农业气象因子对水稻稻瘟病的影响及预防措施

时间:2022-08-08 12:48:53

农业气象因子对水稻稻瘟病的影响及预防措施

摘要 阐述了农业气象因子与稻瘟病发生发展和流行之间的关系及其影响,并提出了相应预防措施,以期减少稻瘟病所造成的损失。

关键词 农业气象因子;稻瘟病;影响;预防措施

中图分类号 S162.5;S435.11 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)21-0223-02

稻瘟病是水稻的一种病菌病害,全世界种植水稻的地区几乎都有发生,也是我国水稻生产上最普通的一种病害。该病在我国发生历史久远,早在1637年宋应星著的《天工开物》一书中已有记载,现已遍及全国各地稻区,凡有水稻栽培的地方均有发生,只是发病和危害程度由于受各方面的条件限制而有所差异。稻温病在辽宁省各稻区发生也较普遍,尤以丹东稻区危害程度最重,每年都造成轻重程度不同的减产,严重的时候甚至颗粒无收,是全国稻瘟病的重病区之一。

近些年来,全国的水稻科研工作者努力从各个角度来寻找预防和治疗稻瘟病的手段和方法,取得了许多可喜的成就。研究结果表明,品种感染性虽是稻瘟病发生流行的主导因素,但地区气候特点及栽培条件也均与该病发生有密切的关系,其发生与流行常取决于该地的菌源、寄主及环境条件[1-3]。在稻瘟病发生发展的过程中,农业气象环境起着尤其重要的作用,即使病害致病的病原物与感染的寄主植物同时存在,甚至已接触,但如果外界的农业气象环境不适宜,病害仍不能发生或仅局部发病而无法形成灾害。因此,掌握了农业气象因子与稻瘟病的发生发展和流行之间的关系,并及时采取相应的措施,对减少稻瘟病所造成的损失有着十分重要的作用[4-5]。

1 影响水稻稻瘟病的农业气象因素

1.1 温度

稻瘟病一般在旬平均气温达20 ℃时开始发生,最适温度因地区不同而略有差异。华南稻区为23~28 ℃,长江流域稻区为24~28 ℃,北方稻区为22~25 ℃,温度过高或过低发病均受抑制,即低于8 ℃或高于35 ℃则受抑制。温度对病菌孢子的萌发和侵染产生直接影响,菌丝的发育和分生孢子的形成均以25~28 ℃为最适温度。菌丝生长温度为8~37 ℃,孢子萌发和附着器形成的温度要求与孢子形成相同。病菌的侵染过程所需的温度也有严格的温度范围,在温度高至34 ℃时则不能入侵。

在潜育期间,温度对稻瘟病的发生有着明显的影响。在我国北方地区穗颈瘟的发生受低温(20 ℃)的影响较大,一般在播种期间气温较低,不利于病菌的活动,种子带菌传病作用不大,但当采用塑料薄膜覆盖或南方晚稻育秧期间气温较高时,则存活在种子上的病菌除直接侵染幼苗引起苗瘟外,还可以继续产生孢子,进行再侵染。

温度还可以影响到稻株本身的抗性,如水稻连续遭受数日低温后,再进入正常温度,则3~6 d后抗病性显著降低,并持续7~14 d之久,特别是夜间低温(15 ℃)时对抗性的影响尤为明显,一些非常敏感品种的稻株只要经过15 ℃的低温处理4个夜晚(每次4 h),抗性就会下降,因此抽穗期间的骤然降温,常常会加重穗颈瘟的发生。辽宁省由于早春的气温较低,不利于稻瘟病的发生,因此苗期很少发生苗害。穗颈瘟则受抽穗至抽穗后20 d的气温影响最大。辽宁穗颈瘟的发生主要受低温的影响,一般在水稻的抽穗阶段遇到低温,灌浆迟缓,稻穗不老化,抗病力降低,是造成病菌反复侵染的良好条件。一般在8月中旬的旬气温低于23 ℃,下旬低于21.5 ℃,9月上旬气温低于20 ℃时容易造成穗颈瘟的大流行,而且越早期危害越大,在低温条件下的降雨更加助长穗颈瘟的流行。

许多科技工作者研究了温度对侵染及稻瘟病发生的影响,当水稻秧苗生长于不同温度的土壤中时,在20 ℃侵染最严重,在24~32 ℃较轻,而在28 ℃时最轻。当土温和气温都有作用时,在接种前几天处于18~20 ℃的低温下也可使秧苗感病。秧苗在最适于寄主生长的温度(25~28 ℃)下能够抗病,而在30 ℃下抗病性变差;成株在20~29 ℃的高土温下比在18~24 ℃下较能抗穗颈瘟。进一步试验证明,如果植株早期在冷水中生长,再置于不同温度的水中生长的感病性较轻,但若延长冷水处理时间,结果则恰恰相反。在气温与土温不同时,特别是低气温(17 ℃)和温水(23 ℃)下,秧苗可感病,低温的诱发作用随接种的叶龄而存在很大变化,即便在同一幼苗期内也是如此,用10 ℃和30 ℃的温度处理所引起的对稻瘟病的感染性也随品种而不同。一般情况下,温带地区的水稻品种比热带地区的品种在低温下更易诱发稻瘟病的感染,因此在我国苗瘟经常发生的南方稻区,可以通过调节早期秧苗的水温来增强秧苗的抗病性。

