2017年我國小麥條銹病流行特點(diǎn)及重發(fā)原因分析

黃沖 姜玉英 李佩玲 彭紅 崔彥 楊俊杰 謝飛舟

摘要 2017年小麥條銹病在我國黃淮海麥區(qū)大范圍流行，表現(xiàn)出漢水流域及黃淮南部見病時(shí)間早、擴(kuò)散速度快、黃淮海麥區(qū)流行范圍廣等特點(diǎn)。本文在系統(tǒng)總結(jié)2017年全國小麥條銹病流行特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析認(rèn)為極端暖冬氣候、春季多雨適溫氣候條件和主產(chǎn)麥區(qū)缺乏抗性品種等因素是導(dǎo)致2017年我國小麥條銹病大流行的主要原因。

關(guān)鍵詞 小麥條銹?。?Puccinia striiformis f.sp. tritici； 大流行特點(diǎn)； 原因分析

中圖分類號(hào)： S 435.121

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2017268

Abstract Wheat stripe rust occurred seriously in Huang-Huai-Hai wheat growing areas in China in 2017， and it showed characteristics of earlier occurrence， faster and more prevalence in Han River basin and southern Huang-Huai areas. Based on the systematic summarization of the epidemic characteristics， it is concluded that extreme warm climate in winter， high humidity and low temperature conditions in spring and the lack of resistant varieties in the main wheat production areas are the main reasons for the epidemics of wheat stripe rust in 2017.

Key words wheat stripe rust； Puccinia striiformis f.sp. tritici； epidemic characteristics； analysis of causes

由條形柄銹菌Puccinia striiformis f.sp. tritici引起的小麥條銹病是我國小麥上重要的流行性病害，也是小麥三種銹病中發(fā)生范圍廣、危害程度最重的一種銹病，具有大區(qū)流行性、暴發(fā)性等特點(diǎn)，流行速度快、發(fā)生區(qū)域廣、危害程度重。流行年份，小麥條銹病可造成小麥減產(chǎn)20%～30%，嚴(yán)重的高達(dá)50%以上，甚至絕產(chǎn)[12]。1950年、1964年、1990年和2002年，小麥條銹病在我國發(fā)生4次大流行，分別造成60億kg、32億kg、12.4億kg和8.5億kg的小麥產(chǎn)量損失[25，8]。2004年以來，經(jīng)全面監(jiān)測預(yù)警和綜合治理，小麥條銹病在我國大部麥區(qū)得到有效控制[6]，尤其是2010年以來，發(fā)生面積和發(fā)生程度相對(duì)比較平穩(wěn)，一般維持中等及以下程度發(fā)生，年發(fā)生面積和防治面積分別在267萬hm2和400萬hm2以下，造成的小麥產(chǎn)量損失一般在1.7億kg以下。

2017年小麥條銹病在我國黃淮海小麥主產(chǎn)區(qū)大范圍流行，初步統(tǒng)計(jì)全國發(fā)生面積約556萬hm2，與重發(fā)的2002年基本持平，是2002年以來發(fā)生面積最大的一年，但最終病情和損失明顯輕于2002年。本文在總結(jié)2017年小麥條銹病流行特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)梳理了各地病害發(fā)生數(shù)據(jù)，從氣候、品種等因素分析了2017年小麥條銹病重發(fā)原因，希望有助于今后進(jìn)一步做好小麥條銹病監(jiān)測預(yù)警和病害防控工作。

1 2017年我國小麥條銹病流行特點(diǎn)

