河南省小麦赤霉病的发生情况分析与防治对策

金艳,刘付领,朱统泉,陈杰,赵立尚

（驻马店市农业科学院小麦研究所，河南驻马店463000）

河南省小麦赤霉病的发生情况分析与防治对策

金艳,刘付领,朱统泉,陈杰,赵立尚

（驻马店市农业科学院小麦研究所，河南驻马店463000）

小麦赤霉病是世界性的麦类病害之一.河南是我国小麦的重要产地,近年来小麦赤霉病的加重对小麦的生产构成了较大的威胁.综述了近年来河南省小麦赤霉病发生流行的特点与规律,分析了小麦品种抗性、菌源数量、气候条件、栽培条件等赤霉病发病的成因,指出了今后的流行趋势及应对措施.浅析了当前河南省对小麦赤霉病研究的不足并对未来进行了展望.

河南省；小麦赤霉病；防治对策

小麦赤霉病又名红头瘴、烂麦头、麦穗枯、红麦头,是对世界小麦生产威胁最大的真菌病害之一[1].在我国主要集中在长江中下游地区、华南冬麦区及东北春麦区.近年来逐步向北扩展蔓延至黄河流域,在河南省大部分地区均有发生,且流行频率及发生程度呈上升趋势.小麦赤霉病是典型的气候型病害,多发生在穗期多雨、气候潮湿的地区.其发生具有间歇性和爆发性,在小麦抽穗之后遇到连阴雨、潮湿多露、闷热的气候条件,就可以大面积流行,短期内造成灾害[1-2].病害不仅导致作物减产和品质下降[3],病粒基本失去利用和工业价值[4],而且产生的毒素在食物链中长期存留,延缓生物生长,降低机体的免疫力,还有致癌、致畸和诱变的作用,可导致孕妇流产甚至死亡[5].

河南省是我国小麦的重要生产地,其小麦种植面积、总产量和贡献一直居于我国首位.21世纪以来,河南省的小麦播种面积持续维持在530万hm2以上,产量实现连年丰收,创历史新高,受到了“全国小麦看河南”的赞誉[6].因此,巩固和发展河南省的小麦生产,对维护河南省及全国的粮食安全都有重要意义.然而近年来气候变化加剧,小麦赤霉病在河南省的发生有明显的加大和加重趋势[7-8],对小麦安全生产造成了较大的潜在威胁.为此,对河南省近年来小麦赤霉病的发生情况进行综述,以期为该地区的小麦生产提供参考.

1 小麦赤霉病的病原菌及其危害症状

1.1 小麦赤霉病的主要病原菌

目前已发现的引起小麦赤霉病的病原菌主要有禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum Schw.）、黄色镰刀菌（F.culmorum Sacc.）、燕麦镰刀菌[F.avenaceum（Fr.）Sacc.]、梨孢镰刀菌[F.poae（Peck）Wollenw]、雪腐镰刀菌[F.nivale（Fr.）Sorauer]5种.其中,最重要的是禾谷镰刀菌和黄色镰刀菌[9].在我国,禾谷镰刀菌占小麦赤霉病病原菌的94.5%[10].禾谷镰刀菌通过12个基因序列的系统进化分析可分为16个进化种,统称为禾谷镰刀菌复合群（Fusarium grami-narum species complex）[11].其中F.graminearums.str.和F.asiaticum是禾谷镰刀菌复合群中最重要且在河南省分布最广泛的2个进化种,其分布受年均气温的影响较大.徐飞等对2007—2014年河南省15个市84个田块的327个小麦赤霉病菌株研究表明,该两种进化种群占河南省小麦赤霉病病原菌优势种群的97%.豫北地区分布只有F.graminearums.str.；豫中地区F.graminearums.str.和F.asiaticum都存在,以F.graminearums.str.为主；豫南地区F.graminearums. str.和F.asiaticum都存在,以F.asiaticum为主[12].

1.2 小麦赤霉病的症状

小麦赤霉病在田间从幼苗至成熟期均可发生.根据其发病部位可分为4种：苗腐、茎基腐、杆腐和穗腐.在河南省以穗腐危害最大.一般于小麦扬花期,在小穗和颖片上初步侵染产生水浸状浅褐色病斑,逐步扩展变为褐色或呈青枯状,之后在颖壳合缝处或小穗基部产生桔色霉层,后期在病穗上形成黑色.病害轻时,形成1个至多个小穗发病的“半截穗”,严重时全穗或者大部分小穗发病,导致大部分小穗和穗轴不同程度枯死,形成枯白穗[13].

