小麥作為一種重要的糧食作物,其發(fā)展對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展有著十分重要的作用。赤霉病在全球各地的溫暖潮濕或半潮濕的區(qū)域普遍存在,而安徽省處于長江中下游,潁泉區(qū)屬于暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候,有顯著的季風(fēng),四季分明,氣候溫和,有適當(dāng)?shù)慕涤?,在地理、氣象等方面為小麥赤霉病的發(fā)病提供有利的環(huán)境。小麥赤霉病是一類世界性典型氣傳真菌病害,以各種類型的鐮刀菌屬為主,如禾谷鐮刀菌。近幾年,全球氣溫升高,已成為小麥的主要病害,這種病菌不但嚴(yán)重地影響小麥的品質(zhì)和產(chǎn)量,而且對人和牲畜都有較大的傷害。在大流行時期,小麥基本沒有收獲,是制約北方麥田產(chǎn)量的重要因素。本文從當(dāng)?shù)貧夂蚝偷湫托←溒贩N入手,探討小麥赤霉病的發(fā)病特征。
一、小麥赤霉病起因與特征
1、氣候狀況
赤霉病的發(fā)病與氣溫及空氣含水量密切相關(guān),通常在四月中至五月中旬,揚(yáng)花期連續(xù)多天的多云降雨對小麥的赤霉病有一定影響,其次,溫度和濕度對赤霉菌的生長也是有利的。有關(guān)資料顯示,在較低濕度且降雨較小的條件下,即便采用噴灌和合理的水分處理,也能降低赤霉病的發(fā)生。因此,通過氣象預(yù)報,可以準(zhǔn)確地預(yù)測該區(qū)域的小麥赤霉病發(fā)病情況,從而制訂出相應(yīng)的控制對策,并將其與空氣循環(huán)的演變相聯(lián)系,從而為小麥赤霉病預(yù)報奠定基礎(chǔ)。
2、抗病品種
由于各區(qū)域的生態(tài)條件存在著一定差別,導(dǎo)致一些具有良好抗性的作物在當(dāng)?shù)仉y以生存或者在當(dāng)?shù)氐臈l件下,導(dǎo)致赤霉病傳染。結(jié)果表明濟(jì)麥22、煙農(nóng)19、泛麥5號、淮麥22、煙農(nóng)5158、新麥26等品種均出現(xiàn)輕微赤霉病。此外,由于高產(chǎn)量種植技術(shù)普及以及施用氮肥過多,造成小麥在后期群體密集、田間郁閉、通風(fēng)差、濕度大等,有益于赤霉病菌侵染為害。
3、土壤中菌源增多
田間排水不良、過量施用化肥、殺蟲劑均可引起小麥赤霉病的病害。赤霉病菌具有較大的繁殖力、傳播范圍和傳播速率,并且容易在小麥、水稻、玉米、雜草等農(nóng)作物上進(jìn)行傳播。另外,如果在還田時土壤的腐敗程度不足,導(dǎo)致赤霉病在秸稈上積累,這就為赤霉菌的繁殖創(chuàng)造有利環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)秸稈還田時,若土壤中含有病菌,則對土壤中微生物源數(shù)的累積更有利,由于秸稈覆蓋范圍的增大,導(dǎo)致病害嚴(yán)重惡化,特別是小麥輪作區(qū)和玉米麥輪作區(qū),由于小麥殘體和玉米秸稈是春播過程中的重要基質(zhì),因此,在小麥輪作區(qū)進(jìn)行了大規(guī)模的碾壓和直接還田會導(dǎo)致土壤微生物數(shù)量的增多,從而使來年發(fā)生小麥赤霉病的流行風(fēng)險增多。
4、改良的耕作制度提高赤霉病發(fā)病的危險
