博兴县是我国重要的小麦产区之一,小麦种植面积广泛,小麦生产对于当地经济发展和保障粮食安全至关重要。然而,小麦赤霉病作为一种常见且危害严重的病害,在博兴县时有发生,对小麦产量和品质构成严重威胁。因此,深入了解博兴县小麦赤霉病的发生原因,并制定科学合理的防治措施,具有重要的现实意义。
一、博兴县小麦赤霉病发生概况
博兴县是山东省小麦种植的重要地区,小麦赤霉病长期以来都是危害当地小麦产量和品质的主要病害。近年来,由于全球气候变化,农业种植结构与栽培方式不断调整,博兴县小麦赤霉病发生趋势越来越引起人们的重视。
观察过去十年的发病面积,博兴县的小麦赤霉病发病区域呈现出明显的波动性。依据农业农村部的数据统计,小麦在全县种植面积中所占的比例,在某些年份甚至高达 3 0 % ,近几年,由于春天的气候特别湿润,适宜病菌的滋生和蔓延,发生面积大幅度上升,当年小麦产量明显下降。而在气候条件相对干燥、防控措施得力的年份,发病面积可控制在 10 % 以内,前两年,通过及时有效地防治,发病面积得到了有效控制。从发病程度上看,小麦赤霉病给小麦造成了极其严重的损失。病害发生后,病穗率就成了衡量病害程度高低的一个关键标志。在疾病大流行的年份中,病穗的比例可能会超过 6 0 % ,病穗上会出现醒目的粉红色霉层,这是病原菌的分生孢子座。随病情的加重,麦穗陆续萎蔫坏死,麦粒变干、变皱,千粒重明显减少。相关的科学研究指出,当病穗率上升 1 0 % 时,小麦的产量损失大约在 5 % ~ 8 % 之间,并且病麦中存在多种有害物质,如脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)等,使小麦食用及饲用价值严重下降,对人畜健康构成威胁。在中度发生的年份中,病穗率一般落在 2 0 % ~ 4 0 % 的范围内,而产量的损失也大致在 3 % ~ 5 % 之间。
在地理分布方面,博兴县的各个乡镇在小麦赤霉病的发生上呈现出明显的差异性。在地形较低、排水困难的地方,如湖滨镇,由于田地的湿度较高,为病原菌的生长提供了良好的环境,因此疾病的发生通常更为严重;但土壤肥力高,通风透光较好的地区,如曹王镇等地,病害发生比较轻微。
二、小麦赤霉病发生的原因
博兴县小麦赤霉病的发生,是各种因素交互作用的结果,涉及气候、品种、栽培管理及病原菌基数等诸多方面。
1、气候因素对小麦赤霉病发生起关键性作用
博兴县位于温带大陆性季风气候区,气温回升迅速,降水分配不均匀。在小麦的抽穗和扬花阶段,如果遭遇持续的阴雨天气,并且空气湿度能够长时间维持在 8 0 % 或更高,同时气温维持在 2 0~2 5 % 的范围内,这些都为小麦赤霉病的爆发提供了极为有利的环境条件。该温湿度条件利于病原菌滋生、繁殖与扩散,使病原菌能快速侵染小麦穗部而诱发病害。气象资料显示,4月底~5月初,博兴县前几年发生严重,持续12d多雨,过程平均气温 2 2 % ,空气的相对湿度高达 8 5 % ,这导致了当年小麦赤霉病的大规模爆发,其发病率远超过了全年的平均水平。
2、品种抗性差异也是造成小麦赤霉病程度差异的主要因素
