棉花黃萎病的發(fā)生與防治

棉花黃萎病的發(fā)生與防治

黃棉萎縮是土壤和種子傳播的一種維持性疾病。范圍廣泛，流行趨勢強烈，發(fā)病率高。廣泛分布于世界各地的棉花主產(chǎn)區(qū)。20世紀90年代以來,由于環(huán)境條件變化、抗蟲棉大面積推廣、棉區(qū)多年連作、病菌致病力多變等原因,黃萎病在我國棉花主產(chǎn)區(qū)呈現(xiàn)加重危害的趨勢。目前,我國黃萎病發(fā)生面積約占植棉總面積的50%,每年損失皮棉7.5×104~10×104t,直接經(jīng)濟損失16×108~20×108元,已成為當前制約棉花生產(chǎn)實現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的瓶頸。我國棉花黃萎病防治堅持“預防為主,綜合防治”的原則。近年來,有關棉花黃萎病防治的研究報道較多。為此,綜述了棉花黃萎病防治技術研究進展,并提出了黃萎病防治技術的主要研究方向,以期為棉花黃萎病的防治和進一步研究提供參考。1建立病田檔案,進行病種檢疫黃萎病菌一旦傳入土壤則很難根除,故對無病田應采取嚴格的保護措施,強化檢疫,嚴格控制帶病種子和土壤進入無病區(qū),尤其是西北內(nèi)陸棉區(qū)。首先是做好普查工作,劃分無病區(qū)(田)、輕病區(qū)(田)和重病區(qū)(田),在此基礎上建立病田檔案,為植物檢疫、品種布局和良種繁育打下基礎。其次是建立無病供種基地,繁育無病良種。第三是在調(diào)種和引種時,凡調(diào)運帶病種子,應按檢疫要求進行棉種消毒處理,經(jīng)過2~3a試種、鑒定和繁殖后,再在無病區(qū)推廣。同時,應加強棉花種子南繁過程中的檢疫工作。嚴格執(zhí)行《植物檢疫條例》的規(guī)定,調(diào)進南繁基地的棉花種子必須來自無病區(qū),并經(jīng)嚴格檢疫不帶棉花黃萎病菌。2因地制宜,推行就業(yè)變種覆蓋作用棉田輪作倒茬是防治黃萎病最有效的措施之一。對于已被黃萎病菌污染的棉田,尤其是重病田和發(fā)現(xiàn)落葉型黃萎病的田塊,應堅決地進行輪作倒茬。最好采用水旱輪作,3~5a后再種棉花。多年連作棉田改種水稻調(diào)茬后,棉花產(chǎn)量較輪作前增產(chǎn)20%左右。沒有水澆條件的地區(qū),可采用棉花與玉米、高粱、谷子、小麥等禾本科作物輪作。一般輪作1a可減輕發(fā)病20%,2a減輕發(fā)病30%,3a減輕發(fā)病45%,4a減輕發(fā)病65%。3抗黃渙病品種的推廣選育、選用抗病品種是防治棉花黃萎病最經(jīng)濟有效的措施,受到世界主要產(chǎn)棉國的普遍重視。尤其是種植面積較大,一時又無法進行改造的黃萎病棉區(qū),應以種植抗病品種為主。美國通過培育Acala、Pay-master、Deltapine和SP等系列抗黃萎病品種,澳大利亞通過培育Sicala1及隨后系列的抗黃萎病品種,使黃萎病的危害逐年下降。但這些國外抗黃萎病品種對我國主要的黃萎病菌系大部分僅能達到耐病水平。自20世紀80年代以來,我國常規(guī)棉和抗蟲棉的抗(耐)病品種均已陸續(xù)培育成功,如中棉所12、中棉所17號、豫棉19號、豫棉21號、冀雜1號、冀228、邯5158、中植棉2號等。近幾年,新疆棉區(qū)也選育出一些抗性較好的品種,如新陸早11號、12號、13號及中414、新陸中14。這些品種的推廣應用對控制病害的蔓延起到了一定的作用。但是隨著抗蟲棉在我國大面積推廣,黃萎病的發(fā)生危害有回升趨勢,主要是由抗蟲棉特殊的遺傳背景造成的。