温度对稻瘟病的发生至关重要,人工无法控制温度的情况下,可以根据当地的长期天气预报来准确地估算出气温的演变规律,由此来适当调整播种时间的早晚。在日本早播通常比晚播发病轻,这是因为过早播种的分蘖阶段的气温较低和抽穗阶段温度较高而不利于发生严重病害,如果有条件随时调节温度,可以根据水稻的生长发育各个阶段对温度的需求随时进行调节,达到减少稻瘟病发生的目的。

1.2 湿度

湿度也是影响发病的重要因素之一。在高湿条件下,特别是空气的相对湿度处于饱和状态时,对发病最为有利。当南方稻区相对湿度低于83%,北方稻区低于70%时,发病停止。发病时,如果天气闷热,时晴时雨或雾多露浓,则有利于病菌的生长繁殖,不但孢子形成最多、发芽快、侵染率高、潜育期短、病斑出现早,而且稻株同化作用缓慢,碳水化合物含量低,抗病力弱,病害容易流行盛发。

湿度对越冬病菌存活期的长短起着关键作用。北方稻区雨水少,大气相对湿度低。一般在干燥条件下,分生孢子能存活1年以上,菌丝可达2~4年,而在湿润条件下,病组织的菌丝常随稻草的腐烂而死亡,浙江农业科学院通过测定证实了这一观点。

饱和湿度是形成分生孢子的最适条件。如果相对湿度低于90%,孢子形成数量减少到1%左右,孢子必须在相对湿度高于93%以上,同时有水滴存在的情况下才能萌发。若空气湿度达到了饱和但无水滴存在,孢子的萌发数量也极少。稻瘟病的大流行是病菌大量侵入繁殖的结果。稻瘟病菌在侵染期,湿度一般起主要作用。在潜育期,我国东北地区南部稻瘟病的发生以连绵阴雨为主,如果水稻抽穗期连绵多雨、多露、多雾,夜间温度稍高或正常,这种条件持续时间过长,则加重稻瘟病的流行。例如山区、沿海地区等多雾、清晨结露浓,空气相对湿度在90%以上,对稻瘟病的发生极为有利,因此流行频率也相当高。

土壤水分也大大影响植株的感病性和病害的发展。稻株生长于“干”土中易感病,在湿土中中度抗病,在淹水条件下抗病。经验总结得出稻株对稻瘟病的感病性和土壤水分成反相关。如果田间水分不足,尤其是孕穗期和抽穗期缺水,更容易诱发穗颈瘟的发生,这就需要在此期间控制好空气湿度和田间水分,既保证田间水分充足又不能造成阴雨、雾多、露浓的条件,并且在井水灌溉时,最好选择在晴朗温度高的天气进行,否则冷水浸泡时间过长会加重病害。

据辽宁在沿海稻区的发病规律分析,7月上旬的雨量与叶瘟的发生关系密切。因为降雨是影响空气湿度和土壤水分的主要原因,并且在一定程度上影响了气温。观察实践表明,一般7月上旬的降雨量达100 mm,连续降雨日数超过5 d以上时,叶瘟可大流行。这是因为在7月上旬以前,气温较低,病害尚处于点片发生阶段,水稻尚未封行,即使降雨尚不足以形成威胁,7月上旬以后叶片逐渐老化,抗病力增强,因此雨量对病害的诱发作用也会减少。只在7月上旬,正值病菌反复繁殖积累了一定菌量,且稻株分蘖和叶面积指数日益增加,田间逐渐郁闭,在病原菌多、寄主正处在感病的关键时刻,降雨即成为诱发病害发生的主导因素。

进一步试验表明,温度与湿度既能影响病菌孢子的形成和侵染,又影响到寄主的抗性,因此二者相互联系,是不可分割的整体。稻株最易感病的条件:温度24~28 ℃,并伴有16~24 h的连续湿润状态。如果温度不能满足,即使阴雨连绵也难以发病,病势也会抑制。凡是病害严重发生和迅速蔓延的时期,气温都比较适宜,阴雨日多,雾多露浓,日照少,水稻又处于分蘖盛期或抽穗期等较易感病的阶段。据广西农业科学院报道,在温度23~28 ℃、相对湿度92%~93%时较适于孢子的大量形成和散放。

山区和沿海地区稻瘟病的大流行也取决于温度和湿度的相互结合。在这些地区晚间垂露早,雾点大,从入夜至翌晨的大气湿度常处于饱和状态,气温经常在22~26 ℃,因此特别适宜于稻瘟病的入侵和流行。因此,稻瘟病的发生与流行不取决于单一因素,温度与湿度共同起主导作用,只有把这2个气象因子的相互作用掌握好,才能更好地减少病害。