1.1 冬繁區(qū)見病早、范圍廣、病情重

四川、貴州、云南和重慶等西南大部，湖北北部和江漢平原、河南南部、陜西南部和關(guān)中地區(qū)、甘肅南部等麥區(qū)是我國小麥條銹病菌重要的冬繁區(qū)。受2016/2017年冬季氣溫偏高影響[7]，河南南部和湖北西北部及江漢平原、陜西關(guān)中和南部等冬繁區(qū)小麥條銹病見病時(shí)間早于常年（表1）。河南省南陽市唐河縣最早于2016年12月14日見病，為該省近30年來最早見病年份之一；湖北省十堰市鄖西縣2016年12月22日見病，比近10年最早見病的2007年早66 d；陜西省寶雞市隴縣2016年11月2日見病，為近10年來較早見病年份。河南南部和湖北江漢平原的冬繁區(qū)發(fā)病時(shí)間早，增加了病菌繁殖代次、田間菌源量和病害傳播擴(kuò)散幾率。截至2月底，河南、湖北、四川、云南、貴州、重慶、陜西、甘肅8省65市290縣發(fā)?。▓D1），見病面積為17萬hm2，同比增加2倍，是2010年以來發(fā)生面積最大、范圍最廣的一年；其中，為東部主產(chǎn)麥區(qū)直接提供菌源的湖北、河南兩省共有16市45個(gè)縣見病，發(fā)病面積為5.2萬hm2，縣數(shù)和面積分別占全國的15.5%和30.6%，是2006年以來發(fā)生市縣數(shù)最多、面積最大的一年（圖2）。2月底，湖北、河南和陜西的部分地區(qū)已點(diǎn)片發(fā)生，局部地區(qū)發(fā)生較重，河南南部及湖北漢水流域麥區(qū)的大部早發(fā)地區(qū)病田率達(dá)10%以上，陜西安康市漢濱區(qū)平均病田率達(dá)43.6%；發(fā)病中心1～15 m2，河南潢川最大發(fā)病中心達(dá)50 m2，中心平均嚴(yán)重度10%～80%，病情與常年春季流行期相當(dāng)，病害在冬季提前進(jìn)入擴(kuò)散流行期。河南、湖北冬繁區(qū)小麥條銹病發(fā)生早、范圍廣、病情重，是2017年小麥條銹病流行的突出特點(diǎn)和造成黃淮海麥區(qū)大范圍流行的重要原因之一。

1.2 春季北擴(kuò)東移明顯，擴(kuò)散流行速度快

河南、湖北的主要冬繁區(qū)2016年12月中旬見病后，病菌持續(xù)繁殖擴(kuò)散，春季擴(kuò)散速度明顯加快。3月下旬，條銹病跨過河南境內(nèi)的沙河后，繼續(xù)向北向東擴(kuò)散。3月30日，四川、云南、貴州、重慶、陜西、甘肅、湖北、河南、安徽9省72市384個(gè)縣見病，發(fā)生面積63.8萬hm2，同比增加1.9倍；4月中旬，江蘇、山東、山西陸續(xù)見病，其中，安徽安慶、池州、銅陵、蕪湖、宣城、合肥、六安、淮南、阜陽、亳州10市30個(gè)縣點(diǎn)片發(fā)生，江蘇省常州市金壇和溧陽2縣見病，東擴(kuò)速度為多年罕見。進(jìn)入4月份，河南、山東、山西、陜西、安徽、江蘇、河北等黃淮海麥區(qū)見病縣數(shù)和面積呈指數(shù)增長（R2>0.97），平均每周增加50個(gè)縣、60萬hm2（圖3）；4月20日，山東省菏澤市東明縣見病，條銹病已越過黃河擴(kuò)散至東部主產(chǎn)麥區(qū)；4月28日，條銹病北擴(kuò)至河北省滄州泊頭市、邯鄲大名縣，其中泊頭市為近20年來首見。4月上旬至5月中旬，黃淮海麥區(qū)小麥條銹病進(jìn)入快速擴(kuò)展蔓延期，見病面積和縣數(shù)呈指數(shù)增長，見病范圍逐日擴(kuò)大（圖3），如山東省4月27日、29日，5月2日、5日、9日見病縣數(shù)分別達(dá)12、17、61、72個(gè)和88個(gè)，見病面積相繼突破13.3萬、33.3萬、66.7萬、133.3萬hm2和200萬hm2。

