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三唑类杀菌剂

作者:liqiang  阅读:451次  发表时间:2014-12-06 10:32:40

  三唑类杀菌剂(triazole fungicides)为有机杂环类化合物,是七十年代以来发展的一类高效杀菌剂。三唑酮是国内第一个商品化的三唑类杀菌剂。三唑酮问世至今已有二十多年的应用历史。由于其对作物多种病原菌具有高效、内吸、广谱的作用,而成为目前应用范围广、使用方法灵活、防治效果好、最具开发应用潜力的一类杀菌剂。三唑类杀菌剂对小麦的多种病害,如危害叶部的锈病、白粉病,危害根部的纹枯病、全蚀病和根腐病以及危害穗部的黑穗病等均有良好的防治效果。综观小麦病害的化学防治历史,可以说,自七十年代后期以来,虽然麦田生态系统发生了很大变化,小麦病害发生面积大,危害程度加重,但随着三唑类杀菌剂在各小麦产区的广泛应用,对控制小麦病害危害、降低损失和保障小麦丰产丰收以及小麦病害化学防治水平的提高均起到了重要作用。
  1  三唑类杀菌剂的研制和开发
  三唑类杀菌剂第一个商业化的产品-三唑酮,首先由德国拜耳公司于1974年研制成功,该公司于七十年代还开发了三唑醇。二十世纪八十年代日本住友公司和瑞士诺华公司分别开发出了烯唑醇和丙环唑。随着研究的不断深入二十世纪九十年代初期,拜耳公司将其率先研制开发的戊唑醇投入市场。上述5种药剂是目前国内常用的防治小麦病害的三唑类杀菌剂,尤以已国产化的三唑酮、三唑醇和烯唑醇应用普遍。目前,意大利Isagro公司、美国氰胺公司和法国罗纳普朗克公司又分别研制开发了氟醚唑(tetraconazole)、羟菌唑(metconazole)、环菌唑(triticonazole)等新型的三唑类化合物,这些新近开发的三唑类杀菌剂,除对禾谷类作物锈病、白粉病有活性外,对纹枯病等病害亦有很好的活性且持效期长,与常用的三唑酮等三唑类杀菌剂相比,分子结构变化很大,且大多含氟。
  2  三唑类杀菌剂的防病增产机理
  2.1  对植物生长的调节作用
  众所周知,三唑类杀菌剂除有显著的防病治病效果外,对植物的生长亦有调节作用,这种调节植物生长的作用在三唑类杀菌剂的开发应用初期即被人们所认识,基于这种认识将对植物生长调节作用显著的三唑类化合物一多效唑(Paclobutrazol,商品名PP333)作为植物生长调节剂而广泛应用。常用的三唑类杀菌剂调节植物生长的生理机制及对植物生长的影响国内外已有很多研究报道。
  郭振飞等(1989)研究指出,三唑酮可提高植物内源ABA含量,从而提高植物的抗逆性。Buchenauer等(1977)认为三唑酮有延缓植物叶绿素分解的作用,Buchenauer等(1981)进一步研究指出三唑酮调节植物生长的作用与抑制植物内源GA3的生物合成有关。史建荣等(1992)报道,三唑酮和三唑醇拌种后,可明显改善小麦幼苗素质,表现在小麦苗期个体矮壮、根系发达,冬前分蘖增多,越冬期植株含糖浓度增加。陈扬林等(1982)研究指出,小麦应用三唑酮拌种后,植株叶色深绿,枯黄叶减少,最终增加光合作用,促进养分的积累。Kettlewelldu等(1982)研究认为小麦在挑旗和抽穗期喷施丙环唑有明显阻止叶片枯黄速度的作用。
  2.2  三唑类杀菌剂作用机制
  三唑类杀菌剂的作用机制是抑制病菌麦角甾醇的生物合成使菌体细胞膜功能受到破坏。因而,抑制或干扰菌体附着胞及吸器的发育、菌丝和孢子的形成。史建荣等(1992)研究表明,三唑类杀菌剂通过破坏细胞膜结构,致使膜渗漏加剧,从而降低病原菌致病力。故该类杀菌剂又称作麦角甾醇生物合成抑制剂(Ergosterol Biosynthesis Inhibitors,EBIs)。