当前博兴县栽培小麦种类较多,各类型小麦赤霉病抗性不均衡。部分老品种及感病品种因其本身遗传特性缺乏有效抗病机制而对病原菌侵染不能抵抗,很容易致病。以“济麦23”品种为例,栽培时只要遇有合适的发病环境,往往病穗率很高;而一些刚选育出来的抗病品种对赤霉病抗性虽有不同程度的增强,但是仍然很难彻底免疫。例如“山农29”,尽管发病的可能性比较小,但是在极端气候的环境中,却很难避免。栽培管理措施是小麦赤霉病发生的直接因素。施肥结构不合理,如偏施氮肥,忽略磷、钾肥及微量元素肥料等,均可使小麦植株长势过嫩,抗逆性减弱,易受病原菌感染。
三、小麦赤霉病防治措施
1、农业防治:田间卫生及轮作策略
农业防治作为小麦赤霉病综合防治中的基础环节,对降低病原菌基数,改善田间环境和提高小麦自身抗病能力等方面都有着十分重要的作用。其中搞好田间卫生、实行合理轮作策略为重点举措。保持田间良好卫生,是降低病原菌滋生与蔓延的重要途径。小麦收割完毕后,应立即清理田地中的病残体,如病穗、病茎和病叶等,并将它们带到田外进行集中的深埋或焚烧处理,以防止病原菌在田地中残留过冬。该措施可有效地减少病原菌基数和翌年病害初侵染源。以2022年为例,博兴县店子镇积极动员当地农户进行田间病残体的清理工作。经过严格的清理处理,该乡镇在下一年内小麦赤霉病的发病率相较于未进行清理的区域下降了大约 2 5 % 。同时加强田边、地头和沟渠等周围环境清理工作,消灭杂草,降低病原菌中间寄主数量,进一步阻断病原菌传播途径。
轮作策略在农业防治中同样具有重要意义,合理轮作可使土壤生态环境发生变化,病原菌生存周期被破坏,土壤病原菌积累减少。博兴县可大力推广小麦和玉米、大豆、棉花轮作模式。小麦和玉米轮作既充分利用了王壤养分又降低了小麦赤霉病病原菌的生存机会。玉米会抑制土壤内病原菌,使病原菌很难在土壤内滋生,减少下季小麦患病的概率。调查数据显示,在实行小麦和玉米轮作的田地中,小麦赤霉病的发病率比连续种植小麦的田地减少了 1 5 % ~ 2 0 % 另外,轮作可以改善土壤结构、提高土壤肥力、增强小麦生长势、抗病能力等。采取长期轮作策略后,博兴县局部地区小麦赤霉病发生频次及程度均得到有效控制,有力地保证了小麦持续生产。
2、物理防治:合理使用诱捕设备
物理防治是一种绿色、环保的方法,对博兴县小麦赤霉病的预防和治疗有其独特效果。合理使用诱捕设备可以有效地减少病原菌传播媒介和降低疾病发生的危险。在博兴县,目前广泛使用的物理诱捕工具主要是为了对付传播小麦赤霉病的昆虫,如蚜虫和飞虱等。这类昆虫在食用了感染了赤霉病的小麦之后,会携带病原菌,并将其传播到其他健康的植株上。利用昆虫趋光性、趋化性的原理,安装黑光灯、糖醋液诱捕器等是目前普遍采用的物理控制手段。黑光灯诱捕就是利用昆虫趋性特定波长的光而将黑光灯布置于野外,通常推荐使用功率在30~50瓦范围内的黑光灯,并确保其安装位置离地面 1 . 5~2 m ,每30~50亩之间放置1盏。小麦生长过程中,特别是病害易发期抽穗扬花期,每天黄昏打开黑光灯第2天清晨关闭。黑光灯所释放的紫外线能吸引蚜虫和飞虱。定期对诱捕昆虫进行清理可有效降低病原菌传播媒介和病害传播风险。调查结果显示,在安装了黑光灯的区域内,蚜虫和飞虱的数量比没有设置黑光灯的区域减少了大约 3 0 % ,这也相应地降低了小麦赤霉病的发病率。
