小麦锈病是威胁小麦产量和品质的常发病害和高发病害,根据发病部位的不同,可以将其划分成条锈病、秆锈病和叶锈病。条锈病是近年来在小麦栽培主产区越来越严重的一种小麦病害,并且该种病害具有高流行性和高度接触传染性,短时间内会给小麦的正常生长构成严重威胁。山东省泰安市东平县有着悠久的小麦种植历史小麦种植产业,在当地的农业种植结构中一直扮演着重要的角色,近年来,随着农业种植产业结构调整力度的逐渐加大,适合小麦种植的土地呈现出缩小的趋势,小麦栽培管理过程中如何更好地提高其产量和品质,增加种植效益是很多农业技术人员和农民群众需要重点解决的问题。
小麦生长周期较长,生长过程中会受到多种病虫害的威胁,如若缺乏科学有效地识别和科学防范,势必会对小麦植株的正常生长和生产产生较大危害,最终影响到产量和品质。条锈病是小麦生长阶段发病流行率相对较高的一种真菌性病害,发病之后由于营养物质的供给受到进一步的阻碍,使得小麦千粒重显着下降,影响到植株的正常发育和开花灌浆过程,使得小麦穗比例数量显着增加,一般减产率能够达到20%~30%,严重发生流行时减产率能够达到50%以上。由于条锈病传播速度快危害大,需要引起种植户的高度重视,要注重做好该种病害的有效识别,然后构建统防统治措施,以更好地控制病害的传播蔓延。本次研究在对山东省东平县小麦条锈病的发病流行现状进行探讨的基础上,详细明确了该种疾病的发病原因,并提出了相应的防治措施,希望对更好地控制该种疾病的传播蔓延,确保小麦栽培安全有一定借鉴和帮助。
一、小麦锈病的病原特征
小麦锈病是一种由真菌引起的病害,主要包括条锈病、叶锈病和秆锈病三种类型,小麦锈病的病原菌属于担子菌亚门,柄锈菌属,包括小麦条锈菌(Puccinia striiformis)、小麦叶锈菌(Puccinia recondita)、小麦秆锈菌(Puccinia graminis),其中条锈病病原菌(Puccinia striiformis)夏孢子堆鲜黄色,狭长至长椭圆形,成株期呈虚线状并与叶脉平行排列,幼苗期以入侵点为中心,呈同心轮状排列,夏孢子球形或卵形,单胞,淡黄色,表面有细刺,有6~12个散生芽孔。叶锈病病原菌(Puccinia recondita)。小麦锈菌的生活史较为复杂,冬孢子在小麦植株上形成,经过冬季后,在春季萌发产生担孢子,通过气流传播,感染小麦植株。夏孢子在感染的小麦植株上形成,再次通过气流传播,导致新的感染。小麦锈病病原菌具有转化性很强的致病性,不同的小麦品种对不同的锈菌生理小种有不同的抗性,病原菌侵染小麦植株后,会导致叶片、叶鞘、茎秆和穗部等部位出现症状,严重影响小麦的生长和产量。
二、小麦条锈病的浸染循环
小麦条锈病是由条形柄锈菌小麦转化型引起的真菌性病害,其侵染循环是一个复杂且环环相扣的过程。越夏阶段条锈病菌的夏孢子在夏季高温地区或自生麦苗上越夏,夏孢子在适宜的环境条件下(如温度在20℃以下)保持活力,等待传播。随着秋季的到来,夏孢子随气流传播到冬麦区,侵染冬小麦的秋苗,侵染后夏孢子在叶片上形成初侵染点,随后产生菌丝体和夏孢子堆。冬小麦在冬季会进入休眠状态,条锈病菌以菌丝体的形式在病叶中越冬,越冬菌丝体在春季温度适宜时(如旬均温上升至5℃)复苏并开始扩展。春季随着气温升高和降雨,条锈病菌开始大量产孢,形成新的夏孢子堆,夏孢子堆破裂后释放出大量的夏孢子,随风传播再次侵染健康小麦植株,这个阶段是条锈病的主要为害时期,病害传播速度快,容易造成大面积流行。条锈病菌的夏孢子具有远距离传播的能力,在适宜的环境条件下,夏孢子可以形成孢子流,进一步扩大病害的传播范围。小麦的整个生长季节内条锈病菌可以反复侵染小麦植株,导致病情加重。
