摘要:
小麥莖基腐病是一種土傳病害,具有可防、可控、不可治的特性,近年來在棗陽呈零星發(fā)生態(tài)勢。為避免莖基腐病對(duì)棗陽市小麥安全生產(chǎn)造成進(jìn)一步威脅,本文在參閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,認(rèn)真梳理了棗陽市小麥莖基腐病致病的潛在誘因,探索制定了小麥莖基腐病的綜合防控策略,以期為該病害的生態(tài)防治和理化控制提供技術(shù)指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:莖基腐??;防控策略;生態(tài)防治
中圖分類號(hào):S435.121.4 文獻(xiàn)識(shí)別碼:A 文獻(xiàn)編號(hào):1005-6114(2025)01-069-04
小麥莖基腐?。‵usarium crown rot)是由多種病原真菌引起的一種世界性土傳病害[1],在許多國家和地區(qū)均有發(fā)生[2],對(duì)麥類作物安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。目前已知的小麥莖基腐病病原菌主要有假禾谷鐮孢菌(Fusarium pseudograminearum)、禾谷鐮孢菌復(fù)合種(Fusarium graminearum species comp-lex)和黃色鐮孢菌(Fusarium culmorum)等[3,4],但引起我國小麥莖基腐病的優(yōu)勢病原菌為假禾谷鐮孢菌、禾谷鐮孢菌(Fusarium graminearum)和亞洲鐮孢(Fusarium asiaticum)[5,6]。莖基腐病主要為害小麥莖基部,引起苗腐、根腐等,受害小麥生長后期地上部分出現(xiàn)白穗,導(dǎo)致穎殼秕籽,籽粒受病菌浸染后產(chǎn)生的真菌毒素嚴(yán)重危害人體健康[7]。
棗陽市是全國聞名的農(nóng)業(yè)和產(chǎn)糧大縣,常年種植小麥10萬hm2,占全市糧食種植面積的50%,產(chǎn)量約占糧食總產(chǎn)量的44%。自2012年莖基腐病在棗陽毗鄰的河南省首次被報(bào)道后[8,9],該病害在河南和山東大部分地區(qū)、河北中南部等黃淮麥區(qū)主產(chǎn)地發(fā)生發(fā)展迅速[8,10],疊加近年來氣候變暖、秸稈還田普及耕作制度等因素變化,莖基腐病在小麥主產(chǎn)區(qū)不斷擴(kuò)展蔓延,發(fā)病面積和危害程度逐年擴(kuò)大,目前已成為黃淮海等小麥產(chǎn)區(qū)的主要病害之一[11]。 同時(shí)莖基腐病在長江中下游麥區(qū)和西北麥區(qū)廣泛分散分布[12],地處長江中下游冬麥區(qū)的棗陽市,2024年莖基腐病發(fā)生程度1級(jí),平均病株率為0.13%,累計(jì)發(fā)生面積0.45萬hm2,小麥安全生產(chǎn)形勢受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
小麥莖基腐病病原菌能在小麥的整個(gè)生長季內(nèi)持續(xù)浸染為害[12],在不同年份[13]、不同地區(qū)[6]的優(yōu)勢致病菌存在明顯的差異;同時(shí)根腐離蠕孢(Bipolaris sorokiniana,Bs)也會(huì)誘使小麥莖基部出現(xiàn)與鐮刀菌屬浸染相似的褐變現(xiàn)象[14],生產(chǎn)中容易造成誤診誤判現(xiàn)象;此外2021年河南、山東、陜西等省份將小麥莖基腐病列入?。ㄊ校┒愞r(nóng)作物病蟲害名錄[15],2024年初湖北省將莖基腐病納入小麥周報(bào)統(tǒng)計(jì)表進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測。為此,本文以小麥莖基腐病發(fā)生消長動(dòng)態(tài)為出發(fā)點(diǎn),分析棗陽市小麥莖基腐病的致病誘因,探索制定小麥莖基腐病綜合預(yù)防控制策略,以期為地區(qū)對(duì)該病害的生態(tài)防治和理化控制提供技術(shù)指導(dǎo)。
1 發(fā)病癥狀
