油菜根腫病綠色防控技術(shù)

鄧 越,余垚穎,張 蕾,游 超,黃小琴,張重梅,楊瀟湘,周西全,胡孜進(jìn),劉 勇*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,成都 610066;2.四川省農(nóng)業(yè)氣象中心,成都 610072)

四川省油菜總產(chǎn)位居全國(guó)第1,油菜不僅是四川重要的油料作物,更是“天府菜油”的重要原料來(lái)源。油菜根腫病由蕓薹根腫菌(PlasmodiophorabrassicaeWoron.)侵染引起,近年來(lái),由于氣候條件變化和耕作制度的改變,根腫病已經(jīng)成為四川省油菜生產(chǎn)上的主要病害之一,并在全省稻油輪作區(qū)迅速蔓延、暴發(fā)成災(zāi),幾乎覆蓋全省油菜主產(chǎn)區(qū)。目前,根腫病發(fā)病率為10%～30%,嚴(yán)重時(shí)達(dá)100%、減產(chǎn)100kg/667m2以上。目前,油菜根腫病已成為制約全省油菜擴(kuò)面增產(chǎn)的主要生物災(zāi)害,嚴(yán)重威脅油菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和食用油安全。

適宜的氣候和土壤條件是誘發(fā)根腫病大規(guī)模發(fā)生的主要環(huán)境因素。結(jié)合以往的氣象數(shù)據(jù)以及全省根腫病發(fā)生趨勢(shì)聯(lián)合分析,2023年油菜播栽期內(nèi)(9月21～11月10日)呈現(xiàn)明顯有利于油菜根腫病侵染的氣候特征,進(jìn)而導(dǎo)致目前全省油菜主要產(chǎn)區(qū)油菜幼苗、特別是育苗移栽區(qū)的油菜幼苗根腫病感染風(fēng)險(xiǎn)加重。根據(jù)氣象數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì),筆者分析在后期預(yù)計(jì)出現(xiàn)的氣溫偏高和雨水偏多氣候,可能會(huì)進(jìn)一步加重根腫病的發(fā)生和為害。因此,在部分嚴(yán)重發(fā)生區(qū)域,急需進(jìn)行油菜根腫病早期預(yù)防和發(fā)病初期的及早干預(yù),降低油菜根腫病危害和后期的產(chǎn)量損失。關(guān)于如何做好四川省油菜種植區(qū)油菜根腫病的早期預(yù)防和相關(guān)干預(yù)措施,擬從以下幾個(gè)方面進(jìn)行綜合闡述。

1 油菜播栽期(9月21～11月10日)呈現(xiàn)明顯有利于根腫病侵染的氣候特征

1.1 氣溫變化平穩(wěn)、溫度水平偏高、熱量條件充足

油菜播栽期內(nèi)盆地大部農(nóng)區(qū)的日平均氣溫多維持在15℃以上波動(dòng),氣溫下降趨勢(shì)較為平緩。期間,盆地區(qū)的平均氣溫為16～20℃,與常年同期相比,大部農(nóng)區(qū)較常年偏高1℃左右。

1.2 晴好天氣多、日照時(shí)數(shù)偏多明顯

油菜播栽期內(nèi),盆地區(qū)出現(xiàn)無(wú)雨日數(shù),除了盆西沿山、盆東北、盆南農(nóng)區(qū)少于30d外,其余大部農(nóng)區(qū)在32～36d,比常年偏多5～10d。

1.3 秋雨出現(xiàn)時(shí)間早,強(qiáng)度偏弱但持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)

2023年四川省華西秋雨于8月21日開(kāi)始,始期較常年偏早16d。油菜播栽期內(nèi),盆地區(qū)主要在9月下旬至10月上旬形成較為突出的持續(xù)陰雨,達(dá)到秋綿雨氣象標(biāo)準(zhǔn)。與常年相比,盆地東北大部、盆中部分地方、盆南部分地方正常偏多2成以上。

