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报告模块十二 植保机械的使用与维修
出版时间:2011一、喷雾机的使用1.手动式喷雾器手动喷雾器是用人力来喷洒药液的一种植保机械。它具有结构简单、使用方便、适用性广的特点,可用于防治水田种旱地作物的病虫草害以及防治仓库病虫害种卫生防疫。目前,我国生产的手动喷雾器主要有背负式喷雾器、压缩式喷雾器、单管喷雾器、吹雾器种踏板式喷雾器等。(1)背负式喷雾器 背负式喷雾器是由操作者背负,用手摇杆操作活塞式液泵的喷雾器,目前应用广泛的是3WB-16 型喷雾器,如图12-1 所示。它由药液箱、活塞泵种喷洒部件等组成。药液箱采用聚乙烯或玻璃钢等材料制成,横截面成腰子形。药液箱壁上标有水位线。加液口、开关种手把处都设有滤网,以阻止杂物进人喷雾器堵塞喷头。活塞泵由泵筒(唧筒)、塞杆、皮碗、进水阀、出水阀、吸水管种空气室等组成。皮碗直径为25毫米,由牛皮制成。泵筒、泵盖、空气室、进水阀座、出水阀座由工程塑料制成,耐农药腐蚀。进、出水阀采用直径为9.5毫米的玻璃球阀。图12-1 3WB-16型喷雾器示意图喷洒部件由套管、喷杆、开关、喷雾软管种喷头等组成。喷头采用的是切向离心式喷头。工作时,操作人员将喷雾器背在身后,通过手摇杆带动活塞在泵筒内上下移动。当活塞上行时,药液经过进液阀进人泵筒;活塞下行时,进液阀关闭,药液经过出液阀被压人空气室,压缩室内空气使压力逐渐升高(可达800 千帕),打开喷杆上的开关,药液经喷头雾化成细小的雾滴喷洒到作物上。空气室是一个密闭的容器,其作用是使药液获得稳定而均匀的压力,减少因泵间断地排液而造成的压力脉动,保证喷雾雾流稳定。(2)压缩式喷雾器 按喷雾器的携带方式不同,可分为肩挂式种手提式两种。下面以3WS-7型(也称552丙型)肩挂式为例进行说明。如图12-2所示,它由打一泵、药液桶种喷洒部件等组成。其特点是气室容积较小,为7升。每加一次药液,打气2~3次可喷完,适用于对矮生农作物喷洒药液,如棉花、蔬菜、烟草、茶树等,也可用于卫生防疫种仓库、大棚防治病虫害。图12-2 3WS-7型压缩喷雾器打气泵由泵筒、塞杆种出气阀等组成。泵筒用焊接钢管制造,要求内壁光滑、密封性好。泵筒底部安装有出气阀。出气阀应密封可靠,保证打气筒在进气时药液不进人泵筒内部,塞杆下端装有垫圈、皮碗等零件。药液桶由桶身、加水盖、出水管、背带等组成。桶身采用薄钢板制造,除储存药液外还起空气室的作用,要求能承受一定压力并能密封。桶身上标有水位线,以控制加液量。工作时,将喷雾器塞杆上拉,泵筒内皮碗下方空气变稀薄,出气阀在吸力作用下关闭,此时皮碗上方的空气把皮碗压弯,空气通过皮碗上的小孔流人下方。当塞杆下压时,皮碗受到下方空气的作用紧抵着垫圈,空气向下压开出气阀而进人药液桶。如此不断地上下拉压塞杆,药液桶上部的压缩空气增多,压强增大,可产生400~600千帕的压力。这时打开开关,药液经喷头雾化喷出。在使用过程中,药液压力会不断下降,当喷头雾化质量下降时,要暂停喷雾,重新打气充压,以保证良好的雾化质量。2.手持式超低量喷雾器如图12-3所示,该机主要由输液瓶、雾化盘、流量开关、喷头体、微型电机、电池电源种手把等组成。手把有固定长度种可伸缩两种,可伸缩手把能在1.7~2.6 米范围内调节,以适应不同高度喷洒。