棉花枯萎病的农业防治

棉花枯萎病的农业防治

农业防治也称栽培防治，是农作物病虫草害综合防治的一项基础措施。利用农业生产过程中各种耕作制度、栽培技术和田间管理措施，创造有利于农作物生长和天敌繁育、不利于病虫草共生为害和大量繁殖的生态环境条件，从而避免或减轻病虫草的为害。主要措施有选用抗病虫品种和采用防治病虫草害的栽培技术两方面。这些基本技术不仅对作物本身的生长发育起到重要作用，而且是除虫防病不可缺少的具有相当积极意义的措施。

一、枯萎病的侵染循环

侵染过程是指病原生物与寄主接触和侵入后，在寄主体内发育，而后引起病害发生的过程。但是侵染性病害的发生，必须有侵染的来源，并且病原生物必须经过一定的途径传播到植物上，才能引起侵染。同时，病原生物还要以一定的方式越夏和越冬，度过寄主的休眠期，才有可能引起下一季的发病。侵染循环是指病害从前一生长季节开始发病，到下一生长季节再度发病的过程。侵染循环是植物病理学上的中心问题，因为植物病害的防治措施主要是根据侵染循环的特征拟定的，棉花枯萎病也不例外。

棉花枯萎病是为害棉株维管束的病害。在土壤中定殖的枯萎病菌，遇上适宜的温度、湿度，从病菌孢子萌发出菌丝体，接触到棉花的根系，菌丝体即可从根毛或伤口处（虫伤、机械伤）侵入根系内部。菌丝先穿过根系的表皮细胞，在细胞间隙中生长，继而穿过细胞壁再向木质部的导管扩展，并在导管内迅速繁殖，产生大量小孢子，这些小孢子随着输导系统的液流向上运行，依次扩散到茎、枝、叶柄、叶脉和铃柄、花轴、种子等棉株的各个部位。棉株感病枯死后，枯萎病菌在土壤中，能以腐殖质为生或在病株残体中存活，连作棉田土壤中不断积累菌源，就形成所谓的“病土”，此乃年复一年重复侵染并加重发病的主要根源。枯萎病菌在土壤里的适应性很强，当遇到干燥、高温等不利环境条件时，还能产生厚膜孢子、微菌核等休眠体以抵抗恶劣环境，所以，病菌在土中一般能存活8～10年。棉田一旦传入枯萎病菌，若不及时采取防治措施，将以很快的速度蔓延为害。枯萎病的侵染循环可用图6-1表示之。

图6-1 棉花枯萎病侵染循环示意图

二、轮作

植物病害的严重为害，有时是由常年连作引起的。连作除消耗地力、影响作物的生长和它的抗病能力以外，更重要的是土壤中病原生物休眠孢子和其他休眠体的积累，病株残体的增加和土壤中病原生物的大量繁殖，所以，轮作对于土壤传染的病害的防治最为重要。

轮作防病效果以稻棉轮作效果最佳，其次是棉花与非寄主作物，包括禾谷类、绿肥、蔬菜等旱茬轮作。很多试验证明，稻棉轮作可以明显地减轻土壤传染病害的发生，如前苏联的试验，证明稻棉轮作是可控制棉枯萎病的为害措施。江苏射阳县在射兴2队，自1979年起将重病田改种水稻，以后每年换茬，形成稻、麦、棉、绿肥轮作制，再辅以抗病品种，效果良好。1985年调查，未改种的连作棉田泗棉2号枯萎病发病率85%、病指52；改种水稻2年后，第一年种棉花结果枯萎病病指在0.06～1.12，改水稻2年后第三年种棉花的，枯萎病病指在0.25～2.25。20世纪70年代中期在江苏常熟碧溪10队调查，一年稻、一年棉，棉枯萎病病株率0.1%～5.7%；一年稻两年棉，病株率13.4%；一年稻三年棉，病株率14.6%，表明改种水稻连种棉花，病情亦在回升。若两年稻一年棉，病株率只有0.05%～0.1%。四川、河北、湖北、浙江等地均有与水稻倒茬后种棉花的调查报告，结果一致认为，改种水稻需连作3年以上，对病情的减轻更为明显，而且也有利于生产实施。北方有与玉米换茬的习惯，河南省刘庄大队试验，棉花与玉米倒茬后，重种棉花一年的发病率1%～1.5%，种棉花2年发病率4%～31.5%；死株率4.5%，连作3年病株率为36%～42.0%，死株率4%～9%，连作4年的病株率达58%～77%，死株率 9%～12%。