1.3 光

光是温度和湿度之后的另一影响稻瘟病发病的主要气象因子。光对孢子的形成影响较大,培养菌经340~365 nm米波长的光线照射一段时间,孢子形成量显著增加。菌丝生长随光照减少而增加。直射光抑制分生孢子的萌发,在不同光照下分生孢子萌发率约降至黑暗的1/2。此外,光照还能抑制牙管的伸长。温室中病斑上形成的孢子,在遮光情况下脱落多,光照时间增加时则显著减少,在日光照射下,孢子的入侵率也降低。在病斑扩展的早期,稍加遮光可促进病斑的扩展。病斑的进一步发育则与光的强度成比例,遮光反而使病斑扩展受抑制。在温室内不同量的光照下生长9 d的秧苗表明:感病性的降低和光照的减少成比例。由于人为遮光或多云天气导致光照不足,抗病性降低。稻株置于黑暗条件下,常发展为急性型病斑,是后期菌源之一。从光对孢子萌发、入侵,对病斑的扩展以及对稻株抗病性的影响分析,可以得出这样的结论:凡是稻瘟病严重发生的时期都需要光照少的条件,如果光照充足则该病害很难流行。

1.4 风

孢子的传播主要借助气流与水滴侵入稻株形成发病中心,因此风对稻瘟病的流行也起着一定作用,稻瘟病菌的分生孢子借风传播的距离可达400 m以上,风速越大孢子脱落越多,传播越远。秧苗或成株叶片受侵发病后,病部产生的分生孢子又可借气流传播进行再侵染。此外,风可以改变环境条件,风速越大,带走湿气越多,越不能使孢子萌发侵入,从而降低发病程度,因此风既可传播病菌孢子,又能降低湿度而不利于发病,但总体而言风促进孢子传播感病的影响高于不利发病的影响,1940年日本科学家研究表明:风能增加植株对稻瘟病的感病性。

2 预防措施

综上所述,农业气象因子与稻瘟病的发生与流行有着密切的关系,可以通过对外界可控因子的调控,来对作物生长发育施加影响,增强其抗性,创造有利于作物生育而不利于病菌生存的环境,减少稻瘟病发生,从而达到高产优质高效的目的[6-7]。下面从气象环境的角度提出对北方稻区为害(下转第226页)

(上接第224页)

较严重的叶瘟和穗颈瘟进行预测与预防的措施。

对叶瘟的预测在7月初,病势如有发展,在未来5~10 d内平均气温为21~23 ℃,旬照时数不足30~60 h,相对湿度在60%以上,则应该及时喷药来封锁发病中心。

穗颈瘟是稻瘟病发展的最终表现,其流行受多因子作用,在品种一致、栽培条件稳定的条件下,主要受气象因子的影响。穗颈瘟的发生时期是水稻易感病的生育阶段遇上不利的气候条件,稻瘟病菌的大量侵入造成的,对穗颈瘟的预测应根据当年叶瘟发生程度、品种抗性、气候条件来判断,在8月上旬温度在20 ℃左右,相对湿度在85%,旬日照时数不足60 h时就应采取相应措施。

一般四叶期至分蘖盛期以及抽穗初期最易感病,此时的植株组织柔嫩、易感病,时间为7―8月,温度高,雨量也集中,因此叶瘟和穗颈瘟发生严重。叶片于出叶当天易感病。在叶瘟发生初期可喷药,视天气变化决定喷药次数,在叶片出生5 d后抗性增强,18 d后很少感病,穗颈瘟在始穗期易感病,抽穗6 d后抗性增强。在天阴多雨、露多或雾浓的环境条件下,可选用高效低毒的药剂重点防治,分别在破口和齐穗期各防治1次,药剂效果差的在灌浆期再防治1次。阴雨天气可适当在药液中加入一定量的农药增效剂,提高药效的渗透力和附着力。根据水稻生育情况和天气预报果断采取措施,判断发病期,施药重点放在为害较重的穗颈瘟时期,防止穗颈瘟的发生。

3 结语

稻瘟病是我国水稻常发病之一,农业气象因子是稻瘟病发生的诱导因素,也是引起此病流行的主要因素,如果能够科学运用预测手段,在生产实际中掌握其流行规律,总结经验,则便于结合耕作管理等各方面条件来达到减少稻瘟病发生的目的,对保证水稻的丰收至关重要。

4 参考文献

[1] 裘维蕃.农业植物病理学[M].北京:中国农业出版社,1981.

[2] 曹静明.吉林稻作[M].北京:中国农业科技出版社,1993.

[3] 高俊全.中国北方水稻病虫害防治[M].北京:中国农业出版社,1996.

[4] 蓝鸿.水稻光温问题的研究[M].北京:气象出版社,1982.

[5] 中国农业科学院.中国稻作科学[M].北京:中国农业出版社,1986.

[6] 周毓,马一凡.水稻栽培[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1990.

[7] 王樟土,吴吉人.北方农垦稻作[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1992.

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