小麦条锈病发生流行趋势及其成因探讨作者：彭昌家冯礼斌白体坤丁攀刘建国陈如胜尹怀中龙维国文旭李鸿韬何海燕肖立来源：《农学学报》2015年第05期摘要：为了探明小麦条锈病在南充市的发生流行规律，以便及时准确搞好小麦条锈病监测预警和综合治理，减少随高空气流传入川东南春季流行区以及渝、鄂、湘等邻近麦区和中国东部小麦主产区条锈病菌源量，从而，确保这些地区小麦生产与贸易安全和可持续发展。
多年来，通过采用系统监测、定期调查、田间普查、试验圃小麦品种抗条锈性鉴定、田间发病麦株生理小种抽样送检、综合治理和气象资料分析等方法，首次探明了小麦条锈病菌首先传入南充市的初始菌源地地点、传播路径、传入峰次、本地流行峰次以及本地流行与传入时间、传入峰次等之间的关系。
研究表明：小麦条锈病在南充市的发生特点是病害始见期越早，发生越重；流行特点是本地小麦条锈菌有2次传入侵染高峰期，第1次外来菌源大范围传入对病害流行起着关键作用，在田间存在1～3个流行高峰期，第1个流行高峰期发生面积对当年病害流行起着决定作用；1月下旬的累计发生面积与年发生面积呈较高正相关，其相关系数为0.7692。
建立了各个生育时期病田率和病株率同年发生面积预测数学模型。
流行趋势是近16年来，偏重至大发生频率达81.25%，偏轻发生仅占6.3%，说明条锈病正处于重发流行期。
流行的内因是小麦品种抗条锈能力的降低或丧失，造成品种抗性丧失的原因是条锈菌新生理小种致病性强且已上升为主要小种；外因是暖冬和春季天气波动幅度大，雾、露日偏多，以及重发、常发、早发和风口河谷地区发生严重。
2002年以来，通过条锈病始见期、2次外来菌源传入范围、田间3次流行高峰期发生面积与相关系数和各个生育时期病田率及病株率同年发生面积预测数学模型，结合田间监测数据和气象预报，进行长、中、短期预报，全市小麦条锈病短期预报准确率年年达到100%，中、长期预报准确率分别达到98%和95%以上，比1998年以前提高5～15个百分点。
关键词：小麦；条锈病；发生特点；流行规律；预警水平；提高中图分类号：S431文献标志码：A论文编号：casb141101690引言小麦条锈病是由条锈菌引起的气传叶部病害，在全世界除南极洲外的各大洲60多个国家均有不同程度发生，广泛发生于西欧和北美太平洋沿岸麦区。
小麦条锈病一直是威胁中国西北、西南、华北和淮北等冬小麦及西北春麦区的最重要病害之一，1950年、1964年、1990年和2002年4次大流行，分别造成60亿kg、30亿kg、26亿kg和10亿kg的产量损失。
20世纪末新生理小种条中32、33的出现和发展，导致中国90%的小麦生产品种抗条锈性丧失，中国小麦条锈病自2000年以来，一直处于大流行状态，目前小麦条锈病已成为中国小麦生产可持续发展的限制因素。
鉴于小麦条锈病的严重危害性，中央政府一直十分关心小麦条锈病的防治工作，早在20世纪50年代初成立了全国小麦条锈病防治研究协作委员会。
通过全国全体条锈病工作者几十年的努力协作研究，已在小麦条锈病发生规律、防治策略和病害的生理学特性等方面取得了一系列重大研究成果和进展。
特别是中国小麦条锈病著名专家陈万权研究员和康振生教授带领全国小麦条锈病专家学者，主持的“中国小麦条锈病菌源基地综合治理技术体系的构建与应用”，2012年荣获国家科技进步一等奖，本研究第一作者参与沈丽和彭云良主持的“四川省小麦条锈病菌源区综合治理技术研究与应用”，2010年荣获四川省科技进步二等奖，并多年出席四川省植保站召开的条锈病为主的小春病虫发生趋势专家会商会，对全省发生趋势提出了许多意见和建议，均得到采纳，监测数据每年都作为省植保站条锈病趋势预报的依据，还多年在全省召开的小麦条锈病或小春病虫防控现场会上，作搞好条锈病为主的小春病虫监测和防控工作典型发言。
