小麦赤霉病发病规律及有效防治技术综合运用分析

作者: 黄德强

小麦是一种比较常见的粮食作物,是我国三大经济作物之一,在小麦生产过程中,小麦赤霉病是小麦种植中最常见的病害。该病发生规律复杂,严重影响小麦的产量和品质。为了减少小麦种植过程中赤霉病的发生几率,提高小麦的产量和品质,本文作者根据多年的生产实际,探究了小麦赤霉病的发病规律,分析归纳了其主要的影响因素,并提出了相应的防治措施,对预防该病的发生和提高小麦的产量将具有重要意义。

一、小麦赤霉病

小麦赤霉病又称烂穗病、麦秸枯、红麦头、红头瘴等,是由各种镰刀菌侵染所引起的发生在小麦上的病害,导致小麦赤霉病发生的镰刀菌包括禾谷镰孢、燕麦镰孢、串珠镰孢、黄色镰孢和税顶镰孢等,其中禾谷镰刀菌为优势种,其大型分生孢子呈镰刀形,具隔膜3-7个,顶部钝圆,基部足细胞明显,单孢无色,聚集在一起呈粉红色,具有粘性。该病在我国南方的冬小麦地区,如长江中下游、川滇及华南地区等地流行,东北三江平原春麦区在多雨年份也可流行成灾。

二、小麦赤霉病症状

导致小麦赤霉病发生的病原菌可在玉米秸秆和土壤表面的病害组织上越冬,并在春季温湿度适宜时产生子囊孢子。子囊孢子成熟后,通过气流传播到小麦穗部,在适宜的条件下,可引起侵染,导致苗腐、茎基腐、秆腐和穗腐,以穗腐危害最大。当湿度较高时,病区可见粉红色霉层。其中:苗腐是由种子中的菌源或土壤病害引起的感染。病株的芽变成褐色,然后根冠腐烂。茎基腐是从出苗到成熟期都可能发生,小麦植株基部组织褐腐病发生后受损,导致整株死亡。秆腐主要发生在穗下第一、二节,初在叶鞘上出现水渍状褪绿斑,后扩展为淡褐色至红褐色不规则形斑或向茎内扩展。当病情严重时,不抽穗或出黄色枯萎的穗。穗腐是在小麦开花后,最初在颖片上产生浸水后的浅褐色斑点,扩大到整个小穗后,小穗枯黄。当湿度较高时,斑点产生粉红色凝胶状的霉菌层,后期在斑点上产生致密的黑色小颗粒。用手触摸,有凸起感觉,籽粒干瘪并伴有白色至粉红色霉层。

三、小麦赤霉病的发病特点

小麦赤霉病发病和流行具有暴发性和间歇性的特点。其发病的特点主要表现在以下几个方面:

1、发病期较长

小麦赤霉病可发生在小麦的苗期至穗期,但主要危害期集中在抽穗期和开花期。在抽穗期和开花期,若遇到高温高湿天气条件,将有利于病害流行。

2、对产量和品质影响大

小麦赤霉病的发生会严重影响小麦的产量和品质。受害小麦的穗部会出现病变和霉层,导致结实率下降、千粒重减轻、品质变差。同时,病粒中所含的毒素还会对人畜健康造成威胁。

3、病原复杂且危害严重

小麦赤霉病是一种毁灭性的病害,小麦赤霉病对小麦的产量和品质具有显著的影响:减少着花率和成穗率:赤霉病会导致小麦的着花率下降,进而使成穗率降低,影响小麦的整体产量。降低千粒重:赤霉病会造成小麦枯白穗,从而降低千粒重。减产幅度大:在赤霉病大流行年份,小麦的产量可减少30%~60%;即使在中等流行年份,也可导致小麦减产5%~15%。严重时甚至可能造成绝收,对小麦生产构成严重威胁。赤霉病还会导致小麦品质降低,表现为小麦籽粒干瘪,出粉率降低,以及面筋结构被破坏等。这些变化不仅影响小麦的食用价值,也影响其加工品质。由于病粒中所含毒素的抑制作用,影响小麦的品质和食用安全。人和动物食用病麦后可引起急性中毒。

