山東省東平縣位于魯西南,地處黃河沖積平原。東平縣總人口80萬,全縣常年種植小麥30萬畝左右,是全國糧食生產先進縣、國家商品糧基地縣和優質強筋小麥標準化示范區建設縣。小麥是當地的主要農作物之一,也是農民收入的重要來源。近年來,由于氣候條件適宜而導致小麥赤霉病,因果不當,再加上農戶對病蟲害防治意識不強等原因,導致該地區小麥赤霉病大范圍暴發成災。赤霉病的出現不僅給小麥種植帶來影響,同時還使得該地區的整體經濟收入有所下滑。基于此,應該針對小麥赤霉病做好分析,同時結合區域做好改善,加強對于小麥赤霉病的防控。
一、赤霉病簡述
小麥赤霉病又稱爛穗病,屬于真菌性病害,在世界各產麥國均有發生。其病原菌為禾谷鐮刀菌(Fusariumgraminearum),可侵染多種作物,以小麥受害最重,常造成苗枯、莖腐、穗腐和粒腐等癥狀。小麥抽穗揚花期遇陰雨連綿或潮濕天氣極易發病,一般減產25%~40%,嚴重時達75%以上。近年來對東平縣形成較大的影響,尤其是在小麥灌漿成熟階段,如果遇到連續降雨或者多霧低溫天氣,會加重病情,甚至引起倒伏現象。這給當地種植產業帶來了巨大損失。
東平縣屬于溫帶大陸性氣候,四季分明,光照充足,雨量適中。春季干旱少雨,夏季炎熱多雨,秋季涼爽濕潤,冬季寒冷干燥。年平均氣溫13℃,無霜期約206天。年均降水量690毫米,且集中在7~9月份,占全年降水量的50%左右。年日照時間約2400小時。土壤類型多為砂姜黑土,質地疏松,通透性好,有機質含量豐富。近年來,氣候條件變化過程中東平縣小麥赤霉病呈現出逐年偏重趨勢,特別是在小麥灌漿后期至乳熟初期這一時段內,一旦遭遇連陰雨天氣,很容易引發赤霉病大面積爆發。
二、赤霉病危害
小麥赤霉病是影響小麥高產穩產的主要病害,它能夠產生多種毒素,如脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)、玉米赤霉酮(ZEA)以及嘔吐毒素(DON-α、β、γ)等。會造成10%~30%的產量損失。其中,DON毒素具有強烈的致畸作用,而ZEA則會損害人畜健康并誘發腫瘤,因此被國際癌癥研究機構定為I類致癌物質。另外,赤霉菌還會分泌一種溶血磷脂酶,破壞細胞膜結構,從而抑制各種養分吸收,最終導致植株死亡。我國小麥赤霉病危害的特點,主要體現為發生區域擴大、頻率增加、程度加劇、損失加大。據調查統計顯示,近五年來,東平縣每年都要遭受不同程度的赤霉病侵襲,平均每隔兩三年會出現一次大規模暴發情況,個別年份甚至達到十幾次之多。每年受到小麥赤霉病損害的麥田面積高達數十萬畝,直接經濟損失超過千萬元。當前病害已呈現出發生范圍廣、持續時間長、危害程度深的態勢,成為制約東平縣小麥豐收與增收的“頭號殺手”。部分的高發地區,小麥赤霉病的發生率可以達到80%,一些低洼地帶的田塊,赤霉病的發生率甚至可以達到95%。
