我国棉铃病害频繁流行为害原因及应对措施

简丰良，贺浪，司宁，简桂良*

（1. 植物病虫害生物学国家重点实验室/ 中国农业科学院植物保护研究所，北京100193；2.福建省龙岩市永定区林业局，福建 龙岩634100）

棉铃病害是一类棉花的常发病害， 我国各主要棉区均有发生，个别年份还相当严重，特别是夏、秋多雨的年份。 棉田湿度大，有利于各种棉铃病害病菌的滋生与传播，常引起棉铃腐烂，造成减产降质。估计全国棉花由于棉铃病害所造成的减产损失为10%～30%[1-4]。特别是2010 年以后，在我国目前最主要的植棉区新疆， 以前未发生过的棉铃病害大量发生，2016―2017 年在阿克苏地区发病率达到20%～30%，对当地棉花可持续发展造成巨大潜在威胁[5-7]。

1 发生现状

进入21 世纪后， 我国各地棉铃病害频繁流行为害。

在黄河流域棉区，20 世纪末以来，随着转基因抗虫棉的推广和应用，棉花病害种类和规律发生了一些变化，主要特点是前期和后期病害较常规棉发病重， 棉铃病害有加重的趋势。 2003 年、2005 年、2009 年、2012 年、2014 年、2016 年、2017 年在黄河流域棉区全流域大发生，或局部大发生，严重时，发病（株）率达到100%，病铃率在60%以上，病害甚至发展到上部棉铃， 平均每株棉花有13～16 个病铃[1-3]。 其中：2003 年8―10 月、2012 年7―9 月、2014 年9 月黄河流域棉区棉铃病害爆发， 造成严重的产量损失。 其发生特点：发生面积大，发病率高，持续时间长，危害损失严重，一些地区棉铃病害的发病率达到100%，烂铃率超过50%；严重田块在9 月初已有1/3～1/2 的棉铃被害，甚至出现罕见的顶部棉铃也被害的现象，导致棉花严重减产[4,8-9]。

西北内陆棉区，尤其是新疆近年来铃病时常大发生。 2016―2017 年在新疆，尤其是南疆，病害发展到上部棉铃， 严重地块平均每株棉花有5～8 个病铃，损失严重（表1）。 更加令人担心的是，棉铃病害几乎在新疆各地乃至每块棉田发生，如新疆生产建设兵团第八师部分棉田、部分品种病铃率在20%以上；第一师部分棉田病铃率达18%，这种现象在南疆各地普遍存在。 总体上，棉铃病害的发生南疆重于北疆。根据新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所武刚对新疆不同团场、 不同类型棉田的调查，所有调查的田块均有铃病发生，最高的单株病铃率达到54.7%（另文发表）。

表1 棉铃病害不同年份发生流行区域

在长江流域棉区，随着转基因常规抗虫棉逐渐代替杂交抗虫棉，棉铃病害几乎每年发生，发病率比较高，一般在60%以上，病铃率在10%～20%。但由于该区域植棉面积萎缩严重，加上棉农有摘除病铃习惯，可以有效减轻二次侵染，棉铃病害造成的损失保持在常年水平。

棉铃被各种病原菌侵染后， 棉花的产量和品质严重受影响。腐烂程度严重的棉铃，很容易脱落或者形成僵瓣，不能开裂，纤维品质变劣，甚至失去商用价值。因此，棉铃病害不仅严重影响棉花产量， 而且影响农民植棉的经济收益和棉纤维的工业利用价值。防止棉铃病害发生，无疑是确保有效成铃，提高铃重和品质，争取丰产丰收的一个重要环节。

2 棉铃病害种类

棉铃病害种类繁多，达到80 余种；病原菌种类也繁杂，有真菌，也有细菌，以真菌为主；在黄河流域棉区主要是棉铃疫病菌[苎麻疫霉（Phytophthora boehmeriae]，后期以红腐病菌[主要有串珠镰刀菌（Fusarium moniliforme Sheld.） 和 木 贼 镰 刀 菌[F.epuiseti (Corda)]、 红 粉 病 菌 [玫 红 复 端 孢 菌（Cephalothecium roseum Corda）] 等各种腐生性霉菌为主；在长江流域棉区普遍是炭疽病菌[棉刺盘孢菌（Colletotrichum gossypii Southw.）]和棉铃疫病菌[1-3,10-14]。但是，新疆的棉铃病害种类与长江和黄河流域棉区有巨大差异，在黄河流域棉区普遍发生的铃疫病和在长江流域棉区普遍发生的铃炭疽病在新疆棉田虽然也有发生， 但并不是主要铃病种类。新疆最常见的是霉菌类（Aspergillus spp.）铃病，主要是黑霉（A.niger）和曲霉（A.flavus）引起，以及成团泛菌（Pantoea agglomerans）引起的细菌性棉铃病害[6,15-16]。

