摘 要:當(dāng)前,國(guó)家大力支持綠色防控和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。油菜霜霉病是油菜生產(chǎn)中的一大隱患,嚴(yán)重影響油菜產(chǎn)量和品質(zhì)。系統(tǒng)分析了油菜霜霉病的發(fā)病原因,包括低溫高濕的氣候條件、抗性弱的品種選擇以及不當(dāng)?shù)脑耘喙芾硎菍?dǎo)致油菜霜霉病發(fā)生的主要原因,提出了一些諸如選育抗病品種、加強(qiáng)栽培管理、合理用藥以及開(kāi)展生物防治等綜合措施,旨在有效控制病害的發(fā)生,減少農(nóng)藥使用,實(shí)現(xiàn)油菜生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:油菜;霜霉??;發(fā)病原因;防治措施;綜合治理
中圖分類(lèi)號(hào):S435.654 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):2095–3305(2024)02–00-03
油菜是我國(guó)重要的油料和綠肥作物。然而,由于霜霉病等病害頻發(fā),嚴(yán)重制約了油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展。深入剖析病害發(fā)生的原因機(jī)制和規(guī)律,明確科學(xué)系統(tǒng)的防治對(duì)策,對(duì)促進(jìn)油菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和安全生產(chǎn)具有重要意義。相關(guān)部門(mén)應(yīng)圍繞油菜霜霉病的防治,開(kāi)展理論和技術(shù)創(chuàng)新,培育和示范油料標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式,以實(shí)現(xiàn)油料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1 油菜霜霉病的癥狀
油菜霜霉病主要侵染油菜的葉片,也可侵染莖稈和莢果。在葉片上,初期會(huì)出現(xiàn)零星分布的褪綠小斑點(diǎn),這些小斑點(diǎn)逐漸擴(kuò)大,顏色變?yōu)辄S色或黃褐色,病斑邊緣不再清晰。處于初期階段的油菜,其病斑面積雖然不大,但數(shù)量巨大。隨著病害的進(jìn)一步發(fā)展,病斑會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大,顏色也會(huì)加深,部分病斑甚至?xí)诤显谝黄穑瑖?yán)重時(shí)可能占據(jù)整個(gè)葉片。該階段,油菜表面可見(jiàn)白色或灰白色的霜狀霉層,這是病原菌大量孢子產(chǎn)生的結(jié)果[1]。
如果油菜霜霉病發(fā)生在莖稈上,則會(huì)形成褐色或黑色的病斑,環(huán)繞莖稈,嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致莖稈折斷。受害莢果表面還會(huì)出現(xiàn)褪綠、凹陷、畸形等癥狀,導(dǎo)致種子發(fā)育受阻,嚴(yán)重影響油菜產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,無(wú)論是油菜葉片、莖稈,還是莢果,一旦出現(xiàn)典型病癥,都將導(dǎo)致嚴(yán)重的產(chǎn)量損失。由于油菜霜霉病的發(fā)生率和破壞性都較高,其已成為當(dāng)前階段制約我國(guó)油菜生產(chǎn)的重要病害之一。
2 油菜霜霉病的發(fā)病原因
2.1 品種抗性不足
不同油菜品種對(duì)霜霉病的抗性存在很大差異,這主要與品種的遺傳背景相關(guān)。長(zhǎng)期以來(lái),育種工作更側(cè)重于改良油菜的產(chǎn)量性狀,對(duì)抗病性狀的選育力度相對(duì)較弱。因此,目前主要推廣的一些高產(chǎn)商業(yè)化油菜品種,其抗病性能表現(xiàn)并不突出。這些品種一旦遭遇適宜病原菌感染的氣候條件,或者病原菌密度過(guò)高,發(fā)病速度就會(huì)極快,病害可以迅速擴(kuò)展蔓延。