  2.3  三唑类杀菌剂防病机理
  陈扬林等(1982)研究报道,用三唑酮拌种可控制小麦条锈病流行。三唑酮拌种后残效期长达2个月左右,可有效控制苗期锈菌定殖和蔓延,减少田间菌量,压低苗期病情,从而推迟春季流行期。三唑酮在植株体内需转化成三唑醇而起作用。陈扬林等(1988)测定,小麦拌种播后20d的麦苗中已有83.11%的三唑酮转化成三唑醇,至35d几乎全部转化成三唑醇。小麦植株中除了药剂本身分解较慢外,还可吸收经麦种至土中的药剂,使药剂在植株中能长时间保持一定的浓度。这是保证拌种药剂发挥长效作用的关键。朱之育等(1984)研究了三唑酮喷雾使用对小麦叶锈病的作用方式,指出三唑酮对叶锈病具有良好的内吸治疗作用,它能直接杀死病叶上的病菌孢子,理想治疗期是在小麦叶锈菌侵入寄主后的4d之内。三唑酮在叶片内主要是向顶端传导,向下传导不显著。
  史建荣等(1991,1992)研究指出:三唑醇拌种后药剂可通过种子内吸进入植株根系,并向根外释放,在较长时间内有足够的药量遗留在种子区或根围土壤中,从而减少根围病原菌的数量,抑制植株基部叶鞘病原菌的附着和侵染,并且对小麦苗期生长起到调控,提高植株抗逆性,最终起到控病保产的作用。
  3  三唑类防治小麦主要病害的应用进展
  三唑类杀菌剂具有高效、广谱、低残留、残效期长、内吸性强的特点,兼有保护、治疗、**和熏蒸作用。施药量低,使用极为方便。不但可叶面喷雾,也可拌种或撒施药土等。是目前在全国南、北方小麦产区对小麦叶部和根部主要病害均有较好防治效果的唯一一类杀菌剂。这类药剂主要包括:三唑酮(粉锈宁、百理通)、三唑醇(羟锈宁、百坦)、烯唑醇(特谱唑、速保利)、丙环唑(敌力脱、氧环三唑、Tilt)、戊唑醇(立克秀、富力库、Raxil)等,八十年代以来,国内有关单位已对上述五种药剂开展了多方面研究,对药剂的作用方式及应用技术都进行了深入、系统的探讨。现分别概述如下。
  3.1  三唑酮(triadimefen)
  三唑酮1974年由西德拜耳公司率先研制、开发。1977年由南开大学元素所在国内首先合成(当时代号为6447)。据严乐恩等(1983)研究,小麦温室盆栽试验,1μg/g三唑酮即表现向上传导作用。接种后施药,250μg/g在白粉菌侵染后的潜伏期中治疗效果100%;100μg/g三唑酮对不同严重度的白粉病孢子堆均有100%的**效果。以100μg/g喷施的叶片对相邻叶片有较好的熏蒸防病作用,7d防效达74.8%-89.9%。施药后接种第10d保护效果达100%。
  对小麦条锈病的作用方式,刘国蓉等(1983)研究表明:接菌后5d施用50μg/g三唑酮对潜伏菌丝治疗效果100%,并且对已形成的孢子堆有明显的**作用。据此应用在防治上,三唑酮既可用于长期保护,又可控制已经侵入潜伏或者已经发病正在扩散的菌源,对封锁发病中心或挽救重病田作用十分显著。
  张玉芬(1986)在温室接菌条件下测定了三唑酮等8种唑类杀菌剂对小麦锈病和白粉病的防治作用,结果表明这些以三唑和咪唑为基本结构的杀菌剂温室防效较常用杀菌剂敌锈钠高几十倍至100倍。刘泉姣等(1984)研究表明,在相同使用浓度(0.1%)下,三唑酮喷雾一次防治白粉病的效果优于退菌特和多菌灵喷药两次的效果。
  对小麦白粉病、条锈病、叶锈病等气传病害,提倡喷雾防治。大田可于小麦抽穗前后,病害始发期,每667平方米应用三唑酮有效成分10-15g左右,兑水50-75kg喷洒一次,可基本控制危害。秋播期,在条锈病菌的越冬区或白粉病常年重发区,可用种子量0.03%有效成分的三唑酮拌种,控制苗期病情,减少越冬菌量。
