2023年青海越夏菌源區(qū)冬小麥秋苗條銹病發(fā)生動(dòng)態(tài)

摘要

青海省是我國小麥條銹病西北越夏易變區(qū)的關(guān)鍵區(qū)，晚熟春麥、自生麥苗和冬小麥秋苗是條銹菌的主要越夏寄主。為明確冬小麥秋苗條銹病的流行動(dòng)態(tài)，2023年在青海主要冬麥區(qū)按不同海拔高度、播種日期設(shè)置小麥條銹病監(jiān)測圃，監(jiān)測秋苗小麥條銹病消長動(dòng)態(tài)，結(jié)果表明，各監(jiān)測點(diǎn)小麥條銹病消長動(dòng)態(tài)基本一致，在10月中旬開始零星見病，11月中上旬達(dá)到發(fā)病高峰，隨后病情逐漸下降，至12月下旬病葉干枯死亡，秋季能提供菌源的時(shí)長約為50 d。晚播7 d的冬麥避開了自生麥苗所帶條銹菌的最佳侵染時(shí)期，故而發(fā)病率低于正常播期的麥苗。研究結(jié)果明確了提供菌源的關(guān)鍵時(shí)間以及播期對(duì)小麥條銹病發(fā)生的影響，對(duì)我國小麥條銹病菌源基地的綜合治理具有重要參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞

冬小麥條銹病; 秋苗; 病情消長動(dòng)態(tài); 菌源有效時(shí)長

中圖分類號(hào)：

S 435.121.42

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2024379

Dynamics of wheat stripe rust on autumnseeded winter wheat seedlings in the summerspore reservoir region of Qinghai in 2023

WANG Xuan1， LU Enyu1， ZHOU Xiaomei1， MA Wenlong1， KANG Zhensheng2， CHEN Wanquan3，GUO Qingyun1*， YAO Qiang1*

（1. Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Qinghai University， Qinghai Key Laboratory of Agricultural

Integrated Pest Management， Xining 810016， China; 2. College of Plant Protection， Northwest A amp; F University，

State Key Laboratory for Crop Stress Resistance and HighEfficiency Production， Yangling 712100， China;

3. Institute of Plant Protection， Chinese Academy of Agricultural Sciences， State Key Laboratory for

Biology of Plant Diseases and Insect Pests， Beijing 100193， China）

Abstract

Qinghai province is a key area in the northwestern summerspore reservoir zone for Puccinia striiformis f.sp. tritici （Pst）， where latematuring spring wheat， volunteer wheat， and autumnsown winter wheat seedlings serve as the main oversummer hosts. To clarify the epidemiological dynamics of stripe rust on autumnsown winter wheat， monitoring plots were established in 2023 across major winter wheatgrowing areas of Qinghai， considering variations in altitude and sowing date. The results showed consistent epidemic patterns across all monitoring sites： initial symptoms appeared sporadically in midOctober， peaked in early to midNovember， and gradually declined thereafter. By late December， infected leaves had senesced and died. The period during which autumn seedlings could provide viable inoculum lasted approximately 50 days. Notably， winter wheat sown seven days later than the normal sowing date effectively avoided the optimal infection window associated with stripe rust from volunteer wheat， resulting in a lower incidence. These results clarify the critical timing for Pst inoculum availability and the role of sowing date in disease development， providing valuable guidance for integrated management of the national Pst inoculum base.

Key words

winter wheat stripe rust; autumnsown wheat seedlings; disease progression dynamics; effective inoculum period