谭永久（1989）于1972～1988年分别对棉枯萎病菌在土壤及病株残体在水中和风干条件下的存活及致病力进行了研究。结果表明，棉枯萎病菌确属生存力极强的一种真菌，无论是生理型Ⅰ号的强菌系，或生理型Ⅱ号的弱菌系，均能在未种作物的干旱土壤中存活5年（表6-1）；在自然风干的病茎内存活6年；而淹没在水中的病枝、病茎内的病菌，随着温度的增高其存活期缩短，当平均温度在24℃以上时，淹没10天后，病枝内的病菌无存活，而病茎内要27天后才分离不到病菌，温度下降到15～17℃时，51天病茎内的病菌仍有存活，恰恰相反，仅浸泡浮于水面的病枝、茎，病菌不但没有死亡，反而温度增高，有利于菌丝的繁殖，并产生大量的分生孢子。

病菌的生存力和致病力，在土壤及病株残体在水中和风干3种不同生态环境中，都是随着保存年限或淹没时期的增长而减弱，即使以保存一年的干病棉秆，病菌的生存力不仅有明显的减弱，而且致病力也有显著减退。测定土壤中，供试的5个菌系随着保存年限的缩短，菌系间致病力相对减退无明显差异；但保存时间不同，菌系间的培养性状表现出一定差异。

病田轮作和消灭病株残体是棉枯萎病综合防治的一项重要措施。由于病菌的生存力顽强，病田旱地轮作，即使不种寄主作物，也要4年以上病菌的致病力才有所下降。因此，病田轮作，实质上只能起到减少发病的作用，短期的旱地轮作对根除病原是无济于事的。

中国有的棉区棉农习惯于将整枝后的棉株枝、叶作泡清粪施于棉田，助长了病害的发生，加重了为害。若将带病枝、叶淹没于清粪水中，在7～8月份的高温条件下，病菌则易于死亡，1个月后施用对防治病害的扩大蔓延将更有效。

年份病土保存期（年）川F5陕F9浙F2冀F8新F1新接川F5（CK）病指比1981年±%病指比1981年±%病指比1981年±%病指比1981年±%病指比1981年±%病指19810（CK）91.071.556.463.10.090.01984326.8-70.527.2-62.018.3-67.613.3-78.90.088.2198543.4-96.30.2-99.70.2-99.60.5-99.20.083.8198650.7-99.20.0-100.00.1-99.80.0-100.00.084.6

表6-1 不同菌系病菌在土内的存活比较

总之，棉花长期连作，地力下降，不仅不利于棉花生长发育，而且减弱其植株的抗病能力。对土传病害、土壤习居菌，由于有寄主作物长期存在，就不断地繁殖积累，从而增加病原物群体的数量，使病害逐年加重。经过轮作倒茬，由于寄主作物的更迭，专性寄生菌的繁殖、积累就受到干扰，经过一定时间，就将逐渐减少或消亡。另外，轮作还可调节土壤微生物群落的变化，促使对病原物有拮抗作用的微生物活动的加强，从而抑制病原物的滋长。轮作作物的有效性，要依据病原物的寄主范围及病原物在土壤中存活年限而确定。

三、栽培管理措施

栽培管理措施防病作用，在于调整寄主作物——棉花与寄生生物——病菌所处的自然环境条件，旨在增强寄主作物的抗病性和补偿能力，削弱寄生物的致病性，抑制病害的发生发展，减少病害发生为害，从而达到防治棉花病害的目的。这一防病措施尽管不像药剂等防病措施那样立竿见影，完全彻底，但它对病害制约的持久性和对环境无公害是其他防病措施所没有的。更因为这一防病措施是结合必要的栽培管理措施进行，故无须额外的投入。

