我國棉鈴病害頻繁流行為害原因及應對措施

簡豐良，賀浪，司寧，簡桂良*

（1. 植物病蟲害生物學國家重點實驗室/ 中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，北京100193；2.福建省龍巖市永定區(qū)林業(yè)局，福建 龍巖634100）

棉鈴病害是一類棉花的常發(fā)病害， 我國各主要棉區(qū)均有發(fā)生，個別年份還相當嚴重，特別是夏、秋多雨的年份。 棉田濕度大，有利于各種棉鈴病害病菌的滋生與傳播，常引起棉鈴腐爛，造成減產(chǎn)降質。估計全國棉花由于棉鈴病害所造成的減產(chǎn)損失為10%～30%[1-4]。特別是2010 年以后，在我國目前最主要的植棉區(qū)新疆， 以前未發(fā)生過的棉鈴病害大量發(fā)生，2016―2017 年在阿克蘇地區(qū)發(fā)病率達到20%～30%，對當?shù)孛藁沙掷m(xù)發(fā)展造成巨大潛在威脅[5-7]。

1 發(fā)生現(xiàn)狀

進入21 世紀后， 我國各地棉鈴病害頻繁流行為害。

在黃河流域棉區(qū)，20 世紀末以來，隨著轉基因抗蟲棉的推廣和應用，棉花病害種類和規(guī)律發(fā)生了一些變化，主要特點是前期和后期病害較常規(guī)棉發(fā)病重， 棉鈴病害有加重的趨勢。 2003 年、2005 年、2009 年、2012 年、2014 年、2016 年、2017 年在黃河流域棉區(qū)全流域大發(fā)生，或局部大發(fā)生，嚴重時，發(fā)?。ㄖ辏┞蔬_到100%，病鈴率在60%以上，病害甚至發(fā)展到上部棉鈴， 平均每株棉花有13～16 個病鈴[1-3]。 其中：2003 年8―10 月、2012 年7―9 月、2014 年9 月黃河流域棉區(qū)棉鈴病害爆發(fā)， 造成嚴重的產(chǎn)量損失。 其發(fā)生特點：發(fā)生面積大，發(fā)病率高，持續(xù)時間長，危害損失嚴重，一些地區(qū)棉鈴病害的發(fā)病率達到100%，爛鈴率超過50%；嚴重田塊在9 月初已有1/3～1/2 的棉鈴被害，甚至出現(xiàn)罕見的頂部棉鈴也被害的現(xiàn)象，導致棉花嚴重減產(chǎn)[4,8-9]。

西北內(nèi)陸棉區(qū)，尤其是新疆近年來鈴病時常大發(fā)生。 2016―2017 年在新疆，尤其是南疆，病害發(fā)展到上部棉鈴， 嚴重地塊平均每株棉花有5～8 個病鈴，損失嚴重（表1）。 更加令人擔心的是，棉鈴病害幾乎在新疆各地乃至每塊棉田發(fā)生，如新疆生產(chǎn)建設兵團第八師部分棉田、部分品種病鈴率在20%以上；第一師部分棉田病鈴率達18%，這種現(xiàn)象在南疆各地普遍存在。 總體上，棉鈴病害的發(fā)生南疆重于北疆。根據(jù)新疆生產(chǎn)建設兵團第一師農(nóng)業(yè)科學研究所武剛對新疆不同團場、 不同類型棉田的調(diào)查，所有調(diào)查的田塊均有鈴病發(fā)生，最高的單株病鈴率達到54.7%（另文發(fā)表）。

表1 棉鈴病害不同年份發(fā)生流行區(qū)域

在長江流域棉區(qū)，隨著轉基因常規(guī)抗蟲棉逐漸代替雜交抗蟲棉，棉鈴病害幾乎每年發(fā)生，發(fā)病率比較高，一般在60%以上，病鈴率在10%～20%。但由于該區(qū)域植棉面積萎縮嚴重，加上棉農(nóng)有摘除病鈴習慣，可以有效減輕二次侵染，棉鈴病害造成的損失保持在常年水平。

