李志力,王浩,石明旺

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

小麥根腐病防治研究進(jìn)展

李志力,王浩,石明旺

（河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003）

小麥根腐病是小麥生產(chǎn)中常見(jiàn)的一類病害,可引起植株根腐和莖基腐,并嚴(yán)重影響小麥產(chǎn)量.從農(nóng)業(yè)防治、化學(xué)防治、生物防治等幾方面對(duì)小麥根腐病的防治技術(shù)進(jìn)行了綜述.農(nóng)業(yè)防治技術(shù)包括抗病育種、輪作、合理施肥等,化學(xué)防治以使用種子處理劑為主要形式,生物防治主要是利用土壤中的微生物及由植物中提取的抑菌活性成分.

小麥根腐病；農(nóng)業(yè)防治；化學(xué)防治；生物防治

由麥根腐離蠕孢菌（Bipolaris sorokinianq）、禾頂囊殼菌（Gaeumannomyces graminis）、鐮孢菌屬（Fusarium spp.）、絲核菌（Rhizoctonia spp.）等土壤病原菌單獨(dú)或混合侵染引起的小麥根部病害被統(tǒng)稱為小麥根腐病[1].該病在我國(guó)的東北、華北、西北等麥區(qū)普遍發(fā)生.小麥在各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期均可感染此病,幼苗受侵,芽鞘和根部變褐甚至腐爛,嚴(yán)重時(shí)幼芽不能出土而枯死；在分蘗期,根莖部產(chǎn)生褐斑,葉鞘發(fā)生褐色腐爛,嚴(yán)重時(shí)也可引起幼苗死亡；成株期則在葉片或葉鞘上形成褐斑.發(fā)病田塊一般減產(chǎn)20%~30%,嚴(yán)重地塊減產(chǎn)30%~70%[2].

1 小麥根腐病發(fā)病影響因素

小麥根腐病的發(fā)生與氣候、栽培方式和品種抗性有很大關(guān)系.近年來(lái)該病的發(fā)生越來(lái)越嚴(yán)重,主要有以下四個(gè)原因：一是栽培模式越來(lái)越單一化.目前在我國(guó)小麥的主要種植區(qū),形成了以小麥、玉米一年兩作的種植模式.一些小麥根腐病原菌同時(shí)也是玉米的病原菌,在這種模式下會(huì)造成病原菌在田間的積累,加重病害的發(fā)生[3].二是田間管理不善.隨著農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善,田間灌溉也越來(lái)越便利,再加上種植密度過(guò)大,造成田間環(huán)境郁閉,濕度過(guò)高,而這些都是病害發(fā)生的有利條件.同時(shí)為了片面追求產(chǎn)量,過(guò)度施肥,偏施氮肥,也會(huì)造成植株的抗病性下降.三是缺乏有效的抗病品種.據(jù)不同品種抗病性調(diào)查,目前生產(chǎn)上推廣使用的品種對(duì)小麥根腐病均沒(méi)有明顯抗性,品種之間抗性表現(xiàn)差異不大.品種整體抗病性差.四是農(nóng)民的防病意識(shí)不強(qiáng).小麥播種期防治力度小,忽視中后期田間管理；小麥生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)差,防治技術(shù)不到位,導(dǎo)致防治成本高,防治效果差；根腐病發(fā)病部位較為隱蔽,病株不易被察覺(jué),當(dāng)后期出現(xiàn)死苗癥狀時(shí)才開(kāi)始防治,為時(shí)已晚.

2 小麥根腐病防治技術(shù)

隨著人們對(duì)小麥根腐病認(rèn)識(shí)的逐漸加深,對(duì)根腐病的防治也越來(lái)越受到重視.小麥根腐病防治措施主要包括農(nóng)業(yè)防治、化學(xué)防治和生物防治三個(gè)方面.