1.3 黃淮海麥區(qū)發(fā)生普遍，局部病情較重

據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2017年小麥條銹病在我國西南、西北、黃淮和華北等麥區(qū)18?。▍^(qū)、市）160市866個(gè)縣發(fā)生約556萬hm2，發(fā)生縣數(shù)比偏重發(fā)生的2009年增加246個(gè)；發(fā)生面積分別比近10年均值和2009年增加1.6倍和47.0%，略低于大發(fā)生年份2002年的558萬hm2。其中，安徽、江蘇、河南、陜西、山西、山東和河北等黃淮海麥區(qū)425個(gè)縣發(fā)生411萬hm2，占全國發(fā)生總縣數(shù)和總面積的49.1%和74.0%。河南、陜西、山東中西部、山西南部以及河北、山東2省和河南接壤的所有市縣均見發(fā)病，最北擴(kuò)展至河北省廊坊市文安縣，見病范圍為近年最廣。其中，山東省17市104縣見病，陜西省8市69縣見病，見病面積占小麥種植面積均達(dá)50%以上，山東省發(fā)生范圍和面積超過大發(fā)生的1990年[8]。陜西南部、河南南部、湖北江漢平原局部地區(qū)病情較重，漢水流域平均病葉率超過50%，西南麥區(qū)大部平均病葉率超過30%，重發(fā)地區(qū)超過60%；山東濟(jì)寧等市重發(fā)地區(qū)病葉率超過80%，河北發(fā)病晚、病情相對(duì)較輕，重發(fā)田塊平均病葉率在10%左右；全國139個(gè)監(jiān)測點(diǎn)小麥條銹病病葉率一般在5%～40%，平均為25.1%；嚴(yán)重度一般在15%～40%，平均為22.3%（圖4）。

1.4 西北及西南麥區(qū)發(fā)生相對(duì)平穩(wěn)

2016年秋季，甘肅、寧夏等西北麥區(qū)小麥秋苗發(fā)病面積為11.78萬hm2，是2000年以來發(fā)病面積最小的年份。受春季干旱氣候影響，西北大部麥區(qū)小麥條銹病擴(kuò)散速度相對(duì)較慢，總體發(fā)生比較平穩(wěn)。3月上旬，甘肅僅在隴南的文縣、徽縣2個(gè)縣發(fā)生0.17萬hm2，平均病葉率一般在0.05%左右；5月上旬，發(fā)病盛期各監(jiān)測點(diǎn)平均病葉率多在5%以下，早發(fā)的文縣、通渭縣達(dá)23%和25.2%，平均嚴(yán)重度多在20%以下，文縣、寧縣達(dá)40%，至6月底小麥條銹病在隴南、天水、平?jīng)龅?市42縣發(fā)生16.5萬hm2。寧夏彭陽、西吉、中寧發(fā)生盛期平均病葉率在0.1%～4.8%，平均嚴(yán)重度在5%～11%，原州區(qū)病葉率在1.3%～97.2%，平均病葉率15.27%。新疆發(fā)生相對(duì)較重，拜城、額敏、阿克蘇平均病葉率為25.8%～27%，平均嚴(yán)重度在4.3%～12.5%，阿克蘇為31.9%。青海東部麥區(qū)發(fā)生較輕，病葉率一般在0.01%～0.05%。常年少雨干旱的內(nèi)蒙古西部，2017年6月-7月在呼和浩特土默特左旗、巴彥淖爾臨河區(qū)和五原縣春麥上見發(fā)病田塊，病葉率一般低于5%。小麥條銹病在西南部分麥區(qū)偏重發(fā)生，主要發(fā)生在四川沿江河流域、攀西和川南地區(qū)，以及云南臨滄、曲靖、昭通，貴州東南部和西北部，平均病葉率在11.6%～30.2%，重發(fā)田塊病葉率達(dá)80%～100%，重于2016年。

2 2017年小麥條銹病重發(fā)原因分析

2.1 暖冬氣候條件有利于冬繁區(qū)病情發(fā)展，為春季流行區(qū)提供了豐富菌源

據(jù)國家氣象部門監(jiān)測，2016/2017年冬季為1961年以來我國最暖的冬季[7]，云南、貴州、四川、重慶、河南、陜西等小麥條銹病冬繁區(qū)12月或1月氣溫距平偏高1.6～2.7℃，除陜西2月份位居1961年來第2位外，其他省份氣溫均為歷史首位；主要冬繁區(qū)雨水充沛、田間濕度大，夜間小麥葉片上易形成水霧或露水，有利于條銹病菌的侵入和擴(kuò)展。明顯的暖冬氣候?qū)е滦←溓锩缟L旺盛，為病害侵染擴(kuò)展提供了良好的寄主條件，條銹病在冬季也一直處于繁殖擴(kuò)散狀態(tài)。同時(shí)暖冬加速了病情的擴(kuò)展，導(dǎo)致冬繁區(qū)小麥條銹病發(fā)生范圍廣、病情重，為春季流行區(qū)提供了豐富的菌源。