小麦是南充市第二大粮食作物，常年种植小麦15.3万hm2左右，占全市粮食作物种植面积的33%以上，小麦产量的高低，对全市粮食总产影响较大。
但是，威胁小麦产量最大的小麦条锈病，在中国的4次大流行中，防治不力的地方，小麦减产达30%-50%（其中，2002年监测预警及时，防控得力，产量损失仅15.25%），1999年来，在全市偏重至大发生频率较高，每年发生面积位居四川前列，已成为影响全市小麦产量和品质的主要障碍。
南充又是条锈菌的重要冬繁区和春季流行区，还是川东南春季流行区以及渝、鄂、湘等邻近麦区的主要菌源地，并可随高空气流进一步对中国东部小麦主产区造成威胁。
1949-1997年，南充植保工作者对小麦条锈病发生流行规律进行了许多调查研究，但缺乏系统性，对发生流行规律尚不清楚，加之南充生态环境、栽培管理和气象条件的特异性，其小麦条锈病发生流行规律与国内外其它地方有所不同，借鉴市外研究成果对南充市没有直接指导作用。
对此，为了探明小麦条锈病在南充市的发生流行规律，以便及时准确搞好小麦条锈病监测预警和综合治理，减少随高空气流传入川东南春季流行区以及渝、鄂、湘等邻近麦区和中国东部小麦主产区条锈病菌源量，不仅是确保本地小麦生产安全和可持续发展的需要，更是保障川东南春季流行区以及渝、鄂、湘等邻近麦区，乃至中国东部小麦主产区小麦生产与贸易安全和可持续发展的需要。
笔者从1998年秋开始，主持带领全市植保工作者通过采取系统监测、定期调查、田间普查、试验圃小麦品种抗条锈性鉴定、田间发病麦株生理小种抽样送检、综合治理和气象资料分析等方法，通过16年的试验示范与调查研究，基本摸清了小麦条锈病在南充市的发生流行特点和流行趋势及其发生趋重成因，使南充市小麦条锈病监测预警水平明显提高。
鉴于南充小麦条锈病发生防治所做工作和在四川的特殊区位，农业部于2003年、2010年下达了“南充市小麦条锈病菌源地综合防治监控站”植保工程和第一批国家现代农业示范区项目。
为此，笔者对南充市小麦条锈病发生流行趋势及其成因进行研究，以期为搞好南充市和相同生态区小麦条锈病预测预报与综合治理提供科学依据。
1发生流行特点和趋势1.1发生始见期和发生特点根据全市小麦的播种时期，结合10月至翌年2月的天气情况，从1998年秋开始，组织市、县（市、区）植保技术人员和基层群测人员，以嘉陵江及东河、构溪河、白溪河、西河5条江河为主的风口河谷地区和公路、铁路沿线及历史上重发、常发和早发区域的早播小麦为重点，集中从11月10日开始，每3-5天进行1次田间普查，结果（表1）表明，1999-2014年16年间，条锈病发生始见期：在上年秋苗11月的有2000年、2001年、2005年、2008年和2011年5年，占31.25%，在上年秋苗12月的有1998年、2002年、2003年、2004年、2006年、2007年、2009年、2010年和2013年9年，占56.25%，在秋苗期11—12月始见条锈病的共有14年，达87.5%，在当年（分蘖拔节期）1月的只有2000年和2013年2年，仅占12.5%。
由此说明，小麦条锈病在南充市发生始见期，集中出现在上年秋苗11月中旬至12月，较常年（1949—1995年，其中大发生的1950年、1956年、1958年、1962年、1964年、1996年和中偏重发生的1975年、1983年和1985年除外）提前40-60天。
且呈现始见期越早，发病越重趋势特点。
