山東省小麥赤霉病流行因素分析與生態防控策略

摘 要：小麥赤霉病作為一種重大農業病害，在山東省的小麥種植中造成了嚴重的影響，不僅損害了作物產量和質量，而且對農民的經濟收入構成了直接威脅。以山東省為研究對象，分析了小麥赤霉病的流行因素，探討了一系列有效的生態防控策略，為小麥赤霉病的有效防控提供科學指導，進而增加農民收入，促進農業可持續發展。

關鍵詞：小麥赤霉病；流行因素；生態防控；山東省

中圖分類號：S435.121.45 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）05–00-03

山東省作為我國的主要糧食生產區之一，其小麥產量對于國家糧食安全具有重要意義。然而，近年來，小麥赤霉病的頻繁發生嚴重威脅了小麥的產量和品質，進而影響了農民的經濟收入和地區農業的可持續發展[1]。鑒于小麥赤霉病對農業生產造成的嚴重影響，深入分析其發病及流行因素，并提出有效的生態防控策略，不僅是保障糧食安全的需要，也是促進農業持續發展的關鍵。

1 小麥赤霉病的研究進展

1.1 國內外研究現狀

（1）病原菌致病基因與抗性基因研究。在小麥赤霉病的研究中，國內外科學家們取得了顯著進展，特別是在赤霉病病原菌致病基因和小麥抗赤霉病基因的定位、克隆及其功能方面。這些研究成果為更深入地理解赤霉病的發病機理和抗病機制提供了關鍵信息。

（2）抗赤霉病小麥品種的培育。在培育抗赤霉病的小麥品種方面，我國已取得重要成果。例如，以揚麥158為代表的一系列抗赤霉病品種的培育和推廣，顯著減少了長江中下游地區的赤霉病危害。這些成就表明我國在小麥赤霉病的育種方面處于國際領先地位。

1.2 現有防治方法

目前，我國小麥赤霉病的主要防治方法是在初花期使用化學藥劑噴灑。這種方法可以在一定程度上降低赤霉病的發生，但也存在對環境和人體健康的潛在風險。為了應對赤霉病的暴發和流行，科學家們正在探討更加環保和有效的防控策略。這些策略包括分析赤霉病暴發的主要原因（如氣候變化、耕作制度變化、小麥品種抗性、病菌抗藥性等），并在此基礎上提出了持續綠色防控的對策建議。

2 山東省小麥赤霉病流行因素分析

2.1 環境因素：氣候對赤霉病的影響

在分析山東省小麥赤霉病流行的環境因素時，氣候顯得尤為重要。作為一種典型的溫濕氣候型重大流行性病害，小麥赤霉病的發生和發展受到氣候條件的直接影響。研究顯示，在高溫高濕的氣候條件下，特別是在小麥的抽穗揚花期，赤霉病的發生風險顯著增加。

例如，2012年，山東省小麥赤霉病的發病面積占種植面積的93.53%，該地區在4—5月份經歷的高溫和相對濕度≥70%的天數明顯多于往年，為赤霉病的大規模發生創造了理想條件。這些數據表明，氣候變化，特別是溫度和濕度的變化對赤霉病的發展具有直接且顯著的影響。

2.2 生物因素：病原菌特性及其與宿主的互作

在山東省小麥赤霉病的流行中，生物因素尤其是病原菌的特性及其與宿主植物的相互作用起到了關鍵作用。小麥赤霉病的主要病原體是禾谷鐮刀菌和亞洲鐮刀菌，以及在一些地區逐漸成為優勢菌的假禾谷鐮刀菌。這些鐮刀菌能夠侵染小麥的多個部位，導致小麥發生苗枯、莖基腐、稈腐和穗腐，其中穗腐對小麥產量和質量的影響最為顯著。穗腐的典型癥狀包括小穗產生水浸狀淺褐色斑點，隨后病菌擴展至整個小穗，最終導致小穗枯黃。在濕度較大的條件下，病斑處甚至會產生粉紅色膠狀霉層和密集的黑色小顆粒（子囊殼）。