目前仍缺少抗棉花黃萎病的基因,真正能達到高抗棉花黃萎病的品種較少,尤其是抗落葉型黃萎病品種選育進展緩慢。另外,棉田黃萎病菌是一個復合種群,且強致病力菌系不斷出現(xiàn),導致在不同年份病菌致病力發(fā)生多變的現(xiàn)象。如河南省棉花黃萎病菌就有強、中、弱3種致病力類型。對供試的20個新疆陸地棉品種的研究也表明,對于非落葉型和落葉型黃萎病,均沒有免疫品種。4健康栽培在采用抗病品種的前提下,通過健株栽培,提高棉株自身的抗病性,可將病害所造成的損失降至最低程度。4.1深翻與施肥。在做秋季棉花收獲后深翻土壤,除減少耕作層的黃萎病菌數(shù)量,減少發(fā)病株率和減輕發(fā)病程度外,耕作層中的病株殘體和致病菌在深層土壤也加速消解,對健康土壤有著重要意義。研究表明,深翻20cm比深翻10cm發(fā)病株率下降22.5%~25.0%,病情指數(shù)減輕10.62%~16.88%,若翻耕深度加深至30cm以上,防病效果更為顯著。在深翻時將有機肥翻入棉田,可改善土壤理化性質(zhì),增加有益微生物數(shù)量和通透性,提高棉花自身的抗病能力。一般增施腐熟有機肥20~30t/hm2。4.2推廣種子消毒技術棉花種子外被的短絨是重要的帶病器官,播前進行種子處理尤其是進行種子脫絨是減少種子帶病的重要措施。同時,推廣種子消毒技術,如使用福多甲種衣劑包衣或寧南霉素藥劑拌種。2007年,新疆建設兵團農(nóng)三師45團133.33hm2重病棉田采用了這項技術,取得了較好的防治效果。還可使用10%克百威+10%多菌靈+5%甲基立枯磷+2.5%鋅肥的種衣劑進行種子包衣。4.3棉田施肥,限制病害棉花黃萎病株以及其他多種植物病株殘體,如未經(jīng)充分腐熟和必要處理返施于棉田,發(fā)病株率可達84.8%。因此,應進行高溫漚制,溫度保持60℃以上,維持一周時間,再施入棉田。棉籽餅和棉籽殼也帶有大量病菌,也不能直接作為肥料施入棉田。棉田施肥時,建議N、P、K比例為1∶0.7∶1,也可采用1∶0.5∶1.2的比例。這樣既有利于控制病害,又能增加產(chǎn)量。試驗表明,棉田增施有機肥和鉀肥,黃萎病病株率平均下降15%~20%。一般在施足氮、磷及微肥的基礎上,每公頃施有機肥或廄肥3.0×104~4.5×104kg,鉀肥225kg較為適宜。為了使根系發(fā)達,提高棉株抗病力,還可實行“上噴下灌”的施肥方法。棉花生育前期,用活性腐植酸液肥800倍,或氨基酸微量肥800倍,或高盛“一噴綠”500倍,或“802”3000倍等藥肥噴施或灌根,促根壯苗;生育中期,用斯德考普葉面微肥375g/hm2,或靚豐素750g/hm2噴施;生育后期,用活性腐植酸液肥800倍加0.1%硼酸和0.3%磷酸二氫鉀噴施。4.4新疆棉區(qū)的灌溉技術田間濕度是黃萎病發(fā)生的一個重要條件,濕度過大有利于發(fā)病。因此,棉田灌排設施要配套,細流溝灌比大水漫灌發(fā)病率降低50%左右。同時,雨澇后應及時排水。新疆棉區(qū),溝灌棉田在水情允許的前提下,推行少量多次、小格田灌溉的辦法,每次灌水量不超過1200m3/hm2。滴灌棉田堅持少量多次的原則,每次滴水量不超過225m3/hm2,做到滴水不見水,保持田間干、濕交替狀態(tài),杜絕田間積水和徑流等現(xiàn)象。同時,搞好農(nóng)田水利設施建設,開好棉田“三溝”,實行深溝抬田。做到明水能排,暗漬能濾,降低地下水位,提高土壤溫度,對促進根系發(fā)育和植株健壯非常有利。