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油菜霜霉病的发病原因及防治措施

2024-05-31王明素

农业灾害研究 2024年2期
关键词:发病原因综合治理霜霉病

王明素

摘 要:当前,国家大力支持绿色防控和生态环境保护。油菜霜霉病是油菜生产中的一大隐患,严重影响油菜产量和品质。系统分析了油菜霜霉病的发病原因,包括低温高湿的气候条件、抗性弱的品种选择以及不当的栽培管理是导致油菜霜霉病发生的主要原因,提出了一些诸如选育抗病品种、加强栽培管理、合理用药以及开展生物防治等综合措施,旨在有效控制病害的发生,减少农药使用,实现油菜生产的可持续发展。

关键词:油菜;霜霉病;发病原因;防治措施;综合治理

中图分类号:S435.654 文献标志码:B文章编号:2095–3305(2024)02–00-03

油菜是我国重要的油料和绿肥作物。然而,由于霜霉病等病害频发,严重制约了油菜产业发展。深入剖析病害发生的原因机制和规律,明确科学系统的防治对策,对促进油菜高产、优质、高效、生态和安全生产具有重要意义。相关部门应围绕油菜霜霉病的防治,开展理论和技术创新,培育和示范油料标准化生产模式,以实现油料产业的可持续发展。

1 油菜霜霉病的症状

油菜霜霉病主要侵染油菜的叶片,也可侵染茎秆和荚果。在叶片上,初期会出现零星分布的褪绿小斑点,这些小斑点逐渐扩大,颜色变为黄色或黄褐色,病斑边缘不再清晰。处于初期阶段的油菜,其病斑面积虽然不大,但数量巨大。随着病害的进一步发展,病斑会继续扩大,颜色也会加深,部分病斑甚至会融合在一起,严重时可能占据整个叶片。该阶段,油菜表面可见白色或灰白色的霜状霉层,这是病原菌大量孢子产生的结果[1]。

如果油菜霜霉病发生在茎秆上,则会形成褐色或黑色的病斑,环绕茎秆,严重时可能会导致茎秆折断。受害荚果表面还会出现褪绿、凹陷、畸形等症状,导致种子发育受阻,严重影响油菜产量和品质。因此,无论是油菜叶片、茎秆,还是荚果,一旦出现典型病症,都将导致严重的产量损失。由于油菜霜霉病的发生率和破坏性都较高,其已成为当前阶段制约我国油菜生产的重要病害之一。

2 油菜霜霉病的发病原因

2.1 品种抗性不足

不同油菜品种对霜霉病的抗性存在很大差异,这主要与品种的遗传背景相关。长期以来,育种工作更侧重于改良油菜的产量性状,对抗病性状的选育力度相对较弱。因此,目前主要推广的一些高产商业化油菜品种,其抗病性能表现并不突出。这些品种一旦遭遇适宜病原菌感染的气候条件,或者病原菌密度过高,发病速度就会极快,病害可以迅速扩展蔓延。

有数据表明,抗性较弱的品种,在最优病原菌感染条件下,从初始病斑出现到整个植株全面受害的时间可能仅仅在一周左右。而抗性较强的品种,即使在相同病原菌压力下,发病速度也会比弱抗品种慢3~4倍。

2.2 氣候条件适宜

低温多湿的气候条件有利于该病原菌的繁殖和传播。相关研究表明,当温度维持在15~20 ℃之间、相对湿度超过85%,病原菌生长最快、孢子产量最高。我国主要油菜生产区的春季和秋季,即4、5、9、10月的平均气温均在15 ℃左右,并伴有频繁的降水天气,这为病原菌创造了“温室式”的最佳生长环境。在这样的条件下,病原菌体量可以在很短时间内迅速扩增数千倍,产生大量传染源。随后,通过风力或雨水将病原菌迅速传播到周边健康油菜田。此外,由于温差较大、空气较为稳定,地面容易积存滑雨或薄雾,病原菌可稳定保存于叶面的时间得到延长。