小麥條銹菌Puccinia striiformis f.sp. tritici導(dǎo)致的小麥條銹病具有分布范圍廣、流行頻率高、暴發(fā)性強(qiáng)、流行速度快、危害程度重等特點(diǎn)［15］，2020年我國已經(jīng)將其列入一類農(nóng)作物病蟲害名錄（中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第333號(hào)）［6］。該病害長期威脅著我國小麥主產(chǎn)區(qū)，包括西北、西南、黃淮海和長江中下游地區(qū)小麥的生產(chǎn)［7］。截至2021年共發(fā)生8次全國性小麥條銹病大流行，造成減產(chǎn)約140億kg［89］。條銹菌具有喜涼怕熱，活體專性寄生和隨氣流傳播的特點(diǎn)，主要在西北、西南高山冷涼地區(qū)越夏，后侵染秋播麥苗并在低海拔地區(qū)越冬，春季隨氣流傳播至廣大麥區(qū)，引起全國大區(qū)流行［10］。青海是我國小麥條銹病西北越夏易變區(qū)的關(guān)鍵區(qū)，較高的海拔與特殊的地形造成其生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣，冬、春麥交錯(cuò)種植的空間布局，為小麥條銹菌提供了越冬和越夏的條件，使條銹菌能夠在此完成周年循環(huán)［1115］。此外，小麥條銹菌在冬麥秋苗越夏的最關(guān)鍵時(shí)期為8月－10月，青海同時(shí)具有大面積的晚熟春麥，感病植株可以持續(xù)生長至10月上旬［15］，青海晚熟春麥和冬麥?zhǔn)斋@后產(chǎn)生了大量的自生麥苗，感染條銹菌的自生麥苗可持續(xù)發(fā)病至11月。冬小麥在9月上中旬開始播種，9月下旬出苗，感染條銹病的晚熟春麥和自生麥苗上產(chǎn)生的大量條銹菌為冬小麥秋苗發(fā)病提供了菌源［1617］。青海越夏易變區(qū)完整寄主鏈為菌源的持續(xù)向外輸出提供了有利條件，該地區(qū)菌源隨西北氣流傳播擴(kuò)散至平原冬麥區(qū)與海拔較低的麥區(qū)［1］，考慮到菌源傳播與東部麥區(qū)的寄主生育期銜接，掌握青海冬小麥秋苗的發(fā)病動(dòng)態(tài)與菌源持續(xù)時(shí)長，對(duì)闡明冬小麥秋苗在提供初始菌源中的作用尤為重要。目前關(guān)于該方面的研究鮮有報(bào)道，為此，本研究以明確青海越夏菌源區(qū)冬小麥秋苗條銹病發(fā)生與流行情況、菌源持續(xù)時(shí)長與其他麥區(qū)菌源銜接時(shí)間為目的，2023年在循化、化隆、尖扎、貴德等地按照海拔高度設(shè)定病田監(jiān)測圃，觀測條銹病的消長動(dòng)態(tài)，對(duì)揭示菌源動(dòng)態(tài)變化在小麥條銹病病害流行預(yù)測預(yù)報(bào)和病害治理中的作用具有參考意義，能夠?yàn)樾←湕l銹病的源頭治理提供思路。

1 調(diào)查研究方法

1.1 不同地點(diǎn)病情消長動(dòng)態(tài)調(diào)查

根據(jù)海拔高度、田塊環(huán)境等因素，2023年9月中下旬在青海省循化縣查汗都斯鄉(xiāng)，化隆縣甘都鎮(zhèn)、群科鎮(zhèn)、牙什尕鎮(zhèn)，尖扎縣康楊鎮(zhèn)，貴德縣河?xùn)|鄉(xiāng)、河陰鎮(zhèn)、河西鎮(zhèn)10個(gè)地點(diǎn)設(shè)置病害監(jiān)測圃，進(jìn)行小麥秋苗條銹菌系統(tǒng)調(diào)查，各監(jiān)測圃面積約667 m2，小麥品種為‘中麥175’，播前不進(jìn)行藥劑拌種處理。病害調(diào)查采取定點(diǎn)系統(tǒng)調(diào)查的方法，雙對(duì)角線五點(diǎn)取樣，每個(gè)樣點(diǎn)選取1 m×1 m的樣方記錄出苗密度;從2023年10月15日田間零星見病開始定點(diǎn)系統(tǒng)監(jiān)測，每隔10～15 d調(diào)查葉齡、病葉數(shù)，至田間發(fā)病葉片干枯，病葉率小于0.01%時(shí)結(jié)束。

