王華弟,陳劍平,嚴成其,沈 穎
(1.浙江省農藥檢定管理所,浙江 杭州 310020;2.浙江省農業科學院 病毒學與生物技術研究所,浙江 杭州 310021)
中國南方水稻白葉枯病發生流行動態與綠色防控技術
王華弟1,陳劍平2,*,嚴成其2,沈 穎1
(1.浙江省農藥檢定管理所,浙江 杭州 310020;2.浙江省農業科學院 病毒學與生物技術研究所,浙江 杭州 310021)
通過收集整理中國1960—2016年、浙江省1987—2016年和廣東、海南、江蘇、安徽省1987—2014年水稻白葉枯病發生的歷史資料,明確了華南、華東為中國水稻白葉枯病常發流行區。20世紀70—90年代初為病害重發流行期,90年代中后期至2010年為間歇流行期;近年來病害發生流行又趨上升,區域性流行潛在風險加大。通過探討分析菌源、品種、氣候、肥水管理與病害發生的關系,明確了影響病害發生流行的主要因素,簡化了系統測報方法,提出了“二查二定”辦法。篩選出噻唑鋅、噻菌銅、噻森銅等對口高效防治藥劑,集成提出了以監測預警預報為基礎,抗性品種推廣為前提,秧田防治為關鍵,科學肥水管理和藥劑應急防治相結合的水稻白葉枯病綠色防控技術,生產上大面積推廣應用,有效控制了病害的發生。
水稻白葉枯??;監測預警;高效防治藥劑;綠色防控
水稻白葉枯病(Xanthomonasoryzaepv.oryza,Xoo)是我國水稻三大傳統病害之一,在各水稻產區均有不同程度發生為害,尤以華東、華南和華中稻區發病重,流行頻率高,為害損失大,在重發年份一般造成水稻產量損失10%~30%,發病嚴重的可達50%,甚至90%以上[1-3]。水稻白葉枯病是流行性病害,歷史上幾度流行成災,但在沉寂20多年后又開始復蘇,近年出現“老問題新暴發”的現象[1,4-5],浙江東南沿海和廣東、海南等華南稻區近年又有上升流行趨勢,部分水稻感病品種發病較重,對水稻安全生產構成威脅[4-6]。本文對我國南方稻區白葉枯病發生流行歷史、監測預警與綠色防控技術進行了綜述和探討。
收集整理我國1960—2016年水稻白葉枯病發生面積與稻谷實際損失,浙江省1987—2016年,廣東、海南、江蘇、安徽省1987—2014年水稻白葉枯病發生面積和發生程度歷史資料[7-8]。經過分析,將病情分為重發流行、中度流行和輕發生年[9-10],繪制發病流行動態圖,分析病害歷史演變、流行規律和災發原因。
1.1.1 我國水稻白葉枯病
我國水稻主產區1960—2016年水稻白葉枯病發生流行動態分析結果(圖1)顯示:1960—1970年,水稻白葉枯病年均發生面積34.59萬hm2(25.01萬~46.23萬hm2),年均損失稻谷3.76萬t(0.83萬~7.11萬t);1971—1990年,年均發生面積119.47萬hm2(61.24萬~165.05萬hm2),年均損失稻谷22.97萬t(7.54萬~47.28萬t);1991—2016年,年均發生面積48.55萬hm2(25.86萬~89.07萬hm2),年均損失稻谷5.36萬t(1.43萬~15.90萬t)。
從1960年以來的水稻白葉枯病發生流行情況看,華南、華東、華中為我國水稻白葉枯病常發流行區,其他稻區為局部流行區,20世紀70—90年代初為病害重發流行期,90年代中后期至2010年為間歇流行期。近年隨著耕作栽培制度和品種的變化,病菌致病小種變異,災害性天氣多發,病害發生流行又趨上升,區域性流行潛在風險加大。
1.1.2 南方五省水稻白葉枯病

圖1 我國水稻白葉枯病發生面積與稻谷實際損失(1960—2016年)Fig.1 Ocurrence area of rice bacterial blight and yield loss in China during 1960 to 2016
廣東省1987—2014年水稻白葉枯病發生流行情況分析結果(圖2)表明:水稻白葉枯病年均發生面積5.05萬hm2(1.46萬~15.78萬hm2),年均實際損失稻谷0.47萬t(0.11萬~1.70萬t);病害中度以上流行的有18年,占64.29%,其中,1987年、1991年、1993年、1996年、2001年、2002年、2008年、2013年和2014年為重發流行。表明廣東省1987—2014年水稻白葉枯病常年發生流行頻率高,危害損失大。