有數(shù)據(jù)表明,抗性較弱的品種,在最優(yōu)病原菌感染條件下,從初始病斑出現(xiàn)到整個(gè)植株全面受害的時(shí)間可能僅僅在一周左右。而抗性較強(qiáng)的品種,即使在相同病原菌壓力下,發(fā)病速度也會(huì)比弱抗品種慢3~4倍。
2.2 氣候條件適宜
低溫多濕的氣候條件有利于該病原菌的繁殖和傳播。相關(guān)研究表明,當(dāng)溫度維持在15~20 ℃之間、相對(duì)濕度超過(guò)85%,病原菌生長(zhǎng)最快、孢子產(chǎn)量最高。我國(guó)主要油菜生產(chǎn)區(qū)的春季和秋季,即4、5、9、10月的平均氣溫均在15 ℃左右,并伴有頻繁的降水天氣,這為病原菌創(chuàng)造了“溫室式”的最佳生長(zhǎng)環(huán)境。在這樣的條件下,病原菌體量可以在很短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)增數(shù)千倍,產(chǎn)生大量傳染源。隨后,通過(guò)風(fēng)力或雨水將病原菌迅速傳播到周邊健康油菜田。此外,由于溫差較大、空氣較為穩(wěn)定,地面容易積存滑雨或薄霧,病原菌可穩(wěn)定保存于葉面的時(shí)間得到延長(zhǎng)。
2.3 栽培管理不當(dāng)
連作、密植與偏施氮肥等不當(dāng)?shù)脑耘喙芾矸绞?,?huì)嚴(yán)重影響油菜的生長(zhǎng)狀況,這已被廣泛證實(shí)。連作油菜會(huì)造成土壤養(yǎng)分嚴(yán)重失衡,一些微量元素如鋅、硼等大量流失,這些元素對(duì)油菜正常生長(zhǎng)至關(guān)重要。此時(shí),油菜會(huì)出現(xiàn)萎蔫、矮化、黃化等癥狀,生長(zhǎng)遲緩,抗逆性顯著下降。同時(shí),連作條件還會(huì)使得病原菌數(shù)量在土壤中逐年積累增加。在這樣的雙重影響下,油菜很容易暴發(fā)病害。類(lèi)似情況也會(huì)在過(guò)密栽培時(shí)出現(xiàn),過(guò)于擁擠的生長(zhǎng)環(huán)境會(huì)使土地變得極其不適于作物生長(zhǎng),各種病原菌也更易在植株間快速傳播。
此外,長(zhǎng)期偏施氮肥后,油菜生長(zhǎng)量雖然表現(xiàn)良好,但其內(nèi)在質(zhì)量會(huì)下降。氮素過(guò)剩會(huì)抑制水解酶的活性,影響次生代謝產(chǎn)物的合成,包括一些重要的抗病物質(zhì)。此時(shí),對(duì)病原菌的化感和防御能力都會(huì)下調(diào),
極易發(fā)病。
2.4 病原菌積累
油菜霜霉病的病原菌體內(nèi)可形成厚壁的休眠構(gòu)造,可附著在田間病殘稈上,使其安全過(guò)冬。第二年初春,隨著氣溫的回升,休眠構(gòu)造快速破裂產(chǎn)生大量新鮮病原孢子,這些孢子會(huì)直接繚繞感染周邊莊稼。分休眠構(gòu)造也可在病殘?bào)w表層形成特殊結(jié)構(gòu)——“分生孢子囊”,當(dāng)空氣相對(duì)濕度超過(guò)85%時(shí),這些孢囊可在短短2 h內(nèi)產(chǎn)生上萬(wàn)個(gè)分生孢子。分生孢子傳播距離遠(yuǎn),易被空氣傳播到數(shù)公里開(kāi)外,成為“飛行傳染源”。如果連年不清田間病殘?bào)w,休眠構(gòu)造就會(huì)在土壤深層逐漸積累,導(dǎo)致傳染源不斷增加,病害風(fēng)險(xiǎn)隨之增加。據(jù)研究,連作油菜田的深層土壤中,病原菌數(shù)量可達(dá)正常田塊土壤的80倍[2]。
2.5 傳播途徑廣泛
油菜霜霉病的病原菌傳播途徑很多,給病害防控帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)。目前已知的主要傳播方式有空氣傳播、雨濺傳播、農(nóng)具傳播及種子傳播等,其中以空氣傳播最為主要??諝鈧鞑ブ饕怯捎诓≡僧a(chǎn)生大量輕小的分生孢子,這些孢子可懸浮于空氣中,并隨風(fēng)遠(yuǎn)距離散播,已知其最大傳播距離可達(dá)20 km。當(dāng)具備適宜條件時(shí),分生孢子會(huì)迅速定殖和感染宿主。雨濺傳播則主要發(fā)生在汛期,疾風(fēng)暴雨可產(chǎn)生大量彈跳雨滴,攜帶病原菌在田間跳躍傳播,一個(gè)雨季就可擴(kuò)散至整個(gè)產(chǎn)區(qū)。此外,機(jī)械化操作也增加了傳播風(fēng)險(xiǎn),疫區(qū)土壤會(huì)黏附工具機(jī)械,當(dāng)這些工具機(jī)械進(jìn)入健康區(qū)域就會(huì)繼續(xù)播種病原,使防控難度大增。病原菌還可污染花粉表面,通過(guò)授粉傳入種子,成為隱性感染源[3]。