1.4 今冬明春(2023 年 12 月至 2024 年 2 月)氣候趨勢(shì)

預(yù)計(jì)四川省平均氣溫較常年和去年同期偏高,前冬偏暖,后冬平均氣溫接近常年。平均降水量接近常年同期,但較去年同期偏多。

2 高度重視油菜根腫病識(shí)別,及早進(jìn)行根腫病預(yù)防與防控

從目前全省油菜播栽期內(nèi)(9月21～11月10日)的氣候特征看,呈現(xiàn)明顯的溫度偏高、雨水持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),這種高溫高濕特征,更加有利于油菜苗期根腫病的侵染和危害。特別是后期預(yù)計(jì)出現(xiàn)的氣溫偏高和雨水偏多氣候,更會(huì)加重根腫病的擴(kuò)展和蔓延。從目前調(diào)查的數(shù)據(jù)看,很多油菜主產(chǎn)區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)明顯的根腫病苗期嚴(yán)重危害特征,甚至在基質(zhì)育苗區(qū)也出現(xiàn)50%以上植株被根腫病侵染和危害的現(xiàn)狀,為此,提出以下油菜根腫病綠色防治技術(shù),希望通過(guò)根腫病早期預(yù)防和發(fā)病初期的及早干預(yù),降低油菜根腫病危害和產(chǎn)量損失。

2.1 油菜根腫病癥狀識(shí)別和適宜發(fā)病條件

油菜根腫病菌除了能夠侵染油菜之外,還能侵染白菜、蘿卜等所有十字花科作物。根腫病菌主要侵染危害油菜地下根系組織,病菌首先通過(guò)根毛侵染進(jìn)入寄主根部組織,隨后進(jìn)一步侵染并進(jìn)入皮層組織,病菌通過(guò)吸收寄主營(yíng)養(yǎng)并在寄主根系組織中進(jìn)行大量擴(kuò)繁。受害植株初期無(wú)法通過(guò)肉眼判斷和識(shí)別根腫病危害,病菌只有在根毛組織內(nèi)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)育后,根部組織明顯膨大形成瘤狀,并導(dǎo)致根系生長(zhǎng)和土壤養(yǎng)分吸收能力受損時(shí),才能通過(guò)腫大的根系確定為油菜根腫病,俗稱“植物癌癥”。根腫病嚴(yán)重危害時(shí)在油菜苗期即可導(dǎo)致幼苗枯死。通常,油菜植株在受害初期地上部分沒(méi)有明顯的受害癥狀,只有當(dāng)根部組織受害嚴(yán)重并膨大到一定程度,影響到植株水分吸收和傳導(dǎo)時(shí),地上部才開(kāi)始表現(xiàn)出缺水萎蔫狀態(tài),剛開(kāi)始時(shí)基部葉片在中午時(shí)萎蔫,早晚可恢復(fù)。嚴(yán)重時(shí),植株萎焉葉片早晚無(wú)法恢復(fù)正常后,葉片發(fā)黃、植株枯萎直至全株死亡。

正常情況下,根腫病受害植株無(wú)法在早期采用外觀識(shí)別和形態(tài)鑒定等方式來(lái)直接判斷植株是否受到根腫病危害,只有在根腫病菌侵染受害油菜植株根毛、在內(nèi)部不斷增生并達(dá)到一定數(shù)量后,受害植株地下部根系開(kāi)始表現(xiàn)出腫大或呈現(xiàn)顆粒狀根系組織時(shí),人們才可以根據(jù)拔出的根系上的腫大癥狀上來(lái)判別出是油菜根腫病。隨著根腫菌的不斷侵染和發(fā)育,植株地下根系發(fā)病部位不斷腫大,當(dāng)患病植株根系無(wú)法正常吸收土壤中的水分和養(yǎng)分時(shí),植株地上部組織才出現(xiàn)明顯的“晴天中午葉片萎蔫、早晚葉片恢復(fù)正常”的早期枯萎現(xiàn)象,只有當(dāng)這種癥狀出現(xiàn)后才能直觀的從地上部判別出植株被根腫病侵染和危害。然而,當(dāng)植株出現(xiàn)這種枯萎現(xiàn)象時(shí),傳統(tǒng)的化學(xué)防控措施基本上已經(jīng)無(wú)法消除已經(jīng)形成的根腫。

