摘要 基于監測數據及統計資料,分析了近30年安徽淮南市小麥主要病蟲種群發生演變特點及種群演變的主要原因。結果表明,小麥赤霉病上升為重大流行病害;紋枯病、蚜蟲持續偏重發生;白粉病、銹病、麥蜘蛛總體偏輕發生;吸漿蟲、粘蟲成為次要害蟲;全蝕病得到有效控制。基于病蟲種群演變特點及原因,提出了一些防治策略,為安徽省沿淮小麥病蟲害綜合防治提供參考。
關鍵詞 小麥;病蟲害;演變特點;防治策略
中圖分類號" S435.12 文獻標識碼 A
文章編號 1007-7731(2023)21-0136-05
淮南市位于安徽省中北部,作物種植制度主要是麥稻輪作,小麥種植面積10萬hm2左右(壽縣劃入淮南后增至20萬hm2以上)。受氣候變化、耕作制度調整、小麥品種更新及生產水平提高等綜合影響,麥田生態系統發生了較大變化[1],小麥病蟲種群發生演變,出現了新的特點,導致病蟲害發生種類增加,發生頻次高,發生面積大,危害程度逐漸加重等[2]。為摸清淮南市小麥病蟲發生演變規律,本研究基于1993年以來的田間調查資料,結合植保統計及氣象資料等進行綜合分析,總結了近30年來小麥病蟲發生演變特點及其原因,并提出相應的防治策略,為保障淮南市小麥安全生產提供參考。
1 發生概況
淮南地處亞熱帶和暖溫帶氣候過渡區,年平均氣溫15.60 ℃,年平均降水量960 mm,全年無霜期224 d,年日照時數2 279.2 h。由于沿淮特殊的地理環境,小麥主要分布在兩類土壤類型上,一類是水稻土上種植的稻茬小麥,另一類為淮河及其支流河谷平原河漫灘潮土上的旱茬小麥,稻茬麥占90.0%以上。得天獨厚的溫、光、水和土等資源條件,有利于小麥生長發育的同時,也為有害生物的發生提供了條件。小麥常見病蟲害有紋枯病、銹病、白粉病、赤霉病、蚜蟲、麥蜘蛛、麥粘蟲、全蝕病和吸漿蟲等。
2 演變特點
2.1 小麥赤霉病上升為流行病害
小麥赤霉病屬一類農作物病害。1993—2009年,小麥赤霉病在該地區偶發,其中1998年偏重發生,發生面積占種植面積的47.0%;2003年大發生,發生面積占種植面積的比重較高,流行頻率為11.7%,除上述偏重發生年份外,其他年份為中等以下發生。
隨著氣候條件和生產條件的變化,小麥赤霉病在淮南市流行程度漸趨嚴重,大流行頻次增加,已成為重大流行病害[3]。2010—2022年期間,出現了2010、2012、2014、2015、2016、2017、2018和2021年8次大流行年份,大流行頻率為61.5%,表現出逐年加重暴發為害的特點。從田間調查結果來看,赤霉病嚴重發生時,小麥發病總體病穗率平均在50.0%左右,嚴重程度大多達到了3~4級,一般減產10.0%~20.0%,嚴重的超過50.0%。以2012年淮南市小麥赤霉病發生防治情況為例,5月15日大田普查,未防或防治不力田塊病穗率在70.0%~85.0%,嚴重度3~4級,產量損失達50%以上,此類田塊約占5.0%;防效較好的田塊病穗率在5.0%~20.0%,嚴重度1級,產量損失3.0%~8.0%,此類田塊約占35.0%;一般田塊病穗率為20.0%~50.0%,嚴重度2~3級,產量損失10.0%~25.0%,此類田塊約占60.0%。近30年全市累計發生面積10.0萬hm2,全面防治后仍造成小麥損失累計18萬t。
2.2 小麥紋枯病和蚜蟲持續偏重發生
