王麗 李曉衡 王東升 趙孟丹 馮學良 郭云峰
摘要:文章通過對2021年天津市小麥病蟲害發(fā)生情況,總結(jié)出天津市小麥病蟲害的發(fā)生特點及原因,以期為后期小麥病蟲害的跟蹤調(diào)查、發(fā)生規(guī)律提供技術(shù)支撐和依據(jù)。
關鍵詞:小麥;條銹??;蚜蟲;麥葉蜂;發(fā)病特點
中圖分類號:S435.12 文獻標識碼:A
據(jù)統(tǒng)計,2021年天津市小麥播種面積11.47萬hm2,病蟲害發(fā)生面積23.52萬hm2次,總體為偏輕發(fā)生,發(fā)生程度輕于2020年,其中小麥條銹病輕發(fā)生,為近10年來天津市首次發(fā)生;麥蚜蟲害偏輕發(fā)生,發(fā)生程度為近6年來最輕;麥葉蜂偏輕發(fā)生,發(fā)生程度為近6年來最重;小麥莖基腐病為近6年連續(xù)加重發(fā)生的趨勢。
1? 2021年天津市小麥病蟲害發(fā)生概況
1.1? ?小麥病蟲害總體發(fā)生情況
2021年天津市小麥病蟲害發(fā)生23.52萬hm2次,其中蟲害發(fā)生18.57萬hm2次,病害發(fā)生4.95萬hm2次,小麥病蟲害發(fā)生面積與播種面積比為2.05(表1)。通過與2020年和近6年的比較發(fā)現(xiàn),2021年小麥病害發(fā)生面積較2020年與近6年均有所降低,降幅分別為15%和7%,蟲害發(fā)生面積則均增加,增幅分別為16%和7%,病蟲害發(fā)生總面積也均呈增加趨勢。
1.2? ?主要病蟲害發(fā)生情況
2021年天津市小麥蟲害發(fā)生面積遠大于病害,二者發(fā)生面積分別占病蟲害發(fā)生總面積的79%和21%(圖1),其中小麥蟲害以蚜蟲、麥葉蜂、吸漿蟲、地下害蟲為主,發(fā)生面積分別占小麥病蟲害發(fā)生總面積的50%、12%、8%、8%;小麥病害以白粉病、莖基腐病為主,分別占小麥病蟲害發(fā)生總面積的12%和8%,白粉病近6年來一直為天津市小麥第一大病害,莖基腐病自2019年躍居天津市第二大病害以來,發(fā)生面積一直呈增加趨勢。此外,小麥條銹病為天津市首次發(fā)生,面積約占病蟲害發(fā)生總面積的1%。
病害發(fā)生情況:小麥白粉病和條銹病發(fā)生程度與發(fā)生面積均輕于2020年(表2)。據(jù)天津市植保統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,小麥條銹病為近10年來首次發(fā)生,發(fā)生程度為輕度,發(fā)生盛期為5月中下旬。天津市10個農(nóng)業(yè)區(qū)中,武清區(qū)為全區(qū)普遍發(fā)病,發(fā)生面積約4.6 hm2,平均病葉率12.5%,其他區(qū)均為單片病葉零星散發(fā);小麥莖基腐病是2021年天津地區(qū)唯一加重發(fā)生的病害。
蟲害發(fā)生情況:小型刺吸式蟲害(麥蚜、麥蜘蛛)發(fā)生程度輕于2020年,其中麥蜘蛛發(fā)生面積為近6年來最低,而其他蟲害發(fā)生程度則重于2020年。2021年麥葉蜂發(fā)生面積2.84萬hm2,發(fā)生盛期平均密度10 頭·m-2,最高密度123頭·m-2。據(jù)統(tǒng)計資料,2021年是麥葉蜂近6年來為害程度最重、發(fā)生面積較大的一年(圖2)。
2? 2021年天津市主要病蟲害發(fā)生原因分析
2021年天津市小麥主要蟲害為蚜蟲、麥葉蜂、吸漿蟲等,主要病害為小麥白粉病、莖基腐病等。鑒于小麥吸漿蟲和白粉病發(fā)生規(guī)律以及發(fā)生程度近6年趨勢大致相同,本研究不做重點分析,主要對小麥莖基腐病、條銹病、蚜蟲、麥葉蜂等新發(fā)、重發(fā)的病蟲害進行分析。
2.1? ?小麥莖基腐病
