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云南低热河谷地区冬季稻飞虱传播的水稻病毒病调查及防治建议

2013-08-27吕建平肖文祥李建华王树明

植物保护 2013年3期
关键词:白背飞虱感病飞虱

郭 荣, 吕建平, 肖文祥, 李建华, 王树明

(1.全国农业技术推广服务中心,北京 100125;2.云南省植保植检站,昆明 650034;3.云南省保山市植保植检工作站,保山 678000;4.云南施甸县植保植检站,施甸 678200;5.云南玉溪市植保植检站,玉溪 653100)

云南低热河谷地区冬季稻飞虱传播的水稻病毒病调查及防治建议

郭 荣1*, 吕建平2, 肖文祥3, 李建华4, 王树明5

(1.全国农业技术推广服务中心,北京 100125;2.云南省植保植检站,昆明 650034;3.云南省保山市植保植检工作站,保山 678000;4.云南施甸县植保植检站,施甸 678200;5.云南玉溪市植保植检站,玉溪 653100)

于2012年2月对云南低热河谷地区施甸县、元江县玉米、水稻、黑麦草和稻飞虱调查及样本检测,结果显示,白背飞虱携带南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV),褐飞虱携带水稻齿叶矮缩病毒(RRSV),再生稻感染SRBSDV、水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)和RRSV,水稻秧苗感染SRBSDV。玉米SRBSDV发病面积占种植面积的36.81%。云南低热河谷地区越冬稻飞虱是早春水稻、玉米病毒病传播的重要介体,再生稻、秧苗、玉米是病毒冬季存续循环的重要寄主和初始毒源。改秋冬种玉米为蔬菜,或推迟玉米播期,晚稻收割后及时翻耕,晚稻收割后至玉米播种期间有1个月以上的空田期,物理阻隔育秧或异地育秧,是切断病毒冬季循环的重要措施。

水稻病毒病; 稻飞虱; 云南低热河谷地区; 防治

致 谢: 南京农业大学翟保平教授、浙江省农科院植保与微生物研究所吕仲贤研究员、贵州大学金林红教授、浙江大学吴建祥教授、福建农林大学章松柏讲师等专家参加了田间调查采样和实验室检测,在此表示衷心感谢。

* 通信作者E-mail:guorong@agri.gov.cn

由白背飞虱[Sogatellafurcifera(Horvath)]传播的南方水稻黑条矮缩病(Southernriceblackstreakeddwarfvirus,SRBSDV)[1]和褐飞虱(NilaparvatalugensStål)传播的水稻齿叶矮缩病(Rice raggedstuntvirus,RRSV)[2]近年来在云南省水稻上发生。白背飞虱和褐飞虱可远距离迁飞并传播病毒病,携带病毒的越冬飞虱可将病毒传入早稻秧田,成为稻田的初始侵染源,早稻收获后进而感染晚稻[3]。由于稻田感病株和飞虱带毒率的增加,晚稻发病程度普遍重于早稻。水稻感染SRBSDV、RRSV,可导致植株矮缩、不拔节、早枯死亡、不抽穗或抽包颈穗、小穗、谷粒轻等危害。云南省2009年稻田出现SRBSDV、RRSV集中连片发病现象,2010年全省发病15 130hm2,绝收133.33hm2,2011年发病36 270hm2,发病范围涉及全省15个州市的43个县市,严重区域集中在低热河谷的双季稻种植区,以滇西、西南、中部、东南和东北部最为严重,重病区病田率接近100%,病丛率一般6%~30%,最严重达到90%以上,发病田水稻严重减产至绝收。对疑似病株症状观察和室内病毒检测结果表明,云南近年发生的水稻矮缩病毒病病原以SRBSDV和RRSV两种病毒为主,单独感染或复合感染。