2.1 農(nóng)業(yè)防治

輪作被認(rèn)為是防治根腐病的一種有效方法.馬桂珍等[4]研究發(fā)現(xiàn)小麥與水稻輪作能夠有效降低小麥根腐病的發(fā)生,但與玉米輪作時(shí)卻無(wú)此效果.Wildermuth等[5]也認(rèn)為小麥與非谷類作物輪作能夠有效降低小麥根腐病的發(fā)生.Bailey等[6]對(duì)谷物、豌豆、亞麻輪作對(duì)根腐病的影響進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)增加作物的多樣性能夠降低B.sorokiniana,Septoria tritici和Stagonospora nodorum的發(fā)生,但是卻增加了Fusarium spp.的發(fā)生,根腐病的發(fā)病程度并沒(méi)有降低.雖然輪作沒(méi)有降低病害的發(fā)生程度,但是與連作相比其產(chǎn)量卻有所增加.Fernandez等[7]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)春小麥與亞麻輪作時(shí)根腐病的發(fā)病程度與小麥連作時(shí)的發(fā)病程度沒(méi)有明顯差異；當(dāng)春小麥與扁豆輪作時(shí),根腐病的發(fā)病程度甚至高于小麥連作.主要原因是這種輪作方式提高了土壤中一種重要根腐病菌F.avenaceum的含量.這說(shuō)明輪作雖然對(duì)小麥根腐病的發(fā)生有一定防效,但在選擇輪作的作物時(shí),一定要盡量選擇根腐病菌的非寄主作物,以增加防病效果.

根腐病的發(fā)病程度與土壤施肥情況也有很大關(guān)系.氮磷鉀肥合理配比使用,多施有機(jī)肥,促進(jìn)植株健壯生長(zhǎng),能夠有效降低病害的發(fā)生.賈廷祥等[8]發(fā)現(xiàn)當(dāng)土壤中速效磷的含量超過(guò)0.06%時(shí),小麥全蝕病的發(fā)病程度明顯減緩,當(dāng)磷含量低于0.01%時(shí),發(fā)病程度明顯加重.王奎榮等[9]發(fā)現(xiàn)隨著磷鉀肥用量的增加,紋枯病的病情指數(shù)顯著下降.Fernandez等[7]發(fā)現(xiàn)在低氮情況下,根腐病的發(fā)病情況明顯減輕,這一結(jié)果與Tinline等[10]和Smiley等[11]的研究結(jié)果相吻合.出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因與在低氮條件下土壤中Fusarium spp.尤其是F.pseudograminearum的減少有關(guān).

隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)入外源基因來(lái)獲得抗病品種已經(jīng)取得很大進(jìn)展.在小麥抗根腐病轉(zhuǎn)基因育種中,利用最多的是葡聚糖酶基因、多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP）基因和幾丁質(zhì)酶基因.葡聚糖是真菌細(xì)胞壁最主要的組成成分,而植物產(chǎn)生的β-1,3-葡聚糖酶可以將葡聚糖降解,使病原真菌的細(xì)胞壁遭到破壞而失去正常的存活能力,從而使植物表現(xiàn)出抗病的性狀.PGIP的作用機(jī)理是抑制病原菌產(chǎn)生的植物細(xì)胞壁降解酶,主要是內(nèi)切多聚半乳糖醛酶（PG）的活性,同時(shí)還能減緩病原菌的生長(zhǎng),使植物表現(xiàn)出抗性.幾丁質(zhì)酶能夠抑制病原菌菌絲的生長(zhǎng)和孢子的萌發(fā).利用外源物質(zhì)激活植物自身對(duì)病害的抗性反應(yīng)也是一種很有效的方法[12].

在冬小麥種植區(qū),根腐病的發(fā)生受溫度的影響很明顯.小麥播種過(guò)早,氣溫較高,發(fā)病就越重.適當(dāng)延緩小麥播種時(shí)期,能夠有效降低根部病害的發(fā)生[8-9].離蠕孢和鐮刀孢常常會(huì)以菌絲或孢子的形式潛伏在種子內(nèi)部或表面,造成種子帶菌的情況,還有一些雖然種子不會(huì)帶菌,但種子間可能還有帶菌的殘?bào)w,從而引起病害的傳播.因此,應(yīng)盡量避免在病區(qū)育種或從病區(qū)調(diào)種.夏季休耕和土壤暴曬能夠有效降低土壤中病原菌的含量,降低根腐病的發(fā)生.Saremi[13]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)6周的暴曬后,土壤中病原鐮刀菌的含量下降了90%左右.

