APP下载

小麦茎基腐病发生特点及综合防治措施

2024-10-08刘晓航

安徽农学通报 2024年18期

摘要由镰刀菌属等多种真菌侵染引起的小麦茎基腐病是一种典型的真菌性土传病害。近年来,该病害的发生频率与严重程度均呈上升趋势,对小麦生产及粮食安全造成了一定的影响。本文阐述了该病害的发生特点、发生规律,分析了其发生原因,提出了农业防治、化学防治和生物防治相结合的综合防治措施,为小麦茎基腐病的综合防治提供参考。

关键词小麦茎基腐病;假禾谷镰刀菌;防治技术;综合防治

中图分类号S435.121.4文献标识码A文章编号1007-7731(2024)18-0078-04

DOI号10.16377/j.cnki.issn.1007-7731.2024.18.017

Occurrence characteristics and comprehensive control measures of Fusarium crown rot of wheat

LIU Xiaohang

(Fuyang Academy of Agricultural Sciences, Fuyang 236000, China)

Abstract Fusarium crown rot of wheat caused by various fungus such as is a typical fungal soil-borne disease. In recent years, the frequency and severity of the disease are increasing, which poses a serious threat to wheat production and food security. The occurrence characteristics, regularity and causes of Fusarium crown rot of wheat were reviewed, and the comprehensive control measures combining agricultural control, chemical control and biological control were put forward, in order to provide some technical references for the comprehensive control of Fusarium crown rot of wheat.

Keywords Fusarium crown rot of wheat; ; control technology; integrated control

小麦茎基腐病是小麦生产中的一种重要土传病害,已在多个地区被报道[1]。随着小麦秸秆还田和免耕制度的推广,小麦茎基腐病逐渐呈现出发生范围扩大和发生程度加重趋势[2],对小麦生产及粮食安全造成一定的不利影响[3]。研究显示,小麦茎基腐病菌会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)、雪腐镰刀菌烯醇(Nivalenol,NIV)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)等有毒的代谢产物,特别是小麦茎秆中有害毒素累积含量相对较高,作为配合饲料的原料可能会给牲畜养殖带来影响[4]

目前,关于小麦茎基腐病防治较为有效的措施是种植优良的抗病品种,生产中,免疫或高抗小麦茎基腐病的小麦品种较少[5],未来还需继续加强对该病抗性材料的选育。基于此,在化学农药“减施增效”的背景下,结合小麦生产实际,对小麦茎基腐病的发生特点、发生规律、发生原因及防治措施进行总结分析,为该病害的绿色防控提供参考。

1 小麦茎基腐病病原菌

小麦茎基腐病是由禾谷镰刀菌()、黄色镰刀菌()和假禾谷镰刀菌()等多种镰刀菌侵染引起的一种土传病害。Li等[6]研究表明,在多数小麦种植区,假禾谷镰刀菌是该病害的主要优势病原菌之一。该病害病原菌的寄生范围包括小麦、大麦和玉米等禾本科作物及杂草,其在寄主病残体上越冬,土壤中可存活2年以上,20~24 ℃为该病原菌侵染适宜温度,4 ℃以下或35 ℃以上均不发病[7]

2 小麦茎基腐病发生特点

2.1 小麦生长初期发病难发现

赵立尚等[1]研究表明,该病害病原菌通常以菌丝体、分生孢子和厚垣孢子的形式存活于土壤或寄主病残体组织中。发病初期种子受到侵染,然后通过初生胚芽鞘进行侵染发病,导致麦苗根部变褐。分蘖期小麦快速分蘖丛生,受侵染的小麦地上部分生长正常,地下部分茎基部出现深褐色或褐色病斑,并逐渐向地下部分蔓延。发病初期,病原菌在地下完成侵染,隐蔽性强,发病症状不易被发现。

2.2 小麦生长中期发病难防治

发病中期,小麦处于返青拔节期至孕穗期。天气回暖,降水增多,小麦生长加快,快速拔节以及行间封垄空气流通性差等因素,导致小麦抗性降低,病原菌侵染速度加快,受侵染的小麦表现出矮化、青枯等现象[8]。该病害从小麦根部发生,拔节后喷雾施药,药液不容易到达根部,且需药液量大,施药效果不理想,防治难度较大。

