崔晓敬,陈洁,岳建超
(邯郸市农业科学院,河北 邯郸 056001)
小麦茎基腐病是一种主要由禾谷镰刀菌和假禾谷镰刀菌等多种病原真菌混合侵染而引起的在小麦根部及茎基部发生的病害。该病于1951年在澳大利亚昆士兰州被首次发现,随后在欧洲、非洲、澳洲、北美、亚洲西南部等小麦种植区相继出现,并逐渐发展成为一种世界性土传病害[1]。在我国,小麦茎基腐病作为一种新型病害广泛发生于河南、河北、山东、安徽等小麦种植区域,并有不断蔓延的趋势,严重影响小麦的种植安全。2016年山东部分麦田发病率达30%[2],河南省小麦产区茎基腐病病田率由2013年的45.8%上升至2016年的65.1%,白穗率由10%上升至30%[3]。调查发现河南省沁阳市一些麦田因茎基腐病造成小麦损失率达30%以上[4],严重影响了小麦产量和经济效益。
小麦茎基腐病在小麦的各个生育期均可发病,危害小麦的不同部位产生不同症状。在播种期病原菌会侵染小麦种子使得刚萌动幼芽的芽鞘出现黄褐色斑痕。病害严重时造成种子腐烂死亡,影响小麦出苗[5]。苗期发病较轻的植株根或芽鞘部位变褐,地上部没有明显症状,较重植株表现为整株矮小、长势变弱、叶片变黄甚至出现枯萎,导致死苗。拔节孕穗期发病主要表现在茎基部第1、2节叶鞘和茎秆变褐随着病情发展逐渐加深变为深褐色,严重时茎节上叶片枯死,发病部出现黑色子囊体,田间湿度大或是阴雨天发病出现白色或是粉红色粉末状霉层[6],茎秆基部易折断出现死苗现象。灌浆成熟期在发病植株茎秆叶鞘、节间上出现褐色、深褐色,严重者发病节间出现干枯缢缩,无法供给穗部生长发育所需营养而出现白穗[7],人工较易拔起病株可见植株根部变黑或变黑缢缩茎节间处断开。因灌浆受到抑制,发病植株出现秕子甚至无籽现象,导致结实率降低,严重影响小麦产量。小麦茎基腐病症状比较复杂,该病在小麦生育后期引起的症状与纹枯病较为相似,但该病不会出现云纹状病斑,只是叶鞘或节间变褐,典型症状表现为茎节出现“蜜棕色”褪色[8],可以与纹枯病加以区分。
小麦茎基腐病病原菌比较复杂,自20 世纪50年代澳大利亚在世界上首次报道小麦茎基腐病由假禾谷镰刀菌引起,之后大量学者对小麦茎基腐病原菌进行研究,新的病原菌不断被分离鉴定,如禾谷镰刀菌、黄色镰刀菌、燕麦镰刀菌、亚洲镰刀菌以及根腐离蠕孢菌和雪霉叶枯病菌等[9]。研究发现由于各国气候不同,优势病原菌也有一定的差异,假禾谷镰刀菌和禾谷镰刀菌在较温暖和干燥的地区比其他镰刀菌更为常见,而黄色镰刀菌在温度更低、拥有充足降水量的高纬地区容易被发现[10]。在我国,1996年陈厚德等[11]对江苏对小麦“酱油秆”病病原菌进行分离鉴定,得到雪镰孢霉、交链孢和麦斑点附球孢在内的多种病原菌,其中致病性最强的是雪镰孢霉。2012年Li等[12]从我国河南小麦茎基腐病株上分离到假禾谷镰刀菌和禾谷镰刀菌,并认为假禾谷镰刀菌是主要致病菌,这是我国首次分离到与世界其他国家相同病原菌——假禾谷镰刀菌。2014年张向向等[13]对江苏、安徽、河北、河南和山东5 个省份进行了小麦茎基腐病的分离,发现亚洲镰刀菌为我国冬麦区茎基腐病的主要病原菌,其次为禾谷镰刀菌、假禾谷镰刀菌等。2019年台佳[14]在安徽省马鞍山市的小麦茎基腐病病原调查时发现,微结节霉属真菌同样可以导致茎基腐病,这是国内初次发现该菌引起的小麦茎基腐病。引起小麦茎基腐的病原菌种类众多常常引起混合侵染,但以假禾谷镰刀菌、禾谷镰刀菌为主要病原菌。