2.2.1 小麥紋枯病" 隨著小麥高產品種及栽培技術的推廣,紋枯病持續偏重發生。發病小麥一般減產10.0%~20.0%,部分嚴重地塊減產20.0%~40.0%,個別地塊甚至絕收。全市常年發生面積10.0萬~12.0萬hm2,占種植面積的比重較高,實際損失占當年小麥病蟲危害造成的實際總損失的30.0%~60.0%[4]。
該地區小麥紋枯病主要發生特點是發生早,發生面積比例大,病株率高,后期侵莖率高,危害重。根據大田調查,在小麥三葉期前后始見病斑,冬前分蘗期內,病株率一般在10.0%以下,秋冬氣溫偏高,田間濕度大,早播田塊病株率為10.0%~20.0%。2月下旬至3月上旬,小麥返青后病情發展較快,病苗下部葉鞘上出現褐色棱形病斑,病株率一般為20.0%~40.0%,重發田塊病株率達50.0%。3月中旬小麥拔節后,進入發病高峰期,病株葉鞘上形成水漬狀橢圓形云紋狀病斑,即典型“花稈”癥狀。當病斑擴大,蔓延到整個節間時,常使莖壁變軟,植株失水壞死,形成早衰,發病輕的植株能抽穗,但結實率低,千粒重不高,發病重的植株不能抽穗,形成白穗[5]。
1993—2022年期間,1998、2007、2008、2010和2018年小麥紋枯病大流行,其他年份中等至偏重發生,4月下旬調查,防治不力或未防田塊,病株率為30.0%~70.0%,嚴重田塊達80.0%,侵莖率一般在20.0%~30.0%,高的達60.0%,病情指數為15.5~25.6。以2008年小麥紋枯病大流行為例,發生面積占種植面積的92.0%,病株率60.0%~70.0%,侵莖率20.0%~23.0%,病情指數為16.0~21.2,枯白穗率1.5%,高的達7.5%,實際損失占當年小麥病蟲造成的總損失的60.0%。
2.2.2 小麥蚜蟲" 小麥蚜蟲是該地區小麥生產中的主要害蟲,有麥長管蚜和麥二叉蚜,以長管蚜為優勢種。麥蚜世代歷期短,繁殖速度快,春季小麥返青后,隨著氣溫升高種群密度逐漸增加;小麥抽穗揚花后,田間蚜量激增,到灌漿期麥蚜種群達到高峰,也是麥蚜危害最嚴重時期,一般年份可使小麥減產5.0%~15.0%,大發生年份減產超過40.0%。
該地區小麥蚜蟲持續偏重發生,發生面積由1993年的1.3萬hm2增加到1999年的7.3萬hm2。1999年大發生,5月上旬大田調查,100穗蚜量一般為1 000~2 000頭,小麥產量損失達4 748.7 t。2000年以來麥蚜持續偏重發生。2000年大發生,發生面積7.7萬hm2,小麥產量損失達3 716.2 t。2004年大發生,發生面積6.1萬hm2,4月下旬調查有蚜株率為67.0%~85.0%,100株蚜量為1 000~5 000頭。2009年大發生,發生面積10.0萬hm2,累計防治面積11.5萬hm2,通過防治挽回損失4.1萬t。
2.3 小麥白粉病、銹病和麥蜘蛛發生平穩,總體偏輕發生
2.3.1 小麥白粉病" 1993年以來,小麥白粉病發生趨于平穩,年發生面積大多在2.0萬~4.7萬hm2,總體偏輕發生,但品種之間、田塊之間差異較大。2005年白粉病在豫麥18、皖麥19、鄭麥9023等感病品種上發生較重,一般田塊病株率為30.0%~60.0%,嚴重田塊高達90.0%,病葉率62.0%,發生面積4.3萬hm2。2009年白粉病在偃展4110、煙農19、皖麥44等感病品種上發生較重,發生面積3.8萬hm2,5月上旬調查病株率為57.6%~83.3%,病葉率為37.2%~47.9%。2010—2022年,2016、2020年感病品種上中等偏重發生,其他年份零星發病,輕發生。