  烟台市农科所、江苏省农科院分别在国内先期开展了三唑酮防治小麦全蚀病(吴桂本,1984)和小麦纹枯病(王裕中等,1988)的研究。提出秋播期药剂拌种,苗期或返青期接力喷洒三唑酮的防病策略,最终达到明显的防病增产效果,有效控制小麦根病的危害。另据研究表明,小麦生长后期施用三唑酮还有防止叶片早衰的功效,这与其本身具有调节植物生长、提高植物抗逆性的作用相关(林玉琼等,1985)。
  3.2  三唑醇(triadimenol)
  三唑醇的开发、应用是应种子处理技术的进步而发展起来的。继三唑酮之后,西德拜耳公司又开发了三唑醇,它是三唑酮的还原产物,是一种优良的拌种剂。三唑醇不仅能杀灭附于种子外表的病原菌,而且能杀灭种子内部的病原菌。烟台市农科所自1987年开始研究应用三唑醇防治小麦全蚀病和纹枯病,经近10年的研究,提出了以三唑醇拌种为重点的小麦根病综合防治技术规程和配套使用技术,在全省78个县(市、区)大面积推广应用。采用10%-12%三唑醇粉剂按种重0.3%-0.4%拌种防治纹枯病效果达62%-78%,全蚀病、纹枯病复合白穗率下降71.0%-83.8%,增产9.6%-24.6%。秋播期药剂拌种配合小麦起身期撒施药土或接力喷雾的防治技术,既能控制小麦根病的危害,又能兼治小麦锈病和白粉病。
  3.3  烯唑醇(diniconazole)
  烯唑醇(速保利、特谱唑、S3308L)首先由日本住友化学工业株式会社开发、生产,它是继三唑酮、三唑醇之后,开发成功的一种药效更强、用药量更少的新一代三唑类杀菌剂。“八·五”期间,中国农科院植保所等单位对此药的毒理及应用技术进行了相关研究。
  陈扬林等(1992)对烯唑醇与三唑酮防治小麦白粉病的药效进行了比较研究。温室盆栽试验,烯唑醇无论是治疗作用,还是保护作用均明显优于三唑酮。EC50和EC95所需的药剂浓度,烯唑醇比三唑酮更少,即毒力更高,药效更好。烯唑醇保护作用和治疗作用的EC50分别是0.49μg/g和0.22μg/g,仅为三唑酮的1/20和1/57。田间试验结果表明,烯唑醇防效亦十分显著。有效成分每亩4g防效已在85%以上,且施用一次可控制整个小麦成株期白粉病危害。有效成分每667平方米6g剂量的防效与三唑酮有效成分10g/667平方米剂量相似。
  各地试验证明,烯唑醇喷雾防治小麦白粉病、锈病的效果均优于三唑酮,并且用药量少(每667平方米仅3-5g有效成分),持效期长,是目前防治气传叶部病害的理想杀菌剂。尤其是在白粉病菌对三唑酮产生抗性的条件下,应用烯唑醇对控制病害发展效果更佳。
  据贾廷祥等(1993)试验,烯唑醇拌种防治小麦全蚀病、纹枯病,其防病效果较好,但易在苗期产生药害,严重抑制小麦出苗,现阶段生产上难以直接拌种使用。但田间可以采取喷雾防治的方式,吴汉章等(1991)报道,早春应用12.5%烯唑醇可湿性粉剂(100g/667平方米)喷雾防治小麦纹枯病控制白穗效果达71.5%-85.7%。
  3.4  丙环唑(pripiconazole)
  丙环唑为瑞士诺华公司研制开发。近年在世界50多个国家登记使用,在欧洲当前是禾谷类作物使用量最多的一个品种,对麦类作物的锈病、白粉病、根腐病和纹枯病均有很好效果,使用量比常规农药低10-20倍(125g有效成分/公顷)。
  八十年代黑龙江省即大面积应用丙环唑防治小麦根腐病(刘绍禄等,1985)。盛秀兰等(1995,1998)比较了三唑醇、烯唑醇、丙环唑防治小麦全蚀病的效果,室内毒力测定和田间药效均表明丙环唑防病增产效果高于烯唑醇和三唑酮。
  甘肃农科院张丙炎等(1993,1994)从11种杀菌剂中筛选出的丙环唑防治全蚀病效果显著。春播期用25%丙环唑乳油按种重0.2%拌种,控制白穗效果达90.7%以上,保产效果达32.35%。我院近年应用丙环唑防治小麦纹枯病,于小麦拔节期每亩喷施有效成分7.5g丙环唑防病保产效果与亩用有效成分20g三唑酮相当。万安民等(2000)在温室盆栽条件下以有效成分0.02%丙环唑拌种对小麦条锈病的防效达98.87%。
