起的其他禾谷类作物赤霉病。
(一)室内毒力测定和配方筛选室内毒力测定是分别用戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑预溶于甲醇，然后和马铃薯蔗糖琼脂培养基(PDA)混合制成不同含药浓度的含药培养基。再分别将经过预培养的对多菌灵表现抗药性和敏感的禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)菌丝块移到含药培养基平板上在25℃下培养4天，测定和分析药剂的毒力。结果表明戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑对敏感的和抗药性的赤霉病菌都有相似的很高抗菌活性，三种药剂抑制赤霉病菌2021敏感菌株和HR52-7抗药性菌株菌丝生长50％的有效浓度(EC50)分别为0.05-0.35μg/ml、0.08-0.46μg/ml、0.15-0.65μg/ml。多菌灵对敏感菌株菌丝生长的EC50为0.41-0.86μg/ml，对抗药性菌株的EC50为7.6-25.8μg/ml。
以戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑三种杀菌剂不同的比例进行二元或三元混合使用，抑制赤霉病菌菌丝生长的毒力基本上表现为相加作用，EC50值在0.05-0.85μg/ml之间，互作增效系数为0.8-1.3。
戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑分别与福美双原药分别预溶于甲醇和丙酮中，以有效成分1∶5-1∶80复配对敏感和抗药性菌株的毒力相似，戊唑醇或氟苯嘧啶醇或抑霉唑与福美双二元复配药剂抑制菌丝生长的EC50值互作增效系数为0.91-2.3，抑制孢子萌发的LD50值增效系数为1.1-2.8，增效作用显著。
戊唑醇、氟苯嘧啶醇与多菌灵原药分别预溶于甲醇和稀盐酸，再分别以有效成分1∶0.5-1∶50的不同比例与多菌灵混合加入培养基质，测定对赤霉病菌菌丝生长的抑制活性，结果表明各种比例的混合物对赤霉病菌的毒力有不同的互作作用，EC50值互作增效系数为0.83-2.2，表现相加和增效作用。
戊唑醇与多菌灵、福美双三元复配对赤霉病菌菌丝生长的抑制活性测定，结果表明各种比例的混合物对赤霉病菌的毒力有不同的互作作用，EC50值互作增效系数为0.92-2.3，表现相加和增效作用。
(二)田间防治麦类赤霉病的效果本发明技术先后在浙江省海宁市斜桥镇、盐官镇，江苏省吴县市(现吴中区)、南京农业大学江浦实验农场、通州市等地进行了防治小麦赤霉病的田间试验。
实例1.在江浦农场试验，在用药前分别以抗药性赤霉病菌和敏感性病菌及他们1∶1混合喷雾接种，24小时后分别用戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑单剂，按每公顷有效成分10-300克的剂量兑水750公斤，在小麦扬花期喷雾1次，或间隔15天喷施第2次，防治小麦赤霉病的效果如下10克/公顷处理1次，三种药剂的防治效果分别为56.2％、52.4％、40.4％，2次用药的效果分别为60.1％、54.6％、45.2％；30克/公顷处理1次的防治效果分别为68.5％、57.1％、54.6％，2次用药处理的效果分别为87.6％、82.8％、72.6％；100克/公顷处理1次的效果分别为90.2％、86.3％、79.5％，处理2次的效果为93.5％、88.4％、80.5％；300克/公顷处理1次的效果为94.1％、89.2％、84.7％，处理2次的效果为95.4％、91.3％、87.6％。三种药剂在用抗药性赤霉病菌、敏感性赤霉病菌和1∶1抗药性和敏感赤霉病菌混合接种的小区防治效果没有显著差异。但戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑单剂防治赤霉病的效果有所差异，其效果顺序为戊唑醇＞氟苯嘧啶醇＞抑霉唑。对照药剂多菌灵有效成分600克/公顷处理1次防治接种抗药性、敏感性和1∶1抗药性和敏感性赤霉病菌混合接种的小区防治效果分别为6.8％、82.1％和27.3％。
