小麦根腐病防治研究进展

李志力,王浩,石明旺

（河南科技学院,河南新乡453003）

小麦根腐病防治研究进展

李志力,王浩,石明旺

（河南科技学院,河南新乡453003）

小麦根腐病是小麦生产中常见的一类病害,可引起植株根腐和茎基腐,并严重影响小麦产量.从农业防治、化学防治、生物防治等几方面对小麦根腐病的防治技术进行了综述.农业防治技术包括抗病育种、轮作、合理施肥等,化学防治以使用种子处理剂为主要形式,生物防治主要是利用土壤中的微生物及由植物中提取的抑菌活性成分.

小麦根腐病；农业防治；化学防治；生物防治

由麦根腐离蠕孢菌（Bipolaris sorokinianq）、禾顶囊壳菌（Gaeumannomyces graminis）、镰孢菌属（Fusarium spp.）、丝核菌（Rhizoctonia spp.）等土壤病原菌单独或混合侵染引起的小麦根部病害被统称为小麦根腐病[1].该病在我国的东北、华北、西北等麦区普遍发生.小麦在各个生长时期均可感染此病,幼苗受侵,芽鞘和根部变褐甚至腐烂,严重时幼芽不能出土而枯死；在分蘖期,根茎部产生褐斑,叶鞘发生褐色腐烂,严重时也可引起幼苗死亡；成株期则在叶片或叶鞘上形成褐斑.发病田块一般减产20%~30%,严重地块减产30%~70%[2].

1 小麦根腐病发病影响因素

小麦根腐病的发生与气候、栽培方式和品种抗性有很大关系.近年来该病的发生越来越严重,主要有以下四个原因：一是栽培模式越来越单一化.目前在我国小麦的主要种植区,形成了以小麦、玉米一年两作的种植模式.一些小麦根腐病原菌同时也是玉米的病原菌,在这种模式下会造成病原菌在田间的积累,加重病害的发生[3].二是田间管理不善.随着农业基础设施的不断完善,田间灌溉也越来越便利,再加上种植密度过大,造成田间环境郁闭,湿度过高,而这些都是病害发生的有利条件.同时为了片面追求产量,过度施肥,偏施氮肥,也会造成植株的抗病性下降.三是缺乏有效的抗病品种.据不同品种抗病性调查,目前生产上推广使用的品种对小麦根腐病均没有明显抗性,品种之间抗性表现差异不大.品种整体抗病性差.四是农民的防病意识不强.小麦播种期防治力度小,忽视中后期田间管理；小麦生产风险意识差,防治技术不到位,导致防治成本高,防治效果差；根腐病发病部位较为隐蔽,病株不易被察觉,当后期出现死苗症状时才开始防治,为时已晚.

2 小麦根腐病防治技术

随着人们对小麦根腐病认识的逐渐加深,对根腐病的防治也越来越受到重视.小麦根腐病防治措施主要包括农业防治、化学防治和生物防治三个方面.

2.1 农业防治

轮作被认为是防治根腐病的一种有效方法.马桂珍等[4]研究发现小麦与水稻轮作能够有效降低小麦根腐病的发生,但与玉米轮作时却无此效果.Wildermuth等[5]也认为小麦与非谷类作物轮作能够有效降低小麦根腐病的发生.Bailey等[6]对谷物、豌豆、亚麻轮作对根腐病的影响进行了研究,发现增加作物的多样性能够降低B.sorokiniana,Septoria tritici和Stagonospora nodorum的发生,但是却增加了Fusarium spp.的发生,根腐病的发病程度并没有降低.虽然轮作没有降低病害的发生程度,但是与连作相比其产量却有所增加.Fernandez等[7]研究发现当春小麦与亚麻轮作时根腐病的发病程度与小麦连作时的发病程度没有明显差异；当春小麦与扁豆轮作时,根腐病的发病程度甚至高于小麦连作.主要原因是这种轮作方式提高了土壤中一种重要根腐病菌F.avenaceum的含量.这说明轮作虽然对小麦根腐病的发生有一定防效,但在选择轮作的作物时,一定要尽量选择根腐病菌的非寄主作物,以增加防病效果.