  3.5  戊唑醇(Tebuconazole)
  戊唑醇为九十年代德国拜耳公司研制开发的三唑类杀菌剂,主要用于种子处理。
  宁夏、江苏等地应用戊唑醇防治小麦全蚀病、纹枯病取得了明显成效(邱艳等,1995;史建荣等,2000)。
  烟台市农科院(刘传德等,1999)应用戊唑醇6%种衣剂和2%湿拌剂拌种防治小麦全蚀病和纹枯病亦取得了较理想的效果。连续两年田间试验结果表明:戊唑醇种衣剂比湿拌剂拌种效果好。戊唑醇比三唑醇拌种安全性高,对小麦生长无不良影响。在土壤接菌条件下,每100kg种子拌6%戊唑醇种衣剂67ml对纹枯病和全蚀病的田间防效分别达57.4%和45.2%。
  试验表明:戊唑醇拌种适宜剂量为100kg种子含有效成分3-4g,即100kg种子拌2%戊唑醇湿拌剂150-200g或100kg种子拌6%戊唑醇种衣剂50-67ml(刘传德等,1999;史建荣等,2000)。
  中国农业大学对含戊唑醇的种衣剂进行了研究(吴家宏等,2000),提出当戊唑醇的有效用药量仅为三唑醇的1/15时对小麦纹枯病的防效仍优于三唑醇,因其具有安全性和高效性,将其作为种衣剂的关键组分呈现很好的开发前景。
  4  结语与讨论
  4.1  三唑类杀菌剂为高效内吸性杀菌剂,杀菌谱甚广。除对藻状菌、病毒、细菌无效外,对子囊菌、担子菌、半知菌均有一定效果,对多种作物病害亦有良好防治效果,开发应用潜力巨大。近年开发的含氟三唑类杀菌剂,有的已用于防治果树病害,对小麦病害的效果尚有待于试验研究。这将是今后三唑类杀菌剂研究开发的一个新的热点。
  4.2  小麦应用三唑酮至今已有二十多年的历史,小麦白粉病菌对三唑酮产生抗性国内外均有研究和报道。对此,为克服三唑酮抗药性的产生和发展,延缓三唑酮的使用寿命。在连续多年使用三唑酮或用药水平较高的地区,应有针对性地使三唑酮与作用机制不同的其他类型杀菌剂混用、复配或与目前抗性风险低的三唑类杀菌剂种类交替使用。
  4.3  三唑类杀菌剂既有杀菌作用,又有植物生长调节作用。对此,在使用过程中需严格掌握应用技术,根据不同的防治对象,确定防治指标和防治适期,采取最为有效、安全的施药方式,避免药害的产生。尤其是,小麦拌种使用时拌种剂量应适宜,土壤墒情差或必须加大使用剂量时,应适当增加播种量。因此,仍需进一步完善三唑类杀菌剂的配套应用技术,充分发挥三唑类杀菌剂的功效,从而使小麦病害化学防治水平达到一个新的高度。
  三唑类杀菌剂
  三唑类杀菌剂为有机杂环类化合物,化学结构上共同特点是主链上含有羟基(酮基)、取代苯基和1,2,4-三唑基团化合物。三唑类杀菌剂具有高效、广谱、低残留、持效期长、内吸性强等特点,兼具保护、治疗、铲除和熏蒸作用。
  三唑类杀菌剂种类很多,国内推广使用的有20多种。三唑酮是上个世纪七十年代国内第一个商品化的三唑类杀菌剂。同时七十年代还开发了三唑醇。八十年代后又开发出了烯唑醇、戊唑醇、己唑醇、氰菌唑、丙环唑、氟硅唑、苯醚甲环唑等一系列三唑类药剂。目前,国外一些化学公司还研发了氟醚唑、羟菌唑、环菌唑等新型的三唑类化合物,这些新近开发的三唑类杀菌剂,分子结构变化很大,作用效果更为明显。报告统计数据显示,从消费量来看,戊唑醇、丙环唑和三唑酮因为在大田作物上广泛使用,是中国消费量最大的三种三唑类杀菌剂,原药总消费量占整个三唑类杀菌剂80%以上。
  三唑类杀菌剂的作用特点
  三唑类杀菌剂对于病菌的防治效果较好,其作用机理又是什么,接下来就为大家介绍一下。
  三唑类杀菌剂的抑菌特点是在植物体内抑制病菌的附着胞、吸器的正常发育,使菌丝生长、孢子的形成受阻。因此,此类杀菌剂对几乎所有的真菌性病害有效,但对卵菌类病原菌无效,因卵菌类病菌的菌丝体无隔膜,不能使它受抑制。