三、小麦条锈病主要危害症状
小麦条锈病主要侵害叶片,初期表现为淡黄色或黄绿色的小斑点,逐渐扩大形成病斑。病斑通常为梭形或长条形,长度可达1~3cm,宽度0.2~0.5cm。发病一段时间后,病斑表面会出现隆起的橙黄色至淡黄色的夏孢子堆,排列成行,形似缝纫机针脚,这是条锈病的典型特征,夏孢子堆通常与叶脉平行。夏孢子堆后期表皮破裂,散出鲜黄色的粉状物质,随着病情的发展,病斑颜色会逐渐变为橙黄色,之后可能变为黄褐色或黑色。在病情严重的情况下,条锈病也会侵害叶鞘和茎秆,病斑通常为长条形,颜色与叶片上的病斑相似,肉眼可以观察到穗部、颖壳及芒上也可能发生条锈病,穗部病斑为长条形。条锈病严重发生流行之后会导致叶片干枯,影响小麦的光合作用,进而影响灌浆,导致小麦减产。由于该种疾病属于气传性病害,一旦发生若不及时防治,会迅速扩散,造成大面积的减产。
四、小麦条锈病的发病原因
小麦条锈病的发生流行是一个系统且专业化的过程会涉及诸多内容,主要与品种更新换代不到位,大田秸秆还田不合理,田间处置不到位以及各项管理措施不科学,病害监测不到位,药物使用不规范,气候变化密切相关。
1、种植品种单一
长时间种植同一个小麦品种,品种抗病性能显着下降。长期种植同一品种的小麦,导致该品种的遗传基础相对单一,抗病性能逐渐减弱,一方面,病原菌在不断的选择压力下,发生变异并产生对抗该品种抗病基因的抗性;另一方面,单一品种的种植也减少了田间的生物多样性,增加了病害大面积流行的风险。
2、秸秆还田不到位,田间菌源充足
秸秆还田是提高土壤有机质含量和肥力的重要措施,但不当的秸秆还田方式却可能为田间病原菌提供充足的越冬场所。未完全腐解的秸秆成为病菌的温床,尤其是条锈病菌的孢子可以在秸秆残体上越冬,并在来年春季再次侵染小麦。
3、田间管理措施不合理
过度施肥、灌溉不当等不合理的田间管理措施都可能导致小麦生长环境的不稳定,从而增加病害的发生概率。过量施氮肥不仅会引起小麦植株徒长,叶片组织柔嫩,易感病害,而且还会改变土壤微生物群落结构,促进病原菌的繁殖,灌溉不当特别是过度灌溉,导致田间湿度过高,也为病菌的繁殖提供了有利条件。
4、病害监测防治不及时,药物使用不到位
条锈病的防治需要及时有效地监测和相应的化学防治措施。但在实际生产中,往往由于缺乏有效的监测预警系统,导致病害发生后未能及时采取防治措施,延误了最佳防治时机。药物使用不当或不到位,也会造成病害的进一步扩散和蔓延。
5、 气候改变加重病原菌流行
气候变化对小麦条锈病的发生和流行有着显着影响,当前全球气候变暖,极端气候事件频发,改变了病原菌的生存环境和传播路径。温暖潮湿的气候条件有利于条锈病菌的繁殖和传播,特别是在小麦生长的拔节期和抽穗期等关键时期,若遭遇连续阴雨天气,更容易导致条锈病的大面积爆发。
五、小麦条锈病综合防治措施
1、小麦条锈病的农业措施
①优选小麦品种,注重做好品种的更新换代
