齊曉紅,陳琦,侯艷紅,范志業,劉迪,沈海龍,宋玉立,李世民
(1.漯河市農業科學院,河南漯河462300;2.河南省農業科學院,河南鄭州450002)
2016年漯河市小麥赤霉病發病情況及原因分析
齊曉紅1,陳琦1,侯艷紅1,范志業1,劉迪1,沈海龍1,宋玉立2,李世民1
(1.漯河市農業科學院,河南漯河462300;2.河南省農業科學院,河南鄭州450002)
依靠自然發病,每年對110~150份適合于河南省種植的小麥品種(系)進行抗性鑒定與評價。以嚴重度、病情指數、穗發病率和發病程度為指標,對其近10 a發病情況進行比較,并對漯河市2016年小麥赤霉病的病情進行普查統計。結果表明,2016年是漯河市近10 a來小麥赤霉病發病最重的一年,發生程度為大發生年;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;玉米收獲后結合深耕滅茬,減少田間菌源;擴大夏大豆種植面積,預防、控制小麥赤霉病的發生。
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,隨著全球氣候變暖和農作物耕作方式的改變,全世界小麥產區赤霉病的發生也越來越流行[4-5]。小麥赤霉病在我國也從長江中下游麥區向黃淮麥區擴展,已成為我國小麥的主要病害[6]。在河南,小麥赤霉病每年都有不同程度的發生。1985年赤霉病全省大流行,1998年豫北的安陽、新鄉,豫南的信陽、南陽、駐馬店等地較重發生[7],2012,2014年小麥赤霉病在漯河市偏重發生[8]。小麥赤霉病流行頻率加大,已成為小麥增產的嚴重障礙[9]。赤霉病不僅造成小麥嚴重減產,而且病菌產生的毒素會污染麥粒,引起人畜中毒[10-13]。近幾年,小麥揚花期間持續陰雨寡照天氣頻現、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查和大田病情普查相結合的方法,對近10 a小麥赤霉病發病情況進行比較,分析了2016年漯河市小麥赤霉病發病流行的主要原因,并提出防控建議,為有效預防和控制小麥赤霉病的發生和危害,實現小麥優質高產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、區試材料等,每年供試材料110~150份,由河南省農業科學院植物保護研究所提供。
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 鑒定圃病情調查
1.2.1.1 鑒定圃設置2007—2016年連續10 a設置鑒定苗圃。人工開溝播種,每個鑒定材料種2行,行長2 m,行距0.2 m,每行用種4 g。垂直于鑒定材料種植誘發行2行(津豐1號、銘賢169),周圍種植漯河當地推廣品種作為保護區。小麥全生育期不噴施殺菌劑,病圃內品種依靠自然發病。
1.2.1.2 調查方法和記載于小麥臘熟期,每個鑒定材料調查赤霉病穗數及小區總穗數,同時記載相應發病級別,計算平均嚴重度、病情指數和穗發病率。并進行室內考種,每個鑒定材料隨機取200粒,記載赤霉病病粒數,計算病粒率。
1.2.2 大田病情普查于漯河當地小麥主栽品種臘熟期,選擇豆茬、玉米茬等茬口的各類田塊,其中包含一定數量的未防治田塊,每塊隨機3點取樣,每個樣點1 m雙行,記載病穗數、總穗數和防治情
況,計算穗發病率。
1.2.3 病情分級病情嚴重度、發生程度分級指標依據《中華人民共和國國家標準GB/T 15796—2011小麥赤霉病測報技術規范》進行(表1,2)。
發生程度劃分為5級,即輕發生(1級)、偏輕發生(2級)、中等發生(3級)、偏重發生(4級)、大發生(5級)。
平均嚴重度、病情指數和穗發病率按公式(1),(2),(3)計算。
平均嚴重度=∑(嚴重度×該級穗數)/
總病穗數(1)
病情指數=∑(病情級別×該級穗數)/(調查總穗數×最高級別)×100(2)
穗發病率=(病穗數/調查總穗數)×100%(3)