四、影响小麦赤霉病发生的因素

小麦赤霉病的发生受气候条件、耕作方式、品种抗性、菌源数量、栽培管理等诸多因素的影响。具体表现为:

1、气候条件

小麦赤霉病的发生与气候条件密切相关,是影响小麦赤霉病发生的重要因素之一。如果小麦抽穗期和开花期连续3天以上有一定的降雨,就可能引起赤霉病大流行。在小麦抽穗期和开花期,如果温度高、湿度大,对小麦赤霉病的发生极为有利。尤其是气温在15℃以上,达到25℃的适宜温度时,发病的概率就会明显增加。在25℃这种适宜温度和超过36小时的饱和湿度条件下,病害的潜伏期只用2天,而如果温度低于或高于这个温度,或湿度不足,潜伏期将延长。同样,持续阴雨天气有利于病原真菌的繁殖和传播,从而增加小麦赤霉病的发生。

2、耕作方式

耕作方式对小麦赤霉病的发生也有一定的影响。近年来,秸秆还田、稻麦轮作等栽培方式的推广普及,为禾谷螟的生存和繁殖提供了不利条件,减少了其发病风险。在连作麦田中,病原真菌在土壤中积累较多,增加了小麦赤霉病发生的风险。在轮作麦田中,由于作物种类的变化,土壤中病原真菌数量相对较少,有利于降低小麦赤霉病的发生。

3、品种抗性

品种抗性对小麦赤霉病的影响是显著的。不同小麦品种对赤霉病的抗性存在差异,主要表现为对赤霉病的抗性和蔓延。因此小麦抗赤霉病有两种机制:抗膨胀和抗入侵。抗膨胀主要表现为侵染后病原菌在病穗上传播的速度和数量,是小麦品种对赤霉病抗性的一种重要表现。抗侵入性一般与穗部的表面结构和外部形态有关,可以防止病菌的侵入。通过种植抗病品种,可以有效地减少该病的发生和流行。此外,小麦抗赤霉病还表现为对毒素DON的抗性以及耐病性等多种类型。这些抗性类型使小麦在受到赤霉病菌侵染时,减少毒素的产生和积累,降低病害的发生率,从而减少病害的危害。

4、菌源数量

越冬菌源数量也是影响小麦赤霉病流行的重要因素之一。菌源数量与小麦赤霉病的流行有很大关系。在相同的环境条件下,菌源携带率越高,小麦赤霉病的发病率往往越高,发病情况也越严重。小麦真菌越冬期产生的菌斑数量较多,直接导致翌年菌源大量繁殖。这些子囊孢子壳在春季释放子囊孢子,为小麦赤霉病菌在穗期侵染小麦提供了必要的菌源条件。如果子囊孢子释放时间与小麦的易感生育期相吻合,将对小麦赤霉病的发生产生很大影响。田间菌源数量的增加会加大小麦赤霉病的发生风险。菌源数量的增加也会导致赤霉病的多种症状同时发生。过去麦田里只能看到穗腐病,现在也常见茎基腐病、秆腐病等症状。菌源数量的增加也会导致小麦的早衰,即小麦刚抽穗时,在穗部可以看到粉红色的霉菌。因此,在小麦赤霉病的防治中,控制菌量是一项重要措施。通过适时播种、合理施肥、科学灌溉等合理的农业管理措施,可以减少田间菌源数量,从而降低小麦赤霉病发生的风险。同时,对病害严重的地块,也可采用化学防治的方法控制病害的传播。