2.3.2 小麥銹病" 小麥銹病主要是葉銹和條銹,葉銹病于小麥抽穗前病情較輕,大多在灌漿后病情才達防治指標,對產量影響不大,年發生面積0.7萬~1.3萬hm2。條銹病是隨風傳播的流行性病害,可以遠距離隨氣流傳播,具有蔓延速度快、大區域流行的特點[6],重發田塊可造成30.0%以上的產量損失,甚至絕收。條銹病菌在淮南地區不能越夏,初始菌源來自西北、西南地區,發生越早,流行風險越高,損失越大。
該地區銹病一般年份零星發生,2003和2020年在沿灘灣地偏重流行。2003年5月上旬各地普查,病田率30.0%~60.0%,一般田塊病株率5.0%~10.0%,嚴重田塊60.0%~80.0%,感病品種發病中心有成片枯死,發生面積1 800.0 hm2,造成小麥產量損失3 240.0 t。2020年3月在淮南鳳臺大興集鎮界溝村初見,始見期較常年早1個多月。之后全市各地普查陸續發現發病中心田塊,總體呈零星分布,發生面積約2.0萬hm2,通過及時防治,挽回小麥產量損失約4 788.4 t。
2.3.3 麥蜘蛛" 麥蜘蛛主要有麥圓蜘蛛、麥長腿蜘蛛2種,該地區以麥圓蜘蛛為優勢種,常年3月中下旬至4月初密度迅速增大,也是危害最嚴重時期,氣溫在20 ℃以上時,大量死亡,低濕麥地發生較重。
1993—2008年呈間隙發生為害。1999年偏重發生,全市發生面積4.4萬hm2,每33.3 cm行長螨量3 000~5 000頭,造成小麥產量損失1 833.8 t。2006年全市發生面積6.4萬hm2,綜合發生程度2.79級,3月下旬至4月上旬調查,每33.3 cm行長螨量一般230~550頭,高的為1 360~1 850頭,嚴重地塊田間出現“黃塘”現象。2008年發生面積4.1萬hm2,綜合發生程度2.16級,受冬季冰雪天氣影響,麥蜘蛛發生較常年偏晚。4月上旬發生高峰期調查,一般田塊100株螨量200~800頭,重發田塊100株2 000~4 000頭,田塊間差異大,沿淮旱麥田及部分長勢差的田塊偏重。2010—2022年麥蜘蛛總體偏輕發生。
2.4 小麥吸漿蟲、粘蟲成為次要害蟲
2.4.1 小麥吸漿蟲" 主要分布在沿淮灣地,當土溫達20 ℃,小麥抽穗期成蟲盛發,交配后在麥穗上產卵,孵化后吸食麥粒漿液,一般可造成10.0%~30.0%的減產。1997—2000年穗期調查,吸漿蟲發生呈逐年上升趨勢,平均單穗蟲量分別為6、9、16和18頭,單穗最高蟲量分別為11、19、23和25頭,發生面積分別為0.03萬、0.74萬、0.90萬和1.07萬hm2。2003年沿淮灣地秋季蓄洪,蟲口基數下降,加之防治穗蚜對吸漿蟲成蟲的兼治作用,2004—2022年淘土小方蛹量及穗蟲量少。
2.4.2 麥粘蟲" 麥粘蟲是一種遷飛性害蟲,該地區初始蟲源主要由南方越冬代發生區遷入,為中溫喜濕性昆蟲,適宜溫度10~25 ℃,相對濕度85%,以幼蟲啃食麥葉危害,5~6齡達暴食期,嚴重時可吃光葉片,形成光稈,造成嚴重減產。由于沿淮灣地特殊的生態環境條件,成為麥粘蟲的常發區和重發區。1993—2007年麥粘蟲發生面積0.21~1.72萬hm2,綜合發生程度1.00~2.52級,其中1997、1998和1999年發生較重。1997年沿淮灣地大發生,一般50~60頭/m2,高的100頭/m2,田間出現光稈現象,發生面積1.1萬hm2,造成小麥產量損失1 198 t。隨著我國南方遷出地小麥種植面積縮小,遷入該地區的蟲源數量隨之降低,粘蟲總體發生程度減輕,2010—2022年沿淮灣地零星發生。
