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南方水稻黑条矮缩病发生与防控研究进展

2018-04-13陈观浩彭荣南梁盛铭宋祖钦

生物灾害科学 2018年1期
关键词:稻飞虱晚稻发病率

陈观浩,陈 冰,彭荣南,梁盛铭,宋祖钦



南方水稻黑条矮缩病发生与防控研究进展

陈观浩1,陈 冰2,彭荣南2,梁盛铭1,宋祖钦2

(1. 广东省化州市病虫测报站,广东 化州 525100;2. 广东省化州市气象局,广东 化州 525100)

南方水稻黑条矮缩病是水稻重要的病毒病,对水稻生产造成了巨大损失。系统介绍了南方水稻黑条矮缩病的发生历史、病害症状、病害流行规律及防治等方面的研究情况,并进行了讨论和展望,以期为该病害的研究和防控工作提供参考。

南方水稻;黑条矮缩病;流行规律;预测预报;防治

南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)属于呼肠孤病毒科(Reoviridae),斐济病毒属()的一新种。该病害于2001年首次在中国广东阳西县发现[1-2],此后短短数年,在中国南部及越南北部暴发成灾[3-7]。2012年该病在广东化州市暴发流行,发病面积达0.50万hm2,占水稻总面积的19.6%,成为南方水稻黑条矮缩病的重发地区[8-9]。目前南方水稻黑条矮缩病已上升为中国南方水稻产区的主要病害之一,成为水稻生产中亟待解决的问题。本文结合前人研究现状以及省科技计划项目《南方水稻黑条矮缩病发生规律及防控技术研究》的研究成果,对南方水稻黑条矮缩病的发生危害、发病症状、病害流行规律以及防治等方面进行了综述,旨在为该病害的深入研究和综合防控提供参考。

1 发现、分布与危害

南方水稻黑条矮缩病于2001年在广东阳西首次发现,此后短短数年发生范围逐步扩大,为害日趋严重。2009年该病毒病在中国南方9个省份大面积暴发,受害面积约33.33万hm2,晚稻严重受害,超过0.67万hm2水稻基本失收[6]。2010年,该病害在中国广西、广东、江西、湖南、湖北、福建、贵州、云南、浙江、安徽、海南、四川、重庆暴发成灾,发病面积约133万hm2,中晚稻区出现多处点片绝收,给中国的水稻生产造成巨大损失[10-11]。同期越南中部和北方29个省份约6万hm2水稻受害[12-14]。2010年扩散到日本[15]。2017年南方水稻黑条矮缩病在越南北部发生面积剧增,接近2010年重发年份。在水稻苗期、分蘖前期发病可导致颗粒无收,拔节期发病产量损失一般50%左右,孕穗期发病产量损失约30%[6]。

2 病害症状

水稻出苗后即可感病,晚稻秧苗五叶至六叶期可见典型症状病株[16]。植株感病后主要表现为植株严重矮缩,病株为正常株高的1/3~1/2;叶色深绿,叶片短小、僵直,上部叶片的基部可见凹凸不平的皱褶;茎秆表面有乳白色纵向条状排列的小瘤突,手摸有明显粗糙感。病株根系欠发达,呈黄褐色[5,16-17]。2016年袁传等[16]经过多年的田间系统观察和积累,对发生在秧苗期、分蘖期、抽穗期、成熟期(混发症状)、再生稻等5种生育期的南方水稻黑条矮缩病的病程和田间症状做出了较系统描述,并首先对上述5种生育期的矮缩(共同典型症状)程度进行量化描述,其中再生稻矮缩最严重,成熟期(混发症状)矮缩最小,进一步揭示了该病害的流行规律。

3 病害流行因素

南方水稻黑条矮缩病发生流行受到水稻、毒源、传毒介体和环境等4个方面关系的相互影响,即所谓病毒病发生的四角关系。当毒源积累到一定程度,有足够的传毒介体和大量的感病品种就有可能造成病害的发生流行。传毒介体的生长繁殖、种群数量与气候因素、寄主植物及栽培方式关系密切。