海南省1987—2014年水稻白葉枯病發生流行情況分析結果見圖3。病害年均發生面積3.84萬hm2(1.26萬~7.66萬hm2),年均實際損失0.70萬t(0.12萬~3.11萬t);病害中度以上流行有20年,占71.43%,其中,1990年、1996年、1997年、2000年、2002年、2004年、2005年、2009年、2010年、2011年、2012年、2013年和2014年為重發流行,尤其是2010年以來病害持續流行,為我國水稻白葉枯病發生流行最為嚴重的地區之一。
浙江省1987—2016年水稻白葉枯病發生流行情況(圖4)顯示,病害年均發生面積4.44萬hm2(0.02萬~31.56萬hm2),年均實際損失1.23萬t(0.01萬~20.36萬t);病害中度以上流行17年,占60.71%,其中,1987年、1989年、1990年、1991年、1992年、1993年、1994年、1995年和1997年為重發流行。總體上,20世紀80—90年代發病重,危害損失大;進入21世紀以后,病害發生總體偏輕,但近年來一些地區病害發生又有加重趨勢,2014—2016年晚稻后期發病點多面廣,如溫州鹿城、溫嶺、桐廬、平陽、臨海、三門、仙居、寧海、象山、鄞州、定海、諸暨、永康、武義、蓮都、衢江、海鹽等地區,水稻感病品種發病較重,部分田塊產量損失在50%以上,甚至失收[4-6,11-13]。

圖2 廣東省水稻白葉枯病發生面積與稻谷實際損失(1987—2014年)Fig.2 Occurrence area of rice bacterial blight and yield loss in Guangdong Province during 1987 to 2014

圖3 海南省水稻白葉枯病發生面積與稻谷實際損失(1987—2014年)Fig.3 Occurrence area of rice bacterial blight and yield loss in Hainan Province during 1987 to 2014
江蘇省1987—2014年水稻白葉枯病發生流行情況如圖5所示:病害年均發生面積6.43萬hm2(1.17萬~31.12萬hm2),年均實際損失0.81萬t(0.04萬~4.31萬t);病害中度以上流行有15年,占53.57%,其中,1987年、1993年、1996年、1997年、2002年、2003年、2004年、2005年、2006年和2007年為重發流行。從1987—2014年的監測結果看,20世紀80—90年代和21世紀初發病較重,尤其是2003—2007年發病面積大、危害損失重,近年發病有所減輕。
安徽省1987—2014年水稻白葉枯病發生流行情況如圖6所示:病害年均發生面積9.82萬hm2(0.15萬~39.26萬hm2),年均實際損失2.04萬t(0.00萬~14.73萬t);病害中度以上流行16年,占57.14%??傮w上,1987—1998年病害連續重發流行,進入21世紀后發病明顯減輕。

圖4 浙江省水稻白葉枯病發生面積與稻谷實際損失(1987—2016年)Fig.4 Occurrence area of rice bacterial leaf blight and yield loss in Zhejiang Province during 1987 to 2016

圖5 江蘇省水稻白葉枯病發生面積與稻谷實際損失(1987—2014年)Fig.5 Occurrence area of rice bacterial leaf blight and yield loss in Jiangsu Province during 1987 to 2014

圖6 安徽省水稻白葉枯病發生面積與稻谷實際損失(1987—2014)Fig.6 Occurrence area of rice bacterial leaf blight and yield loss in Anhui Province during 1987 to 2014
1.2.1 感病品種種植以及抗性退化是病害流行的主要因素
