齊曉紅,陳琦,侯艷紅,范志業(yè),劉迪,沈海龍,宋玉立,李世民
(1.漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河南漯河462300;2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河南鄭州450002)
2016年漯河市小麥赤霉病發(fā)病情況及原因分析
齊曉紅1,陳琦1,侯艷紅1,范志業(yè)1,劉迪1,沈海龍1,宋玉立2,李世民1
(1.漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河南漯河462300;2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河南鄭州450002)
依靠自然發(fā)病,每年對(duì)110~150份適合于河南省種植的小麥品種(系)進(jìn)行抗性鑒定與評(píng)價(jià)。以嚴(yán)重度、病情指數(shù)、穗發(fā)病率和發(fā)病程度為指標(biāo),對(duì)其近10 a發(fā)病情況進(jìn)行比較,并對(duì)漯河市2016年小麥赤霉病的病情進(jìn)行普查統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明,2016年是漯河市近10 a來(lái)小麥赤霉病發(fā)病最重的一年,發(fā)生程度為大發(fā)生年;缺少抗赤霉病品種、菌源充足、高溫高濕的氣候條件是2016年漯河市小麥赤霉病發(fā)病流行的主要原因。建議選擇種植抗性較高的小麥品種;玉米收獲后結(jié)合深耕滅茬,減少田間菌源;擴(kuò)大夏大豆種植面積,預(yù)防、控制小麥赤霉病的發(fā)生。
小麥赤霉病;抗病品種;菌源;耕作方式;氣候條件
小麥赤霉病是由多種鐮刀菌引起的小麥主要病害之一[1-3]。近年來(lái),隨著全球氣候變暖和農(nóng)作物耕作方式的改變,全世界小麥產(chǎn)區(qū)赤霉病的發(fā)生也越來(lái)越流行[4-5]。小麥赤霉病在我國(guó)也從長(zhǎng)江中下游麥區(qū)向黃淮麥區(qū)擴(kuò)展,已成為我國(guó)小麥的主要病害[6]。在河南,小麥赤霉病每年都有不同程度的發(fā)生。1985年赤霉病全省大流行,1998年豫北的安陽(yáng)、新鄉(xiāng),豫南的信陽(yáng)、南陽(yáng)、駐馬店等地較重發(fā)生[7],2012,2014年小麥赤霉病在漯河市偏重發(fā)生[8]。小麥赤霉病流行頻率加大,已成為小麥增產(chǎn)的嚴(yán)重障礙[9]。赤霉病不僅造成小麥嚴(yán)重減產(chǎn),而且病菌產(chǎn)生的毒素會(huì)污染麥粒,引起人畜中毒[10-13]。近幾年,小麥揚(yáng)花期間持續(xù)陰雨寡照天氣頻現(xiàn)、秸稈還田不徹底等增大了小麥赤霉病的流行頻率。
本研究采用鑒定圃病情調(diào)查和大田病情普查相結(jié)合的方法,對(duì)近10 a小麥赤霉病發(fā)病情況進(jìn)行比較,分析了2016年漯河市小麥赤霉病發(fā)病流行的主要原因,并提出防控建議,為有效預(yù)防和控制小麥赤霉病的發(fā)生和危害,實(shí)現(xiàn)小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)具有十分重要的意義。
1.1 供試材料
1.1.1 小麥赤霉病抗性鑒定材料小麥赤霉病抗性鑒定材料包括河南省推廣品種、品比材料、區(qū)試材料等,每年供試材料110~150份,由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所提供。
1.1.2 大田病情普查材料病情普查材料為漯河市主要推廣種植的小麥品種。
1.2 病情觀察記載
1.2.1 鑒定圃病情調(diào)查
1.2.1.1 鑒定圃設(shè)置2007—2016年連續(xù)10 a設(shè)置鑒定苗圃。人工開(kāi)溝播種,每個(gè)鑒定材料種2行,行長(zhǎng)2 m,行距0.2 m,每行用種4 g。垂直于鑒定材料種植誘發(fā)行2行(津豐1號(hào)、銘賢169),周?chē)N植漯河當(dāng)?shù)赝茝V品種作為保護(hù)區(qū)。小麥全生育期不噴施殺菌劑,病圃?xún)?nèi)品種依靠自然發(fā)病。
