小麥?zhǔn)且环N比較常見的糧食作物,是我國(guó)三大經(jīng)濟(jì)作物之一,在小麥生產(chǎn)過程中,小麥赤霉病是小麥種植中最常見的病害。該病發(fā)生規(guī)律復(fù)雜,嚴(yán)重影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。為了減少小麥種植過程中赤霉病的發(fā)生幾率,提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì),本文作者根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)際,探究了小麥赤霉病的發(fā)病規(guī)律,分析歸納了其主要的影響因素,并提出了相應(yīng)的防治措施,對(duì)預(yù)防該病的發(fā)生和提高小麥的產(chǎn)量將具有重要意義。
一、小麥赤霉病
小麥赤霉病又稱爛穗病、麥秸枯、紅麥頭、紅頭瘴等,是由各種鐮刀菌侵染所引起的發(fā)生在小麥上的病害,導(dǎo)致小麥赤霉病發(fā)生的鐮刀菌包括禾谷鐮孢、燕麥鐮孢、串珠鐮孢、黃色鐮孢和稅頂鐮孢等,其中禾谷鐮刀菌為優(yōu)勢(shì)種,其大型分生孢子呈鐮刀形,具隔膜3-7個(gè),頂部鈍圓,基部足細(xì)胞明顯,單孢無色,聚集在一起呈粉紅色,具有粘性。該病在我國(guó)南方的冬小麥地區(qū),如長(zhǎng)江中下游、川滇及華南地區(qū)等地流行,東北三江平原春麥區(qū)在多雨年份也可流行成災(zāi)。
二、小麥赤霉病癥狀
導(dǎo)致小麥赤霉病發(fā)生的病原菌可在玉米秸稈和土壤表面的病害組織上越冬,并在春季溫濕度適宜時(shí)產(chǎn)生子囊孢子。子囊孢子成熟后,通過氣流傳播到小麥穗部,在適宜的條件下,可引起侵染,導(dǎo)致苗腐、莖基腐、稈腐和穗腐,以穗腐危害最大。當(dāng)濕度較高時(shí),病區(qū)可見粉紅色霉層。其中:苗腐是由種子中的菌源或土壤病害引起的感染。病株的芽變成褐色,然后根冠腐爛。莖基腐是從出苗到成熟期都可能發(fā)生,小麥植株基部組織褐腐病發(fā)生后受損,導(dǎo)致整株死亡。稈腐主要發(fā)生在穗下第一、二節(jié),初在葉鞘上出現(xiàn)水漬狀褪綠斑,后擴(kuò)展為淡褐色至紅褐色不規(guī)則形斑或向莖內(nèi)擴(kuò)展。當(dāng)病情嚴(yán)重時(shí),不抽穗或出黃色枯萎的穗。穗腐是在小麥開花后,最初在穎片上產(chǎn)生浸水后的淺褐色斑點(diǎn),擴(kuò)大到整個(gè)小穗后,小穗枯黃。當(dāng)濕度較高時(shí),斑點(diǎn)產(chǎn)生粉紅色凝膠狀的霉菌層,后期在斑點(diǎn)上產(chǎn)生致密的黑色小顆粒。用手觸摸,有凸起感覺,籽粒干癟并伴有白色至粉紅色霉層。
三、小麥赤霉病的發(fā)病特點(diǎn)
小麥赤霉病發(fā)病和流行具有暴發(fā)性和間歇性的特點(diǎn)。其發(fā)病的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、發(fā)病期較長(zhǎng)
小麥赤霉病可發(fā)生在小麥的苗期至穗期,但主要危害期集中在抽穗期和開花期。在抽穗期和開花期,若遇到高溫高濕天氣條件,將有利于病害流行。
2、對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)影響大
小麥赤霉病的發(fā)生會(huì)嚴(yán)重影響小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。受害小麥的穗部會(huì)出現(xiàn)病變和霉層,導(dǎo)致結(jié)實(shí)率下降、千粒重減輕、品質(zhì)變差。同時(shí),病粒中所含的毒素還會(huì)對(duì)人畜健康造成威脅。
3、病原復(fù)雜且危害嚴(yán)重
