王梧嵋
(西藏大學 理學院,850000,西藏拉薩)
栽培大麥起源于野生大麥,后者于大約1 萬年前開始馴化;青稞作為大麥的一個變種,是幾乎所有裸粒多棱大麥的統稱,大約在4 000 年前在藏區開始馴化[1]。通過逐步適應當地獨特的氣候條件,今天的青稞具有成熟期短、耐寒、高蛋白高纖維、低脂肪低總糖等優點,主要用作糧食、飼料和釀酒原料。此外,由于青稞是唯一能在海拔超過4 200 m 的高寒地區正常成熟的作物,在具有防治高原病的獨特保健功能的同時,其生態及農業地位不可替代。
根據青藏高原第一次綜合科學考察結果,在拉薩、日喀則、昌都、山南、阿里等地區均有青稞條銹病、青稞條紋病和青稞散黑穗病、堅黑穗病的發生,在加查、察隅曾有青稞稈銹病的發生,在澎波農場監測到青稞細菌性條斑病(黑穎病),在吉隆監測到青稞網斑病,在拉薩、昌都、察雅、洛隆曾有青稞黃矮病的發生,在普蘭、八宿、察雅、芒康、察隅曾有青稞白粉病的發生,在工布江達、丁青、類烏齊、芒康曾有青稞云紋病的發生,而青稞生理性赤枯病分布較廣,在拉薩、堆龍德慶、尼木、工布江達、加查、澤當、仁布、芒康、波密、扎達、普蘭等地均有病發[2]。
其中,條銹病、條紋病、散黑穗病和堅黑穗病因其分布廣、危害重,被長期重點監測和防治。王保海等強調,主要通過種子帶菌傳播的條紋病在全自治區各農區普遍發生,一般發病率在8%~15%,個別發病嚴重地塊達90%,平均減產10%左右,需通過選用抗病品種、進行種子處理、加強栽培管理進行病害防治[3]。相比較而言,氣傳性的條銹病發生更為頻繁,林芝各縣、山南加查縣是其常發區,亞東、吉隆、樟木等喜馬拉雅山南翼地區和芒康鹽井等三江流域南部部分農區均有該病原菌分布。胡頌杰等調查發現,青稞堅黑穗病在全自治區普遍發生,一般發病率在5%左右,而青稞散黑穗病的發病率一般在2%~5%[4]。
在青海省的青稞生產中,常見的病害種類有青稞黑穗病、條銹菌、條紋病、白粉病和黃矮病。青稞黑穗病發病后,平均減產5%~10%,嚴重時可高達17%~20%。青稞發生條銹病會直接導致產量下降,給種植戶帶來嚴重損失。
任寶倉等通過4 年田間調查,對比已有記載,在甘肅省內鑒定出24 種大麥、青稞病害。其中,大麥條紋病是甘肅省大麥及青稞主要病害之一,分布在玉門、臨澤、山丹、張掖、武威、民勤等地,發生率在5%~10%;大麥網斑病是甘肅省大麥及青稞主要病害之一,分布在玉門、山丹、民樂、甘南等地;大麥根腐葉斑病在全省廣泛分布;而大麥穗褐腐病在當地僅在青稞上發生。
特別的是,2009 年報道在甘肅省海拔2 400~3 200 m 的通渭、天祝和合作等地栽培的青稞上發現了一種新病害——鞘腐病,該病菌除青稞外,還可以在田間的野燕麥及燕麥上分布,嚴重發生時病穗率可達20%~30%。
云南省常年青稞種植面積近2 萬hm2,但由于受良種較少、農技相對落后、病蟲害危害嚴重等影響,平均產量僅1 500 kg/hm2。云南省青稞主要病蟲害有銹病、黃矮病、白粉病和蚜蟲。
在四川省甘孜、阿壩、木里等藏區,青稞是主要的糧食作物。除部分地區(如甘孜州)受土壤含石量大、防災能力低等自然條件制約外,青稞條紋病、紋枯病和黑穗病是四川藏區青稞主要病害。