根腐病的发病程度与土壤施肥情况也有很大关系.氮磷钾肥合理配比使用,多施有机肥,促进植株健壮生长,能够有效降低病害的发生.贾廷祥等[8]发现当土壤中速效磷的含量超过0.06%时,小麦全蚀病的发病程度明显减缓,当磷含量低于0.01%时,发病程度明显加重.王奎荣等[9]发现随着磷钾肥用量的增加,纹枯病的病情指数显著下降.Fernandez等[7]发现在低氮情况下,根腐病的发病情况明显减轻,这一结果与Tinline等[10]和Smiley等[11]的研究结果相吻合.出现这种现象的原因与在低氮条件下土壤中Fusarium spp.尤其是F.pseudograminearum的减少有关.

随着转基因技术的发展,导入外源基因来获得抗病品种已经取得很大进展.在小麦抗根腐病转基因育种中,利用最多的是葡聚糖酶基因、多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP）基因和几丁质酶基因.葡聚糖是真菌细胞壁最主要的组成成分,而植物产生的β-1,3-葡聚糖酶可以将葡聚糖降解,使病原真菌的细胞壁遭到破坏而失去正常的存活能力,从而使植物表现出抗病的性状.PGIP的作用机理是抑制病原菌产生的植物细胞壁降解酶,主要是内切多聚半乳糖醛酶（PG）的活性,同时还能减缓病原菌的生长,使植物表现出抗性.几丁质酶能够抑制病原菌菌丝的生长和孢子的萌发.利用外源物质激活植物自身对病害的抗性反应也是一种很有效的方法[12].

在冬小麦种植区,根腐病的发生受温度的影响很明显.小麦播种过早,气温较高,发病就越重.适当延缓小麦播种时期,能够有效降低根部病害的发生[8-9].离蠕孢和镰刀孢常常会以菌丝或孢子的形式潜伏在种子内部或表面,造成种子带菌的情况,还有一些虽然种子不会带菌,但种子间可能还有带菌的残体,从而引起病害的传播.因此,应尽量避免在病区育种或从病区调种.夏季休耕和土壤暴晒能够有效降低土壤中病原菌的含量,降低根腐病的发生.Saremi[13]发现经过6周的暴晒后,土壤中病原镰刀菌的含量下降了90%左右.

2.2 化学防治

种子包衣是目前防治小麦根部病害最有效的方法.种子包衣不仅能有效抑制冬前病害的发生,同时药剂还能在土壤中种子周围形成药剂保护圈,随植物的生长发育,药剂圈逐渐向水平和纵深方向扩大,使根系生长发育始终处在药剂保护圈内,保护根系不被病菌侵染,从而达到长期控制土传病害的目的.具有广谱、高效、持效期长、内吸性强的三唑类杀菌剂与小麦种子进行拌种,对根腐病有很好的防效[14],这类杀菌剂应用最早的是三唑酮和三唑醇.史建荣等[15]研究证明用三唑醇拌种后,药剂能够向根围土壤扩散,减少根围病原菌数量,同时还能通过内吸作用进入植物根系,抑制病菌的侵入和扩展,其药效到小麦拔节期仍能达到40%~60%.贾廷祥等[16]发现三唑醇在药效和安全性方面都优于三唑酮.

随着种子包衣技术的发展,咯菌腈、苯醚甲环唑、戊唑醇等新型内吸性杀菌剂为活性成分的种衣剂产品开始被用于防治小麦根部病害.祁之秋[17]研究表明25 g/L咯菌腈悬浮种衣剂、30 g/L苯醚甲环唑悬浮种衣剂和60 g/L戊唑醇悬浮种衣剂对小麦纹枯病效果明显.孙炳剑等[18]报道30 g/L苯醚甲环唑悬浮种衣剂对防治小麦全蚀病效果明显.近年来为了提高防效、同时兼治其他病害,开始采用多种药剂复配的措施.毕秋艳等[19]比较了5种种衣剂对小麦根部病害的防效,发现230 g/L吡虫啉·苯醚·咯悬浮种衣剂的防治效果明显优于其他药剂处理.由于土壤中的病原菌种群因地区而异,不同药剂所防治的病原菌种类也不同,为了达到最好的防治效果,各地区应根据实际情况选择最合适的药剂进行防治.