病原菌與宿主植物的相互作用對赤霉病的發生和發展起到了決定性作用。鐮刀菌的生活史與小麥的生長周期緊密相關，特別是在小麥抽穗揚花期，當環境條件（如溫度、濕度）適宜時，病原菌可以迅速侵染并導致病害的暴發，病原菌產生的真菌毒素（如嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮）還會污染麥粒，并由此影響了小麥的食用和飼用價值。

值得注意的是，小麥品種間的抗病性差異對于赤霉病的流行也有重要影響。盡管某些品種如揚麥、寧麥等顯示出一定的抗病性，但大多數品種對赤霉病缺乏足夠的抗性。在菌量充足的條件下，這些易感品種在連續陰雨天氣期間極易發生赤霉病暴發。

2.3 農業管理因素：農業管理方式對病害發展的影響

農業管理方式對山東省小麥赤霉病的發展也有顯著影響。在考慮赤霉病的流行與防控時，必須關注農業實踐中的各種因素，如耕作制度、作物種植密度和土壤管理。近年來，一些農業管理措施，盡管可以提高土壤肥力和改善作物生長條件，卻間接加劇了赤霉病的發生風險。因此，必須使用科學的農業管理方式以減少小麥赤霉病的發生。

（1）秸稈還田是影響赤霉病流行的一個重要因素。秸稈還田主要是通過將作物殘余物還田，旨在提高土壤有機質含量和改善土壤結構。然而，秸稈還田也為赤霉病菌提供了豐富的營養來源，從而增加了田間赤霉病菌的數量。例如，2016年在山東省的研究發現，進行玉米秸稈還田的地塊中，小麥赤霉病的病穗率是未還田對照區的2.78倍。這說明秸稈還田導致赤霉病菌大量積累，增加了病害暴發的風險。

（2）耕作制度的變化也會對赤霉病的發展產生影響。隨著秸稈還田的普及，田間的赤霉病菌數量不斷增加，導致病害的發生模式出現新的變化。例如，在灌漿后遇到陰雨天氣時，赤霉病菌能夠在麥穗上快速生長，雖然不會造成減產，但收獲時難以去除感染的小麥籽粒，從而導致毒素污染超標問題。這表明農業管理措施對赤霉病的發生和發展具有直接影響，需要在赤霉病防控策略中予以重視。

3 生態防控的策略

3.1 病害監測與預警系統的建設

為有效控制山東省小麥赤霉病，建立綜合的病害監測與預警系統是關鍵[2]。害監測與預警系統主要使用衛星遙感和無人機技術進行大范圍作物監測，整合數據到地理信息系統（GIS）以分析赤霉病分布和傳播趨勢，從而將詳細的氣象數據、赤霉病歷史發生記錄和實時田間觀察加以結合，以精準預測病害發生趨勢。同時，發展基于人工智能的模型，結合機器學習算法，分析歷史和實時數據，提高預測的準確性。此外，構建有效的信息傳遞系統，如手機應用和短信服務，及時向農戶和相關管理部門提供預警信息和防控建議。建設這一系統的目標是通過技術整合和智能分析，提前識別病害風險，為小麥赤霉病的及時防控提供強有力的支撐。

3.2 生物防治方法

生物防治作為一種高效且環保的小麥赤霉病控制手段，主要是通過使用特定的微生物來抑制或消除赤霉病菌。

（1）應用拮抗微生物。特定的拮抗微生物，如巴斯德假單胞菌（Pseudomonas pasteuri）、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）和木霉（Trichoderma spp.）等，已被證明能有效抑制禾谷鐮刀菌的生長。這些微生物可以在小麥穗部形成保護層，阻止赤霉病菌的侵入。例如，枯草芽孢桿菌能夠產生抗生素，直接抑制病原菌，或通過競爭性排斥，限制病原菌的生長[3]。

（2）使用內生菌提高抗性。內生菌，如一些根際土壤中的真菌和細菌，能在小麥植株內部生長，增強植物的抗病性。例如，某些根際放線菌（Streptomyces spp.）能夠在小麥根部形成共生關系，提高植物對多種病害的抵抗力。