小麥莖基腐病(Fusarium psedograminearum、F. graminearum)是一種復合侵染性病害,由假河谷鐮刀菌等多種鐮刀菌侵染所致,為土傳病害。近年來,小麥莖基腐病在天津市呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢(圖3),不但發(fā)病面積激增,發(fā)病程度也連年加重,逐漸成為天津市小麥的主要病害,2021年被列入天津市二類病蟲害名錄。
小麥莖基腐病的激增與天津市多年來實行玉米—小麥常年連作以及玉米、小麥秸稈還田方法不當有關,如秸稈粉碎不細、埋土深度不夠,秸稈腐熟不徹底,田間鐮刀菌基數(shù)不斷累積增加等。由于小麥莖基腐病發(fā)生隱蔽,目前市場上缺乏對鐮刀菌防效較好的藥劑和防控技術(shù),預計天津市小麥莖基腐病的發(fā)生程度和發(fā)生面積仍將呈上升趨勢。
2.2? ?小麥條銹病
條銹病是中國小麥重要的流行性病害,2020年被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列入《一類農(nóng)作物病蟲害名錄》,具有大區(qū)流行性和暴發(fā)性等特點。2004年以來,經(jīng)全面監(jiān)測預警和綜合治理,小麥條銹病在中國大部分麥區(qū)得到有效控制[1]。據(jù)天津市植保部門監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,2021年5月12日天津市津南區(qū)首次監(jiān)測到小麥條銹病發(fā)生,隨后陸續(xù)在津南區(qū)、靜海區(qū)、武清區(qū)、寶坻區(qū)發(fā)現(xiàn)病田,為近10年來天津地區(qū)首次發(fā)生。影響小麥條銹病流行的因素包括空氣中小麥條銹病菌孢子濃度,氣候因素如風向、風量、溫度、濕度等[2]。小麥條銹病菌為專性寄生,適宜生存的溫度范圍為-6 ℃~23 ℃,中國西北、川西北等地區(qū)是小麥條銹病菌冬繁區(qū)和越夏區(qū),黃淮海、關中平原等小麥主產(chǎn)區(qū)是天津市小麥條銹病菌的主要菌源地。根據(jù)多年天津市氣候條件分析,小麥條銹病菌無法在天津市完成越冬和越夏[3]。經(jīng)多因素分析,2021年小麥條銹病在天津地區(qū)發(fā)生有以下原因。
2.2.1 小麥條銹病菌冬繁區(qū)土壤墑情好、氣溫
高,菌源基數(shù)大 據(jù)中央氣象臺統(tǒng)計,2020年秋季小麥條銹病冬繁區(qū)(甘肅省隴南地區(qū)、四川盆地等)降雨充沛,平均降雨量50~100 mm,2020和2021年冬季平均氣溫較常年高1 ℃~2 ℃,氣候條件對小麥條銹病菌安全越冬極為有利。甘肅省等小麥產(chǎn)區(qū)條銹病呈現(xiàn)發(fā)病時間早、范圍廣、面積大、病情重、擴散快的特點[4]。
2.2.2 小麥主產(chǎn)區(qū)春季氣溫偏高、降雨日數(shù)偏
多,條銹病擴展快速 2021年初春,中國小麥主產(chǎn)區(qū)氣溫較常年偏高2 ℃~4 ℃,降雨天數(shù)較常年偏多4~7 d,日照時數(shù)較常年偏少3~5成,非常有利于小麥條銹病擴展、流行。截至2021年4月下旬,陜西省漢水渭水地區(qū)小麥條銹病普遍發(fā)生,河北省、山西省等華北麥區(qū)多點同期發(fā)現(xiàn)小麥條銹病,呈現(xiàn)發(fā)病早、病情蔓延迅速的特點。
2.2.3 天津地區(qū)春季大風天氣較多,利于小麥條銹病菌傳播 據(jù)研究,10 m·s-1的風速可提高小麥條銹病菌孢子的釋放和遠距離運輸能力[2]。2021年5月上旬,天津市10個涉農(nóng)區(qū)5級以上(8~10 m·s-1)的大風日數(shù)平均為4 d,高速空氣流可促進緊鄰天津西南地區(qū)的河北省麥區(qū)小麥條銹病菌孢子釋放,增加了空氣中小麥條銹病菌孢子濃度,有利于小麥條銹病菌孢子向天津市麥區(qū)擴散。2021年天津市小麥條銹病首現(xiàn)點位大多分布在防護林旁、設施棚室間插花地等氣流受阻的沉降地帶,說明氣流受阻區(qū)域利于小麥條銹病病菌孢子沉降、菌源累積。
