小麦茎基腐病的前世今生

感谢国家重点研发计划项目(2018YFD0200500)资助!‍

小麦茎基腐病的前世今生

自2019年秋季小麦播种以来,小麦的命运似乎是多灾多难,遇上了十年不遇的小麦条锈病菌源基数过大导致的小麦条锈病具有大流行的风险,暖冬导致小麦条锈病菌在冬季可以继续传播危害的地区持续产生孢子;开春返青以来,前几天的倒春寒导致全国多地小麦在拔节、孕穗、甚至抽穗时遇到中雪到大雪、低温、晚霜、大风、冰雹、连续阴雨,等等,几乎春夏能发生的坏天气,都让这一季小麦赶上了。可屋漏偏逢连夜雨,南方小麦田里陆续发现黄苗、死苗增多,进入灌浆期,又开始出现了白穗,南方小麦白穗更多时候是纹枯病导致的。

在北方,小麦白穗有些是由于纹枯病和全蚀病造成的,但绝大多数还是由茎基腐病、根腐病造成的。说到这里,可能有点乱,各位看官可能想,这么多病害都能造成白穗,那到底是由哪种病害引起的呢?对了,别说您呢,就是植保专家也不是每个人一眼就可以分得清、分得准,当然这也不全怪植保专家,这个白穗确实也很复杂,有的还是复合侵染,就是好几种病菌都侵染了同一株小麦,您说这棵小麦有多倒霉!哎,倒霉归倒霉,那咋办?好吧,言归正传,让我们从头说起。

1 小麦茎基腐病发生日益严重,是白穗的罪魁祸首之一

冬小麦陆续出现了植株枯死、白穗现象,多表现为青枯、抽棵死(一株小麦整株枯死,或一株小麦主茎和分蘖中仅有 1 个枯死),极个别表现为点状或片状死,且在地头处较多,拖拉机转弯的地方较多。今年的小麦不仅出现大量白穗,而且出现白穗比往年要早,为什么出现这种现象呢?罪魁祸首是小麦得了镰孢菌茎基腐病(Fusariumspp.),用英文来说是Fursarium Crown Rot;同时小麦镰孢菌茎基腐病与麦根腐平脐蠕孢(Bipolaris sorokiniana)引起的小麦普通根腐病在同一田块混合发生,也可以在同一株上混合发生;小麦普通根腐病用英文来说是Common Root Rot。各种致病镰刀菌存活在植物病残体中,其中黄色镰孢在土壤中可以长期存活。病残体中的镰刀菌在土壤表面萌发侵染小麦分蘖茎或主茎,随着小麦的生长扩展至小麦的茎基部。目前的秸秆还田和玉米连作制度均利于病原基数的不断增大,因此病害呈逐年上升趋势。加上去冬的干旱、今春的倒春寒、农事操作不当以及秸秆还田带来的菌量的积累,所以危害加重。

2 小麦茎基腐病的前世今生

小麦镰孢菌茎基腐病是一种世界性重要病害,1961年首次发现于阿根廷。在澳大利亚、加拿大、美国西海岸、阿根廷、欧洲、北非、南非、西亚、中国和中东等小麦主要生产国均有发生。每年美国因该病损失小麦1000万吨,澳大利亚每年经济损失达5600万澳元,该病的产量损失在9%~89%之间,一般为30%。我国20世纪90年代江苏省就发现大面积发生茎褐腐病,当地农民称之为“酱油秆病”,后来陈厚德等1996年对该病的病原、发病特征进行研究,定名为小麦茎基褐腐病。2012年李洪连等报到Fusarium pseudograminearum可引起河南小麦茎基腐病。目前,该病害已经遍布全河南、河北、山东、山西、安徽、江苏等黄淮海麦区各省。一些地方发生严重,有的近乎绝收。

3 小麦茎基腐病的罪魁祸首

小麦茎基腐病的病原种类比较复杂,主要包括假禾谷镰孢( Fusarium pseudograminearum)、禾谷镰孢(F. graminearum)、黄色镰孢(F. culmorum)、燕麦镶孢(F. avenaceum)等,以假禾谷镰孢为优势病原菌。但不同的研究者有着不同的研究结果。张向向等(2014)报道,我国冬小麦主产省小麦茎孢菌基腐的主要病原种类是禾谷孢菌复合种,包括亚洲镰刀孢F. asiaticum和F. graminearum),另外还有少数F. acuminatum、F. pseudograminearun和 F. avenaceum。赵琴等(2017)报道,亚洲镰孢菌(F. asiaticum)是我国部分冬小麦产区茎基腐病的优势病原菌。近年研究发现,河南、河北、山西及山东等地区小麦茎基腐病病原菌以假禾谷镰孢为优势种,而安徽、江苏等地以禾谷镰孢复合种为主。可见,不同麦区引起该病害的病原存在差异。病原菌通常从小麦植株根部、茎基部侵入,与不同田块土壤中病原菌的分布情况有直接关系。在免耕田块,病原菌多存在于土表或地面,以茎基部及以下位置为侵染点;在小麦植株残体密集地块,病原菌主要从根茎部入侵。