实例2.与实例1同时试验，用含戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑二元或三元的等比复配剂进行田间防治试验，结果表明戊唑醇+氟苯嘧啶醇每公顷用有效成分10、30、100、300克兑水750公斤在扬花期喷雾1次，防治小麦赤霉病的效果分别为53.2％、65.5％、89.4％、92.1％。戊唑醇+抑霉唑每公顷用有效成分10、30、100、300克兑水750公斤在扬花期喷雾1次，防治小麦赤霉病的效果分别为50.4％、55.5％、80.4％、89.1％。氟苯嘧啶醇+抑霉唑每公顷用有效成分10、30、100、300克兑水750公斤在扬花期喷雾1次，防治小麦赤霉病的效果分别为48.4％、50.8％、78.1％、86.1％。戊唑醇+氟苯嘧啶醇+抑霉唑每公顷用有效成分10、30、100、300克兑水750公斤在扬花期喷雾1次，防治小麦赤霉病的效果分别为56.8％、69.4％、90.3％、91.4％。三种杀菌剂的二元或三元复配防治小麦赤霉病的效果分析，不同药剂之间表现相加作用。防治效果与使用剂量成正相关。
实例3.按每公顷使用戊唑醇有效成分30、60、120克有效成分兑水750公斤在小麦生长后期不同时间喷施，说明可用于防治赤霉病的适宜时间范围较宽。其结果如下表1。
表1.戊唑醇不同剂量在不同生长期使用防治小麦赤霉病的效果(％)
实例4.在江浦农场试验，按每100公斤麦种分别用1-10克有效成分的戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑兑水6公斤拌种处理经过喷雾接菌的小麦种子，播种25天后防治小麦芽腐和苗枯的效果为76％-94％，三种药剂处理对抗药性和敏感赤霉病菌接种处理之间的防治效果没有显著差异。但是，处理剂量越高防治效果越好。对照药剂多菌灵按300克/100公斤种子处理，对接种抗药性和敏感性赤霉病菌的防治效果分别为4.1％和78.6％。
实例5.在盐官镇用戊唑醇按每公顷90克有效成分剂量进行田间示范防治小麦和大麦赤霉病(各两亩)，防治效果分别为89.2％和86.7％。用药前在稻桩上测得抗药性子囊孢子在病原群体中的比例为2.89％和1.4％，用药后在病穗上测得抗药性菌株的比例分别为2.91％和1.35％。用多菌灵600克有效成分/公顷防治的效果分别为72.4％和74.1％，用药后病穗上的病原菌抗药性比例上升到11.2％和5.6％。结果说明戊唑醇不仅能够有效防治大、小麦赤霉病，而且能够有效阻止抗药性病原菌群体的发展。
实例6.在浙江省斜桥镇试验，用戊唑醇+多菌灵1∶10的复配制剂，按每公顷两种药剂有效成分165-660克在抽穗期喷雾1次，或间隔10天喷施第2次药，防治小麦赤霉病的效果分别为165克/公顷处理1次的防治效果为61.2％-76.3％，用药2次的防治效果为73.5％-85.7％；330克处理1次的效果为79.4％-86.5％，处理2次的效果为82.5％-92.5％；660克/公顷处理1次的效果为86.4％-95.2％，处理2次的效果为88.1％-96.3％。对照药剂多菌灵600克/公顷处理1次和2次的效果分别为67.1％和75.8％。
经过检测用药前田间病原菌对多菌灵的抗药性比例为1.96％。用药后病穗上抗药性菌株的比例如下戊唑醇+多菌灵复配剂有效成分165克/公顷处理1次的2.13％，处理2次的为2.45％；有效成分330克处理1次的为2.45％，处理2次的2.75％；660克/公顷处理1次的为3.42％，处理2次的为3.63％。对照药剂多菌灵600克/公顷处理1次和2次的分别为7.9％和10.8％。结果说明在自然界已经存在少量抗药性病原菌的情况下，使用戊唑醇和多菌灵的复配剂可以延缓抗药性群体的发展。
实例7.在浙江斜桥镇用戊唑醇和多菌灵1∶10的复配制剂试验，按每100公斤麦种11、33、99克有效成分进行种子处理，防治小麦芽腐和苗枯的效果为67％-84％、79％-92％和86％-94％。
实例8.按每公顷用戊唑醇+福美双(1∶25)有效成分80、100和150克兑水750公斤，在扬花期喷雾防治大麦和小麦赤霉病。防治大麦赤霉病的效果分别为76.4％、85.2％和88.6％(对照发病率6.7％)；防治小麦赤霉病的效果分别为77.9％、83.6％和90.2％(对照发病率13.1％)。多菌灵和硫菌灵有效成分600克/公顷处理防治大麦赤霉病的效果为72.4％和78.1％，防治小麦赤霉病的效果分别为70.8％和72.6％。