由條形柄銹菌引起的條銹病是一類活體寄生的真菌病害,可危害小麥、大麥(含青稞)、部分栽培牧草和其他多種禾本科植物。由于該病原菌可隨高空氣流實現遠距離傳播,在病害流行年份可造成農作物種植區大面積減產,嚴重影響農業生產。由于寄主范圍不同,條銹菌一般被劃分為不同的專化型,如小麥專化型、大麥專化型。后續研究證實,大麥條銹病除主要由條形柄銹菌大麥專化型引起外,也可由小麥條銹菌的個別小種侵害發生。在甘肅采集到的大麥樣品中,分離出的條形柄銹菌小麥專化型菌系Q1、Q2,經過苗期致病性測定發現,它們既對絕大多數小麥品種具有致病性,同時對部分大麥品種致病[5]。
小麥、大麥和黑麥被稱為條銹菌的主要初生寄主,這是由于和其他銹菌一樣,條銹菌必須在兩種不同科或屬的植物上才能完成冬孢子—擔孢子—性孢子—銹孢子—夏孢子這一整個侵染循環的生活史過程。上個世紀,大麥單孢銹菌的轉主寄主被證實為百合科植物;但長達兩個多世紀以來,由于銹菌中只有條銹菌的轉主寄主遲遲未被發現且實驗室轉主接種屢屢失敗,研究者們傾向于認為條銹菌缺乏有性生殖過程。直到2012 年Jin 等發現小檗可以作為小麥條銹菌的轉主寄主,目前為止,小檗科小檗屬和十大功勞屬多種植物被證實為小麥條銹菌的轉主寄主[6],使得病原菌在有性生殖過程中豐富了致病性變異。
由于條銹菌病原菌喜低溫潮濕,在病害循環過程中,能否順利越冬越夏是病害流行與否的關鍵。李振歧院士曾根據小麥條銹菌在全國的周年循環規律繪制了該病害的傳播示意圖,并劃出新疆、華北、西北、川西北、云南五處越夏區和以四川、河南、陜西漢中、云南壩區為中心的越冬關鍵區[7]。目前,對大麥條銹菌的傳播循環和流行規律尚無完整報道。王宗華在西藏各主要農區通過系統觀察、田間抽查及試點接種,在證明條銹菌可以在西藏順利越冬越夏的基礎上,進一步劃分出流行常發區、易發區和偶發區,并提出除下察隅、樟木口岸外西藏大部分地區皆可作為條銹菌越夏流行區,林芝、波密等地的高山晚熟春麥可能提供了足量的越夏菌源,林芝各縣、喜馬拉雅山南坡及藏東三江流域南部的低海拔地區則為條銹菌提供了越冬場所[8]。
西藏本地大麥品種大多對條銹病表現為苗期抗病水平較低,成株期抗性增強。田曉等對來自青藏高原地區的75 份品種材料進行苗期抗銹實驗,其中34.7%的大麥品種表現出不同程度的苗期抗病性狀[9]。王宗華等田間鑒定,大麥對條銹菌的成株抗病機制除抗病品種選育外,主要來自于群體始病晚、病程發展慢,一定程度上表明了寄主植物與病原真菌的長期協同進化[10]。
在國家實施鄉村振興戰略背景下,對西藏農牧業發展而言,青稞產業發展是其重中之重。1987 年馬得泉等就報道了西藏288 個大麥變種資源,且不少農家種僅為西藏特有。如此豐富的品種,一方面孕育了廣袤藏區不同物候區域下青稞的不同生長特性和生長周期,另一方面也蘊藏了海量的遺傳材料和基因資源。
2016 年,西藏自治區青稞總產量增長至74.67 萬t,收購成本平均為3.8 元/kg,隨區域經濟實現同步正增長。國有糧食企業、非國有企業、第三方加工企業及外來企業進一步推動了青稞產品及市場多元化。但受到自然條件、機械化程度差異、區域經濟發展不均衡、農戶種植技術經驗不足等因素限制,青稞產量長期處于供不應求的狀態,作為飼草的青稞秸稈也時有不足。從植物保護角度出發,擴大優勢抗病品種的選育推廣,加大對地方特色品種的分區保護,在提高產量的同時保藏寶貴資源,打造特色品牌,將有利于在可持續發展過程中實現鄉村振興。