3 油菜霜霉病的防治措施
3.1 選用抗病品種
選用抗病性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)品種是防治油菜霜霉病取得成功的第一步。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)油菜抗病育種總體比較薄弱,選育目標(biāo)主要關(guān)注產(chǎn)量性狀,很少將抗病性能作為選育目標(biāo)。因此,目前在育種主攻的油菜商業(yè)品種中,幾乎沒(méi)有抗病性突出的品種,造成病原菌大面積擴(kuò)散。
近年來(lái),一些專(zhuān)業(yè)抗病育種機(jī)構(gòu)積極開(kāi)展相關(guān)工作,開(kāi)始關(guān)注某些優(yōu)良的抗病種質(zhì)資源。相關(guān)人員利用分子標(biāo)記篩選等高效方法,在保持良好產(chǎn)量水平的同時(shí),提高了部分材料的抗病性。這些研發(fā)的抗病新品種已逐步通過(guò)區(qū)域試驗(yàn),開(kāi)始在部分產(chǎn)區(qū)推廣。數(shù)據(jù)表明,這些新品種整體抗病等級(jí)可達(dá)7~8級(jí),比過(guò)去推廣品種高1~2個(gè)等級(jí),發(fā)病率下降30%以上[4]。
此外,一些專(zhuān)業(yè)病原研究機(jī)構(gòu)還在探索誘導(dǎo)抗性的技術(shù)路線。其中,新型生物誘導(dǎo)劑可被用于進(jìn)行油菜種子處理或苗期噴施,其抗病效果較好。這些誘導(dǎo)劑可通過(guò)激活植株自身抗性或促進(jìn)益生菌定殖,從而大幅降低發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。因此,選用抗病性能突出的優(yōu)質(zhì)品種與新型抗病誘導(dǎo)劑的有機(jī)結(jié)合,必將成為未來(lái)防控該病害的關(guān)鍵措施之一。
3.2 加強(qiáng)栽培管理
第一,合理調(diào)控栽培密度。如若過(guò)度提高栽培密度,則會(huì)導(dǎo)致植株生長(zhǎng)過(guò)于擁擠,其通風(fēng)和光照都會(huì)變差,導(dǎo)致植株的滲透調(diào)節(jié)能力下降,其對(duì)各種脅迫的抵抗力也會(huì)隨之下降,這時(shí)輕微的病原菌侵染就可能引發(fā)劇烈的二次感染。因此,把密度控制在合適范圍非常重要。
第二,科學(xué)施用微量元素肥料。平衡施用含鉬、鋅、硼等微量元素化肥對(duì)增強(qiáng)植株免疫力、提高抗病反應(yīng)至關(guān)重要[5]。這些微量元素可促進(jìn)植株合成各種抗病物質(zhì),避免病原菌的侵襲。除了常規(guī)化學(xué)肥料,還可以在油菜早期生長(zhǎng)施加一些優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,從而優(yōu)化土壤微生物組成,抑制病原菌的發(fā)生。
第三,做好田間排水是關(guān)鍵的抗病栽培措施之一,有利于避免出現(xiàn)積水,導(dǎo)致局部長(zhǎng)期高濕。高濕微環(huán)境下,很多較弱的病原菌會(huì)迅速暴發(fā)。種植戶應(yīng)每隔2~3年在同1塊田地種植1次油菜,從而有效切斷病原菌在土壤中的繁殖鏈。
3.3 化學(xué)防治
化學(xué)防治仍是當(dāng)前防治該病害的重要手段之一。在初期防治階段,速效、高效的殺菌劑噴霧,可有效減緩病害進(jìn)一步擴(kuò)大。目前,常用的幾種高效殺菌劑包括嘧菊酯類(lèi)、肟菊酯類(lèi)、氟菊酯類(lèi)、四環(huán)素類(lèi)等。這些殺菌劑在產(chǎn)地被廣泛應(yīng)用,可在短期內(nèi)快速抑制病原菌的繁殖。