  三唑类杀菌剂就有很强的内吸传导性,喷施药液在作物上,很快即被吸收,一般经2小时,作物吸收的药量已能抑制白粉病菌的生长。植物的根能吸收三唑酮、三唑醇等并向上传导到地上部分,利用这一特点,三唑类药剂常用作种衣剂。叶面喷施后,可从已受药部位向叶尖端输导,叶鞘受药,能向叶部输导。但是叶尖受药向下输导则很少。输导仅限于在同一张叶片,不能转移到其他叶片。
  三唑类药剂一般叶面喷施,受药植物的药效可持续15-20天,种子处理后植株持效期达60天,土壤药剂处理,其持效期可高达100天,因此三唑类药剂常作为种衣剂或穴施、灌根用药。而且研究表明,药效的持效期与使用药量的多少有关,用量较少时,持效期也将相应变短。三唑类杀菌剂和其他内吸性的杀菌剂面临的问题一样,就是植物的抗药性会迅速提高,因此需要特别注意合理用药。
  合理使用三唑类杀菌剂防治药害的发生
  上面我们提到,三唑类药剂具有杀菌广谱的特点,对于多种病原真菌有很高的活性,但对霜霉病、疫病等卵菌病害和细菌性病害无效果。三唑类杀菌剂除有显著的防病治病效果外,对植物的生长亦有较强的调节作用,这种调节植物生长的作用在三唑类杀菌剂的开发应用初期即被人们所认识。在棚室中应用发现,苯醚甲环唑、戊唑醇、腈菌唑、氟硅唑等相对于丙环唑、烯唑醇等安全性较高,建议菜农在使用各种三唑类杀菌剂时,注意剂量和间隔时间。下面,我们就来介绍一下常用三唑类药剂的使用特点。
  苯醚甲环唑的商品主要是10%水分散粒剂,苯醚甲环唑杀菌广谱,对各类作物上的白粉病、锈病、黑星病、叶斑病、蔓枯病、早疫病、立枯病、根腐病、叶霉病等均有较好的防治效果。使用时,安全使用倍数在1000-1500倍左右。苯醚甲环唑在控制植物长势上作用不明显,但仍应注意安全间隔期,保持在7天以上。苯醚甲环唑不宜与铜制剂混用,否则会降低药效。施药应选早晚气温低、无风时迸行。晴天空气相对湿度低于 65%、气温高于28℃、风速大于每秒5米时应停止施药。
  戊唑醇是另外一种高效较为安全的三唑类药剂,现在市面上销售最多的是25%可湿性粉剂和43%悬浮剂。戊唑醇杀菌广谱,从棚室中的使用结果来看,对于各种蔬菜的白粉病、锈病、黑星病、立枯病、根腐病、叶霉病和各种斑点病害的防治效果都较为明显,尤其是茄果类蔬菜的叶部斑点病,效果较好。建议菜农25%可湿性粉剂安全使用倍数在1500-2500倍,43%悬浮剂的安全使用倍数在3000-4000倍之间,大田作物使用时可适当增加用药量。
  氟硅唑在市面上销售的主要是40%乳油,商品名为福星。氟硅唑是活性最高的三唑类有机硅杀菌剂,安全使用浓度在6000-10000倍之间。氟硅唑对各类蔬菜的白粉病、黑星病、叶斑病、锈病等防效较好。氟硅唑残效期较长,容易产生累积毒性,建议间隔期10天以上。
  腈菌唑对叶霉病、锈病、白粉病、黑星病等防治效果较好。腈菌唑的各种含量的包装较多,剂型也较多,在市面上最为普遍的是25%、12.5%乳油和40%可湿性粉剂较为普遍,所以建议菜农在购买时要注意含量和剂型,避免用药过量。腈菌唑持效期较长,半衰期大约在66天,对作物有一定的刺激作用,建议腈菌唑不宜连续使用。
  丙环唑杀菌广谱,对各类蔬菜上的叶斑病、蔓枯病、炭疽病、白粉病、锈病、叶霉病等有较好的防治效果。当前,市面上出现的剂型主要是25%乳油,使用时要注意不能超过3000倍液,防止药害的发生。丙环唑残效期在1个月左右,注意不要连续使用。丙环唑高温下不稳定,使用温度最好不要超过28℃,贮存温度不得超过35℃。
  三唑酮、三唑醇等药剂主要防治白粉病、锈病,在蔬菜上使用极少。烯唑醇在部分蔬菜品种上容易产生药害,如黄瓜、丝瓜等,因此在蔬菜上使用也不多。