秸稈還田是近幾年來在國內(nèi)普遍采用的一種提高土地肥力和改良土地結(jié)構(gòu)的有效途徑。然而,覆膜還田具有腐解慢、礦化養(yǎng)分不能被適時作物利用、影響耕作和容易引起病害等問題。赤霉病菌可以通過田間的秸稈進(jìn)行生長,從而間接地使土壤中的赤霉菌數(shù)量明顯增加,從而極大地提高了發(fā)生赤霉病的危險性。安徽省小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系田間試驗結(jié)果表明,在還田條件下,小麥赤霉病發(fā)病率比未還田的地區(qū)高2倍多,因此,秸稈還田造成赤霉菌的大規(guī)模聚集,增加病害發(fā)生的可能性。
小麥赤霉菌屬腐生型病原,且其生長速度較高,與其它農(nóng)田中的其它微生物相比,有較高的適應(yīng)性和較強(qiáng)的競爭性,因此,秸稈還田會使稻草上的赤霉菌迅速滋生,為來年的疾病爆發(fā)和流行提供足夠菌源。在廣泛應(yīng)用秸稈還田以前,小麥開花15天后開始發(fā)病,20天后發(fā)病趨于平穩(wěn)。而隨著秸稈還田普及,在大田中微生物數(shù)量增多,使其發(fā)生新變異,比如小麥灌漿后遇到雨天,會很快地在麥稈上滋生,從而使疾病發(fā)病率急劇增高。此期細(xì)菌不易進(jìn)入已灌漿的種子,但在麥穗及種子的表層形成腐爛,并生成許多有毒物質(zhì)。在收獲過程中,由于受病菌的侵染,對產(chǎn)量影響不大,而在收獲過程中不易除去受病蟲影響的種子,容易引起毒素污染。
此外,小麥赤霉菌不僅導(dǎo)致小麥赤霉病,還導(dǎo)致玉米和水稻等作物的穗腐爛。近幾年,由于稻草還田和大面積發(fā)生的赤霉病,使稻草在農(nóng)田中的腐壞情況有惡化的跡象。
5、農(nóng)藥的使用造成病菌對赤霉病的耐藥發(fā)生嚴(yán)重變化
目前,對小麥赤霉病的控制主要是多菌靈、戊唑醇、苯丙胺等,通過對安非他明的滅菌機(jī)理及耐藥機(jī)理的分析,發(fā)現(xiàn)病菌對安非他明霉素的耐藥天然變異。結(jié)果顯示,病菌對苯丙咪唑類殺菌劑的抗藥性自然突變體主要為196-202位的β微管蛋白變化,導(dǎo)致藥物與目標(biāo)之間的相互作用,造成病菌產(chǎn)生耐藥。另外,在一定程度上,由于藥物應(yīng)用,會引起赤霉病菌導(dǎo)致更多的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇等毒素,從而對糧食的安全性造成一定不利作用。
6、傳播速率
小麥赤霉病是該地區(qū)一種重要的病害,據(jù)調(diào)查,阜陽地區(qū)的小麥赤霉病在2000年之前是偶然發(fā)生,僅有1991是主要發(fā)病年,其它年份都是輕微的,到了21世紀(jì),阜陽地區(qū)的小麥赤霉發(fā)病有加劇的傾向,且偏重的年數(shù)逐年增加。
二、小麥赤霉病為害癥狀
小麥赤霉病在苗期至穗后都有可能出現(xiàn),主要表現(xiàn)為苗腐、莖基腐、稈腐和穗腐,其中以穗腐最為嚴(yán)重,在較高的水分條件下,病株表面出現(xiàn)粉色的發(fā)霉,由于種子中的細(xì)菌和土壤中的病菌感染引起。首先嫩葉變成褐色,再到根部枯萎,輕度病苗黃瘦,嚴(yán)重的會導(dǎo)致幼苗枯萎。手拔病株在枯萎處拉斷后,其斷裂部位呈棕色,并具黏稠的壞死組織。對于莖基而言,從發(fā)芽到成熟期都會出現(xiàn),麥株的根部組織因受到損傷而變成褐色,導(dǎo)致整個株死亡。此外,還多發(fā)生于穗下一、二節(jié),先有水漬樣的褪綠色斑點,再逐漸擴(kuò)大到淺棕色到棕紅色的不規(guī)則斑點,同時還會蔓延到莖部。