1.2 不同播種期病情消長動(dòng)態(tài)調(diào)查

設(shè)置小麥不同播期試驗(yàn)，對(duì)小麥條銹病發(fā)生情況進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查。1）在青海省貴德縣河西鎮(zhèn)賀爾加村、河陰鎮(zhèn)大史家村、尖扎縣康楊鎮(zhèn)城上村、循化縣查汗都斯鄉(xiāng)阿河灘村和蘇志村、化隆縣牙什尕鎮(zhèn)上多巴村六地各選取2塊監(jiān)測圃，分別為正常播種與晚播7 d。以當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶常規(guī)大面積播種時(shí)間為正常播種，由此推后7 d播種為晚播，此時(shí)正常播種麥苗為1葉期;每塊田面積約667 m2。2）在貴德縣河陰鎮(zhèn)大史家村選取播期不同的田塊，從2023年9月19日至10月9日，按照播種期相差3～4 d，設(shè)置6個(gè)播種期梯度。種植小麥品種均為‘中麥175’，播前均不進(jìn)行藥劑拌種處理。出苗后對(duì)病害發(fā)生動(dòng)態(tài)進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)測。調(diào)查方法同1.1。

1.3 數(shù)據(jù)分析

按照《小麥條銹病測報(bào)調(diào)查規(guī)范》（GB/T157952011）［18］標(biāo)準(zhǔn)，利用出苗密度、葉齡、病葉數(shù)計(jì)算各樣方的病葉率。病葉率=病葉總數(shù)/調(diào)查葉片總數(shù)×100%（其中每個(gè)樣方調(diào)查葉片總數(shù)=每樣方出苗密度×葉齡）。本研究氣溫?cái)?shù)據(jù)來自貴德縣、循化縣、化隆縣和尖扎縣氣象站。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同海拔高度地區(qū)秋苗條銹病發(fā)病情況

田間監(jiān)測數(shù)據(jù)表明（表1），2023年條銹病發(fā)病總體動(dòng)態(tài)為10月中旬零星見病，隨后逐漸擴(kuò)散蔓延，到11月中旬到達(dá)發(fā)病高峰期，后病情逐漸下降，12月中旬后病葉干枯，能持續(xù)提供有效菌源的時(shí)間約為50 d。在海拔2 000 m以上的大部分地區(qū)秋苗發(fā)病嚴(yán)重，如化隆縣牙什尕鎮(zhèn)下多巴村，尖扎縣康楊鎮(zhèn)城上村，貴德縣河陰鎮(zhèn)大史家村、河西鎮(zhèn)賀爾加村、河?xùn)|鄉(xiāng)查達(dá)村等地，以上地區(qū)監(jiān)測圃殘留自生麥苗數(shù)量多，分布在田塊內(nèi)部，為秋苗提供了有效菌源。在適宜的氣候條件下，冬麥出苗早，與感染條銹菌的自生麥苗銜接緊密，引起冬麥秋苗的大面積感染。貴德縣河陰鎮(zhèn)大史家村、尖扎縣康楊鎮(zhèn)城上村、化隆縣牙什尕鎮(zhèn)下多巴村在發(fā)病高峰期的病情明顯重于其他地區(qū)，推測原因?yàn)楫?dāng)?shù)匦←湶シN時(shí)間早，出苗密度大，距離自生麥苗近，為菌源傳播提供了適宜條件。在海拔1 800～1 900 m的地區(qū)如循化查汗都斯鄉(xiāng)阿河灘村、蘇志村兩地田塊內(nèi)自生麥苗分布少，整體發(fā)病動(dòng)態(tài)未受到自生麥苗上菌源的影響。監(jiān)測圃內(nèi)部或周圍殘留麥苗越多，發(fā)病越重;反之，自生麥苗數(shù)量越少，發(fā)病越輕。海拔2 000 m左右地區(qū)病情發(fā)展與下降速度明顯快于海拔1 800 m左右地區(qū)，這可能是由于高海拔地區(qū)氣候變化快，對(duì)小麥條銹菌的生存有影響。

2.2 調(diào)查地區(qū)冬小麥條銹病發(fā)病消長動(dòng)態(tài)