东平县位于山东省中部,属于黄淮海平原的一部分,是典型的北方冬小麦产区。在小麦品种选择上,应该选择适合东平县的气候条件和土壤类型、高产稳定、抗病性强、抗倒伏、抗旱、抗寒性强的品种,以适应东平县的复杂气候条件。当前在当地推广应用较好的小麦品种主要有济麦22、山农116、石麦26、石麦28、山农27号。在选择小麦品种时农户还应该结合土壤肥力、灌溉条件、病虫害发生情况等当地的具体情况,以及农业技术推广部门的建议。在合理选择高抗小麦品种的基础上,要深入到基层地区开展有效的品种更新换代知识推广宣传,要让广大农民群众充分认识到单纯种植某一个品种,或者长时间种植某一个品种不利于小麦条锈病等病虫害的防治,在小麦栽培管理过程中一般间隔3~5年更换一批小麦品种。在小麦主栽地区可以率先选择1~2个主栽品种,并搭配2~3个配合品种,种植管理过程中结合大田病虫害的发生流行情况,对小麦品种进行动态化的更新,这样能够提高整体品种的抗病能力,从而大大降低小麦调锈病等病虫害的发生流行率。
②优化小麦秸秆还田方案
小麦秸秆还田作业可以增加土壤中的有机质含量,改善土壤结构,秸秆中的营养成分如氮、磷、钾等,可以在微生物的作用下逐渐转化为植物可吸收利用的形式,从而培肥地力,同时秸秆覆盖地表可以减少水分蒸发,起到保墒保水的作用,有利于提高土壤的水分利用效率,最重要的是通过秸秆还田还能够减少化肥的施用量,降低农业生产成本,减少环境污染,有利于生态平衡。然而,秸秆还田也需要注意如果小麦秸秆中存在赤霉病、锈病、白粉病等病虫害还田后可能加重土壤中的病虫害问题,因此,在秸秆还田前应该注重对大田病害严重程度进行判定。农作物收获之后要确保秸秆进行粉碎处理,粉碎程度要适中,以便于微生物分解,长度一般控制在5~10cm。对于发生小麦条锈病的大田应该结合,应该结合大田条锈病的发病严重程度对秸秆进行适当处理,对于呈现中度发病的大田通常不能够进行秸秆还田作业在小麦收获之后,应该将农作物秸秆及时收获,进行深埋处理或者焚烧处理或者进行复苏发酵,这样能够杀灭病原微生物,减少土壤当中的病原菌数量,从而有效切断病原的传播途径。在进行秸秆还田处理过程中,为了加速秸秆的辅助,发酵还需要的腐熟剂通常使用3~4kg/667m2的辅助剂,并搭配尿素3~5kg补充氮源,该种方案能够促进秸秆更好腐熟发酵,缩短腐熟发酵周期,从而更好地消灭秸秆当中所残余的病原微生物。
③强化土壤翻耕整地和土壤消毒
小麦种植过程中,翻耕整地、施肥与土壤消毒是确保小麦健康生长、提高产量的关键环节,通常选择在小麦播种前30~45d进行翻耕,深度为20~25cm,以打破土壤板结,提高土壤通气性。使用大型拖拉机进行深耕,翻耕后用耙子将土壤耙平,消除杂草和土块。结合整地施用有机肥(如鸡粪、牛粪等)500~1000kg/667m2,并搭配施用复合肥15~20kg,硫酸钾10~15kg。为降低条锈病造成的危害还可以加强土壤消毒,推荐使用硫酸亚铁,使用3~4kg/667m2,结合整地洒到地表,翻入土层以下,也可以选择使用50%的多菌灵可湿性粉剂,使用1~2kg/667m2,将药剂和5~10倍的糠麸混合之后撒到地表,然后翻入土层以下。
④适当晚播,培育壮苗
在小麦条锈病防控过程中,要结合该种疾病在本地区的流行发展趋势和发病周期确定最佳的播种时期。在正常播种模式下,东平县小麦最佳播种日期一般在10月中下旬,但为了错过小麦条锈病的发病高峰期可以适当晚播,一般在11月初进行播种,通过适当推迟1~2周播种时间能够有效错过条锈病发病高峰期。同时在冬前还需要注重培育壮苗,保障冬前主茎能够生长出5~6个叶片,分蘖达到2~3个,次生根数量达到8条以上。通过适当晚播培育壮苗,能够提高植株的整体抵抗能力,确保小麦生长发育的关键阶段能够和条锈病发展高峰期相互错开,避免条锈病对小麦植株生长发育造成不良影响。