2.3 栽培管理不当

连作、密植与偏施氮肥等不当的栽培管理方式,会严重影响油菜的生长状况,这已被广泛证实。连作油菜会造成土壤养分严重失衡,一些微量元素如锌、硼等大量流失,这些元素对油菜正常生长至关重要。此时,油菜会出现萎蔫、矮化、黄化等症状,生长迟缓,抗逆性显著下降。同时,连作条件还会使得病原菌数量在土壤中逐年积累增加。在这样的双重影响下,油菜很容易暴发病害。类似情况也会在过密栽培时出现,过于拥挤的生长环境会使土地变得极其不适于作物生长,各种病原菌也更易在植株间快速传播。

此外,长期偏施氮肥后,油菜生长量虽然表现良好,但其内在质量会下降。氮素过剩会抑制水解酶的活性,影响次生代谢产物的合成,包括一些重要的抗病物质。此时,对病原菌的化感和防御能力都会下调,

极易发病。

2.4 病原菌积累

油菜霜霉病的病原菌体内可形成厚壁的休眠构造,可附着在田间病残秆上,使其安全过冬。第二年初春,随着气温的回升,休眠构造快速破裂产生大量新鲜病原孢子,这些孢子会直接缭绕感染周边庄稼。分休眠构造也可在病残体表层形成特殊结构——“分生孢子囊”,当空气相对湿度超过85%时,这些孢囊可在短短2 h内产生上万个分生孢子。分生孢子传播距离远,易被空气传播到数公里开外,成为“飞行传染源”。如果连年不清田间病残体,休眠构造就会在土壤深层逐渐积累,导致传染源不断增加,病害风险随之增加。据研究,连作油菜田的深层土壤中,病原菌数量可达正常田块土壤的80倍[2]。

2.5 传播途径广泛

油菜霜霉病的病原菌传播途径很多,给病害防控带来了很大挑战。目前已知的主要传播方式有空气传播、雨溅传播、农具传播及种子传播等,其中以空气传播最为主要。空气传播主要是由于病原菌可产生大量轻小的分生孢子,这些孢子可悬浮于空气中,并随风远距离散播,已知其最大传播距离可达20 km。当具备适宜条件时,分生孢子会迅速定殖和感染宿主。雨溅传播则主要发生在汛期,疾风暴雨可产生大量弹跳雨滴,携带病原菌在田间跳跃传播,一个雨季就可扩散至整个产区。此外,机械化操作也增加了传播风险,疫区土壤会黏附工具机械,当这些工具机械进入健康区域就会继续播种病原,使防控难度大增。病原菌还可污染花粉表面,通过授粉传入种子,成为隐性感染源[3]。

3 油菜霜霉病的防治措施

3.1 选用抗病品种

选用抗病性强的优质品种是防治油菜霜霉病取得成功的第一步。长期以来,我国油菜抗病育种总体比较薄弱,选育目标主要关注产量性状,很少将抗病性能作为选育目标。因此,目前在育种主攻的油菜商业品种中,几乎没有抗病性突出的品种,造成病原菌大面积扩散。

近年来,一些专业抗病育种机构积极开展相关工作,开始关注某些优良的抗病种质资源。相关人员利用分子标记筛选等高效方法,在保持良好产量水平的同时,提高了部分材料的抗病性。这些研发的抗病新品种已逐步通过区域试验,开始在部分产区推广。数据表明,这些新品种整体抗病等级可达7~8级,比过去推广品种高1~2个等级,发病率下降30%以上[4]。

此外,一些专业病原研究机构还在探索诱导抗性的技术路线。其中,新型生物诱导剂可被用于进行油菜种子处理或苗期喷施,其抗病效果较好。这些诱导剂可通过激活植株自身抗性或促进益生菌定殖,从而大幅降低发病风险。因此,选用抗病性能突出的优质品种与新型抗病诱导剂的有机结合,必将成为未来防控该病害的关键措施之一。

