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水稻细菌性基腐病研究进展

2022-12-17魏毓琦张志洁

现代农业科技 2022年21期
关键词:基腐病病株田块

魏毓琦 李 涛 张志洁

(1云南农业大学植物保护学院,云南昆明 650000;2农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室,云南昆明 650000)

水稻细菌性基腐病最开始于20世纪70年代末在日本被报道[1],之后80年代初在我国苏北地区暴发危害。近些年,该病在我国长江以南各省份均见危害,尤其是江苏、浙江两省发生危害较重。20世纪70年代至20世纪末云南省未发现该病害,2000年在云南省楚雄首次发现该病[2],之后该病少有报道危害。近年来,滇中等地再次发现该病危害水稻,由于该病具有严重性、偶发性、突发性等特点[3],严重威胁着云南省粮食产量。该病主要危害水稻茎基部与根部,引起水稻根部腐烂,田间调查易与螟虫危害混淆,发病后造成的产量损失占总产量的10%~30%,严重时减产超过50%。由于国内前些年该病的发生并不严重,该病的报道相对较少。本文根据已有报道,结合最新研究进展对水稻细菌性基腐病的发生与防治方法进行简要综述,以期为生产中该病害的识别与防治提供参考。

1 病原菌特征

水稻细菌性基腐病的病原菌为玉米狄克氏细菌(Dickeya zeae)(异名 Erwinia chrysanthemi pv.zeae),属欧文氏菌属。该细菌也可导致玉米细菌性茎秆腐烂病[3]。病原菌菌体单生,呈短杆状,周生鞭毛4~8根,不形成荚膜,革兰氏染色呈阴性[4]。该菌菌体在琼脂培养基上的菌落最初呈现乳白色,中心随后慢慢变褐色,稍稍突起,形状呈圆形,边缘不整齐,呈假根状,菌落表面无光泽且有褶皱[5]。

该病菌的玉米菌株致病力明显比水稻菌株弱,即相对于水稻植株,玉米菌株的致病力弱,只能在水稻叶鞘上产生褐色斑点。对于玉米植株,水稻菌株和玉米菌株都造成茎腐症状,但水稻菌株的致病力较玉米菌株强[6]。水稻菌株和玉米菌株对马铃薯的致病力都很强,对水稻的致病力无明显差异,即病菌无菌系分化现象。该病菌无法在5%盐溶液中生存[7],其正常生长所能承受的最高温度为41℃,最低温度为12℃,适宜生存温度为28~36℃,其中以32℃为最适生长温度;越冬存活的最适温度为4~12℃;致死温度为53℃。该细菌可在pH值为5~11的环境中正常生长,其中最适生长的pH值为7[6,8-9]。

2 发病症状

水稻细菌性基腐病一般在水稻大田期发生,且各生育阶段发生的严重程度不同,以分蘖期与齐穗期发病情况较为严重[8]。种子萌芽过程中侵染发病,可造成水稻烂种与烂芽;大田水稻发病通常从水稻分蘖期开始产生零星病株,并于病株的中心附近土表茎基部叶鞘上生成不规则病斑,之后慢慢向上延伸成边缘黑褐色、中央枯白,最后扩展至整株大部分叶鞘。剥开植株叶鞘,可见茎基部变成棕色甚至灰黑色。茎节部颜色一般较深,或节间上偶尔出现黑褐色纵条斑。重病株心叶先青卷、后枯黄,最终全株枯死。田间发病植株极易连泥拔断,病株洗净后挤压,可见植株溢出乳白色浑浊细菌液,伴有恶臭气味[4,10]。

病株拔节期病叶由下向上逐渐变黄,并表现出“剥皮死”。孕穗期或灌浆期病株的病叶开始失水青枯,之后产生了“枯孕穗”或“白穗”。发生上述症状的病株基部以下或基部以上2~3个茎节发黑腐烂并伴有恶臭气味,用手挤压后会有大量乳白色菌液溢出。病株基部茎节上也可长出少量倒生根[8]。

