小麥?zhǔn)侨蛑匾募Z食作物之一,其產(chǎn)量和質(zhì)量直接關(guān)系到全球糧食安全。小麥條銹病是一類由條形柄銹菌引起的真菌性病害[1],具有傳播速度快、危害范圍廣、造成損失嚴(yán)重等特點(diǎn)2,主要危害小麥葉片,導(dǎo)致葉片枯黃,影響光合作用,最終造成小麥減產(chǎn),甚至絕收。近年來(lái),隨著氣候變化、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整以及病菌生理小種的變異,小麥條銹病的發(fā)生頻率和危害程度呈上升趨勢(shì)。在我國(guó),小麥條銹病主要發(fā)生在西北、西南和華北等地區(qū)。全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心數(shù)據(jù)顯示,2024年全國(guó)小麥條銹病的發(fā)生面積約為3000萬(wàn)畝(1畝 ≈0.067 公頃),危害較大。因此,研究有效的綜合防治措施并推廣應(yīng)用對(duì)保證我國(guó)糧食安全意義重大。
(二)危害特點(diǎn)
小麥條銹病主要危害小麥葉片,病菌侵染后會(huì)在葉片上形成條狀銹斑,隨著病情的發(fā)展,病斑逐漸擴(kuò)大,最終導(dǎo)致葉片枯死。其危害程度與病菌侵染的時(shí)間密切相關(guān),早期侵染會(huì)導(dǎo)致小麥生長(zhǎng)發(fā)育受阻,影響產(chǎn)量和質(zhì)量。據(jù)相關(guān)報(bào)道,感染條銹病可導(dǎo)致小麥減產(chǎn) 10%~30% ,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致絕收。
一、小麥條銹病的發(fā)病規(guī)律及危害
二、傳統(tǒng)防治措施
(一)發(fā)病規(guī)律
小麥條銹病的病原菌為條形柄銹菌,其生活史包括冬孢子、擔(dān)孢子、夏孢子等多個(gè)階段。病原菌主要通過(guò)氣流傳播,病菌在越夏區(qū)和越冬區(qū)積累菌源,春季隨氣流傳播至小麥主產(chǎn)區(qū),引發(fā)病害流行。小麥條銹病的發(fā)生與氣候條件密切相關(guān),溫暖濕潤(rùn)的氣候條件有利于病菌的生長(zhǎng)和傳播。研究表明,條銹病在氣溫 10°C~15°C 、相對(duì)濕度大于 80% 時(shí)發(fā)病速度最快[3]
(一)選用抗病品種
不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)條銹菌生理小種的動(dòng)態(tài)變化,選擇適合的抗病品種。近年來(lái),我國(guó)通過(guò)雜交育種和分子標(biāo)記輔助育種等技術(shù),培育出了一批高抗條銹病的小麥新品種,如周麥22、鄭麥1905、西農(nóng)511等。這些品種在抗病性、產(chǎn)量和品質(zhì)方面表現(xiàn)優(yōu)異,為病害防治提供了重要保障。需要注意的是,長(zhǎng)期種植單一抗病品種可能導(dǎo)致病菌生理小種變異,從而使抗病品種失去抗性。因此,各地應(yīng)因地制宜,優(yōu)化抗病品種布局,推廣多抗源品種,提高小麥的綜合抗病性能。
(二)農(nóng)業(yè)防治
1.適當(dāng)晚播。適當(dāng)晚播可減輕秋苗期條銹病的發(fā)生。研究表明,晚播10天左右的小麥,秋苗期條銹病的發(fā)病率可明顯降低[4]。此外,適期播種還可以避免小麥在條銹病高發(fā)期處于易感階段,從而減少病菌侵染的機(jī)會(huì)。
2.鏟除自生麥苗。自生麥苗是條銹病的主要越夏寄主,及時(shí)鏟除自生麥苗可減少菌源。在小麥?zhǔn)斋@后,應(yīng)及時(shí)清除自生麥苗,減少病菌的越夏場(chǎng)所。此外,清除自生麥苗還可以減少病菌在田間的積累,降低病害的初始菌源量。
3.合理施肥。根據(jù)土壤肥力和小麥生長(zhǎng)需求,合理搭配氮、磷、鉀肥,適當(dāng)增施磷鉀肥,控制氮肥用量,增強(qiáng)小麥抗病能力。研究表明,合理施肥可顯著提高小麥的抗病性[5],減少條銹病的發(fā)生。在小麥生長(zhǎng)期間,應(yīng)根據(jù)天氣情況和王壤濕度合理灌溉,避免田間積水。此外,及時(shí)清溝理,降低田間濕度,也是控制小麥條銹病發(fā)生的重要措施。