4.5清除棉株上的黃渙病棉花整枝對棉田小氣候、棉花的營養(yǎng)狀況等有一定影響,進而影響黃萎病的發(fā)生。研究表明,在7月上旬摘除1~2果枝上的4~5個早蕾后,棉花黃萎病顯著減輕,病情指數(shù)降低1.6%~15.0%。從8月中下旬開始,剪除棉株下部無效果枝及中、上部無效花蕾,可增強田間通風透光條件,改善棉田小氣候,減少黃萎病發(fā)生。將棉花整枝時去掉的枝葉及時攜帶出田外集中處理,也可減少田間黃萎病菌的數(shù)量。4.6縮節(jié)安可誘導棉株抗病研究表明,在黃萎病發(fā)生初期用縮節(jié)安葉面噴施可減輕黃萎病的葉面癥狀,控制該病的發(fā)生擴展。于7月上旬,在重病田噴施20、40、60mg/kg的縮節(jié)安1~2次,病指相對減退率為44.7%~66.7%,產(chǎn)量增加0.86%~9.59%。究其原因,可能是噴施縮節(jié)安后,棉株體內(nèi)的激素代謝水平發(fā)生了變化,一些抑制病菌的物質(zhì)含量升高;也可能是噴施縮節(jié)安后棉株的抗病性被誘導。還有研究表明,縮節(jié)安處理增加了感病棉株的傷流量和傷流中各無機離子的運輸量,增強了棉株抵抗黃萎病菌侵染的能力,2a試驗中,縮節(jié)安系統(tǒng)化控區(qū)感病株率分別比對照下降76.21%和52.87%。4.7減少病源、燒亡株率在病區(qū)應及時拔除病株,集中焚毀,不提倡棉稈還田。拾花結束后及時對棉田及其四周進行徹底清潔,收集、焚燒殘茬及枯枝敗葉,減少病源數(shù)量,發(fā)病株率可降低31.2%~50.3%。5綜合防治5.1土壤含油率對馬鈴薯黃思病的防效研究有機改良劑包括殼質(zhì)粗粉、植物殘體、綠肥、餅肥、堆肥和糞肥等,具有直接抑制病菌、調(diào)節(jié)土壤微生物區(qū)系、誘導抗病性、改良土壤結構和促進植物生長等功能。施用有機物改良劑對防治棉花黃萎病有一定的效果。在盆栽條件下,施入蟹殼、大豆稈和紫花苜蓿對黃萎病的防效較好,分別達72%、60%和56%,稻殼表現(xiàn)中等,而家禽有機肥、花生餅和麥秸效果較差,防效分別為21%、28%和11%。李洪連等的研究也取得類似的結果。有研究表明,利用西班牙薰衣草(Lavandulastoechas)、長生百里香(Thymusmastichina)等植物器官碎末作為修復劑,能有效減少落葉型和非落葉型黃萎病微菌核的生存能力,其中西班牙薰衣草處理完全抑制了落葉型黃萎病微菌核的發(fā)育,長生百里香處理可將發(fā)病率控制到16.7%以下。Uppal等在生長棚和大田條件下研究了加拿大油菜、油菜籽、海藻和加拿大紫云英等4種植物提取液對馬鈴薯黃萎病的防效,結果表明,加拿大紫云英提取液最為有效,發(fā)病率可減少55%~84%。其既可混入土壤使用,也能進行種子包衣。Yangui等用富含水合酪氨酸的橄欖油加工廢水澆入土壤防治番茄黃萎病,盆栽條件下發(fā)病率減少86%,受害程度下降86%。這些研究結果對棉花黃萎病防治也有一定的借鑒作用。5.2熒光假單胞菌對棉花黃思病的控制作用隨著綠色農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)的興起,采用生物防治方法防治棉花黃萎病備受人們關注,其中從土壤中篩選拮抗微生物以及利用棉花植株的內(nèi)生菌來防治該病害是研究的熱點課題。研究表明,在大田條件下,自棉田中分離的拮抗細菌芽孢桿菌DS45-2菌株能夠在土壤及棉花根際、根內(nèi)定殖。接菌后45d,DS45-2在棉花根內(nèi)的定殖菌量達每克根2.35×104個,在棉花根際的定殖菌量達每克土97.4×106個。