1.肥水管理

合理的施肥与灌溉，有提高土壤养分，改善土壤结构，调节土壤温、湿度等环境条件的作用，可促进棉株生育健壮，提高抗病能力及抑制病菌生长繁殖和侵染为害的效果。水、肥不足或过多，往往削弱棉花的抗逆力，从而诱发多种寄生物的致病为害。肖作敏等（1996）的生物活性磷钾肥（生物活性菌糠+磷、钾肥）对棉花枯萎病防治效果试验结果表明，施生物活性磷钾肥较施磷钾肥的对照，防治枯萎病的效果为15.46%～38.98%；从剖秆情况看，施生物活性磷钾肥的虽不能阻止枯萎病原菌对棉花的侵染，但能有效地减轻它们对棉花的为害。施生物活性磷钾肥的枯萎病重症株率比对照低3倍以上。加入了生物活性菌糠的磷钾肥，由于其中磷、钾细菌的活动，不仅转化了肥料和土壤中的无效磷钾，为棉花提供养分，增强其抗逆性能，而且还产生多种生物活性物质，进一步抑制了枯萎病原菌的活力，所以，具有更好的防治效果。杨火发等（2008）报道，施钾肥能明显地减轻枯萎病的发生；随着钾肥用量增加，枯萎病明显减轻，品种1，缺钾时发病率为5.46%，施钾后发病率减少到4.76%；品种2更为明显，缺钾肥区发病率为7.14%，施钾肥后减少到5.36%，呈明显的负相关关系。

农田土壤退化是世界农业面临的严峻问题。增施有机肥是农作物稳产高产、培肥地力，增强农业后劲的关键。施用有机肥或生物有机肥能显著提高土壤酶活性，活化土壤养分，从而增加耕层土壤氮、磷、钾养分含量，提高土壤肥力。黄干明（2008）试验结果认为，腐植酸氮磷钾复合肥能有效抑制棉花枯萎病的发生。棉花生长不论在苗期、花期还是结桃期都是叶片浓绿、茎秆粗壮，且坐桃率高，霜前花达80%以上；棉绒长、衣分高、品质好，产量高。腐植酸氮磷钾复合肥的作用在于：一是有抑制病菌的作用。施用腐植酸复合肥使土壤中好气性细菌、放线菌、纤维分解菌的数量增加，使真菌的数量明显减少，这对于由真菌引起的棉花枯萎病原菌无疑具有抑制作用。二是对棉花根系损伤具有愈合作用。腐植酸对根系损伤修复有明显的促进作用，它能够强烈地刺激愈伤组织细胞的繁殖，促进愈伤组织生长，有效地防止真菌从棉花根系损伤处侵入。这对于苗期及中期中耕除草、追施化肥时损伤的根系，有效地避免真菌从伤处侵入，从而降低枯萎病的发生，无疑产生重要作用。三是对棉花生长发育具有刺激作用，增强了棉花的生长能力。腐植酸是作物生长的调节剂，能促进棉籽早生根发芽、提高出苗率，特别在低温条件下明显能刺激棉花根系发育，主根生长快，侧根增多，吸收能力加强，茎叶粗壮，干物质积累多。四是改善棉田的土壤条件。腐植酸肥在土壤中施用，既能补充棉花需要的有机肥，又能增加土壤团粒结构，改良土壤，使棉花有了适宜的土壤条件。

灌溉影响棉花枯萎病的发生程度，新疆吐鲁番棉区不同于内地棉区及新疆北部部分棉区，干旱少雨，4～8月降水量不足30mm（1998），降水对棉花枯萎病发生发展的影响极小。在吐鲁番棉花整个生育期，共灌溉4～5次水，在头水灌溉之前，棉田5～10 cm土温随气温的升高而升高，棉花枯萎病发病率随之降低，到6月6日5～10 cm土温达到棉花整个生育期最高值，为38.89℃，5月26日至6月16日棉田棉花枯萎病正处于隐症阶段，6月16日病害发生率最低，为3.26%。由于吐鲁番棉区棉株高大、松散，每亩株数一般为5000～8000株，因此，在6月初后，封行后的棉花遮阳能力强，减少了阳光对棉田地表的直接日辐射，并且伴随头水、二水、三水及四水，甚至五水，每次灌溉间隔期仅差10余天，尽管6～8月吐鲁番气温正值高温期，但田间5～10 cm地温却呈下降趋势，6月6日头水，灌溉前测定5～10 cm平均地温为38.89℃，6月16日地温则为29.17℃，至7月16日地温下降为28.31℃，棉花枯萎病呈上升趋势，6月16日枯萎病发病率为3.26%，至7月16日发病率上升为38.21%。8～9月，棉田停止灌溉，伴随棉花营养生长能力逐渐减弱，叶片老化脱落，阳光对棉田的直接日辐射增大，土温开始逐渐上升。因此，棉花灌溉是造成5～10cm土温降低、棉花枯萎病发病率上升的重要因素之一。这也与生产中反映头水后棉花枯萎病为害突然加重相一致（张升等，2000）。