4.輪作倒茬。輪作倒茬可以有效減少病菌在土壤中的積累,降低病害的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。在小麥與玉米輪作且已實(shí)施秸稈還田的地塊,推廣精細(xì)整地措施,清除地表殘留玉米秸稈,減少病原菌的繁殖積累。在條銹病高發(fā)區(qū),適當(dāng)調(diào)整種植結(jié)構(gòu),增加抗病作物的種植比例,可以有效降低病害的發(fā)生頻率。例如,在西北、西南等條銹病越夏、冬繁區(qū),可推廣種植不同抗病基因的全生育期抗病品種[6]
(三)化學(xué)防治
化學(xué)防治是通過(guò)使用化學(xué)藥劑來(lái)控制小麥條銹病的發(fā)生和傳播,其關(guān)鍵在于選擇合適的藥劑和施藥時(shí)機(jī),以達(dá)到最佳的防治效果。使用三唑酮等藥劑進(jìn)行種子處理,可有效預(yù)防條銹病的發(fā)生。研究表明,藥劑拌種可使小麥苗期條銹病的發(fā)病率降低 60%~80% 。常用的藥劑拌種方法包括:用 25% 三唑酮可濕性粉劑 15g 拌麥種150kg ,或 12.5% 特譜唑可濕性粉劑 60~80g 拌麥種 50kg 。在發(fā)病初期,使用三唑酮、烯唑醇等高效低毒殺菌劑進(jìn)行噴霧,防效可達(dá) 90% 以上。近年來(lái),隨著新型殺菌劑的研發(fā)和應(yīng)用,化學(xué)防治的效果得到了進(jìn)一步提高。例如,氟唑菌酰羥胺、異丙氟吡菌胺等新型殺菌劑在防治小麥條銹病方面表現(xiàn)出良好的效果。在小麥生長(zhǎng)中后期,條銹病常常與其他病蟲害混合發(fā)生,此時(shí)可以采用混合用藥的方式進(jìn)行防治。例如,當(dāng)田間發(fā)生條銹病、白粉病、赤霉病等混合病蟲害時(shí),可選用三唑酮、烯唑醇、戊唑醇等殺菌劑,與抗蚜威等殺蟲劑混合噴霧。
三、創(chuàng)新性研究進(jìn)展
近年來(lái),隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展,小麥條銹病的防治技術(shù)也取得了許多創(chuàng)新性進(jìn)展。這些創(chuàng)新技術(shù)包括生物防治技術(shù)、基因編輯技術(shù)和智能監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)等。這些技術(shù)的應(yīng)用為小麥條銹病的防治提供了更加科學(xué)、高效的技術(shù)支持。
(一)生物防治技術(shù)
1.拮抗微生物。拮抗微生物利用拮抗微生物如木霉菌、芽孢桿菌等,通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)和拮抗作用抑制條銹菌的生長(zhǎng)。研究表明,木霉菌和芽孢桿菌對(duì)條銹菌的生長(zhǎng)具有顯著的抑制作用。通過(guò)噴施含有拮抗微生物的生物制劑,可有效降低條銹病的發(fā)病率。
2.生物農(nóng)藥。生物農(nóng)藥研發(fā)基于微生物的生物農(nóng)藥,減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,降低環(huán)境污染。近年來(lái),我國(guó)在生物農(nóng)藥的研發(fā)方面取得了顯著進(jìn)展,如枯草芽孢桿菌、木霉菌等生物農(nóng)藥在防治小麥條銹病方面表現(xiàn)出良好的效果。
(二)基因編輯技術(shù)
1.導(dǎo)入抗病基因。導(dǎo)入抗病基因通過(guò)基因編輯技術(shù),將抗病基因?qū)诵←溒贩N中,培育出高抗條銹病的小麥新品種。近年來(lái),隨著基因編輯技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)育種專家成功將多個(gè)抗病基因?qū)胄←溒贩N中,培育出了一批高抗條銹病的小麥新品種。
2.增強(qiáng)免疫能力。利用基因編輯技術(shù)提高小麥自身的免疫能力,增強(qiáng)其對(duì)條銹病的抗性。研究表明,通過(guò)基因編輯技術(shù)增強(qiáng)小麥的免疫能力,可顯著提高其對(duì)條銹病的抗性。
(三)智能監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)