2.3 生物防治

环境微生物和植物提取物也常被用来防治小麦根部病害.Shivanna等[20]将从结缕草根际分离得到的3株促生真菌和根腐病原菌Gaeumannomyces graminis、Bipolaris sorokiniana同时接种在土壤中,结果发现随着土壤中促生菌的增加,两种病原菌都显著减少,根腐病的发生明显减轻,其作用机理主要是通过竞争寄生位点来抑制病原菌的侵染.根部内生菌Piriformospora indica能通过促进小麦生长来抑制根腐病的发生,在该菌存在的情况下,小麦增产达可35%[21].Knudsen等[22]研究发现生防菌Chaetomium sp.、Idriella bolleyi和Gliocladium roseum能够很好地抑制土壤中的B.sorokiniana.Palazzini等[23]运用实时荧光定量PCR检测了在小麦田使用生防菌Clonostachys rosea后,小麦残茬上Fusarium spp.的带菌量,发现C.rosea能够有效降低田间Fusarium spp.的数量.张丽荣等[24]筛选到了几株对土传病害有明显防效的木霉菌株,室内测定发现其对B.sorokiniana的生长具有明显的抑制作用.

Johnsson等[25]研究发现在小麦上施用Pseudomonas chlororaphis菌株MA342能够显著降低根腐病的发病程度,用该菌处理小麦种子并在干燥条件下保存,其抗病能力能保持2 a以上.崔云龙等[26]用短小芽孢杆菌D82处理自然带菌的小麦种子,防病效果可达100%,对人工接种病原菌的防效也可达到95%以上.王平等[27]在小麦根圈中筛选到7株植物促生细菌,其中Pseudomonas fluorescens biovarⅠ和Ⅲ对根腐病有很好的防治效果.张承胤等[28]在玉米秸秆还田土中分离得到一株芽孢杆菌F1514,该菌对小麦根腐病菌具有良好的抑制效果,同时该菌还有较强的分解秸秆中纤维素的能力,能够加速田间玉米秸秆的降解,更适应在秸秆还田条件下小麦根腐病的防治.

土壤中的放线菌由于能够产生对植物病原菌具有良好抑制效果的抗生素而受到植物病理学研究者的重视.许多研究者都从土壤中分离到对B.sorokiniana具有很好抑制作用的放线菌[29-32].李晶[31]对放线菌产生的抗菌活性物质进行了鉴定,发现其为1-（4-氨基甲酰基-呋喃-3-基）-2-（3-胍基）葡糖苷.

一些植物活性提取物对根腐病菌也有很好的防效.张维库等[33]发现牛心朴子所产生的生物碱能够很好地抑制小麦根腐病菌的生长.兰金荣等[34]测定了黄瑞香提取物对小麦病原菌的抑菌活性,发现其对Fusarium graminearum Schw.、Helminthosporium sorokinanum Sacc.、Rhizoctonia cerealis Vander Hoeven都有很好的效果.丁维成等[35]发现苍耳提取物对小麦根腐病菌也有较好的抑制作用.

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（责任编辑：邓天福）

Progress on studies of prevention and control of wheat root rot disease

LI Zhili,WANG Hao,SHI Mingwang
（Henan Institute ofScience and Technology,Xinxiang453003,China）

Wheat root rot is a disease common in wheat production,could cause plant root rot and stalk rot,and seriously affect the wheat yield.The agricultural control,chemical control,biological control of wheat root rot disease was reviewed in this paper.Agricultural control techniques includes disease resistance breeding,crop rotation and rational fertilization.The using of seed treatment agent is the main form in chemical control.Soil microorganisms and plant extracts is mainly used in Biological control.

wheat root rot；agricultural control；chemical control；biological control

S435.121.4+7

A

1008-7516（2016）03-0026-04

10.3969/j.issn.1008-7516.2016.03.006

2016-04-20

河南省科技厅科技攻关项目（122102110112）

李志力（1988―）,男,河南洛阳人,硕士研究生.主要从事植物病害的生物防治研究.

石明旺（1964―）,男,河南林州,教授,博士生导师.主要从事植物病害的生物防治研究.