王梧嵋
(西藏大學(xué) 理學(xué)院,850000,西藏拉薩)
栽培大麥起源于野生大麥,后者于大約1 萬年前開始馴化;青稞作為大麥的一個變種,是幾乎所有裸粒多棱大麥的統(tǒng)稱,大約在4 000 年前在藏區(qū)開始馴化[1]。通過逐步適應(yīng)當(dāng)?shù)鬲毺氐臍夂驐l件,今天的青稞具有成熟期短、耐寒、高蛋白高纖維、低脂肪低總糖等優(yōu)點,主要用作糧食、飼料和釀酒原料。此外,由于青稞是唯一能在海拔超過4 200 m 的高寒地區(qū)正常成熟的作物,在具有防治高原病的獨特保健功能的同時,其生態(tài)及農(nóng)業(yè)地位不可替代。
根據(jù)青藏高原第一次綜合科學(xué)考察結(jié)果,在拉薩、日喀則、昌都、山南、阿里等地區(qū)均有青稞條銹病、青稞條紋病和青稞散黑穗病、堅黑穗病的發(fā)生,在加查、察隅曾有青稞稈銹病的發(fā)生,在澎波農(nóng)場監(jiān)測到青稞細菌性條斑?。ê诜f病),在吉隆監(jiān)測到青稞網(wǎng)斑病,在拉薩、昌都、察雅、洛隆曾有青稞黃矮病的發(fā)生,在普蘭、八宿、察雅、芒康、察隅曾有青稞白粉病的發(fā)生,在工布江達、丁青、類烏齊、芒康曾有青稞云紋病的發(fā)生,而青稞生理性赤枯病分布較廣,在拉薩、堆龍德慶、尼木、工布江達、加查、澤當(dāng)、仁布、芒康、波密、扎達、普蘭等地均有病發(fā)[2]。
其中,條銹病、條紋病、散黑穗病和堅黑穗病因其分布廣、危害重,被長期重點監(jiān)測和防治。王保海等強調(diào),主要通過種子帶菌傳播的條紋病在全自治區(qū)各農(nóng)區(qū)普遍發(fā)生,一般發(fā)病率在8%~15%,個別發(fā)病嚴(yán)重地塊達90%,平均減產(chǎn)10%左右,需通過選用抗病品種、進行種子處理、加強栽培管理進行病害防治[3]。相比較而言,氣傳性的條銹病發(fā)生更為頻繁,林芝各縣、山南加查縣是其常發(fā)區(qū),亞東、吉隆、樟木等喜馬拉雅山南翼地區(qū)和芒康鹽井等三江流域南部部分農(nóng)區(qū)均有該病原菌分布。胡頌杰等調(diào)查發(fā)現(xiàn),青稞堅黑穗病在全自治區(qū)普遍發(fā)生,一般發(fā)病率在5%左右,而青稞散黑穗病的發(fā)病率一般在2%~5%[4]。
在青海省的青稞生產(chǎn)中,常見的病害種類有青稞黑穗病、條銹菌、條紋病、白粉病和黃矮病。青稞黑穗病發(fā)病后,平均減產(chǎn)5%~10%,嚴(yán)重時可高達17%~20%。青稞發(fā)生條銹病會直接導(dǎo)致產(chǎn)量下降,給種植戶帶來嚴(yán)重損失。
任寶倉等通過4 年田間調(diào)查,對比已有記載,在甘肅省內(nèi)鑒定出24 種大麥、青稞病害。其中,大麥條紋病是甘肅省大麥及青稞主要病害之一,分布在玉門、臨澤、山丹、張掖、武威、民勤等地,發(fā)生率在5%~10%;大麥網(wǎng)斑病是甘肅省大麥及青稞主要病害之一,分布在玉門、山丹、民樂、甘南等地;大麥根腐葉斑病在全省廣泛分布;而大麥穗褐腐病在當(dāng)?shù)貎H在青稞上發(fā)生。
特別的是,2009 年報道在甘肅省海拔2 400~3 200 m 的通渭、天祝和合作等地栽培的青稞上發(fā)現(xiàn)了一種新病害——鞘腐病,該病菌除青稞外,還可以在田間的野燕麥及燕麥上分布,嚴(yán)重發(fā)生時病穗率可達20%~30%。
云南省常年青稞種植面積近2 萬hm2,但由于受良種較少、農(nóng)技相對落后、病蟲害危害嚴(yán)重等影響,平均產(chǎn)量僅1 500 kg/hm2。云南省青稞主要病蟲害有銹病、黃矮病、白粉病和蚜蟲。
在四川省甘孜、阿壩、木里等藏區(qū),青稞是主要的糧食作物。除部分地區(qū)(如甘孜州)受土壤含石量大、防災(zāi)能力低等自然條件制約外,青稞條紋病、紋枯病和黑穗病是四川藏區(qū)青稞主要病害。