各監(jiān)測點(diǎn)小麥條銹病的消長動(dòng)態(tài)較為一致，不同海拔高度的大部分監(jiān)測點(diǎn)都在11月10日達(dá)到發(fā)病高峰期（表1），在12月下旬進(jìn)入潛伏狀態(tài)，但病情發(fā)展速度存在明顯差異。貴德縣河陰鎮(zhèn)大史家村于10月15日（小麥3葉期）開始顯癥，葉片上有夏孢子出現(xiàn)，該區(qū)晝夜溫差大，小麥葉片上露水較多，有利于條銹菌的侵染繁殖和病情擴(kuò)展，據(jù)貴德縣氣象資料顯示，11月份貴德地區(qū)極端氣溫下降至－8℃以下且下降速度快、波動(dòng)大，因此部分病葉被凍死，病葉率隨之下降?；】h群科鎮(zhèn)舍仁村、牙什尕鎮(zhèn)上多巴村與其他地區(qū)消長動(dòng)態(tài)稍有差異，在11月23日出現(xiàn)發(fā)病小高峰，推測這2個(gè)地點(diǎn)在氣候環(huán)境適宜條銹菌生長的時(shí)期小麥苗葉齡較小故病原菌未成功侵染，或者葉齡合適，但氣候條件變化，未產(chǎn)生非常有利的侵染環(huán)境。12月開始，青海地區(qū)整體氣溫下降，所有地區(qū)小麥條銹病葉率隨之下降。因此，10月下旬至12月中旬是當(dāng)?shù)匦←湕l銹菌向外提供菌源的關(guān)鍵時(shí)期。

2.3 播期對(duì)小麥條銹病發(fā)生的影響

2.3.1 不同地區(qū)正常播種與晚播7 d發(fā)病率對(duì)比

調(diào)查結(jié)果表明，在發(fā)病高峰期（11月10日）正常播種的植株病葉率高于晚播7 d的植株病葉率，同時(shí)在調(diào)查時(shí)段內(nèi)在晚播7 d的田塊病葉率均低于

正常播種的田塊，原因在于這些地區(qū)冬麥出苗晚，此時(shí)氣溫下降，條銹菌侵染力也隨之降低，使其避開了自生麥苗所帶條銹菌的最佳侵染時(shí)期，因此發(fā)病輕微（圖1）。其中貴德縣河西鎮(zhèn)賀爾加村、循化縣查汗都斯鄉(xiāng)阿河灘村、循化縣查汗都斯鄉(xiāng)蘇志村、化隆縣牙什尕鎮(zhèn)上多巴村，晚播7 d的田塊小麥條銹病病葉率與正常播種的田塊病葉率差距明顯（圖1）。而在貴德縣河陰鎮(zhèn)大史家村和尖扎縣康楊鎮(zhèn)城上村晚播7 d秋苗條銹病病葉率與正常播種田塊差異較小，晚播7 d未能大幅度降低病葉率，主要原因之一是以上兩地11月上旬開始灌水，加之冬季雨雪影響，田間環(huán)境濕潤，為病情發(fā)展提供了適宜條件，增加了小麥條銹菌的侵染時(shí)長。2個(gè)調(diào)查地點(diǎn)還有一共同點(diǎn)在于正常播種的地塊和晚播7 d的田塊距離較近，調(diào)查圃播種面積較大，菌源易傳播。

2.3.2 貴德地區(qū)不同播期條銹病發(fā)生程度調(diào)查結(jié)果

2023年在貴德地區(qū)設(shè)置播期相差3～4 d，葉齡大小不同的6塊病圃進(jìn)行調(diào)查，在各田塊發(fā)病高峰期（11月10日）時(shí)統(tǒng)計(jì)病葉率。結(jié)果（圖2）顯示，播種時(shí)間越晚，發(fā)病率越低，11月10日后，病葉數(shù)普遍減少。播種日期在9月19日到9月27日的監(jiān)測圃，3葉期開始顯癥，后續(xù)出現(xiàn)大面積發(fā)病，在調(diào)查的6個(gè)不同播種期的田塊中，病葉率較高。反之，10月9日播種的麥苗，在調(diào)查期間葉齡小，分蘗少，未接納更多菌源，避開最易侵染時(shí)機(jī)，發(fā)病較輕或者不發(fā)病。青海

