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浅析天津地区小麦条锈病发生规律及防控措施

2022-06-14刘文政刘玉华王春海刘绍宽

天津农林科技 2022年3期
关键词:越夏条锈病孢子

刘文政,刘玉华,王春海,孙 洋,刘绍宽

(1.天津市优质农产品开发示范中心,天津 301500;2.天津市农业发展服务中心,天津 300061)

小麦锈病俗称黄疸病,包括条锈病、叶锈病、杆锈病3 种类型,是典型的远程气流传播病害。其中条锈病是世界上所有产麦国家的一类最重要病害,发生历史久远、分布广泛、大区流行性强、危害严重。在大流行年份可造成减产30%左右,特大流行年份减产率高达50%~60%,甚至绝收。2020 年农业农村部将小麦条锈病等7 种病害列入《一类农作物病虫害名录》。

1 发生特征

1.1 病原菌

小麦条锈病的病原是条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformissp.tritici),俗称小麦条锈菌,属担子菌门柄锈菌属,在完整的生活史中能产生5 种不同类型的孢子,即夏孢子、冬孢子、担孢子、性孢子、锈孢子。

1.2 发病症状

小麦条锈病以侵害小麦叶片为主,也可侵害叶鞘、茎秆和麦穗。发病初期在麦叶上产生褪绿色斑点,以后在发病部位产生鲜黄色虚线状的粉疱(夏孢子堆),故名条锈病,后期长出黑色疱斑(冬孢子堆)。

2 发生规律

2.1 越夏规律

小麦条锈病菌周年循环越夏是最困难的环节,只能在少数面积较小的高寒阴湿麦区越夏。根据我国小麦条锈病菌越夏菌源分布,病菌可在华北越夏区(晋北高原、内蒙古乌兰察布及河北坝上等地区)海拔1 200 m 以上的晚熟春麦和自生麦苗上越夏。

蓟州区地处天津市最北部,北部山区距河北省坝上仅150 km,从地理位置分析存在小麦条锈病菌越夏的可能性。但九山顶为天津市最高点,海拔1 078.5 m,单独从海拔高度上分析,病菌在天津地区越夏的可能性极小,而且小麦条锈病菌喜凉怕热,气温在23 ℃以上的地区,小麦条锈病菌不能越夏,蓟州区最热季节旬最高气温30.0 ℃,旬平均气温25.5 ℃(图1)。从地理位置、海拔高度、最高气温等因素分析,小麦条锈病菌在天津地区不能越夏。

2.2 越冬规律

我国东部麦区条锈病菌的越冬以陕西黄陵—山西介休—河北石家庄—山东德州(37 ~38°N)为界限,此线以北地区一般不能越冬。据全国小麦锈病防治研究协作组研究,每年8 月下旬至9 月下旬,华北冬麦区空气中存在大量的条锈病菌夏孢子,作为初始菌源主要来自西北的甘肃、青海越夏菌源区。天津北部的蓟州区冬小麦最早播期为9 月末,加上出苗期需7 d 左右,小麦出苗一般在10 月中旬前后,秋苗受到侵染的几率很小。

天津最南端的静海区纬度为38.57°N,距我国东部麦区条锈病菌的越冬界限以北大约63 km。分析静海区2011—2020 年10 年间1 月份最低温度,有5 年最低温度低于-7 ℃,有5 年最低温度高于-7 ℃(图2)。从最低温度分析,不排除暖冬年份个别地块冬小麦带青越冬,有条锈病菌越冬的可能性,但据当地植保部门调查,历年没有发生条锈病菌侵染小麦植株的情况。

此外,天津地区冬季干旱寒冷,1 月份平均气温低于-7 ℃,小麦条锈病菌不能越冬;地面茎叶全部干枯黄萎,而病菌又不能以菌丝潜伏在未冻死的麦叶中越冬生存,菌源随之消失。综合分析得出,小麦条锈病菌在天津地区正常年份越冬的几率近乎为零。

2.3 春季流行规律

根据越冬菌源和春季气候条件等,天津地区划分在冀中、冀东平原小麦条锈病偶发区,病菌在天津地区是否发生以及发生程度,主要取决于以下4 个方面:

2.3.1 华北平原中南部菌源春季能否扩展蔓延位于37 ~38°N 以南的华北东部麦区,条锈病菌越冬后,从2 月下旬至3 月上、中旬开始显症。一般要经过由少量越冬病叶到形成发病中心的过程,即越春阶段。小麦条锈病扩展蔓延的关键因素是土壤水分,春季土壤湿度越高对条锈病菌越春越有利。

在播种前底水充足的前提下,华北平原中南部冬小麦大多采用前控旱胁迫管理,即小麦播种后直到起身一般不浇水,加之华北地区经常发生春旱,小麦病叶死亡较快,往往不能越春。因此,华北平原中南部越冬菌源向37 ~38°N 以北麦区扩散的几率很小。

2.3.2 西北菌源到达时间与数量 华北地区包括无越冬菌源的冀中、冀东平原偶发区,小麦条锈病菌春季流行的初始菌源主要来自西北。据研究,甘肃陇南渭河流域多在4 月下旬或5 月上旬、陕西关中地区在5 月中下旬、陕南地区多在4 月中旬至5 月初,条锈病田间发病区普遍连片发病,菌源量接近或达到饱和状态(2002 年甘肃陇南地区、天水市秦城区等地病田率达90%,发病最高的文县病田率、病点率均达到100%,普遍率为90%)。如以上时间段遇强大东北向气流,大量条锈病菌夏孢子将被吹送到1 500 ~5 000 m高空,可随大气环流传播到800 ~2 000 km 以外的麦区为害。甘肃陇南到天津蓟州直线距离不足1 500 km,西南季风最快情况下13 ~15 h 即可到达。

