小麥赤霉病發(fā)生與菌源?氣象因子量關(guān)系分析

張春云

摘要 [目的]明確小麥赤霉病發(fā)生的各影響因子，分析各因子不同量級(jí)對(duì)病害流行的影響。[方法]以2000年以來(lái)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析江淮南部丘陵地區(qū)小麥赤霉病大流行各發(fā)生影響因子量以及各因子不同量級(jí)對(duì)病害流行的抑制作用。[結(jié)果]菌源的存在是赤霉病發(fā)生的前提條件；雨水是赤霉病發(fā)生的主導(dǎo)性影響因子；正常年份溫度都能滿足病害流行要求。[結(jié)論]研究結(jié)果為赤霉病測(cè)報(bào)及大面積防治提供了參考。

關(guān)鍵詞 赤霉病；氣象因子；菌源

中圖分類號(hào) S435.121.4+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）06-0151-03

Analysis on Relationship of Occurrence of Wheat Gibberellic Disease with Bacteria Source and Meteorological Factors

ZHANG Chun-yun

（Yizheng Plant Protection and Plant Quarantine Station， Yizheng， Jiangsu 211400）

Abstract [Objective] The aim was to clear influencing factors for the occurrence of wheat gibberellic disease and analyze the influencing degree of all factors. [Method] Based on the data since 2000， we analyzed influencing factors for the occurrence of wheat gibberellic disease in the hilly area of southern Jianghuan as well as the influencing degree of all factors. [Result] The existence of bacteria source was the precondition for occurrence of wheat gibberellic disease. The rainwater was main influencing factor for occurrence of wheat gibberellic disease. The temperature could satisfy the demand for occurrence of wheat gibberellic disease in normal years. [Conclusion] The results provide reference for prediction of wheat gibberellic disease and large area control.

Key words Wheat gibberellic disease；Meteorological factors；Bacteria source

儀征市地處江淮南部，為江蘇省西部丘陵地區(qū)，被認(rèn)為是小麥赤霉病[Gibberella zeae（Schw.）]重發(fā)麥區(qū)中偏輕地區(qū)[1-2]。初步分析，除了與本地一直大面積種植較抗赤霉病的揚(yáng)麥系列小麥品種相關(guān)外，其主要原因還是與菌源和農(nóng)田小氣候有關(guān)，歷史上本地一直以稻麥茬為主，玉米種植極少，菌源以稻樁為主，相對(duì)來(lái)源偏少又不復(fù)雜。丘陵地區(qū)農(nóng)田地勢(shì)高、排水快，相對(duì)同緯度的沿海、里下河、沿江東部等平原地區(qū)麥田小氣候，偏干燥，不利于病害發(fā)生。因此，本地稻樁枝帶菌率、雨水等實(shí)測(cè)氣象因子量相對(duì)更能反映出與病害發(fā)生程度的關(guān)系。筆者以2000年以來(lái)的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析了小麥赤霉病大流行各發(fā)生影響因子量以及各因子不同量級(jí)對(duì)病害流行的抑制作用，以期為今后赤霉病發(fā)生測(cè)報(bào)及大面積防治提供參考。

1 材料與方法

1.1 菌源和病害資料

菌源量以江蘇省儀征市植保植檢站2000年以來(lái)稻樁子囊殼全市平均枝帶率為指標(biāo)，由于2016年稻樁所帶的子囊殼堆普遍偏少，以常年正常情況為參照標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)2016年帶菌率進(jìn)行了校正處理。赤霉病發(fā)生情況以當(dāng)年自然發(fā)病率為指標(biāo)，即不用藥的大多數(shù)田塊平均病穗（穗腐）率。

1.2 氣象因子資料

以本地氣象部門市站觀察數(shù)據(jù)為統(tǒng)一指標(biāo)。在氣象因子選擇時(shí)，先是確定本地常年情況下赤霉病病菌侵染期和擴(kuò)展期，經(jīng)過(guò)資料分析，2000年以來(lái)，儀征市大面積小麥揚(yáng)花期一般在4月18日至月底，5月初為敗花或落花期，此時(shí)正是病菌侵染花藥并形成初侵染的關(guān)健時(shí)期，因此，選擇4月20日至5月4日為侵染氣象影響期，共15 d。多年病害發(fā)生分析表明，病菌侵染后（形成水漬狀斑），5月5—10日即小麥灌漿初期，共6 d，此時(shí)氣象因子是否配合及配合程度也能決定病害能否大流行，因此，該研究選擇小麥灌漿初期為病菌擴(kuò)展氣象影響期。具體氣象因子上，以上述2個(gè)時(shí)段為期限，分別統(tǒng)計(jì)直觀的雨日數(shù)、雨時(shí)數(shù)（2004年及以后）、雨量，以及日平均氣溫、日平均氣溫>15 ℃天數(shù)作為氣象因子分析指標(biāo)。

1.3 分析方法

利用統(tǒng)計(jì)聚類分析，把相似的年份集中在一起進(jìn)行比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大流行年關(guān)鍵影響因子量