棉鈴被各種病原菌侵染后， 棉花的產(chǎn)量和品質嚴重受影響。腐爛程度嚴重的棉鈴，很容易脫落或者形成僵瓣，不能開裂，纖維品質變劣，甚至失去商用價值。因此，棉鈴病害不僅嚴重影響棉花產(chǎn)量， 而且影響農(nóng)民植棉的經(jīng)濟收益和棉纖維的工業(yè)利用價值。防止棉鈴病害發(fā)生，無疑是確保有效成鈴，提高鈴重和品質，爭取豐產(chǎn)豐收的一個重要環(huán)節(jié)。

2 棉鈴病害種類

棉鈴病害種類繁多，達到80 余種；病原菌種類也繁雜，有真菌，也有細菌，以真菌為主；在黃河流域棉區(qū)主要是棉鈴疫病菌[苧麻疫霉（Phytophthora boehmeriae]，后期以紅腐病菌[主要有串珠鐮刀菌（Fusarium moniliforme Sheld.） 和 木 賊 鐮 刀 菌[F.epuiseti (Corda)]、 紅 粉 病 菌 [玫 紅 復 端 孢 菌（Cephalothecium roseum Corda）] 等各種腐生性霉菌為主；在長江流域棉區(qū)普遍是炭疽病菌[棉刺盤孢菌（Colletotrichum gossypii Southw.）]和棉鈴疫病菌[1-3,10-14]。但是，新疆的棉鈴病害種類與長江和黃河流域棉區(qū)有巨大差異，在黃河流域棉區(qū)普遍發(fā)生的鈴疫病和在長江流域棉區(qū)普遍發(fā)生的鈴炭疽病在新疆棉田雖然也有發(fā)生， 但并不是主要鈴病種類。新疆最常見的是霉菌類（Aspergillus spp.）鈴病，主要是黑霉（A.niger）和曲霉（A.flavus）引起，以及成團泛菌（Pantoea agglomerans）引起的細菌性棉鈴病害[6,15-16]。

成團泛菌鈴病是近年來在國內(nèi)外新發(fā)現(xiàn)的1種棉鈴病害[6,15]，國內(nèi)2008 年在新疆棉田首次發(fā)現(xiàn)，其主要引起棉鈴吐絮不暢，棉纖維變色，籽粒干癟。劉雅琴等對感染該病原菌的17 個棉花材料（包括海島棉、非洲棉、新疆品種尤其是新陸早系列的陸地棉）的發(fā)病率、鈴重、衣分、纖維長度以及色澤等研究表明：所有棉花品種都發(fā)病，平均發(fā)病率為20.6%， 不同品種間發(fā)病有明顯的差別； 病害對鈴重、衣分、癟籽率、纖維長度及色澤等的影響主要體現(xiàn)在鈴重平均減輕27.6%，衣分平均降低5.3%，癟籽率平均增加1.6 倍， 纖維長度平均縮短1.6 mm，顏色加深2.0%，減產(chǎn)10%～20%[6]。

3 流行原因

3.1 長江和黃河流域棉區(qū)

這兩大棉區(qū)棉鈴病害流行危害的原因主要有內(nèi)因和外因二方面。

內(nèi)因主要是品種更替，結鈴過早。 20 世紀末以來，隨著轉基因抗蟲棉的推廣和應用，棉花受蟲害減少，伏前桃均能成鈴，導致結鈴過早，中下部成鈴比例大。 一旦雨水偏多，抗蟲棉中下部棉鈴極容易由于雨水飛濺染上各種病原菌， 尤其是疫病菌；若再遇上秋天雨水多， 則容易誘發(fā)棉鈴病害流行危害，這在2003 年、2012 年、2014 年表現(xiàn)尤為明顯。