小麥赤霉病是一種毀滅性的病害,小麥赤霉病對(duì)小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)具有顯著的影響:減少著花率和成穗率:赤霉病會(huì)導(dǎo)致小麥的著花率下降,進(jìn)而使成穗率降低,影響小麥的整體產(chǎn)量。降低千粒重:赤霉病會(huì)造成小麥枯白穗,從而降低千粒重。減產(chǎn)幅度大:在赤霉病大流行年份,小麥的產(chǎn)量可減少30%~60%;即使在中等流行年份,也可導(dǎo)致小麥減產(chǎn)5%~15%。嚴(yán)重時(shí)甚至可能造成絕收,對(duì)小麥生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。赤霉病還會(huì)導(dǎo)致小麥品質(zhì)降低,表現(xiàn)為小麥籽粒干癟,出粉率降低,以及面筋結(jié)構(gòu)被破壞等。這些變化不僅影響小麥的食用價(jià)值,也影響其加工品質(zhì)。由于病粒中所含毒素的抑制作用,影響小麥的品質(zhì)和食用安全。人和動(dòng)物食用病麥后可引起急性中毒。
四、影響小麥赤霉病發(fā)生的因素
小麥赤霉病的發(fā)生受氣候條件、耕作方式、品種抗性、菌源數(shù)量、栽培管理等諸多因素的影響。具體表現(xiàn)為:
1、氣候條件
小麥赤霉病的發(fā)生與氣候條件密切相關(guān),是影響小麥赤霉病發(fā)生的重要因素之一。如果小麥抽穗期和開花期連續(xù)3天以上有一定的降雨,就可能引起赤霉病大流行。在小麥抽穗期和開花期,如果溫度高、濕度大,對(duì)小麥赤霉病的發(fā)生極為有利。尤其是氣溫在15℃以上,達(dá)到25℃的適宜溫度時(shí),發(fā)病的概率就會(huì)明顯增加。在25℃這種適宜溫度和超過36小時(shí)的飽和濕度條件下,病害的潛伏期只用2天,而如果溫度低于或高于這個(gè)溫度,或濕度不足,潛伏期將延長(zhǎng)。同樣,持續(xù)陰雨天氣有利于病原真菌的繁殖和傳播,從而增加小麥赤霉病的發(fā)生。
2、耕作方式
耕作方式對(duì)小麥赤霉病的發(fā)生也有一定的影響。近年來,秸稈還田、稻麥輪作等栽培方式的推廣普及,為禾谷螟的生存和繁殖提供了不利條件,減少了其發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。在連作麥田中,病原真菌在土壤中積累較多,增加了小麥赤霉病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。在輪作麥田中,由于作物種類的變化,土壤中病原真菌數(shù)量相對(duì)較少,有利于降低小麥赤霉病的發(fā)生。
3、品種抗性
品種抗性對(duì)小麥赤霉病的影響是顯著的。不同小麥品種對(duì)赤霉病的抗性存在差異,主要表現(xiàn)為對(duì)赤霉病的抗性和蔓延。因此小麥抗赤霉病有兩種機(jī)制:抗膨脹和抗入侵。抗膨脹主要表現(xiàn)為侵染后病原菌在病穗上傳播的速度和數(shù)量,是小麥品種對(duì)赤霉病抗性的一種重要表現(xiàn)。抗侵入性一般與穗部的表面結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)有關(guān),可以防止病菌的侵入。通過種植抗病品種,可以有效地減少該病的發(fā)生和流行。此外,小麥抗赤霉病還表現(xiàn)為對(duì)毒素DON的抗性以及耐病性等多種類型。這些抗性類型使小麥在受到赤霉病菌侵染時(shí),減少毒素的產(chǎn)生和積累,降低病害的發(fā)生率,從而減少病害的危害。
4、菌源數(shù)量