赤霉病大流行年不但病穗率、嚴(yán)重度高，而且發(fā)生面積大，產(chǎn)量損失巨大，因此，必須掌握一個(gè)地區(qū)赤霉病大流行各影響因子量。該研究把2000年以來(lái)17年的儀征市自然病穗率與菌源量、氣象因子影響進(jìn)行聚類分析。由圖1、2可知，2003、2012年都單列為一類，也是17年來(lái)自然病穗率高、損失大、病害大流行的2年。

由表1可知，它們?cè)诎l(fā)病關(guān)鍵影響因子方面最共同之處是感病期和病菌擴(kuò)展期雨日數(shù)接近，表明雨日數(shù)是病害流行的關(guān)鍵因子，即大流行年侵染期雨日數(shù)要達(dá)到7～8 d，高于常年日數(shù)2～3 d，灌漿初期要有雨水配合，一般2～3 d即可。

在雨量上，2012年侵染期39.6 mm，略低于17年平均水平，但2003年是常年的2倍多，2012年病害擴(kuò)展期5.2 mm，是17年平均量的1/3多，2003年與常年相當(dāng)，因此在大流行年份，揚(yáng)花期雨量能達(dá)到常年平均水平（40 mm）或以上，灌漿初期雨量能達(dá)5 mm或以上即可滿足大流行條件。

在溫度因子上，2003年氣溫偏低，侵染期平均日氣溫16.65 ℃，比17年平均低1.59 ℃，日均氣溫≤15 ℃達(dá)5 d，占1/3，病菌擴(kuò)展期平均日氣溫17.88 ℃，比常年低2.07 ℃，日均氣溫≤15 ℃有1 d；而2012年則屬高溫年，侵染期平均日氣溫高出常年1.96 ℃，病菌擴(kuò)展期高出3.75 ℃，表明雨水多、溫度偏低，赤霉病也可大流行，但高溫年份，流行程度和危害損失更嚴(yán)重，極易出現(xiàn)像30年未遇的2012年大流行年。

在菌源因子上，2003年稻樁子殼帶菌率并不高，為3.18%，是常年平均水平的63%，2012年帶菌率偏高，達(dá)8.50%，但仍比17年最高年份低10百分點(diǎn)以上，表明稻樁枝帶菌率在3%以上即可滿足大流行條件。

2.2 關(guān)鍵因子對(duì)病害流行的影響

2.2.1 菌源。小麥赤霉病穗腐的初侵染源是來(lái)自土表稻樁、玉米等殘?bào)w上的子囊孢子[3-4]，這些殘?bào)w在一定的溫濕度條件下產(chǎn)生的子囊殼成熟后，吸水破裂，向空中放射子囊孢子，借風(fēng)雨傳播至小麥花藥上，并經(jīng)花絲侵入小穗，因此，充足的菌源是病害流行的基礎(chǔ)。儀征市以稻麥輪茬為主，稻樁殘?bào)w是赤霉病菌源主要場(chǎng)所，調(diào)查結(jié)果表明，不同年度稻樁枝帶菌率差異很大，低的年份在1.0%以下，2011年甚至未查見(jiàn)，高的年份達(dá)25.7%。聚類分析表明（表2），4月中下旬稻樁殘?bào)w上子囊殼量對(duì)赤霉病的發(fā)生程度有明顯影響，與2003、2012大流行年比，2010、2016年雨水、溫度滿足大流行條件，由于菌源量明顯偏低，其中2010年稻樁枝帶菌率僅0.15%，最終自然病穗率平均為0.6%，為輕發(fā)生年；2016年稻樁枝帶菌率為1.70%，是常年的1/3，是大發(fā)生年（2012年）的1/5，是2003年的1/2，自然病穗率平均為8.00%，顯著輕于2012年。2001、2002年稻樁枝帶菌率雖在2%以上，但由于仍低于大流行年（2003年3.18%），病害發(fā)生程度也受到了控制。綜上所述，在雨水、溫度條件滿足大流行的情況下，菌源量高低對(duì)病害發(fā)生有明顯影響，在儀征市條件下，初步推測(cè)出稻樁枝帶菌率低于1.70%時(shí)，赤霉病顯著減輕甚至輕發(fā)生，稻樁枝帶菌率高于1.70%時(shí)，滿足中等流行要求，當(dāng)?shù)緲吨Ь省?%時(shí)，菌源充足，赤霉病病害極易大流行。