3.1 感病品种的大面积种植

目前大面积推广种植的杂交稻品种(组合),大部分对南方水稻黑条矮缩病为中感或高感,抗病品种(组合)很少,高抗品种(组合)更少,无免疫品种。一般说来,杂交稻最感病,糯稻次之,常规稻较抗病[18],这就为病害的发生流行提供了丰富的植物寄主资源。因此,一旦传毒介体增多和气候条件适宜,就促进了南方水稻黑条矮缩病的发生流行。但不同杂交稻品种(组合)对南方水稻黑条矮缩病的抗性是有明显差异[18]。钟玲等[19]研究结果表明,不同品种的抗病性存在明显差异。潘凤英等[20]对19份水稻雄性不育系的抗性进行鉴定,供试的19个水稻雄性不育系对南方水稻黑条矮缩病普遍表现为抗病性不强,但品种间差异显著。

3.2 栽培方式

据陈冰等[18]研究表明,不同栽培方式的南方水稻黑条矮缩病发病率差异显著,3种栽培方式的发病率排序为:直播田>移栽田>抛秧田。分析认为抛秧田发病轻的主要原因是抛秧田秧期较短(15~17 d),可推迟播种期,避开或减少了稻飞虱由早稻田向秧田或大田的迁入高峰,使秧田的稻飞虱虫量减少,加上抛秧田秧苗期较短,稻飞虱传毒机会少,所以发病较轻。郑静君等[21]研究表明,3种插秧方式中,机插田病害发生最轻,人工移栽次之,直播田发生最重。

晚稻适期迟播的水稻发病轻,播种早的水稻发病重,前者发病率6.11%~14.86%,后者发病率36.80%~55.21%,发病率相差3.72~6.02倍,统计分析显示,不同播种期的水稻发病率差异显著[18,22],说明晚稻适期迟播、抛秧栽培可起到隔虫防病的作用。

3.3 气候条件

20世纪初以来,冬春气温偏高,呈明显的增温态势[23-24]。由于冬春变暖,有效积温增加,一方面扩大了稻飞虱的越冬范围,增加越冬基数,另一方面有利于稻飞虱的及早迁入和快速繁殖,加重了再生稻南方水稻黑条矮缩病的发生[24-26]。董城等[27]对化州市2007—2015年上年10~12月平均最低气温、降水量、温雨系数等气象因子与翌年早稻发病率进行相关分析,结果表明上述气象因子与翌年早稻发病率呈显著或极显著正相关。陈冰等[28]对化州市2006—2014年5~8月的温度、湿度及雨日等气象因子与当年晚稻发病率进行相关分析,结果表明上述气象因子与当年晚稻发病率呈显著或极显著正相关。

3.4 传毒介体

该病的唯一传播方式是白背飞虱(稻飞虱的主要种群)传毒[1]。白背飞虱一旦获毒即可终身带毒和传播。因此南方水稻黑条矮缩病毒的侵染循环随着稻飞虱的周年迁移活动而完成的。稻飞虱的发生世代为一年6~7代。稻飞虱的发生规律、种群密度与病害的发生流行直接相关。种群密度大,带毒率高,往往病害发生严重。早稻南方水稻黑条矮缩病的发病率与当年第2代稻飞虱虫量呈显著正相关[22]。晚稻南方水稻黑条矮缩病的发生面积与8月上旬稻飞虱百丛成虫量呈极显著正相关。

3.5 毒 源

有关南方水稻黑条矮缩病病菌越冬方面的研究报道极少,陈冰等[26]查明和证实了越冬再生稻是南方水稻黑条矮缩病的越冬寄主植物和场所。在粤西地区稻飞虱终年繁殖地区,越冬再生稻和落粒稻,与种植了大面积的早稻、晚稻一同形成了连续不断的稻飞虱和病毒寄主,越冬再生稻发病率的多寡是影响早稻病害发生轻重的主要因子[22]。毒源基数随种植感病品种的年份增加而增大,毒源基数大,发病就偏重。调查结果表明,早稻病害发病率与上年晚稻发病率呈明显的正相关,上年晚稻发病愈重愈有利翌年早稻病害流行[22,27],同时晚稻的发病率与晚稻秧田靠近早稻本田的距离相关,邻近早稻本田的晚稻秧苗移植后发病率明显增高[18]。