自然條件下,根腫病菌主要以休眠孢子形態(tài)依附在土壤和土壤中殘留的病殘?bào)w以及油菜種子表面渡過(guò)不良環(huán)境。根腫病休眠孢子的抗逆性極強(qiáng),可在土壤中存活10～20年。因此,土壤帶菌是根腫病難以防治的主要原因,在發(fā)生過(guò)根腫病危害的土壤上繼續(xù)種植十字花科作物,都將面臨根腫病的大流行風(fēng)險(xiǎn)。多年十字花科作物連作尤其會(huì)加劇土壤帶菌,使得根腫病持續(xù)加重。即便是多年不再種植十字花科作物,一旦復(fù)種十字花科作物仍可引發(fā)嚴(yán)重的流行。此外,根腫病菌的休眠孢子還會(huì)借助雨水、病殘株、灌溉水、害蟲(chóng)及農(nóng)事操作等進(jìn)行傳播,一旦環(huán)境條件適宜,病原菌在感應(yīng)到寄主植物的根分泌信號(hào)物質(zhì)時(shí),根腫病菌的休眠孢子便可萌發(fā)產(chǎn)生游動(dòng)孢子并進(jìn)一步侵染寄主。

土壤環(huán)境條件直接影響根腫菌的發(fā)育過(guò)程,溫度、濕度、土壤pH、土壤營(yíng)養(yǎng)元素以及微生物均能顯著影響根腫菌休眠孢子的萌發(fā)和侵染。根腫菌休眠孢子在9～30℃溫度條件下均可正常萌發(fā)和發(fā)育,以18～25℃最適宜侵染。尤其以酸性(適宜pH 6.2)和高濕土壤更有利于根腫病發(fā)生,只有在土壤含水量低于45%、土壤達(dá)到pH 7.2以上時(shí)病菌減少危害。土壤相對(duì)濕度在50%～98%時(shí)有利于根腫病的發(fā)展,如果根腫菌侵染早期的土壤濕度過(guò)低,根腫病癥狀也會(huì)減輕。酸性土壤會(huì)促進(jìn)根腫菌休眠孢子萌發(fā)和后續(xù)侵染,而堿性土壤則會(huì)抑制病菌休眠孢子萌發(fā)和后續(xù)的根毛侵染進(jìn)程。人們還發(fā)現(xiàn)土壤鈣、硼等元素能起到抑制根腫病擴(kuò)展的作用,低洼田或水田改旱田或氧化鈣(CaO)不足時(shí)根腫病發(fā)病加重。因此,傳統(tǒng)的稻油水-旱輪作模式雖然有利于降低其幾乎所有它病蟲(chóng)害的危害,但對(duì)于根腫病來(lái)說(shuō)則反而是有利的,因?yàn)楦[病菌休眠孢子能夠借助水流和農(nóng)事操作迅速向周邊擴(kuò)散,而且上季水田所創(chuàng)造的高濕環(huán)境更加有利于根腫菌休眠孢子的萌發(fā)和侵染。四川省2023年的氣候特征表明,大部分油菜產(chǎn)區(qū)都適合根腫病的生長(zhǎng)和危害,特別是高濕、溫和的氣候和土壤環(huán)境條件尤其適合根腫病菌的苗期侵染和危害,因此油菜根腫病存在高發(fā)和大流行風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 油菜根腫病早期防控策略

