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松江区水稻恶苗病发生情况简述

2023-07-06谢志奎顾啸何玮杰金菊花黄慧珍毛瑷璇

安徽农学通报 2023年7期
关键词:松江区

谢志奎 顾啸 何玮杰 金菊花 黄慧珍 毛瑷璇

摘要 水稻恶苗病是世界性病害,全球均有发生,可造成水稻减产3.0%~95.4%,甚至绝收,目前已成为水稻生产上的主要病害之一。本文主要阐述了松江区水稻恶苗病的发生情况、病原菌种类、症状与传播方式、抗病育种进展等,以供参考。

关键词 恶苗病;带菌率;种传病害;松江区

中图分类号 S435   文献标识码 A

文章编号 1007-7731(2023)07-0136-03

1 松江区种子带菌率情况

水稻恶苗病是世界性病害,全球均有发生,可造成水稻减产3.0%~95.4%,甚至绝收[1],目前已成为水稻生产上的主要病害之一。根据2021、2022年上海市松江区植保部门对松江区3个种子基地供应的水稻种子进行的恶苗病带菌率测定,2年平均带菌率为10.4%,最低3.0%,最高36.0%。不同基地存在差异,Y基地2年平均16.9%,其他基地分别为8.5%、9.8%。同一品种、同一年份、不同基地的种子带菌率存在差异,以2022年秀水134种子为例,Y基地带菌率为28.7%,S基地为9.3%,M基地为11.3%。同一基地、同一品种、不同年份存在差异,以Y基地秀水134为例,2021年带菌率为14.0%,2022年为28.7%。同一基地、同一年份、不同品种也存在差异,以Y基地2022年种子为例,秀水134种子平均带菌率28.7%,秀水114、松香粳1018分别为15.0%、14.7%。可見,松江区水稻种子恶苗病带菌普遍存在,部分种子带菌率已相当高;不同年份、不同品种、不同基地的种子带菌率均有可能存在较大差异。

2 病原菌种类与分类

水稻恶苗病是危害严重的水稻种传病害,其致病菌主要是镰孢菌属,为藤仓赤霉复合种(Gibberella fujikuroi species complex),其交配种群主要包括藤仓镰孢(Fusarium fujikuroi)、拟轮枝镰孢(F. verticillioides)和层出镰孢(F. proliferatum)以及近年鉴定出的新知镰孢(F. andiyazi)[1]。当前,对于前3类的研究较多,这3类侵染水稻后的症状表现完全不同,如藤仓镰孢造成水稻典型的恶苗病徒长症状,拟轮枝镰孢造成水稻黄化和矮化,而层出镰孢则不会引起任何症状。有研究报道,后2种的部分菌株也表现为和藤仓镰孢一样的侵染能力[2]。岳鑫璐等[3]对我国主要稻作区的66份种子研究表明,藤仓镰孢和层出镰孢为优势种。陈宏州等[1]对江苏18个县(市)的恶苗病研究显示,藤仓镰孢为优势种。

3 症状与传播方式

3.1 发病症状与显症高峰

水稻恶苗病是水稻种子发芽过程中胚芽遭受恶苗病菌侵染而形成的一种系统性病害。发病症状主要表现为发病植株比健苗细高,叶片叶鞘细长,叶色淡黄,根系发育不良,根长变短,部分病苗在移栽前枯萎死亡[2]。水稻整个生育期均可出现恶苗病株,根据冯锡君等[4]的统计,出现病株最多的时期是苗期和分蘖期,占总病株的87.3%,分别为37.6%和49.7%。朱桂梅等[5]通过观察早熟晚粳品种武运粳5号和镇稻2号,发现水稻恶苗病病苗发病时期有2个主高峰和1个次高峰,主高峰分别为秧苗期和抽穗至灌浆期,次高峰为水稻分蘖末至孕穗初期。恶苗病徒长秧苗在移栽后有4种变化:一是枯死;二是表现为徒长型显症病苗;三是由显症病苗转为隐症病苗;四是由显症病苗转为隐症病苗后再转为显症病苗。笔者观察松江区恶苗病情况,发现发病症状主要有3类:一是徒长苗,苗期、分蘖末期到孕穗初期发生较多;二是黄化苗,表现为整穗、整株叶片黄化,黄化从叶片周边开始,主要发生在分蘖盛期、拔节孕穗期、抽穗期和灌浆前期;三是消亡株,表现为单穗、整株或甚至整穴消亡,主要发生在分蘖前期和灌浆期。