2.地膜覆盖

棉田采用地膜覆盖以后，能减少土壤水分蒸发，把太阳能转化为热能并传导给土壤，提高了地温，促进土壤微生物活动，提高肥料的分解利用，改善土壤物理化学性状，抑制棉田有害微生物（包括枯萎病菌）的生长发育，使棉田生态环境得以优化。从而促进了棉株根系生长，加速了棉株生长发育的进程。与其他调控技术配合，进一步促进了棉花早发、早熟、优质、高产。

在黄河流域棉区，张卓敏等（1987，1991）的试验结果表明，棉田进行塑膜覆盖栽培对枯萎病有明显的减轻作用（表6-2）。盖膜棉田病指为5.39～37.5，不覆盖棉田为11.39～59.11，相对防治效果为23.68%～52.68%，平均为34.97%。不同播期覆盖对枯萎病防治作用试验结果表明（表6-3），3月27日、4月5日和4月15日相对防效分别为34.20%、35.48%和13.20%，显示出不同播期的处理对枯萎病均有一定的控制作用，尤以4月5日播期表现更优。从同一播期覆盖对枯萎病防治作用的效果看，虽然覆盖处理发病始期较早，病害初期相对重，但病害发展停止早；而露地（对照）虽发病始期较晚，初期病情相对较轻，但以后病势增长快，最后病情明显增高。覆盖棉田发病始期为5月11日，6月5日达到盛期；而未覆盖棉田发病始期为5月13日，6月10日达到盛期。覆盖棉田病指为63.44，未覆盖田为85.63，前者比后者减少22.19，相对防治效果为25.91%。

地点品种处理发病率（%）病指死苗率（%）相对防治效果（%）永济南苏晋棉4号覆盖42.6337.5325.0434.28不覆盖61.8157.1145.22—永济白坊岱字棉16覆盖29.6424.1413.0323.68不覆盖38.0231.6316.62—襄汾文臣盖棉1号覆盖22.9918.309.4829.23不覆盖31.6325.8614.39—平遥丰依黑山棉覆盖7.015.392.8752.68不覆盖14.8711.394.99—

表6-2 山西省枯萎病情多点对比试验结果

播期（日/月）处理发病率（%）病指死苗率（%）相对防治效果（%）27/3覆盖35.0928.2516.3534.20露地50.0842.9326.92—5/4覆盖26.1720.429.5535.48露地38.9631.6518.72—15/4覆盖42.5734.7118.2113.29露地48.1640.0326.47—

表6-3 不同播期枯萎病情统计

在长江流域棉区，李经仪等（1983）报道，覆盖棉田土壤中的枯萎菌量较露地明显减少。其原因，一是棉田覆盖地膜后，土温高，湿度大，有利于土壤中病菌的萌发和侵染，所以，覆盖棉花发病早、初期程度重。二是覆盖栽培改善了土壤环境及棉株的光热效应，棉花长势健壮，生育进程加快，增强了寄主的抗病力，延缓了发病速度，减少了感病机会。三是枯萎病菌最高致死临界温度40℃，而覆盖棉田封垄前5cm和10cm地温均低于这一临界温度，说明覆盖棉田枯萎病菌量减少，与高温消毒作用关系不大，而可能与覆盖环境不利于病菌增殖有关。四是覆盖田枯萎病减轻，还可能与覆盖田苗期不中耕断根、从而减少了病菌侵染机会有关。贺忠秀等（1994）试验结果表明，抗病品种川73-27盖膜与否5月下旬发病率与病指随气温升高而逐渐增加，至7月10日，盖膜的发病率与病指达到最高值，分别为92.9%与28.4；不盖膜的为98.7%与43.3。差异分别达显著与极显著水平。到7月中旬后，由于连晴高湿干旱，发病率与病指迅速下降，但盖膜与不盖膜之间的差异仍达显著水平。在生长前期，盖膜的植株发病率与病指稍高，但与不盖膜的差异不显著。到6月下旬，不盖膜的发病率与病指高于盖膜处理，差异达显著水平。感病品种洞庭1号的发病动态与抗病品种川73-27的相似。盖膜与不盖膜处理，7月10日的发病率与病指皆达显著水平（表6-4）。

日期（日/月）盖膜不盖膜发病率（%）病指发病率（%）病指川7327洞庭1号川7327洞庭1号川7327洞庭1号川7327洞庭1号23/517.921.24.55.314.016.03.54.02/612.819.93.25.010.312.22.73.011/67.721.81.95.97.118.62.15.420/620.538.55.110.117.343.64.612.9*30/657.776.914.922.681.085.322.628.710/792.4*97.428.4*38.5*98.3*100.043.3*50.1*20/756.487.214.122.675.693.619.928.225/717.9*28.24.5*7.136.5*42.39.1*12.2