⑤麦田的科学水肥管理
为了提高小麦产量和品质,同时降低生产成本,推广精细化追肥灌溉技术至关重要,精细化追肥灌溉方案旨在通过科学的施肥和灌溉管理,实现小麦的高产、优质、高效生产,同时也能够增强植株抵抗力,降低调休病等主要病害的发生流行率。在科学施入基肥的基础上,追肥应根据小麦的生长阶段和土壤状况灵活调整,返青拔节期追施返青肥施用氮肥,比例为全生育期需氮量的40%,进入孕穗期之后根据苗情和土壤墒情进行追肥,以氮肥为主,适量补充磷钾肥,将剩余的氮肥和钾肥施入大田当中,科学追肥的基础上还需要加强科学灌溉推广浅埋滴灌技术,根据小麦需水量和土壤墒情,合理确定灌溉时间和次数,同时也可以将滴灌和施肥有效结合,采用水肥一体化技术将肥料随水滴入土壤,提高肥料利用率。
2、小麦条锈病的生物防治
生物防治小麦条锈病主要是借助多种微生态制剂抑制土壤当中的病原微生物生长或者抑制发病期间的病原传播,从而达到动态防治的目的。微生态制剂中的有益微生物在小麦叶片表面形成生物膜,与病原菌竞争生存空间和营养物质,同时有益微生物在繁殖生长过程中也会产生多种抗生素、酶等代谢产物,抑制条锈病菌的生长和繁殖,增强植物自身抵御病原菌的能力,最为重要的是部分微生态制剂能够改善土壤微生态环境,抑制病原菌的生存和繁殖。当前应用最为常见的微生态制剂主要有枯草芽孢杆菌放线杆菌等微生态制剂,播种之前可以对土壤进行有效处理,使用1.5~2.0kg/667m2,与30~50kg的稀土混合之后撒到地表翻入到土层以下发病初期阶段也可以选择使用枯草芽孢杆菌制剂1000g,兑水30kg喷洒到小麦叶片上,每隔5~7d使用一次,连续使用2~3次。在使用微生态制剂防治小麦条锈病期间禁止使用抗菌类药物,避免影响到微生态制剂的活性。
3、小麦条锈病的化学防治
在播种前可用25%三唑酮可湿性粉剂50~60g/667m2或12.5%烯唑醇可湿性粉剂30~50g/667m2拌种。在小麦生长的拔节期、孕穗期和抽穗期关键时期根据病情发展情况,适时进行喷施,初见病斑时及时喷洒25%三唑酮可湿性粉剂50~60g/667m2、250g/L丙环唑乳油33mL/667m2、12.5%烯唑醇可湿性粉剂30~50g/667m2、30%氟环唑悬浮剂20~25mL/667m2、250g/L戊唑醇水乳剂30mL/667m2等药剂,药物使用间隔为7~14d,连续使用2~3次。
综上所述,条锈病是现阶段小麦栽培管理过程中普遍发生流行的一类病害,小麦栽培管理环节,如缺乏有效的识别和科学防范,条锈病就可以通过多种渠道迅速向整个大田传播蔓延,使得田间的发病率显着增加,不利于提高小麦的产量和品质。作为栽培管理人员或者农业技术人员,要充分掌握条锈菌的具体发病流行特点,掌握疾病的传播流行途径,并不断探讨导致小麦条锈病发生流行的原因,详细地掌握小麦条锈病的具体发病机制,并从科学整地、适当晚播、规范施肥、合理灌溉等农业措施入手,营造一个不利于病原微生物繁殖生长的土壤环境,确保小麦植株能够健康生长当达到防治标准后,应该立即选择化学药物进行针对性地防范,明确药物的使用方案和使用方法,降低小麦条锈病造成的危害,确保产品安全。
(作者单位:271500 山东省泰安市东平县新湖镇农业综合服务中心)