小麦茎基腐病的前世今生

小麦茎基腐病(引自网络)

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小麦茎基腐病(引自网络)

小麦茎基腐病的前世今生

小麦茎基腐病引起秆腐,茎节有粉红色霉层(刘太国 供图)

4 典型症状

小麦茎基腐病,属于真菌性病害,是一种土传病害。前期危害后的明显特征就是根部发生褐变,根部1-2节呈褐色,严重的时候变成深褐色,开始死亡,而且湿度大或中后期的小麦根部可能会出现红色或白色霉层。

典型的症状有3 种:

(1)死苗、烂种此情况多发于种子萌发前受到病原菌侵染,而导致苗期枯萎,茎基部叶鞘、茎秆变成褐色,也表现为小麦根部出现腐烂。(2)茎基部变褐色。该类情况多发于小麦生长期,茎基部 1~2 个茎节出现褐变,严重时延伸至第 6 茎节,但不会影响到穗部。在雨水潮湿条件下,茎节处可见红色或白色霉层。(3)白穗。受害麦田多出现零星的单株麦子死亡的白穗现象。茎基腐病从小麦分蘖期到成熟期均有可能发生。最早出现在11 月中下旬,地面以上叶面发黄,茎基部出现褐变;初春返青期小麦生长加快,抗寒力下降,此时诱发茎基腐病发生;4 月下旬至 5 月上中旬,气温上升,加之降雨影响,为茎基腐病多发期;小麦生长后期,因田间小麦植株密度大,温湿度高,加剧茎基腐病的危害。

小麦茎基腐病的前世今生

小麦茎基部变褐色,茎节有粉红色霉层(引自网络)

5 小麦茎基腐病发病跟什么有关?

(1)连年秸秆直接还田但没有采取深耕措施的麦田发病概率大,病株率高,采用机械深耕技术且耙细、耙匀、无明暗坷垃、上松下实的麦田发病概率小。

(2)播种早、播量大、播种特别深的麦田发病概率大,病株率高;同一区域,种子采用包衣技术的麦田病株率相对较低,发病程度也较低;采用土壤药剂处理的麦田发病概率低。

(3)播种时水分不足、整个春季没有浇过水或只在返青期浇过一次水的,土壤墒情不足、水肥供应不足的麦田发病概率大,病株率高,死穗现象出现早;同一区域,小麦纹枯病、白粉病、赤霉病等防治效果较差和植株长势弱、麦株苗脚不利落、病害严重的麦田,茎基腐病病株率相对较高。

(4)小麦品种不同,对茎基腐病抗性有差异。

(5)气象因素表现为旱(秋旱、春旱)、冷(冷的早,冷的时间长)、秋冬寡照、春季阶段性温度变化剧烈等,对小麦生长不利,利于病害侵染、传播。如今年秋天湿度大,冬天干旱,春天干旱,没有镇压的,春天倒春寒均利于该病的发生。小麦整个生长季节内,田间小气候潮湿有利于病害发生。天气干旱但浇水次数多或一次浇水量过大都有利于病害发生;在孕穗—抽穗—扬花期,降雨次数多但降雨量极小,仅能增加表土层土壤水分或田间湿度,也有利于病害的发生。小麦前期长势好但中后期因肥水不足等各种原因造成长势衰弱的麦田发病重;冬前麦苗长势弱且在越冬期、返青期甚至拔节孕穗期遭受冻害且较严重的麦田发病重;管理粗放,水肥跟不上,或水肥虽到位但其他病虫害防治不及时或不彻底的麦田发病重;冻害、干旱现象严重的麦田发病重。

6 为什么我的地里小麦会发生茎基腐病?