由于根腫病特殊的發(fā)育條件和侵染特性,一旦病害發(fā)生很難有效的進(jìn)行防控。因此,根腫病防治應(yīng)該堅(jiān)持以預(yù)防為主,藥劑防治為輔的原則,防治的關(guān)鍵時(shí)期為播種期和苗期。此外,為了實(shí)現(xiàn)根腫病的綠色防控,降低化學(xué)農(nóng)藥的使用頻次和劑量,根腫病防治還必須注意選擇適宜的防治藥劑、把握最佳施藥方式和防治時(shí)期,通過(guò)種子處理和苗床土壤處理等早期干預(yù)方式積極進(jìn)行預(yù)防,結(jié)合推遲油菜播種期和合理的輪作方式來(lái)進(jìn)行根腫病防治。針對(duì)不同的栽培模式以及不同時(shí)期,提出以下幾種綠色防控措施。

2.2.1 種子處理 通過(guò)種子包衣可有效消除種子表面攜帶的病原菌,進(jìn)而阻止病菌對(duì)根毛的侵染,幫助油菜幼苗度過(guò)早期的侵染風(fēng)險(xiǎn)。在油菜播種前可以采用1～2倍氰霜唑稀釋液處理種子后晾干播種。也可采用四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所專利配方藥劑研制的油菜種子包衣劑GZ一號(hào)進(jìn)行種子包衣后播種。

2.2.2 育苗移栽區(qū)油菜根腫病苗期防治 推遲油菜播種期:根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠筒朔N植制度,在不影響油菜產(chǎn)量的前提下,適當(dāng)推遲7～10d進(jìn)行播種。通過(guò)避開(kāi)侵染高溫方式減輕根腫病發(fā)生和為害。

苗床地消毒處理:在油菜育苗移栽種植區(qū)域,無(wú)菌苗床地的選擇是防控的主要環(huán)節(jié)。在根腫病發(fā)生區(qū)域,建議選擇前期沒(méi)有種植過(guò)十字花科作物的沙地作為苗床地,以此減輕根腫病的發(fā)生和危害;如若必須在油菜根腫病常發(fā)區(qū)育苗時(shí),建議提前在苗床地撒施少量石灰后進(jìn)行翻耕,這樣能有效提升苗床地土壤pH,同時(shí)播種前可以采用1500～2000倍氰霜唑澆透苗床地、或采用2000倍氟啶胺澆透苗床、蓋膜七天后再進(jìn)行播種。

基質(zhì)育苗減少根部侵染:必須在根腫病重發(fā)病區(qū)域育苗時(shí),可以將3～5cm蚯蚓糞撒施在苗床地上,然后直接撒播。出苗后2葉期,用氰霜唑2000倍液或1×107CFU/mL芽孢桿菌稀釋液淋澆1～2次苗床基質(zhì),提高油菜長(zhǎng)勢(shì)和抗性。

毯狀育苗機(jī)械化移栽:在育苗托盤中裝入有機(jī)土育苗,采用無(wú)菌土育苗和錯(cuò)開(kāi)根腫病侵染高峰時(shí)期的方式,實(shí)現(xiàn)降低根腫病危害。

油菜苗帶藥移栽:根腫病重發(fā)區(qū)或育苗移栽時(shí)發(fā)現(xiàn)油菜根部有根腫病危害植株時(shí),可采用1500倍氰霜唑稀釋液進(jìn)行苗床地灌根后再起苗移栽,保護(hù)和減少根腫病移栽后病菌的進(jìn)一步侵染和擴(kuò)展。針對(duì)毯狀育苗,可在移栽前用氰霜唑1500倍液淋澆育苗盤后,再上機(jī)進(jìn)行移栽。

2.2.3 直播田塊油菜根腫病的早期預(yù)防 在傳統(tǒng)育苗移栽區(qū)域,可以采用直播方式取代傳統(tǒng)的育苗移栽方式,并采用“種子包衣處理+推遲播期”進(jìn)行直播,通過(guò)避開(kāi)播種時(shí)高溫來(lái)減少苗期根腫病的直接侵染。