李社增等從棉花根圍和根內(nèi)分離到17個菌株,其在平板對峙培養(yǎng)中都能極顯著抑制黃萎病菌的生長,其中15個菌株的抑菌率大于65%,最高達89.6%。菌株NCD-2在室內(nèi)和田間都能極顯著地降低棉花黃萎病的病情指數(shù),盆栽試驗和田間試驗的防效分別達77.0%和78.1%。Oktay等從棉花和雜草根際的59個熒光假單胞菌菌株中篩選出4個,用它們感染棉花種子,有助于對黃萎病的生物控制,提高了棉花株高、主莖節(jié)數(shù)等生長參數(shù)。Zheng等從大田生長棉花的根際或土層分離出375株真菌,其中,尖孢鐮刀菌(Fusariumoxysporum)的By125菌株、擬莖點霉(Phomopsissp.)的By231菌株具有潛在的控制黃萎病能力,在溫室條件下,對黃萎病控制效率為63.63%~69.78%,棉花生物量增加18.54%~62.63%。還有研究表明,枯草芽孢桿菌對棉花黃萎病有比較明顯的抑制作用,施藥后30d,ZH1、大唐棉3號、湘雜棉18號3個棉花品種的發(fā)病率比對照分別降低9.2%、15.4%和8.5%,并顯著提高棉花單產(chǎn)。在等養(yǎng)分條件下,酵素菌生物有機肥(主要有益菌群包括釀酒酵母菌、巨大枯草芽孢桿菌和植物乳桿菌)與化肥相比,能顯著減輕棉花黃萎病的發(fā)生,籽棉產(chǎn)量增加3.4%~9.6%。王明江等研究發(fā)現(xiàn),棉花抗病品種內(nèi)生菌數(shù)目少于感病品種,但其拮抗內(nèi)生細菌比例高于感病品種,并篩選出效率較高的7個拮抗內(nèi)生菌菌株。林玲等用內(nèi)生細菌73a在棉苗移栽前噴施棉苗和移栽時灌根,均能有效防治棉花黃萎病和提高棉花產(chǎn)量,其中灌根對棉花黃萎病的防治效果達到50%。朱永歌也建議在棉花移栽前用內(nèi)生性多黏類芽孢桿菌菌液潑澆苗床,并在大田枯黃萎病第1次發(fā)病高峰的初期,及時用多黏類芽孢桿菌菌液灌根,可以有效提高生防菌對枯黃萎病的拮抗能力。5.3對棉花黃思病菌的防治目前,有關化學藥劑對棉花黃萎病防治的研究報道較多。Sener等試驗表明,高劑量(有效成分1250g/hm2)的咪鮮胺錳鹽能顯著減輕黃萎病發(fā)生。戴寶生等報道,枯草芽孢桿菌、乙蒜素、惡霉靈、克萎星對棉花黃萎病都有一定的防治效果,尤其以含活芽孢10×108個/g的枯草芽孢桿菌可濕性粉劑防治效果顯著,葉面噴霧的最佳用量為300~600倍液,防治效果可達54.35%~57.35%。單文榮等研究表明,15%JDQ(TV-1)、45%多·福WP、復硝酚鈉、32%酮·乙蒜EC、殼聚糖、強生-惡霉靈等活性物對棉花黃萎病菌的抑制率達到100%。朱荷琴等研究表明,3種植物疫苗渝峰99植保、激活蛋白和氨基寡糖素分別與縮節(jié)安混合,對黃萎病的平均防效分別達52.9%、52.2%和47.9%。朱荷琴等還報道,五倍子、土元、蛇床子、白英、麻黃、巴豆、黃柏和黃連等中藥的提取物對棉花黃萎病菌的抑菌率超過45%。其中,五倍子、土元和蛇床子提取物對黃萎病菌的抑制效果最好。此外,還有一些專業(yè)人員推薦了多種棉花黃萎病的藥劑防治方法。林興祖建議對棉田病點土壤進行消毒處理。在整地時,每平方米土壤(40cm深)施入50%棉隆WP140g,加水15~25kg助滲;在棉花蕾期,先在病點打孔3~5個/m2,孔深20cm,每孔用吸管注入10mL氯化苦消毒;至花鈴期,打孔9~12個/m2,每孔注入10mL氯化苦,然后用土封閉孔口。