越冬菌源數(shù)量也是影響小麥赤霉病流行的重要因素之一。菌源數(shù)量與小麥赤霉病的流行有很大關(guān)系。在相同的環(huán)境條件下,菌源攜帶率越高,小麥赤霉病的發(fā)病率往往越高,發(fā)病情況也越嚴(yán)重。小麥真菌越冬期產(chǎn)生的菌斑數(shù)量較多,直接導(dǎo)致翌年菌源大量繁殖。這些子囊孢子殼在春季釋放子囊孢子,為小麥赤霉病菌在穗期侵染小麥提供了必要的菌源條件。如果子囊孢子釋放時(shí)間與小麥的易感生育期相吻合,將對(duì)小麥赤霉病的發(fā)生產(chǎn)生很大影響。田間菌源數(shù)量的增加會(huì)加大小麥赤霉病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。菌源數(shù)量的增加也會(huì)導(dǎo)致赤霉病的多種癥狀同時(shí)發(fā)生。過去麥田里只能看到穗腐病,現(xiàn)在也常見莖基腐病、稈腐病等癥狀。菌源數(shù)量的增加也會(huì)導(dǎo)致小麥的早衰,即小麥剛抽穗時(shí),在穗部可以看到粉紅色的霉菌。因此,在小麥赤霉病的防治中,控制菌量是一項(xiàng)重要措施。通過適時(shí)播種、合理施肥、科學(xué)灌溉等合理的農(nóng)業(yè)管理措施,可以減少田間菌源數(shù)量,從而降低小麥赤霉病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),對(duì)病害嚴(yán)重的地塊,也可采用化學(xué)防治的方法控制病害的傳播。
5、栽培管理
栽培管理措施對(duì)小麥赤霉病的發(fā)生也有重要影響。如地勢(shì)低、排水不暢、土壤黏度高、部分施用氮肥、種植密度大等因素均可導(dǎo)致病情加重。此外,田間冠層密度高、品種間抗病性差異、同一品種不同生育期的感病性差異等也會(huì)影響赤霉病的發(fā)生。其中,種植密度過高時(shí),小麥植株間通風(fēng)透光差,濕度增大,導(dǎo)致病原真菌不斷的繁殖和傳播。同時(shí),高密度種植也容易導(dǎo)致小麥植株對(duì)養(yǎng)分和水分的競(jìng)爭(zhēng),降低小麥的抗病性。
6、施肥水平
施肥水平對(duì)小麥赤霉病的發(fā)生也有一定的影響。氮肥的過量施用會(huì)導(dǎo)致小麥植株生長(zhǎng)過度,組織柔嫩、發(fā)育不良、抗病性降低。同時(shí),過量的氮肥也容易導(dǎo)致土壤的酸化,從而會(huì)促進(jìn)病原真菌的繁殖。因此,合理施肥也是降低小麥赤霉病發(fā)病率的重要措施之一。
五、小麥赤霉病防治措施
小麥赤霉病作為小麥種植過程中的常見病害之一,其嚴(yán)重影響小麥生產(chǎn),小麥赤霉病的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,其發(fā)生受多種因素的共同影響。因此,要有效控制病害的發(fā)生和流行,就必須綜合考慮這些因素,采取綜合、科學(xué)合理的防治措施。
1、抗病性強(qiáng)品種的選育與推廣
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,選育和推廣抗病性強(qiáng)的品種是防治小麥赤霉病的重要途徑。由于小麥赤霉病是由一種特定真菌引起的病害,這種真菌能夠迅速繁殖,在適宜的環(huán)境條件下侵染小麥,導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)顯著下降,對(duì)防治具有重要意義。通過加強(qiáng)抗病性改良研究,選育抗病性小麥品種,如抗病性基因挖掘:利用基因組學(xué)技術(shù),通過比較抗病品種和易感品種的基因組序列,找到與抗病能力相關(guān)的基因。利用基因編輯技術(shù)(如CRISPR-Cas9)來精確地定位并編輯找到的抗病基因,從而提高小麥的抗病性。抗病性基因?qū)耄豪棉D(zhuǎn)基因技術(shù),如基因槍法、農(nóng)桿菌介導(dǎo)法等方法將抗病基因?qū)胄←溂?xì)胞,并通過組織培養(yǎng)等手段獲得轉(zhuǎn)基因植株,以增強(qiáng)其抗病性。雜交育種:通過與具有優(yōu)良抗病性的小麥品種進(jìn)行雜交,通過多次雜交和后代篩選,逐步發(fā)掘和固定遺傳優(yōu)勢(shì),形成新品種。推廣這些品種的種植,可以從根本上提高小麥的抗病性,并有助于保障糧食安全,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此,選育抗病性強(qiáng)的品種對(duì)小麥赤霉病的防治至關(guān)重要。