1.2.1.2 調(diào)查方法和記載于小麥臘熟期,每個(gè)鑒定材料調(diào)查赤霉病穗數(shù)及小區(qū)總穗數(shù),同時(shí)記載相應(yīng)發(fā)病級(jí)別,計(jì)算平均嚴(yán)重度、病情指數(shù)和穗發(fā)病率。并進(jìn)行室內(nèi)考種,每個(gè)鑒定材料隨機(jī)取200粒,記載赤霉病病粒數(shù),計(jì)算病粒率。
1.2.2 大田病情普查于漯河當(dāng)?shù)匦←溨髟云贩N臘熟期,選擇豆茬、玉米茬等茬口的各類(lèi)田塊,其中包含一定數(shù)量的未防治田塊,每塊隨機(jī)3點(diǎn)取樣,每個(gè)樣點(diǎn)1 m雙行,記載病穗數(shù)、總穗數(shù)和防治情
況,計(jì)算穗發(fā)病率。
1.2.3 病情分級(jí)病情嚴(yán)重度、發(fā)生程度分級(jí)指標(biāo)依據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15796—2011小麥赤霉病測(cè)報(bào)技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行(表1,2)。
發(fā)生程度劃分為5級(jí),即輕發(fā)生(1級(jí))、偏輕發(fā)生(2級(jí))、中等發(fā)生(3級(jí))、偏重發(fā)生(4級(jí))、大發(fā)生(5級(jí))。
平均嚴(yán)重度、病情指數(shù)和穗發(fā)病率按公式(1),(2),(3)計(jì)算。
平均嚴(yán)重度=∑(嚴(yán)重度×該級(jí)穗數(shù))/
總病穗數(shù)(1)
病情指數(shù)=∑(病情級(jí)別×該級(jí)穗數(shù))/(調(diào)查總穗數(shù)×最高級(jí)別)×100(2)
穗發(fā)病率=(病穗數(shù)/調(diào)查總穗數(shù))×100%(3)
表1 小麥赤霉病嚴(yán)重度分級(jí)及其癥狀描述
表2 小麥赤霉病發(fā)生程度分級(jí)指標(biāo)
2.1 鑒定圃材料病情調(diào)查
2.1.12016 年鑒定圃材料發(fā)病情況從表3,4可以看出,供試的121份小麥品種(系)均感染小麥赤霉病,沒(méi)有對(duì)赤霉病免疫的品種(系)。各品種(系)間發(fā)病指標(biāo)跨度較大。穗發(fā)病率1.12%~23.32%平均為7.78%;嚴(yán)重度1.43~3.55,平均2.58,有91.74%的小麥品種(系)平均嚴(yán)重度超過(guò)2;病情指數(shù)0.16~16.77,平均5.18;只有7個(gè)小麥品種(系)的病粒率低于4%,符合小麥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB 1355—86),僅占鑒定總數(shù)的5.79%。
表3121 份小麥品種材料的穗發(fā)病率和發(fā)生程度
表4121 份小麥材料的嚴(yán)重度、病情指數(shù)和病粒率
2.1.2 近10 a鑒定圃材料發(fā)病情況比較由圖1可知,2007—2016年10 a間,感染小麥赤霉病的數(shù)量占當(dāng)年鑒定材料的比例呈螺旋式上升趨勢(shì)。2007—2011年,感染小麥赤霉病的數(shù)量占當(dāng)年鑒定材料的比例較低,其中,2011年最低,僅占鑒定總數(shù)的1.67%,2010年最高,占鑒定總數(shù)的45.83%;2012—2016年,感染小麥赤霉病的數(shù)量占當(dāng)年鑒定材料的比例較高,2016年達(dá)到最高,占鑒定總數(shù)的100%。從圖1可以看出,2007—2016年10 a間,感染小麥赤霉病的品種數(shù)占當(dāng)年鑒定材料的比例有大小年現(xiàn)象,即一年比例高,一年比例低。