2.3 小麦生长后期发病为害较大

发病后期,小麦茎基部叶鞘和茎秆呈现深褐色,逐渐向上蔓延;至灌浆中期,会导致籽粒灌浆不饱满,整株干枯,出现白穗等。成熟期发病,会导致小麦穗部籽粒小,千粒重降低,品质下降以及可能出现空秕粒等[9]。发病严重时可能导致田块减产。据徐飞等[10]田间调查结果,2016年河南焦作地区小麦茎基腐病造成的产量损失最高可达51.6%。

3 小麦茎基腐病发生规律

小麦茎基腐病是一种典型的土传病害,其病原菌以菌丝体的形式存活于土壤和寄主病残体上,通过耕作等农事活动在田间传播扩散。该病害在小麦整个生长发育期内有3个典型发病高峰。一是出苗期,病原菌侵染小麦种子致使种子腐烂或影响胚根的正常生长,表现为出苗不齐、发黄或死苗[11];二是返青拔节期,病原菌侵染从地下部分转向地上部分,从根部扩展至茎基部,受侵染的茎基部叶鞘变褐色或深褐色。随着病害的发展,整个茎基部变为深褐色,表现出矮化、干枯或青枯症状[12];三是抽穗灌浆期,小麦进入生长后期,病害严重时茎基部枯死,地上部分无法获得根系提供的水分和营养,从而形成白穗[13]

4 小麦茎基腐病发生原因

4.1 品种抗性

小麦茎基腐病的抗病性品种较少,需进一步选育有效的抗病品种。王青秀[12]总结分析了该病害发生的影响因素,认为小麦品种是该病害发生的重要因素之一。偏春性、半春性小麦品种春季返青拔节较早,此时天气变化较大,如遇低温寒流天气,小麦嫩茎易出现冻伤,导致其抗病能力下降,有助于该病害的侵染与发生。

4.2 气象条件

该病害的发生程度与温度和降水量密切相关[12-13],遇干旱、寒流以及春季阶段性温度剧烈变化等情况时,小麦的生长会受到影响,抗性降低,容易受到病原菌侵害。出苗期若土壤湿度大,则有利于该病菌侵染发病;春季返青遇干旱天气,该病发生情况偏重。

4.3 耕作制度

该病害的侵染菌源丰富,小麦秸秆及部分玉米秸秆还田可能使带病的植株覆盖土壤表面,加上旋耕机耕层较浅,导致大量病原菌在土壤表层集聚,在适宜条件下极易大面积暴发病害。此外,前茬作物也是影响该病害发生的一个重要因素,陆宁海等[14]对黄淮海麦区小麦茎基腐病调查发现,在小麦—玉米轮作体系中,玉米秸秆还田的田块该病害发生更为普遍。据李保全等[15]报道,前茬种植玉米的田块,该病害发病率达39.3%,且发病早、发病重,而前茬种植大豆、花生等作物的田块发病较轻。

4.4 田间管理

小麦种植过程中要把握好播种时间,过早播种会使春季小麦返青提前,易出现冻害,使其抗病性降低,造成小麦茎基腐病发生程度加重。播种量过多会造成植株间争夺有限的水分和养分,导致苗稠苗弱,使其抗病性降低。小麦生产中氮肥施用量较大,锌、磷和钾肥的施用量较少,会造成小麦贪青长叶,田间阴蔽湿度大,易诱发小麦茎基腐病等病害。施肥不当还会造成土壤板结,土壤生态结构被破坏,有益微生物菌群数量降低,不利于小麦生长,提高该病害的发病概率。

4.5 药剂拌种

播种时未对小麦种子进行药剂拌种或包衣,易使小麦受到茎基腐病病原菌等侵染。

4.6 土壤性质

该病害的发生程度与土壤自身的理化性质有一定的相关性。孙晓凤[16]研究发现,该病害发生程度与土壤的pH、养分含量、有机质含量和电导率(EC值)等理化指标有关,通常发病程度较重的麦田土壤pH较高,有机质和养分含量及EC值均较低。郑中玲[17]研究发现,质地较轻的土壤发病程度较低,而质地较重的黏性土壤由于受排水影响,根系呼吸性差,发病程度偏重。

5 小麦茎基腐病防治措施

5.1 农业防治

5.1.1 选用抗病品种 防治该病害较经济有效的措施是选用抗病性强和抗逆性好的优良小麦品种。高雅杰[18]研究表明,矮秆品种的抗性优于高秆品种,冬性、半冬性品种的抗性优于弱春性品种。因此,对于小麦茎基腐病发生较重的田块,在选择品种时可避开种植高秆、弱春性品种,选用冬性、半冬性和矮秆抗耐病的小麦品种。

