小麦条锈病防控技术研究进展

石利朝 张 彬 王 震 李金秀 李金榜

（南阳市农业科学院 河南南阳473000）

小麦条锈病（病原菌Puccinia striiform west. f.sp.tritici Eriks.et Henn.）是世界性的病害，也是我国冬小麦的主要防控对象， 其病原菌孢子可随高空气流远距离传播，一旦暴发可迅速在大区流行，造成防控困难，对小麦生产具有毁灭性的危害，主要为害叶片及叶鞘，破坏叶绿素的合成，造成光合能力下降，使灌浆受阻，大流行年份可减产40%以上，甚至绝产。2020 年9 月15 日，小麦条锈病被列入国家一类病虫害名录，自20 世纪50 年代以来，许多学者采用不同方法对小麦条锈病进行研究与防控。 汪可宁[1]等研究表明，条锈菌在夏季平均气温低于20℃可顺利越夏， 而高于23℃病原菌很难越夏。 由于全球气候变暖，适宜条锈病孢子越夏的范围不断扩大，病菌也不断适应环境，使得小麦条锈菌的越夏越冬温度范围更加宽泛，流行区域更广，威胁性更大[2]。 全国小麦条锈病育种工作者经过70 多年的研究，已经系统揭示了小麦条锈病的越冬越夏规律、菌源的传播规律、病原菌致病性的变异途径及抗病品种抗病性“丧失”规律与原因[1，3]。笔者从选育抗病品种、 化学防控技术和农业防治技术等方面综述了小麦条锈病的防控技术研究进展。

1 选育抗病品种

选用抗性品种是防治条锈病最经济、有效、安全的措施。

1.1 常规育种

由于条锈病具有高度的变异性， 在自然界的优胜劣汰下，新的病原菌的优势小种不断增长，抗锈病品种在种植一定年限后会被新的优势小种侵染而出现“丧失”抗性的现象。 目前我国正式命名的小麦条锈菌生理小种共34 个，按照出现的时间顺序依次以CYR1～CRY34 命名，自建国以来，平均每 1.6 年就会出现一个新的小麦条锈菌优势小种， 多数抗病品种在大面积推广3～5 年后便 “丧失” 对条锈病的抗病性[4]，其中危害较大的优势小种有 18 个（表 1），面对不断突变的毒性更强的优势小种， 迫切需要育种家们不断创新抗小麦条锈菌的小麦种质资源。

表1 优势小种出现年份及主要危害品种情况

小麦抗条锈病品种的稀少和抗病基因没有得到合理有效的利用， 是导致抗病品种的种植不能有效防治条锈病传播和流行的主要原因。 寻找和发掘新的抗源， 要积极开展高产主栽品种与新的抗病基因的结合工作，通过已知抗病基因来科学合理布局，提高生产中小麦对条锈病的整体抗性， 是小麦条锈病育种工作长远的解决办法。

1.2 分子标记育种

近年来， 分子生物学迅速发展，2018 年 8 月17 日，完成了对普通小麦“中国春”（Chinese Spring）的全基因组序列的测序工作， 小麦的研究也跨入了新时代。 小麦的抗条锈基因不断被挖掘，迄今为止在国际上已有83 个小麦抗条锈病基因被正式命名[5]，并将“Yr”作为抗条锈病基因的符号[6]。

黄亮[7]利用15 个条锈菌菌株对我国134 份小麦品种进行基因推导，利用分子标记技术分析了134 份小麦品种中的抗条锈基因的分布情况， 明确了今后育种要注重有效基因Yr5、Yr18的利用， 慎用Yr9、Yr10、Yr26等已“丧失”抗性的抗病基因。 康振生[8]等设计特异性引物， 可在温室及田间种植早期检测条锈病。 汤春蕾[9]利用巢式PCR 反应监测小麦条锈病，可在接种24 h 检出，大大提高了条锈病的鉴定速度。赵杰等[10]通过小麦条锈菌在小檗上产生无毒/有毒孢子，筛选具有多基因抗性的小麦品种。

1.3 航天诱变育种

吕兴娜[11]利用航天诱变技术得到了32 个抗条锈病的新抗源， 验证了航天诱变育种在小麦抗性育种上的可行性。

2 化学防控技术

化学防控技术仍然是目前防治小麦条锈病的主要手段。

化学药剂防治的最主要方式可以分为2 种，一种为药剂拌种， 另一种为幼苗期药剂喷施。 三唑酮（粉锈宁）是应用时间较长，使用效果较好的药剂。 但是长期使用单一药剂，会导致病原菌的抗药性增强。张娜[12]等研究表明，我国部分麦区的大部分菌株已经对粉锈宁产生了抗性。

王梅香等[13]研究表明，当田间条锈病发病率达到2%时，每亩用 20%的粉锈宁 50 g，用 30～40 kg 水稀释，在条锈病发病初期进行防治，能够有效的抑制条锈病的扩展和传播。 王娜[14]等田间试验监测了8 种不同杀菌剂对条锈病的防治效果，结果表明，125 g/L氟环唑悬浮剂56.25 g/hm2和250 g/L 丙环唑乳油112.5 g/hm2防治效果较好，且增产显著，同时还发现这两种药剂配比对小麦白粉病也有较好的防治效果。宫钦涛[15]于2018 年在烟台市牟平区，利用三唑酮和福美双单独处理及不同配比等6 个处理， 在染病小麦叶片出现孢子堆时喷洒小麦茎叶，结果表明，当三唑酮、福美双药剂配比为1∶12 时，防治效果最好，防治效果为93.12%～100%。 韩景红等[16]研究表明，苯甲·嘧菌酯 （325 g/L 悬浮剂） 在病害发生初期用药，30～40 mL/亩能有效控制小麦条锈病的蔓延。 赵利民等[17]研究了不同剂量的环丙·嘧菌酯SC 对小麦条锈病的防治效果， 结果表明，280 g/L 环丙·嘧菌酯SC在整个生育期对小麦作物生长安全且持效期较长，后期防治效果在90%以上， 对小麦赤霉病也有一定的兼治作用，适用于河南省小麦条锈病的防治，建议在发病较轻时用20 g/亩,发病较重时用30 g/亩。赵利民[18]还研究得出，30%肟菌·戊唑醇悬浮剂在使用剂量为 40 mL/亩时， 对小麦条锈病的防治效果为87.8%～92.1%， 对赤霉病的防治效果为 90.7%～94.4%，且增产率为21.1%。 周忠雄[19]等研究表明，35%甲基硫菌灵·氟环唑悬浮剂商品用量90～100 mL时，可用于防治小麦条锈病、赤霉病、白粉病，其内吸性较好、持效期长，可用来防治小麦这3 种主要病害。