2.3.3 病菌夏孢子在扩散传播中的生活力 小麦条锈病菌夏孢子经日光照射1 d,发芽率下降至0.1%。在相对湿度40%的条件下,气温5 ℃时可存活47 ~89 d,气温升至25 ℃时迅速丧失生活力。因此,小麦条锈病菌夏孢子即便随大气环流传播到天津地区,是否大面积发病与当地4 月中旬至5 月上旬最高温度有很大的相关性。

宁河区地处天津市中部以东,以种植春小麦为主,从地理位置、气象条件及栽培品种上看,在小麦条锈病冀东平原偶发区具有一定的代表性。根据研究数据显示,小麦条锈病侵入最适温度为9 ~12 ℃,而宁河区2011—2020 年4 月中旬至5 月上旬平均温度为13.5 ℃(图3),此阶段温度适宜条锈病菌夏孢子扩散侵染。

2.3.4 病菌、寄主和侵染条件是否适宜 西北地区吹来的夏孢子在天津麦区小麦生长的中后期开始发病,特点是病叶分布均匀,发病部位多在旗叶或倒二叶,萌发和侵入均需与水滴或水膜接触。在适宜的温度条件下,叶面露水只需保持3~4 h,条锈病菌就可以侵入小麦;一般结露6 ~8 h 便可使病菌充分侵染。因此,天津地区4 月中旬至5 月上旬的降雨量和雨露天数对小麦条锈病菌春季是否发病尤为重要。

以天津中部的宁河区为例,2011—2020 年4 月中旬至5 月上旬的降雨量适宜小麦条锈病菌中等程度发生(表1),但这阶段的雨露天数仅有2011 年4 月下旬、2016 年4 月中旬、2011 年5 月上旬达到5 d 或5 d 以上(表2),不利于小麦条锈病菌春季发病。

表2 天津市宁河区2011—2020 年4 月中旬至5 月中旬雨露天数 (d)

3 预测预报

虽然天津地区划分在冀中、冀东平原小麦条锈病菌春季偶发区,在5 次全国性小麦条锈病大流行中未受到较大影响,4 月中旬至5 月上旬的气象条件也极其不利于病菌侵染流行,但也应密切关注西北常发区小麦条锈病菌流行动态,结合病情调查,综合分析各区天气预报等,及时预测预报小麦条锈病发生时期与发生程度。

3.1 病情调查

西北地区小麦条锈病菌源量接近或达到饱和状态一般出现在4 月中旬至5 月下旬,若遇适当气流可在1 d 内传播至天津地区。因此,应在4月20 日—5 月10 日小麦孕穗或齐穗期,选择主栽品种,根据主要栽培和环境因子(播期、地形、地势等),选取不少于10 块的各类代表性麦田进行调查。

具体调查方法:每块麦田5 点取样,每点行长2 m 或1 m2,各点随机检查100 个叶片(旗叶或倒二叶),计算病叶率、平均严重度,判定反应型。

3.2 预测预报

3 月中旬结合天津主产麦区4 月中旬至5 月下旬中短期天气预报,根据小麦条锈病菌不同温度的潜育期、夏孢子萌发温度及相对湿度条件,进行小麦条锈病菌中短期预测预报。

表3 天津地区小麦条锈病预测预报流行程度指标

4 防控措施

4.1 选用抗(耐)病品种

小麦不同品种间对条锈病的抗性差异明显,选育和引进抗(耐)病品种是防治小麦条锈病最经济有效的措施。在推广抗性品种的同时,注意种植轮换品种,防止因多年大面积种植单一品种而增加感病机率,实现抗性品种多样性种植。

4.2 冬小麦、春小麦差异化栽培

推广冬小麦+夏玉米一年两茬种植模式,延迟夏玉米收获时间,将冬小麦播期推迟至10 月10 日左右,避免小麦冬前旺长、群体过大,同时也可免受小麦条锈病的侵染。

针对天津市春小麦种植面积逐年扩大、抽穗扬花期偏晚的特点,如遇春季低温应重点关注小麦条锈病发病趋势,防止春小麦条锈病大面积扩散侵染。

4.3 化学防治

根据天津地区小麦条锈病的春季发病规律、气候特点,在做好预测预报的基础上,在小麦生长中后期的防治关键期,确定防治地块、用药适期、用药次数等。一般于小麦孕穗至抽穗期采取带药诊查,当病叶普遍率达2%~4%,严重度达1%时,每667 m2喷洒15%三唑酮可湿性粉剂100 g,25%烯唑醇可湿性粉剂50 g;或喷施40%的晴菌唑可湿性粉剂10 g,兑水15 ~30 kg喷雾。

天津地区是冬春小麦的过渡地带,虽然病菌越夏越冬的几率较小,早春气候条件亦不利于病菌越春,但因冬春小麦生长期差异以及易受条锈病侵染的孕穗—齐穗时间较长,气象条件适宜的年份存在着被西北地区小麦条锈病菌源侵染的风险。因此,各区植保部门应及时关注西北常发区、冀中南平原易发区小麦条锈病菌的流行发展动态,加强监测预警,强化技术物资储备,做好小麦条锈病的防控。

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