在小麥種植過程中,灌漿期是決定小麥品質優劣的一個非常關鍵的環節。但是,由于長期使用單一品種,加之田間管理不到位,導致小麥抗病能力下降,進而感染赤霉病。當小麥感染赤霉病后,籽粒會變成褐色,失去光澤,食用價值大大降低。赤霉病菌會在麥穗中逐漸擴展到整個小穗,然后向著穎殼擴散,最后進入到麥粒內部,使麥粒腐爛變質。隨著病情不斷發展,麥粒表面上會出現紅色斑點,之后會變成青灰色,最后干癟皺縮,千粒質量顯著降低。該病害有較強的隱藏特征,會在短時間內向周圍蔓延,很難及時發現,所以經常錯過最佳防治時機。通常情況下,小麥赤霉病只需要進行一次防治即可,若是沒有采取有效的預防控制措施,將會導致小麥赤霉病反復發作,難以根除。另外,高溫、高濕條件的影響,也有利于赤霉病的傳播蔓延。在溫度相對比較高的環境下,小麥赤霉病更容易快速繁殖生長,加快病害蔓延速度。
三、赤霉病發生特點
1、氣候條件影響較大
小麥赤霉病流行發病主要受當地種植氣候條件影響,表現出明顯的季節性和地域性差異。一般來說,小麥赤霉病多發生于溫暖潮濕的春夏交替季節,尤以梅雨季節前后更為普遍。種植地區溫度的快速上升,雨水增多,空氣濕度升高等因素,都會促進赤霉病菌孢子萌發,提高小麥赤霉病的發生概率。為減少小麥赤霉病的發生概率,需對當地的氣象資料進行詳細收集整理,掌握當地歷年來的氣候變化規律,提前預測預報可能出現的災害性天氣,制定相應的應急預案,最大限度減輕自然災害所帶來的不利影響。濕度因素對小麥赤霉病也起到決定性作用,當空氣過于潮濕時,小麥赤霉病的發生概率將大幅提升。這是因為當空氣濕度過大時,小麥赤霉病病菌菌絲體吸漲水分子,體積迅速膨脹,菌絲體變得粗壯,顏色加深,致病力增強。如遇陰雨持續時間相對過長的氣候條件,小麥赤霉病的發生風險也隨之增高。這是因為在此期間,空氣濕度過高,小麥赤霉病病菌的生存空間進一步縮小,無法正常完成新陳代謝活動,從而加速了自身衰亡進程。在子囊孢子釋放過程中結合濕度空氣條件基礎上,子囊孢子吸水膨脹,體積急劇膨大,萌發侵入寄主組織,為小麥赤霉病的流行發展提供了大量的菌源條件。此外,小麥赤霉病還與小麥生育期密切相關,一般來講,小麥播種越早,越容易感染赤霉病。這是因為小麥種子剛發芽時,幼嫩部位抵抗力弱,容易受到外界不良因素干擾而出現病蟲害問題。
2、菌源基數過大
小麥赤霉病發病過程中會出現小麥的麥穗、秸稈多處染病的情況,同時伴隨著穗腐、莖基腐等典型癥狀。病原菌通過氣流、風雨等途徑進行傳播,侵染小麥各個器官,導致其出現不同程度的損傷。這是由于菌源性激素過大,促使小麥體內生理代謝紊亂,營養成分流失嚴重,免疫功能大幅度減弱,從而易感赤霉病。小麥赤霉病的病原菌越冬場所中包含雜草、殘茬等,這些均是小麥赤霉病的潛在菌源。如果不能徹底清除掉這些殘留物,勢必會給翌年春播階段埋下隱患。東平縣近年來受暖冬氣候影響,小麥抽穗揚花期比常年偏晚,加上春季降雨頻繁,光照不足,小麥赤霉病的發生呈加重趨勢。菌源基數過大會影響小麥的正常種植,導致小麥赤霉病的發生概率大幅提升。目前,農村大量的空閑田為病原菌的積累擴散創造了良好的條件,再加上農民缺乏科學合理的耕作制度,導致土壤透氣性能差,保水保肥能力不強,極易滋生各類病蟲害。
3、田間種植管理不夠科學
小麥赤霉病的發生與缺少完善的田間種植管理制度有著密不可分的關系。首先,農戶在選擇小麥品種方面存在盲目跟風現象,未能充分考慮本地區的生態條件、生產習慣以及市場需求等實際情況,導致選用的小麥品種不適合當地的氣候條件。其次,很多農戶在整地施肥方面不合理,未嚴格按照要求施用底肥,造成小麥苗情參差不齊,抗性水平高低不一。再次,在澆灌工作開展前,忽視了田間墑情監測工作,導致灌溉量過多或過少,不僅浪費水資源,還延緩了小麥的成熟進度。最后,在化學除草劑應用方面,施藥技術不過關,噴藥器械落后,藥劑類型不當,很容易引發藥害事故,致使植株葉片枯黃脫落,光合作用受阻,最終誘發赤霉病。