水稻品種抗性是控制病害流行的決定因素,目前尚未發現完全抗白葉枯病的品種[14-16]。據研究,三系雜交秈稻中的野敗型、矮敗型、岡型、D型、印水型和紅蓮型等主體胞質不育系不抗白葉枯病[15-16]。20世紀70—90年代,我國長江中下游和華南部分稻區以汕優6號、汕優10號等為當家品種,其后出現了協優46等,連續種植10~20 a,由于品種單一和長期連續種植,加上白葉枯病致病小種的變化[14-15],廣東出現了能侵襲IR26(攜Xa4基因)的毒性菌株GD1358(中國Ⅴ型菌),并擴展到長江中下游稻區,致使品種抗性逐步喪失[15-19],導致白葉枯病在華東、華中、華南連年重發流行。21世紀以來,隨著水稻抗病品種選育工作的加強,品種抗性改良,中浙優系列等一批中抗品種得到推廣[17-19],病害發生得到有效控制。但是,白葉枯病抗性品種總體不容樂觀,在長江中下游稻區,2010—2013年國家共審定品種103個,無高抗和抗病品種;其中,中感品種31個,占30.1%;感、高感品種64個,占62.2%[17]。一些地區農戶品種調運頻繁,水稻品種使用雜、亂,一些高感白葉枯病品種的種植,使白葉枯病潛在流行風險加大。
1.2.2 臺風暴雨等災害性天氣頻繁影響,導致病害流行
白葉枯病的發生和危害與氣候條件關系十分密切,特別是臺風暴雨天氣,病菌會大肆擴散蔓延。我國東南沿海常年受臺風影響多,特別是廣東和海南,年登陸臺風在2~3個,臺風暴雨導致水稻葉片受損,大面積淹水有利于水稻白葉枯病等細菌性病害的發生,如海南省2010年以來病害持續流行,廣東省年流行頻率達64.29%。
1.2.3 菌源的累積為病害發生創造了條件
據監測,在長江中下游稻區,白葉枯病致病菌系以Ⅳ、Ⅱ型為主,對Xa4有毒性的Ⅴ型菌已從華南擴展至長江流域[16-17]。進入21世紀以來,水稻白葉枯病發生有所減輕,各地對病害綜合防治的措施已松懈甚至淡忘,一些過去有效的措施沒有落實,如種子消毒不徹底,未對收割后的稻草及留在田間的病殘株、稻樁等及時進行清理,甚至用帶病稻草覆蓋捆扎秧苗,致使病菌大量積存,為初次發病創造了條件。
1.2.4 田間管理措施不當,加重了病害的發生
近年來,隨著農村勞動力轉移,水稻生產集約化程度不斷提高,傳統精耕細作的耕作方式正在發生變化。如機械化收割,導致水稻遺留的稻樁過長,田間殘留病菌多;一些種糧大戶管理粗放,施肥噴藥機械作業較多,動作過大,造成植株傷口較多,有利于病原菌的侵入;重施偏施氮肥現象普遍,引致稻株體內營養失衡,游離氮和糖分含量增加,造成莖稈柔嫩,葉片披散,喪失對病菌的抵抗能力;一些農戶水漿管理措施不到位或不恰當,如大水漫灌,無病田與有病田之間串灌,使得病原菌隨水流入無病田塊,對發病區域和范圍的傳播蔓延起到了促進作用。由于諸多因素的影響,導致病害發生在地區間、田塊間差異大。
水稻白葉枯病的發生流行受菌源、品種、抗病性、氣候條件、栽培因素和防治等的綜合影響[1-3],這是預測的主要依據。
白葉枯病菌主要來自帶病稻草和種子[2-3,14-16],以種子調運作遠距離傳播,借助田間灌溉水和風雨在近距離內傳播。病菌能經水流傳播,并通過水孔、傷口侵入水稻,然后在維管束內進行繁殖。當病菌繁殖達到一定菌量時,水稻才會表現癥狀;因此,病菌的侵入量和水稻體內菌量的增殖速度,往往成為水稻發病早遲和受害輕重的決定因素[2-4,14-15]。在一般年份,病種調運、上年或上一熟水稻發病面積、危害程度,以及病種留用和病草還田數量等,可作為水稻系統侵染的發病趨勢性預測依據。
2.1.2 品種
水稻品種抗病性差異較大,一般粳稻較秈稻抗病,但粳稻中也有高感品種。窄葉品種比闊葉品種抗病,因闊葉品種在田間蔭蔽度大,易提高株間濕度,有利于病菌的侵染[17-20]。當菌源充足,環境條件又有利于發病時,病害是否流行,品種本身起重要作用。
2.1.3 氣候
溫度、雨量、濕度以及臺風暴雨是影響白葉枯病發生發展的重要因素。當氣溫達17 ℃以上時,就能引起發??;氣溫在25~30 ℃,相對濕度達到85%以上時,最適宜病害發展;氣溫高于33 ℃或低于17 ℃,病害會受到抑制[1-2]。大風暴雨特別是臺風暴雨的侵襲,可促使病害流行[4-6]。臺風暴雨易使稻葉摩擦受傷,造成大量傷口,有利于病菌侵入,且風雨能增加病菌的傳播機會,加速病害的擴展。沿海沿江沿溪、地勢低洼、易淹易澇的稻田病害發生通常比較嚴重。
2.1.4 肥水管理
白葉枯病發生輕重與水漿管理關系較大。凡深水灌溉或稻株受淹,發病就重,尤以拔節期以后更加明顯,且淹浸時間愈長,次數愈多,病害愈重[4,13]。肥料種類、數量和施用時間也與大田發病關系較大。一般偏施氮肥易誘發病害,追肥過多過遲,可引起稻株徒長貪青,降低抗病力,也易誘致發病。