省小麥主產(chǎn)區(qū)提倡“冬麥晚播”以防治條銹病，本研究結(jié)果表明，在小麥播種適期范圍內(nèi)，盡量晚播，避免早播，適時(shí)播種可有效降低小麥秋苗條銹病發(fā)生程度。

3 結(jié)論與討論

青海省冬小麥秋苗條銹病發(fā)生動(dòng)態(tài)有以下特點(diǎn)：1）10月中下旬初始發(fā)病，至12月下旬病葉枯死，提供有效菌源的時(shí)間約為50 d。2）不同地區(qū)秋苗條銹病消長動(dòng)態(tài)基本一致，無論是在海拔高度1 800 m地區(qū)還是在2 000 m左右地區(qū)都在11月10日達(dá)到發(fā)病高峰期，海拔2 000 m左右的地區(qū)病葉率下降速度均快于海拔較低地區(qū)。3）適期晚播對(duì)秋苗條銹病發(fā)生程度有顯著影響，晚播7 d的田塊條銹病葉率明顯低于正常播種麥田。

王新俊［19］對(duì)平?jīng)鍪行←湕l銹病和自生麥苗條銹病發(fā)生情況的調(diào)查結(jié)果表明，小麥條銹菌在冬季依舊有侵染和繁殖能力，當(dāng)?shù)刈陨溍缟系南逆咦訒?huì)導(dǎo)致秋苗大面積發(fā)病，自生麥苗越夏菌源的多少是影響秋苗發(fā)病程度的主要因素［20］。自生麥苗、早播冬小麥在病原菌周年循環(huán)中起橋梁作用，同時(shí)也為病害春季流行提供了的重要菌源［21］。自生麥苗與冬小麥的生育期重合，增加了小麥條銹菌寄主，為病害發(fā)生提供有利條件。在實(shí)際調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)類似情況，田埂或麥田中間自生麥苗多，病情就相對(duì)嚴(yán)重。但也有研究表明，除了自生麥苗的影響，海拔、溫度、播期等外界因素都是影響小麥條銹病發(fā)生的重要原因［1］。潘廣等［22］2008年－2010年在甘谷地區(qū)海拔2 000 m地帶對(duì)小麥條銹病秋苗發(fā)病情況進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，結(jié)果表明，小麥條銹病均于11月3日開始發(fā)病。青海地區(qū)初始發(fā)病時(shí)間在10月中旬，甚至更早，比甘谷地區(qū)早15 d左右，可能與青海地區(qū)冬小麥播種較早且離晚熟春麥較近有關(guān)。前人的研究結(jié)果表明，隨著全球氣候變暖，小麥條銹菌越夏海拔下限有所提高，青海地區(qū)歷年趨勢是海拔越高，發(fā)病率越低;海拔越低，發(fā)病率越高［11，22］。在調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)，小麥條銹菌越夏海拔下限比往年略高，但是部分地區(qū)病葉率不隨海拔高度而變化，隨著自生麥苗的數(shù)量多少與調(diào)查圃的遠(yuǎn)近變化，2023年在青海部分地區(qū)調(diào)查結(jié)果有一定局限性，還需后續(xù)跟蹤調(diào)查。謝水仙等［2324］在調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)，播種早的秋苗條銹病發(fā)生早，病情發(fā)生普遍且嚴(yán)重，在貴德地區(qū)的調(diào)查結(jié)果與之相似。據(jù)報(bào)道，小麥條銹菌越冬溫度在－7℃以上［2526］。青海地區(qū)冬季最低氣溫至－20℃以下，實(shí)地調(diào)查依舊發(fā)現(xiàn)存在夏孢子并且具有侵染力。綜合以上分析，海拔高度、氣候條件、播種日期等條件對(duì)小麥條銹菌菌源量及菌源持續(xù)侵染時(shí)效的影響仍需進(jìn)行深入研究。

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（責(zé)任編輯：田 喆）