表1 小麥赤霉病嚴重度分級及其癥狀描述

表2 小麥赤霉病發生程度分級指標
2.1 鑒定圃材料病情調查
2.1.12016 年鑒定圃材料發病情況從表3,4可以看出,供試的121份小麥品種(系)均感染小麥赤霉病,沒有對赤霉病免疫的品種(系)。各品種(系)間發病指標跨度較大。穗發病率1.12%~23.32%平均為7.78%;嚴重度1.43~3.55,平均2.58,有91.74%的小麥品種(系)平均嚴重度超過2;病情指數0.16~16.77,平均5.18;只有7個小麥品種(系)的病粒率低于4%,符合小麥國家標準(GB 1355—86),僅占鑒定總數的5.79%。

表3121 份小麥品種材料的穗發病率和發生程度

表4121 份小麥材料的嚴重度、病情指數和病粒率
2.1.2 近10 a鑒定圃材料發病情況比較由圖1可知,2007—2016年10 a間,感染小麥赤霉病的數量占當年鑒定材料的比例呈螺旋式上升趨勢。2007—2011年,感染小麥赤霉病的數量占當年鑒定材料的比例較低,其中,2011年最低,僅占鑒定總數的1.67%,2010年最高,占鑒定總數的45.83%;2012—2016年,感染小麥赤霉病的數量占當年鑒定材料的比例較高,2016年達到最高,占鑒定總數的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占當年鑒定材料的比例有大小年現象,即一年比例高,一年比例低。

由圖2可知,平均穗發病率以2016年最高,為7.78%。2011,2012,2014年的平均穗發病率相對較高,分別為0.89%,1.32%和1.36%,其他年份的平均穗發病率相對較低,2007年平均穗發病率最低,僅為0.01%。

從圖3可以看出,平均病情指數2016年最高,為5.18,其他年份平均病情指數都小于1.00,2011年平均病情指數最低,為0。
從圖4可以看出,2007—2016年10 a間,大于2的平均病害嚴重度占當年鑒定總數的比例呈螺旋式上升趨勢。其中,2016年最高,占當年鑒定總數的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的平均病害嚴重度占當年鑒定總數的比例也有大小年現象,即一年比例高,一年比例低。


圖1~4結果表明,無論是從感染小麥赤霉病的數量占當年鑒定材料的比例、平均病穗率、平均病情指數,還是從大于2的平均嚴重度占當年鑒定材料的比例等病情指標看,2016年是漯河市近10 a來小麥赤霉病發病最重的一年。
2.22016 年漯河市小麥赤霉病發病情況
根據2016年5月15日至5月19日對漯河市1縣2區的小麥赤霉病普查匯總結果,2016年漯河市主要推廣種植的小麥品種均感染小麥赤霉病(表5)。普查田塊數378塊,病田率達100%。普查樣點數594個,樣點的總穗數為12.16萬穗,平均穗發病率為40.18%,最低穗發病率為1.00%,最高穗發病率為91.46%,病穗率在40%以上的田塊數占普查田塊數的30.23%。按照《中華人民共和國國家標準GB/T 15796—2011小麥赤霉病測報技術規范》,2016年漯河市小麥赤霉病為大發生年。

表5 漯河市2016年小麥赤霉病普查統計
2.3 發病原因分析
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、百農207、中育8號、豐德存麥1號、平安6號、眾麥1號、泛麥8號、豫農416、豫農305、西農979、鄭麥9023、豫麥158等,這些品種中沒有對赤霉病免疫的品種,除少數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,小麥收獲后可繼續在麥秸、玉米秸、稗草等植物殘體上存活,并以子囊殼、菌絲體和分生孢子在各種寄主植物的殘體上越冬。病殘體上的子囊殼和分生孢子是下一個生長季節的主要初侵染源。
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生提供了條件。秸稈還田不徹底,整地質量差,使大量的帶菌秸稈遺散在田間,田間殘留菌增多,還有些農民習慣把玉米秸稈堆在田邊路溝,為小麥生長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生。有研究結果表明,氣溫低于15℃時,小麥赤霉病發病機會少,或病菌潛育期長;空氣相對濕度低于60%時,病菌的生活和繁殖都會受到抑制[13]。平均氣溫在15℃以上,持續陰雨,或連續大霧都比較適宜赤霉病的發生。日平均氣溫≥15℃,日平均相對濕度≥60%,日照時數≤5 h的總天數與赤霉病流行的等級密切相關[14]。