1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)田間小麥的生長(zhǎng)環(huán)境和病害發(fā)生情況。通過(guò)在田間安裝傳感器,實(shí)時(shí)采集溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù)以及小麥的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)。
2.大數(shù)據(jù)分析與人工智能算法。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法,對(duì)條銹病的發(fā)生進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和預(yù)警。通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析,建立條銹病發(fā)生預(yù)測(cè)模型,提前預(yù)警病害的發(fā)生。
四、綜合防治策略
綜合防治策略是將傳統(tǒng)防治措施與現(xiàn)代科技手段相結(jié)合,形成一個(gè)多層次、全方位的防治體系,通過(guò)多種措施的協(xié)同作用,可以顯著提高小麥條銹病的防治效果。
(一)多措施協(xié)同
將抗病品種、農(nóng)業(yè)防治、化學(xué)防治和生物防治等措施有機(jī)結(jié)合,形成綜合防治體系。通過(guò)多種措施的協(xié)同作用,可顯著提高小麥條銹病的防治效果。例如,在選用抗病品種的基礎(chǔ)上,結(jié)合藥劑拌種、合理施肥和噴霧防治等措施,可使小麥條銹病的發(fā)病率降低80%以上[7]
(二)區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控
加強(qiáng)區(qū)域間的協(xié)作,統(tǒng)一監(jiān)測(cè)和防治,防止病害跨區(qū)域傳播。在小麥條銹病的高發(fā)區(qū)建立區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制,統(tǒng)一監(jiān)測(cè)病害的發(fā)生情況,及時(shí)采取防治措施。
(三)農(nóng)民培訓(xùn)與推廣
加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民的技術(shù)培訓(xùn),推廣先進(jìn)的防治技術(shù)和方法,提高農(nóng)民的防治意識(shí)和能力。通過(guò)舉辦培訓(xùn)班、發(fā)放技術(shù)資料和現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)等方式,向農(nóng)民傳授小麥條銹病的防治技術(shù)。
結(jié)論
本研究詳細(xì)探討了小麥條銹病的傳統(tǒng)防治措施及其創(chuàng)新性研究進(jìn)展。通過(guò)對(duì)抗病品種選育、農(nóng)業(yè)防治、化學(xué)防治等傳統(tǒng)方法的分析,并結(jié)合現(xiàn)代科技手段如生物防治技術(shù)、基因編輯技術(shù)和智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用,提出了綜合防治策略。研究表明,將這些措施有機(jī)結(jié)合不僅能夠有效控制小麥條銹病的發(fā)生與傳播,還能顯著提升防治效果,保障小麥生產(chǎn)的穩(wěn)定和安全。未來(lái)的研究應(yīng)聚焦于進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù),尤其是加強(qiáng)生物防治、基因編輯及智能監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用,為實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)高效的小麥條銹病防控提供技術(shù)支持,確保全球糧食安全。
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