基于監測預警的小麥赤霉病藥劑防治效果評價

邢瑜琪 姚衛平 戶雪敏 戴紀琛 張太學 黃衛利 胡小平

摘要 ：2019年-2020年，在安徽貴池進行了小麥赤霉病自動監測預警系統的試驗示范，并依據預測結果指導大田小麥赤霉病藥劑防治試驗，以確定最佳的藥劑使用量。試驗結果表明，赤霉病自動監測預警系統能夠在最佳防治時期前15 d內預測小麥蠟熟期赤霉病的病穗率，預測準確度達100%。2020年，依據該監測預警系統預測結果及赤霉病病穗率防治指標，在小麥揚花初期及1周后每667 m2分別使用48%氰烯·戊唑醇懸浮劑40 mL和20%氟唑菌酰羥胺懸浮劑40 mL是防治小麥赤霉病的最優藥劑用量，防治效果達95.32%。

關鍵詞 ：小麥赤霉病; 監測預警; 準確度; 最優藥劑用量

中圖分類號：

S 435.121.45

文獻標識碼： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020463

Evaluation of control effects of pesticides on wheat scab based on monitoring and early warning system

XING Yuqi1， YAO Weiping2， HU Xuemin1， DAI Jichen1， ZHANG Taixue1， HUANG Weili3， HU Xiaoping1*

（1.College of Plant Protection， Northwest A & F University， Key Laboratory of Integrated Management

of Crop Pests on the Loess Plateau， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Yangling 712100， China;

2.Chizhou Agricultural Technology Extension Center， Anhui Province， Chizhou 247000， China;

3.Xi’an Huang’s Biological Engineering Co.， Ltd.， Xi’an 710065， China）

Abstract

During 2019-2020， we conducted an experimental demonstration of automatic monitoring and early warning for wheat scab in Guichi， Anhui province， and guided the field control of wheat scab based on the predicted results， so as to determine the optimal dosage of the pesticides.The results showed that the automatic monitoring and early warning system could predict the FHB （Fusarium head blight） rate of wheat in waxed-ripening stage 15 days before the optimal control time with the prediction accuracy of 100%.In 2020， based on the prediction results of the monitoring and early warning system and the control index of FHB， phenamacril·tebuconazole 48% SC 40 mL per 667 m2 in the early stage of wheat blooming and pydiflumetofen 20% SC 40 mL one week later are the optimal dosages for preventing and controlling FHB.The control efficacy was 95.32%.

Key words

wheat scab; monitoring and early warning; accuracy; optimal dosage

小麥赤霉病是由禾谷鐮刀菌Fusarium graminearum和亞洲鐮刀菌F.asiaticum等多種鐮刀菌引起的一種流行性病害[13]。小麥從幼苗期到抽穗期都可受害，主要引起苗枯、莖基腐、稈腐和穗腐，是小麥的重要病害之一。穗部發病后籽粒皺縮不飽滿，可造成減產40%～60%，發病嚴重時甚至顆粒無收[45]。更為嚴重的是其病原菌產生的雪腐鐮刀烯醇（nivalenol， NIV）、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（deoxynivalenol， DON）、玉米赤霉烯酮（zearalenone， ZEA）等多種真菌毒素嚴重威脅人畜健康，影響著糧食和食品安全[67]。

目前，我國主栽小麥品種幾乎均為感病品種，化學防治依舊是解決小麥赤霉病的主要手段[89]。小麥赤霉病的流行程度主要受越冬菌源、氣象條件、寄主感病期及抗病性和耕作方式等因素的影響，并且與抽穗揚花期的雨濕條件和子囊殼成熟高峰期的吻合程度密切相關，如果在揚花期遇到高溫陰雨天氣，就會造成赤霉病的嚴重流行[10]。關于小麥赤霉病監測預警在國內外已有一些研究報道，通過預測模型的建立可以對小麥赤霉病的控制起到積極的作用。Moschini等[11]通過降水量、相對濕度、溫度等氣象因子建立線性回歸方程并成功預測小麥赤霉病的發病率;De Wolf等[12]建立了基于氣候因子的小麥赤霉病嚴重程度的疾病流行風險預測模型;趙圣菊等[13]通過對小麥生長地域進行分區及多年氣象數據的記載分析相關性并建立模型;黃春艷等[14]制定了適用于黑龍江省西北部小麥主產區非特殊災變年份的流行趨勢預測初始數學模型;賈金明[15]建立了黃河中下游小麥赤霉病的氣象指數并推廣運用;張文軍[16]根據菌源量、小麥品種開花特性和氣象因子等因素建立了關中地區小麥赤霉病預測模型，張平平[17]進一步建立了穗表赤霉病菌孢子密度與產殼秸稈密度的關系模型，并進一步研發了自動監測預測系統，該系統自2016年開始在陜西省小麥主產區進行了一定范圍的試驗示范，在我國小麥玉米輪作區大面積推廣應用，很好地指導了赤霉病的防治[18]。但對于小麥水稻輪作區，基于赤霉病自動監測預警指導防治研究工作尚未見報道。關于小麥赤霉病的藥劑防治國內外已有許多研究報道，甾醇脫甲基抑制劑（戊唑醇、葉菌唑等）對小麥赤霉病有很好的預防和治療作用[1924];氟唑菌酰羥胺是先正達繼吡唑萘菌胺、氟唑環菌胺、苯并烯氟菌唑之后上市的第4個SDHI類殺菌劑[25]，氟唑菌酰羥胺對禾谷鐮刀菌有優異的生物活性[26]。

