2020年9月份,我国正式将小麦赤霉病纳入了《重点农作物病虫害目录》。这种病害在小麦的整个生长期都有可能侵染,尤其是对麦穗的破坏最为严重,能造成小麦严重减产,甚至颗粒无收。针对这一问题,历史上我们一直依赖化学防治手段来处理小麦赤霉病。但是,长期对特定杀菌剂的依赖导致了病原体抗药性的增强,使得化学防治效果大打折扣,甚至出现失效现象。更为严峻的是,感染病粒内的病原体能够释放出大量的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(简称DON),这种物质的化学属性极为稳定,能够通过食物链传播,广泛地出现在以麦子为原料生产的各类食品(例如小麦粉、馒头、啤酒等)以及以饲料为来源的动物产品(比如肉类、乳制品、蛋类等)之中。国际粮食及农业组织(FAO)与世界卫生组织(WHO)均将DON毒素列为最危险的自然食品污染源之一,它对食品的安全性以及人类和动物的健康带来了极大的风险。近年来,民众的生活质量在逐渐攀升,对于食品的安全性也有了更高的期许,这促使小麦赤霉病的防治工作受到了政府部门的高度关注和社会各界的普遍关心。防治工作的焦点已经从单纯的“抑制病害”转变为如今的“减少毒素”。本篇文章将总结小麦赤霉病的当前危害状况、引发严重危害的主要因素,以及化学防治的历史和现状,同时,对小麦赤霉病的病害控制与毒素降低的关键技术革新和运用,以及精确施药的科学预防策略进行前瞻性探讨,旨在为小麦赤霉病的精确药物选择和科学施药提供技术上的支持与保障。
一、小麦赤霉病发生危害现状
小麦的赤霉病变是一种在全球范围内小麦主产区,尤其是在气候温润、降水丰沛的地区广泛分布的严重病害。该病害在全球多个国家和地区均有发生。在我国,小麦遭受赤霉病的侵害已经成为限制小麦产量稳定增长的关键性问题。病害大规模爆发时,往往会导致小麦减产10%~30%,在严重的情况下,甚至可能造成颗粒无收。此外,受到感染的麦粒内,病原体会产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮(简称ZEN)等真菌毒素,这类毒素被统称为呕吐毒素,对小麦的质量和安全构成了重大隐患。过度摄入含有致吐成分的小麦类食品,人们和动物可能会产生诸如呕吐、反胃、眩晕、腹痛等中毒反应,情况恶化还可能导致神经系统功能失调、妊娠终止甚至胎儿死亡。鉴于这类毒素的潜在风险,全球多个地区对食品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的含量设定了最高允许值。根据我国《食品安全国家标准食品中真菌毒素限量》(GB2761-2011)的规定,谷物及其制成品,包括玉米、玉米粉、大麦、小麦、麦片以及小麦粉中,脱氧雪腐镰刀菌烯醇的含量不得超过1毫克/千克。同样,国外食品药品监督管理局对食品中DON的含量限制也是1毫克/千克,有的国家实施了更严格的限量,规定谷粉和玉米粉中DON的含量不得超过0.75毫克/千克。
近期,我国小麦种植领域面临着赤霉病的严重挑战,这一挑战由多种因素叠加引起,包括气候的非常规变化、秸秆的直接还田、不进行耕作的种植方式以及稻麦和玉麦的轮作模式等。小麦赤霉病的威胁正逐步加剧,其表现特征可以概括为以下几点:首先,受影响的区域正在逐步增加。通过分析过去几年的数据,可以看出小麦赤霉病的发病区域正从传统的长江中下游及江淮流域逐步向黄淮、华北乃至西北的麦区扩散,呈现出向北扩展和向西转移的趋势。
二、小麦赤霉病流行危害原因
植物疾病的暴发是病菌与宿主之间的相互适应和协同演化的产物。例如,在小麦种植中,当作物进入灌浆期时,恰逢子囊壳成熟期,一旦遇上合适的气象条件,就有可能暴发大面积的病害。由此可见,适宜的温度和湿度是发病的重要因素。另外,缺少抗病性强的品种、稻麦及玉米轮作模式导致病原菌源头的积聚加剧,加之病原体对多菌灵的耐药性增强,这些因素共同推动了病害的广泛传播和毒素的污染问题。
1、气候环境因素