由于长期使用单一药剂会使小麦产生抗性，所以在农业生产中，我们应注意更换药剂，才能达到更好的防病效果。 然而，在小麦生产上使用化学药剂防治，给农民造成了很大的负担。 使用化学药剂防治也会引起使用者的身体健康问题，污染环境，并且会提高病原菌对抗化学药剂具有抗性的新生理小种出现的概率，对抗病品种造成巨大的危害，使条锈病的防治更加困难。

3 农业防治

农业防治， 即创造不利于病原菌等生长发育的条件，达到防控病害的目的，从而降低病害的繁殖侵染能力，是进行无公害绿色防治的重要手段。 主要的农业防治手段有以下几种。

（1） 铲除田间自生麦苗。 若当年田里有染病病菌， 条锈菌能够在晚熟的小麦和自生麦苗上进行连续侵染，菌丝体和孢子体相互交替进行越夏，因此要将自生麦苗和杂草清除， 从而降低深秋后条锈菌对小麦幼苗的侵染[20]。

（2）适期播种。 推迟小麦种植时间可以减少越夏菌源的传播侵染能力， 从而降低秋苗染病的情况,适时对秋播进行推迟， 可以大幅度的减少秋苗染病和菌源的传播[21]。

（3） 深翻土地，灭菌保墒。 小麦条锈菌是气传病害，深翻能够将秸秆深埋在地下，保持地表土壤的无条锈菌，深翻还能促进土壤的保墒能力，能够使小麦更好的生长， 生长势较好的小麦也能通过自身对条锈菌具有相应的抗性反应[22]。

（4）合理密植，合理施肥。 适量的种子量，保障种植密度，保持良好的通风和采光环境，增强植株在各生育阶段的生长优势，保持其良好的生长情况[23]。 避免氮肥施用量过大，适当增施磷、钾肥。

（5）灌溉合理，减小湿度。 小麦条锈菌在相对较高湿度和适宜温度情况下侵染能力和扩展能力较强。 因此做好优良灌溉，大雨暴雨过后应及时排出田间积水，降低小麦条锈菌的侵染和扩展机会。

（6）轮作或间作。 保持田间生物多样性，丰富生物物种，增加寄主间空间上的距离，降低条锈菌的传播和扩展能力。彭昌家等[24]研究证明了小麦间作不同种类作物， 可有效防治小麦锈病， 防治的效果为14.84%～62.89%。

（7）多品种混播。 品种混播具有组分来源广、易操作、多病害及环境胁迫有稳定抗性的特点，是生产中防病增产的有效途径。杨昌寿等[25]用4 个不同抗性品种的小麦组成3 个混播处理，以CYR25 进行接种处理，结果表明，混播处理的群体条锈病的发病率和发病强度均显著降低。 Mundt 研究得出，在混播组分为2～4 个时，混播效应随着组分数目的增大而增强，当混播组分大于5 个时， 混播处理的防病效果反而下降。 郭世保[23]利用TP-M13-SSR 荧光标记技术，分别以人工接种和自然发病2 种处理对条锈菌在不同品种混播组合中的流行过程进行了定量研究， 防病效果为抗感品种混播>感病品种混播>抗病品种混播； 产量构成中千粒重为抗感品种>感病品种混播>抗病品种混播； 品种混播处理的条锈菌遗传多样性较单播品种更为丰富。

4 讨论

小麦条锈病是世界性的小麦主要病害， 由于全球气候变暖，适宜条锈病越夏的麦区逐渐扩大，条锈病的流行频率也逐渐增加， 病原孢子的高度变异性使得条锈病的防治难度加大。 目前我国小麦品种抗性普遍较差，条锈病抗源还存在着抗性“丧失”的特点，利用常规育种局限性较大，分子标记技术以其不受环境影响和植株正常生长发育的优点， 可以在早期进行抗病性鉴定，快速有效的进行定向选择，大大加快育种进程，提高育种效率。 今后的育种中，要注重使用分子标记选择出来的含有多基因抗性的种质资源，结合传统育种方法，将优势基因融合，更好的提高选育品种的抗性。

在条锈病的防治中，要以选育抗病品种为基础，农业防治与化学防治相结合。 建立病害监测体系，对病害做好调查，在发病区域，要按照“发现一点，控制一片”的原则，及时对病株和发病中心进行喷防。 针对条锈菌孢子能随气流传播的特点， 一家一户难以防治好的实际情况，要在流行区域大力推行“统一技术、统一供药、统一药械、统一防治时间”的统防统治工作，力争在最短时间控制病害的传播，将经济损失降到最低。 在药剂的选择上要重视交替使用不同作用机理的药剂，延缓病菌抗药性的产生，选择低毒高效的药剂，降低污染，减少对人体的伤害。