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长江中下游地区小麦赤霉病的综合防治

2024-01-20朱守丽

安徽农学通报 2023年22期
关键词:赤霉病侵染田间

唐 文 李 烨 朱守丽 王 桢

(安徽省芜湖市鸠江区农业技术中心,安徽 芜湖 241000)

小麦赤霉病是一种由真菌侵染引起的病害,是小麦栽培的重大流行性病害,具有分布广、传播快和危害面积大等特点,一旦发生流行将对小麦产量和品质造成严重影响。长江中下游地区是小麦主产区之一,常年种植面积在1 万hm2以上,在小麦赤霉病流行年份,小麦产量严重受损,品质降低,一般大发生年份平均减产20%~40%,特大流行年份减产达50%,部分田块甚至绝收。近年来,长江中下游麦产区小麦生长期间气候变化频繁,以及病原菌对传统杀菌剂的抗药性增加等,使得小麦赤霉病有发展蔓延的趋势。再加上其发生危害具有阶段性和暴发性,一旦错过最佳防治时期,将会给小麦生产造成不可逆的影响。

在小麦生长前期至抽穗扬花期,小麦赤霉病均可发生,不仅造成小麦减产,还会产生毒素对人畜产生危害。发病因素与光照、温湿度、品种和种植习惯等均有关联。本文主要从发生特点、发病因素方面分析近年来小麦赤霉病在长江中下游地区的发生情况和原因,并提出防治措施,为今后该地区小麦赤霉病防治提供参考。

1 发生特点

1.1 病原菌

禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)属镰刀菌属,是引起小麦赤霉病的主要侵染源[1]。禾谷镰刀菌通过分生孢子进行无性繁殖,分生孢子呈镰刀形,形态微弯,基部有3~5个隔膜。分生孢子形成的最低温为8 ℃,适温为25 ℃,单个孢子无色,聚集后呈粉红色。禾谷镰刀菌在赤霉病发生后期进行有性生殖,形成的适温为15~20 ℃,在感病部位产生子囊壳,释放子囊孢子。子囊壳呈紫色,似棍棒状,内生8个子囊孢子,呈单行、双行或螺旋状排列。子囊孢子无色,呈纺锤形,两端圆钝,一般有2 个隔膜。子囊孢子萌发的空气相对湿度不低于72%,温度范围为4~35 ℃,以25~30 ℃最适。

1.2 侵染过程

小麦赤霉病病原菌通常在发病后期以子囊壳形式在小麦、玉米等病残体上以腐生的方式越夏、越冬,也可能在小麦收获之后继续侵染下茬水稻、玉米和棉花等作物,并在这些作物的病残组织上越夏、越冬[2]。越冬期,稻麦种植田内稻桩上会残存部分病原菌,等到次年春季,环境满足光照充足,土壤含水量>50%、空气相对湿度>90%、平均气温>12 ℃时,越冬病原菌便开始形成子囊孢子释放到空气中。此时正值小麦抽穗扬花期,空气中的子囊孢子可以借风雨传播,继而附着在小麦颖片、花药等部位形成菌丝作为初侵染源为害穗部组织。病原菌在穗部的侵染途径为先为害小穗内的花药,随后经由花药蔓延到颖片、穗轴和子房等部位;某些小麦赤霉病病原菌可不经过花药直接侵染穗部的所有部位。小麦乳熟期后病原菌侵染率较低,因此病穗上形成的分生孢子虽能再侵染而加重病情,但一般对小麦赤霉病的流行影响较小。

1.3 外在症状

小麦赤霉病在小麦的整个生长周期从幼苗到灌浆期间均能造成为害。主要症状包括苗枯、秆腐以及穗腐。

1.3.1 苗枯主要表现为小麦受害幼苗出土前出现芽鞘和根鞘腐烂,呈黄褐色水浸状,出土后的芽鞘和初生根变为褐色。受害麦苗生长衰弱,严重时枯死。苗枯主要由麦种带菌引起,带菌麦种籽粒上多长有粉红色或黑褐色菌丝体。

1.3.2 秆腐主要表现为小麦茎基部变软腐烂,呈褐色,植株慢慢枯死;如在孕穗后发病,剑叶基部多呈棕褐色,并逐渐扩散至及整个茎节。发生秆腐的部位,在湿度大时,多能长出粉红色菌丝体,后期逐渐变成黑褐色。

1.3.3 穗腐穗腐是小麦赤霉病的主要为害症状,一般在小麦灌浆期开始出现症状,后期可蔓延至穗轴和相邻的小穗。发病初期,发病部位多在基部近穗轴的颖壳上,出现淡褐色斑块,湿度大时呈水渍状,最后整个小穗黄枯,并在颖壳合缝处出现粉红色黏性霉状物。发病后期,在被侵染麦穗上有时还会形成一堆煤屑状物。发病小穗上的病菌一旦扩及穗轴,会导致上部所有小穗黄枯,造成籽粒不实或干瘪,所以发病越早,受害部位越下,损失越大。

