范紹強 曹亞萍 武銀玉 張姝敏 謝咸升 鄭王義 王東升
摘 ?要:小麥稈黑粉病曾是中國北方麥區主要病害,近年病情回升、局部為害嚴重。為持續控制該病嚴重流行造成的毀滅性災害,本研究采用品種抗病性鑒定和藥劑多點試驗結果多重比較的方法,從目前推廣品種(系)資源207份材料中,鑒選出高抗和中抗品種,‘晉麥31、‘晉麥32、‘晉麥33、‘臨優145、‘臨抗20、‘運旱618、‘運94-32、‘豫麥57、‘煙農19、‘鄭麥9023、‘冀麥32等11個;利用3地區不同生態條件多重復鑒定分析方法,試驗出可替代五氯硝基苯的拌種藥劑類型有三唑醇、粉銹寧、多菌靈、甲基硫菌靈、安克錳鋅等5種。研究結果證明,采用藥劑拌種和選用抗病品種相結合的防治措施,可持續控制小麥稈黑粉病的流行為害。
關鍵詞:小麥稈黑粉病;抗病品種;藥劑拌種;持續控制
中圖分類號:S326,S482.2 ? ?文獻標志碼:A ? ?論文編號:2014-0086
The Study on Sustainable Control of Wheat Flag Smut
Fan Shaoqiang, Cao Yaping, Wu Yinyu, Zhang Shumin, Xie Xiansheng, Zheng Wangyi, Wang Dongsheng
(Wheat Research Institute, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Linfen 041000, Shanxi, China)
Abstract: Wheat flag smut was the main disease of wheat in north China. Recently, it was recovered and seriously damaged in some areas. To control persistently the devastating disaster caused by the wheat flag smut, resistance-disease identification of varieties and multiple comparison of chemical tests at three sites were conducted. Eleven varieties, ‘Jinmai 31, ‘Jinmai 32, ‘Jinmai 33, ‘Linyou 145, ‘Linkang 20, ‘Yunhan 618, ‘Yun 94-32, ‘Yumai 57, ‘Yannong 19, ‘Zhengmai 9023 and ‘Jimai 32, highly resistance or middle resistance to wheat flag smut, were identified from 207 spreading varieties (lines). Using multiple-repetition in three sites, five chemicals, involving triadimenol, triadimefon, carbendazim, thiophanate-methyl and dimethomorph, were selected to substitute for quintozene. The research proved that wheat flag smut can be controlled persistently by chemical seed dressing combined with resistance-disease varieties.
Key words: Wheat Flag Smut; Resistant-disease Varieties; Chemical Seed Dressing; Sustainable Control
0 ?引言
小麥稈黑粉病是一種真菌病害,病菌隨病株殘體在土壤、糞肥中越冬,也可以隨小麥種子做遠距離傳播。小麥播種后,病菌從萌發的幼芽鞘侵入,當株高0.33 m左右時,在莖、葉、葉鞘等部位出現與葉脈平行的條紋狀孢子堆,孢子堆略隆起,初白色,后變灰白色至黑色,病組織老熟后,孢子堆破裂,散出黑色粉末。病株多矮化、畸形或卷曲,多數病株不能抽穗而卷曲在葉鞘內,或抽出畸形穗。病株分蘗多,有時無效分蘗可達百余個。