4 综合防控研究

4.1 南方水稻黑条矮缩病的预测预报

病虫害的田间调查和预测预报工作是病虫害防治的重中之重,尤其是对由介体昆虫传播的水稻病毒病至今尚没有直接有效的药剂治疗,加上目前缺乏高产抗(耐)病水稻品种,只能采取预防方法。因此,病害的预测预报工作就显得尤为重要。南方水稻黑条矮缩病具有暴发性、偶发性及局部流行成灾的特点,准确预报难度很大。近年来,一些病害重发区测报点根据多年的病情调查数据资料,研究了南方水稻黑条矮缩病的主要流行因素与病害的关系,即在数量关系水平上研究了南方水稻黑条矮缩病的发生流行规律,并建立了病害流行预测的数学模型,使对病害的预测由经验定性预报向量化预报转化,显著提高了测报决策水平。

陈冰等[28]利用2006—2014年共9年的资料,从每年5~8月的45个气象因子中,借助SPSS软件通过逐步回归和通径分析方法,筛选出6个与晚稻南方水稻黑条矮缩病发病率紧密相关的气象因子,建立了晚稻发病率的多元线性回归预测模型;用预测模型对过去9年进行回报,准确率达97.49%,从发病程度预测的角度给出了气象因子对病害发生的影响关系。

董城等[27]应用逐步回归和通径分析方法,建立了早稻南方水稻黑条矮缩病发病率与毒源基数、上年11~12月平均最低气温、上年10月下旬温雨系数、上年10月中旬降水量的多元线性回归预测模型,经回报检验及初步预报实践,证明效果良好,可以应用。

陈冰等[18]以广东化州市2006—2016年5~7月气象资料中的相对湿度、降水量、降雨日数、8月上旬稻飞虱成虫数量4个因子为自变量,以晚稻南方水稻黑条矮缩病发生面积为因变量,用逐步回归分析和通径分析建立南方水稻黑条矮缩病预测模型,并成功地应用于该病害发生面积的预报实践。经检验,其准确率分别为95.66%和94.49%,从而进一步提高了对南方水稻黑条矮缩病发病程度的预报水平。罗香文等[29]利用2010年和2011年白背飞虱虫量与南方水稻黑条矮缩病发生面积的相关性,建立病害发生情况的区域性预测模型。

上述的病害预报研究成果是用环境条件做预报因子,做发病程度的短期或中期预报。现在一些学者采用的多项式回归和灰色系统理论则可用历年的病害发生资料,不用发病条件即可作出长期预报,这是一个重大进展。黄华英等[9]于2017年用多项式回归公式对晚稻南方水稻黑条矮缩病发病率的发病规律进行分析,病害发病趋势符合三次抛归线(Cubic函数)的关系,所拟合的方程为=5.253 0-5.892 3+2.128 02-0.155 93,相关系数=0.853 9,呈极显著相关,表明所拟合的模型符合该病害的发病规律。同时,以灰色系统理论为基础,建立了化州市晚稻南方水稻黑条矮缩病发病率的灰色预测模型GM(1,1),根据这一数学模型,即可对南方水稻黑条矮缩病发病情况进行长期预报,克服了众多因子不清楚现象,预报结果和实际情况很接近,说明此模型能比较好描述该病害的发生规律。

