小麥條銹病脅迫下冬小麥品種天選57號產量方程的構建

摘要：小麥條銹病一直以來都是小麥植保工作的重中之重，進一步明確小麥條銹病在甘肅隴南地區(qū)發(fā)病程度與冬小麥產量之間的相關性，為制定天水地區(qū)小麥條銹病防控指標提供科學依據。選取當地主栽冬小麥品種天選57號為研究對象，在人工接種誘發(fā)后，通過田間噴施20%三唑酮乳油135 g/hm2兌水450 kg防控1～2次，并造成一定的病情梯度，實地調查田間病情并測產，得到冬小麥品種天選57號的小麥條銹病最終病情（x）與平均折合產量（y產量）間的回歸方程為：y產量=-8.5714x2-488.57x+7 512（R2=0.987 2）。同時通過理論折合產量計算出冬小麥品種天選57號使用20%三唑酮乳油防控1次時，產量損失率為20.13%～29.71%，挽回產量損失4.79～14.37個百分點。防控2次時產量損失率為7.35%～12.14%，挽回產量損失為22.36～27.15個百分點。得到冬小麥品種天選57號采用20%三唑酮乳油防控1次和防控2次后的植保貢獻率分別為6.82%～18.00%、25.45%～29.31%。

關鍵詞：小麥條銹??；冬小麥；品種；天選57號；產量回歸方程；產量損失率；植保貢獻率

中圖分類號：S435.121.4 文獻標志碼：A 文章編號：2097-2172（2024）10-965-04

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.10.015

Construction of Yield Equation of Winter Wheat Variety

Tianxuan 57 under Wheat Stripe Rust Stress

XIE Xiaoli， SUN Zhenyu， HUANG Jin， ZHANG Bo， LI Peiling， JIN Shelin

（Institute of Plant Protection， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： Wheat stripe rust has always been a critical focus of wheat plant protection. In order to further clarify the correlation between the severity of wheat stripe rust in Longnan， Gansu， and winter wheat yield so as to provide scientific reference for setting control standards for wheat stripe rust in the Tianshui area， the local main winter wheat variety Tianxuan 57 was selected as the research object. After artificial induced inoculation， the disease gradient was caused by 1 to 2 times of spraying of 20% triadimefon emulsifiable concentrate at 135 g/ha mixed with 450 kg of water， and the field disease was investigated and measured after delivery. The regression equation between wheat stripe rust disease index （x） and yield （y1） of winter wheat variety Tianxuan 57 was obtained. The regression equation was y1=-8.571 4x2-488.57x+7512（R2=0.987 2）. The theoretical yield calculation showed that when Tianxuan 57 was treated with 20% triadimefon emulsifiable concentrate for 1 time， the yield loss rate ranged from 20.13% to 29.71%， recovering 4.79 to 14.37 percentage points of yield loss. When treated with 2 times， the yield loss rate ranged from 7.35% to 12.14%， recovering 22.36 to 27.15 percentage points of yield loss. The calculation results showed that the contribution rate of plant protection for 1 time and 2 time application of 20% triadimefon emulsifiable concentrate were 6.82 to 18.00% and 25.45% to 29.31%， respectively.

Key words： Wheat stripe rust; Winter wheat; Variety; Tianxuan 57; Yield regression equation; Yield loss rate; Contribution rate of plant protection

收稿日期： 2024 - 06 - 19

基金項目：“十四五”國家重點研發(fā)計劃（2021YFD1401005）；國家自然科學基金（31160498）。

作者簡介：謝曉麗（1985 —），女，甘肅民勤人，助理研究員，碩士，主要從事小麥銹病監(jiān)測及農作物病蟲害綜合防控工作。Email： 403325389@qq.com。

通信作者：金社林（1965—），男，陜西武功人，研究員，博士，主要從事小麥銹病監(jiān)測預警及綜合防控研究工作。Email： jinshelin@163.com。

小麥的高產穩(wěn)產是我國糧食安全的重要保障，病蟲害一直是制約小麥產量及品質的關鍵問題，小麥條銹病作為我國發(fā)生面積最廣、危害最嚴重的氣傳性病害，危害嚴重時可造成40%以上的產量損失，甚至絕產，一直以來都是小麥植保工作的重中之重［1 - 3 ］。小麥條銹病的綜合防控技術體系包括病害監(jiān)測預警、抗病品種的布局、藥劑拌種、適期播種以及化學防控等一系列措施［1 - 3 ］。隨著小麥抗病育種及植物保護等技術水平的提高，近年來小麥條銹病的發(fā)生呈下降趨勢，即使大流行年份該病害也得到了有效控制［4 ］。植保貢獻率是直接評價病害防控成效的重要指標，也是不同地域提出相應病害防控指標的主要依據［5 - 9 ］。