小麦茎基腐病主要通过土壤传播,在小麦生育期内有2 个发病高峰,第1 个发病高峰是返青期,此时温度升高有利于病原菌的侵染传播,而此时的小麦开始生长抗逆能力降低加之春季气候多变使得小麦较容易被病原菌侵染,之后拔节期病情比较平稳而在孕穗到灌浆期又会出现1 个发病高峰。随着温度、湿度的增加病害发展迅速,且对小麦影响严重,最终出现白穗、枯死现象。
种植抗病品种是有效减少小麦茎基腐病危害的有效措施之一,目前研究表明对小麦茎基腐病无免疫和高抗品种,只有中抗品种。生产上可以选择中抗品种或抗逆性较强的品种,如济麦22、冀麦22、石麦15、良星99、衡4399、石优17号等。
在有条件的地区可以采取休耕的措施,当休耕时间大于18 个月能有效降低土壤中病原菌的数量。但是在一些经济欠发达地区或发展中国家休耕会造成资源浪费,引发粮食问题,可采取与非禾本科作物轮作的方式,如十字花科、豆科等,轮作2年以上可有效降低作物携菌量。改变耕作方式也可显著减少病害发生,黄淮海主要采取小麦-玉米轮作方式,小麦茎基腐病病原菌可以侵染玉米并通过秸秆还田留在田间,且玉米多采用铁茬播种的方式,而不对耕地进行深翻,这种耕作模式会加剧小麦茎基腐病的发生。深翻土地将还田的秸秆埋入土里使其充分腐熟可降低病害的发生,此外还要加强田间清洁,及时除草及时清理残枝,减少病原菌的寄生场所。
小麦茎基腐病发病早晚以及发病程度与播期的温度密切相关。22℃~28℃适宜假禾谷镰刀菌侵染和扩展,播种时可根据当地土壤情况、气候情况、品种特性等特点适当推迟小麦的播种时间,降低小麦茎基腐病的发生率。
氮和锌可以为小麦茎基腐病病原菌提供营养,在小麦生产中要按照“氮肥总量控制,分期调控;磷、钾肥依据土壤丰缺适量补充”的技术要求合理施用,确保小麦生长健壮,提高小麦抗性,减轻茎基腐病的发生。土壤湿度是影响茎基腐病田间发病程度的主要因素之一,田间湿度过大或是过小都会加重茎基腐病的发生[15],实际生产中要随小麦生育期根据田间具体情况适时灌排。
药剂防治虽然有一定的弊端,但因其具有高效、快速、成本低等特点仍是目前病害防治的最主要手段之一。小麦播种时可以选用27%苯醚·咯·噻虫或45%烯肟·苯·噻虫悬浮种衣剂进行种子包衣,或用25%嘧菌酯、2%戊唑醇和多菌灵等拌种,可使防治关口前移,有效预防苗期病害发生。小麦返青后至拔节前可田间喷施20%氰烯·己唑醇,或70%甲基硫菌灵或30%嘧菌酯,或10%苯醚甲环唑,可有效防治小麦生育后期茎基腐病发生,降低田间白穗率。
近年来,小麦茎基腐病逐渐上升为小麦主要病害,在黄淮海等主要麦区大面积发生,并有进一步蔓延加重的趋势。目前并没有特效解决措施,在实际生产中可通过采用轮作倒茬、适时播种、加强田间管理以及合理使用农药等综合防治方式控制小麦茎基腐病的发生。随着研究人员对茎基腐病的了解越来越深入,对病原菌的种类更加明确,对发病规律研究得更加透彻,通过抗性筛选培育出新的抗病品种等有效措施可显著提高对小麦茎基腐病的防治水平,减少该病对小麦生产的影响。