小麥稈黑粉病曾經是亞洲、大洋洲、美國西部等小麥主產區的主要病害,在中國北方冬麥區有20多個省市都有發生,歷史上曾一度流行,為害十分嚴重。自20世紀60年代后,推廣種子處理為主的防治[1-2],得到有效地控制。但隨著品種演變和藥劑類型的更替淘汰,自20世紀80年代以來,河南[3-5]、河北[6]、山西等地病情普遍回升,蔓延迅速,局部地區嚴重為害,造成減產,甚至絕收,成為小麥生產上的重大威脅[7-10]。因此,加強小麥稈黑粉病監測和防止復發,探討持續控制技術,成為當前生產上的急迫任務。本研究從抗病品種和藥劑拌種兩方面著手,鑒選目前具抗病性的推廣品種,試驗取代五氯硝基苯的拌種藥劑種類,通過生產實踐總結應對小麥稈黑粉病持續性控制的技術措施和對策。
1 ?材料與方法
1.1 ?試驗材料
抗病鑒定材料:廣泛征集各地已大面積推廣應用的品種(系)資源207份材料。
藥劑拌種材料:15%粉銹寧WP(亞太農用化學集團公司)、15%三唑醇DP(德國拜耳公司)、50%多菌靈WP(山東淄博黌陽化工廠)、70%甲基硫菌靈WP(日本曹達株式會社)、69%安克錳鋅WP(美國氰胺公司)、20%五氯硝基苯DP(山西三立化工有限公司)。
1.2 ?研究方法
抗病鑒定:試驗地點選擇在山西省聞喜縣東社村嚴重發病地塊進行。播前對供試品種(系)用小麥稈黑粉病菌接種,每品種種植1行,行長2 m,行距0.3 m,人工點播60粒,隨機排列,3次重復。翌年小麥拔節抽穗后進行發病率調查。
藥劑拌種:選用‘晉麥90號為試驗品種。試驗設3個試點,分別位于山西臨汾、臨猗、聞喜三地,各記為A1、A2、A3;拌種量按種子量0.168%粉銹寧、0.25%三唑醇、0.1%多菌靈、0.1%甲基硫菌靈、0.5%安克錳鋅、0.4%五氯硝基苯進行配比,以未拌種為對照,共7個處理,分別記為B1~B7。每試點每處理3次重復,隨機排列,小區面積33.4 m2,機播樓播種。管理措施同一般大田。
1.3 ?調查統計方法
抗病鑒定:采用劉惕若[11]制定的標準,以3次重復平均發病率為準,發病率1%~10%,一般產量損失率為2.7%;發病率10%以上,產量損失與發病率相等。高抗(HR),發病率為0;中抗(MR),發病率為4%以下;中感(MS),發病率5%~10%;高感(HS),發病率10%以上。
藥劑拌種:秋季播種15天、30天后,各試驗點每小區隨機5點取樣,分別查33 cm行長內的基本苗數、總莖數,取平均值作為該小區的原始數據;翌年春季小麥孕穗期各試點各處理進行發病率調查,每試點每小區3點取樣,樣段50 cm行長,查總莖數及發病莖數,取平均值作為該小區的原始數據,計算發病率和防治效果。
發病率=發病莖數/總莖數×100%
防效=(對照發病率-處理發病率)/對照發病率×100%
將小區發病率作百分數反正弦轉換,用轉換后的數據進行統計分析,分析方法為單因素隨機區組方差分析和兩因素隨機區組方差分析。
2 ?結果與分析
2.1 ?品種抗病性鑒定
供試207份品種(系)中,發病率為0的高抗品種(系)有5個,占2.42%;發病率為0.1%~4%的中抗品種有6個,占2.90%;中感品種179個,占86.47%;高感品種17個,占8.21%(表1)。不難看出,品種間抗病性差異明顯,抗病品種資源比較豐富。
2.2 ?藥劑拌種對小麥幼苗生長的影響
小麥播種后15天(三葉期)、30天(分蘗初期)時,分別調查各處理基本苗數、總莖數(表2)。方差分析結果表明,各重復間、處理間基本苗數和總莖數差異均未達顯著水平,各處理與對照均無顯著差異,說明藥劑拌種對小麥出苗率及分蘗沒有顯著影響。
2.3 ?藥劑拌種對小麥稈黑粉病的影響
將各小區發病率的轉換值進行方差分析,結果臨汾、臨猗、聞喜3個試點重復間均無顯著差異,處理間F值分別為28.20**、47.72**和24.38**,差異達極顯著水平,說明各試點試驗控制良好,各藥劑處理間有真實差異,可進一步采用新復極差測驗法比較各藥劑間的差異顯著性(表3)。
在臨汾試驗點,不拌種對照的發病率顯著高于各種藥劑拌種處理,說明6種藥劑拌種都具有明顯的抑制病菌作用,而不同藥劑作用大小有差異。甲基硫菌靈、安克錳鋅和五氯硝基苯3種處理之間差異不顯著;粉銹寧、三唑醇、多菌靈3種處理之間無顯著差異,發病率均顯著低于甲基硫菌靈、安克錳鋅和五氯硝基苯,且與安克錳鋅差異達極顯著水平。
在臨猗試驗點,6種處理對稈黑粉病的藥效都極顯著好于不拌種對照。粉銹寧、三唑醇、多菌靈、五氯硝基苯4種處理之間無顯著差異,但三唑醇和多菌靈的拌種效果最好,與甲基硫菌靈、安克錳鋅處理達極顯著水平,而粉銹寧、五氯硝基苯處理次之,僅顯著優于安克錳鋅處理。