4.2 空间分布格局及抽样技术

4.3 防治策略

南方水稻黑条矮缩病已对水生产安全构成严重威胁。南方水稻黑条矮缩病的有效防控是在对该病深入了解,掌握其发生流行规律,做好病(南方水稻黑条矮缩病)虫(稻飞虱)害科学的监测调查和预测预报基础上进行的。尽量扩大种植抗(耐)病品种、减少感病植物寄主资源是基础,大力推广使用生态调控技术是根本,科学测报精准用药防治稻飞虱是关键。南方水稻黑条矮缩病的防治策略是“防控技术前移、切断毒源、治虫防病”,即采取“抗、避、断、治”的综合防控措施[18,22]。(1)推广抗(耐)病品种。水稻品种抗病性差异较大,因地制宜筛选出适合本地栽种的高产抗病品种是控制病害最为重要的措施。(2)治虫防病。稻飞虱既是传毒介体,又是病害初侵染源,故治虫防病意义重大。及时铲除或施用除草剂杀死水稻地块四周的杂草,破坏稻飞虱的适宜栖息越冬越夏场所。同时,除秧田防治稻飞虱外,水稻移栽后20 d内对稻飞虱的防治同样十分重要。(3)栽培控病。推广轻型栽培,适当调整播栽期,采用抛秧、机插秧等栽培方式和晚稻适期迟播迟栽,可避免或减轻病害发生。同时,采用异地育秧方式,育秧地远离病田,避免稻飞虱成虫就近转移。(4)加强监测和预报。在病害常发地区要进行定点、定期调查越冬再生稻、秧田和本田南方水稻黑条矮缩病发病率,同时调查稻飞虱虫口密度和带毒率,并密切关注、分析气候变化趋势及对虫量发生的影响等工作,对病害发生趋势做出预报,指导预防[22]。(5)化学防控。首先采用内吸性杀虫剂或种衣剂处理种子,减轻病害的传播。然后根据稻飞虱虫情选用吡蚜酮、烯啶虫胺、噻虫嗪、噻嗪酮等药剂治虫,要用足药剂量,确保药效[31-32]。

5 讨论与展望

南方水稻黑条矮缩病经多年研究,目前发病面积已基本得到控制,在一些地区属于常年零星发生,但是一旦气象条件适合也可能大面积发生流行,该病害一旦暴发流行一般没有很好的补救措施。因此,必须重视对该病害的研究,加强监测和预测预报工作。

目前对南方水稻黑条矮缩病发生流行灾变规律的研究还很薄弱,仅见一些发生危害经验型的、定性的报道,真正量化的流行学、机理型的研究很少[18,22],气候变化与病害流行关系的研究几乎还是空白[27-28],而这些恰是探讨该病早期预警和有效防治所必需具备的基础和依据。

南方水稻黑条矮缩病的流行预测模型已有一些基础,但一方面近年来研究几乎为空白,另一方面病虫害的预测模型都是在一定阶段采用有限资料作出的,不可能预测出历史上没有出现过的极端值,因此它并不能永远解决病虫害的预报问题,相反则要求积累更多的病情和传毒介体资料,并不断修改和完善预测模型。

培育和推广种植抗(耐)病水稻品种是目前降低南方水稻黑条矮缩病发生流行的重要手段,但目前水稻生产中应用的主栽品种大部分均不同程度感染南方水稻黑条矮缩病毒,应加强水稻抗性种质资源的挖掘和创新,筛选出有较好抗性的水稻品种。

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Research Progress in the Occurrence and Control of Southern Rice Black-Streaked Dwarf Virus in South China

CHEN Guan-hao1, CHEN Bing2, PENG Rong-nan2, LIANG Sheng-ming1, SONG Zu-qin2

(1. Forecast Station of Plant Diseases and Insect Pests of Huazhou, Huazhou, Guangdong 525100, China;2. Meteorological Bureau of Huazhou, Huazhou, Guangdong 525100, China)

Rice black-streaked dwarf disease is an important viral disease occurring in rice in South China, causing huge losses in rice production. This paper systematically introduced the history, disease symptoms, disease epidemics, and prevention and control of rice black streaked dwarf disease in South China, and it also made a discussion and prospect in order to provide references for the study, prevention and control of the disease.

Southern Rice; Black-Streaked Dwarf Virus (SRBSDV); epidemic law; forecasting; control

S435.111

A

2095-3704(2018)01-0011-05

2018-03-15

广东省科技计划项目(2011B020416001,2013B020416002)

陈观浩(1957—),男,推广研究员,主要从事农业有害生物监测预警和防治技术推广工作,cgh7909986@126.com。

陈观浩, 陈冰, 彭荣南, 等. 南方水稻黑条矮缩病发生与防控研究进展[J]. 生物灾害科学, 2018, 41(1): 11-15.

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