摘"要:漢中既是油菜的優生區、高產區也是全國最大的雜交油菜制種區。穩定和發展漢中的油菜生產對保障陜西省食用油供給安全、全國雜交油菜發展均具有重要意義。油菜根腫病已成為影響該區油菜生產的重要病害之一,對油菜產量和種植效益構成了嚴重威脅。本研究在解析油菜根腫病在漢中地區的發展現狀、蔓延原因的基礎上,制定出油菜根腫病綜合防控技術。提出普及油菜根腫病綜合防治技術,加速油菜抗根腫病品種選育,推廣抗根腫病新品種等3項發展建議。
關鍵詞:漢中地區;油菜根腫病;蔓延原因;綜合防控;發展建議
中圖分類號:S513""文獻標識碼:A""文章編號:0488-5368(2024)12-0074-04
Analysis on "Development Status,Cause of Spread "and Integrated Control Techniques for "Clubroot Disease in Rapeseed in Hanzhong Region
LI Shaoqin1, ZHANG Shan2, ZHANG Yaowen1
(1.Hybrid Rapeseed Research Center of Shaanxi Province,Yangling,Shaanxi 712100, China;
2.Longting Township Agricultural Comprehensive Service Station,Yangxian,Shaanxi 723303, China)
Abstract: "The Hanzhong region is not only an optimal area for rapeseed cultivation but also recognized for its high yields and status as the largest winter rapeseed hybrid seed production zone in China. It is of great significance to stabilizing and advancing rapeseed production in Hanzhong to ensure the edible oil supply in Shaanxi Province and support the development of hybrid rapeseed across the country. Clubroot disease has become one of the most significant diseases affecting rapeseed production in this area, posing a serious threat to yields and profitability. This study analyzes the current status of clubroot disease in Hanzhong, examines its rapid spread, and proposes integrated control techniques tailored to local conditions. Three key recommendations are proposed: "promoting the adoption of integrated control measures against clubroot disease, accelerating the breeding of clubroot-resistant rapeseed varieties, and ""promoting the adoption of newly bred clubroot-resistant varieties. These measures aim to mitigate ""clubroot disease and ensure the sustainable development of rapeseed production in the region.