成团泛菌铃病是近年来在国内外新发现的1种棉铃病害[6,15]，国内2008 年在新疆棉田首次发现，其主要引起棉铃吐絮不畅，棉纤维变色，籽粒干瘪。刘雅琴等对感染该病原菌的17 个棉花材料（包括海岛棉、非洲棉、新疆品种尤其是新陆早系列的陆地棉）的发病率、铃重、衣分、纤维长度以及色泽等研究表明：所有棉花品种都发病，平均发病率为20.6%， 不同品种间发病有明显的差别； 病害对铃重、衣分、瘪籽率、纤维长度及色泽等的影响主要体现在铃重平均减轻27.6%，衣分平均降低5.3%，瘪籽率平均增加1.6 倍， 纤维长度平均缩短1.6 mm，颜色加深2.0%，减产10%～20%[6]。

3 流行原因

3.1 长江和黄河流域棉区

这两大棉区棉铃病害流行危害的原因主要有内因和外因二方面。

内因主要是品种更替，结铃过早。 20 世纪末以来，随着转基因抗虫棉的推广和应用，棉花受虫害减少，伏前桃均能成铃，导致结铃过早，中下部成铃比例大。 一旦雨水偏多，抗虫棉中下部棉铃极容易由于雨水飞溅染上各种病原菌， 尤其是疫病菌；若再遇上秋天雨水多， 则容易诱发棉铃病害流行危害，这在2003 年、2012 年、2014 年表现尤为明显。

外因主要如下：（1）气候变化带来的雨水不均，时常有连续降雨的年份出现。 如2003 年黄河流域棉区7―9 月连续降雨，田间湿度大，导致当年棉铃病害爆发，产量损失严重；这种气候条件在2014 年9 月再度出现，9 月1―14 日河南、河北出现连续半月连绵的秋雨，导致当年棉铃病害再度爆发，严重的病铃率超过60%，对棉花产量与品质造成巨大影响。 （2）病虫害的影响。 抗虫棉对棉铃虫、红铃虫等鳞翅目害虫有良好的控制效果，大量减少了棉田用药，尤其是前期用药，致使棉田害虫种群发生根本性变化，盲蝽等刺吸式害虫上升为主要害虫；而刺吸式害虫在棉铃上造成的伤口，则成为各种棉铃病害病原菌入侵的主要途径之一，尤其是后期的腐生性病原菌，如红腐病菌、红粉病菌、曲霉类病原菌等。（3）棉田管理粗放，省去整枝打杈等对控制棉铃病害发生流行具有重要作用的田间管理措施，致使棉田湿度增加，通风透光性下降，利于各种病原菌繁殖和侵染。

3.2 新疆

近年来新疆棉田各种铃病流行为害的原因有多种，主要如下：（1）常年连作，导致病原菌累积。新疆大部分棉田常年连作，不少棉田已连作30 多年，由于棉田秸秆和枯枝落叶的清除费用比较高，不少棉田采用就地粉粹秸秆和枯枝落叶还田的方法处理，导致各种铃病病原菌逐渐积累。 一旦其他条件适宜，则会引起铃病爆发为害。 （2）栽培技术的改变。 20 世纪90 年代新疆棉区发展的“矮密早膜”技术（曾对新疆棉花的高产稳产起到重要的贡献），一味追求群体高密度，一度达到30 万株·hm－2，随着劳动力成本的直线上涨，棉田管理被迫简化，基本上不整枝打杈，导致棉花进入生殖生长后，棉田高度荫蔽，田间湿度大增；进入21 世纪后，进一步推广滴灌技术，由过去15～20 d 灌水1 次，增加到每周滴水1 次，棉田始终保持高湿状态，再加上施肥尤其是施氮量的增加，使棉花生长旺盛，叶片相互叠加，通风透光性差，有利于铃病流行。 （3）气象条件的变化。 随着全球气候的变化，新疆一些地区的气象条件也在发生变化，如近年来阿克苏、喀什地区夏季的雨水有增多的趋势，以往很少见的暴雨时不时出现，一些棉田甚至出现短期积水现象。 一旦出现这种天气，不但空气湿度大增，而且气温急剧下降，而这些均是棉铃病害流行的有利条件。（4）病虫害的助长作用。 近年来，一些棉田的蚜虫、盲蝽、蓟马、棉铃虫、黄萎病等为害加重，削弱了植株的抗性，且受害棉铃出现伤口，加大了各种腐生性病原菌入侵的机会；此外，蚜虫发生量大时，其分泌的蜜露，则成为各种铃病菌的天然营养，助长其扩繁。笔者在调查中发现，凡棉蚜为害重的棉田棉花僵铃和裂铃发生都重，且无论僵铃还是裂铃，在其铃面、苞叶内侧都可发现棉蚜为害的残留物，说明其相关性很强。如2017 年是全疆棉蚜发生最重的一年，其广泛性、严重性罕见，也是僵铃和裂铃发生最重的一年。（5）品种抗性弱。从各地学者已有的调查研究可以发现， 不同棉花品种对铃病的抗性是有差异的，且没有一个品种能达到抗铃病级别，说明目前推广的品种对各种铃病的抗性有待提高[17-18]。