糖醋液诱捕技术是通过利用昆虫对糖醋液的吸引力来实现的,配制糖醋液(糖:醋:酒:水 :4:1:2),加入少量敌百虫等杀虫剂,装入开口较大的容器中,如塑料盆或罐。每亩土地上应放置3~5根沾满糖醋液的树枝,并将其悬挂在距离地面 1~1 . 5 m 的位置。糖醋液发出的香味能吸引昆虫并将它们诱落在容器内加以捕杀。此法对引诱果蝇和实蝇有显着效果,它们还是小麦赤霉病病原菌的潜在传播者。合理使用糖醋液诱捕器可以有效地减少这类害虫,进而降低小麦赤霉病蔓延的风险。尽管物理防治手段不能彻底消除小麦赤霉病的爆发,但作为综合防治体系的一个组成部分,它能在某种程度上减缓病原菌的传播,从而为其他防治措施的执行提供有利的环境。
3、生物防治:使用有益微生物
生物防治因具有环保和可持续等优点,已逐渐被博兴县重视并用于小麦赤霉病的防治。用有益微生物抑制病原菌生长繁殖是生物防治中最核心的部分。生物防治小麦赤霉病的有益微生物(如枯草芽孢杆菌和木霉菌)具有重要作用,枯草芽孢杆菌可定殖于小麦植株的表面及根系周围,并通过争夺营养物质、空间和产生抗菌物质来抑制小麦赤霉病病原菌。小麦播种前用枯草芽孢杆菌配制的生物菌剂拌种,使得种子表面吸附大量有益微生物。这些微生物能在种子萌发及幼苗生长时形成抵抗病原菌侵染的生物防线。根据实验结果,使用枯草芽孢杆菌进行拌种的小麦种子,在相似的种植环境中,其赤霉病的发病率比未进行拌种的种子减少了大约 2 0 %。
木霉菌是一种高效的生物防治微生物,可以寄生在小麦赤霉病的病原菌的菌丝上,通过分泌水解酶等物质,破坏病原菌的细胞结构,从而抑制其生长。小麦生长过程中,可稀释木霉菌制剂进行叶面喷洒或灌根。在小麦的抽穗阶段,建议每亩土地使用木霉菌可湿性粉剂 1 0 0~1 5 0 g ,并加入 3 0~4 0 k g 的水进行叶面喷洒,建议每7~10d喷洒1次,并连续进行2~3次喷洒。这样木霉菌就能定殖于小麦植株的表面及穗部,从而有效地抑制病原菌侵染并减少病穗率。另外,某些放线菌对小麦赤霉病有一定的控制作用,放线菌能产生各种抗生素及生物活性物质,并能强烈抑制病原菌。研究发现,在实验室环境中,某些放线菌菌株对小麦赤霉病的病原菌具有超过 7 0 % 的抑制效果。目前博兴县在探索放线菌在实际生产上的应用途径,并通过对放线菌高效菌株的筛选,研制出了适合本地生物防治的产品,使小麦赤霉病防治有了更加广阔的选择空间。生物防治方法既可以减少化学农药用量,减轻环境污染,又可以保持农田生态系统平衡,使小麦生产绿色安全。
4、化学防治:药剂筛选和使用的重点
化学防治仍是博兴县小麦赤霉病预防和治疗的重要而有效的方法,特别是当发病较重的情况下,通过合理施用化学药剂,可以快速地控制住疾病的发展。但科学筛选药剂,把握正确使用方法是关键。药剂筛选上,博兴县结合多年防治经验及试验研究,优先筛选出对小麦赤霉病病原菌抑制效果好、对小麦安全性高的药剂。当前常用药剂为多菌灵、戊唑醇和氰烯菌酯。多菌灵作为广谱性杀菌剂,对小麦赤霉病病原菌有很好的抑制作用,用于防治博兴县小麦赤霉病由来已久。它能干扰病原菌有丝分裂进程,抑制病原菌生长繁殖。戊唑醇是三唑类的杀菌剂,它具备强烈的内吸性和持久的效果。其作用是抑制病原菌细胞膜表面麦角甾醇的生物合成而杀菌。氰烯菌酯作为一种新型杀菌剂,在防治小麦赤霉病病原菌中发挥着独特的作用机理,能有效地抑制病原菌的呼吸作用,进而阻碍病原菌生长与侵染。实际使用时,应结合不同药剂特性及本地病原菌抗药性状况合理选用药剂。如对抗药性小的地区可选用多菌灵预防;但病原菌对多菌灵有一定抗药性的地区应优先选用戊唑醇或者氰烯菌酯等新药剂。