在發(fā)病較重的情況下,會導(dǎo)致病株上的黃葉變得干枯,甚至不能抽芽或抽出枯黃穗。小穗及葉片上有少量淺棕色的小斑點,后擴(kuò)展到全部小穗,小穗變得干癟。在較高的水分條件下,病斑上會出現(xiàn)一種粉色的膠質(zhì)。在發(fā)育晚期,其上出現(xiàn)大量的黑色斑點,稱為子囊。后期延展到穗軸處,病株干褐,致使受害部位上的小穗出現(xiàn)干白的穗。
三、赤霉病發(fā)病機(jī)制
赤霉病主要是幾種不同種類的鐮孢屬的真菌侵染,主要以禾谷鐮刀菌為主,病菌以子囊殼、菌絲體、分生孢子等形式在病體上進(jìn)行越夏越冬,尤其是在麥芽開花、高濕、高熱的氣候下,是病原體發(fā)芽、擴(kuò)散的最好時機(jī),子囊孢子發(fā)芽,形成分生孢子,分生孢子通過大氣擴(kuò)散。
四、控制措施不佳的成因
1、藥物方面的問題
目前用于控制赤霉病的藥物比較少見,以前使用的多菌靈、甲基硫菌靈等藥物,對細(xì)菌有很大的耐藥性,導(dǎo)致控制的效率下降。
2、防治不重視
因為小麥種群龐大,一旦被感染,想要完全消滅是非常困難的。如果出現(xiàn)這種情況,即使采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?,若不注重,也會?dǎo)致產(chǎn)量下降。
3、外界因素
在小麥開花期間,如果遇到連續(xù)降雨,不能進(jìn)行有效控制,往往會錯失控制的最好時機(jī),而在后期,即便采用藥劑控制,也難以控制。
五、防控措施
1、品種選擇
赤霉病以花期侵染為主,灌漿期為害穗,故在栽培上宜選擇細(xì)長穗,小穗排列稀疏,抽穗揚(yáng)花整齊集中、花藥殘留期短、灌漿速度高的品種,減少病菌感染及傷害。因此,選用抗病優(yōu)良的品種是確保小麥安全生產(chǎn)的重要手段,研究發(fā)現(xiàn)西農(nóng)511、齊民7號、紫麥19、皖宿1510、阜麥9號、徐麥31、西農(nóng)351等抗赤霉病較好。
2、強(qiáng)化監(jiān)督和早期警報
小麥赤霉病是一種典型天氣性疾病,其發(fā)病與天氣狀況密切相關(guān),應(yīng)積極采取措施,提前與天氣組織部門取得良好溝通,并對其進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測和預(yù)防。
3、把握好控制時機(jī)
小麥赤霉病多發(fā)于揚(yáng)花期,也就是四月中下旬,小麥的開花前期是小麥開花的早期,氣溫低、日照少,在小麥開花前,應(yīng)在初花期施藥。在抽穗期間遇連續(xù)降雨、發(fā)生赤霉病的情況下,要及時噴灑藥劑,避免等到陽光充足或開花后才噴灑,要在雨季進(jìn)行多次噴灑藥劑控制。在抽穗期,天氣晴朗,氣溫高,小麥在抽穗和開花的同時,可以在齊穗期施用藥劑。
4、適當(dāng)?shù)牟シN量和適當(dāng)?shù)牟シN深度
小麥的播期要根據(jù)小麥品種特性、播期、種植環(huán)境、土壤墑情等因素,適時地進(jìn)行播種量的調(diào)節(jié),以防止因播種量太大而引起麥穗倒下,從而促進(jìn)小麥的病害。播種的最好方法是3-5cm,但不可過深。反之,過量的養(yǎng)分會使植株變得虛弱,對疾病的抵抗力也會降低,結(jié)果表明,羽化期延長,感染發(fā)生率增高。
5、農(nóng)業(yè)防治
①秸稈還田
在將秸稈還田之前,先將秸稈碾碎,然后進(jìn)行20cm的深埋,之后進(jìn)行壓制,這樣才能有效地控制赤霉菌的生長和繁殖。通過對秸稈能源、秸稈肥料、秸稈飼料等新技術(shù)的應(yīng)用,可以有效地降低赤霉病的蔓延。
②加強(qiáng)田間作業(yè)