由條形柄銹菌引起的條銹病是一類活體寄生的真菌病害,可危害小麥、大麥(含青稞)、部分栽培牧草和其他多種禾本科植物。由于該病原菌可隨高空氣流實現(xiàn)遠距離傳播,在病害流行年份可造成農(nóng)作物種植區(qū)大面積減產(chǎn),嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。由于寄主范圍不同,條銹菌一般被劃分為不同的?;?,如小麥?;汀⒋篼湆;?。后續(xù)研究證實,大麥條銹病除主要由條形柄銹菌大麥?;鸵鹜猓部捎尚←湕l銹菌的個別小種侵害發(fā)生。在甘肅采集到的大麥樣品中,分離出的條形柄銹菌小麥?;途礠1、Q2,經(jīng)過苗期致病性測定發(fā)現(xiàn),它們既對絕大多數(shù)小麥品種具有致病性,同時對部分大麥品種致病[5]。
小麥、大麥和黑麥被稱為條銹菌的主要初生寄主,這是由于和其他銹菌一樣,條銹菌必須在兩種不同科或?qū)俚闹参锷喜拍芡瓿啥咦印獡?dān)孢子—性孢子—銹孢子—夏孢子這一整個侵染循環(huán)的生活史過程。上個世紀(jì),大麥單孢銹菌的轉(zhuǎn)主寄主被證實為百合科植物;但長達兩個多世紀(jì)以來,由于銹菌中只有條銹菌的轉(zhuǎn)主寄主遲遲未被發(fā)現(xiàn)且實驗室轉(zhuǎn)主接種屢屢失敗,研究者們傾向于認(rèn)為條銹菌缺乏有性生殖過程。直到2012 年Jin 等發(fā)現(xiàn)小檗可以作為小麥條銹菌的轉(zhuǎn)主寄主,目前為止,小檗科小檗屬和十大功勞屬多種植物被證實為小麥條銹菌的轉(zhuǎn)主寄主[6],使得病原菌在有性生殖過程中豐富了致病性變異。
由于條銹菌病原菌喜低溫潮濕,在病害循環(huán)過程中,能否順利越冬越夏是病害流行與否的關(guān)鍵。李振歧院士曾根據(jù)小麥條銹菌在全國的周年循環(huán)規(guī)律繪制了該病害的傳播示意圖,并劃出新疆、華北、西北、川西北、云南五處越夏區(qū)和以四川、河南、陜西漢中、云南壩區(qū)為中心的越冬關(guān)鍵區(qū)[7]。目前,對大麥條銹菌的傳播循環(huán)和流行規(guī)律尚無完整報道。王宗華在西藏各主要農(nóng)區(qū)通過系統(tǒng)觀察、田間抽查及試點接種,在證明條銹菌可以在西藏順利越冬越夏的基礎(chǔ)上,進一步劃分出流行常發(fā)區(qū)、易發(fā)區(qū)和偶發(fā)區(qū),并提出除下察隅、樟木口岸外西藏大部分地區(qū)皆可作為條銹菌越夏流行區(qū),林芝、波密等地的高山晚熟春麥可能提供了足量的越夏菌源,林芝各縣、喜馬拉雅山南坡及藏東三江流域南部的低海拔地區(qū)則為條銹菌提供了越冬場所[8]。
西藏本地大麥品種大多對條銹病表現(xiàn)為苗期抗病水平較低,成株期抗性增強。田曉等對來自青藏高原地區(qū)的75 份品種材料進行苗期抗銹實驗,其中34.7%的大麥品種表現(xiàn)出不同程度的苗期抗病性狀[9]。王宗華等田間鑒定,大麥對條銹菌的成株抗病機制除抗病品種選育外,主要來自于群體始病晚、病程發(fā)展慢,一定程度上表明了寄主植物與病原真菌的長期協(xié)同進化[10]。
在國家實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景下,對西藏農(nóng)牧業(yè)發(fā)展而言,青稞產(chǎn)業(yè)發(fā)展是其重中之重。1987 年馬得泉等就報道了西藏288 個大麥變種資源,且不少農(nóng)家種僅為西藏特有。如此豐富的品種,一方面孕育了廣袤藏區(qū)不同物候區(qū)域下青稞的不同生長特性和生長周期,另一方面也蘊藏了海量的遺傳材料和基因資源。
2016 年,西藏自治區(qū)青稞總產(chǎn)量增長至74.67 萬t,收購成本平均為3.8 元/kg,隨區(qū)域經(jīng)濟實現(xiàn)同步正增長。國有糧食企業(yè)、非國有企業(yè)、第三方加工企業(yè)及外來企業(yè)進一步推動了青稞產(chǎn)品及市場多元化。但受到自然條件、機械化程度差異、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展不均衡、農(nóng)戶種植技術(shù)經(jīng)驗不足等因素限制,青稞產(chǎn)量長期處于供不應(yīng)求的狀態(tài),作為飼草的青稞秸稈也時有不足。從植物保護角度出發(fā),擴大優(yōu)勢抗病品種的選育推廣,加大對地方特色品種的分區(qū)保護,在提高產(chǎn)量的同時保藏寶貴資源,打造特色品牌,將有利于在可持續(xù)發(fā)展過程中實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。