小麦赤霉病的发生与气候条件密切相关,属于典型的气候依赖性病害。若小麦在抽穗扬花期间遭遇连续阴雨天气,病情会迅速蔓延;同时,高温湿润的气候条件也会促进病害的快速传播。在对2002年~2017年间江苏省13个市区及3个县的小麦赤霉病病穗率、生育期记录,以及同期每日气象数据进行全面分析后,得出结论:连续降雨天数、平均相对湿度和平均气温是小麦赤霉病发生和传播的主要气象影响因素。在4月中旬至下旬,长江中下游及江淮地区种植的冬小麦进入抽穗扬花期,此时节常出现持续的阴雨天气,为病害的发生和传播提供了便利条件。伴随着全球气候变暖趋势,降雨区域逐渐向北推移,使得黄淮地区的小麦种植环境同样面临着赤霉病的威胁。而且,土壤湿度、雾霾天气、光照不足以及昼夜温差引起的露水现象等气候因素,也会加剧病害的蔓延和流行。
2、抗性品种因素
目前,在我国的小麦种植区,广泛种植的诸多品种普遍缺少对病害的抵抗力,特别是除长江中游及下游区域外,像扬麦、宁麦、镇麦这几个品种在局部地区显示出对病害的抵抗力。根据2013年河南的调研数据,该省所种植的超过100个品种均显示出对病害无抵抗力。同时,在小麦赤霉病较为严重的江苏和安徽北部麦区,广泛引进了来自河南和山东的高产小麦品种,这些引进的品种同样不具备抗病能力,从而加大了小麦赤霉病的传播风险。尽管扬麦、宁麦、镇麦等品种在抗病方面表现不俗,但在病害高发环境下,它们也难以完全免疫。
3、抗药性水平上升
二十世纪七十年代,我国已开始工业化生产苯吡唑类杀菌剂——多菌灵。几十年来,多菌灵一直作为我国小麦赤霉病害的主要控制药物,但近年来在多个省市相继出现了抗性株,特别是江苏和安徽等连年发生严重的赤霉病流行地区,耐药株的发生率呈逐年增加趋势。在对其产生抗药性的地区,长期施用多菌灵,不但降低了其控制的效率,而且有可能加剧其毒性。
4、耕作方式因素
小麦赤霉病菌具备较强的腐生特性,能够在诸如水稻、玉米等作物的残体上生存,进而转化为次年小麦赤霉病的主要感染源。没能科学执行的秸秆直接还田以及土壤不翻耕等农业措施,使得植物残体的数量大幅上升,为病菌提供了丰富的营养来源。另外,在稻麦轮作区域,普遍实行的撒播种植方法,播种密度较大,导致田间密闭、湿度提高,为小麦赤霉病的发生和传播提供了便利。即便黄淮北部及华北南部的小麦种植区域在小麦开花期并未遭遇连续阴雨天气,但由于灌溉使得田间湿度提高,形成了有利于赤霉病蔓延的小气候环境,进一步推动了病害的扩散。
5、预防控制难度大
小麦感染赤霉病后呈现出“能预防却难以根治”的特点。此病通常在小麦开花期乘虚而入,到了灌浆阶段症状显现,而在成熟期则酿成灾害。若未能在关键防治期内采取行动,感染所造成的损失将导致小麦的产量下滑和品质受损。研究指出,小麦抽穗至初花期间施用药物是防治赤霉病的黄金时段。在病害多发区域,若遇到病情大规模爆发,通常需要每隔3~5天进行1次施药。若未抓住这一关键防治期,防治效果将大幅缩水,进而影响产量并可能引发毒素污染。遗憾的是,多数农民并没有形成主动预防的观念,他们往往在降雨或是病害发生后才采取药物治疗,这使得他们常常错过了最佳防治时机。尽管当前土地流转的规模正在扩大,专业化防治的比例有所上升,但分散的个体防治依旧占据主流,防治时机的把握不准确、药物选用不当、用水量不充足、喷雾质量低下以及防控作业效率低下等问题仍然广泛存在,这些因素共同导致防治效果难以达到预期。
三、小麦赤霉病的关键防治措施
1、选育推广抗病品种
在农业种植领域,采用具备抗病特性的作物品种是预防和控制植物疾病最为节省成本且高效的策略。目前,主要小麦生产区域所种植的多数小麦品种对于赤霉病的抵抗力较弱,因此,我们需要不断开展高抗病性和高产优质小麦品种的选育。有关单位需指导当地农民根据实际情况,选择适应当地气候特点、具有良好抗(耐)病性的优质种子,例如圣麦102、泰农18等,同时缩减易感病品种的种植规模,并严格禁止无序跨区域引进易感病品种。此外,还需针对性地改善小麦田间的种植结构,以实现小麦主要品种与辅助品种的协调配合。此举不仅有助于整理繁杂众多的小麦品种,克服混乱状况,亦能增强小麦生长阶段的均匀性,为后续开展病害监控和机械化药物喷洒等综合防治措施打下坚实基础。另外,建议农户适宜地提前一些进行适量播种,这样不仅能有效提升小麦的成穗率和籽粒结实率,还能增多主茎的叶片总数,延长灌浆期,从而减少赤霉病传播和流行的可能性。
2、优化秸秆还田技术