田间调查判断主要观察水稻根基部节是否变为褐色或深褐色、腐烂、植株易拔断,是否伴有恶臭气味[11]。

3 发病因素

水稻细菌性基腐病的产生与水稻品种、气候条件及肥水管理措施等密切相关。该病主要通过种子带菌的土壤传播方式进行传播,在自然条件下,也可以借助昆虫、风雨、灌溉水等传播[12]。该病病原菌与植物直接接触后主要经植物根系及茎基部伤口进入,也可经植物的气孔及水孔进入[13-14],之后在植物根基部气孔中形成系统侵染[15]。

3.1 品种因素

不同水稻品种对水稻细菌性基腐病的抗性有着明显差异,一般抗病性表现为籼稻>糯稻>粳稻,杂交稻>常规稻,早稻>中稻>晚稻[16]。各个水稻系统品种对水稻细菌性基腐病抗病表现为国际水稻(IR)系统品种>斯里兰卡水稻(BG)系统品种。

3.2 气候因素

气候一般影响水稻细菌性基腐病发生的早晚和轻重程度。该病一般在月均温超过20℃且多雨高湿的条件下发生。当月均温在26℃以上时,该病发生早且迅速;当气温较低时,该病发生迟且慢[17]。若稻田经过暴风雨袭击后出现大晴天,且该田块上一年发生过该病,则该病将在稻田中迅速发生蔓延[16]。一般认为植株受暴风雨危害根茎处出现伤口,且大量的雨水造成田间高湿,经过晴天的高温,同时田间土壤中病残体携带大量病菌,最终使得该病暴发危害。此外,也可能是暴风雨使得田间带菌的水沾上植株,导致病菌进入叶片的气孔与水孔,进而侵染植株,在适合的条件下造成该病的暴发。

3.3 水肥及栽培管理因素

水稻细菌性基腐病也受肥水管理的影响。氮肥施用过多或偏施氮肥,迟施氮肥或缺施、少施磷钾肥,都将导致该病的发生加重。此外,在土质黏重、长期深水灌溉、地势低洼、高湿、通风透光条件差的田块,一般病情较为严重。在同一田块中,地势相对低洼处病情也相对严重,插秧深度过深会加重该病的发生[18]。一般进行连作的田块发病重于轮作换茬的田块,小苗带土移栽、直播田块发病轻于育秧移栽田块,机插秧与抛秧田块发病轻于手插秧田块[19],小苗机插田块发病轻于大苗机插田块。

4 病害循环

水稻细菌性基腐病病原菌一般在田间稻草和病残体中越冬,其中带有病残体的土壤含菌量最多,并成为第2年田间水稻的初侵染源。除稻草与病残体外,花菖蒲等一些稻田杂草寄主也是病菌的越冬场所。刘琼光等[14]研究发现,该病菌在病残体上可以存活3个月以上。带菌种子也可能是初侵染源,越冬病菌随雨水与水流传至水稻秧苗引起发病。值得注意的是,部分农事操作也能造成病害侵染加重,例如育秧移栽、拔秧造成的茎基部与根部伤口也是病菌侵染植株的重要途径之一。水稻细菌性基腐病从水稻分蘖期至穗期均可发生危害,一般以分蘖期至齐穗期危害最重。一般在大田期移栽后7 d左右即可发现病株,移栽后10~15 d出现第1个发病高峰,一般认为移栽拔秧导致秧苗产生伤口,从而造成该病菌侵染危害。第2个发病高峰一般出现在水稻经“烤田复水”后,将产生大量“剥皮死”型水稻病株。第3个发病高峰将出现在水稻抽穗灌浆阶段,该阶段一般会导致病株出现枯孕穗、半枯穗以及白穗,并被称为青枯型水稻病株[3]。