2.5 小麥全蝕病基本得到控制
2009年,在淮南市鳳臺縣劉集鄉、潘集區祁集鄉首次發現小麥全蝕病發生為害,發生面積30.0 hm2,受小麥種子調運及收割機械傳播等影響,2010年在毛集區焦崗湖鄉喬口村小麥全蝕病發生面積約66.7 hm2。至2014、2015和2016年全蝕病在全市大范圍發生,涉及15個鄉鎮,特別是沿淮灣地發生嚴重,發生面積分別為104、1 501和1 852 hm2,20%以上發病田塊絕收。小麥全蝕病作為安徽省補充檢疫對象,經過多年持續防控,蔓延勢頭得到有效遏制。2019年全市小麥全蝕病發生面積下降至46.5 hm2。
3 原因分析
3.1 氣候變暖的影響
隨著全球氣候變暖,該地區冬季(12—2月)、春季(3—5月)、秋季(9—11月)溫度均有升高趨勢,以冬春季升溫趨勢最為明顯。在時間分布上表現為入冬推遲,冬季變短,入春提前,春季變長。年降水量略有增加,但年際、月際之間變幅較大,旱澇災害增多,強度增大,春、夏季降水較多。全年日照時數有減少趨勢,大霧日數增加。在氣候變暖的背景下,溫濕度等發生變化,麥田生態系統病蟲種群也隨之發生變化。暖冬氣候有利于農作物病蟲的越冬,增加了越冬基數[7]。春夏多陰雨的極端氣候對小麥病蟲害的發生、流行十分有利,對農作物的產量和品質構成嚴重威脅,氣候已成為決定每年糧食豐歉的主要原因。
小麥赤霉病是真菌引起的一種世界性病害,是典型的氣候型病害。20世紀七八十年代,小麥赤霉病主要發生在我國長江以南地區,之后逐漸向北部麥區擴展,在全國范圍內蔓延。隨著氣候、生產條件的變化,安徽地區小麥赤霉病的流行程度漸趨嚴重,大流行頻次明顯增加。根據淮南氣象資料,2010—2022年,赤霉病大流行年份中的4—5月份,陰雨多云天氣天數合計在35~53 d,2016年多達53 d。小麥抽穗、揚花、灌漿期遭遇連陰雨、寡照、悶熱天氣,有利于該病害的發生、發展。
小麥蚜蟲呈上升趨勢,苗期蚜蟲一般為輕發,穗期蚜蟲呈間隙暴發態勢。麥蚜的世代歷期、繁殖速率及生殖力與溫度密切相關,在適溫范圍內,麥蚜不同蟲期及世代歷期均隨溫度上升而縮短。例如,麥長管蚜日均溫15 ℃時,世代歷期約14 d;日均溫22 ℃時,世代歷期6~9 d。日產仔蚜量也隨氣溫而變化。麥長管蚜產仔期,日均溫12.2 ℃時,每頭成蚜日產仔蚜1~2頭,15 ℃時產仔蚜2~3頭,18 ℃時產仔蚜4頭,20 ℃時產仔蚜5~7頭。氣候變暖,有利于麥蚜的越冬、繁殖、種群形成和種群密度增加。小麥抽穗揚花后,田間蚜量激增,到灌漿期麥蚜種群達到最高峰,也是麥蚜危害最嚴重時期。
暖冬天氣會延長病菌的繁殖時間,增加菌源基數,導致病菌的繁殖、侵染率相比常年大量增加。自1993年以來,該地區連續出現暖冬天氣,其中1998和2006年冬季平均氣溫異常偏高2.5 ℃以上,十分有利于小麥紋枯病的發生。1998年紋枯病大發生,病株率30.0%~100.0%,平均75.0%,侵莖率30.0%~80.0%。2006年紋枯病偏重發生,前期病株率高,3月上旬調查,病株率20.0%~30.0%,高的為50.0%~60.0%,5月上旬調查,前期防效差的田塊侵莖率20.0%~28.0%,高的達60.0%。