甘肅隴南冬小麥種植區(qū)為小麥條銹病的核心菌源區(qū)，特殊的地理和生態(tài)環(huán)境條件使得隴南地區(qū)成為中國小麥條銹病最大的越夏區(qū)和條銹病流行的“心臟”地帶［10 - 15 ］。病害的發(fā)生程度直接影響到越夏菌源量的數量，進而影響到來年全國的病害流行強度。因此，該區(qū)域小麥品種選育中將抗銹育種作為主要研究目標，并取得了一系列的成果。隨著抗銹品種選育及布局，以及氣候條件的影響，近年來甘肅省小麥條銹病呈輕度流行趨勢，構建當地主栽品種在小麥條銹病脅迫下的產量模型進而提出病害防控指標有助于指導該區(qū)域病害的防控工作。

天水市農業(yè)科學研究所選育的冬小麥品種天選57號于2017年由甘肅省農作物品種審定委員會審定，其成株期對小麥條銹病主要流行小種及混合菌表現免疫，適宜在天水渭河流域推廣種植［16 ］。但是近年來田間調查發(fā)現，該品種對小麥條銹病已表現中度感病。我們以冬小麥品種天選57號為研究對象，通過田間接種誘發(fā)后進行噴藥防控處理，測定冬小麥品種天選57號在小麥條銹病不同危害水平下的產量，構建了小麥條銹病脅迫下冬小麥品種天選57號的小麥條銹病最終病情（x）與平均折合產量（y產量）間的產量回歸方程，進而測算其小麥條銹病防控的植保貢獻率，旨在為小麥條銹病核心菌源區(qū)防控指標的確定提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示冬小麥品種為天選57號，由天水市農業(yè)科學研究所選育并提供。供試小麥條銹菌混合菌由甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所小麥病害課題組擴繁所得，包含甘肅省小麥條銹菌主要流行小種條中32號及條中34號等。供試藥劑為20%三唑酮乳油，由江蘇克勝集團股份有限公司生產。

1.2 試驗方法

試驗于2022 — 2023年度在位于隴南地區(qū)的甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所甘谷試驗站試驗地進行。試驗隨機區(qū)組排列，4次重復，共設置20個試驗小區(qū)，小區(qū)面積30 m2。試驗各小區(qū)冬小麥播量均為225 kg/hm2。

在小麥拔節(jié)期，將新鮮采集的300 mg小麥條銹菌夏孢子與1 000 mL 0.5%的吐溫水溶液混合均勻配制孢子懸浮液，于17：00時采用噴霧法人工中心誘發(fā)接種全部試驗小區(qū)，并及時覆蓋黑色塑料薄膜，黑暗保濕12 h，然后田間大水漫灌1次，以促進病害擴展蔓延。

在小麥孕穗期，待小區(qū)小麥條銹病田間病葉率達到5%時，用20%三唑酮乳油135 g/hm2兌水450 kg田間噴霧防控16個試驗小區(qū)，以噴等量清水的4個試驗小區(qū)為試驗對照。噴藥7 d后，待田間小麥條銹病開始擴展蔓延，從已防控1次的16個試驗小區(qū)中選取8個試驗小區(qū)用20%三唑酮乳油135 g/hm2兌水450 kg田間噴霧進行第2次防控，以形成病情梯度。

1.3 田間病情調查

于小麥條銹病二次防控后7 d調查每個小區(qū)的小麥條銹病最終病情，每個小區(qū)按5點取樣，每點調查100片葉，按9級法記載每片葉片的病害嚴重度（S）水平［17 ］，并計算每點的病情指數（DI），取5點的平均數記為該小區(qū)的病情指數。

式中， i 為病級數（0～n），Xi 為 i 級的單元數，Si 為i 級嚴重度的代表值，Smax 為嚴重度最高級值，∑為累加符號，從0級（無病）開始累加。

1.4 產量測定及植保貢獻率的計算

每小區(qū)3點取樣，均選取生長均勻的區(qū)域，每點取樣1 m2，脫粒后稱重，測定單位面積產量，取3點的平均值為該小區(qū)的單位面積產量，并換算為平均折合產量，進而計算植保貢獻率［5 ］。