在大田生長期,還可用9.5%克黃枯SC300倍液,或70%甲基托布津WP800~1000倍液等噴施1~2次。孟建朝等建議在棉花生長期間,使用黃腐酸鹽、黃腐酸鉀、棉枯凈、乙蒜素、黃枯煞星等噴霧,同時,可以對重病株及其周圍棉株進行灌根。黃曉揚建議使用銅氨合劑灌根,或活性腐植酸液肥1000倍(或黃腐酸鹽600倍)加高錳酸鉀800倍;或9.5%克黃枯膠懸劑200~300倍,或20%甲基立枯磷EC200~400倍,或70%代林錳鋅WP600倍進行噴霧和灌根,可控制病菌危害。袁立文等推薦用寧南霉素400倍液浸種12h,再用殺蟲劑和種衣劑拌種,現(xiàn)蕾期用寧南霉素400倍液對發(fā)病株進行灌根,每病株灌藥液200mL,間隔7~10d,連灌3次,防效可達75.0%~81.4%?；蛴闷孓r(nóng)素10g+井崗霉素15g+50%多菌靈+水15kg浸種12h,再用種衣劑拌種,在黃萎病發(fā)病初期用上述配方加上100g磷酸二氫鉀和50g尿素對發(fā)病株灌根,間隔7~10d,連灌3次,防效達75.5%~81.6%?；蛴闷孓r(nóng)素10g+鏈霉素4.3萬單位浸種12h,再用種衣劑拌種,在黃萎病發(fā)病初期,間隔7~10d,用上述藥劑灌根3次,防效達72.5%~78.6%?；蛴每它S枯200倍液浸種12h,發(fā)病初期用該藥劑進行灌根,連灌3次,防效達65.4%~71.3%。朱永歌推薦在移栽后15~20d用殺菌劑(克萎星、冠菌清等)澆灌棉苗根部土壤,在發(fā)病初期盡早用殺菌劑加10g/L碳銨液澆灌病苗根部,或以殺菌劑加生長促進劑噴灑病苗莖葉。朱荷琴等還改進了施藥方法,使用注射器直接注射藥物,結果表明,用帶9號針頭的醫(yī)用注射器吸入80%的402抗菌劑,或2%的農(nóng)抗120,或8%的寧南霉素水劑,在子葉節(jié)下5cm左右處的莖部劃傷注射,防治效果均在60%以上,優(yōu)于常規(guī)的噴霧和灌根方法。6價格補充6.1進展緩慢,不能滿足生產(chǎn)需要由于棉花黃萎病的發(fā)病機制比較復雜以及國內(nèi)外對于該病機制的基礎研究相對薄弱,導致抗黃萎病品種的選育進展緩慢,遠不能滿足生產(chǎn)需要。加強黃萎病相關的基礎研究是今后工作重點之一。目前,河北省作物種質(zhì)資源重點實驗室的相關研究已取得初步成果,正在構建不同棉花品種受黃萎病菌誘導的cDNA文庫,為以后獲取更多與抗病相關的EST信息和克隆抗病基因奠定基礎,以便于從分子水平深入、全面地探索棉花抗黃萎病機制。6.2抗黃疽病基因缺失穩(wěn)定性目前棉花生產(chǎn)中推廣的抗蟲、抗病、高產(chǎn)品種,大多為“抗枯、耐黃”品種。主要原因是高抗黃萎病的抗源缺乏,導致抗病育種進展緩慢。我國現(xiàn)有棉花種質(zhì)資源5000多份,高抗黃萎病的資源均為野生棉和海島棉,不能直接利用。通過遠緣雜交技術及通過轉基因生物技術將這些資源中的抗黃萎病基因性狀轉移到陸地棉中,創(chuàng)造抗性強的新物種、新材料,可從根本上解決陸地棉黃萎病抗源嚴重缺乏的問題。而轉基因生物技術目前被認為是最有前景的抗病育種技術手段,有望成為棉花抗病育種的新熱點。近年來,分子生物學技術在棉花上的應用,為通過分子數(shù)量遺傳學手段尋找棉花抗黃萎病QTLs/基因、創(chuàng)造新抗源打下了堅實的基礎。其中,分子標記是探尋棉花抗黃萎病QTLs/基因的有效方法,也是克隆相關基因的基礎。國內(nèi)外一些學者正致力于棉花抗性基因分子標記的研究,通過尋找與抗病基因緊密連鎖的分子標記,直接或間接地定位抗病基因,再通過抗病基因的克隆、轉化