云南稻区地处我国低纬度高海拔西南高原地带,水稻种植制度呈多样性,有单季稻、单双季混栽和双季稻等不同的栽培模式,传毒媒介稻飞虱的分布和发生也呈现立体多样性,SRBSDV和RRSV发生区中,以低海拔的稻飞虱终年繁殖区最为严重,这与当地稻飞虱的周年发生繁殖[4]及病毒寄主作物的周年种植有直接的关系。探讨SRBSDV和RRSV在云南低热河谷稻飞虱终年繁殖区的流行传播规律,尤其是冬季寄主作物和介体种类及分布,对于当地乃至其他稻飞虱和病毒病传入区采取综合防治措施,实现水稻病毒病的长期可持续治理具有重要意义。本文选取2010年、2011年发病最为严重的施甸县旧城乡和元江县元江坝红河社区,于2012年2月实地调查,并采集了稻飞虱(褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱[Laodelphaxstriatellus(Fallen)])、水稻植株(秧苗、再生苗、稻桩等)和玉米疑似感病株、黑麦草(LoliumperenneL.)(当地种植的牧草)样本,进行室内检测分析,并结合当地生态特征及普查结果,力求揭示云南低热河谷稻区的水稻病毒病冬季和早春流行规律,并据此提出治理对策。

1 调查方法

1.1 调查地点地理位置及生态特征

云南施甸县常年水稻种植面积5 600hm2。调查地点位于旧城乡,属典型的低热河谷气候,平均海拔739m(最低647m),年平均气温22.9℃,年降雨量800mm,全年有效积温8 358℃。水稻为双季稻,常年种植面积413.3hm2(2010年),冬季种植甘蔗、玉米和蔬菜。

元江县调查地点位于元江坝红河社区,为干热河谷气候,终年炎热,年平均气温24.5℃,年降雨量735.7mm。元江县常年水稻种植面积5 000hm2,其中单季稻4 000hm2,主要种植在海拔1 300m以上地区,早稻666.7hm2,晚稻333.3hm2。晚稻收割后冬季种植玉米、甘蔗、蔬菜等作物。

调查时,施甸旧城乡水稻为秧苗期至移栽期,元江红河社区为秧苗期,两地玉米从苗期、拔节期至开花期、乳熟期各生育期均有。

1.2 调查和检测方法

根据当地的生态环境,选取水稻秧田、稻桩、稻桩再生苗、冬种玉米、黑麦草、稻田边杂草等稻飞虱寄主植物田,分别采用扫网、盆拍、盆刮等方法采集白背飞虱、褐飞虱、灰飞虱的若虫和成虫。寄主作物植株采用目测法,根据症状初步判断,采集疑似感病的再生稻株和玉米植株、早稻秧苗、黑麦草。

采集的稻飞虱和植株样本分别由浙江大学、福建农林大学和贵州大学采用RT-PCR或dot-ELISA或ds RNA基因组电泳图谱鉴定法分别检测SRBSDV、RRSV、水稻黑条矮缩病毒(Riceblack-streaked dwarfvirus,RBSDV)带毒情况。

2 调查结果

2.1 稻飞虱和病毒病发生特点

施甸县和元江县均属稻飞虱终年繁殖区。近年来,白背飞虱和褐飞虱在施甸县和元江县普遍严重发生,危害早稻、中稻和晚稻,并从2009年开始报告发生SRBSDV和RRSV。

2011年,施甸县水稻SRBSDV和RRSV发病面积533.3hm2,早稻病田率27.78%,平均病丛率6.79%,中晚稻病田率100%,平均病丛率40.11%,严重田病丛率接近100%,造成绝收。旧城乡为施甸县稻飞虱和水稻病毒病发生最为严重的地区,6月25日调查,早稻田稻飞虱平均百丛虫量7 524头,导致部分即将收获的早稻“落塘”倒伏,病毒病病田率100%,临近勐波罗河的稻田稻飞虱百丛虫量11 582头,病毒病平均病丛率54.65%,最高达90%。晚稻病毒病病田率100%,病丛率平均40.11%,最高100%。元江县2011年水稻病毒病发病面积233.3hm2,平均病田率39.49%,最高病田率56.62%,平均病丛率17.24%,最高38.43%。