2.2.2 雨水。雨水影響稻樁上子囊殼破裂和子囊孢子釋放，影響子囊孢子向花藥上傳播，也影響侵染后的菌絲潛伏期長(zhǎng)短，影響灌漿初期病菌的擴(kuò)展。從表1可知，雨水是病害流行的關(guān)鍵因子。再分析一下其他年份，表3所列5年菌源量均充足，但由于雨日少或雨量小，發(fā)生程度受到顯著抑制。其中，2000、2013年抽穗揚(yáng)花期（感病期）雨日僅1～3 d，雨量在0.8～25.2 mm，盡管灌漿前期（擴(kuò)展期）雨水條件滿足，病害仍極輕；2004、2015年抽穗揚(yáng)花期雨日4～5 d，雖然雨量在59.5～63.5 mm，超過(guò)了大流行的2012年，且灌漿前期雨水條件也達(dá)到大流行的指標(biāo)要求，但自然病穗率也僅2.8%～4.0%，再次說(shuō)明雨日數(shù)是雨水因子中的關(guān)鍵指標(biāo)；2014年抽穗揚(yáng)花期雨日數(shù)達(dá)7 d，但雨量?jī)H14.8 mm，未達(dá)到大流行雨量要求指標(biāo)（40.0 mm），加上灌漿前期幾乎無(wú)雨（1 d，0.2 mm），流行程度受到雨量不足因子抑制。上述分析進(jìn)一步驗(yàn)證了大流行年對(duì)雨水影響因子量的要求。

2.2.3 氣溫。赤霉病屬于高溫高濕性病害。但連續(xù)陰雨天氣，溫度往往略有下降，如2003年抽穗揚(yáng)花期15 d平均氣溫為16.65 ℃，日均>15 ℃天數(shù)僅10 d，均列17年來(lái)倒數(shù)第三（圖3、4），由于雨日多、雨量大，病害仍大流行；2012年雨日多、雨量一般，但抽穗揚(yáng)花期和灌漿前期溫度均高于常年，形成少有的高溫高濕條件，出現(xiàn)了30年未遇的大流行年。綜上所述，雨水多時(shí)，溫度偏低往往不會(huì)抑制病害大流行，但若溫度偏高，形成高溫高濕條件，病害更易暴發(fā)流行，正常年份溫度都能滿足病害流行，與菌源和雨水因子相比影響較小。

3 結(jié)論與討論

小麥抽穗揚(yáng)花期是赤霉病病菌最佳侵染期，近20年來(lái)，儀征市小麥品種均以揚(yáng)麥系列為主，生育期變化小，大面積揚(yáng)花期基本穩(wěn)定在4月20日以后，該研究選擇4月20日至5月初共15 d時(shí)間作為病菌侵入花藥、潛伏、形成水漬狀斑的時(shí)期，并以該時(shí)期及灌漿初期的氣象條件，結(jié)合前10 d的菌源量，進(jìn)行聚類比較分析，基本摸清了儀征市赤霉病發(fā)生流行與菌源、氣象主要影響因子量的關(guān)系。

3.1 菌源

菌源的存在是赤霉病發(fā)生的前提條件。菌源充足，病害就有可能流行，儀征市以稻麥輪茬為主，其他菌源體少，4月中旬稻樁子囊殼帶菌率平均在3.18%以上就滿足大流行條件，稻樁子囊殼帶菌率在1.70%～3.18%時(shí)能滿足中等流行要求，稻樁子囊殼帶菌率在1.7%以下時(shí)發(fā)生程度就會(huì)受到抑制。但若雨日、雨量特別多或氣溫特別高，形成這17年來(lái)未出現(xiàn)過(guò)的長(zhǎng)時(shí)間高溫高濕天氣，枝帶菌率小于3.18%也有可能大流行，必須引起注意。

3.2 雨水

雨水是赤霉病發(fā)生的主導(dǎo)性影響因子，特別是雨日數(shù)，在菌源滿足條件下，感病期若雨日數(shù)在7～8 d，配合一定雨量（40 mm及以上），病菌就能大范圍嚴(yán)重侵染花藥，灌漿前期再遇上2 d雨日，且雨量在5 mm以上，促使病菌進(jìn)一步擴(kuò)展，赤霉病就會(huì)大流行；若雨量低于30 mm，侵染機(jī)會(huì)減少，或灌漿前期雨水稀少，病菌擴(kuò)展受到抑制，流行程度就會(huì)降到中等甚至以下。感病期若雨日數(shù)在3～5 d，即使雨量在40 mm以上，灌漿前期雨水又多，也最多為中等流行。雨日數(shù)是關(guān)鍵因子，傳統(tǒng)論點(diǎn)認(rèn)為在小麥揚(yáng)花期遇連續(xù)3 d雨日，病害易流行[5-7]，2003年8 d雨日中有1個(gè)連續(xù)3 d雨日，但2012年連續(xù)雨日就1個(gè)，僅2 d，因此，該研究使用雨時(shí)資料可能比雨日數(shù)更精確，2004年后氣象部門自動(dòng)化程度提高，均有雨時(shí)資料，由于缺少2004年前雨時(shí)資料數(shù)據(jù)，該研究未引用分析，有待進(jìn)一步探索。

3.3 溫度

正常年份溫度都能滿足病害流行要求。在雨日多、雨量大的年份，感病期即使溫度低于常年，日均溫度≤15 ℃的天數(shù)占1/3，也不會(huì)影響大流行性質(zhì)。若雨水條件略差，但溫度偏高，形成高溫高濕天氣，也會(huì)加重流行程度，在大流行年病穗率、嚴(yán)重度會(huì)更高，損失更大。

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