四、赤霉病發生原因
1、嚴重缺乏優質高產的抗病品種
大部分地區種植的小麥品種缺乏高產優質的抗病特征,且抗逆性較差,一旦遇到連續多年的干旱或者洪澇等極端惡劣天氣會大面積暴發赤霉病。因此,要想從根本上解決這一問題,應積極培育推廣適合本地區種植的優良新品種,并做好良種良法配套工作,實現增產提質目標。小麥赤霉病的蔓延速度相對較快,存在較大的危害性,應引起高度重視。當前,我國主推的小麥品種多為半冬性品種,這類品種雖然具有一定的豐產潛力,但是并不具備抵抗赤霉病的特性,一旦遭遇連陰雨天氣,會暴發大規模的赤霉病。此外,由于生態環境的限制,部分區域內只能種植一季小麥,這意味著小麥收獲后不能夠留種,否則會增加赤霉病的發生概率。加之長期單一使用同一個品種,還會導致群體結構失衡,抗病蟲害能力下降。這也導致抗性較好的小麥品種無法進行廣泛推廣,進而制約了農業經濟效益的增長。
2、病菌抗藥性發展迅速
病菌抗藥性發展速度直接影響小麥的種植質量,尤其是隨著人們環保意識不斷加強,越來越注重綠色無公害農產品的開發利用。然而,當前市面上銷售的一些農藥產品大多屬于低毒高效型,其中不乏有些藥物已經產生了抗藥性,加大了赤霉病防治難度。在東平縣抗藥性植株檢出率急劇上升,甚至達到了80%以上,大大降低了病害防治效果。病菌抗藥性的快速發展除了與病菌本身遺傳變異有關之外,還與栽培方式、用藥種類等多種因素息息相關。例如,在小麥生長發育后期,若氮肥施加比例失調,則會導致小麥貪青徒長,植株瘦弱矮小,抗病能力顯著降低。不僅加大了病害的防治難度,還縮短了小麥的成熟周期,導致產量和品質雙雙下降。
3、預防控制難度不斷增大
在我國經濟快速發展的過程中,糧食安全始終處于首要位置,國家每年都投入大量資金支持農作物種業建設,以促進現代生物育種產業健康穩定發展。多年的研究及實驗表明,小麥赤霉病的主要侵染來源是禾谷鐮刀菌,該真菌能夠產生多種毒素物質,抑制其他有益微生物的繁殖,破壞植物細胞膜系統,阻礙養分吸收,最終導致作物死亡。在東平縣的種植農戶缺乏主動防控意識,對赤霉病的認知度不高,普遍認為此疾病不會帶來太大損失,沒有及時采取有效措施加以防范,導致病情逐漸擴大,難以根除。小麥專業化的生產對種植質量提出了更高的要求,只有種植戶真正掌握了赤霉病的發生規律,才能夠制定針對性的防控策略。然而,大多數種植戶文化素質有限,接受新鮮事物的能力比較薄弱,很難做到準確識別病害,更談不上提前預測預報。傳統的分散防治效果較差,往往需要多次重復噴灑藥物,不但成本高昂,而且效率低下,不利于提高整體防控成效。長此以往,會使得小麥赤霉病的發生頻率逐年攀升,防治形勢愈發嚴峻。
五、防控對策
1、農業防治