在選育抗病品種時(shí),科學(xué)家將通過遺傳改良等方式,如雜交、基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)手段,將具有抗赤霉病基因的優(yōu)良種質(zhì)資源導(dǎo)入小麥品種,可賦予小麥品種抗赤霉病能力,從而培育出穩(wěn)定抗病性的新品種。這些抗病基因可以提高小麥對(duì)赤霉病的抗性,減少病菌的侵染和傳播,從而顯著降低小麥赤霉病的發(fā)生。推廣種植抗小麥赤霉病品種是小麥赤霉病防治的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過加強(qiáng)抗病品種的示范推廣,使更多的農(nóng)民認(rèn)識(shí)到抗病品種的重要性,積極采用抗病品種種植。這樣不僅可以減少小麥赤霉病的發(fā)生和危害,而且可以提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì),增加農(nóng)民的收入。
2、加強(qiáng)栽培管理
適時(shí)播種:合理安排播種時(shí)間,避免播種過早或過晚。在合適時(shí)期播種可以使小麥在適宜的氣候條件下生長(zhǎng),減少赤霉病的發(fā)生。合理施肥:根據(jù)土壤肥力和小麥生長(zhǎng)的需要,合理進(jìn)行施肥,冬前培育壯苗,增施鉀肥,以提高植株的抗病能力,保證小麥健康生長(zhǎng)。避免過度施肥,尤其是氮肥,因?yàn)檫^度施肥會(huì)導(dǎo)致小麥過度生長(zhǎng),增加產(chǎn)生赤霉病的風(fēng)險(xiǎn)。灌溉管理:科學(xué)灌溉,保證小麥生長(zhǎng)所需水量。避免小麥從抽穗期到灌漿期過度澆水,因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致田間水分過多,濕度較大,會(huì)促進(jìn)赤霉病菌的繁殖和傳播。田間管理:加強(qiáng)田間管理,及時(shí)清除雜草和發(fā)病的病殘?bào)w來減少赤霉病菌的越冬場(chǎng)所。同時(shí),注意保持田間通風(fēng)透光,減少田間濕度,有利于小麥生長(zhǎng),同時(shí)減少赤霉病的發(fā)生。
3、藥劑防控
藥劑防控是防治小麥赤霉病的重要手段之一。在小麥生長(zhǎng)過程中,根據(jù)小麥赤霉病的發(fā)生情況,適時(shí)進(jìn)行防治。在小麥抽穗開花期和灌漿期兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)期進(jìn)行藥物防治,可有效降低小麥赤霉病的發(fā)生。一般在4月上旬至中旬進(jìn)行一次預(yù)防。首先種子需要先經(jīng)過處理。石灰水浸種:使用0.5kg優(yōu)質(zhì)生石灰溶于50kg水中,過濾后浸種30kg小麥,水面高于種子10~15cm,種子層厚度不超過6cm。浸泡時(shí)間:隨氣溫變化,20℃時(shí)浸3~5天,25℃時(shí)浸2~3天,30℃時(shí)浸1天。浸種后處理:無需清洗,晾干后播種。其次,選擇有效的治療小麥赤霉病的藥劑,如丙硫康唑、戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑等,這些具有殺真菌作用的殺菌劑可通過噴霧方式來進(jìn)行小麥赤霉病的防治。噴灑時(shí)要均勻周到,把握防控時(shí)機(jī),噴灑后如果遇到下雨情況應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。一般來說,防治時(shí)間應(yīng)選擇在小麥抽穗至揚(yáng)花初。