Key words: Hanzhong region; Clubroot disease; Spread causes; Integrated prevention and control; Development recommendations
漢中市為油菜的優生區和高產區[1],油菜籽含油量比長江上游其他地區高2~3個百分點[1,2];年種植面積7.7 萬hm2、年產菜籽17.0 萬t,年種植面積和總產量分別占陜
西省的40%和45%[1,2]。穩定和發展漢中油菜生產對保障陜西省食用油供給安全、促進地域經濟發展具有重要意義。漢中市目前常年雜交油菜制種基地0.2 萬hm2且具有0.47 萬hm2的發展潛力是全國最大的冬油菜雜交制種區,2017年被農業部認定為國家級油菜區域性良種繁育基地[2,3]。年產雜交油菜種子350 萬kg,占全國油菜種量的30%左右,年推廣面積約133 萬hm2左右[3]。因此,漢中的雜交油菜制種對全國的油菜生產具有重要作用。
油菜根腫病現已在我國云、貴、川等20多個省市普遍發生[1,4,5]。油菜根腫病可造成20%~30%產量損失甚至絕收[5],也會導致油菜籽的含油量下降2%~6%、葉綠素含量增加50%[6],嚴重影響了油菜的產量和品質。自2012年在勉縣開始發生以來[7],油菜根腫病已在漢中油菜主產區大面積發生,發病面積達1.3 萬hm2[6,8]。根腫病的蔓延對漢中地區的油菜生產和雜交油菜制種均造成較大威脅。本研究在解析油菜根腫病在漢中地區的發展現狀、快速蔓延原因的基礎上,制定出油菜根腫病綜合防控技術,以期能夠降低根腫病對漢中油菜生產的危害。
1"漢中地區油菜根腫病的發展現狀
1.1"發病范圍快速擴大
2012年僅在勉縣溫泉鎮劉家村個別直播田發生[7],2015年擴展到西鄉[8],2016年擴展到南鄭[8]、城固[9,10]、漢臺[11]等縣區。2017年在漢中地區的發生面積比2016年
增加163.29%[8]。漢臺區2017年的發病面積僅3.3 hm2,而2022年則增至233.3 hm2,6年間發病面積增長70.7 倍[11]。
1.2"導致油菜減產嚴重
2016年勉縣根腫病發病田塊減產28.0~78.9%,平均減產34.7%[7]。2017年漢中市根腫病發病田塊中64.82%的面積減產7.5%,35.04%的面積減產32.8%;0.14%的面積絕收[8]。漢臺區2017至2022年因根腫病造成產量損失在30%以上的面積占發病面積的24.4%,油菜絕收的面積占發病面積的15.9%[11]。灃油737因感病減產14.39%[7],寧雜11因感病減產11.06%[7]、35.3%[9]、70.0%[10]。秦優10號因感病比抗病品種(華雙5R)減產33.77%[12]。
1.3"發病田塊的主要類型
發病區域主要集中在平壩的稻-油輪作區[8,13]。發病田塊中水田占91.8%、旱地占8.2%[8]。在發病田塊中直播油菜面積占比90%以上且重病田塊全部為直播油菜田。板茬田塊的病害程度明顯重于
翻耕田[8,13]。
2"漢中地區油菜根腫病快速蔓延的原因分析
2.1"周邊區域存在較大的潛在威脅
漢中周邊的四川、湖北等地的油菜根腫病已大面積發生[4,12]。隨著地區間貿易日趨頻繁,市場的經營管理不規范及植物檢疫不及時,根腫病病菌極有可能隨種子、種苗的進入而被攜帶進入漢中地區。
2.2"本地區病原菌小種多且變異快
王新月應用Williams系統已鑒定出4號、7號兩個生理小種且發現在不同田塊病菌呈混合發生狀態[14]。張振蘭發現來自4個地區(西鄉、南鄭、勉縣、太白縣)的4號生理小種之間存在明顯的致病
性差異[15]。根腫病菌的繁殖力強、變異快,土壤中非優勢生理小種種群數量會隨某一抗病品種的長期種植而增加逐漸成為新的優勢種群[16,17]。
2.3"寄主分布廣泛利于病菌擴散
漢中地區不僅大面積栽植油菜還廣泛種植大白菜、青菜、甘藍、蘿卜、花椰菜、板藍根等可被根腫菌侵染的十字花科作物[1]。一旦其中一種作物被侵染,便可造成病菌的休眠孢子在土壤中大量存留。
2.4"環境條件有利于病菌的存活與萌發
漢中地區年平均氣溫14.3 ℃、年平均降水量在700~1700 mm[1]。耕地土壤中50%左右為水稻土,由于長期處于淹水條件下土壤酸化度高pH在5.88~6.45[8,10]、相對濕度在70%~80%[1,8,10]。因此,漢中地區的氣溫、降水、酸化度高水稻土等均有利于根腫病病菌的存活與萌發。
2.5"傳統的油菜生產方式加速了病害的蔓延