一般要在農(nóng)田中進(jìn)行適當(dāng)布局、減少水分、開挖溝渠等措施,保證水分能被及時地排出,從而減少農(nóng)田中的菌源量。大力推行測土配方施肥,增加磷鉀肥,以提高小麥的耐受力,使其達(dá)到快速成熟期。
③適當(dāng)施用足量的肥料
氮、磷、鉀合理搭配,追施磷鉀肥,避免施氮,促進(jìn)小麥的生長發(fā)育,預(yù)防倒伏和早衰,提高作物的抗病能力。為保證小麥的生長和包漿不受到危害,必須在開花之前使用化學(xué)藥劑,控制時機(jī)應(yīng)在陽光明媚時進(jìn)行,如遇連續(xù)陰雨天氣時,要抓緊時機(jī)在小麥植株上噴灑,在第一次施用5-7d后再噴灑2次,并在噴灑期間適當(dāng)?shù)卦邴湺捝蠂姙ⅲ@樣可以增加小麥與藥物的接觸和控制,達(dá)到較好的防治效果。
④合理灌溉
對用水進(jìn)行嚴(yán)格管理,一般要依據(jù)噴灌機(jī)械的類型來決定,以確保足夠的水份和增加小麥著色概率。小型小麥田間噴灑農(nóng)藥,用量為15 L/667m2,用量不宜少于10 L/667m2,以免對噴霧的霧化作用產(chǎn)生不利的作用。同時要搞好河渠排水,防止洪水泛濫,減少田間土壤水分,降低氣候的濕度,營造適宜麥種生長發(fā)育、防治病害的良好生態(tài)條件。
⑤小麥種子的拌種或包衣處理
在小麥播種之前,使用戊唑醇、咯菌腈、五氯硝基等滅菌劑,被用來把種子包起來,以防病菌傳染。10-15g的2%戊唑醇粉末,100kg的小麥籽,2.5%的咯菌腈懸浮劑10-20ml,40%五氯硝基苯0.4-0.5%進(jìn)行混合。
⑥采取化學(xué)防治措施
堅持預(yù)防為主、分類指導(dǎo)、分區(qū)治療,科學(xué)用藥、節(jié)本增效,要做到“主動出擊、見花打藥”的原則,抓緊小麥的抽穗開花這個關(guān)鍵時期,采取綜合防治措施,以減少病害的發(fā)生。此外,要做到“以預(yù)防為主,適時用藥”,對小麥在出穗揚(yáng)花期遇到連續(xù)陰雨或較長時間結(jié)露等適宜病害流行的天氣,應(yīng)組織藥劑防治,降低病害流行風(fēng)險,進(jìn)一步加強(qiáng)防治工作。在齊穗至開花前期,對小麥的病害防治最為有利。在常發(fā)區(qū),要實施見花打藥,防治病害,對適合的病害發(fā)生期,如連陰雨、長時間結(jié)露等,要在首次施用后5-7日內(nèi)重新施用,同時在適宜的天氣環(huán)境下,要抓緊時機(jī)進(jìn)行防治。
利用化學(xué)藥劑進(jìn)行小麥赤霉病控制是目前最簡便的控制措施,針對各區(qū)域的天氣狀況,結(jié)合以往的赤霉病情資料,進(jìn)行針對性控制。在抽穗期和揚(yáng)花期是防止小麥發(fā)生赤霉病的最好時機(jī),這段時間要視氣候情況而采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?。藥物選用應(yīng)以科學(xué)、合理、預(yù)防為主、病蟲并用。藥劑的選用與小麥的赤霉病有著密切聯(lián)系,對新的藥物和配方進(jìn)行研究是非常有意義的。有關(guān)試驗結(jié)果顯示,氰烯菌酯對小麥赤霉病的防治效果可達(dá)到83.33%,而戊唑酮對小麥赤霉病的毒力EC50值為0.3512mg.L-1,具有一定推廣價值。另外,苯來特、滅菌靈、多菌靈、甲基托布津等對赤霉病也取得很好的控制作用。不過,在控制病害時,不能過于依靠單一的藥物,要用不同的藥物進(jìn)行配合,也不能只對付某一種病菌,要綜合考慮其他幾種可能發(fā)生的病蟲害,如吸漿蟲、蚜蟲、條銹病、白粉病等。
