2020年9月份,我國(guó)正式將小麥赤霉病納入了《重點(diǎn)農(nóng)作物病蟲害目錄》。這種病害在小麥的整個(gè)生長(zhǎng)期都有可能侵染,尤其是對(duì)麥穗的破壞最為嚴(yán)重,能造成小麥嚴(yán)重減產(chǎn),甚至顆粒無(wú)收。針對(duì)這一問(wèn)題,歷史上我們一直依賴化學(xué)防治手段來(lái)處理小麥赤霉病。但是,長(zhǎng)期對(duì)特定殺菌劑的依賴導(dǎo)致了病原體抗藥性的增強(qiáng),使得化學(xué)防治效果大打折扣,甚至出現(xiàn)失效現(xiàn)象。更為嚴(yán)峻的是,感染病粒內(nèi)的病原體能夠釋放出大量的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(簡(jiǎn)稱DON),這種物質(zhì)的化學(xué)屬性極為穩(wěn)定,能夠通過(guò)食物鏈傳播,廣泛地出現(xiàn)在以麥子為原料生產(chǎn)的各類食品(例如小麥粉、饅頭、啤酒等)以及以飼料為來(lái)源的動(dòng)物產(chǎn)品(比如肉類、乳制品、蛋類等)之中。國(guó)際糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)與世界衛(wèi)生組織(WHO)均將DON毒素列為最危險(xiǎn)的自然食品污染源之一,它對(duì)食品的安全性以及人類和動(dòng)物的健康帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn)。近年來(lái),民眾的生活質(zhì)量在逐漸攀升,對(duì)于食品的安全性也有了更高的期許,這促使小麥赤霉病的防治工作受到了政府部門的高度關(guān)注和社會(huì)各界的普遍關(guān)心。防治工作的焦點(diǎn)已經(jīng)從單純的“抑制病害”轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃竦摹皽p少毒素”。本篇文章將總結(jié)小麥赤霉病的當(dāng)前危害狀況、引發(fā)嚴(yán)重危害的主要因素,以及化學(xué)防治的歷史和現(xiàn)狀,同時(shí),對(duì)小麥赤霉病的病害控制與毒素降低的關(guān)鍵技術(shù)革新和運(yùn)用,以及精確施藥的科學(xué)預(yù)防策略進(jìn)行前瞻性探討,旨在為小麥赤霉病的精確藥物選擇和科學(xué)施藥提供技術(shù)上的支持與保障。
一、小麥赤霉病發(fā)生危害現(xiàn)狀
小麥的赤霉病變是一種在全球范圍內(nèi)小麥主產(chǎn)區(qū),尤其是在氣候溫潤(rùn)、降水豐沛的地區(qū)廣泛分布的嚴(yán)重病害。該病害在全球多個(gè)國(guó)家和地區(qū)均有發(fā)生。在我國(guó),小麥遭受赤霉病的侵害已經(jīng)成為限制小麥產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)的關(guān)鍵性問(wèn)題。病害大規(guī)模爆發(fā)時(shí),往往會(huì)導(dǎo)致小麥減產(chǎn)10%~30%,在嚴(yán)重的情況下,甚至可能造成顆粒無(wú)收。此外,受到感染的麥粒內(nèi),病原體會(huì)產(chǎn)生脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮(簡(jiǎn)稱ZEN)等真菌毒素,這類毒素被統(tǒng)稱為嘔吐毒素,對(duì)小麥的質(zhì)量和安全構(gòu)成了重大隱患。過(guò)度攝入含有致吐成分的小麥類食品,人們和動(dòng)物可能會(huì)產(chǎn)生諸如嘔吐、反胃、眩暈、腹痛等中毒反應(yīng),情況惡化還可能導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)、妊娠終止甚至胎兒死亡。鑒于這類毒素的潛在風(fēng)險(xiǎn),全球多個(gè)地區(qū)對(duì)食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)的含量設(shè)定了最高允許值。