1.2传入初始菌源地（即始见期）地点及年份分布从表1看出，近16年来，小麦条锈病始见期地点：阆中市七里镇有7年，占43.75%，表明该地是南充市条锈病菌首先传入的重要初始菌源地，加上南部、仪陇和蓬安3个县，4个县（市）年份达15年，占93.75%。
由此说明，南充市条锈病菌首先传入的初始菌源地主要集中在嘉陵江流域的阆中、南部、仪陇和蓬安4县、市。
1.3传播路径从表2、图1看出，南充市小麦条锈病菌的传播路径是陇南和川西北等越夏区，经距越夏区相对较近、每年条锈病发生期均比本市早的绵阳和广元等地传入初始菌源地阆中、南部、仪陇和蓬安后，再随西北风沿江河南下传播扩散到嘉陵江流域的高坪、顺庆、嘉陵和西河流域的西充，随之在市内各条江河为主的风口河谷地区和公路、铁路沿线及历史上重发、常发和早发区域扩散蔓延，然后传入没有江河的营山和全市各小麦种植区域（偏轻发生的2013年西充和营山比高坪、顺庆、嘉陵始见期早除外），最后传播扩散到毗邻的遂宁、广安、达州、巴中等市地，进而随高空气流传播扩散到渝、鄂、湘及中国东部小麦主产区。
如1999年、2001年、2002年、2009年和2014年监测，几乎所有种植小麦地方，都有小麦条锈病发生。
1.4流行特点小麦条锈病外来传入菌源有2次传入侵染高峰期，2次传入侵染高峰期范围大小是该病大流行的前提。
根据小麦不同生育期条锈病发生情况（表3），结合不同温度条锈病的潜育期和南充小麦生长期气候特点，经过长时间系统研究发现：本地小麦条锈菌有2次传入侵染高峰期，第1次在分蘖至拔节期（11月至翌年2月），以外来传入菌源侵染为主，田间病田率和病株率相对稳定，分别为（下同）1.1%～31.4%和0.3%-7.3%，其中，偏重至大发生年（表1，下同）6.1%-18.3%与1.7%～5.3%，特大发生年31.4%与7.3%，中等局部偏重发生年4.3%-5.1%与0.8%-1.2%；第2次在孕穗期（当年3月），既是外来传入菌源侵染的高峰期，又是本地越冬菌源田间多次重复侵染和大区域传播侵染高峰期，分别达到（下同）14.3%-77.9%和3.4%-38.8%，其中，偏重至大发生年25.5%-31.5%与9.3%-23.4%，特大发生年77.9%和38.8%，中等局部偏重发生年18.6%～19.2%与8.5%-8.9%。
由此推断，如2月底病田率和病株率分别（下同）达到6.3%-18.3%与1.7%-5.3%，3月底达到25.5%-31.5%与9.3%-23.4%，当年条锈病必将偏重至大发生；2月底达到31.4%与7.3%，3月底达到77.9%与38.8%，当年条锈病必将特大发生；2月底达到4.3%-5.1%与0.8%-1.2%，3月底达到18.6%-19.2%与8.5%-8.9%，当年条锈病将是中等局部偏重发生；2月底达到2.1%和0.9%，3月底达到（或低于）14.3%和3.4%，当年条锈病必将偏轻（或轻）发生。
由此说明，2次传入侵染高峰期范围大小是该病大流行的前提，尤其是第1次外来菌源大范围传入对病害流行起着关键作用。
如特大发生的2002年病田率高达26.5%-31.4%。
以各个生育时期病田率和病株率为自变量，年发生面积为因变量，采用SPSS Version 22对（表3）7年统计数据进行多元线性回归分析。
结果表明，孕穗期病株率、拔节期病田率和孕穗期病田率等3个自变量对年发生面积影响最为显著，同时得到以下预测模型（即数学模型）：Y=0.179+0.09X1-0.7720X2+0.105X3（R2=0.996）其中，Y为年发生面积（万hm2），X1为孕穗期病株率（%），X2为拔节期病田率（%），X3为孕穗期病田率（%）。