3.2 栽培措施的影響
一是品種抗病性差。主栽品種煙農、皖麥等系列品種對赤霉病、紋枯病等總體抗性差。二是種植密度大。受稻茬麥騰茬晚、秸稈還田[8]和整地質量等影響,小麥播量往往偏高,群體偏大,田間通風透氣條件變差,田間濕度增大,有利于病蟲害的發生。三是偏施氮肥。隨著小麥單產的不斷提高,氮素施肥水平不斷增加,有機肥使用量相對減少,造成小麥生長過旺,抗病蟲害能力減弱。
3.3 主栽品種的影響
沿淮地區氣候的特殊性,時旱時澇,導致了品種應用上的不穩定性,同一品種年際間表現差異較大。1993—2005年稻茬麥的品種應用上,春性品種面積大,外省的品種面積大;2007年之后,在品種的應用上進行改進,大力減少春性品種,擴大半冬性品種;減少外省品種,應用本省品種;減少普通品種,擴大優質品種;全市半冬性品種擴大到80%以上,優質小麥的種植面積占70%左右。近年進一步優化生產布局,大力推廣產量高、品質優、抗性強、風險小、綜合性狀好的小麥品種,發揮品質增產、提質、減災的功能。目前抗小麥赤霉病、紋枯病可供利用的主栽品種少,在栽培措施的基礎上,需篩選推廣耐病品種。小麥白粉病、葉銹病總體偏輕發生,品種抗病性總體較好。
3.4 防治方法的影響
該地區1997年開始實施小麥“一噴三防”技術的推廣應用,出臺了規范的實施方案。在小麥抽穗期,使用高效低毒殺菌劑、殺蟲劑、植物生長調節劑和微肥等進行合理混配,達到一次施藥,綜合防治小麥病蟲害、預防干熱風等的技術措施[9],對小麥吸漿蟲成蟲、麥粘蟲等起到了很好的兼治作用,加之其他因素,吸漿蟲、粘蟲成為該地次要害蟲。
4 防治策略
通過對近30年淮南地區小麥主要病蟲發生危害情況的系統分析,摸清了小麥病蟲種群的演變特點:赤霉病上升為常發性重大流行病害;紋枯病、蚜蟲持續偏重發生;白粉病、銹病和麥蜘蛛等總體偏輕發生;吸漿蟲、粘蟲成為次要害蟲;全蝕病得到了有效控制。明確了小麥病蟲害的防控重點是赤霉病、紋枯病、白粉病、銹病、蚜蟲和麥蜘蛛,并提出防治策略[10-11]。
4.1 播種期藥劑拌種或種子包衣
小麥紋枯病持續偏重發生,推廣播種期藥劑拌種或種子包衣技術是控制該病的重要技術措施。同時,實施藥劑拌種對控制早期小麥白粉病、麥蚜等也有一定作用。
4.2 拔節初期病蟲害綜合防治
小麥拔節初期是藥劑防治紋枯病的關鍵時期,推廣小麥拔節初期主治紋枯病,兼治白粉病、麥蜘蛛等,是有效控制紋枯病、白粉病和麥蜘蛛等小麥拔節期病蟲害的主要技術措施。
4.3 抽穗揚花期病蟲害綜合防治
小麥抽穗揚花期多種病蟲混發,是赤霉病、穗蚜等病蟲害的高發期,成災頻率高,危害嚴重,是藥劑防治的關鍵期。推廣小麥抽穗揚花期主治赤霉病、蚜蟲,兼治白粉病、銹病等病蟲害的綜合防治技術,是控制小麥中后期病蟲害重要的技術措施。
綜上,本文基于監測數據及統計資料,分析了近30年淮南市小麥主要病蟲種群發生演變特點,以及病蟲種群演變的主要原因,提出了一些防治策略,為安徽沿淮地區小麥病蟲害綜合防治和小麥安全生產提供參考。
參考文獻
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(責編:何 艷)