2.2.4 天津地區(qū)春季低溫、多露天氣利于小麥條銹病菌孢子萌發(fā)傳播 在小麥條銹病菌入侵前期,溫度和濕度是主要影響因素,溫度≤22 ℃和葉片結(jié)露時間≥4 h是小麥條銹病菌孢子侵染的必要條件[5]。2021年5月上旬,天津市10個涉農(nóng)區(qū)平均氣溫16.7 ℃~18.8 ℃,較常年同期偏低0.1 ℃~2.0 ℃,氣溫在25 ℃以上的高溫日數(shù)≤5 d,較常年明顯偏少??諝庀鄬穸仁侵参锶~片結(jié)露的重要指標,當植物長期處于高濕環(huán)境時(RH>85%),容易引發(fā)真菌類病害的發(fā)生[6]。2021年5月上旬,天津市小麥普遍處于揚花期,麥田郁閉度進入最高時期,此時正值小麥澆灌漿水時期,田間濕度加大,在低溫日數(shù)增加的情況下,加重了麥田葉片結(jié)露現(xiàn)象。據(jù)天津市武清區(qū)、寶坻區(qū)拓普氣候儀監(jiān)測數(shù)據(jù),5月上旬—5月中旬,麥田空氣相對濕度>85%且持續(xù)時間>4 h的平均日數(shù)為10 d(表3),這極大增加了小麥條銹病病菌侵染的風險。據(jù)天津市植保部門調(diào)查,設施棚室之間插花種植小麥,由于棚室頻繁放風,周邊空氣相對濕度大,結(jié)露時間長,小麥條銹病發(fā)生早、程度重,成為2021年天津市武清區(qū)小麥條銹病的主要傳病中心,說明在一定條件下,結(jié)露時間與小麥條銹病病程進展以及發(fā)生程度成正相關關系。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),天津市5月上中旬降雨日數(shù)<2 d,降水量<4.2 mm,較歷年減少90%左右,說明與降雨量和降雨日數(shù)相比,結(jié)露時長和結(jié)露日數(shù)是誘發(fā)小麥條銹病發(fā)病的更直接因素(表4)。
2.3? ?小麥蚜蟲
天津市小麥蚜蟲主要分為荻草谷網(wǎng)蚜(Sitobion?miscanthi(Takahashi))、禾谷縊管蚜(Rhopalosiphum?padi(Linnaeus))、麥二叉蚜(Schizaphis graminum(Rondani)),其中荻草谷網(wǎng)蚜以為害小麥穗部為主,禾谷縊管蚜前期與麥二叉蚜多分布在植株中下部,主要為害植株葉片、莖稈和葉鞘,密度大時也會為害穗部。麥蚜一直是天津市小麥產(chǎn)區(qū)的主要害蟲,存在較高的蟲源基數(shù),2021年麥蚜病害發(fā)生面積仍呈上升趨勢,但發(fā)生程度為近6年來最輕。2021年4月下旬—5月上旬蚜蟲盛發(fā)期全市普查發(fā)現(xiàn),小麥蚜蟲田間密度平均為400~600頭·百株-1,最高密度為6 800頭·百株-1,小麥蚜蟲平均密度和最高密度分別比2020年低33.3%和32%,并分別比近6年平均值低25.3%和23.8%。
據(jù)研究,麥蚜的世代歷期、繁殖速度及生殖能力與溫度密切相關,但對濕度的要求因種類而異??傮w來說,35%~80%的濕度均為麥蚜相應種群繁殖的適宜范圍,適宜范圍較為寬泛[5]。通過與麥蚜偏重發(fā)生的2020年氣候因素比較,2021年麥蚜在天津地區(qū)較輕發(fā)生有以下原因。
2.3.1 越冬期間持續(xù)低溫降低了麥蚜越冬基數(shù) 據(jù)氣象資料,天津市2021年1月—2月平均氣溫接近常年(圖4),但2021年1月6日—7日全市范圍出現(xiàn)了持續(xù)低于或接近-17 ℃的低溫天氣,10個涉農(nóng)區(qū)均發(fā)生了1991年以來的最低氣溫,與2020年相比,低溫差值超過7 ℃,這在一定程度上降低了麥蚜的越冬基數(shù)。田間監(jiān)測顯示,4月6日天津市始見蚜蟲,比2020年推遲12 d,較常年推遲2 d。