急性腸梗阻是臨床中常見的急腹癥,這是一種由多種因素引起的腸內容物無法通過腸道引發的梗阻現象[1]。近幾年,隨著全國老齡化發展的加劇,老年人患急性腸梗阻在臨床中越來越常見。老年患者身體耐受力較弱,加之本身的機體功能存在衰退,部分患者還合并多種慢性疾病,因此,臨床中對老年急性腸梗阻患者的治療方式產生了爭議[2]。部分學者認為針對老年患者的身體情況,建議采取保守治療,也有部分學者認為手術治療效果更佳。為了比較老年急性腸梗阻保守治療與手術治療效果,我院隨機抽取了100例2014年9月至2016年10月收治的老年急性腸梗阻患者的病理資料進行回顧性分析,現將具體內容整理如下。
2.2.1 綜合預測
根據上年及上一熟水稻病源基數,以及當季水稻感病品種比例、氣象預報等,對當季水稻的發病趨勢做出長期預測,并在洪澇、臺風暴雨等災害性天氣出現期,再作出發病趨勢的中短期預報。中、晚稻可根據水稻生育期,感病品種始見發病癥狀及氣象預報,做出發病趨勢的短期預報。
2.2.2 模型預測
水稻白葉枯病發生流行與氣候、品種栽培、肥水管理等具有密切關系,通過病害長期系統觀測積累的歷史資料,應用計算機逐步回歸,模擬模型等方法,篩選預測關鍵因子,組建預測模型,進行中長期預測預報。浙江省桐廬縣植保站1971—2014年水稻白葉枯病發病與氣候情況歷史資料的相關性分析表明,水稻白葉枯病發病嚴重程度(Y)與流行前二旬的降水量(X1)和降雨量≥20 mm的日數(X2)呈極顯著正相關,組建了預測模型LgY=0.2158LgX1+2.0753Lg(X2+1)-0.3145,經歷史回驗,平均預測準確率為93.18%[11]。
2.3.1 查始病期 定防治適期
水稻孕穗前或臺風暴雨過境后,選低洼淹水老病區種植的感病品種稻田1塊,3~5 d目測檢查1次。發現中心病株后,即對各品種的代表田塊開展1次普查,查到始病期時立即噴藥防治。
2.3.2 查病情指標 定防治對象田
選有代表性的田塊,每田固定3點,每點單叢直線固定10叢稻(其中,每點發病叢數不超過2~3叢)。于發病后開始,5~10 d查1次,當水稻株發病率達5%,葉發病率達3%[12],或出現中心病株,氣候又適宜發病時,應立即施藥防治。視田間病情發展和災害性天氣酌情考慮再次施藥,以預防和控制病害發生流行。
在對水稻白葉枯病發病流行規律、監測方法、預測預報和測報長期實踐基礎上[11-13],制定了水稻白葉枯病簡化測報方法和測報技術規程[1,9-10],提出了水稻秧田期、本田期病害調查方法,水稻栽培管理和氣象等觀測方法,規范了病害長、中、短期預報方法,適用于水稻白葉枯病的監測調查和預測預報。
水稻白葉枯病的防治應堅持“預防為主、綜合防治”的植保方針,以監測預警預報、選用抗病良種為基礎,杜絕病菌來源為前提,秧田防治為關鍵,做好肥水管理,抓住初發病期關鍵環節,及時做好施藥預防保護,有效控制病害的發生流行和危害。
3.2.1 推廣抗(耐)病良種
抗病品種是防治白葉枯病最經濟有效的措施,要加強抗病品種選育,廣泛收集抗性種質資源,研究抗病性遺傳和菌系變化規律,加強抗病機理研究,加快抗病新種質的創制,加快選育抗白葉枯病的新品種。浙江省農業科學院病毒學與生物技術研究所通過多年研究,從現有的廣譜抗病突變體材料中,利用高通量測序、HRM標記等新技術輔助進行圖位克隆,從疣粒野生稻中克隆抗白葉枯病相關新基因,與育種家聯合將抗病基因轉入優勢水稻品種,用于抗病新種質的創制,獲得雪珍、寒香、寒珍3個抗病新品種[1,4-5,20]。在水稻白葉枯病發病流行區,要因地制宜地選育推廣抗(耐)病品種,及時淘汰高感品種,加強品種輪換,避免單一品種的長期種植,導致品種抗性的退化和喪失,引發病害的流行。
3.2.2 做好秧田保護
水稻秧苗期是白葉枯病菌容易感染期,是防治重點[1-2]。對白葉枯病無病區,要加強種子調運的檢疫,不得從病區引進稻種,嚴格進行種子檢驗和消毒處理。對白葉枯病發病區,要妥善做好種子和病草的處理。要培育無病壯秧,秧田應選擇在地勢較高、排灌方便、遠離病田之處,采用旱育秧和半旱育秧,防止淹水。根據秧田受淹情況,及時做好秧苗3葉期和移栽前施藥保護,嚴防秧苗期病菌的侵染發病。
3.2.3 加強肥水管理
肥水管理不當是誘發白葉枯病的重要因素,要做到基肥足、追肥早,巧施穗肥和氮、磷、鉀配合,避免偏施、遲施氮肥,防止貪青徒長。要淺水勤灌,適時曬田,防止串灌、漫灌和深水淹苗。受水淹田塊,在洪水退后立即排干田水,受淹嚴重田塊施用速效氮肥和磷肥,使水稻快速恢復生長,增強抵抗能力。