表6 小麥揚花期間各年份前茬作物及天氣情況
從表6可以看出,2016年小麥揚花期間(4月11—21日),每天的空氣相對濕度都≥60%。日平均氣溫高于15℃,同時空氣相對濕度≥60%、日照時數≤5 h的總天數為5 d。2012年小麥揚花期間(4月18—30日),空氣相對濕度≥60%的天數占整個揚花期的91.67%,2014年小麥揚花期間(4月13—25日),每天的空氣相對濕度都≥60%。2012,2014年日平均氣溫高于15℃,同時空氣相對濕度≥60%、日照時數≤5 h的總天數均為3 d。其他年份空氣相對濕度≥60%的天數占整個揚花期的比例相對較低。2008,2010,2011,2013,2015年日平均氣溫高于15℃,同時空氣相對濕度≥60%、日照時數≤5 h的總天數均為1 d。小麥揚花期間高溫高濕給2016年漯河市小麥赤霉病的發生提供了有利的條件,此時正是小麥赤霉病菌子囊孢子成熟的時期,大量子囊孢子經雨水、氣流傳播至小麥穗部,侵入小穗發病,造成小麥赤霉病發病流行。
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的抗病材料比較匱乏[15]。根據小麥品種(系)赤霉病病情(漯河點)連續多年的鑒定結果,鄭麥9023、西農979、豫教5號等小麥品種對赤霉病表現出較高的抗性,建議在漯河市著重推廣應用。
調查結果表明,前茬為夏大豆的田塊,小麥赤霉病發病相對較輕。2009年鑒定圃的前茬作物為夏大豆,在當年小麥揚花期間高溫高濕的氣候條件下,發病仍然很輕。或因大豆秸稈量相對較少,機械旋耕容易使大豆秸稈掩埋,減少了田間菌源數量,初侵染源少,發病輕。擴大夏大豆種植面積,也是減輕來年小麥赤霉病發生的有效措施。
2016年鑒定圃材料小麥赤霉病發病情況與大田普查結果比較可知,121份鑒定圃材料穗發病率平均為7.78%,大田普查594個樣點的平均病穗率為40.18%;鑒定圃所有材料發病程度均為3級(中等發生)及以下程度發生,沒有發病程度為4級和5級的小麥品種(系)材料,大田普查病穗率40%以上(5級,大發生)的田塊數占普查田塊數的30.23%。大田發病程度總體比鑒定圃發病重,分析原因為鑒定圃每年都種植在漯河市農業科學院試驗基地,秸稈粉碎還田徹底,玉米收獲后及時進行土地深翻,整地質量高,田間秸稈存留量少,減少了田間菌源。而農戶的地塊耕作層過淺,耕作后大量粉碎的秸稈置留地表以及秸稈粉碎不夠細,還田質量差,增加了地表菌源數量。還有些農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所,加大了小麥赤霉病菌在下一個生長季節的發病流行風險。
赤霉病的發展流行與小麥揚花期的氣候條件有密切的關系。日平均氣溫≥15℃,日平均相對濕度≥60%,日照時數≤5 h的總天數與赤霉病流行的等級密切相關[14]。氣候因子中,降雨量與小麥赤霉病的發展流行關系不明顯。2008—2010年漯河市小麥揚花期降雨量分別為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病較輕;2016年小麥揚花期降雨偏少,為16.1 mm,而小麥赤霉病卻大發生。總的來說,高溫高濕的環境利于小麥赤霉病發生。
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Analysis on Situation and Cause of Wheat Scab in Luohe City in 2016
QI Xiaohong1,CHENQi1,HOUYanhong1,FANZhiye1,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
河南省科技攻關計劃(農業領域)(152102110024);河南省現代農業產業技術體系(Z2010-01-06)
齊曉紅(1966-),女,河南舞陽人,助理研究員,主要從事植物保護研究工作。李世民為通信作者。