2.3.2 春季劇烈降溫終止了麥蚜的快速繁殖進程 監(jiān)測顯示,2021年4月上中旬田間平均蚜蟲數(shù)量與2020年同期接近,最高蚜蟲數(shù)量高于2020年70%(圖5),說明2月—3月的相對高溫提高了麥蚜的發(fā)育進度,使麥蚜蟲口數(shù)量快速回升,但小麥拔節(jié)孕穗和抽穗期的4月下旬—5月上旬,天津市10個涉農(nóng)區(qū)氣溫急劇降低,平均溫度16.4 ℃,較常年同期偏低0.93 ℃,而且氣溫多次劇烈變化,最低氣溫接近或低于10 ℃的日數(shù)共16 d,最低溫度甚至接近5 ℃,劇烈降溫極大地抑制了麥蚜的蟲口擴增速度,這與韓云龍[7]的研究結(jié)果一致。
2.3.3 春季多風降低蚜蟲密度,改變蚜蟲主要危害種群 據(jù)研究,6級以上的大風可通過干擾麥蚜報警信息素的產(chǎn)生、斷裂口針以及損傷蟲體等降低荻草谷網(wǎng)蚜的種群數(shù)量[8]。2021年4月下旬—5月上中旬,天津市各區(qū)7級左右大風天氣出現(xiàn)3~9次,降低了以為害麥穗為主的荻草谷網(wǎng)蚜種群數(shù)量(表5)。天津市植保部門監(jiān)測顯示,在5月份穗蚜發(fā)生盛期,蚜蟲多集中在植株中下部,穗蚜密度低,種群以禾谷縊管蚜和麥二叉蚜為主,荻草谷網(wǎng)蚜數(shù)量較往年大幅度降低??梢娪捎谏鷳B(tài)取食位的適應性的差異,禾谷縊管蚜減少了對小麥穗部和中上部取食的數(shù)量,與麥二叉蚜主要寄生在小麥植株中下部,成為小麥主要為害蚜群。
2.4? ?麥葉蜂
麥葉蜂(Dolerus tritici Chu)為天津市常發(fā)害蟲,一般一年發(fā)生一代,近年來多為輕發(fā)生。天津市麥葉蜂的發(fā)生規(guī)律為3月下旬成蟲進入羽化盛期,4月下旬進入為害盛期,5月上旬老熟幼蟲入土越夏并在土壤中化蛹越冬,第2年3月下旬出土羽化。據(jù)天津市植保部門監(jiān)測,2021年3月23日—3月31日,寶坻區(qū)、北辰區(qū)等多地麥田發(fā)現(xiàn)麥葉蜂成蟲,4月下旬寶坻區(qū)、武清區(qū)、靜海區(qū)、北辰區(qū)均發(fā)現(xiàn)麥葉蜂幼蟲為害,平均蟲口密度3.5 頭·m-2,最高密度為48 頭·m-2。
由于麥葉蜂以蛹在20 cm土層深處越冬,對連續(xù)2 d低于-17 ℃的低溫抵抗力較強,低溫對其安全越冬影響不大。2021年3月天津市氣溫較常年偏高1.6 ℃~3.2 ℃,降雨量較常年增加11.4~23.7 mm,且3月下旬在麥葉蜂羽化盛期,天津市降水日數(shù)1~2 d,呈現(xiàn)溫暖濕潤,降水日數(shù)少的特點(表6),氣候條件對麥葉蜂的羽化、產(chǎn)卵以及幼蟲的孵化非常有利,因此呈現(xiàn)麥葉蜂田間蟲源基數(shù)大、危害較重的特點。
3? 結(jié)論與討論
田間調(diào)查表明,小麥條銹病為天津市近10年首次發(fā)生,分析原因,主要與中國小麥條銹病冬繁區(qū)的氣象條件有利、越冬基數(shù)大以及小麥主產(chǎn)區(qū)和天津市的氣溫、降雨、大風、結(jié)露日數(shù)等氣象條件有利于小麥條銹病的發(fā)生有關;小麥蚜蟲為偏輕發(fā)生,發(fā)生程度為近6年來最輕,主要與天津市冬季低溫、春季劇烈降溫、多大風天氣有關;麥葉蜂為偏輕發(fā)生,發(fā)生程度為近6年來最重,主要與天津市3月份氣溫偏高、階段性降雨偏多有關。
本文限于研究時間等原因,得出的結(jié)論可能具有一定的局限性,今后將繼續(xù)跟蹤調(diào)查,研究病蟲害的發(fā)生規(guī)律以及與環(huán)境因素之間的關系,運用相關的統(tǒng)計分析方法,建立精準的病蟲害發(fā)生預測模型,更好地為病蟲害測報和預防工作提供依據(jù)。
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收稿日期:2022-06-17
主要作者簡介:王麗(1983—),女,農(nóng)藝師,主要從事植物保護研究工作。E-mail:wlf8399@126.com
通訊作者簡介:郭云峰(1966—)男,推廣研究員,主要從事植物保護和土肥水研究工作。