3.2.4 適期進行藥劑防治
藥劑是水稻白葉枯病應急防控的主要措施。浙江、江西、廣東、江蘇、安徽5省的聯合試驗結果表明,20%噻唑鋅懸浮劑、20%噻菌銅懸浮劑、20%噻森銅懸浮劑防治水稻白葉枯病效果達85.4%~90.7%[1,4-5,13],對病害具有良好的防治效果,且施用安全。在水稻白葉枯病常年發病或流行區,應抓住臺風暴雨過后,田間出現初發病期關鍵環節,選用20%噻唑鋅懸浮劑100~125 mL,或20%噻菌銅懸浮劑100 mL,或20%噻森銅懸浮劑100~120 mL,兌水50 kg噴霧防治;視病情發展和天氣狀況,過7~10 d酌情再施藥1次,預防和控制病害的發生流行。
水稻白葉枯病是我國主要細菌性病害之一,歷史上幾度暴發流行成災[1-4],探討分析病害歷史演變與流行規律,對于科學防控具有重要意義。通過分析我國1960—2016年水稻白葉枯病發生面積與稻谷實際損失,浙江省1987—2016年,廣東、海南、江蘇、安徽省1987—2014年水稻白葉枯病發生面積和發生程度等監測調查資料,進一步明確華南、華東為我國水稻白葉枯病常發流行區,20世紀70—90年代初為病害重發流行期,90年代中后期至2010年為間歇流行期。近年隨著栽培制度和品種變化[4-5,13,17-20],病菌致病小種變異[14-16],災害性天氣多發,病害發生流行又趨上升期,區域性流行潛在風險加大,應加強病害的監測與防控。
水稻白葉枯病是系統侵染性病害[1-3],監測預報是病害防控的基礎。在對病害的發生流行、品種抗性、氣候條件、栽培管理和防治等影響因子調查,田間監測調查取樣方法研究和測報工作實踐基礎上,制定了水稻白葉枯病測報調查技術規程,簡化了測報方法[1,10],提出“兩查兩定”辦法[1],推廣應用病害防控新指標[12],開展中長期預測[11],進一步提高了防治的針對性和有效性。研究篩選出的新型殺菌劑噻唑鋅、噻菌銅、噻森銅,對水稻白葉枯病的防效達85.4%~95.7%,且施用安全,可替代20世紀80—90年代長期使用防效下降,且致畸致突變的葉青雙(又名川化018、葉枯唑等),作為我國南方水稻白葉枯病防治的主推藥劑[4-5,13,21-23]。集成提出了以選用抗病良種為基礎,秧田防治為關鍵,做好肥水管理,抓住初發病期關鍵環節施藥防治的綜合防控對策和綠色防控技術。
水稻白葉枯病的發生流行受菌源、品種、氣候、肥水管理等影響較大[1-4],我國各水稻種植區的生態和氣候環境條件、致病菌系、種植品種、田間管理措施不盡相同,水稻白葉枯病發生在地區間、年度間也存在差異,病害長期運動規律、再流行機理和可持續控制技術尚待進一步深入研究[1,4-5,11-14,23-32]。在新的耕作栽培條件下,特別是當前水稻品種還普遍缺乏較高抗性[17-24],臺風暴雨頻繁發生,在一些稻區常引起病害的為害損失,監測預警防控難的情況下[1-5,11-14,23-32],要切實加強病害流行動態監測和預警預報,加快抗病品種選育與推廣,推廣集成的農業與藥劑防治相結合的綠色防控新技術,達到既科學有效防控病害,又減少化學農藥用量,提高防治的經濟、生態和社會效益。
致謝:全國農業技術推廣服務中心郭榮研究員給予了大量幫助,特此致謝。
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Occurrence,epidemicsdynamic,greenpreventionandcontroltechnologyofricebacterialleafblightinSouthernChina
WANG Huadi1, CHEN Jianping2,*,YAN Chengqi2, SHEN Ying1
(1.ZhejiangProvincialInstitutefortheControlofAgrochemicals,Hangzhou310020,China; 2.InstituteofVirologyandBiotechnology,ZhejiangAcademyofAgriculturalSciences,Hangzhou310021,China)