由圖2可知,平均穗發(fā)病率以2016年最高,為7.78%。2011,2012,2014年的平均穗發(fā)病率相對(duì)較高,分別為0.89%,1.32%和1.36%,其他年份的平均穗發(fā)病率相對(duì)較低,2007年平均穗發(fā)病率最低,僅為0.01%。
從圖3可以看出,平均病情指數(shù)2016年最高,為5.18,其他年份平均病情指數(shù)都小于1.00,2011年平均病情指數(shù)最低,為0。
從圖4可以看出,2007—2016年10 a間,大于2的平均病害嚴(yán)重度占當(dāng)年鑒定總數(shù)的比例呈螺旋式上升趨勢(shì)。其中,2016年最高,占當(dāng)年鑒定總數(shù)的91.74%;其次是2012,2014年,分別占63.64%,74.17%;其余年份所占比例較低,都低于25%。從圖4還可以看出,2007—2016年10 a間,大于2的平均病害嚴(yán)重度占當(dāng)年鑒定總數(shù)的比例也有大小年現(xiàn)象,即一年比例高,一年比例低。
圖1~4結(jié)果表明,無(wú)論是從感染小麥赤霉病的數(shù)量占當(dāng)年鑒定材料的比例、平均病穗率、平均病情指數(shù),還是從大于2的平均嚴(yán)重度占當(dāng)年鑒定材料的比例等病情指標(biāo)看,2016年是漯河市近10 a來(lái)小麥赤霉病發(fā)病最重的一年。
2.22016 年漯河市小麥赤霉病發(fā)病情況
根據(jù)2016年5月15日至5月19日對(duì)漯河市1縣2區(qū)的小麥赤霉病普查匯總結(jié)果,2016年漯河市主要推廣種植的小麥品種均感染小麥赤霉?。ū?)。普查田塊數(shù)378塊,病田率達(dá)100%。普查樣點(diǎn)數(shù)594個(gè),樣點(diǎn)的總穗數(shù)為12.16萬(wàn)穗,平均穗發(fā)病率為40.18%,最低穗發(fā)病率為1.00%,最高穗發(fā)病率為91.46%,病穗率在40%以上的田塊數(shù)占普查田塊數(shù)的30.23%。按照《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15796—2011小麥赤霉病測(cè)報(bào)技術(shù)規(guī)范》,2016年漯河市小麥赤霉病為大發(fā)生年。
表5 漯河市2016年小麥赤霉病普查統(tǒng)計(jì)
2.3 發(fā)病原因分析
2.3.1 缺少抗赤霉病品種目前漯河市推廣種植的主要小麥品種有矮抗58、周麥27、豐舞981、漯4-168、周麥22、漯麥18、豫教5號(hào)、百農(nóng)207、中育8號(hào)、豐德存麥1號(hào)、平安6號(hào)、眾麥1號(hào)、泛麥8號(hào)、豫農(nóng)416、豫農(nóng)305、西農(nóng)979、鄭麥9023、豫麥158等,這些品種中沒(méi)有對(duì)赤霉病免疫的品種,除少數(shù)品種具有一定的抗病性外,種植的大部分品種均易感染小麥赤霉病。
2.3.2 菌源充足小麥赤霉病菌腐生能力強(qiáng),小麥?zhǔn)斋@后可繼續(xù)在麥秸、玉米秸、稗草等植物殘?bào)w上存活,并以子囊殼、菌絲體和分生孢子在各種寄主植物的殘?bào)w上越冬。病殘?bào)w上的子囊殼和分生孢子是下一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)的主要初侵染源。
目前,漯河市推廣的種植模式為冬小麥與玉米輪作。大面積的玉米、小麥秸稈還田為小麥赤霉病發(fā)生提供了條件。秸稈還田不徹底,整地質(zhì)量差,使大量的帶菌秸稈遺散在田間,田間殘留菌增多,還有些農(nóng)民習(xí)慣把玉米秸稈堆在田邊路溝,為小麥生長(zhǎng)后期赤霉病流行提供了大量菌源。
2.3.3 氣候條件適宜赤霉病在高溫高濕條件下易發(fā)生。有研究結(jié)果表明,氣溫低于15℃時(shí),小麥赤霉病發(fā)病機(jī)會(huì)少,或病菌潛育期長(zhǎng);空氣相對(duì)濕度低于60%時(shí),病菌的生活和繁殖都會(huì)受到抑制[13]。平均氣溫在15℃以上,持續(xù)陰雨,或連續(xù)大霧都比較適宜赤霉病的發(fā)生。日平均氣溫≥15℃,日平均相對(duì)濕度≥60%,日照時(shí)數(shù)≤5 h的總天數(shù)與赤霉病流行的等級(jí)密切相關(guān)[14]。