外因主要如下：（1）氣候變化帶來的雨水不均，時常有連續(xù)降雨的年份出現(xiàn)。 如2003 年黃河流域棉區(qū)7―9 月連續(xù)降雨，田間濕度大，導致當年棉鈴病害爆發(fā)，產(chǎn)量損失嚴重；這種氣候條件在2014 年9 月再度出現(xiàn)，9 月1―14 日河南、河北出現(xiàn)連續(xù)半月連綿的秋雨，導致當年棉鈴病害再度爆發(fā)，嚴重的病鈴率超過60%，對棉花產(chǎn)量與品質造成巨大影響。 （2）病蟲害的影響。 抗蟲棉對棉鈴蟲、紅鈴蟲等鱗翅目害蟲有良好的控制效果，大量減少了棉田用藥，尤其是前期用藥，致使棉田害蟲種群發(fā)生根本性變化，盲蝽等刺吸式害蟲上升為主要害蟲；而刺吸式害蟲在棉鈴上造成的傷口，則成為各種棉鈴病害病原菌入侵的主要途徑之一，尤其是后期的腐生性病原菌，如紅腐病菌、紅粉病菌、曲霉類病原菌等。（3）棉田管理粗放，省去整枝打杈等對控制棉鈴病害發(fā)生流行具有重要作用的田間管理措施，致使棉田濕度增加，通風透光性下降，利于各種病原菌繁殖和侵染。

3.2 新疆

近年來新疆棉田各種鈴病流行為害的原因有多種，主要如下：（1）常年連作，導致病原菌累積。新疆大部分棉田常年連作，不少棉田已連作30 多年，由于棉田秸稈和枯枝落葉的清除費用比較高，不少棉田采用就地粉粹秸稈和枯枝落葉還田的方法處理，導致各種鈴病病原菌逐漸積累。 一旦其他條件適宜，則會引起鈴病爆發(fā)為害。 （2）栽培技術的改變。 20 世紀90 年代新疆棉區(qū)發(fā)展的“矮密早膜”技術（曾對新疆棉花的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)起到重要的貢獻），一味追求群體高密度，一度達到30 萬株·hm－2，隨著勞動力成本的直線上漲，棉田管理被迫簡化，基本上不整枝打杈，導致棉花進入生殖生長后，棉田高度蔭蔽，田間濕度大增；進入21 世紀后，進一步推廣滴灌技術，由過去15～20 d 灌水1 次，增加到每周滴水1 次，棉田始終保持高濕狀態(tài)，再加上施肥尤其是施氮量的增加，使棉花生長旺盛，葉片相互疊加，通風透光性差，有利于鈴病流行。 （3）氣象條件的變化。 隨著全球氣候的變化，新疆一些地區(qū)的氣象條件也在發(fā)生變化，如近年來阿克蘇、喀什地區(qū)夏季的雨水有增多的趨勢，以往很少見的暴雨時不時出現(xiàn)，一些棉田甚至出現(xiàn)短期積水現(xiàn)象。 一旦出現(xiàn)這種天氣，不但空氣濕度大增，而且氣溫急劇下降，而這些均是棉鈴病害流行的有利條件。（4）病蟲害的助長作用。 近年來，一些棉田的蚜蟲、盲蝽、薊馬、棉鈴蟲、黃萎病等為害加重，削弱了植株的抗性，且受害棉鈴出現(xiàn)傷口，加大了各種腐生性病原菌入侵的機會；此外，蚜蟲發(fā)生量大時，其分泌的蜜露，則成為各種鈴病菌的天然營養(yǎng)，助長其擴繁。筆者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，凡棉蚜為害重的棉田棉花僵鈴和裂鈴發(fā)生都重，且無論僵鈴還是裂鈴，在其鈴面、苞葉內(nèi)側都可發(fā)現(xiàn)棉蚜為害的殘留物，說明其相關性很強。如2017 年是全疆棉蚜發(fā)生最重的一年，其廣泛性、嚴重性罕見，也是僵鈴和裂鈴發(fā)生最重的一年。（5）品種抗性弱。從各地學者已有的調(diào)查研究可以發(fā)現(xiàn)， 不同棉花品種對鈴病的抗性是有差異的，且沒有一個品種能達到抗鈴病級別，說明目前推廣的品種對各種鈴病的抗性有待提高[17-18]。