（3）RNA干擾技術。利用RNA干擾（RNAi）技術開發的生物源農藥，通過靶向赤霉病菌的關鍵基因，可以有效抑制病原菌的生長和毒素產生。例如，針對禾谷鐮刀菌的特定致病基因設計小干擾RNA（siRNA），可以降低病菌的侵染能力和毒素合成。

（4）生物防治劑的實際應用。生物防治劑通常以噴霧的形式施用于小麥植株。例如，根據一項研究，枯草芽孢桿菌的田間應用能夠顯著降低赤霉病的發病率，提高小麥產量。在小麥抽穗期進行生物防治劑的噴灑，可以在關鍵時期為作物提供保護。

3.3 農藝管理措施

（1）調整種植密度。適當降低小麥的種植密度，以增加植株間的空氣流通和陽光照射。例如，一項研究顯示，將小麥種植行距增加到30 cm，有助于減少葉面濕度，降低病原菌生存和傳播的可能，可以有效降低赤霉病的發生率。此外，實施作物輪作，特別是與非寄主作物如豆類或蔬菜輪作，可以減少土壤中病原菌的數量，從而降低下一季小麥作物的感染風險。

（2）秸稈還田。在秸稈還田時采取科學方法，避免秸稈粗放處理導致的病原菌積累。例如，將秸稈粉碎后混合土壤進行深埋，可以加速秸稈的分解，減少赤霉病菌的繁殖空間。研究表明，將秸稈深埋至20 cm以下，可以顯著減少次年赤霉病的發生。

（3）激發式秸稈還田技術。在適宜地區可采用激發式秸稈還田，即將秸稈與無機氮肥或有機氮肥配合使用，并進行深埋。這種處理不僅加速了秸稈的腐熟，還增加了土壤的有機質和微生物活性。研究顯示，激發式還田可顯著提升土壤肥力，進而提高作物產量和抗病能力。

通過上述這些具體的農藝管理措施，可以有效減少小麥赤霉病的發生，同時提高土壤質量和作物生產力，實現可持續的農業發展。

3.4 化學防治的合理使用

（1）掌握正確的噴藥時機。最佳噴藥時機是在小麥抽穗期至揚花期，這一時期小麥對赤霉病最敏感。通常，這一階段發生在春季的晚期，具體時間取決于當地的氣候條件。在小麥開始抽穗時開始監測，一旦發現赤霉病的跡象或預測到有利于病害發展的氣候條件時，應立即進行噴藥。

（2）選擇合適的藥劑。建議使用已被廣泛認為有效的藥劑，如氰烯菌酯、戊唑醇和多菌靈。氰烯菌酯作用于病原菌的細胞膜，能阻止其生長；戊唑醇能抑制病原菌的細胞分裂；而多菌靈則作為廣譜殺菌劑，抑制病菌的生長。

（3）劑量控制。對于氰烯菌酯，通常推薦的使用劑量為0.6～0.8 L/hm2。戊唑醇的推薦劑量為0.3～0.5 L/hm2，

而多菌靈則建議使用1.0～1.5 L/hm2。通過使用合適的劑量，可以有效控制赤霉病，同時減少對環境的負面影響。

（4）耐水性藥劑的應用。在選擇藥劑時，應考慮當地的降雨情況和藥劑的耐水性能。在多雨的地區，選擇耐水性較強的藥劑尤為重要。例如，氰烯菌酯和多菌靈具有較好的耐雨性，能夠在潮濕條件下保持有效[4]。

通過綜合考慮這些因素，并結合當地的氣候條件和病害發展情況，可以有效地運用化學藥劑進行赤霉病的防控。重要的是，要確保按照推薦劑量和時機使用藥劑，以最大限度地減少對環境和人類健康的影響。

4 案例研究與數據分析

4.1 山東沂水小麥赤霉病流行分析

山東省沂水縣遭受了嚴重的小麥赤霉病暴發，是近年來該地區所面臨的最為嚴峻的農業災害之一。山東省沂水縣的小麥赤霉病發病面積高達25.27萬hm2，占全市小麥種植面積的68.8%。由于病情發展迅速，損失極為嚴重，其中病穗率在不同地區波動很大，一般情況下介于45%～60%，而在某些特別嚴重的地塊，這一比例甚至超過了80%。受赤霉病影響的小麥，其千粒重平均下降了25.9%，對農民的收入和地區的糧食安全造成了重大的影響。