表6 小麥揚(yáng)花期間各年份前茬作物及天氣情況
從表6可以看出,2016年小麥揚(yáng)花期間(4月11—21日),每天的空氣相對(duì)濕度都≥60%。日平均氣溫高于15℃,同時(shí)空氣相對(duì)濕度≥60%、日照時(shí)數(shù)≤5 h的總天數(shù)為5 d。2012年小麥揚(yáng)花期間(4月18—30日),空氣相對(duì)濕度≥60%的天數(shù)占整個(gè)揚(yáng)花期的91.67%,2014年小麥揚(yáng)花期間(4月13—25日),每天的空氣相對(duì)濕度都≥60%。2012,2014年日平均氣溫高于15℃,同時(shí)空氣相對(duì)濕度≥60%、日照時(shí)數(shù)≤5 h的總天數(shù)均為3 d。其他年份空氣相對(duì)濕度≥60%的天數(shù)占整個(gè)揚(yáng)花期的比例相對(duì)較低。2008,2010,2011,2013,2015年日平均氣溫高于15℃,同時(shí)空氣相對(duì)濕度≥60%、日照時(shí)數(shù)≤5 h的總天數(shù)均為1 d。小麥揚(yáng)花期間高溫高濕給2016年漯河市小麥赤霉病的發(fā)生提供了有利的條件,此時(shí)正是小麥赤霉病菌子囊孢子成熟的時(shí)期,大量子囊孢子經(jīng)雨水、氣流傳播至小麥穗部,侵入小穗發(fā)病,造成小麥赤霉病發(fā)病流行。
河南省的品種(系)材料普遍缺少抗赤霉病基因,能用于淮河流域大田生產(chǎn)的抗病材料比較匱乏[15]。根據(jù)小麥品種(系)赤霉病病情(漯河點(diǎn))連續(xù)多年的鑒定結(jié)果,鄭麥9023、西農(nóng)979、豫教5號(hào)等小麥品種對(duì)赤霉病表現(xiàn)出較高的抗性,建議在漯河市著重推廣應(yīng)用。
調(diào)查結(jié)果表明,前茬為夏大豆的田塊,小麥赤霉病發(fā)病相對(duì)較輕。2009年鑒定圃的前茬作物為夏大豆,在當(dāng)年小麥揚(yáng)花期間高溫高濕的氣候條件下,發(fā)病仍然很輕?;蛞虼蠖菇斩捔肯鄬?duì)較少,機(jī)械旋耕容易使大豆秸稈掩埋,減少了田間菌源數(shù)量,初侵染源少,發(fā)病輕。擴(kuò)大夏大豆種植面積,也是減輕來(lái)年小麥赤霉病發(fā)生的有效措施。
2016年鑒定圃材料小麥赤霉病發(fā)病情況與大田普查結(jié)果比較可知,121份鑒定圃材料穗發(fā)病率平均為7.78%,大田普查594個(gè)樣點(diǎn)的平均病穗率為40.18%;鑒定圃所有材料發(fā)病程度均為3級(jí)(中等發(fā)生)及以下程度發(fā)生,沒(méi)有發(fā)病程度為4級(jí)和5級(jí)的小麥品種(系)材料,大田普查病穗率40%以上(5級(jí),大發(fā)生)的田塊數(shù)占普查田塊數(shù)的30.23%。大田發(fā)病程度總體比鑒定圃發(fā)病重,分析原因?yàn)殍b定圃每年都種植在漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地,秸稈粉碎還田徹底,玉米收獲后及時(shí)進(jìn)行土地深翻,整地質(zhì)量高,田間秸稈存留量少,減少了田間菌源。而農(nóng)戶(hù)的地塊耕作層過(guò)淺,耕作后大量粉碎的秸稈置留地表以及秸稈粉碎不夠細(xì),還田質(zhì)量差,增加了地表菌源數(shù)量。還有些農(nóng)民將玉米秸稈隨意堆放在田間地頭,為小麥赤霉病菌提供了越冬場(chǎng)所,加大了小麥赤霉病菌在下一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)的發(fā)病流行風(fēng)險(xiǎn)。
赤霉病的發(fā)展流行與小麥揚(yáng)花期的氣候條件有密切的關(guān)系。日平均氣溫≥15℃,日平均相對(duì)濕度≥60%,日照時(shí)數(shù)≤5 h的總天數(shù)與赤霉病流行的等級(jí)密切相關(guān)[14]。氣候因子中,降雨量與小麥赤霉病的發(fā)展流行關(guān)系不明顯。2008—2010年漯河市小麥揚(yáng)花期降雨量分別為52.7,61.7,73.7 mm,雨量大,比常年降雨偏多,但這幾年小麥赤霉病發(fā)病較輕;2016年小麥揚(yáng)花期降雨偏少,為16.1 mm,而小麥赤霉病卻大發(fā)生??偟膩?lái)說(shuō),高溫高濕的環(huán)境利于小麥赤霉病發(fā)生。