5 防治方法

5.1 种子处理

水稻播种前,用80%402抗菌剂2 000倍液浸种48 h,之后取出催芽,这对水稻细菌性基腐病发生有显著的防控效果,且可以兼治其他几种病害[16]。

5.2 选用抗病品种

选用优良的抗病品种是防治该病经济、高效的措施。生产上使用的抗病品种较多,其中早稻包括二九丰、二九青、浙辐802等,中稻包括南农籼2号、扬稻2号、IR28等,晚稻包括南粳34、矮粳23等,杂交稻包括汕优3号、汕优6号、汕优63和博优903等。值得注意的是,对水稻细菌性基腐病表现抗性的水稻品种对水稻白叶枯病的抗性表现一般较差。换而言之,不同水稻类型和品种对细菌性基腐病的抗性和对白叶枯病的抗性有相反趋势[20]。

5.3 采取正确的栽培措施

水稻在拔秧移栽时极易损伤植株根茎,病菌能通过植株根茎伤口侵染水稻,从而导致水稻细菌性基腐病的发生。因此,需加强田间管理,使水稻秧苗易拔出,避免拔秧时伤及根茎;提高栽秧质量,匀栽、直栽、浅栽,保证田间水稻植株通风透光充分、插秧深度适中。在水稻细菌性基腐病重发区推行小苗带土移栽或大田直播,有条件的地方可推行工厂化小苗直栽。机插秧尽量选择小苗机插处理,与小苗机插处理相比,大苗机插处理水稻根系盘结力强,移栽时极易受损,故大苗机插处理水稻细菌性基腐病发生较严重,而小苗机插处理水稻细菌性基腐病发生相对较轻[21]。

5.4 加强田间管理

偏施、迟施氮肥,缺施、迟施磷钾肥,田间湿度大,通风透光性差,秧田常年深水灌溉等均易导致水稻细菌性基腐病的发生。因此,大田应施足基肥,早施追肥,合理搭配施用氮、磷、钾肥,可以适当增加钾肥施用量。一般在施足基肥的基础上大田追施氯化钾150 kg/hm2或草木灰750 kg/hm2,增产控病作用明显。在田间水分管理方面,少水勤灌代替大水漫灌,分蘖末期适时适度搁田[22],保持田间干湿交替,从而维持植株根系氧充足[23]。在灌浆乳熟期,遇有低温或干风影响,需保持田间水层。常发、重发田块推荐实行水旱轮作。

5.5 药剂防治

防治水稻细菌性基腐病,一般在发病前期施药效果好,可在分蘖期和抽穗前期各喷施1次3%噻霉酮可湿性粉剂1 320 g/hm2兑水750 kg/hm2,可以达到很好的防治效果。考虑到抗药性问题,可以选择20%噻菌铜悬浮剂750 g/hm2、20%溴硝醇可湿性粉剂750 g/hm2和3%中生霉素1 275 g/hm2作为替代药剂轮换使用,也能达到很好的防治效果[12,24]。农用链霉素等可明显推迟该病的发生,可用72%农用链霉素可湿性粉剂225 g/hm2兑水750 kg/hm2进行喷雾[16]。此外,可结合防治稻曲病、纹枯病在水稻生长中后期喷施铜高尚等广谱性杀菌剂。施药时尽量将喷头对准植株茎基部喷雾,以获得更好的防治效果[25-27]。

6 展望

当前,国内水稻细菌性基腐病危害地区较少、病情较轻,研究人员对该病的重视程度不足,相关研究相对较少。然而,该病具有严重性、偶发性、突发性等特点[3],对环境适应性极强[28],且危害症状与螟虫十分类似,难以准确识别[11],一旦田间发病,扩展十分迅速,植株将很快死亡,难以防治。同时,该病的病原菌寄主范围很广,也将对病田的下茬作物选择造成影响。因此,加大对该病的研究、识别与防治知识的宣传显得尤为重要,特别是预防该病的农业措施,亟待进一步探究,如调整播期,使病害易感阶段错开高温高湿及暴风暴雨较多的时期;培育壮苗,使暴风雨对水稻造成的伤口减少等,从而减轻该病的发生。

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