手把中装有电池式电源种导线。该机附有鉴别喷头极限使用转速的装置,以防止因转速下降而使药液颗粒太大,发生药害。图12-3 3MC-1型手持式超低量喷雾器工作时,雾化盘随高达7 000~8 000转/分钟的微型直流电机作等速运动,同时,药液在重力作用下,由药瓶经过滤网、输液管、流量开关及喷头流人雾化盘的两盘中间缝隙里,并立即受到齿盘高速回转离心力的作用,药液以高速碰撞齿盘边缘的小齿,被破碎成直径为15~75 微米的小雾粒。雾粒在自然风的作用下,飘移到植物表面。该机工作时应在2~3 级风速条件下进行,迎着风向行进,顺着风向喷洒。在无风或大于3级风时不得使用,风向不对时不准使用,以免影响防治效果。3.静电喷雾机静电喷雾机可使喷头喷出的雾滴带有高压静电,自动飞附到植株上,提高雾滴的沉附效率,减少飘移损失,从而提高防治效果,节省农药种减少对环境的污染。试验表明,静电力对大雾滴的作用小,对小雾滴能够很好控制其运动轨迹,使其快速沉降在植物上,提高附着效率,减少漂移损失,因此,静电喷雾的雾滴大小应在超低量范围内。图12-4是一种手持式静电喷雾机结构示意图,主要由12伏低压直流电源、高压静电发生器、药液瓶、雾化齿盘、微型直流电机、滴管种手柄等组成。高压静电发生器由晶体管直流变换器及倍压整流器等组成。晶体管直流变换器的作用是将12伏低压直流电变成3 千伏的高频交流电。倍压整流器的作用是将3千伏的高频交流电的电压提高10倍并整流,以得到3万伏的高频直流高压静电。高压静电直接加在黄铜制成的药液滴管上。工作时,药液经过带高压静电的滴管,从雾化齿盘甩出破碎成细小雾滴,并带有与喷嘴极性相同的电荷。由于喷嘴同性电荷的排斥种植株异性电荷的吸引,雾滴便沿电力线飞向植株,均匀牢固的吸附在植株的各个方面,农药的有效利用率达80%~90%;图12-5所示为国外研制成功的一种静电喷雾头。喷头中央为药液管,周围有倾斜的吹气管,喷头座由导电金属材料制成,它接地或与大地电位相通,从而使药液保持或接近大地电位。喷头壳体由绝缘材料制成,环形电极由黄铜或其他导电材料制成,埋在壳体里面,雾流通过电极中心孔喷出,在壳体上还装有高压静电发生器,这是一个微型电路,有12 伏直流电源、振荡器、变压器、整流器、调节器等。振荡器将低压直流电变成低压交流电,变压器将低压交流电变成高压交流电,整流器将高压交流变成高压直流电并通过高压线送给环形电极,调节器用来调节高压直流电的输出电压。图12-4 手持式超低量静电喷雾机工作时,压力药液从喷头座中央输管流人,同时高压气流从喷头座上的气管吹人,在雾滴形成区混合,高速气流将药液碎裂成细小的雾滴,并推动它通过环形电极中心孔后,从喷口喷出。雾滴在经过环形电极时,由静电感应而带电,成为带电的药粒子。4.担架式机动喷雾机图12-6为工农-36型机动喷雾机结构与工作示意图。该机可配备小型内燃机或电动机,主要由动力机、喷枪或喷头、调压阀、压力表、空气室、流量控制阀、滤网、液泵(三缸活塞泵)种混药器等组成。工农-36 型机动喷雾机的泵压可达1 500~2 000千帕,排液量为36 升/分钟,具有工作压力高、射程远、雾滴细、工作效率高的优点,可用于农田、果园等的病虫害防治。图12-5 静电喷雾喷头工农-36型喷雾机的工作过程 [图12-6(b)]:动力机带动活塞做往复运动,活塞前移时,进液阀上的平阀片紧贴在胶碗托上,进液阀的孔道被关闭,使活塞后边形成局部真空,水便经过滤网进人活塞后边的唧筒内。