然而,長(zhǎng)期過(guò)度依賴化學(xué)農(nóng)藥防治,也暴露出很多弊端。病原菌易產(chǎn)生抗藥性,降低藥效。殺菌劑使用過(guò)后也會(huì)發(fā)生殘留問(wèn)題,部分藥劑很難快速降解,導(dǎo)致殘留超標(biāo)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,威脅食品安全。同時(shí),殺菌劑具有一定的毒副作用。例如,四環(huán)素類(lèi)和嘧菊酯類(lèi)的生態(tài)毒性和哺乳動(dòng)物毒性都較高。此外,過(guò)量使用殺菌劑也會(huì)影響土壤微生物結(jié)構(gòu),長(zhǎng)久使用后土壤酶活性降低[6]。
因此,相關(guān)部門(mén)必須嚴(yán)格控制藥劑用量,避免發(fā)生耐藥、殘留;采取輪換使用策略,避免抗性快速積累;開(kāi)發(fā)應(yīng)用安全性更高的生物農(nóng)藥;建立藥劑殘留快速檢測(cè)預(yù)警體系。只有這樣,才能在提高防治效果的同時(shí),最大限度減少藥劑帶來(lái)的負(fù)面影響。
3.4 生態(tài)防治
生物防治和生態(tài)防治手段是防控油菜霜霉病中的重要技術(shù)方向。通過(guò)增強(qiáng)田間生物多樣性,調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以達(dá)到一定防控效果。在雙季稻油菜間作體系或玉米油菜輪作體系中,作為撂荒作物的油菜也可從前茬作物中獲益。前茬的一些深根系雜草農(nóng)藝措施,可有效固氮增肥,也可提高土壤抑菌能力,這可間接降低油菜霜霉病壓力。
種植一些抗性強(qiáng)大的非寄主作物也有一定作用。例如,間作香豌豆分泌的一些化學(xué)抑菌物質(zhì)可以淡化土傳病害。通過(guò)設(shè)施提供天敵昆蟲(chóng)棲息環(huán)境,加強(qiáng)昆蟲(chóng)的天敵控制,也可起到治理作用。利用益生微生物進(jìn)行種子或嫩苗處理,可誘導(dǎo)植株的非生物性抗病反應(yīng)。輪作也可改變土壤微生物,破壞病原菌侵染源,降低病原菌持續(xù)侵染的概率。
總體而言,生態(tài)化防治措施對(duì)一些弱毒的土傳病原,極易產(chǎn)生足夠防控作用;但對(duì)一些高度侵染性病原的防控,重復(fù)多年應(yīng)用才能見(jiàn)效。這方面技術(shù)仍需進(jìn)一步優(yōu)化和完善,方可在油菜防控中發(fā)揮關(guān)鍵的作用。
3.5 種植輪作
種植輪作是預(yù)防和控制油菜霜霉病的重要措施之一,它可以打破病原菌的連續(xù)生存環(huán)境,有效減少病原菌量的積累。在油菜連續(xù)種植的土壤中,霜霉病菌可通過(guò)植株殘?bào)w、病落葉等部位存活過(guò)冬,到下一年生長(zhǎng)季節(jié)又開(kāi)始大量繁殖,造成嚴(yán)重的連作障礙。而輪作可以插入對(duì)霜霉病抗性較強(qiáng)的其他作物,阻斷病原菌的傳播鏈,降低病害風(fēng)險(xiǎn)。
在選擇輪作作物時(shí),最好選擇與油菜生育期不同的作物,如小麥、玉米等。這些作物在油菜生長(zhǎng)前或生長(zhǎng)后種植,可以避免兩者同時(shí)發(fā)病高峰期的疊加。同時(shí),選擇對(duì)霜霉病抗性較強(qiáng)的作物也很重要,如豆類(lèi)、薯類(lèi)等可以減少病原菌量。如果選擇容易發(fā)生相似病害的作物輪作,效果就不會(huì)太好。此外,合理安排輪作次數(shù)也很關(guān)鍵。連續(xù)種植油菜2~3年后,應(yīng)及時(shí)輪作1~2年不含油作物的作物,這樣可以徹底切斷病原菌的生存鏈。如果輪作次數(shù)太少,無(wú)法有效減少病原菌數(shù)量,控制效果就會(huì)大打折扣。
輪作不僅能減少病原菌量,還可以優(yōu)化土壤環(huán)境,增加土壤肥力和有益微生物數(shù)量,提高整個(gè)種植系統(tǒng)的生態(tài)平衡,這對(duì)油菜的健康生長(zhǎng)大有裨益。
3.6 綜合防治策略