在聞喜試驗點,各種藥劑拌種處理的發病率都極顯著低于對照。三唑醇拌種處理藥效最好,與甲基硫菌靈、安克錳鋅、五氯硝基苯達極顯著水平,并顯著優于粉銹寧處理;多菌靈處理次之,僅與甲基硫菌靈、安克錳鋅處理具顯著差異;安克錳鋅藥效稍差,防效僅為66.45%,但與對照相比也達極顯著水平。
以上分析結果表明,同一藥劑處理在不同試點表現趨于一致,藥劑拌種處理不會因試驗地點不同而藥效增減。但由于各試點小麥生產條件和管理水平具有相對差異,因而不同試點藥劑間差異顯著性不盡一致,因此,應進一步對3個試點試驗結果進行聯合分析,綜合比較不同藥劑的拌種效應,科學評價藥劑的優劣。
聯合方差分析結果表明(表4),各處理重復間差異不顯著,處理間差異達極顯著水平,與上述結果一致。各試點間(A處理)差異達極顯著水平,主要是由于生產條件和管理水平的差異造成的;藥劑間(B處理)差異達極顯著水平,則是藥劑拌種對小麥稈黑粉病菌的抑制作用產生的;試驗地點與藥劑拌種之間無互作效應。
6種藥劑處理均與對照達極顯著差異,說明6種藥劑拌種對小麥稈黑粉病菌都具有抑制作用,藥效優劣排序為三唑醇>多菌靈>粉銹寧>五氯硝基苯>甲基硫菌靈>安克錳鋅。三唑醇拌種效果最好,與粉銹寧、甲基硫菌靈、安克錳鋅、五氯硝基苯拌種達顯著水平,并與后3種藥劑差異達極顯著水平;多菌靈次之,與粉銹寧、三唑醇差異均不顯著,但極顯著優于其余3種藥劑;安克錳鋅處理效果顯著稍差,并與粉銹寧、三唑醇、多菌靈、五氯硝基苯差異達極顯著水平,但極顯著優于對照,因而對小麥稈黑粉病菌也具有顯著的抑制作用。
3 ?結論與討論
本研究對目前推廣品種(系)資源207份材料進行小麥稈黑粉病菌接種,鑒選出高抗和中抗品種11份,分別為‘晉麥31、‘晉麥32、‘晉麥33、‘臨優145、‘臨抗20、‘運旱618、‘運94-32、‘豫麥57、‘煙農19、‘鄭麥9023、‘冀麥32,可在小麥稈黑粉病高發麥區選擇性種植;以中感小麥稈黑粉病品種‘晉麥90號為試驗材料,利用3地區不同生態條件多重復鑒定分析方法,試驗出可替代五氯硝基苯的拌種藥劑,即三唑醇、粉銹寧、多菌靈、甲基硫菌靈、安克錳鋅等5種,各藥劑拌種處理均對小麥出苗率及分蘗沒有顯著影響,在臨汾、臨猗、聞喜3個試驗點,對小麥稈黑粉病的防效分別達到72.7%~100%、89.2%~100%和66.5%~100%,與不拌種對照差異達極顯著水平,可根據不同生態條件,在小麥稈黑粉病頻發區于拌種時交替使用。
中國早在20世紀30—40年代就注意到品種抗病性和小麥稈黑粉病菌的生理分化研究[12-14],小麥抗稈黑粉病種質資源比較豐富,抗性由2~3個顯性基因控制,由于黑粉病菌在自然條件發生突變,在抗病品種的選擇壓力下,致病性增強時有發生,菌群中異質性的復雜性及專化小種持續存在,早在20世紀30—40年代就發現12個生理小種,50年代研究發現不同的致病類型。隨著品種的演變,生理小種組成更復雜,對原抗品種是一種威脅,如不加以重視,單以藥劑拌種防治,將是被動的。歷史上曾有許多新育成品種,發揮過十分積極的作用,如‘洛夫林、‘阿勃、‘矮豐、‘豐抗、‘早洋麥、‘農大183等。本研究通過試驗鑒定,篩選出十多個抗病品種,供生產上選擇應用,避免長期種植單一遺傳背景的品種。
小麥稈黑粉病的傳播途徑主要是帶菌種子、土壤和糞肥,小麥播種后,病菌在幼苗出土前侵入幼芽鞘,一年只侵染一次,芽鞘超過4 mm時,病菌就難以侵入,因此,種子藥劑處理十分重要。中國歷史上曾使用砷制劑、硫磺、汞制劑,取代苯類、醌類等[1,15-18],發揮過很好的作用,但隨著高殘留、致癌、致畸等問題,已經被淘汰禁用,取而代之的是使用三唑類內吸廣譜殺菌劑和苯并咪唑類殺菌劑或混劑。本研究選用的5種藥劑(粉銹寧、三唑醇、多菌靈、甲基硫菌靈、安克錳鋅)均屬無公害拌種藥劑,都對稈黑粉病菌有明顯的防治效果,可替代高殘留的五氯硝基苯類藥劑,生產上交替使用會防止病菌對藥劑產生抗性。
本研究鑒選出11個抗小麥稈黑粉病的小麥品種和5個用于防治小麥稈黑粉病的拌種藥劑,可在小麥稈黑粉病頻發區選擇使用,抑制小麥稈黑粉病的發生和流行。但是,隨著育種水平的提高和育種目標的改變,將培育出更多適用性更強的小麥新品種,來代替目前推廣品種;另外,小麥稈黑粉病菌為了適應生存,在抗病品種或抑菌藥劑的脅迫下,可能會出現新的生理小種,從而對藥劑產生抗性。因此,小麥品種對稈黑粉病菌的抗性以及新的藥劑對稈黑粉病菌的抑制效果需要持續鑒定并更新,以適應生產發展的要求,達到持續控制小麥稈黑粉病流行為害的目的。
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