1.4 内在影响

小麦赤霉病之所以能成为小麦生长过程中具有破坏力的病害,不仅在于其对小麦产量的影响,更重要的是其对小麦品质的影响。小麦籽粒在遭受病菌为害后会产生以脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)和雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol,NIV)为主的赤霉菌毒素。这种毒素对人畜危害极大,误食后会引起腹泻呕吐、头晕发热和四肢无力等一系列中毒症状。研究表明,DON 会损害人的肠胃、免疫系统和脑部,而NIV具有胚胎毒性和致畸性,可能是一种潜在的致癌物质[3]。

2 发病因素

小麦赤霉病发病和为害程度主要与气候条件、品种抗性、田间菌源量及栽培措施等因素密切相关。

2.1 气候条件

小麦赤霉病是典型的气候性病害之一,降水量和空气相对湿度在病害发生中起决定性作用。高温高湿有利于赤霉病菌的生长发育,小麦抽穗扬花期如遭遇连续阴雨、高温天气,极易大范围暴发。尤其冬末春初的短暂高温缩短了赤霉病病原菌休眠期,使其迅速生长发育,导致小麦越冬极易遭受病原菌侵染。研究表明,小麦在生长前期如遇持续降雨,田间湿度较大也会导致子囊壳加快成熟,在客观条件下增加了小麦赤霉病发病率[4]。

长江中下游地区每年4月上旬至5月上旬温度适中,如遇连阴雨会加重小麦赤霉病菌发展。对该地区过去4年3—5月的温度及空气相对湿度的气象资料调查得出,2020年平均温度为11~22 ℃,2021年为12~23 ℃,2022年为12~25 ℃,2023年为12~24 ℃;2020年的空气相对湿度为62%~79%,2021年为70%~79%,2022年为68%~77%,2023年为68%~76%。在病原菌侵入发展的合适温湿度区间内,有利于小麦赤霉病的发生与扩散。

2.2 品种抗性

小麦品种的抗病性对赤霉病发生程度也有相关影响,在相同气候条件下,不同的抗病品种存在一定的抗病性差异。该地区种植小麦多为宁麦、扬麦和镇麦等系列品种,部分品种对小麦赤霉病的抗性水平不高。再加上近年来随着防治频率的增加,小麦赤霉病病菌对于药物的抗性水平也在不断提升,抗药性病菌小种检出率越来越高,传统杀菌剂的防治效果越来越差,加大了整体防治难度[5]。

2.3 田间菌源量

小麦赤霉病初浸染源主要来自带菌种子、田间病残体以及土壤。以稻麦轮作区为例,田间残存稻桩上的子囊壳是病害的主要初侵染源。2020、2021、2022 和2023年田间菌源量分别为22%、18%、10%和4%,这与小麦赤霉病发生程度呈正相关。冬闲田、秸秆还田面积比例扩大,造成了较高的田间菌源积累量。

2.4 栽培措施

受种植习惯影响,部分地区小麦氮肥施用量较大,造成返青早;栽种密集,造成田间通风透光性差;田间湿度大,适宜小麦赤霉病菌的萌发生长。同时抽穗、成熟期延迟,也会拉长病害的易感期。对长江中下游麦区来说,秋苗发病迟早及多少,与播期早晚有关,播种早则发病重[6]。

栽培条件对病害发生的轻重也有影响,如地势低洼,排水不良、湿度大的麦田易发病。同时由于种植茬口时间紧凑,上茬水稻秸秆还田时腐熟度不够,秸秆上的赤霉病病原菌在合适的环境下大量繁衍[7]。

防治习惯影响小麦赤霉病的发生程度,小麦抽穗期和扬花初期是喷洒赤霉病控制药剂的最佳时期,一旦错过,药剂的效果就会大幅度降低。通常小麦赤霉病在湿度较大时出现,此时再进行药剂防治效果不佳,一是错过最佳防治期,二是湿度影响药剂效果。需要注意雨后进行二次喷药,进行科学防控。

3 防治措施

3.1 选用抗病品种

防治小麦赤霉病,首先要选用抗病性高、耐病性强的小麦品种,做好品种布局是预防小麦赤霉病的重要手段。其次,优良品种注重缩短小麦的扬花期差异,从而缩短发病时间。最后,应注意定期轮换新的优势品种,维持不同小麦品种对小麦赤霉病的抗性水平。