5.1.2 深耕与轮作 吴艳辉等[19]研究表明,在秸秆还田的基础上,采取深耕的田块小麦茎基腐病发生程度低于旋耕的田块,且明显促进了小麦苗期生长量,减轻了病害的发生程度,提高了小麦产量。因此,可通过深耕整地措施,耕层深度不低于30 cm,细碎和平整土壤,为小麦健康生长营造良好的土壤环境。针对发病较重的田块,可加入腐熟剂或少量尿素,加快带病菌秸秆的分解,降低田间土壤菌源量及累积速度。此外,可根据田间实际情况尽可能做到轮作倒茬,收获后及时清除植株病残体,减少前茬作物带病植株直接还田带来的菌源量。后茬可结合实际种植大豆、花生等作物,以截断病原菌的营养来源,降低土壤中病原菌的残留量,有效控制该病害的发生[20]

5.1.3 加强田间管理 张利亚[7]研究表明,该病害的发生程度与生育期温湿度有关。小麦播种做到适期、适量播种,播种时间过早容易出现病害,过晚则影响小麦产量和加大病虫害的防治难度。合理控制播种密度,播种量过大会导致苗稠苗弱,增加发病概率。加强对蚜虫、红蜘蛛及地下害虫的防治,减少苗期小麦植株伤口,提高植株抗病性,从而减少病害的发生。同时,加强水肥管理,根据小麦不同生长期对水分的需求进行灌溉,促进植株健康生长;施肥过程中控制有机肥和无机肥的用量,避免大量施用氮肥,注意与磷、钾肥的搭配施用,既能改善土壤结构,又能促进植株健康生长,增强其抗病力。针对发病较重的田块,增施锌肥可有效降低该病害的发生程度。

5.2 化学防治

5.2.1 土壤处理 使用50%多菌灵可湿性粉剂或生防菌剂进行土壤灭菌,能有效减轻重病区小麦茎基腐病的发生程度。

5.2.2 药剂拌种 可选用戊唑醇、吡唑醚菌酯、苯醚甲环唑·咯菌腈和咯菌腈·嘧菌酯等药剂进行包衣或拌种,也可选用杀菌种衣剂和杀虫种衣剂的复配剂进行拌种。王宁堂等[21]研究表明,噻虫嗪·戊唑醇、苯醚甲环唑·咯菌腈·噻虫嗪等悬浮种衣剂,对小麦茎基腐病具有较好的防治效果,同时达到兼治多种病虫害及生根壮苗的效果。

5.2.3 药剂喷雾 在小麦返青至拔节期,结合田间实际,选用吡唑醚菌酯、丙硫菌唑、戊唑醇和氰烯菌酯等药物单剂或复配喷雾防治,施药时对准小麦根部喷湿、喷透,切勿仅喷施叶面,以有效减少该病害的发生和防止其扩展。

5.3 生物防治

芽孢杆菌属()、青霉属()和木霉属()等微生物能够诱导植物产生抗性并对病原菌有拮抗作用,在抑制土传病害发生方面发挥重要作用。孙晓凤[16]研究发现,土壤微生物多样性与茎基腐病发生程度呈负相关,土壤中芽孢杆菌属、青霉属和木霉属等微生物种类和数量越丰富,病害发生的程度越轻。刘文卿等[22]研究发现,洋葱伯克氏菌()对由假禾谷镰刀菌引起的小麦茎基腐病具有较好的防治效果。张洁等[23]研究发现,利用枯草芽胞杆菌YB-05与申嗪霉素按比例复配进行小麦拌种,对小麦茎基腐病具有较好的防治效果,既能发挥抗生素高效、快速的抑菌作用,又能减少抗生素申嗪霉素的使用剂量,延缓抗药性的产生。隋丽娜[24]研究发现,深绿木霉()HB20111对假禾谷镰刀菌有较强的抑制作用,用其进行小麦拌种可有效降低小麦茎基腐病的发生概率。小麦生产上,可利用枯草芽孢杆菌、木霉菌等生物菌剂在播种期或返青拔节期进行小麦拌种或小麦茎基部喷施,均有一定的防治效果[25]

综上,本文阐述了小麦茎基腐病的发生特点、发生规律,分析了其发生原因,提出了农业防治、化学防治和生物防治相结合的综合防治措施,为该病害的综合防控提供参考。实践中,需结合具体生态区域,进一步明确小麦茎基腐病的发病诱因,结合栽培措施、生物防治和化学防治等手段进行综合防控。

参考文献

[1] 赵立尚,朱统泉,宋全昊,等.小麦茎基腐病及其防治技术的研究进展[J].农业灾害研究,2024,14(4):188-190.