2.2 化學(xué)防治

種子包衣是目前防治小麥根部病害最有效的方法.種子包衣不僅能有效抑制冬前病害的發(fā)生,同時(shí)藥劑還能在土壤中種子周圍形成藥劑保護(hù)圈,隨植物的生長(zhǎng)發(fā)育,藥劑圈逐漸向水平和縱深方向擴(kuò)大,使根系生長(zhǎng)發(fā)育始終處在藥劑保護(hù)圈內(nèi),保護(hù)根系不被病菌侵染,從而達(dá)到長(zhǎng)期控制土傳病害的目的.具有廣譜、高效、持效期長(zhǎng)、內(nèi)吸性強(qiáng)的三唑類殺菌劑與小麥種子進(jìn)行拌種,對(duì)根腐病有很好的防效[14],這類殺菌劑應(yīng)用最早的是三唑酮和三唑醇.史建榮等[15]研究證明用三唑醇拌種后,藥劑能夠向根圍土壤擴(kuò)散,減少根圍病原菌數(shù)量,同時(shí)還能通過(guò)內(nèi)吸作用進(jìn)入植物根系,抑制病菌的侵入和擴(kuò)展,其藥效到小麥拔節(jié)期仍能達(dá)到40%~60%.賈廷祥等[16]發(fā)現(xiàn)三唑醇在藥效和安全性方面都優(yōu)于三唑酮.

隨著種子包衣技術(shù)的發(fā)展,咯菌腈、苯醚甲環(huán)唑、戊唑醇等新型內(nèi)吸性殺菌劑為活性成分的種衣劑產(chǎn)品開(kāi)始被用于防治小麥根部病害.祁之秋[17]研究表明25 g/L咯菌腈懸浮種衣劑、30 g/L苯醚甲環(huán)唑懸浮種衣劑和60 g/L戊唑醇懸浮種衣劑對(duì)小麥紋枯病效果明顯.孫炳劍等[18]報(bào)道30 g/L苯醚甲環(huán)唑懸浮種衣劑對(duì)防治小麥全蝕病效果明顯.近年來(lái)為了提高防效、同時(shí)兼治其他病害,開(kāi)始采用多種藥劑復(fù)配的措施.畢秋艷等[19]比較了5種種衣劑對(duì)小麥根部病害的防效,發(fā)現(xiàn)230 g/L吡蟲(chóng)啉·苯醚·咯懸浮種衣劑的防治效果明顯優(yōu)于其他藥劑處理.由于土壤中的病原菌種群因地區(qū)而異,不同藥劑所防治的病原菌種類也不同,為了達(dá)到最好的防治效果,各地區(qū)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適的藥劑進(jìn)行防治.

2.3 生物防治

環(huán)境微生物和植物提取物也常被用來(lái)防治小麥根部病害.Shivanna等[20]將從結(jié)縷草根際分離得到的3株促生真菌和根腐病原菌Gaeumannomyces graminis、Bipolaris sorokiniana同時(shí)接種在土壤中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著土壤中促生菌的增加,兩種病原菌都顯著減少,根腐病的發(fā)生明顯減輕,其作用機(jī)理主要是通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)寄生位點(diǎn)來(lái)抑制病原菌的侵染.根部?jī)?nèi)生菌Piriformospora indica能通過(guò)促進(jìn)小麥生長(zhǎng)來(lái)抑制根腐病的發(fā)生,在該菌存在的情況下,小麥增產(chǎn)達(dá)可35%[21].Knudsen等[22]研究發(fā)現(xiàn)生防菌Chaetomium sp.、Idriella bolleyi和Gliocladium roseum能夠很好地抑制土壤中的B.sorokiniana.Palazzini等[23]運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)了在小麥田使用生防菌Clonostachys rosea后,小麥殘茬上Fusarium spp.的帶菌量,發(fā)現(xiàn)C.rosea能夠有效降低田間Fusarium spp.的數(shù)量.張麗榮等[24]篩選到了幾株對(duì)土傳病害有明顯防效的木霉菌株,室內(nèi)測(cè)定發(fā)現(xiàn)其對(duì)B.sorokiniana的生長(zhǎng)具有明顯的抑制作用.