3.2 侵染路径与节点

季芝娟[2]认为水稻一生都有可能感染恶苗病菌并发病。带菌的种子和病稻草是该病发生的最初侵染源,也有报道认为土壤是次要传播途经之一[6]。水稻种子萌发后,病菌从芽鞘、根和根冠等部位侵入,引起秧苗发病。发病植株产生的恶苗病分生孢子可从伤口侵入附近的健苗引起大田大范围的发病。水稻开花时,恶苗病的分生孢子也会传染到开花的穗子上,最终产生带病的种子。脱粒时,病种子的分生孢子黏附在无病的种子上再次引起病菌扩散。周娟[7]研究认为,水稻恶苗病主要由种子传播,菌丝体、分生孢子是最主要的传染源,可分别通过种子萌发时侵入、从伤口感染健苗、传染到花器上生成带病种子以及黏附到健康种子上等方式引起水稻发病。方兴洲等[8]通过研究水稻恶苗病与浸种、催芽、播种等因子的关系,结果表明,3个环节中催芽阶段为最佳的侵染阶段;在一定温度范围内,随着浸种温度、催芽温度的上升,发病率呈指数上升趋势,高温有利于病原菌的侵染,浸种温度32 ℃发病率最高,催芽最适侵染温度为34 ℃。

3.3 种子带菌率与恶苗病田间发病率的关系

冯锡君等[4]研究认为,种子带菌率和恶苗病田间发病率呈极显著正相关,但田间发病率远低于种子带菌率,供试品种恶苗病种子带菌率为0~24.3%,田间发病率仅为0~2.87%。

3.4 浸种与恶苗病发生率的关系

潘以楼等[9]研究表明,灭菌水浸种下,除无菌种子外,其他种子的带菌率随着浸种时间的延长迅速增加,浸种液中的分生孢子呈现指数级增长。种子携带的稻恶苗病菌在适宜的温度条件下,在水中可以繁殖产生大量的小型分生孢子,这些分生孢子进一步扩散到无病的种子上,使种子带菌率迅速上升,苗期恶苗病的发病率也明显提高。说明带菌率低的种子经浸种后种子带菌率也可能较高,恶苗病仍有发生较重的可能性。

3.5 浸种药剂与恶苗病发生率的关系

用杀菌剂进行种子处理仍是控制恶苗病发生的最有效方法。潘以楼等[9]研究认为,水稻种子浸种时间适当缩短、不催芽,可明显减低水稻恶苗病的发生。目前使用的药剂包括乙蒜素、氰烯菌酯、咪鲜胺、甲霜·种菌唑、咯菌腈、精甲·咯菌腈、肟菌·异噻胺以及氟环·咯·精甲和氟唑菌酰羟胺等。对氰烯菌酯、咪鲜胺的抗药性不同地区已有较多报道,应谨慎使用[10-11]。

3.6 催芽与恶苗病发生率的关系

种子堆高温高湿集中催芽,容易加重恶苗病发生,带菌稻草覆盖种子堆也将加重恶苗病发生。恶苗病菌30~35 ℃繁殖最快,超过40 ℃则对恶苗病菌增殖有抑制作用,35 ℃是最佳侵染温度,31 ℃是致徒长最佳温度[12]。

3.7 机插秧与恶苗病发生率的关系

季芝娟等[6]研究表明,集中育秧、旱育秧、无纺布覆盖等机插秧环节增加了恶苗病的发生风险。特别是气温较高情况下,会加重恶苗病的发生。

4 抗恶苗病育种进展

研究表明,不同水稻品种间存在明显的抗性差异,且同系列品种较多出现在同一抗性水平,这说明恶苗病抗性育种是可行的。截至目前,抗恶苗病育种仍未有大的突破,一是抗恶苗病育种并不像抗稻瘟病、白叶枯病、条纹叶枯病等育种急切,所以未得到足够重视。二是目前仍未找到较好的抗性材料。季芝娟等[13]对34个品种进行接种鉴定,未发现高抗或抗品种,只筛选出3个中抗品种。石建尧[14]对50个品种进行筛选,秀水123等7个品种田间未出现发病症状。三是没有一套成熟的抗恶苗病评价体系。目前在接种方式、衡量指标等尚无一种公认的方式,接种方式有干种子浸菌接种、芽期浸菌接种、立针期喷雾接种、铺病节诱发、穗期喷雾接种等。衡量指标有幼苗徒长率、幼苗发病率、全生育期的发病率、死亡率、健康植株率、苗重比例等。同时有研究认为,恶苗病发病症状不一定能完全反映出水稻抗性水平,更增加了鉴定难度[6,12]。