5、栽培管理

栽培管理措施对小麦赤霉病的发生也有重要影响。如地势低、排水不畅、土壤黏度高、部分施用氮肥、种植密度大等因素均可导致病情加重。此外,田间冠层密度高、品种间抗病性差异、同一品种不同生育期的感病性差异等也会影响赤霉病的发生。其中,种植密度过高时,小麦植株间通风透光差,湿度增大,导致病原真菌不断的繁殖和传播。同时,高密度种植也容易导致小麦植株对养分和水分的竞争,降低小麦的抗病性。

6、施肥水平

施肥水平对小麦赤霉病的发生也有一定的影响。氮肥的过量施用会导致小麦植株生长过度,组织柔嫩、发育不良、抗病性降低。同时,过量的氮肥也容易导致土壤的酸化,从而会促进病原真菌的繁殖。因此,合理施肥也是降低小麦赤霉病发病率的重要措施之一。

五、小麦赤霉病防治措施

小麦赤霉病作为小麦种植过程中的常见病害之一,其严重影响小麦生产,小麦赤霉病的发病机制复杂,其发生受多种因素的共同影响。因此,要有效控制病害的发生和流行,就必须综合考虑这些因素,采取综合、科学合理的防治措施。

1、抗病性强品种的选育与推广

在农业生产中,选育和推广抗病性强的品种是防治小麦赤霉病的重要途径。由于小麦赤霉病是由一种特定真菌引起的病害,这种真菌能够迅速繁殖,在适宜的环境条件下侵染小麦,导致产量和品质显著下降,对防治具有重要意义。通过加强抗病性改良研究,选育抗病性小麦品种,如抗病性基因挖掘:利用基因组学技术,通过比较抗病品种和易感品种的基因组序列,找到与抗病能力相关的基因。利用基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)来精确地定位并编辑找到的抗病基因,从而提高小麦的抗病性。抗病性基因导入:利用转基因技术,如基因枪法、农杆菌介导法等方法将抗病基因导入小麦细胞,并通过组织培养等手段获得转基因植株,以增强其抗病性。杂交育种:通过与具有优良抗病性的小麦品种进行杂交,通过多次杂交和后代筛选,逐步发掘和固定遗传优势,形成新品种。推广这些品种的种植,可以从根本上提高小麦的抗病性,并有助于保障粮食安全,促进农业可持续发展。因此,选育抗病性强的品种对小麦赤霉病的防治至关重要。

在选育抗病品种时,科学家将通过遗传改良等方式,如杂交、基因工程等现代生物技术手段,将具有抗赤霉病基因的优良种质资源导入小麦品种,可赋予小麦品种抗赤霉病能力,从而培育出稳定抗病性的新品种。这些抗病基因可以提高小麦对赤霉病的抗性,减少病菌的侵染和传播,从而显著降低小麦赤霉病的发生。推广种植抗小麦赤霉病品种是小麦赤霉病防治的关键环节。通过加强抗病品种的示范推广,使更多的农民认识到抗病品种的重要性,积极采用抗病品种种植。这样不仅可以减少小麦赤霉病的发生和危害,而且可以提高小麦的产量和品质,增加农民的收入。

2、加强栽培管理

适时播种:合理安排播种时间,避免播种过早或过晚。在合适时期播种可以使小麦在适宜的气候条件下生长,减少赤霉病的发生。合理施肥:根据土壤肥力和小麦生长的需要,合理进行施肥,冬前培育壮苗,增施钾肥,以提高植株的抗病能力,保证小麦健康生长。避免过度施肥,尤其是氮肥,因为过度施肥会导致小麦过度生长,增加产生赤霉病的风险。灌溉管理:科学灌溉,保证小麦生长所需水量。避免小麦从抽穗期到灌浆期过度浇水,因为这会导致田间水分过多,湿度较大,会促进赤霉病菌的繁殖和传播。田间管理:加强田间管理,及时清除杂草和发病的病残体来减少赤霉病菌的越冬场所。同时,注意保持田间通风透光,减少田间湿度,有利于小麦生长,同时减少赤霉病的发生。