Johnsson等[25]研究發(fā)現(xiàn)在小麥上施用Pseudomonas chlororaphis菌株MA342能夠顯著降低根腐病的發(fā)病程度,用該菌處理小麥種子并在干燥條件下保存,其抗病能力能保持2 a以上.崔云龍等[26]用短小芽孢桿菌D82處理自然帶菌的小麥種子,防病效果可達(dá)100%,對(duì)人工接種病原菌的防效也可達(dá)到95%以上.王平等[27]在小麥根圈中篩選到7株植物促生細(xì)菌,其中Pseudomonas fluorescens biovarⅠ和Ⅲ對(duì)根腐病有很好的防治效果.張承胤等[28]在玉米秸稈還田土中分離得到一株芽孢桿菌F1514,該菌對(duì)小麥根腐病菌具有良好的抑制效果,同時(shí)該菌還有較強(qiáng)的分解秸稈中纖維素的能力,能夠加速田間玉米秸稈的降解,更適應(yīng)在秸稈還田條件下小麥根腐病的防治.

土壤中的放線菌由于能夠產(chǎn)生對(duì)植物病原菌具有良好抑制效果的抗生素而受到植物病理學(xué)研究者的重視.許多研究者都從土壤中分離到對(duì)B.sorokiniana具有很好抑制作用的放線菌[29-32].李晶[31]對(duì)放線菌產(chǎn)生的抗菌活性物質(zhì)進(jìn)行了鑒定,發(fā)現(xiàn)其為1-（4-氨基甲?；?呋喃-3-基）-2-（3-胍基）葡糖苷.

一些植物活性提取物對(duì)根腐病菌也有很好的防效.張維庫(kù)等[33]發(fā)現(xiàn)牛心樸子所產(chǎn)生的生物堿能夠很好地抑制小麥根腐病菌的生長(zhǎng).蘭金榮等[34]測(cè)定了黃瑞香提取物對(duì)小麥病原菌的抑菌活性,發(fā)現(xiàn)其對(duì)Fusarium graminearum Schw.、Helminthosporium sorokinanum Sacc.、Rhizoctonia cerealis Vander Hoeven都有很好的效果.丁維成等[35]發(fā)現(xiàn)蒼耳提取物對(duì)小麥根腐病菌也有較好的抑制作用.

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（責(zé)任編輯：鄧天福）

Progress on studies of prevention and control of wheat root rot disease

LI Zhili,WANG Hao,SHI Mingwang
（Henan Institute ofScience and Technology,Xinxiang453003,China）

Wheat root rot is a disease common in wheat production,could cause plant root rot and stalk rot,and seriously affect the wheat yield.The agricultural control,chemical control,biological control of wheat root rot disease was reviewed in this paper.Agricultural control techniques includes disease resistance breeding,crop rotation and rational fertilization.The using of seed treatment agent is the main form in chemical control.Soil microorganisms and plant extracts is mainly used in Biological control.

wheat root rot；agricultural control；chemical control；biological control

S435.121.4+7

A

1008-7516（2016）03-0026-04

10.3969/j.issn.1008-7516.2016.03.006

2016-04-20

河南省科技廳科技攻關(guān)項(xiàng)目（122102110112）

李志力（1988―）,男,河南洛陽(yáng)人,碩士研究生.主要從事植物病害的生物防治研究.

石明旺（1964―）,男,河南林州,教授,博士生導(dǎo)師.主要從事植物病害的生物防治研究.