2.2 春季多雨適溫氣候條件有利于病害流行，黃淮海麥區(qū)發(fā)病普遍

春季3月-4月份，我國大部麥區(qū)降水偏多10%以上，其中黃河和長江流域降水量分別偏多31%和18%。4月份，華北南部、江淮西部、江漢、山東西南部等地降水較常年同期偏多2成至1倍，局部偏多1倍以上；4月和5月上旬，黃淮海麥區(qū)最高氣溫多維持在25℃以下，且春季北方出現(xiàn)幾次大范圍大風(fēng)揚(yáng)塵天氣，天氣條件對(duì)病害流行極為有利，加速了小麥條銹菌大范圍擴(kuò)散蔓延，造成黃淮海麥區(qū)條銹病發(fā)生比較普遍。

2.3 主產(chǎn)麥區(qū)缺乏抗性品種，條銹菌抗逆性增強(qiáng)

黃淮海地區(qū)為我國小麥主產(chǎn)區(qū)，特別是黃淮北部和華北麥區(qū)為小麥條銹病偶發(fā)區(qū)，一般年份發(fā)病較輕或不發(fā)生，生產(chǎn)上普遍缺乏抗條銹病的品種，小麥主栽品種普遍不抗病或抗性較差，加重了病害的擴(kuò)散流行危害。條中34號(hào)（CYR34）小種已在西南、西北、江淮麥區(qū)9?。▍^(qū)、市）發(fā)現(xiàn)，頻率呈上升趨勢(shì)，在部分麥區(qū)已成為優(yōu)勢(shì)小種之一，可侵染大部分綿陽和綿農(nóng)系、川育和川麥系、蘭天系、洮字系和小偃系等我國西部主栽小麥品種[9]，也是造成條銹病在西南及陜西、湖北等麥區(qū)發(fā)生較重的重要原因。一般認(rèn)為，25℃以上的高溫天氣會(huì)抑制條銹病的擴(kuò)散危害[2]，但近年來發(fā)現(xiàn)了小麥條銹病耐高溫菌株，抗逆性增強(qiáng)[10]，病菌在田間明顯表現(xiàn)出耐高溫性，導(dǎo)致小麥生長后期黃淮北部、華北大部和西北西部病情繼續(xù)快速擴(kuò)散蔓延。

3 討論

3.1 歷次病害大流行原因比較分析

歷史上，我國小麥條銹病曾于1950年、1964年、1990年和2002年大流行。一般發(fā)生年份，小麥條銹病主要發(fā)生在西北、西南、黃淮南部及長江流域麥區(qū)，華北麥區(qū)只在少數(shù)范圍零星發(fā)病；大流行年份，病害則向東發(fā)展至江蘇、安徽，向北擴(kuò)散至華北麥區(qū)。前4次小麥條銹病大流行的共同原因主要包括：秋苗發(fā)病面積大、病情重，冬季氣溫偏高和春季降雨偏多，條銹菌的優(yōu)勢(shì)種群克服當(dāng)年主栽品種抗性，導(dǎo)致大面積發(fā)病。其中，條中1號(hào)、條中10號(hào)、條中25和條中23號(hào)、條中28號(hào)和條中29號(hào)、條中32號(hào)上升為優(yōu)勢(shì)小種，克服大面積種植的小麥品種，分別引起1950、1964、1983、1990和2002年條銹病大流行。2017年小麥條銹病大范圍流行的原因與前幾次的不同點(diǎn)在于秋苗發(fā)病較輕和病菌小種的作用不突出，而適宜的氣候條件發(fā)揮了更大的作用。2016年秋季，小麥條銹病在西南和西北麥區(qū)發(fā)生面積為近10年來最小，導(dǎo)致2017年黃淮海麥區(qū)小麥條銹病大面積流行，主要是由于2016/2017冬季為近60年來最暖冬季[7]，氣溫異常偏高，條銹病在河南南部及漢水流域見病早、范圍廣、病情重，病菌在冬季一直處于繁殖擴(kuò)散狀態(tài)，為黃淮海麥區(qū)提供了十分豐富的菌源，且此區(qū)域菌源作用更為直接和有效；加之春季東部麥區(qū)多雨低溫、品種不抗病，局部棄防或漏防田塊病情較重，加速了病害擴(kuò)散，導(dǎo)致2017年小麥條銹病在黃淮海麥區(qū)大范圍流行。