[2] 赵利民,冯超红,蒋向,等. 小麦茎基腐病防治技术研究进展[J]. 中国植保导刊,2022,42(11):22-27.

[3] 李巧云,郭振峰,郝晓鹏,等. 小麦茎基腐病抗性鉴定方法研究进展[J]. 麦类作物学报,2023,43(5):591-599.

[4] 徐飞,李淑芳,石瑞杰,等. 黄淮麦区主栽小麦品种抗茎基腐病评价及茎秆和籽粒中毒素积累分析[J]. 植物病理学报,2021,51(6):912-920.

[5] 吴玉星,韩森,王亚娇,等. 河北省小麦主栽品种对茎基腐病抗性鉴定及评价指标相关性分析[J]. 植物保护,2023,49(6):267-271,283.

[6] LI H L,YUAN H X,FU B,et al. First report of causing crown rot of wheat in Henan,China[J]. Plant disease,2012,96(7):1065.

[7] 张利亚. 小麦茎基腐病的发生特点及综合防控对策[J]. 河南农业,2024(1):43,52.

[8] 郭炜. 西北地区冬小麦普通根腐病和茎基腐病病原鉴定及种质资源抗性筛选[D]. 兰州:甘肃农业大学,2018.

[9] 周海峰,杨云,牛亚娟,等. 小麦茎基腐病的发生动态与防治技术[J]. 河南农业科学,2014,43(5):114-117.

[10] 徐飞,宋玉立,周益林,等. 2013—2016年河南省小麦茎基腐病的发生危害情况及特点[J]. 植物保护,2016,42(6):126-132.

[11] 马璐璐. 秸秆还田对海河平原小麦茎基腐优势病原菌的影响[D]. 保定:河北农业大学,2019.

[12] 王青秀. 小麦茎基腐病的发生和防治[J]. 种业导刊,2019(7):23-25.

[13] 刘帆. 洛宁县小麦茎基腐病重发生原因及防治对策[J]. 河南农业,2023(4):35.

[14] 陆宁海,杨蕊,郎剑锋,等. 秸秆还田对土壤微生物种群数量及小麦茎基腐病的影响[J]. 中国农学通报,2019,35(34):102-108.

[15] 李保全,朱海燕. 方城县小麦茎基腐病发生原因及综合防治技术[J]. 基层农技推广,2023,11(4):72-74.

[16] 孙晓凤. 小麦土传真菌病害快速检测体系的建立及小麦茎基腐病区土壤微生物多样性研究[D]. 泰安:山东农业大学,2019.

[17] 郑中玲. 河南省小麦茎基腐病发生因素分析及其防治研究[D]. 新乡:河南科技学院,2020.

[18] 高雅洁.26份小麦新品系的农艺性状、抗病性与品质评价[D].杨凌:西北农林科技大学,2019.

[19] 吴艳辉,崔立平,王亚楠,等. 深耕对小麦生长及小麦茎基腐病发生的影响[J]. 中国植保导刊,2024,44(3):52-56,96.

[20] 周长安. 小麦根腐病发病的原因及防治办法[J]. 北京农业,2010(25):40.

[21] 王宁堂,许鑫,高潮,等.4种药剂拌种对小麦茎基腐病的田间防治效果[J].农业工程,2023,13(2):134-138.

[22] 刘文卿,史继冉. 小麦茎基腐病发生原因及综合防治技术[J]. 种子科技,2024,42(3):116-118,160.

[23] 张洁,汤蒙蒙,夏明聪,等. 枯草芽胞杆菌YB-05与申嗪霉素复配防治小麦茎基腐病[J]. 中国生物防治学报,2018,34(6):866-872.

[24] 隋丽娜. 木霉防治小麦茎基腐病及对小麦土壤微生物群落的影响[D]. 济南:齐鲁工业大学,2021.

[25] 张春山. 小麦茎基腐病田间识别与综合防控技术[J]. 河南农业,2022(25):35.

(责任编辑:何艳)