4 防治措施

4.1 加強監(jiān)測預警

對于目前我國新疆棉田的棉鈴病害，應當加強監(jiān)測預警。 建議：從第1 個棉鈴成鈴之后，7～10 d調(diào)查1 次主栽品種的鈴病發(fā)生率，結合病蟲害發(fā)生情況和天氣預報，對當年的棉鈴病害發(fā)生趨勢做出預警。 同時，深入研究完善棉鈴病害監(jiān)測預警技術體系。

4.2 合理耕種

實施合理輪作、深翻耕地、合理密植等綠色栽培農(nóng)業(yè)措施，可控制各種棉鈴病害發(fā)生擴展[19-21]。水旱輪作對棉鈴病害是最經(jīng)濟有效的綠色防治技術，尤其是與水稻輪作；對于沒有輪作條件、又不得不連作棉花的地區(qū)，則應當深翻耕地，多施有機肥，冬耕冬灌，尤其是新疆常年連作的病區(qū)。 實施合理密植，不要一味追求高密度，因為過高的密度，往往造成后期田間蔭蔽，通風透光性差，田間濕度過高，誘發(fā)棉鈴病害發(fā)生擴散。

4.3 選用對鈴病有一定抗性的品種

近年來，筆者選擇生產(chǎn)上的主要抗蟲棉品種以及自育的一些抗病蟲性良好的新品系和新疆本地品種， 包括中植棉2 號、 魯研棉21 號、 寧4-14、KV-2、KV-3、新陸早13 號和新陸早33 號等10 個，開展不同棉花品種（系）對鈴病抗性比較，發(fā)現(xiàn)10個品種均有發(fā)病， 發(fā)病率均在10%以上， 最高達22.43%； 各品種間的抗病性存在顯著或極顯著差異，其中中植棉2 號、KV-2、KV-3 對棉鈴疫病抗性最強。 因此，可以選用對鈴病有一定抗性的棉花品種[17-18]。

4.4 控制前期成鈴，遏止病原菌侵入

對于轉基因抗蟲棉，去除第1～2 個果枝，控制其成鈴， 第3～6 個果枝保留3～4 個果節(jié)， 中部7～10 個果枝保留4～6 個果節(jié)，第11 個以上果枝保留3 個果節(jié)。

4.5 及時調(diào)控株型

通過化控、整枝、去除贅芽，提高棉田通風透光性，降低棉田濕度，減少病原菌侵染。

4.6 及時摘除病鈴，減輕二次侵染

這是長江流域棉區(qū)控制棉田鈴病的有效措施。同時，及時做好中后期害蟲防治工作。 采取上述棉田鈴病綜合治理技術， 可減少棉鈴病害的發(fā)生率60.3%，并增加鈴重和產(chǎn)量8.2%～15.3%。

4.7 行間覆蓋地膜

鹿秀云等[19]研究發(fā)展了1 種防治棉鈴病害的物理隔絕技術——行間覆蓋技術，即在棉田第1 個棉鈴成鈴之前（7 月上中旬），田間主要農(nóng)事活動如施花鈴肥、灌花鈴水、打頂?shù)韧瓿芍?，在棉田行間裸露地表進行地膜、麥秸等物理覆蓋，有效阻斷土壤中棉鈴疫病菌隨雨水飛濺向棉鈴傳播，減少棉鈴疫病菌的初侵染源， 從而減輕棉鈴疫病的發(fā)生，同時減輕其他棉鈴腐生病害的發(fā)生，達到防病保產(chǎn)的目的。 新疆棉田可參照采用全生育期不去膜的方法， 控制各種土壤傳播的棉鈴病害病原菌的擴散，達到抑制棉鈴病害發(fā)生的目的[17-24]。

致謝：

新疆生產(chǎn)建設兵團第一師農(nóng)業(yè)科學研究所武剛研究員提供部分數(shù)據(jù)，特此感謝。