4 防治措施

4.1 加强监测预警

对于目前我国新疆棉田的棉铃病害，应当加强监测预警。 建议：从第1 个棉铃成铃之后，7～10 d调查1 次主栽品种的铃病发生率，结合病虫害发生情况和天气预报，对当年的棉铃病害发生趋势做出预警。 同时，深入研究完善棉铃病害监测预警技术体系。

4.2 合理耕种

实施合理轮作、深翻耕地、合理密植等绿色栽培农业措施，可控制各种棉铃病害发生扩展[19-21]。水旱轮作对棉铃病害是最经济有效的绿色防治技术，尤其是与水稻轮作；对于没有轮作条件、又不得不连作棉花的地区，则应当深翻耕地，多施有机肥，冬耕冬灌，尤其是新疆常年连作的病区。 实施合理密植，不要一味追求高密度，因为过高的密度，往往造成后期田间荫蔽，通风透光性差，田间湿度过高，诱发棉铃病害发生扩散。

4.3 选用对铃病有一定抗性的品种

近年来，笔者选择生产上的主要抗虫棉品种以及自育的一些抗病虫性良好的新品系和新疆本地品种， 包括中植棉2 号、 鲁研棉21 号、 宁4-14、KV-2、KV-3、新陆早13 号和新陆早33 号等10 个，开展不同棉花品种（系）对铃病抗性比较，发现10个品种均有发病， 发病率均在10%以上， 最高达22.43%； 各品种间的抗病性存在显著或极显著差异，其中中植棉2 号、KV-2、KV-3 对棉铃疫病抗性最强。 因此，可以选用对铃病有一定抗性的棉花品种[17-18]。

4.4 控制前期成铃，遏止病原菌侵入

对于转基因抗虫棉，去除第1～2 个果枝，控制其成铃， 第3～6 个果枝保留3～4 个果节， 中部7～10 个果枝保留4～6 个果节，第11 个以上果枝保留3 个果节。

4.5 及时调控株型

通过化控、整枝、去除赘芽，提高棉田通风透光性，降低棉田湿度，减少病原菌侵染。

4.6 及时摘除病铃，减轻二次侵染

这是长江流域棉区控制棉田铃病的有效措施。同时，及时做好中后期害虫防治工作。 采取上述棉田铃病综合治理技术， 可减少棉铃病害的发生率60.3%，并增加铃重和产量8.2%～15.3%。

4.7 行间覆盖地膜

鹿秀云等[19]研究发展了1 种防治棉铃病害的物理隔绝技术——行间覆盖技术，即在棉田第1 个棉铃成铃之前（7 月上中旬），田间主要农事活动如施花铃肥、灌花铃水、打顶等完成之后，在棉田行间裸露地表进行地膜、麦秸等物理覆盖，有效阻断土壤中棉铃疫病菌随雨水飞溅向棉铃传播，减少棉铃疫病菌的初侵染源， 从而减轻棉铃疫病的发生，同时减轻其他棉铃腐生病害的发生，达到防病保产的目的。 新疆棉田可参照采用全生育期不去膜的方法， 控制各种土壤传播的棉铃病害病原菌的扩散，达到抑制棉铃病害发生的目的[17-24]。

致谢：

新疆生产建设兵团第一师农业科学研究所武刚研究员提供部分数据，特此感谢。