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Analysis on Situation and Cause of Wheat Scab in Luohe City in 2016
QI Xiaohong1,CHENQi1,HOUYanhong1,F(xiàn)ANZhiye1,LIUDi1,SHENHailong1,SONGYuli2,LI Shimin1
(1.Luohe AcademyofAgricultural Sciences,Luohe 462300,China;2.Henan AcademyofAgricultural Sciences,Zhengzhou 450002,China)
Depending on the natural incidence,the resistance of 110-150 wheat varieties(lines)planted in Henan province was identified and evaluated every year.To compare the incidence of 10 a in Luohe city in 2016,the incidence of the disease was compared with the severity of disease,disease index,incidence rate and degree of disease,and combined with the Luohe city in 2016 wheat scab disease census statistics.The results showed that 2016 was the heaviest year of wheat scab disease onset in recent ten years and the occurrence degree of wheat scab was outbreak year.The main cause of wheat scab disease incidence of Luohe city in 2016 was lack of wheat varieties for resistance to scab,sufficient fungus resource and the climate conditions of high temperature and high humidity.We suggest plantinghigh resistance wheat varieties,combining with the deep tillage stubble after maize harvest to reduce the fungus resource offield and expandingsummer soybean acreage toprevent and control the occurrence ofwheat scab disease.
wheat scab;resistant variety;fungus resource;cultivation method;climate conditions
S435.121.4+5
A
1002-2481(2016)12-1834-05
10.3969/j.issn.1002-2481.2016.12.24
2016-09-16
河南省科技攻關(guān)計(jì)劃(農(nóng)業(yè)領(lǐng)域)(152102110024);河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(Z2010-01-06)
齊曉紅(1966-),女,河南舞陽(yáng)人,助理研究員,主要從事植物保護(hù)研究工作。李世民為通信作者。