如果小麥在開花期遇到連續(xù)陰雨天氣,還應(yīng)在第一次施藥后5-7天進(jìn)行第二次施藥,選擇雨停間隙或搶在雨前施藥。劑量應(yīng)根據(jù)推薦劑量以及小麥的生長(zhǎng)情況來確定。同時(shí),耗水量也是影響藥劑防治效果的重要因素。在防治過程中,可采用噴霧法或彌霧法。噴霧法要注意選擇合適的噴施噴嘴和噴施壓力,從而保證藥劑能均勻噴施到小麥穗部。彌霧法可采用小體積噴霧方式,使用0.7 mm以下的噴霧片,可以使噴出的霧滴較細(xì),能較好地覆蓋麥穗。為防止病菌對(duì)藥劑產(chǎn)生抗藥性,建議在不同年份或不同地塊間輪換使用不同藥劑。這可以降低病菌對(duì)藥劑的適應(yīng)性,提高防治效果。同時(shí)使用富含錳、鋅、硼等微量元素的營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)劑可以輔助增強(qiáng)小麥對(duì)赤霉病菌的抵抗能力,并促進(jìn)小麥的生長(zhǎng),提高產(chǎn)量和品質(zhì)。
4、生物防控
生物防控是利用生物農(nóng)藥和有益菌群進(jìn)行防治的方法。生物農(nóng)藥具有安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),能提高小麥的抗病性。使用生物農(nóng)藥和有益菌群進(jìn)行防治,可降低小麥赤霉病的發(fā)病率,減少化學(xué)藥劑的使用量。現(xiàn)有的小麥生防菌主要有桿菌、酵母菌、霉菌和放線菌等。這些生防菌可以通過產(chǎn)生抗生素,與病原菌爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)和生態(tài)位,從而抑制小麥胚的生長(zhǎng)繁殖。例如,芽孢桿菌可以通過產(chǎn)生豐源素、伊枯草菌素等來產(chǎn)生抗生作用,從而抑制小麥赤霉病;酵母菌主要通過種間競(jìng)爭(zhēng)來抑制病原菌。
總而言之,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變,小麥赤霉病的防治將面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。今后要進(jìn)一步加強(qiáng)小麥赤霉病防治技術(shù)的研究和推廣,提高防治效果,降低小麥赤霉病的發(fā)病率,為保障小麥生產(chǎn)安全和糧食安全作出更大的貢獻(xiàn)。通過對(duì)小麥赤霉病的發(fā)病機(jī)制,包括病原的生物學(xué)特性、侵染過程以及影響發(fā)病的環(huán)境因素等進(jìn)行深入研究,為制定更有效的防治措施提供科學(xué)依據(jù)。加強(qiáng)抗病性改良研究,選育更多的小麥抗性品種,加強(qiáng)優(yōu)良品種的推廣應(yīng)用,從根本上提高小麥抗病性。推廣綜合防治技術(shù),包括農(nóng)業(yè)防治、生物防治、化學(xué)防治等多種手段的綜合應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)防控方面,要合理密植,科學(xué)施肥,保持田間排水通暢;在生物防治方面,要充分利用天敵、有益微生物等生物資源,減少病原菌的數(shù)量;在化學(xué)防治方面,要選用高效、低毒、低殘留的農(nóng)藥,注意使用方法和用量,避免對(duì)環(huán)境和人體造成危害。加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警也是必不可少的措施,加強(qiáng)小麥梯級(jí)監(jiān)測(cè)預(yù)警,及時(shí)掌握病害動(dòng)態(tài),為防治工作提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí),加強(qiáng)與其他相關(guān)部門的協(xié)作,共同應(yīng)對(duì)小麥赤霉病的發(fā)生。