小麥莖基腐病病原菌以菌絲體或孢子的形式在土壤或植物殘?bào)w中越冬,在溫度和濕度適宜的條件下,病原菌從根部或莖基部侵入植株體。從小麥根部和胚芽鞘侵入的病原菌,先進(jìn)入冠下節(jié)間和葉鞘,然后通過氣孔進(jìn)入莖表皮組織[16],而進(jìn)入莖基部的病原菌則通過髓薄壁組織移動(dòng)到穗部[17],造成為害。
在小麥的不同生長階段,莖基腐病表現(xiàn)的癥狀存在差異。萌芽前期小麥種子受到病菌侵染后,幼芽鞘受害出現(xiàn)褐色斑痕,病害嚴(yán)重時(shí)造成種子腐爛死亡,影響小麥出苗率。出苗后小麥植株受病原菌感染,地上部分癥狀表現(xiàn)不明顯,根部產(chǎn)生褐色或黑色病斑,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致根部腐爛及麥苗死亡[18]。分蘗至拔節(jié)期,病原菌從小麥根部進(jìn)一步浸染至莖基部,造成分蘗減少,植株矮弱、黃化,隨著病原菌的進(jìn)一步發(fā)展蔓延,小麥莖基部葉鞘逐步由暗褐色變?yōu)樯詈稚?,田間濕度大時(shí),節(jié)間產(chǎn)生白色或粉紅色霉層,葉鞘內(nèi)部布滿灰白色菌絲,嚴(yán)重時(shí)莖基部腐爛易折斷[19]。抽穗灌漿期,病害嚴(yán)重的小麥莖基部的分蘗節(jié)枯死,麥穗出現(xiàn)白穗現(xiàn)象,植物的莖基部易折斷,植株根部的根毛和主根表皮脫落,根冠部變?yōu)楹诤稚?0]。
2 發(fā)病原因
棗陽隸屬鄂北崗地,十年九旱,雨季偏少,也是全國重要的產(chǎn)糧大縣(市),境內(nèi)以丘陵崗地為主,地勢由東北向西南傾斜,近年來地方政府積極踐行作物秸稈還田政策,積極推廣輕簡化(免耕、機(jī)械直播)、集約化(土地規(guī)模經(jīng)營、旱地改水田、非糧化整治)等種植制度,每到農(nóng)忙季節(jié)積極協(xié)調(diào)、調(diào)動(dòng)外地農(nóng)機(jī)跨區(qū)作業(yè),種植區(qū)主要采用小麥-玉米、小麥-水稻連作栽培模式,農(nóng)戶(棗北)興貼茬種植習(xí)慣,導(dǎo)致地區(qū)土傳病害病原菌的大量繁殖,提高了病原菌浸染菌源基數(shù),增加了地區(qū)應(yīng)季作物感病風(fēng)險(xiǎn)。此外,氣候因子[12]、種子帶菌及農(nóng)戶耕作方式[21]、抗性品種選育[22]、藥劑拌種[23]、播期選擇[12]、田間水肥管理措施[24,25]、病蟲害防治 [23,26]等因素,也能制約小麥莖基腐病在本地區(qū)的發(fā)生、流行和蔓延。
3 綜合防控策略
在小麥種植區(qū),假禾谷鐮孢菌能以菌絲體或孢子的形式在土壤或植物殘?bào)w中越冬存活3年[27],災(zāi)變規(guī)律比較復(fù)雜[23],給小麥莖基腐病的防治帶來了不確定性。為此,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中,要堅(jiān)持貫徹“預(yù)防為主,綜合防治”的植保工作方針,在做好農(nóng)業(yè)綜合施策的基礎(chǔ)上,輔以必要的生物、化學(xué)等防治手段,以達(dá)到防病增產(chǎn)目的,為產(chǎn)糧大縣做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
3.1 農(nóng)業(yè)防治
在全面推行秸稈禁燒的大環(huán)境下,棗陽市為從源頭清除帶菌秸稈蓄積危害,采用播前機(jī)械深翻的措施,即收獲季節(jié)及時(shí)收集、清理作物秸稈、田邊雜草,連同殘茬一起粉碎,混入有機(jī)物料腐熟劑,經(jīng)腐熟后進(jìn)行深耕還田,深度25~30 cm,每2~3年一次,以壓低土表或耕作層菌源基數(shù),減少土壤中病原菌的富集,減輕小麥莖基腐病發(fā)病率、降低病情指數(shù)[28,29]。
在耕種環(huán)節(jié),選用對(duì)小麥莖基腐病有一定抗性的品種,如西農(nóng)519、中育1702、周麥24等[30],根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)事情況,適當(dāng)向后推遲小麥播期,按照晚播 2~3 d就每667m2增加0.5 kg播種量、深度為3~5 cm 的標(biāo)準(zhǔn)播種,同時(shí)采取小麥與油菜、芥菜、高粱等當(dāng)?shù)刈魑镙喿骰蜷g作[31]措施,切斷菌源積累途徑,降低病害發(fā)生概率。