2.5.1"連作重茬、稻-油輪作有利于菌源積累"漢中地區油菜連作重茬現象普遍存在缺少水稻與非十字花科作物(小麥、元胡、洋芋、蒜等)的輪作方式結合或交替使用[10]。漢中地區稻-油輪作油菜面積占油菜總面積的70%左右[2]。由于根腫病的菌休眠孢子可隨作物病根在土壤中越冬、越夏并可在土壤中存活多年。
2.5.2"施肥方式及油菜免耕直播降低了油菜的自愈能力"該地區農戶對化肥的依賴性太強,長期大量施用化學肥料農家肥多年不施或施用未腐熟有機肥導致土壤板結、土質下降、土壤酸化嚴重[6,8,10]。免耕直播油菜往往因播種時天氣多雨、機械作業質量差、部分區域因機械碾壓板結等造成土壤透氣性差[10],致使油菜因根系下扎困難、發育較緩對根腫病傷害后的自我恢復能力減弱。
2.5.3"播期偏早有利于病菌在油菜苗期爆發"受直播技術的要求和茬口的限制,漢中地區油菜的播種多在10月1日之前進行,此時節漢中地區氣溫較高、降雨偏多土壤濕度大[6,8,10]。適宜的溫、濕條件有利于根腫病病菌孢子的萌發和侵染油菜根系。
2.6"相應配套栽培技術缺乏加速了根腫病的蔓延
田間、地邊的十字花科雜草清除不徹底有的甚至沒清除易于病菌的積累。播種前不進行種子處理易造成帶菌播種。未及時開溝排濕,若遇連陰雨田間土壤濕度大有利于病菌萌發。對發現中心病株未及時防治或防治技術沒有很好掌握導致防治效果不佳。
2.7"主栽品種抗病較差造成油菜根腫病危害嚴重
張振蘭的接種試驗表明10個主栽品種(灃油737、秦優7號、陜油28、秦優10號、油研52等)的根腫病發病率為93.8%~97.2%、發病指數為64.9%~74.3%[15]。對油菜根腫病發生縣(區)的田間調查發現,目前主栽油菜品種間發病程度雖有差異但未發現抗病品種[8,10,18]。
3"油菜根腫病綜合防控技術
針對根腫病是土傳病害,病癥在油菜根部;常用的化學和生物藥劑不能從根本上消滅土壤中存在的根腫病病菌孢子[16],田噴霧防治效果較差[11,13],且存在復發的威脅等實際問題[11,13,16],本研究遵循“預防為主,綜合防治”的方針,確立以生態控制為關鍵、生物與化學相結合的綜合防治策略,建立了“油菜根腫病綜合防控技術”。具體措施如下:
3.1"通過“減菌防控”措施來阻止根腫病的蔓延
3.1.1"加強調運檢疫控制病菌的進入和擴散"禁止從疫區調入、調出十字花科作物的種子、種苗。對從非疫區調入、調出的油菜種子、種苗嚴格執行檢疫檢查。嚴防病菌隨種子、種苗的調運擴散傳播。
3.1.2"利用輪作的方法降低田間休眠孢子的數量"對發病較重的地塊輪作大豆、黑麥草、豌豆、洋蔥等非寄主作物4 a以上,使休眠孢子因無法侵染寄主而失活。對發病較輕的地塊采取水旱輪作1~2 a的措施降低土壤中休眠孢子的存活率。
3.2"通過土壤調理和消殺來減輕根腫病的發生和危害
選擇生物制劑、微生物菌劑、生物抗性誘導劑等進行土壤調理創造不利于病菌存活的環境。施用生石灰、石灰氮、氰氨化鈣等鈣鹽將土壤pH調節到中性或微堿性創造不利于休眠孢子萌發的環境。播種前5~7 d用40%五氯硝基苯水分散粒劑、70%敵磺鈉可濕性粉劑、20%氰氨化鈣拌土進行消殺以減少病菌的數量。
3.3"促進油菜根系生長提高油菜對根腫病的抵抗和自愈能力
前茬如為水稻則需在收獲前10~15 d排水晾田。水稻機械收獲時留茬高度低于18 cm、秸稈粉碎均勻拋灑后翻壓還田。開挖“三溝”(廂溝、圍溝、腰溝)并及時翻耕曬壟以降低田間濕度。通過“控氮、穩磷、增鉀”、增施有機肥和農家肥等措施改善土壤結構和理化狀況。在冬季~春季適時追施尿素加速油菜根系發育。對根腫病嚴重發生田塊采用生根劑等植物生長調節劑進行灌根或葉面噴施處理促進根系自愈。
3.4"通過種子消毒、培育無菌幼苗、調整播期的措施減少病害的發生
3.4.1"種子消毒"選用包衣種子或播前1 000倍液的50%氟啶胺懸浮劑或1 000倍液的10%氰霜唑懸浮劑中浸種2~3 h后播種。
3.4.2"培育無菌幼苗"采用營養缽育苗,播種前對苗床等育苗設施進行全面消毒滅菌,用無病菌基質進行育苗。5葉期選用無病苗進行移栽。移栽前用福美雙、甲霜靈代森錳鋅、氰霜唑懸液等藥劑進行浸根處理。
3.4.3"適當晚播移栽"抗根腫病品種適期播種和移栽。非抗病品種的播種期推遲10 d左右,以避開9月底至10月初根腫病對油菜苗期的危害。
3.5"綜合防控