為提升小麥種植質量,減少赤霉病發生概率,需結合東平縣的地理環境、氣候條件等因素,因地制宜調整優化種植模式,構建輪作倒茬體系,避免連年種植同科作物。播種前進行深耕處理,將地下越冬菌核全部翻出地面,集中銷毀,消滅傳染源。首先,可采用“麥玉兩熟”種植模式,即小麥收獲后立即旋耕滅茬,然后播種玉米,待玉米進入拔節期后再改成直播稻,這樣既可以充分利用光熱資源,又能夠減輕小麥赤霉病的發生程度。其次,實行配方施肥,適當追加有機肥料,改善土壤理化性質,增強小麥自身免疫力。同時,還要注意平衡施肥,保證各種營養元素均衡供應。另外,要密切關注麥田雜草生長動態,及時清除田間雜草,防止草籽傳播病毒。例如,可選擇烯唑醇乳油兌水噴霧,每畝用水量67kg左右。最后,適時晚播,延長生育進程,避開揚花盛期。一般來說,小麥最佳播種時間為9月下旬至10月初,此時氣溫適宜,光照充足,有利于小麥干物質積累,從而獲得理想的穗粒數和千粒重。
2、化學防治
化學防治是小麥赤霉病防治的優選措施,具體包括以下幾個環節:第一,選擇恰當的時機,抓住發病中心,科學合理地確定用藥劑量,最大限度發揮藥效。第二,堅持輪換交替原則,盡量不要長期單獨使用某一類殺菌劑,最好與其他不同類別的殺菌劑配合使用。第三,嚴格按照說明書規定的濃度配比拌種,切忌隨意增減用量,否則極易造成藥害事件。第四,把握正確的施藥方法,重點噴灑小麥穗部,盡可能均勻周到,不漏掉任何一個角落。小麥赤霉病的最佳防治時期為抽穗揚花期,如果錯過最佳防治時期,將會給后續防治工作帶來諸多不便。通常情況下,當小麥葉尖開始變紅時便可開展第一次噴藥作業,間隔一周再次噴藥一次,持續兩次即可達到良好的防治效果。根據天氣情況展開針對性藥劑噴施,如遇降雨或大風降溫天氣,需停止噴藥。
在小麥抽穗期可噴灑30%的多酮可濕性粉劑110g/畝+磷酸二氫鉀100g/畝,連續噴施三次。在小麥揚花初期采用70%甲基硫菌靈懸浮劑15mL/畝+磷酸二氫鉀100g/畝混合液噴施,間隔十天左右噴施一次,共噴四次。若遇發病較重或抗病性相對較差的雨后麥田,應適當推遲噴藥時間,并加入適量的戊唑醇或者咪鮮胺等保護性藥劑,以防止病蟲害進一步蔓延擴散。小麥赤霉病是被我國農業農村部列入檢疫性病害名單的一種典型病害,一旦發現應予以鏟除,不可心存僥幸。
3、加強抗病品種的培育與推廣
抗病品種的合理布局及選育是實現小麥高產穩產的重要保障。目前,市場上流通的大部分優質小麥種子均由國外引進,這些品種具有很強的抗病性,但價格昂貴,不適合大面積推廣應用。小麥種植過程中所出現的赤霉病現象,對其進行抗拓展、抗逆轉錄基因分析以及全基因組關聯分析,結果顯示,小麥赤霉病抗性受微效多基因位點影響較大,因此,通過分子標記輔助選擇技術篩選出攜帶優良抗性基因的材料,有助于加快抗病新品種的研發速度。目前東平縣大多會篩選一些綜合表現突出的小麥品種,比如濟麥22號、良星99、山農20、泰科麥33、魯原502等,這些品種經過幾年的示范種植已經得到了廣大農民群眾的認可,成為當地主推品種之一。
綜上所述,小麥赤霉病屬于常見的真菌病害,近年來呈現出發生范圍廣、危害嚴重的趨勢,直接威脅著小麥的正常生長發育,甚至還會引發大規模絕收事故。相關部門一定要引起高度重視,積極做好宣傳引導工作,幫助廣大種植戶樹立起正確的病害防治觀念,切實加大監測預警力度,努力營造群防群治的濃厚氛圍,推動東平縣小麥產業穩健發展。
(作者單位:271509山東省東平縣彭集街道辦事處)