同時選擇超微粉、膠懸劑等抗雨的藥物,為了延遲抗藥性產(chǎn)生,提高防治效果,減少真菌毒素的侵染,需采用二次防治措施。保證防治工作的成效,必須選擇有效的施藥器械、適當(dāng)助藥和穩(wěn)定劑。建議采用自行行走的寬施藥機(jī)械,無人機(jī),熱霧機(jī),機(jī)動噴霧機(jī),電動噴霧機(jī)等,盡量選擇較小的噴嘴,并加入適當(dāng)?shù)墓δ苄蕴砑觿?,以確保合適的粒度和均勻性。機(jī)動式噴霧器噴射時,必須保證噴射的液體不超過2/3,使用無人駕駛時,需加入沉降劑。
⑦宣傳預(yù)防和治療
政府部門應(yīng)加強(qiáng)對外傳播,將最新的防治措施傳達(dá)給農(nóng)民,還可以與地方農(nóng)技機(jī)構(gòu)聯(lián)合舉辦技術(shù)研討會和技術(shù)培訓(xùn),開展防治工作,并在會上進(jìn)行大力推廣,引導(dǎo)農(nóng)民采取相應(yīng)的防治對策。
⑧數(shù)碼控制
一般認(rèn)為,從不同形態(tài)上觀察,可以看出小麥的狀況和染病狀況。但是采用傳統(tǒng)的視覺檢測手段與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的知識、經(jīng)驗和背景等因素關(guān)系較大。近年來,農(nóng)業(yè)科技水平不斷提高,利用先進(jìn)的科技手段來幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行病害的鑒定,已逐漸引起人們的重視。
六、小麥赤霉病控制的發(fā)展趨勢
1、強(qiáng)化小麥赤霉病的抗性培育。
從抗源篩選、抗性遺傳、抗性改良以及選育途徑等方面,提出一系列可行的抗性鑒別技術(shù)和步驟,并根據(jù)抗性品種的特點,制定相應(yīng)的抗性鑒定方案。同時將傳統(tǒng)技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)地融合,在不同國家、不同區(qū)域間的合作下,從傳統(tǒng)的物質(zhì)中選擇并產(chǎn)生新型的抗原;綜合應(yīng)用赤霉病的抗性,針對其抗性基因特征,制定合理的選育計劃。
2、加強(qiáng)對赤霉病的生物控制
利用枯草芽孢桿菌等微生物對小麥的赤霉病進(jìn)行控制,是今后的主要發(fā)展趨勢。由于赤霉病發(fā)生的時間較長,因此,采用化學(xué)方法進(jìn)行防治是適宜的,通過研究發(fā)現(xiàn),開發(fā)出一種綠色、多用途的新型殺蟲劑,可以為小麥提供一條有效的生物防治措施,并在一定程度上遏制了病害的發(fā)生,確保了優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)。
小麥赤霉病是全球普遍發(fā)生的一類病害,至今尚無有效的控制手段,但可以采取有效的控制措施,對其進(jìn)行控制,重點應(yīng)放在抗病品種和防治措施。根據(jù)氣候條件、田間環(huán)境、栽培技術(shù)和品種等因素,采用針對性的防治方法,可降低病害的發(fā)生。在科技進(jìn)步的今天,人們通過現(xiàn)代科技、分子生物學(xué)和物理化學(xué)等手段,為今后進(jìn)一步開展抗病品種的研究和藥劑防治工作,以及食品安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
(作者單位:236134安徽省阜陽市潁泉區(qū)伍明鎮(zhèn)畜牧站)