2.2 介体昆虫稻飞虱带毒情况

在云南施甸县旧城乡采集白背飞虱样本32头,元江县红河社区采集18头,两地共50头。经检测,施甸样本中8头携带了SRBSDV,阳性率28.13%;元江样本中2头携带SRBSDV,阳性率11.11%。在施甸旧城乡采集褐飞虱样本22头,其中5头携带RRSV,阳性率22.73%。在施甸旧城乡采集灰飞虱样本3头,未检出携带RBSDV。

2.3 水稻植株带毒情况

在云南元江红河社区采集疑似感病再生稻株76株,经检测,9株感染了SRBSDV,阳性率6.58%;9株感染了RBSDV,阳性率6.58%;2株感染了RRSV,阳性率2.63%;其中1株为SRBSDV、RBSDV、RRSV 3种病毒复合感染。由于调查期间施甸县旧城乡上年晚稻稻桩已全部翻耕,无法对再生稻株取样检测。

在云南元江县红河社区采集水稻秧苗样本40株,经检测,1株携带SRBSDV,阳性率2.5%;在施甸县旧城乡采集秧苗样本11株,未检测到携带病毒。

2.4 玉米植株带毒情况

在施甸县旧城乡采集39株疑似感病的玉米样本,其中24株检测到SRBSDV,阳性率61.54%;元江红河社区采集12株疑似感病的玉米样本,其中1株检测到SRBSDV,阳性率8.33%。上述玉米样本均未检测到RBSDV和RRSV。

2.5 黑麦草带毒情况

在施甸旧城乡采集黑麦草样本4株,未检测出SRBSDV、RBSDV、RRSV病毒。田间观察也未见黑麦草显症植株。

表1 寄主作物疑似病株和介体昆虫带毒检测结果Table 1 Detection of plant host and insect vector-planthopper(云南施甸,元江,2012年2月)(Shidian County,Yuanjiang County,Yunnan Province,February 2012)

2.6 玉米田间普查

2.6.1 感病症状

周国辉等报道[5],玉米植株受SRBSDV侵染后,早期受侵植株明显矮缩,节间粗肿,叶片密集丛生,叶色深绿、宽短僵脆,叶面皱褶不平,果穗畸形,不结实或结实很少;玉米中后期感病,植株矮化不明显,仅表现出叶色深绿、叶面皱褶症状。施甸旧城乡田间观察,玉米感病后苗期不显症,拔节后开始显症,植株矮缩,叶色深绿,节间粗短,叶片宽短僵直,叶背具白色蜡条状瘤状突起,与叶脉平行纵向排列,部分叶片皱褶不平。

2.6.2 发病情况

田间采样检测显示,施甸县旧城乡冬种玉米携带SRBSDV,且感毒率较高,疑似植株阳性率达到61.54%。对冬种玉米田的普查,也显示了该地区玉米田感病的普遍性。施甸县旧城乡2011年冬种玉米(秋、冬、春季播种)108.67hm2,主要分布在海拔600~750m的区域,由于播种期不一致,2月下旬田间普查时,玉米生育期从苗期至抽雄乳熟期均有,其中抽雄至乳熟期面积占47.56%,大喇叭口期占31.71%,苗期占20.73%。普查结果显示,玉米SRBSDV发病面积40hm2,占种植面积的36.81%,其中零星发病32hm2,轻发生5.33hm2,中等程度发病2.67hm2。全乡82块早播玉米田中,见病田30块,病田率36.59%,其中,病株率1%~5%的田块24块,占29.27%,病株率5.1%~10%的田块4块,占4.88%;病株率10.1%~30%和30.1%~50%的田块各1块,各占1.22%。