5 讨论

5.1 种子田发生恶苗病程度的评估

种子田一旦大面积发生恶苗病,人工干预的方式是很有限的。首先要明确恶苗病的发生到哪种程度属于大发生,哪种程度的种子田是可以挽救的。根据笔者实践经验,应分3个阶段考查:一是看机插前的秧盘苗中徒长情况,如果徒长苗不超过10%,可通过人工拔除徒长苗来控制恶苗病大面积发生,否则不能做种子;二是看分蘖前期的穴发生率,如果穴发生率不超过10%,可通过及时人工拔除徒长苗来控制恶苗病大面积发生,否则不能做种子;三是看孕穗期穴发生率,如果到了这一时期仍有超过6%的穴发生率,带菌率就较难控制,建议不做种子。还有一种简单的方法可以评估,如果看到较多3~4穴连续发病情况,就是大面积发生了,较难控制。

5.2 种子田发生恶苗病后的挽救措施

种子田发现恶苗病,但未大面积发生的情况下,如何挽救,如何尽量降低种子带菌率,是每个种子生产者关心的问题。对于挽救措施,笔者有以下3点建议:一是尽早人工拔除,越早越好,植株一旦显症,能看出是恶苗病株就马上人工拔除,并带出种子田块,最好集中焚烧掉;二是做好穗期病害防治,针对恶苗病菌在破口期和齐穗期各打1次防治药水,以降低分生孢子对花器的侵染程度;三是适时收获,一旦成熟马上收获,特别是避免成熟种子雨后再收,尽量减少种子外部的带菌基数。

5.3 种子带菌率的测定与行业标准

目前,恶苗病既不是检疫性病害,也不存在水稻恶苗病种子带菌率的国家标准,这与近年恶苗病发生加重,农户对种子质量要求越来越高相矛盾,建议尽快制定相关行业标准。如此,种子企业或种子管理部门才能做到有标可依。对于种子生产者,如果当年田间恶苗病较正常年份较多,建议对每个种子批做恶苗病种子带菌率测定,以便做到心中有数,带菌率特别高的不应做种子。

6 参考文献

[1] 陈宏州,周晨,庄义庆,等.江苏省水稻恶苗病菌种群鉴定及抗药性检测[J].植物保护,2022,48(2):48-62.

[2] 季芝娟.水稻恶苗病抗性相关基因的鉴定及多抗基因的聚合育种利用[D].沈阳:沈阳农业大学,2016.

[3] 岳鑫璐,李志强,程唤奇,等.水稻种子携带恶苗病菌种类及其致病性研究[J].植物病理学报,2021,51(3):304-316.

[4] 冯锡君,张颖,梁孝莉,等.水稻恶苗病种子带菌率与田间发病率的相关分析[J].延边大学农学学报,2003(4):264-267.

[5] 朱桂梅,潘以楼,杨敬辉.水稻恶苗病的消长规律[J].安徽农业科学,2002(3):394-395.

[6] 季芝娟,曾宇翔,梁燕,等.水稻恶苗病抗性研究进展[J].中国水稻科学,2021,35(1):1-10.

[7] 周娟.水稻恶苗病研究进展[J].河南农业,2019(26):22.

[8] 方兴洲,陈莉,产祝龙,等.水稻恶苗病与浸种、催芽和播种等因子的关系研究[J].热带作物学报,2012,33(6):1107-1110.

[9] 潘以楼,杨敬辉,朱桂梅.水稻恶苗病菌在浸种过程中的扩散[J].安徽农业科学,2000(5):616-617.

[10] 武向文,沈慧梅,沈雁君,等.不同种子处理药剂对水稻恶苗病的控制效果[J].中国植保导刊,2021,41(4):66-68.

[11] 邱月. 黑龍江省水稻恶苗病发病条件及药剂防治技术研究[D].大庆:黑龙江八一农垦大学,2021.

[12] 季芝娟,马良勇,李西明,等.水稻品种恶苗病抗性快速鉴定方法研究[J].浙江农业科学,2008(1):89-91.

[13] 季芝娟,马良勇,李西明,等.水稻种质资源恶苗病抗性鉴定[J].浙江农业科学,2008(5):590-592.

[14] 石建尧. 浙江省常规水稻品种主要农艺性状分析及恶苗病抗性评价[D].北京:中国农业科学院,2011.

(责编:张宏民)

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