鑒于以上基礎，本研究在安徽貴池開展了針對稻麥輪作區的小麥赤霉病自動監測預警系統的準確性評價試驗，并依據預測結果指導大田小麥赤霉病藥劑防治試驗，以明確監測預警系統在生產中的重要性，并結合指導確定最佳的藥劑使用量，為小麥赤霉病的科學防治提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗地選在安徽省池州市貴池區秋江街道梅里社區（30°39′N， 117°25′E），田間栽培小麥品種為‘蘇麥188’。試驗所用藥劑為20%氟唑菌酰羥胺懸浮劑（SC），先正達公司和48%氰烯·戊唑醇懸浮劑（SC），江蘇省農藥研究所股份有限公司。小麥赤霉病遠程實時監測預警系統為西安黃氏生物工程有限公司提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 監測預警系統的安裝

2019年2月20日，在安徽省池州市貴池區安裝小麥赤霉病監測預警儀器（編號YBQ0000072）。將儀器固定在麥地里水泥基座上，太陽能板朝南，葉片表面濕潤時間傳感器固定在主干上離地面80 cm高度，有電容絲的正面朝上。打開主控箱電源開關，輸入初始菌源量、抽穗日期和小麥開花期值進行系統初始化，通過軟件啟動模型開始計算。

1.2.2 試驗地選擇及管理

選擇地塊平整、排灌方便、地力均勻、管理水平一致、品種相同的麥田作為藥劑防治試驗用地。安裝小麥赤霉病遠程實時監測預警系統的田塊作為系統預測準確度評價用地，兩種用地前茬作物均為一季中稻，并在小麥5葉期時用15%炔草酯可分散油懸浮劑50 g/667m2和20%氯氟吡氧乙酸乳油30 mL/667m2進行化學除草，除此之外不使用其他任何農藥。

1.2.3 試驗設計

試驗共設置9個小區，每個小區安排1個處理，其中8個為藥劑處理（A1～A8），1個為空白對照（CK），小區面積均為66 m2。試驗期間防治2次，第1次為小麥揚花初期（4月3日）噴施48%氰烯·戊唑醇懸浮劑，第2次為一周后（4月10日）噴灑20%氟唑菌酰羥胺懸浮劑（表1）。

1.2.4 病穗率調查及藥劑防治效果

在小麥蠟熟期時，采用五點取樣法，每個樣點隨機選取40個麥穗，記錄發病麥穗數，計算小麥赤霉病的發病率。根據國家小麥赤霉病測報技術規范（GB/T15796-2011）[27]，并將實際調查病穗率（DF）進行流行等級劃分：0級：DF≤0.1，不發生;1級：0.1<DF≤10，輕發生;2級：10<DF≤20偏輕發生;3級：20<DF≤30中等發生;4級：30<DF≤40偏重發生;5級：DF>40大發生。按公式計算防治效果。

病穗率=（發病麥穗數/調查總穗數） ×100%;

病穗率防治效果=（空白對照區病穗率-處理區病穗率）/空白對照區病穗率×100%。

1.2.5 預測結果準確性評價

根據病穗率分別對實測調查結果和預測結果進行赤霉病流行等級劃分，計算實際調查病穗率的流行等級和預測病穗率的流行等級并比較兩者差異，采用肖悅巖[28]的預測預報準確度評價方法即最大誤差參照法檢驗預測的準確度：

R=1n∑ni=1（1-|F i-A i|M i）×100%。

式中，R為預測準確度，F i為預測結果的流行等級值，A i為實際調查結果的流行等級值，M i為第i次預測的最大參照誤差，該值為實際流行等級值和最高流行等級值與實際流行等級值之差中最大的值。如實際流行等級值為2，最高流行等級值與實際流行等級值之差為3（赤霉病流行等級最高值為5），那么M i值為3。一般認為，預測流行等級與實際流行等級差值小于1時，為準確，差值為1時，為基本準確，大于1時為不準確。