根據(jù)我國(guó)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中真菌毒素限量》(GB2761-2011)的規(guī)定,谷物及其制成品,包括玉米、玉米粉、大麥、小麥、麥片以及小麥粉中,脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的含量不得超過(guò)1毫克/千克。同樣,國(guó)外食品藥品監(jiān)督管理局對(duì)食品中DON的含量限制也是1毫克/千克,有的國(guó)家實(shí)施了更嚴(yán)格的限量,規(guī)定谷粉和玉米粉中DON的含量不得超過(guò)0.75毫克/千克。
近期,我國(guó)小麥種植領(lǐng)域面臨著赤霉病的嚴(yán)重挑戰(zhàn),這一挑戰(zhàn)由多種因素疊加引起,包括氣候的非常規(guī)變化、秸稈的直接還田、不進(jìn)行耕作的種植方式以及稻麥和玉麥的輪作模式等。小麥赤霉病的威脅正逐步加劇,其表現(xiàn)特征可以概括為以下幾點(diǎn):首先,受影響的區(qū)域正在逐步增加。通過(guò)分析過(guò)去幾年的數(shù)據(jù),可以看出小麥赤霉病的發(fā)病區(qū)域正從傳統(tǒng)的長(zhǎng)江中下游及江淮流域逐步向黃淮、華北乃至西北的麥區(qū)擴(kuò)散,呈現(xiàn)出向北擴(kuò)展和向西轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。
二、小麥赤霉病流行危害原因
植物疾病的暴發(fā)是病菌與宿主之間的相互適應(yīng)和協(xié)同演化的產(chǎn)物。例如,在小麥種植中,當(dāng)作物進(jìn)入灌漿期時(shí),恰逢子囊殼成熟期,一旦遇上合適的氣象條件,就有可能暴發(fā)大面積的病害。由此可見(jiàn),適宜的溫度和濕度是發(fā)病的重要因素。另外,缺少抗病性強(qiáng)的品種、稻麥及玉米輪作模式導(dǎo)致病原菌源頭的積聚加劇,加之病原體對(duì)多菌靈的耐藥性增強(qiáng),這些因素共同推動(dòng)了病害的廣泛傳播和毒素的污染問(wèn)題。
1、氣候環(huán)境因素
小麥赤霉病的發(fā)生與氣候條件密切相關(guān),屬于典型的氣候依賴性病害。若小麥在抽穗揚(yáng)花期間遭遇連續(xù)陰雨天氣,病情會(huì)迅速蔓延;同時(shí),高溫濕潤(rùn)的氣候條件也會(huì)促進(jìn)病害的快速傳播。在對(duì)2002年~2017年間江蘇省13個(gè)市區(qū)及3個(gè)縣的小麥赤霉病病穗率、生育期記錄,以及同期每日氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析后,得出結(jié)論:連續(xù)降雨天數(shù)、平均相對(duì)濕度和平均氣溫是小麥赤霉病發(fā)生和傳播的主要?dú)庀笥绊懸蛩?。?月中旬至下旬,長(zhǎng)江中下游及江淮地區(qū)種植的冬小麥進(jìn)入抽穗揚(yáng)花期,此時(shí)節(jié)常出現(xiàn)持續(xù)的陰雨天氣,為病害的發(fā)生和傳播提供了便利條件。伴隨著全球氣候變暖趨勢(shì),降雨區(qū)域逐漸向北推移,使得黃淮地區(qū)的小麥種植環(huán)境同樣面臨著赤霉病的威脅。而且,土壤濕度、霧霾天氣、光照不足以及晝夜溫差引起的露水現(xiàn)象等氣候因素,也會(huì)加劇病害的蔓延和流行。
2、抗性品種因素
目前,在我國(guó)的小麥種植區(qū),廣泛種植的諸多品種普遍缺少對(duì)病害的抵抗力,特別是除長(zhǎng)江中游及下游區(qū)域外,像揚(yáng)麥、寧麥、鎮(zhèn)麥這幾個(gè)品種在局部地區(qū)顯示出對(duì)病害的抵抗力。根據(jù)2013年河南的調(diào)研數(shù)據(jù),該省所種植的超過(guò)100個(gè)品種均顯示出對(duì)病害無(wú)抵抗力。同時(shí),在小麥赤霉病較為嚴(yán)重的江蘇和安徽北部麥區(qū),廣泛引進(jìn)了來(lái)自河南和山東的高產(chǎn)小麥品種,這些引進(jìn)的品種同樣不具備抗病能力,從而加大了小麥赤霉病的傳播風(fēng)險(xiǎn)。盡管揚(yáng)麥、寧麥、鎮(zhèn)麥等品種在抗病方面表現(xiàn)不俗,但在病害高發(fā)環(huán)境下,它們也難以完全免疫。