式中，y貢獻為植保貢獻率，Y1為未防控處理的小麥平均折合產量，Y2為防控處理的小麥平均折合產量。

2 結果與分析

2.1 小麥條銹病病情梯度

經對各人工化學藥劑防控處理和對照處理的試驗田間調查結果（表1）顯示，利用聚類分析可將冬小麥品種天選57號不同小區(qū)的小麥條銹病最終病情指數分為5個區(qū)間，分別為未防控小區(qū)的10.88～21.65（F0），藥劑防控1次的5.85～8.65（F1-1）、1.02～3.32（F1-2），藥劑防控2次的0.06～0.80（F2-1）、0.01～0.05（F2-2），各區(qū)間的小麥條銹病平均病情指數分別依次為17.81、6.74、1.80、0.29、0.03，形成了5個小麥條銹病危害梯度。

2.2 小麥條銹病脅迫下冬小麥品種天選57號產量方程的構建

測產結果（表1）表明，在小麥條銹病脅迫下，冬小麥品種天選57號未防控處理平均折合產量為4 920 kg/hm2，使用20%三唑酮乳油防控1次后平均折合產量最高可達6 000 kg/hm2，使用20%三唑酮乳油防控2次后平均折合產量最高可達6 960 kg/hm2，構建小麥條銹病脅迫下最終病情（x為最終病情指數）與平均折合產量（y產量）間的回歸方程為：y產量=-8.571 4x2-488.57x+7 512（R2=0.987 2）（圖1），進而計算出冬小麥品種天選57號的理論平均折合產量應為7 512 kg/hm2，利用理論平均折合產量計算不同處理下的產量損失率，其中冬小麥品種天選57號未防控處理的產量損失率最高，為34.50%；防控1次的處理產量損失率較高，為20.13%～29.71%，較未防控處理挽回產量損失4.79～14.37個百分點；防控2次的處理產量損失率較低，為7.35%～12.14%，較未防控處理挽回產量損失22.36～27.15個百分點。

植保貢獻率測算結果（表1）表明，2022 — 2023年度冬小麥品種天選57號小麥條銹病化學防控的植保貢獻率為6.82%～29.31%，其中以F2-2（0.01～0.05）區(qū)間植保貢獻率最高，為29.31%，較其余防控處理高出3.86～22.49個百分點；F2-1（0.06～0.80）區(qū)間植保貢獻率次之，為25.45%，較防控1次的處理分別高出18.63、7.45個百分點；F1-2（1.02～3.32）區(qū)間植保貢獻率較高，為18.00%；F1-1（5.85～8.65）區(qū)間植保貢獻率最低，為6.82%。

3 結論與討論

冬小麥品種天選57號對當前甘肅省小麥條銹病群體已表現中度感病，不防控條件下，病情指數最高可達21.65，產量損失率達到34.50%，表明該品種對小麥條銹病已喪失抗性，這也印證了生產品種3～5 a喪失抗銹性的論斷［1 ］。品種抗性喪失是小麥條銹病再次爆發(fā)流行的直接誘因，因此，生產中品種的更新?lián)Q代及合理布局對病害防控的意義就尤為突出［2 - 3 ］。

利用試驗結果構建出了冬小麥品種天選57號在小麥條銹病脅迫下最終病情（x）與平均折合產量（y產量）間的產量回歸方程為：y產量 = -8.571 4x2 - 488.57x + 7 512（R2= 0.987 2，x為最終病情指數）。合理有效的利用化學藥劑防控可有效降低小麥田間病害的流行，而植保貢獻率的提出及計算則是為衡量植物病蟲害防控的成效提供了量化指標同時也為植保防治指標的制度提供了依據。天選57號冬小麥在未防控下小麥條銹病最終病情指數達到17.81，產量損失率高達34.50%；使用20%三唑酮乳油135 g/hm2兌水450 kg防控1次時產量損失率為20.13%～29.71%，挽回產量損失4.79～14.37個百分點，植保貢獻率為6.82%～18.00%；使用20%三唑酮乳油135 g/hm2兌水450 kg防控2次時產量損失率為7.35%～12.14%，挽回產量損失22.36～27.15個百分點，植保貢獻率為25.45%～29.31%。劉萬才等［10 ］對我國小麥條銹病防控的植保貢獻率評估認為，我國小麥條銹病大流行年份的植保貢獻率接近30%，本研究計算小麥條銹病防控的植保貢獻率最高可達29.31%，與其結果比較符合。

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