在常规的稻麦轮作套种体系中,采用秸秆机械化覆盖直接还田的方法,常会遗留大量未经分解的秸秆于地表,这些残留物往往成为害虫和病原体的冬日避难所,进而使得田间病原体数量增多,加剧了赤霉病的发生风险。为避免此类问题,需要对秸秆还田方法进行改良,大力推广实施如粉碎深耕还田、发酵还田以及通过牲畜消化后还田等新技术。所有还田的秸秆必须进行深层掩埋,并对麦田土壤进行彻底深耕,保证秸秆的埋藏深度至少达到20厘米,并施用一定量的分解促进剂,以促进秸秆的快速腐化。这样的做法不仅能够提升资源的循环利用率,推进秸秆向能源以及培养基的转化,同时也有效破坏了病原体的生存和繁衍环境,减少了赤霉病的病原体基数。
3、加强抗药性监测和病情预警
影响小麦赤霉病爆发与传播的主要因素包括田间的病原菌密度、环境气候因素以及抗药性菌株的总量。因此,必须严格执行病害和抗药性监测任务,精确掌握小麦主要种植品种的生长周期、开花前后的气候条件以及麦田的温度和湿度变化等细节。根据监测数据,及时制定针对性地防治措施。今后,需要不断增强对抗药性的监测强度,针对性地优化抗药性治理预警机制,确保农民在防治小麦赤霉病时能够科学选择和更换药剂,提供有力、高效的指导,通过多种措施,全方位提高防治小麦赤霉病的能力。
4、科学开展化学防控
①适期防治
在小麦初花期就应该着手进行病害防治,以期取得最佳成效。推荐在麦穗整齐显现时施用1次药剂,当小麦开花率达到5%~10%时再施用1次药剂,而在花朵盛开阶段还需喷洒1次药剂,通常每次施药间隔为7天。在具体操作过程中,农民可以采取“一次喷洒多重防护”的策略来实施防治。针对生长期较长或易感病品种,农民需在降雨前加强防治措施,并在雨过天晴后迅速进行补充防治。
②选准药剂
根据农业技术相关部门的指导,混合或交替使用具有不同作用原理的药剂是延缓和管理抗药性的有效策略。本研究采取不同作用机理的杀菌剂进行混合,成功研发了一种新型小麦赤霉病防治剂,即包含三唑酮、福美双以及多菌灵的三元复合制剂(商品名:抗菌灵)。在那些已经对多菌灵产生抗性的区域,该混合制剂在田间试验中展现出了卓越的防治效果。初次施药建议使用浓度为45%的戊唑·咪鲜胺可湿性粉剂,每公顷施用750克,以及浓度为25%的氰烯菌酯悬浮剂,每公顷用量为1800毫升。第二次施用时,可选择40%的多·酮可湿性粉剂,每公顷施用量为2250克,或者50%的多菌灵可湿性粉剂,每公顷施用1500克。氰烯菌酯对于小麦赤霉病的防治效果显着,而戊唑醇不仅高效防治小麦赤霉病,还能促进作物生长,提高产量。戊唑醇对小麦赤霉病的防治效果介于73.98%~90.95%之间,且对其他非目标生物无不良影响,因此是小麦生长期间防治赤霉病的可靠选择。建议在小麦抽穗初期和抽穗整齐期进行药剂喷洒。近期,田间小麦对于赤霉病的抵抗力有所下降,因此在使用农药时,多菌灵、氰烯菌酯、戊唑醇这三种药剂的使用浓度需分别提升至每公顷50克、30克及18克。当小麦进入抽穗阶段,农民可以喷洒30%浓度的多酮可湿性粉剂100克;到了扬花阶段,则改为喷洒70%浓度的甲基硫菌灵可湿性粉剂75克。若观察到小麦赤霉病的病情较为严重,或者在雨后小麦田块,建议在灌浆初期使用70%福甲硫黄可湿性粉剂75克进行喷施。这样不仅能有效抑制赤霉病及其他病原菌,还能大幅度提升小麦的生长品质,进而增加农业生产的收益。
5、农业防治
为了有效减少赤霉病的侵害,种植户在农作物种植前需根据当地条件挑选适宜的种子,力求所选小麦具备较强的抗病性。市面上已有众多品种如荃麦725、皖垦0622以及淮麦22等,它们均能在一定程度上抵御赤霉病的侵袭。在田间的日常管理上,施肥与灌溉是关键环节,例如使用磷酸二氢钾肥料时,其浓度需控制在0.5%~2.0%之间。若使用其他类型肥料,则需依照农技部门推荐的施用规范来调整剂量和浓度,同时还要定期进行除草和补苗工作,根据幼苗的生长状况适时进行。小麦在拔节期进入生长最为旺盛的阶段,应重点关注其生长状态,淘汰生长不良的幼苗,并进行及时补种。在整个生长期内,对于那些生长迟缓的植株,应当予以移除,并进行补苗,这样做可以降低病害的风险,提升产量,并防止赤霉病在田间传播。
综上所述,在小麦栽培过程中,小麦赤霉病是一种普遍发生的病害,它直接关系到小麦的产量和质量。我们必须深刻理解防治小麦赤霉病的重要性,并在实际种植活动中持续探究引发该病的各种原因。我们需要通过强化抗病品种的选育与普及、降低田间的病菌源、提升田间管理水平以及科学实施药物控制等综合措施,全方位提高对小麦赤霉病的防治能力,从而实现小麦高产、高质的目标,促进地区经济高质量发展。
(作者单位:563319贵州省遵义市绥阳县风华镇农业农村综合服务中心)