3.2 农业防治

3.2.1 秸秆科学还田秸秆科学还田是预防小麦赤霉病需要提升技术的重要环节。随着现代农业科学技术水平的不断提升,亟须对秸秆还田以及综合利用技术进行进一步的优化和提升,全面实现秸秆的原料化、基料化、能源化发展[8]。一是秸秆还田时粉碎要彻底,田间不能留大块的秸秆残桩。二是秸秆还田时填埋要深,一般至少埋至20 cm 以下的深层土壤后再进行镇压处理,这样能最大程度抑制赤霉病菌生长和繁殖。三是秸秆腐熟技术需要进一步完善,筛选先进技术并实施,不断填补完善秸秆腐蚀微生物核心种群;四是秸秆综合利用方向要全面,在开展秸秆还田工作的同时大力拓展相关秸秆综合利用新方向,如秸秆饲料、秸秆肥料和秸秆能源等。

3.2.2 加强栽培管理首先要科学实施栽培措施。精细平整整地、均匀适量播种、合理密植、实行宽幅条播或窄行条播。一般保证个体健壮的基本苗达到240万~270万株/hm2,确保全苗以及存活率,做到整田小麦生长期一致[9]。在小麦抽穗扬花前采取相对应措施缩短扬花期,减少赤霉病侵染机会。

降低田间菌源量。田间菌源量首先跟湿度有关,因此要及时清理三沟,做到沟系配套,沟内无积水,同时确保雨止田干,降低田间湿度。田间杂草要及时清除,保持通风透光,创造有利于作物生长,同时不利于病害发生的田间气候环境。田间菌源量与上茬病残体残留有关,因此对前茬作物病残体应做提前处理,重点清除表面未掩埋的稻桩、稻草的病株残体,开展深翻沤肥以减少菌源。

积极推广测土配方施肥。要科学运用水肥,施足基肥,基肥与追肥的比例大约为5∶4,基肥主要是含量为40%~50%的复合肥,不能施加氮肥。早施蘖肥、巧施返青拔节肥,还可以在拔节期追施草木灰,增强小麦自身抗病性。实行均衡施肥,避免偏施氮肥,一般按照氮∶磷∶钾=2∶1∶2 的配比,可以使小麦苗更壮更匀,抗病能力更强。在小麦抽穗扬花后应多施磷钾肥,使灌浆更充实,麦秆更健壮,籽粒更饱满。

3.3 化学防治

全面推行小麦赤霉病全程绿色提质控害增产技术,在做好前期农业措施和苗期综合防控的基础上,采取“准、优、统”的技术措施,重点做好小麦赤霉病应急防控。

3.3.1 把准防治适期抢抓小麦齐穗至扬花初期开展第一次防治,5~7 d防一次。对高感品种,如天气预报扬花期有阴雨,结露和多雾天气,首次施药应提前至抽穗期。若小麦扬花期遇阴雨天气,选择雨停间隙或抢在雨前施药,若施药后3~6 h内有雨,雨后应及时补施,确保防效。

3.3.2 选优防治药剂重点推广应用丙硫·戊唑醇、丙硫菌唑、氰烯·戊唑醇和氟唑菌酰羟胺等对赤霉病防效好、毒素控制作用强的药剂。对苯并咪唑类药剂抗性水平较高的麦田,应慎用甲基硫菌灵、多菌灵等药剂,提倡轮换用药和组合用药[10]。

3.3.3 推行统防统治推广应用植保无人机、自走式喷杆喷雾机等现代高效植保机械,开展小麦赤霉病统防统治。规范植保无人机防治作业标准,执行植保无人机防治小麦赤霉病技术参数,以该地区为例,一般飞行高度在小麦冠层上方1.6~2.1 m、飞行速度≤7 m/s、用水量控制在15~27 L/hm2,新机型可根据参数适度调整,需确保小麦冠层雾滴覆盖密度不低于16[11]。

3.4 收储管理

鉴于感染赤霉病菌的小麦籽粒在潮湿的条件下可继续侵染,导致真菌毒素进一步增加,在小麦收储过程中要加强管理,及时收获、晾晒烘干,剔除赤霉病粒,保证小麦籽粒安全水分条件下收储。该地区大多选用风除筛选法,即利用排风扇或者自然风,对小麦种子进行风扬,扬去其中较轻的病粒。

4 结语

小麦赤霉病在该地区属广泛流行病害,目前防治效果取得一定进展,采取有效措施抑制小麦赤霉病的发生至关重要。应密切注意小麦生长期间的气候变化趋势、田间生长状况以及田间栽培情况,加强对小麦种植区赤霉病的发病率及病原基数的调查,将其与小麦赤霉病病害的发生状态进行比对分析,通过结合田间环境、气候条件、品种抗性及种植技术等因素,采取切实可行的措施减少小麦赤霉病的发生。同时,加强与气象部门的沟通交流,及时了解气象变化,提升赤霉病的防控精确程度,及时为农户提供预警指导,指导农户适时防治,不同药剂交替使用,提升防治水平和质量,为小麦丰收及粮食安全提供坚实保障。

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