3、抗藥性水平上升
二十世紀(jì)七十年代,我國(guó)已開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)苯吡唑類殺菌劑——多菌靈。幾十年來(lái),多菌靈一直作為我國(guó)小麥赤霉病害的主要控制藥物,但近年來(lái)在多個(gè)省市相繼出現(xiàn)了抗性株,特別是江蘇和安徽等連年發(fā)生嚴(yán)重的赤霉病流行地區(qū),耐藥株的發(fā)生率呈逐年增加趨勢(shì)。在對(duì)其產(chǎn)生抗藥性的地區(qū),長(zhǎng)期施用多菌靈,不但降低了其控制的效率,而且有可能加劇其毒性。
4、耕作方式因素
小麥赤霉病菌具備較強(qiáng)的腐生特性,能夠在諸如水稻、玉米等作物的殘?bào)w上生存,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為次年小麥赤霉病的主要感染源。沒(méi)能科學(xué)執(zhí)行的秸稈直接還田以及土壤不翻耕等農(nóng)業(yè)措施,使得植物殘?bào)w的數(shù)量大幅上升,為病菌提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。另外,在稻麥輪作區(qū)域,普遍實(shí)行的撒播種植方法,播種密度較大,導(dǎo)致田間密閉、濕度提高,為小麥赤霉病的發(fā)生和傳播提供了便利。即便黃淮北部及華北南部的小麥種植區(qū)域在小麥開(kāi)花期并未遭遇連續(xù)陰雨天氣,但由于灌溉使得田間濕度提高,形成了有利于赤霉病蔓延的小氣候環(huán)境,進(jìn)一步推動(dòng)了病害的擴(kuò)散。
5、預(yù)防控制難度大
小麥感染赤霉病后呈現(xiàn)出“能預(yù)防卻難以根治”的特點(diǎn)。此病通常在小麥開(kāi)花期乘虛而入,到了灌漿階段癥狀顯現(xiàn),而在成熟期則釀成災(zāi)害。若未能在關(guān)鍵防治期內(nèi)采取行動(dòng),感染所造成的損失將導(dǎo)致小麥的產(chǎn)量下滑和品質(zhì)受損。研究指出,小麥抽穗至初花期間施用藥物是防治赤霉病的黃金時(shí)段。在病害多發(fā)區(qū)域,若遇到病情大規(guī)模爆發(fā),通常需要每隔3~5天進(jìn)行1次施藥。若未抓住這一關(guān)鍵防治期,防治效果將大幅縮水,進(jìn)而影響產(chǎn)量并可能引發(fā)毒素污染。遺憾的是,多數(shù)農(nóng)民并沒(méi)有形成主動(dòng)預(yù)防的觀念,他們往往在降雨或是病害發(fā)生后才采取藥物治療,這使得他們常常錯(cuò)過(guò)了最佳防治時(shí)機(jī)。盡管當(dāng)前土地流轉(zhuǎn)的規(guī)模正在擴(kuò)大,專業(yè)化防治的比例有所上升,但分散的個(gè)體防治依舊占據(jù)主流,防治時(shí)機(jī)的把握不準(zhǔn)確、藥物選用不當(dāng)、用水量不充足、噴霧質(zhì)量低下以及防控作業(yè)效率低下等問(wèn)題仍然廣泛存在,這些因素共同導(dǎo)致防治效果難以達(dá)到預(yù)期。
三、小麥赤霉病的關(guān)鍵防治措施
1、選育推廣抗病品種
在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域,采用具備抗病特性的作物品種是預(yù)防和控制植物疾病最為節(jié)省成本且高效的策略。目前,主要小麥生產(chǎn)區(qū)域所種植的多數(shù)小麥品種對(duì)于赤霉病的抵抗力較弱,因此,我們需要不斷開(kāi)展高抗病性和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種的選育。有關(guān)單位需指導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民根據(jù)實(shí)際情況,選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)、具有良好抗(耐)病性的優(yōu)質(zhì)種子,例如圣麥102、泰農(nóng)18等,同時(shí)縮減易感病品種的種植規(guī)模,并嚴(yán)格禁止無(wú)序跨區(qū)域引進(jìn)易感病品種。