3.2 加强栽培管理

第一,合理调控栽培密度。如若过度提高栽培密度,则会导致植株生长过于拥挤,其通风和光照都会变差,导致植株的渗透调节能力下降,其对各种胁迫的抵抗力也会随之下降,这时轻微的病原菌侵染就可能引发剧烈的二次感染。因此,把密度控制在合适范围非常重要。

第二,科学施用微量元素肥料。平衡施用含钼、锌、硼等微量元素化肥对增强植株免疫力、提高抗病反应至关重要[5]。这些微量元素可促进植株合成各种抗病物质,避免病原菌的侵袭。除了常规化学肥料,还可以在油菜早期生长施加一些优质有机肥料,从而优化土壤微生物组成,抑制病原菌的发生。

第三,做好田间排水是关键的抗病栽培措施之一,有利于避免出现积水,导致局部长期高湿。高湿微环境下,很多较弱的病原菌会迅速暴发。种植户应每隔2~3年在同1块田地种植1次油菜,从而有效切断病原菌在土壤中的繁殖链。

3.3 化学防治

化学防治仍是当前防治该病害的重要手段之一。在初期防治阶段,速效、高效的杀菌剂喷雾,可有效减缓病害进一步扩大。目前,常用的几种高效杀菌剂包括嘧菊酯类、肟菊酯类、氟菊酯类、四环素类等。这些杀菌剂在产地被广泛应用,可在短期内快速抑制病原菌的繁殖。

然而,长期过度依赖化学农药防治,也暴露出很多弊端。病原菌易产生抗药性,降低药效。杀菌剂使用过后也会发生残留问题,部分药剂很难快速降解,导致残留超标现象时有发生,威胁食品安全。同时,杀菌剂具有一定的毒副作用。例如,四环素类和嘧菊酯类的生态毒性和哺乳动物毒性都较高。此外,过量使用杀菌剂也会影响土壤微生物结构,长久使用后土壤酶活性降低[6]。

因此,相关部门必须严格控制药剂用量,避免发生耐药、残留;采取轮换使用策略,避免抗性快速积累;开发应用安全性更高的生物农药;建立药剂残留快速检测预警体系。只有这样,才能在提高防治效果的同时,最大限度减少药剂带来的负面影响。

3.4 生态防治

生物防治和生态防治手段是防控油菜霜霉病中的重要技术方向。通过增强田间生物多样性,调节生态系统结构,可以达到一定防控效果。在双季稻油菜间作体系或玉米油菜轮作体系中,作为撂荒作物的油菜也可从前茬作物中获益。前茬的一些深根系杂草农艺措施,可有效固氮增肥,也可提高土壤抑菌能力,这可间接降低油菜霜霉病压力。

种植一些抗性强大的非寄主作物也有一定作用。例如,间作香豌豆分泌的一些化学抑菌物质可以淡化土传病害。通过设施提供天敌昆虫栖息环境,加强昆虫的天敌控制,也可起到治理作用。利用益生微生物进行种子或嫩苗处理,可诱导植株的非生物性抗病反应。轮作也可改变土壤微生物,破坏病原菌侵染源,降低病原菌持续侵染的概率。

总体而言,生态化防治措施对一些弱毒的土传病原,极易产生足够防控作用;但对一些高度侵染性病原的防控,重复多年应用才能见效。这方面技术仍需进一步优化和完善,方可在油菜防控中发挥关键的作用。

3.5 种植轮作

种植轮作是预防和控制油菜霜霉病的重要措施之一,它可以打破病原菌的连续生存环境,有效减少病原菌量的积累。在油菜连续种植的土壤中,霜霉病菌可通过植株残体、病落叶等部位存活过冬,到下一年生长季节又开始大量繁殖,造成严重的连作障碍。而轮作可以插入对霜霉病抗性较强的其他作物,阻断病原菌的传播链,降低病害风险。

在选择轮作作物时,最好选择与油菜生育期不同的作物,如小麦、玉米等。这些作物在油菜生长前或生长后种植,可以避免两者同时发病高峰期的叠加。同时,选择对霜霉病抗性较强的作物也很重要,如豆类、薯类等可以减少病原菌量。如果选择容易发生相似病害的作物轮作,效果就不会太好。此外,合理安排轮作次数也很关键。连续种植油菜2~3年后,应及时轮作1~2年不含油作物的作物,这样可以彻底切断病原菌的生存链。如果轮作次数太少,无法有效减少病原菌数量,控制效果就会大打折扣。