推遲播種:根據(jù)當(dāng)?shù)氐母髦贫?在不影響油菜產(chǎn)量的前提下,直播區(qū)推遲10～15d后進(jìn)行人工撒播或機(jī)器直播。

種子包衣與機(jī)械化遲直播:在油菜機(jī)械化適播區(qū),按照比當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)播種時(shí)間推遲10～15d方式直接采用機(jī)器直播,播種后采用50%乙草胺80～100mL/667m2方式噴施乙草胺等封閉型除草劑,降低后期油菜田雜草。

2.3 油菜生長(zhǎng)期根腫病防治措施

早期患病植株誘發(fā)新根:油菜根腫病發(fā)生并已表現(xiàn)明顯癥狀時(shí),再施用化學(xué)藥劑很難有很好的防治效果。因此,及時(shí)關(guān)注油菜植株的生長(zhǎng)狀態(tài),并在油菜植株剛開(kāi)始出現(xiàn)萎蔫癥狀時(shí),及時(shí)采用植物生根劑+葉面肥噴施植株,誘發(fā)患病植株生長(zhǎng)新根,恢復(fù)和保障植株根系能夠正常吸收土壤中的水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),實(shí)現(xiàn)根腫病的綠色防控和患病植株的功能修復(fù)。

2.4 稻油輪作區(qū)油菜根腫病防治措施

土壤調(diào)理:土壤pH值及鈣離子濃度是影響根腫病發(fā)生的關(guān)鍵因素之一。通過(guò)改善土壤理化性質(zhì),提升土壤微生物活性可有效抑制根腫病的發(fā)生。針對(duì)稻-油輪作模式,在水稻生長(zhǎng)季節(jié),水稻移栽7～15d后,按照50kg/667m2用量施用四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所專利配方研制的土壤調(diào)理劑SC-1,不僅促進(jìn)前茬作物生長(zhǎng),同時(shí)可以緩慢調(diào)節(jié)土壤pH值和土壤鈣離子濃度、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤理化性狀,從而達(dá)到降低病害發(fā)生的目的,起到一季施用、一個(gè)產(chǎn)品兩季作物受益的增產(chǎn)增收效果。

田間管理:前茬水稻作物后土壤濕度大,有利于根腫病的發(fā)生。建議在油菜播種前進(jìn)行1～2次深耕、翻地、曬田,開(kāi)好田塊的中溝、邊溝和腰溝,增加開(kāi)溝深度,降低田塊濕度。

合理輪作:通過(guò)十字花科作物與小麥等麥類作物輪作,可以降低根腫病危害,這種輪作方式一定要在禾本科麥類作物種植期間及時(shí)防除十字花科雜草。

3 結(jié)束語(yǔ)

油菜根腫病是油菜的重要土傳病害,病原菌-蕓薹根腫菌為專性寄生的原生生物,根腫菌的整個(gè)生活史均在地下土壤中完成。因其復(fù)雜的侵染習(xí)性以及極強(qiáng)的抗逆能力,采用傳統(tǒng)的化學(xué)防控措施很難控制油菜根腫病的發(fā)生和危害。通過(guò)系統(tǒng)闡述根腫菌的侵染特征、根腫病癥狀早期識(shí)別和根腫病發(fā)生的適宜氣候環(huán)境和土壤條件,提出預(yù)防為主、藥劑為輔并結(jié)合田間管理的油菜根腫病綠色防控措施,并針對(duì)全省不同的油菜栽培模式分別提出了系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)、化學(xué)和生物防控措施。當(dāng)前,隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,油菜根腫病抗病育種工作方面也取得了非常大的成果,未來(lái)油菜根腫病的綠色防控工作將基于根腫病小種分布和區(qū)域發(fā)生特征,選育合適的抗病品種,通過(guò)大田管理、物理防治、遺傳防治與生物防治等多種技術(shù)的合理搭配與運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)油菜根腫病的長(zhǎng)期有效防控。