此外,還需針對(duì)性地改善小麥田間的種植結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)小麥主要品種與輔助品種的協(xié)調(diào)配合。此舉不僅有助于整理繁雜眾多的小麥品種,克服混亂狀況,亦能增強(qiáng)小麥生長(zhǎng)階段的均勻性,為后續(xù)開(kāi)展病害監(jiān)控和機(jī)械化藥物噴灑等綜合防治措施打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。另外,建議農(nóng)戶適宜地提前一些進(jìn)行適量播種,這樣不僅能有效提升小麥的成穗率和籽粒結(jié)實(shí)率,還能增多主莖的葉片總數(shù),延長(zhǎng)灌漿期,從而減少赤霉病傳播和流行的可能性。
2、優(yōu)化秸稈還田技術(shù)
在常規(guī)的稻麥輪作套種體系中,采用秸稈機(jī)械化覆蓋直接還田的方法,常會(huì)遺留大量未經(jīng)分解的秸稈于地表,這些殘留物往往成為害蟲和病原體的冬日避難所,進(jìn)而使得田間病原體數(shù)量增多,加劇了赤霉病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。為避免此類問(wèn)題,需要對(duì)秸稈還田方法進(jìn)行改良,大力推廣實(shí)施如粉碎深耕還田、發(fā)酵還田以及通過(guò)牲畜消化后還田等新技術(shù)。所有還田的秸稈必須進(jìn)行深層掩埋,并對(duì)麥田土壤進(jìn)行徹底深耕,保證秸稈的埋藏深度至少達(dá)到20厘米,并施用一定量的分解促進(jìn)劑,以促進(jìn)秸稈的快速腐化。這樣的做法不僅能夠提升資源的循環(huán)利用率,推進(jìn)秸稈向能源以及培養(yǎng)基的轉(zhuǎn)化,同時(shí)也有效破壞了病原體的生存和繁衍環(huán)境,減少了赤霉病的病原體基數(shù)。
3、加強(qiáng)抗藥性監(jiān)測(cè)和病情預(yù)警
影響小麥赤霉病爆發(fā)與傳播的主要因素包括田間的病原菌密度、環(huán)境氣候因素以及抗藥性菌株的總量。因此,必須嚴(yán)格執(zhí)行病害和抗藥性監(jiān)測(cè)任務(wù),精確掌握小麥主要種植品種的生長(zhǎng)周期、開(kāi)花前后的氣候條件以及麥田的溫度和濕度變化等細(xì)節(jié)。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),及時(shí)制定針對(duì)性地防治措施。今后,需要不斷增強(qiáng)對(duì)抗藥性的監(jiān)測(cè)強(qiáng)度,針對(duì)性地優(yōu)化抗藥性治理預(yù)警機(jī)制,確保農(nóng)民在防治小麥赤霉病時(shí)能夠科學(xué)選擇和更換藥劑,提供有力、高效的指導(dǎo),通過(guò)多種措施,全方位提高防治小麥赤霉病的能力。
4、科學(xué)開(kāi)展化學(xué)防控
①適期防治
在小麥初花期就應(yīng)該著手進(jìn)行病害防治,以期取得最佳成效。推薦在麥穗整齊顯現(xiàn)時(shí)施用1次藥劑,當(dāng)小麥開(kāi)花率達(dá)到5%~10%時(shí)再施用1次藥劑,而在花朵盛開(kāi)階段還需噴灑1次藥劑,通常每次施藥間隔為7天。在具體操作過(guò)程中,農(nóng)民可以采取“一次噴灑多重防護(hù)”的策略來(lái)實(shí)施防治。針對(duì)生長(zhǎng)期較長(zhǎng)或易感病品種,農(nóng)民需在降雨前加強(qiáng)防治措施,并在雨過(guò)天晴后迅速進(jìn)行補(bǔ)充防治。
②選準(zhǔn)藥劑