就药剂的施用重点而言,必须先掌握施药时期。小麦抽穗扬花期为感染赤霉病的关键时期和化学防治的最佳时期。一般在小麦扬花初期(扬花株率 5 % ~ 1 0 % )进行第1次施药,根据天气情况和病情发展,必要时在第1次施药后5~7d进行第2次施药。施药时,要保证药剂对小麦穗部覆盖均匀,以增强防治效果。同时应注意药剂使用剂量及浓度,并严格执行产品说明书,以免药物过量引起药害或者环境污染,也不可因为药物使用不充分而影响防治效果。另外,选用适当的施药器械也是至关重要的。使用高效植保无人机或者背负式喷雾器可提高施药效率与质量,保证药剂对小麦植株喷洒均匀。施药时,应注意个人的防护,尽量避免操作人员与药剂接触,保证人身安全。尽管化学防治效果显着,但是应结合其他防治措施,减少化学药剂用量,达到可持续防治小麦赤霉病的目的。
5、监测预警:对病情进行实时跟踪和预测
监测预警是博兴县小麦赤霉病预防和控制的一个重要前提,对疾病进行实时跟踪和准确预测,可为预防和控制决策提供科学依据,实现早期发现和早期控制,将病害损失降到最低程度。博兴县已经构建了一个全面的小麦赤霉病监测系统,并在全县各地建立了众多的监测站点,这些站点涵盖了各种乡镇、不同的土壤种类以及各种种植方式的田地。各监测点均有专业植保人员定期调查小麦长势及病害发生规律。在小麦的抽穗和扬花阶段,需要将监测频率提高到每周2~3次。植保人员采用随机抽样方法对小麦穗部做细致检查,记录病穗率、病情指数等资料,观察病原菌形态特征及发病症状,掌握病害动态。博兴县不仅依赖人工进行监测,还采用了如物联网、大数据等先进的信息技术手段,以达到对小麦赤霉病进行实时监控的目的。将传感器设置于田间,对温度、湿度和光照等环境数据和小麦的生长状况进行实时采集。分析这些资料并与病害发生模型相结合,可以提前预测出小麦赤霉病发生的危险性。举例来说,当传感器检测到田地的湿度在连续3d内超过 8 0 % ,并且温度处于 2 0~2 5 % 范围内时,系统会自动发送预警信号,以提醒植保人员加强对该区域的监控和防治措施。
在病情预报上,博兴县植保部门多渠道适时发布小麦赤霉病预报信息。借助电视、广播和微信公众号等媒体平台将病害发生趋势和防治建议传递给种植户。同时组织技术人员到田间地头面对面向种植户进行病害防治知识及技术要点的讲解。依据监测数据及分析结果将小麦赤霉病发病程度划分为轻度、中度、重度3个级别,并编制了防治预案。对轻度发生地,提出种植户应加强田间管理、农业防治、生物防治等措施;对中等发生区,适时进行化学防治并选择适宜药剂喷雾防治;对严重发生的地区,组织专业防治队伍统防统治,以保证病害的有效防治。博兴县在建立科学监测预警体系的基础上,能及时了解小麦赤霉病发生规律,为预防和治疗赢得宝贵的时间,切实减少病害损失,确保小麦安全生产。
综上所述,博兴县小麦赤霉病的发生是由多方面因素共同作用的结果,在防治过程中需全面考虑各方面因素,并采取科学高效的措施进行控制。通过强化栽培管理,合理使用药剂,推广生物与物理防治,并配合使用本地监测预警系统,可有效减轻小麦赤霉病发生危害,确保博兴县小麦高产稳产与粮食品质。
(作者单位:256509山东省滨州市博兴县曹王镇人民政府)