今年因为暖冬,小麦生育期提前,一些病害也是提前发生,就在4月初山东、河南、安徽部分地区,茎基腐病就已经发生,个别地区还很严重。

这两周气温反反复复,一些地区高温伴随降雨,这个时候麦田湿度大,一定要小心小麦茎基腐病的发生,比如安徽、山东、河南等地,下周气温升高,最高温度有28度,有利于茎基腐病发生。

除了气温问题,小麦茎基腐病发生的原因,还包括以下3点:

(1)不拌种

小麦不拌种,自我抵抗力弱,非常容易引发小麦病害发生。

(2)田间密度、湿度偏大

小麦植株密度大不通风、透光不好、排水不良等,加上高温高湿或者近期降雨等,都容易引起小麦茎基腐病的发生。

(3)单一用肥,不重视土壤

连年大量使用化学肥料,用肥比较单一,缺乏磷钾肥和微量元素,土壤出现酸化、板结、盐渍化、盐碱化等现象使小麦生长产生严重不良;以及秸杆直接还田,加深菌源在土壤中的积累,造成土传病害不断加重,都会引起小麦茎基腐病的发生。

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纹枯病、全蚀病、根腐病也能造成白穗,小麦茎基腐病跟这些病是一回事吗?

可以肯定,虽然都导致小麦白穗,但小麦茎基腐病和纹枯病、全蚀病、根腐病都不是一回事。确实,在小麦上有多种根部病害也会造成白穗,如纹枯病、全蚀病、普通根腐病。首先引起这些病害的病原不同,广义上来讲引起茎基腐病的主要病原属于镰刀菌(往往霉层是粉红色的),全蚀为顶囊壳属(漆黑),纹枯病菌为丝核菌(白色霉层,有菌核)。普通根腐病的病原为平脐孺孢,病菌为黑色。第二,从症状上看,

茎基腐病危害后茎秆像酱油泡过(酱油秆)纹枯病菌危害后在叶鞘上会形成云纹状的斑纹,茎秆上出现眼斑全蚀病往往在地里点片发生,植株生长势下降,病植株有黑脚特征根腐病幼苗受侵,芽鞘和根部变褐甚至腐烂;严重时,幼芽不能出土而枯死;在分蘖期,根茎部产生褐斑,叶鞘发生褐色腐烂,严重时也可引起幼苗死亡。成株期在叶片或叶鞘上,最初产生黑褐色梭形病斑,以后扩大变为椭圆形或不规则形褐斑,中央灰白色至淡褐色,边缘不明显。在空气湿润和多雨期间,病斑上产生黑色霉状物,用手容易抹掉

那么怎鉴定是那种病引起的白穗呢?从外观看,我们用一个简单易操作的方法:即拔一根白穗的小麦即可鉴定出来是哪种根部病害造成的。首先,小麦茎基腐病:拔的时候感觉非常省劲,而且拔起来时大多不会带根,而多是从茎秆基部断掉,这是判断茎基腐病的关键之一;另外,茎秆基部呈黑褐色表现,像酱油泡过的,细看茎节处有可见红色或白色霉层。

小麦茎基腐病的前世今生

通常所说的小麦“黑脚病”,就是小麦全蚀病,这是一种根部病害,只侵染麦根和茎基部1-2节。全蚀病病株根部大部分变黑,易于拔起,拔出后一般带根。

小麦茎基腐病的前世今生

纹枯病菌危害后在叶鞘上会形成云纹状的斑纹,茎秆上出现眼斑;全蚀病小麦抽穗后田间病株成簇或点片状发生。显症稍晚,中后期显症。

小麦茎基腐病的前世今生

农民称之为“酱油秆病”,就是小麦茎基腐病,也是一种由根部侵染发病的小麦病害。茎基腐病茎秆像酱油泡过。拔的时候感觉非常省劲,而且拔起来时大多不会带根,而多是从茎秆基部断掉,这是判断茎基腐病的关键之一。

前期小麦茎基腐病危害多为根部褐变,如果没有及时防治,后期会直接表现在灌浆期,小麦上部穗出现枯白穗,穗小籽少,根部容易折断现象,最终造成小麦大量减产。

小麦茎基腐病的前世今生

普通小麦根腐病(刘太国 供图)

而小麦纹枯病出现的白穗也能连根拔起或严重时从茎秆病斑部断裂,但看基部1-2节与其他病害明显不同,它有的是有云纹状斑,更通俗地说像小孩尿床的花斑,斑的大小或与黄豆粒相差不多或更大些,边缘呈褐色。严重时,茎秆呈斑状花秆,危害叶鞘后危害茎秆,在茎秆上形成灰白色的

眼状病斑(俗称眼斑)。该病害的英文名称就叫做Wheat Sharp Eyespot。小麦根腐病的病穗开始发病时有水浸状斑,后变褐色或“白穗”。病株易拔起,但不见根系腐烂,却感觉根系“很糟”(不结实,这是关键!);根部受害产生褐色或黑色病斑,斑多为条斑状(条斑也关键!)。另外叶片也有不大的病斑,这样根腐病区别上述三种病害的“证据”就多了。

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普通小麦根腐病严重时茎秆看上去“很糟”(引自网络)

8 小麦茎基腐病怎么防?