表6-4 棉枯萎病发病情况

在新疆吐鲁番棉区，张升等（2000）研究结果指出，1998年铺膜的小区播种期与大田相同，于4月8日播种，不铺膜的于4月15日播种，铺膜能明显增温保墒，因此，铺膜棉花播种早，出苗快，棉花枯萎病发病时间相对较早，为害程度相对较重，铺膜的棉株4月12日出苗，4月19日发病；不铺膜的棉株4月25日出苗，5月5日发病，铺膜的比不铺膜的提前3天发病，6月5日铺膜棉株发病率为4.6%；不铺膜的为2.4%，前者发病率比后者高2.2个百分点，但到7月初铺膜与不铺膜地温已无太大差异；从发病率看，两者也无太大差异，表明铺膜与不铺膜只在4～6月对植株发病有影响，到7月后对植株发病率已无太大影响，导致最终发病率无明显差异。1999年4月13日，采用铺膜与不铺膜处理同时播种，铺膜提高了。4～5月5～10cm土温，平均为26.33℃，而不铺膜5～10cm土温为24℃，更适宜棉花枯萎病的发生，则造成不铺膜棉花枯萎病发生相对较重，7月6日之前，不铺膜棉花枯萎病发病率较铺膜棉花高3%～10%。两年试验结果表明，从棉花枯萎病发病时间看，铺膜棉花枯萎病发病时间及其为害程度与不铺膜相比差异不明显，在吐鲁番棉区，棉花枯萎病发生严重与否，并不与铺膜或不铺膜呈绝对的相关关系，主要影响因子应该是土壤适宜的温度与湿度，也就是说，采用适宜的播种时间和土壤墒情对减轻苗期棉花枯萎病为害具有重要意义。试验结果同时表明，6月中旬以前铺膜具有明显的增温效应，铺膜后5～10cm土温（18～34℃）比不铺膜的土温（15～32℃）高2～3℃，6月中旬以后，两者土温已无太大差异。

3.其他栽培措施

不适宜的播种期对棉花生长的为害是严重的，抑制种子萌动、发芽、出苗，即使出苗，抵抗力也降低。所以，要选择适宜的播期，以使种子萌发，保证一播全苗，并使棉苗生长所需要的温、湿、光3要素达到最适条件，为棉花整个生长发育打下一个良好的基础。对营养钵育苗移栽的棉花而言，适宜的苗龄与移栽期可起到抗（避）枯萎病的作用。据沈万陆等（1995）观察，6月7日移栽的棉苗，移栽时苗龄为1叶和1叶的在6月29日发病，苗龄为3叶和4叶的在7月2日发病，5叶以上的移栽时苗龄为5叶、6叶、7叶、8叶均在7月5日发病，但不同栽移苗龄的发病高峰期均在7月10日前后，7月16日以后基本上不再有棉苗发病。6月24日移栽的棉苗发病期、发病高峰期与6月7日移栽的基本一致。表明移栽时棉苗真叶越少，发病越早。适当推迟移栽期（叶龄大些）就能缩短发病期。移栽时棉苗不同叶龄之间的枯萎病病指存在极显著差异。苗龄1～4叶移栽的发病程度重于5～8叶移栽的，以真叶6～7叶移栽的棉苗发病最轻，但与5叶棉苗移栽之间无显著差异。说明棉苗5～7叶移栽，既可降低发病率，亦能显著减轻发病程度（表6-5）。

移栽时苗龄病指差异显著性5%1%一叶7.71aA二叶7.40aA

表6-5 不同苗龄病指的多重比较（SSR法）

移栽时苗龄病指差异显著性5%1%三叶6.25aA四叶5.78dAB五叶2.91bBC六叶2.27bC七叶1.91bC八叶1.25bC

表6-5 不同苗龄病指的多重比较（SSR法）（续）-1

合理密植，是指棉花既能有效地利用地力，又能有效地利用光能，减少棉田湿度和株间的郁闭程度，保持一个通风透光的良好的环境条件，这对防治棉花病害至关重要。在新疆棉区，稀植是指棉田每亩株数约为5000株，密植约为150 00株。5～6月稀植与密植处理棉花枯萎病发病发生率差异不显著，7月初以后，稀植棉花枯萎病发病率较密植处理相对较高（张升等，2000）。