將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)防治手段與現(xiàn)代生物技術(shù)防治手段高效融合,建立科學(xué)系統(tǒng)的綜合防治體系,是實(shí)現(xiàn)油菜安全高產(chǎn)的必由之路。
第一,在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)防治措施上,需要建立高密度的病害監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)主要病害的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。一旦監(jiān)測(cè)到初級(jí)預(yù)警信號(hào),可快速采取防控措施,遏制病害進(jìn)一步蔓延。
第二,充分利用分子生物學(xué)和微生物制劑等現(xiàn)代生物技術(shù)手段,培育并選用一系列抗病性能較好的新品種,從遺傳源頭增強(qiáng)作物抵抗力。同時(shí),大力發(fā)展和應(yīng)用高效、低殘留、低毒性的新型生物農(nóng)藥,這類(lèi)農(nóng)藥殘留少,環(huán)境污染小,應(yīng)用前景良好。
第三,運(yùn)用益生微生物等生物制劑進(jìn)行種子或土壤處理,可通過(guò)優(yōu)化土壤微生態(tài),形成對(duì)病原菌生長(zhǎng)的抑制作用。
第四,針對(duì)性地選用少量高效化學(xué)農(nóng)藥,補(bǔ)充防治生態(tài)農(nóng)藥的不足,使防治效果最大化。同時(shí),輔之以連作輪作等栽培調(diào)控措施,在確保防治效果的條件下,盡可能減少對(duì)環(huán)境的污染與破壞。
3.7 生物防治
生物防治技術(shù)在防治油菜霜霉病過(guò)程中可發(fā)揮重要作用,是一種環(huán)保高效的可持續(xù)控制策略。生物防治主要是通過(guò)引入或培育一些具有拮抗作用的微生物制劑,如某些拮抗細(xì)菌、拮抗真菌等,這些微生物可直接抑制病原菌的定殖和侵染,或抑制病原菌產(chǎn)生毒力相關(guān)酶類(lèi)等,從而達(dá)到減輕或遏制病害發(fā)生的目的[3]。拮抗微生物種類(lèi)繁多,可定殖在多種植物體部位,具有很強(qiáng)的定殖力和存活力,目前已篩選出數(shù)十種對(duì)油菜霜霉病病原菌具有較強(qiáng)拮抗作用的益生菌,可制成生物農(nóng)藥進(jìn)行防治。
此外,也可利用一些捕食性害蟲(chóng)和寄生性天敵進(jìn)行生物防治。捕食性害蟲(chóng)和寄生性天敵可直接捕食病原菌或寄生病原菌體內(nèi),起到很好的生物控制效果。如果能夠在區(qū)域內(nèi)大力推廣這些生物防治技術(shù),必將大幅度減少化學(xué)農(nóng)藥使用量,降低農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染問(wèn)題,也可避免長(zhǎng)期農(nóng)藥使用導(dǎo)致的抗性問(wèn)題。這種可持續(xù)的綠色防治策略,必將成為未來(lái)防治油菜病害的重要選擇。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)油菜霜霉病發(fā)病原因的深入分析,明確了低溫多濕的氣候條件、抗性品種選擇不當(dāng)以及栽培管理措施不當(dāng)是導(dǎo)致病害發(fā)生的主要原因。相關(guān)部門(mén)應(yīng)針對(duì)性地采取選育和推廣抗病品種、加強(qiáng)栽培措施管控、藥劑防治和生物防治相結(jié)合的綜合防治策略,從而有效降低病害發(fā)生率和發(fā)病程度。未來(lái),相關(guān)部門(mén)還需加大抗病育種力度,培育抗病分子標(biāo)記篩選技術(shù),建立病害監(jiān)測(cè)預(yù)警和專(zhuān)業(yè)化綜合防治服務(wù)體系。只有系統(tǒng)性地防治病害,才能實(shí)現(xiàn)油菜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)和安全的可持續(xù)發(fā)展,確保國(guó)家油料安全。
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