3.5.1"加強病情監測"在全市范圍內設立多個監測點開展油菜根腫病的監測調查,根據監測結果及時發布病情通報。
3.5.2"生物、化學藥劑相結合進行防控"采用枯草芽孢桿菌、哈茨木霉菌等生防菌和氟啶胺、氰霜唑、五氯硝基苯、多菌靈、甲霜靈代森錳鋅、氟唑活化酯、百菌清、偶氮菌酯、氟磺胺等化學殺菌劑相結合的藥劑進行綜合防控。
3.5.3"不同發病程度田塊采用不同的防治措施"對發病率低于30%的輕、中度田塊選用生物制劑或化學藥劑每隔7~10 d進行噴霧1次連續防治2~3 次;或選用生物制劑或化學藥劑進行灌根。對于全田發病率大于60%的重度發病田塊及時翻耕改種其它作物。
4"討論與建議
4.1"油菜根腫病的防治難度較大
由于對病菌的生活史和致病機理的研究尚不夠深入,加上病菌的生理小種類型多、傳播速度快、傳播途徑多、致病閾值濃度低[19],根腫病已成為全世界范圍的毀滅性土傳病害。我國已鑒定出油菜的根腫病菌有2、4、7、9、11和13等多個生理小種,而且各生理小種之間以及不同區域的同一病原小種內的致病性均存在差異[16]。因此,隨著油菜根腫病的發生會越來越頻繁、危害面積會越來越大、危害程度會越來越嚴重。目前生產上防控根腫病的方式主要有農業防治、化學防控、生物防控等,但化學和生物等防治方法不能從根本上消滅土壤中的根腫菌孢子且存在復發的威脅,同時也滅殺了土壤中的有益動物和微生物造成土地板結、營養流失和環境污染等問題不利于農業生產的可持續發展[6,16],同時藥劑的投入也加大了生產成[20]。
4.2"根腫病危害嚴重
漢中市不僅是陜西省優質油菜籽的重要供應基地[10],也是全國最大的冬油菜雜交制種區,全國約1/3的雜交油菜種子來源于漢中[2,3]。漢中70%油菜面積為稻-油輪作油菜、43%的油菜面積為機械直播油菜都是根腫病蔓延的高度風險區。因此,油菜根腫病的蔓延會對漢中油菜生產和雜交制種都會造成較大威脅。針對油菜根腫病在漢中地區由于蔓延速度較快、危害較大的現狀,在研究油菜根腫病的發生動態及其發病原因的基礎上,開展防控技術研究、控制其發生和危害對保障我國油菜產業安全具有重要作用。
4.3"發展建議
4.3.1"普及油菜根腫病綜合防治技術"組織技術人員深入油菜種植主產區開展根腫病防治的宣傳。通過講解油菜根腫病田間病害識別方法、防治技術要點,提高廣大群眾識別和防控技術水平。在建立示范基地的基礎上,通過“現場會-面對面講-手把手教”的模式達到“做給農民看-教會農民干-直到村民學會”指導農戶科學種植油菜。通過普及和推廣油菜根腫病綜合防治技術以降低根腫病的危害。
4.3.2"加速油菜抗根腫病品種選育"品種的抗性高低直接影響著根腫病的發生率[21,22]。我國存在多個根腫病菌的生理小種且各生理小種之間、不同區域的同一病原小種內的致病性均存在差異,因此需要加強對根腫病病菌生理小種及致病機理的研究。通過開發利用有效分子標記以提高抗性種質的選育效率。十字花科植物雖然種類繁多但從中篩選到的抗性資源卻寥寥無幾,目前應用的抗源主要來自白菜類材料[24]、芥菜型油菜[25]和蘿卜[26]。在利用遠緣雜交轉育抗性基因的同時會將有負面影響的連鎖性狀也可同時被導入受體親本[20,23]。且抗性性狀一般都有特異性即對特定的根腫菌生理小種類型有抗性[20,23],長期種植含單一抗性性狀位點的抗性品種容易喪失抗性。當前培育的抗根腫病油菜品種遺傳背景交叉難以應對我國根腫菌小種差異化的現狀[17,20,23],亟需選育出聚合多個抗性的雜交油菜新品種。通過在多區域進行品種的抗性分析,跟蹤品種在特定種植區域內的病害抗性情況及時淘汰抗性喪失的品種。
4.3.3"大力推廣已選育的抗根腫病油菜新品種"推廣和應用抗根腫病品種是減輕根腫病危害的有效途徑[21~23]。根據生態環境和氣候條件,引進和推廣已選育的華油雜62R、秦優DK4、灃油737R、秦優1R,秦優2R、秦優3R等抗根腫病品種,根據地域差異合理布局品種、加速品種的更新換代,通過充分發揮抗病品種的優異特性來降低根腫病的危害。
在客觀認識油菜根腫病病害發生情況的前提下,通過推廣油菜根腫病綠色綜合防控技術,合理布局抗病油菜品種,既可有效控制油菜根腫病的危害蔓延,同時可減輕化學防治對環境的破壞,真正實現經濟效益、環境效益和社會效益的最大化,對保障我國油菜產業的持續發展意義重大。
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