2 小麦赤霉病在河南省的发生情况及其危害特点

2.1 小麦赤霉病在河南省的发生情况

小麦赤霉病在河南省总体呈中度发生,局部偏重,表现为出病田率高、病穗率低、穗枯死率高、显症时间晚,各地发生情况差异较大.近几年在河南省的南阳、信阳、驻马店、漯河、周口等地发病较重.1985年小麦赤霉病在河南省大流行,发病面积267万hm2,造成小麦减产8.5亿kg；1998年豫北的安阳、新乡,豫南的南阳、信阳、驻马店等地较重发生,局部地块病穗率80%以上,几乎绝收[14].汇总表明,近10年河南省小麦赤霉病发生面积平均为110万hm2左右.最重的年份为2012年,发病面积达339.69万hm2,超过了历年最重的年份1985年72.69万hm2,造成大面积的小麦减产和品质下降.其次是2016年,发病面积为173.98万hm2,且发生区域主要集中在豫中南的南阳、信阳和驻马店地区.近5年来,该病在河南省呈现出发病面积大、爆发性强、频率高、损失大的特点.一般年份可减产10%～20%,大流行年份可减产50%～60%,部分田块甚至绝收[8].

2.2 危害特点

小麦赤霉病在河南省的发生主要危害穗部,表现为穗枯.虽然是一种多循环病害,但一般的穗枯是在抽穗后至扬花末期的初侵染和子囊孢子的连续侵染,由于花药中含有对病菌生长具有刺激作用的胆碱和甜菜碱,而且残留于颖片表面的花粉粒和花药可以作为病菌包子发芽后的营养基质,因此病菌主要通过凋萎的花药侵入小穗,逐步发展进而侵害颖片两侧薄壁细胞,以致胚和胚乳枯干,引起小穗凋萎[15].

3 河南省小麦赤霉病发生流行的成因分析

3.1 小麦品种抗病性差

小麦品种间对赤霉病的抗性存在一定的差异[2],但目前尚未发现免疫的品种.目前河南省推广的小麦品种多为高感赤霉病品种.如目前推广面积较大的周麦22、矮抗58、郑麦7698等均为高感品种,但不同品种间的发病程度也稍有差异.感病品种的大面积种植,给赤霉病的流行发生带来了潜在风险.

3.2 菌源数量多

河南省的主要耕作模式为小麦—玉米连作[14],伴随着秸秆还田的大力推进,病残体菌量逐年增多,以菌丝体状态越冬,翌年春季小麦抽穗以前释放大量孢子,为穗期侵染提供了菌源条件.此外,部分田块土壤中带菌,再加上有些带菌种子未经消毒处理,造成部分田块的早期侵染[13].

3.3 气候条件适宜

小麦赤霉病作为一种再现性气候病害,只要满足气候条件,就可发生流行[7].其受气候条件特别是降雨的影响很大,病菌致病能力极强,对温度的适应范围很广,在有大量菌源的条件下,小麦抽穗扬花期如遇三天以上的连续阴雨,田间相对湿度大,就可造成赤霉病的流行.灌浆期连阴雨或日照时数少,穗腐加重.此外穗期多雾多露也可促进病害发生[16-17].

3.4 栽培条件不佳

地势低洼,排水不良,或开花期灌水过多,会造成田间湿度大,利于发病.偏施氮肥,会导致麦田群体密度大,田间郁闭,或造成贪青晚熟,也可加重病情.小麦成熟后因雨不能及时收割,收割后不能及时晾晒,病害可持续发展蔓延.作物收获后不及时翻地,或翻地质量差,会造成田间遗留大量的病残体和菌源[18].

4 小麦赤霉病的防治措施

对小麦赤霉病的控制仍然采用综合防治的方法,包括抗病育种、药剂防治、生物防治等多个方面[19].

4.1 抗病育种

河南省小麦育种中一直把对生产上重点发生的病害的抗性作为重要选择指标,但是对赤霉病的抗性育种却一直没有突破性进展,缺乏过硬的抗源,现有推广品种没有高抗和免疫类型[20].与江苏等省份相比,河南省在赤霉病抗性分子标记的筛选与应用方面相对滞后[21-22].赤霉病的抗性表达受环境影响很大,田间试验条件下要得到准确的抗性评价必须经过多年多点的汇总.今后河南省的小麦赤霉病抗性育种还需在传统育种的基础上更多地运用分子标记辅助选择.

4.2 农业措施

在选用抗病品种的基础上,还要做到播种时精选种子,减少种子带菌.晚熟品种适当早播,利于避开小麦扬花期遇雨,播种量不宜过大,以免造成群体偏大.收获后及时深耕灭茬,清理田间地头的作物秸秆残体,减少田间菌源量.合理排灌,湿地开沟排水.根据土壤养分含量合理配方施肥,忌偏施氮肥,减少田间郁闭,提高植株抗病能力,减轻病害发生[13-14].