轮作不仅能减少病原菌量,還可以优化土壤环境,增加土壤肥力和有益微生物数量,提高整个种植系统的生态平衡,这对油菜的健康生长大有裨益。

3.6 综合防治策略

将传统农业防治手段与现代生物技术防治手段高效融合,建立科学系统的综合防治体系,是实现油菜安全高产的必由之路。

第一,在传统农业防治措施上,需要建立高密度的病害监测预警网络,实现对主要病害的实时动态监测。一旦监测到初级预警信号,可快速采取防控措施,遏制病害进一步蔓延。

第二,充分利用分子生物学和微生物制剂等现代生物技术手段,培育并选用一系列抗病性能较好的新品种,从遗传源头增强作物抵抗力。同时,大力发展和应用高效、低残留、低毒性的新型生物农药,这类农药残留少,环境污染小,应用前景良好。

第三,运用益生微生物等生物制剂进行种子或土壤处理,可通过优化土壤微生态,形成对病原菌生长的抑制作用。

第四,针对性地选用少量高效化学农药,补充防治生态农药的不足,使防治效果最大化。同时,辅之以连作轮作等栽培调控措施,在确保防治效果的条件下,尽可能减少对环境的污染与破坏。

3.7 生物防治

生物防治技术在防治油菜霜霉病过程中可发挥重要作用,是一种环保高效的可持续控制策略。生物防治主要是通过引入或培育一些具有拮抗作用的微生物制剂,如某些拮抗细菌、拮抗真菌等,这些微生物可直接抑制病原菌的定殖和侵染,或抑制病原菌产生毒力相关酶类等,从而达到减轻或遏制病害发生的目的[3]。拮抗微生物种類繁多,可定殖在多种植物体部位,具有很强的定殖力和存活力,目前已筛选出数十种对油菜霜霉病病原菌具有较强拮抗作用的益生菌,可制成生物农药进行防治。

此外,也可利用一些捕食性害虫和寄生性天敌进行生物防治。捕食性害虫和寄生性天敌可直接捕食病原菌或寄生病原菌体内,起到很好的生物控制效果。如果能够在区域内大力推广这些生物防治技术,必将大幅度减少化学农药使用量,降低农药残留和环境污染问题,也可避免长期农药使用导致的抗性问题。这种可持续的绿色防治策略,必将成为未来防治油菜病害的重要选择。

4 结束语

通过对油菜霜霉病发病原因的深入分析,明确了低温多湿的气候条件、抗性品种选择不当以及栽培管理措施不当是导致病害发生的主要原因。相关部门应针对性地采取选育和推广抗病品种、加强栽培措施管控、药剂防治和生物防治相结合的综合防治策略,从而有效降低病害发生率和发病程度。未来,相关部门还需加大抗病育种力度,培育抗病分子标记筛选技术,建立病害监测预警和专业化综合防治服务体系。只有系统性地防治病害,才能实现油菜高产、优质、高效、生态和安全的可持续发展,确保国家油料安全。

参考文献

[1] 刘翔.油菜霜霉病与蚜虫的防治[J].农家参谋,2021(22):61-62.

[2] 蒋锐斌.基于油菜种植技术及病虫害防治措施研究[J].新农业,2021(13):41-42.

[3] 雷晓所.油菜霜霉病的防治方法[J].云南农业,2021(2):83.

[4] 王双全,杨全保,韩晓荣,等.几种杀菌剂对冬油菜霜霉病的防治效果[J].农业科技通信,2020(8):159-160,299.

[5] 李宴林.油菜主要病虫害及其防治方法[J].农家参谋,2019 (23):75.

[6] 王双全,杨全保,韩晓荣,等.几种杀菌剂对冬油菜霜霉病的防治效果[J].农业科技通信,2020(8):159-160,299.

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