3 讨论及防治建议

3.1 讨论

3.1.1 越冬稻飞虱是冬春季水稻、玉米病毒病传播的重要介体

云南施甸县和元江县均为稻飞虱终年繁殖区,冬季至早春田间存在丰富的越冬稻飞虱寄主植物,如晚稻稻桩、再生稻苗、落谷稻、早播早稻秧苗、黑麦草类、冬作玉米以及杂草等,为稻飞虱提供了丰富的食料条件。2010年3月下旬,笔者曾同南京农业大学翟保平教授在施甸旧城乡新移栽的水稻本田和黑麦草上均采集到白背飞虱和褐飞虱,与此次调查的结果是一致的。虽然不排除春季迁入的白背飞虱、褐飞虱将病毒带入当地的可能性,但在本地多种寄主植物上采集的越冬稻飞虱上检测到SRBSDV、RRSV,可说明越冬稻飞虱是本地冬春季水稻、玉米感染病毒病的重要介体昆虫。

3.1.2 再生稻、落谷稻、早播秧苗、秋冬作玉米是病毒冬季存续循环的重要寄主及早稻的毒源

白背飞虱传播SRBSDV和褐飞虱传播RRSV均不能经卵将病毒传至下一代,后代需要在感病植株上取食才能获毒[3,6]。翟保平等[7]曾提出我国SRBSDV流行的毒源存续循环问题,认为寄主作物的存在是SRBSDV得以传续的基础。本次调查结果证实,在云南低热河谷稻飞虱终年繁殖地区,种植了大面积的秋冬种玉米、早播秧田,与再生稻和落谷稻一同形成了连续不断的稻飞虱和病毒寄主,这些作物上可观察和检测到感病的植株,成为病毒存续和周年循环的重要寄主。施甸县旧城乡晚稻收获后即陆续种植玉米,且茬口多样,冬季田间各个生育期的玉米均可见,且SRBSDV感病率高,玉米尚未收获时便开始播种早稻,形成了连续的白背飞虱食料链和SRBSDV传播桥梁,是冬春季病毒库和源,这也是当地水稻病毒病连年暴发流行的重要原因。

3.1.3 病毒其他寄主问题

周国辉等明确了部分玉米(ZeamaysLinnaeus)、稗草[Echinochloacrusgalli(L.)Beauv]、水莎草 [Juncellusserotinus(Rottb.)Clarke]、白 草(PennisetumflaccidumGriseb.)携带SRBSDV 并显示感病症状。本次调查只针对栽培作物而未对杂草进行取样,不能明确当地杂草,尤其是稻飞虱(或有其他的未知介体存在)寄主杂草的感毒情况,以及这些杂草在SRBSDV和RRSV以及RBSDV冬季存续循环中的潜在作用,在后续的田间调查中,有必要开展相应的样本采集和检测。

3.2 防治建议

3.2.1 采取农业措施切断冬季病毒侵染循环

病毒病的防治应从农业措施入手,避害、阻断等农业防治技术是最经济、有效、安全的控害措施。针对云南低热河谷水稻、玉米病毒病高发区域,应从晚稻收获后开始,首先,改变冬季种植方式,改冬种玉米为时令蔬菜,或推迟冬种玉米播种期,使晚稻收割后至玉米播种期间有不少于1个月的空田期,切断SRBSDV冬季循环链;第二,晚稻收割后及时翻耕,最大限度地压缩再生稻、落谷稻面积,清除RRSV和SRBSDV的冬季寄主。这些措施切断了病毒冬季的存续循环,可大大减少早稻的初侵染源。

3.2.2 采取物理措施阻隔介体传毒

水稻秧苗期至分蘖期是感染病毒病的敏感时期,应重点保护此阶段的稻株免受病毒侵染。早稻育秧时,可采用防虫网或无纺布全程覆盖育秧,阻断稻飞虱传毒,移栽前2~3d揭网(布)时立即喷施杀虫剂带药移栽,保护了本田初期。施甸县旧城乡由于SRBSDV和RRSV多年重发生,采用了异地育秧的方法,培育无毒秧苗,也是一项有效的避害措施,有条件的稻区可以仿效。