4.3 药剂防治

在当前小麦品种普遍抗性较差的情况下,小麦赤霉病的防治关键和有效措施仍然是药剂防治.药剂防治的适宜时期有2个：一是播种期对种子进行处理.播种前用质量分数为50%的多菌灵100 g或质量分数为70%的甲基托布津60～80 g兑水适量拌种50 kg,可有效防治芽腐和苗枯,并可兼治根腐病、全蚀病等病害.二是小麦抽穗扬花期喷雾防治.如果小麦在抽穗扬花期温度偏高,且气象预报有持续2～3 d阴雨天气,则应在降雨前及时进行喷药防治,掌握好喷药时期是防治赤霉病的关键,如果雨前未进行喷药,雨后应及时补喷.在小麦灌浆期如果遇到连续阴雨天气,且小麦扬花不整齐,则应在7 d后再次用药[13-14].

4.4 生物防治

目前,防治小麦赤霉病的主要手段仍是化学药剂[23].研究发现,有些杀菌剂会对小麦产量造成影响,甚至会促进DON等毒素产生,威胁人畜健康[5].近年来人们对环保意识的增强,促进了生物防治的日益发展.植物病害的生物防治是利用有益微生物或其代谢产物对病害进行防治,主要通过微生物间的抗生、竞争、重寄生等代谢诱导植物产生抗病性来控制植物病原物.近年来国内外对小麦赤霉病的生物防治已取得了很大的进展,这将成为一种新的主要防治手段[24].

4.5 预测预报

目前有关小麦赤霉病的预测预报技术主要从气象、菌源、菌量与气候综合预测和物候预测等几方面发展.加大田间小麦苗情、生育进程与病虫情况的监测与调查工作.目前小麦赤霉病的预测预报方法地区性很强,预报的准确性很大程度上受天气预报准确性的影响,加强与气象部门的联系,准确掌握小麦生育时期的天气情况.结合本地实际,摸索出适用于当地的预测预报方法[25].

5 目前研究的不足及对未来的展望

种植抗病品种是控制小麦赤霉病最经济有效的途径,目前我国虽有小数高抗赤霉病的小麦品种,但其抗性表达受环境影响很大,在多数地区利用起来难度较大.我省虽在小麦品种对赤霉病抗性遗传及改良方面做了大量工作,但目前还尚无非常理想的抗源材料.因此今后应加大抗性遗传基础的拓展及在分子标记技术上的应用.生产上药剂防治赤霉病的品种较为单一,长时间的推广使用,靶标菌产生了极严重的抗药性,新药的开发相对滞后[19],因而使该病害的防治难度逐年加大.

环境的恶化,要求我们应加大对生防菌对防治病害的研究,虽有报道从植物或土壤中提取到可以防治赤霉病的生防菌,但尚未见到在生产上的应用.目前我国小麦赤霉病的生物防治仍处于探索阶段,我省在该方面的研究更为薄弱,是今后应亟需解决的问题.

预测预报方面,虽然有关赤霉病的发生、发展、流行因素等研究报道较多,但,在小麦赤霉病的预测预报方面的研究较少,尤其是把气候预报模式细分到各县区乡镇的研究较少,研究的连续性差,机理机制研究须根据全球变暖、气候异常的背景下,进一步加强.综合各地区的生产现状与气候相结合,提高预测预报的准确性和时效性.

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（责任编辑：邓天福）

Occurrence analysis and control measures of wheat scab in Henan Province

JIN Yan,LIU Fuling,ZHU Tongquan,CHEN Jie,ZHAO Lishang
（Wheat Research Institute,Zhumadian Academy of Agricultural Sciences,Zhumadian 463000,China）

Wheat scab is one of the diseases which threatened world wheat production.Henan Province is the important origin of wheat in our country.In recent years,the increase of wheat scab has formed a bigger threat to the production of wheat.The characteristics and rules of the occurrence of wheat scab in Henan Province in recent years were summarized in this paper.The causes of the disease were analyzed and the specific measures to the trend of the future threat were pointed out.The deficiency of the research on wheat scab in Henan Province was analyzed.Hot topics and suggestions on control techniques in the future were proposed.

Henan Province；wheat scab；control measures

S858.31

A

1008-7516（2016）06-0001-04

10.3969/j.issn.1008-7516.2016.06.001

2016-07-26

现代农业产业技术体系建设专项资金资助（CARS-03）；驻马店市科技攻关项目（16108）

金艳（1983―）,女,河南开封人,硕士,助理研究员.主要从事小麦遗传育种与栽培.

朱统泉（1972―）,男,河南驻马店人,硕士,副研究员.主要从事小麦遗传育种与栽培.