小麦茎基腐病的防治也应遵循“预防为主,综合防治”的原则。

首先考虑农业防治。(1)选用抗病品种。目前鉴定发现品种华育198,开麦18,百农207,平安8号,偃展410,兰考198,许科718,泛麦8号,豫麦1号,周麦24,周麦26,周麦27,豫麦201,济麦22,郑麦9023有一定的抗性。(2)轮作倒茬。和蔬菜、豆类等双子作物进行轮作倒茬,一般 2~3 年。(3)精细整地。深耕细耙,足墒打畦,提高整地质量,达到“深、净、细、实、平、足”的标准,为小麦生长创造良好的耕作层。(4)科学施肥。要注意合理搭配,注重有机肥和化肥合理配合,所用有机肥要充分腐熟;大量元素肥料和中微量元素肥料合理配合,特别注意补充一定量的锌肥;底肥和追肥合理分配;土壤施肥和叶面追肥有机结合;分层施肥,特别是磷肥,确保耕层内肥料均匀。施肥量根据产量水平、地力水平、小麦需肥量等实际情况而确定。

(5)适期、适量播种。根据土壤质地、气候条件、品种特性、整地质量、肥水条件等适时播种,适量下种。采用机械播种,均匀下种,种子入土深浅一致,播深以3~5 厘米为宜。(6)适时浇水。根据小麦需水规律及生育进程,及时补充土壤水分,使小麦能够顺利出苗,健壮生长。(7)及时清除病株残体。将零星发病植株拔除带离农田,集中销毁;发病植株较多的麦田,秸秆不直接还田,经过腹还田或堆沤还田,从而减少土壤中的菌源数量。

那位同志说了,我种的时候也没拌种、也没包衣,现在地里有植株发黄了,也不知咋回事,最好到当地植保部门或农技部门、农药经销商那里问问,是不是还有救,关键也要看用啥药。

第二进行化学防治。可以采用3%苯醚甲环唑、25克/升咯菌腈或 2%戊唑醇悬浮种衣剂包衣,也可以对发病严重的地块,在整地时用50%多菌灵可湿性粉剂处理土壤,消灭土壤中病菌。在小麦生长期,做好冬前病害防治,小麦返青期、拔节期选择药剂防治 1~2次,每亩以50% 氯溴异氰尿酸可湿性粉剂 0.6公斤,或 50%甲基硫菌灵可湿性粉剂 3公斤、30%苯甲·丙环唑悬浮剂 300~450毫升,进行混施,具有良好的防治效果。同时在生生长季节注意喷药防治纹枯病、蚜虫、红蜘蛛等病虫害;抽穗扬花期,喷药补治赤霉病、白粉病、蚜虫等病虫害。杀菌剂可选用戊唑醇,或烯唑醇,戊唑醇.咪酰胺或 50% 多菌灵可湿性粉剂,或甲基托布津可湿性粉剂、氰烯菌酯等。

9 小麦茎基腐病是不是传说中的新“癌症”?

伴随小麦茎基腐病在各地不断被发现,网络上不断出现一个说法,说“小麦茎基腐病是小麦上的新癌症”。别人怎么说,我们且不去管。但总的来看,从小麦茎基腐病的发病规律、条件、危害等情况来看,小麦茎基腐病是非常难防控的一类病害,因此这么说并不过分。但凡事不是绝对的,如果生产上,从农业防治和化学防治两个方面把工作做到位,有条件的还可以做做生物防控,小麦茎基腐病并不像传言的那么可怕。遵循“预防为主,综合防控”的策略,小麦茎基腐病是可防可控的。

10 小麦茎基腐病跟小麦赤霉病是一回事吗?