3.2.3 做好冬种玉米病毒病的防治,减少病毒病的初侵染源

尽管白背飞虱在玉米上的栖息、为害和传毒仍存在疑义,但目前冬春季田间表现的大量的感病玉米植株的存在,已经可以说明玉米是SRBSDV冬季过渡寄主和早稻初侵染源之一。因此,做好冬季玉米田稻飞虱的防治十分必要,冬种玉米田发现感病矮缩植株后,应及时拔除,带出田外;玉米苗期至大喇叭口期可选用吡蚜酮或噻嗪酮等药剂防治稻飞虱,可降低玉米感病几率,提高玉米产量,也减少了早稻毒源和传毒介体种群量。

[1]周国辉,温锦君,蔡德江,等.呼肠孤病毒科斐济病毒属一新种:南方水稻黑条矮缩病毒[J].科学通报,2008,53(20):2500-2508.

[2]谢联辉,林奇英.锯齿叶矮缩病在我国水稻上的发现[J].植物病理学报,1980,10(6):59-65.

[3]郭荣,周国辉,张曙光.水稻南方黑条矮缩病发生规律及防控对策初探[J].中国植保导刊,2010,30(8):17-20.

[4]付达英,胡劭骥,叶辉.云南稻飞虱的研究现状探讨[J].动物学研究,2009,30(S1):280-284.

[5]周国辉,张曙光,邹寿发,等.水稻新病害南方水稻黑条矮缩病发生特点及危害趋势分析[J].植物保护,2010,36(1):144-146.

[6]郑璐平,谢荔岩,连玲丽,等.水稻齿叶矮缩病毒的研究进展[J].中国农业科技导报,2008,10(5):8-12.

[7]翟保平,周国辉,陶小荣,等.稻飞虱暴发与南方水稻黑条矮缩病流行的宏观规律和微观机制[J].应用昆虫学报,2011,48(3):480-487.

Investigation on rice virus diseases transmitted by rice plant hoppers in low and hot valley of Yunnan Province in winter and suggestion on virus diseases management

Guo Rong1, LüJianping2, Xiao Wenxiang3, Li Jianhua4, Wang Shuming5
(1.NationalAgro-TechnicalExtensionandServiceCentre,Beijing100125,China;2.YunnanProvinceStation ofPlantProtectionandQuarantine,Kunming650034,China;3.BaoshanStationofPlantProtectionand Quarantine,Yunnan678000,China;4.ShidianStationofPlantProtectionandQuarantine,Yunnan678200,China;5.YuxiStationofPlantProtectionandQuarantine,Yunnan653100,China)

During February 2012,field investigation and sample collection of suspicious infected rice,maize and ryegrass as well as rice plant hoppers(BPH,WBPH,SBPH)were conducted in Shidian and Yuanjiang County,Yunnan where rice virus diseases including SRBSDV and RRSV have spread widely and caused heavy loss.Virus detection tests showed that some WBPHs were viruliferous with SRBSDV and some BPHs with RRSV,meanwhile some ratoon rice were infected with SRBSDV,RBSDV and RRSV respectively or simultaneously.Rice seedling was infected with SRBSDV.Autumn/winter-maize in Shidian County was infected severely with SRBSDV by 36.81%infected acreage of growing area.These results suggested that overwintering rice plant hoppers were major vector for virus diseases of early rice and maize in low and hot valley of Yunnan.Ratoon rice,dropping-grain rice,early rice seedling,and autumn/winter maize were major hosts of viruses during winter and etiology of virus diseases of early rice.The main measure on management of virus diseases in rice and maize in low and hot valley are to grow vegetables in place of maize in winter,or to postpone sowing date to keep field empty for at least one month between late rice harvest and winter maize sowing,and to cover rice seedling bed with insect net or non-woven fabric.

rice virus disease; rice plant hopper; low and hot valley of Yunnan Province; management

S 435.111

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2013.03.026

2012-08-30

2012-12-21

公益性行业(农业)科研专项(201003031,201203022);全国农业技术推广服务中心南方水稻黑条矮缩病防治技术协作研究(2010229号)

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