According to the history data on occurrences of rice bacterial blight collected from national incidence(1960 to 2016 year), Zhejiang (1987 to 2016 year), Guangdong, Hainan, Jiangsu and Anhui Provinces (1987 to 2014 year), southern and eastern China were thought to be the endemic areas of rice bacterial blight. The disease was most prevalent during the 1970s-1990s but just occurred intermittently from the mid and late 1990s to 2010. In recent years, the disease re-occurred in some regions and displayed a prevalent trend, becoming a potential regional risk. By analyzing the relationship of disease occurrence with bacterial sources, rice cultivars, climate conditions, water and fertilizer management, the main factors affecting disease epidemics were discussed and the method of systematic prediction and forecast was simplified, and also put forward a method of "two check two rules governing”. High effective agricultural chemicals such as Zinc thiazole, Thiodiazole-copper, Thio copper and so on were selected. The study proposed a green integration method for effectively control the disease, which included the early monitoring and forecast, promotion of resistant varieties, seedling control, water and fertilizer management, emergency prevention and control using agricultural chemicals. These measures were applied in large area of rice production for effectively controlling the disease in China.
rice bacterial blight (RBB); monitoring and early warning; high effective agricultural chemical, green prevention and control
浙江農業學報ActaAgriculturaeZhejiangensis, 2017,29(12): 2051-2059
http://www.zjnyxb.cn
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10.3969/j.issn.1004-1524.2017.12.13
2017-10-20
浙江省“三農六方”農業科技計劃項目(201264);浙江省自然科學基金(2014C14001);國家重點研發項目(2016YFD0200804)
王華弟(1961—),男,浙江臨海人,碩士,研究員,主要從事農作物病蟲害的測報、安全用藥與綜合防治技術的研究和推廣。E-mail:wanghd61@126.com
*通信作者,陳劍平,E-mail: jpchen2001@126.com
S435.111.4+7
A
1004-1524(2017)12-2051-09
(責任編輯侯春曉)