3、药剂防控

药剂防控是防治小麦赤霉病的重要手段之一。在小麦生长过程中,根据小麦赤霉病的发生情况,适时进行防治。在小麦抽穗开花期和灌浆期两个关键时期进行药物防治,可有效降低小麦赤霉病的发生。一般在4月上旬至中旬进行一次预防。首先种子需要先经过处理。石灰水浸种:使用0.5kg优质生石灰溶于50kg水中,过滤后浸种30kg小麦,水面高于种子10~15cm,种子层厚度不超过6cm。浸泡时间:随气温变化,20℃时浸3~5天,25℃时浸2~3天,30℃时浸1天。浸种后处理:无需清洗,晾干后播种。其次,选择有效的治疗小麦赤霉病的药剂,如丙硫康唑、戊唑醇、苯醚甲环唑、丙环唑等,这些具有杀真菌作用的杀菌剂可通过喷雾方式来进行小麦赤霉病的防治。喷洒时要均匀周到,把握防控时机,喷洒后如果遇到下雨情况应及时进行补充。一般来说,防治时间应选择在小麦抽穗至扬花初。如果小麦在开花期遇到连续阴雨天气,还应在第一次施药后5-7天进行第二次施药,选择雨停间隙或抢在雨前施药。剂量应根据推荐剂量以及小麦的生长情况来确定。同时,耗水量也是影响药剂防治效果的重要因素。在防治过程中,可采用喷雾法或弥雾法。喷雾法要注意选择合适的喷施喷嘴和喷施压力,从而保证药剂能均匀喷施到小麦穗部。弥雾法可采用小体积喷雾方式,使用0.7 mm以下的喷雾片,可以使喷出的雾滴较细,能较好地覆盖麦穗。为防止病菌对药剂产生抗药性,建议在不同年份或不同地块间轮换使用不同药剂。这可以降低病菌对药剂的适应性,提高防治效果。同时使用富含锰、锌、硼等微量元素的营养调节剂可以辅助增强小麦对赤霉病菌的抵抗能力,并促进小麦的生长,提高产量和品质。

4、生物防控

生物防控是利用生物农药和有益菌群进行防治的方法。生物农药具有安全、环保等优点,能提高小麦的抗病性。使用生物农药和有益菌群进行防治,可降低小麦赤霉病的发病率,减少化学药剂的使用量。现有的小麦生防菌主要有杆菌、酵母菌、霉菌和放线菌等。这些生防菌可以通过产生抗生素,与病原菌争夺营养和生态位,从而抑制小麦胚的生长繁殖。例如,芽孢杆菌可以通过产生丰源素、伊枯草菌素等来产生抗生作用,从而抑制小麦赤霉病;酵母菌主要通过种间竞争来抑制病原菌。

总而言之,随着科学技术的不断进步和农业生产方式的转变,小麦赤霉病的防治将面临新的挑战和机遇。今后要进一步加强小麦赤霉病防治技术的研究和推广,提高防治效果,降低小麦赤霉病的发病率,为保障小麦生产安全和粮食安全作出更大的贡献。通过对小麦赤霉病的发病机制,包括病原的生物学特性、侵染过程以及影响发病的环境因素等进行深入研究,为制定更有效的防治措施提供科学依据。加强抗病性改良研究,选育更多的小麦抗性品种,加强优良品种的推广应用,从根本上提高小麦抗病性。推广综合防治技术,包括农业防治、生物防治、化学防治等多种手段的综合应用。在农业防控方面,要合理密植,科学施肥,保持田间排水通畅;在生物防治方面,要充分利用天敌、有益微生物等生物资源,减少病原菌的数量;在化学防治方面,要选用高效、低毒、低残留的农药,注意使用方法和用量,避免对环境和人体造成危害。加强监测预警也是必不可少的措施,加强小麦梯级监测预警,及时掌握病害动态,为防治工作提供科学依据。同时,加强与其他相关部门的协作,共同应对小麦赤霉病的发生。

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