2 結果與分析

2.1 小麥赤霉病病穗率監測預警效果

2019年3月25日，監測預警系統首次預測赤霉病病穗率為62.97%，3月29日修正的預測病穗率為100%，田間實際調查病穗率為97.84%;2020年3月23日，監測預警系統首次預測赤霉病病穗率為57.27%，3月31日修正的預測病穗率為100%，田間實際調查病穗率為96.23%。根據國家標準GB/T15796-2011將實際調查病穗率進行流行等級劃分，兩年間預測等級和實際流行等級均為5級，根據肖悅巖[28]的預測預報準確度評價方法兩年預測的準確度均為100%。

2.2 藥劑防治效果

根據小麥赤霉病自動監測預警系統的預測結果和赤霉病防治技術規范NY/T 1608[29]規定的病穗率防治指標進行防治試驗。2020年3月23日，赤霉病自動監測預警系統預測病穗率為57.27%，已超過病穗率防治指標5%，分別于4月3日和4月10日噴施48%氰烯·戊唑醇懸浮劑和20%氟唑菌酰羥胺懸浮劑，在小麥蠟熟期調查赤霉病病穗率并計算防治效果。結果表明，8種藥劑用量組合防治后小麥的發病率均明顯低于對照組發病率（表2），A1和A2處理防治后病穗率均為0，防效為100%;A3防治后病穗率為2.10%，防效為97.82%;A4防治后病穗率為4.50%，防效為95.32%。針對當前農藥使用管理粗放、用藥量大、針對性不強及環境污染嚴重等問題，基于有害生物防治指標與化學農藥限量標準，在綜合考慮生態及經濟效益的情況下， A4用藥濃度低且可將病穗率控制在防治指標內，因此，篩選出最優藥劑用量為在小麥揚花初期及1周后每667 m2分別使用48%氰烯·戊唑醇懸浮劑40 mL和20%氟唑菌酰羥胺懸浮劑40 mL。

3 討論

在2019年小麥赤霉病自動監測預警系統的試驗示范中，該系統能夠在最佳防治時期前15 d內預測出小麥蠟熟期赤霉病的病穗率，預測準確度達100%。因此，2020年我們基于赤霉病監測預警結果開展了田間藥劑防治試驗。結果表明，兩年間小麥赤霉病田間實際病穗率分別為97.84%和96.23%，自動監測預警系統最終預測值均為100%，預測值和實際值均為5級，根據肖悅巖[28]的預測預報準確度評價方法檢驗預測的準確度均為100%;基于該監測預警系統預測結果開展藥劑防效試驗確定的最優藥劑用量為在小麥揚花初期及1周后每667 m2分別使用48%氰烯·戊唑醇懸浮劑40 mL和20%氟唑菌酰羥胺懸浮劑40 mL。

小麥赤霉病的防控主要依靠化學藥劑，為了減輕病害帶來的損失，化學農藥的使用劑量和施藥次數逐漸增加，同時帶來了抗藥性的問題。而小麥赤霉病監測預警系統可以對病害進行及時準確的預測，可以有效地指導防治，在一定程度上降低盲目用藥的行為，減少了農藥的用量。本研究所用的小麥赤霉病自動監測預報器是課題組基于小麥玉米輪作區赤霉病發生情況研發的，已在我國小麥玉米輪作區大面積推廣應用。2016年，陜西省植物保護工作總站對陜西關中地區該系統的預報準確性進行了評價，預測準確率為94.4%[18];2017年，陜西省渭南市華州區植保站及安徽省淮南市鳳臺縣植保站應用評價準確率分別為96%[30]和100%[31];2018年，陜西省商洛市洛南縣植保站和西安市植保站分別對預報的準確性進行了評價，準確率分別為80%[32]和100%[33];2019年，河南省平輿縣對該系統進行驗證，表明準確度平均為90.95%，且根據系統預測的防治效果達到85%以上[34]。2019年對安裝在4個省份的預報器預測準確性進行評價，綜合準確率為83.3%[35]。本研究也通過對安裝在安徽貴池區兩年的赤霉病監測預警系統進行了評價，對病害預測的準確率為100%，可以有效地指導病害的防控工作。由此可見，該系統能及時準確地預測出赤霉病的病穗率，同時能夠指導病害防治工作，有效降低農藥的使用量，具有良好的應用前景。

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（責任編輯：田 喆）