实例9.在斜桥使用戊唑醇分别和多菌灵、硫菌灵、噻菌灵、福美双、百菌清、氰烯菌酯的不同比例复配剂防治小麦赤霉病的试验，其防治赤霉病的效果与室内试验的不同增效系数有关。在抗药性菌株比例较高的田块，随多菌灵或硫菌灵或噻菌灵在复配剂中的比例增加而效果下降(表2)。
表2.不同杀菌剂配方防治小麦赤霉病的效果及与抗药性菌株比例的关系
实例10.在浙江海宁盐官镇、江苏吴县市和通州市试验，用戊唑醇、多菌灵、福美双1∶10∶20三元复配制剂，按每公顷三种药剂的有效成分300、600、1200克兑水750公斤在小麦抽穗期喷雾1次，或间隔10天喷雾第2次，防治大、小麦赤霉病的效果分别为48.1％-68.3％、80.2％-91.6％、82.2％-94.3％。
实例11.在山东省荷泽大面积试验示范，结果表明戊唑醇+多菌灵+福美双1∶10∶20三元复配制剂、戊唑醇+多菌灵1∶10复配剂、戊唑醇+福美双1∶20复配剂每公顷使用有效成分分别为60克、20克、40克防治小麦赤霉病发效果分别为84.6％、82.6％、85.1％。
实例12.每100公斤麦种用戊唑醇、多菌灵、福美双1∶10∶20三元复配制剂，30、75、187.5克有效成分进行种子处理，防治小麦芽腐和苗枯的效果为78％、88％和92％。
权利要求
1.一种抗药性麦类赤霉病的治理方法，其特征在于采用含麦角甾醇生物合成抑制剂戊唑醇(tebuconazole，terbuconazole)、氟苯嘧啶醇(nuarimol)、抑霉唑(imazalil)的单剂或用其相互二元、三元复配制剂或用其为有效成分与其他内吸性和保护性杀菌剂复配制成各种农药制剂，采用种子处理的方法或兑水后在大麦、小麦等麦类作物抽穗前5天至成熟期进行1-2次田间喷施防治麦类赤霉病。
2.根据权利要求1所述的一种抗药性麦类赤霉病的治理方法，其特征在于，按每100公斤种子采用戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑单剂或相互复配剂或与其他杀菌剂的复配剂的有效成分剂量1-300克，进行种子包衣或拌种或浸种方法种子处理，防治赤霉病。
3.根据权利要求1所述的一种抗药性麦类赤霉病的治理方法，其特征在于，按每公顷采用含戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑单剂或相互复配剂的有效成分10-300克；或按每公顷采用含戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑单剂或相互二元、三元复配剂的有效成分为7.5-250克与其他杀菌剂复配在田间喷施防治。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种抗药性麦类赤霉病的治理方法，其特征在于，其他内吸性杀菌剂是指多菌灵、噻菌灵、苯菌灵、硫菌灵等苯并咪唑类杀菌剂、甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂及其他麦角甾醇生物合成抑制剂；保护性杀菌剂是指硫磺、二硫代氨基甲酸盐类和酯类、百菌清、克菌丹及丙烯酸酯类杀菌剂。
全文摘要
本发明一种抗药性麦类赤霉病的治理方法，用于对苯并咪唑类杀菌剂产生抗药性的小麦、大麦等麦类赤霉病的治理。采用戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑等单剂或相互复配剂或含戊唑醇、氟苯嘧啶醇、抑霉唑等有效成分的与其他内吸性或保护性杀菌剂进行二元或多元复配的制剂，通过种子处理或田间喷雾的方法，防治抗药性麦类赤霉病，增效显著，方法简便，成本低廉，可以完全或部分替代苯并咪唑类杀菌剂用来防治麦类赤霉病，长期使用能够有效治理抗药性赤霉病菌和延缓抗药性的发生。
文档编号A01N43/653GK1653903SQ20051003829
公开日2005年8月17日 申请日期2005年1月31日 优先权日2005年1月31日
发明者周明国, 王建新, 李恒奎 申请人:南京农业大学