這次赤霉病的大規模暴發主要受到兩大因素的影響。第一，菌源的充足是導致病害流行的關鍵因素。當地小麥和玉米的輪作面積達到14.67萬hm2，這為赤霉病菌提供了廣泛的宿主和生存環境。小麥收獲后套種玉米的做法使得赤霉病菌能夠在玉米上繼續生存和繁殖，一旦遇到適宜的條件，就可能導致病害的大規模暴發。

第二，氣候條件也在這次赤霉病暴發中發揮了關鍵作用。沂水縣的氣候條件非常適合赤霉病菌的繁殖和侵染。5月份的平均氣溫為18.2 ℃，正好處于赤霉病發生的適宜溫度范圍內。此外，從4月下旬開始的20 d內，該地區經歷了10 d的降雨，造成了高濕度的環境，為赤霉病菌的傳播和侵染創造了理想的條件。

4.2 防治措施

在沂水縣小麥赤霉病的大規模暴發后，當地采取了一系列綜合防治措施，以有效控制病害的發展和減少損失。

（1）農業防治措施。在農業管理方面，實施秋后深耕滅茬的策略，有助于破壞赤霉病菌的生存環境。對田間的玉米秸樁和麥田周圍的玉米秸殘體進行了徹底清理，減少了菌源的積累。鼓勵農戶選擇抗病性較強的小麥品種，如魯麥21、泰山021、臨沂15等，這些品種的抗赤霉病能力較強，能夠有效降低赤霉病的發生率。

（2）化學防治措施。藥劑的噴灑是控制赤霉病的關鍵手段。噴藥時，需要注意藥劑的正確使用和適宜的時間選擇。第一次噴藥通常在揚花初期進行，隨后每隔5～7 d進行1次補噴。在連續的陰雨天氣中，應抓住雨停間隙進行噴藥，以確保藥效。在微雨情況下繼續噴藥時，應適當增加藥液濃度（提高10%），并加入3%的洗衣粉以增強藥劑的附著力和藥效的持久性。推薦使用的藥劑包括30%復方多菌靈膠懸劑75～100 g、50%多菌靈可濕性粉劑100 g和70%甲基托布津可濕性粉劑100 g[5]。

通過這些綜合防治措施，沂水縣的赤霉病暴發后的防治取得了顯著效果。這一案例強調了農業管理和化學防治在赤霉病控制中的重要性，尤其是在氣候條件有利于病害發展的情況下。有效的防治策略不僅能夠控制病害的發展，還可以顯著減少經濟損失，保障糧食安全。

5 結束語

通過分析和研究，揭示了山東省小麥赤霉病流行的主要因素，提出了一系列生態防控策略。結果表明，

通過科學的田間管理、合理的農業實踐以及生態友好的防治方法，可以有效地控制小麥赤霉病的發生和蔓延。因此，在未來的小麥種植過程中，農戶和管理人員應當依據小麥赤霉病的特性和流行規律，采用綜合防治策略，包括合理的輪作、選擇抗病品種、及時施用生物防治劑等。這不僅能夠確保小麥作物的健康生長，保障糧食安全，也有助于提升農民的經濟收益，推動山東省乃至全國的農業可持續發展。

參考文獻

[1] 周佳.稻麥輪作區小麥赤霉病流行因素分析[D].楊凌：西北農林科技大學，2023.

[2] 吳偉.新源縣小麥赤霉病的發生特點與流行因素分析[J].現代農業科技，2013（6）：140-141.

[3] 程順和，張勇，張伯橋，等.控制小麥赤霉病流行的主要因素分析[J].江蘇農業學報，2003（1）：55-58.

[4] 黃龍兵，吳龍飛，吳蓮，等.氰烯菌酯對小麥赤霉病防治效果分析[J].中國農業文摘-農業工程，2023，35（6）：93-96.

[5] 董文獻，孔淑蘭.山東曲阜市小麥種植技術與赤霉病防控措施[J].農業工程技術，2023，43（31）：63-65.

作者簡介：李東水（1977—），男，山東濱州人，中級農藝師，研究方向為農業。