关于小麦茎基腐病跟小麦赤霉病是不是一回事,或者说小麦茎基腐病是不是小麦赤霉病在小麦茎基部的表现,或者说能不能说小麦茎基腐病就是小麦赤霉病?可以肯定的说,小麦茎基腐病不是小麦赤霉病,小麦茎基腐病不是小麦赤霉病在茎基部的表现。

原因有四:

第一,“小麦从幼苗到抽穗期都可受赤霉病侵害,引起苗枯、穗腐、茎基腐和秆腐,以穗腐影响最大”(《中国农作物病虫害》第三版),确实教科书上是这么说的,小麦赤霉病菌可以引起茎基腐,这个是没有问题的,从小麦茎基腐样品中分离到的样品中也有一定比例引起小麦赤霉病的主要病原如Fusarium graminearum、Fusarium asiaticum等,但更为主要的引起小麦茎基腐的还是Fusarium pseudograminearum(总体比例超过90%),这个种1999年正式定名,原来就叫Fusarium graminearumGroup I,与Fusarium graminearumGroup II(现在的Fusarium graminearum)最重要的区分标准就是侵染小麦部位不同(穗,茎基),当然两者形态学和分子系统学差异也十分明显,如果这两个种一样的话,肯定也不会区分开来;反过来,小麦茎基腐病菌也可以引起秆腐、甚至穗枯(占比较低),那能说小麦赤霉病是小麦茎基腐病吗?显然也是不正确的,关于这个问题还真有点复杂;

第二,之所以叫小麦茎基腐病,主要根据植物病害的命名规则来进行的,也就是根据发病部位和主要症状来命名,如小麦普通根腐病和小麦茎基腐病,虽然都是根部病害,引起的症状也是有区别的(见前文),而且这个病害自1961年发现以来,到1999年小麦茎基腐病的病原定名、到现在发表的国内外相关文献上来看,也都是将小麦茎基腐病和赤霉病分开来说的,并没有混为一谈,都普遍认同或约定俗成的叫法也不必硬性地将茎基腐病称为小麦赤霉病;

第三,在其他作物上同种病原引起不同部位发病也有称为不同病害的,如玉米穗腐病,其实跟玉米茎基腐病很多情况下病原也是一样的,它们也是分为两种病害来描述的,并没有说玉米茎基腐病就是玉米穗腐病,当然,引起玉米穗腐病的病原也有细菌引起的也可能是另一个原因;

最后,在近3年田间调查中发现,没有赤霉病发生的田块有很多,但茎基腐病发生要更为普遍,特别是北方麦区没有茎基腐病发生的田块几乎没有。而且我们熟知小麦赤霉病容易造成收获小麦严重毒素污染,威胁食品安全,但茎基腐病由于发病部位远离穗部,毒素问题微乎其微。如果把小麦茎基腐病都归为小麦赤霉病,容易造成社会的恐慌,因为在植保统计上一般会把发生某病害的田块都统计为发病面积,这样一来,全国3.2亿亩小麦都发生了小麦赤霉病,再加上毒素问题,这得造成多大的公众集体恐惧!也容易引起国际贸易的技术壁垒,比如出口小麦会强制要求进行毒素检测等等。因此,小麦茎基腐病和小麦赤霉病是两回事,不能混为一谈。从科学研究的延续性和统一性上看,也不宜将两者合并,长期以来国内外科学文献均将两者独立对待,约定俗成“赤霉病=Fusarium head blight,茎基腐=Fusarium crown rot”,一一对应,条理清晰。如果贸然将两者合并,造成国内既往文献命名与引用混乱,同时国内外两套标准,也十分不利于学术交流。

11 小麦茎基腐病当前发生动态

近日河北省邯郸、邢台、沧州、衡水等地相继发现个别地块发生小麦茎基腐病,病株率可达15%以上,最高可达50%。

小麦起身至拔节期正是小麦苗期茎基腐病药剂防控的关键时期。河北南部麦田即将进入拔节期,中北部地区进入拔节期尚有半月有余。应当紧紧抓住当前防控适期,及时进行防控,最大程度减轻茎基腐病的危害,确保小麦丰收。

因此建议:中南部地区,播种前没有进行拌种的小麦,田间发现病株,可在小麦拔节前喷药防治,这是最后一次防治机会。防治配方首选氰烯菌酯+戊唑醇;第二是戊唑醇+咪鲜胺;第三是苯醚+戊唑醇。顺垄喷淋小麦茎基部,可有效控制小麦茎基腐病的继续危害和蔓延。北部地区也可在防治杂草的同时,复配杀菌剂,兼治茎基腐病、纹枯病等病害。

如果是轻微,根部没有腐烂,建议可用噁霉灵+咯菌腈或者精甲霜灵进行防治。如果已经比较严重,比如:根部褐变,像腐烂了一样,此时期喷药很难喷到发病部位,就算防治,需要大量药剂冲施发病部位,这样不仅成本高,防治效果也不很好。建议来年一定要增施微生物菌肥,改良土壤,从根源上减少病害发生率;还有就是一定要拌种,可以用咯菌腈+精甲霜灵或者咪鲜胺铜盐+精甲霜灵拌种,能够有效预防茎基腐病发生。

小麦茎基腐病的前世今生


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