根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)相關(guān)部門的指導(dǎo),混合或交替使用具有不同作用原理的藥劑是延緩和管理抗藥性的有效策略。本研究采取不同作用機(jī)理的殺菌劑進(jìn)行混合,成功研發(fā)了一種新型小麥赤霉病防治劑,即包含三唑酮、福美雙以及多菌靈的三元復(fù)合制劑(商品名:抗菌靈)。在那些已經(jīng)對(duì)多菌靈產(chǎn)生抗性的區(qū)域,該混合制劑在田間試驗(yàn)中展現(xiàn)出了卓越的防治效果。初次施藥建議使用濃度為45%的戊唑·咪鮮胺可濕性粉劑,每公頃施用750克,以及濃度為25%的氰烯菌酯懸浮劑,每公頃用量為1800毫升。第二次施用時(shí),可選擇40%的多·酮可濕性粉劑,每公頃施用量為2250克,或者50%的多菌靈可濕性粉劑,每公頃施用1500克。氰烯菌酯對(duì)于小麥赤霉病的防治效果顯著,而戊唑醇不僅高效防治小麥赤霉病,還能促進(jìn)作物生長(zhǎng),提高產(chǎn)量。戊唑醇對(duì)小麥赤霉病的防治效果介于73.98%~90.95%之間,且對(duì)其他非目標(biāo)生物無(wú)不良影響,因此是小麥生長(zhǎng)期間防治赤霉病的可靠選擇。建議在小麥抽穗初期和抽穗整齊期進(jìn)行藥劑噴灑。近期,田間小麥對(duì)于赤霉病的抵抗力有所下降,因此在使用農(nóng)藥時(shí),多菌靈、氰烯菌酯、戊唑醇這三種藥劑的使用濃度需分別提升至每公頃50克、30克及18克。當(dāng)小麥進(jìn)入抽穗階段,農(nóng)民可以噴灑30%濃度的多酮可濕性粉劑100克;到了揚(yáng)花階段,則改為噴灑70%濃度的甲基硫菌靈可濕性粉劑75克。若觀察到小麥赤霉病的病情較為嚴(yán)重,或者在雨后小麥田塊,建議在灌漿初期使用70%福甲硫黃可濕性粉劑75克進(jìn)行噴施。這樣不僅能有效抑制赤霉病及其他病原菌,還能大幅度提升小麥的生長(zhǎng)品質(zhì),進(jìn)而增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的收益。
5、農(nóng)業(yè)防治
為了有效減少赤霉病的侵害,種植戶在農(nóng)作物種植前需根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件挑選適宜的種子,力求所選小麥具備較強(qiáng)的抗病性。市面上已有眾多品種如荃麥725、皖墾0622以及淮麥22等,它們均能在一定程度上抵御赤霉病的侵襲。在田間的日常管理上,施肥與灌溉是關(guān)鍵環(huán)節(jié),例如使用磷酸二氫鉀肥料時(shí),其濃度需控制在0.5%~2.0%之間。若使用其他類型肥料,則需依照農(nóng)技部門推薦的施用規(guī)范來(lái)調(diào)整劑量和濃度,同時(shí)還要定期進(jìn)行除草和補(bǔ)苗工作,根據(jù)幼苗的生長(zhǎng)狀況適時(shí)進(jìn)行。小麥在拔節(jié)期進(jìn)入生長(zhǎng)最為旺盛的階段,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注其生長(zhǎng)狀態(tài),淘汰生長(zhǎng)不良的幼苗,并進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)種。在整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi),對(duì)于那些生長(zhǎng)遲緩的植株,應(yīng)當(dāng)予以移除,并進(jìn)行補(bǔ)苗,這樣做可以降低病害的風(fēng)險(xiǎn),提升產(chǎn)量,并防止赤霉病在田間傳播。
綜上所述,在小麥栽培過(guò)程中,小麥赤霉病是一種普遍發(fā)生的病害,它直接關(guān)系到小麥的產(chǎn)量和質(zhì)量。我們必須深刻理解防治小麥赤霉病的重要性,并在實(shí)際種植活動(dòng)中持續(xù)探究引發(fā)該病的各種原因。我們需要通過(guò)強(qiáng)化抗病品種的選育與普及、降低田間的病菌源、提升田間管理水平以及科學(xué)實(shí)施藥物控制等綜合措施,全方位提高對(duì)小麥赤霉病的防治能力,從而實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)、高質(zhì)的目標(biāo),促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
(作者單位:563319貴州省遵義市綏陽(yáng)縣風(fēng)華鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心)