在小麥生長期間,改變過去重氮肥輕鉀、鋅肥施肥習(xí)慣而采用減施氮肥用量、增施鉀肥和鋅肥[24]的施肥策略,并于小麥苗期、返青期、灌漿期或者返青期、孕穗期、灌漿期期間,視天氣情況及時(shí)澆水增加土壤墑情,減輕莖基腐病的危害,降低小麥莖基腐病的田間白穗率[25]。
3.2 化學(xué)防治
由禾谷鐮孢菌、假禾谷鐮孢菌等引起的小麥莖基腐病,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中缺乏有效的抗病品種,且僅有的抗性品種也表現(xiàn)為抗性不高且不穩(wěn)定[32],目前主要還是采取化學(xué)藥劑防治的策略,但當(dāng)前我國尚未有登記用于小麥莖基腐病的防治藥劑[33],即便使用對(duì)鐮刀菌有防治效果的殺菌劑拌種,對(duì)苗期小麥莖基腐病的防治效果顯著,但在小麥生長后期防治效果下降較明顯[23,34],因此生產(chǎn)中宜借鑒相關(guān)經(jīng)驗(yàn)[1,35,36],采用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部推薦的藥劑(咯菌腈·噻蟲胺、苯醚甲環(huán)唑、吡唑醚菌酯等)進(jìn)行小麥拌種,在越冬期和返青期使用丙硫菌唑、氰烯菌酯、氯氟醚菌唑等藥劑及其復(fù)配制劑,對(duì)小麥莖基部進(jìn)行噴霧,降低莖基腐病對(duì)小麥產(chǎn)量造成的損失。
此外,鑒于小麥莖基腐病造成的苗期病株率與成株期病害發(fā)生情況沒有顯著的相關(guān)性[23],只有發(fā)病級(jí)別高的分蘗成穗時(shí)會(huì)形成白穗[1],所以對(duì)于發(fā)病較重的地塊要引起足夠的重視,除綜合應(yīng)用藥劑拌種、越冬返青期施藥外,還應(yīng)結(jié)合秸稈處理、麥田周圍雜草清理及水肥管理等措施[36],以期達(dá)到小麥穩(wěn)產(chǎn)保豐收的目的。
3.3 生物防治
生防微生物因通過拮抗寄生物與目標(biāo)病原菌進(jìn)行特異性識(shí)別,并誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞壁裂解酶降解病原菌的細(xì)胞壁,使寄生物進(jìn)入病原菌的菌絲內(nèi)以發(fā)揮抑菌和滅殺作用[37],被用于對(duì)植物土傳病害的生物防治當(dāng)中且在許多植物上取得了成功。目前從發(fā)病土壤中分離、試驗(yàn)、純化、鑒定出對(duì)小麥莖基腐病有拮抗作用的生防微生物有芽孢桿菌(Bacillus)(解淀粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)YB-161[38]、特基拉芽胞桿菌(Bacillus tequilensis)YB-1145[39])、鏈霉菌(Streptomyces)(直絲紫鏈霉菌(Streptomyces rectiviolaceus)YC2-3[40])及共生培養(yǎng)(深綠木霉(Trichoderma atroviride )HB20111與哈茨 木霉(Trichoderma harzianum )LTR-2和TW21990[41]、 哈茨木霉LTR-2與產(chǎn)脲節(jié)桿菌(Arthrobacter ureafaciens)DnL1-1[42]和枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)YB-05與申嗪霉素[43]),其中共生培養(yǎng)發(fā)酵液在植物組織及土壤環(huán)境中位點(diǎn)競爭優(yōu)勢明顯,對(duì)病原真菌的抗生作用增強(qiáng),能顯著降低病原菌在小麥根系、莖基部、根際土及根周土中的定殖[41],對(duì)病害的防治效果較單菌株有所提高。
此外,研究發(fā)現(xiàn),土壤微生物多樣性指數(shù)越高,莖基腐病的發(fā)病程度越低,土壤中芽孢桿菌屬、木霉屬、青霉屬等微生物的豐富度反而較高[44],表明上述相關(guān)微生物對(duì)病原菌起到抑制作用,這為生物制劑產(chǎn)品的篩選、商業(yè)化推廣應(yīng)用提供了研究思路和方向。
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