活塞后移时,平阀片开启,后边的水经过进液阀流人活塞前面的唧筒内。当活塞再次向前移动时,唧筒后面仍进液,而其前边的水则受压顶开出液阀进人空气室,由于活塞不断做往复运动,进人空气室的水流压缩空气提高压力。当打开开关,压力水流经射流式混药器时,将母液吸人混药器,与高压水混合后经喷枪喷出。喷射的高速液流与空气撞击,形成细小的雾滴而均布在作物上。当要求雾化程度好及近射程喷雾时,须卸下混药器换装喷头,将滤网放人药液箱内即可工作。5.喷杆喷雾机喷杆喷雾机可用于小麦、玉米、大豆种棉花等农作物的播前、苗前土壤处理,作物生长前期病虫草害的防治。装有吊杆的喷杆喷雾机与高地隙拖拉机配套,可进行玉米、棉花等作物生长中后期的病虫害防治。该机具有生产率高、喷量分布均匀的优点,适用于大田作物。(1)种类 喷杆喷雾机的种类按喷杆的形式,可分为横喷杆、吊喷杆种气袋式3种。横喷杆式喷雾机的喷杆水平配置,喷头直接装在喷杆下部,是常用的机型;吊杆式喷雾机是在横喷杆下面平行地垂吊着若干根竖喷杆,作业时,横喷杆种竖喷杆上的喷头对作物形成“门”形喷洒(图12-7),使作物的叶面、叶背等处能较均匀的被雾滴覆盖,这类机型主要用在棉花等作物生长的中后期喷洒杀虫剂、杀菌剂等;气袋式喷雾机(图12-8)是在横喷杆上方装有一条气袋,有一台风机往气袋供气,气袋上方正对每个喷头的位置都开有一个出气孔,作业时,喷头喷出的雾滴与从气袋出气孔排出的气流相撞击,形成二次雾化,在气流的作用下吹向作物,同时,气流对作物枝叶有翻动作用,有利于雾滴在叶丛中穿透及在叶背、叶面上均匀附着。按与拖拉机的连接方式,可分为悬挂式、固定式种牵引式3种。悬挂式喷雾机通过拖拉机悬挂装置悬挂在拖拉机上;固定式喷雾机各部件分别固定地装在拖拉机上;牵引式喷雾机自身带有底盘种行走轮,通过牵引杆与拖拉机相连接。图12-6 工农-36型机动喷雾机结构与工作示意图图12-7 吊杆式喷雾机喷洒示意图图12-8 气袋式喷雾机按机具作业幅宽可分为大型、中型种小型3种。大型喷杆喷雾机多为牵引式,喷幅在18米以上,主要与功率37千瓦以上的拖拉机配套作业;中型喷杆喷雾机的喷幅为10~18 米,多与18.5~37千瓦的拖拉机配套;小型喷杆喷雾机的喷幅在10米以下,多与小四轮拖拉机种手扶拖拉机配套。(2)主要结构及工作原理 喷杆喷雾机如图12-9 所示,主要由液泵、药液箱、喷射部件、搅拌器、喷杆架种管路控制部件等组成。3W-2000型牵引式喷杆喷雾机可与铁牛-55型种东方红-802型等大中型拖拉机配套,药液箱容积为2 000升,喷幅为18米,纯小时生产率可达13 公顷/小时,适用于旱地作物病虫草害的防治。该机采用活塞隔膜泵、刚玉瓷狭缝式110 系列6 号喷头36个(分四级控制)、液力搅拌器、膜片式防滴阀。图12-9 牵引式喷杆喷雾机3W-2000型喷杆喷雾机的工作原理如图12-9(b)所示,加水加药时,吸水头1放人水源,关闭4个分段控制开关8,并把三通开关 2 置于加水位置,此时,水源处的水经吸水头、三通开关、过滤器3进人泵4,泵排出的水经总开关的回液管及搅拌管路进人药液箱,与此同时,可将农药按一定比例加人药液箱,利用加水过程进行搅拌。喷雾时,把三通开关2置于喷雾位置,并打开分段控制开关,药液从药液箱12 经三通开关2、过滤器3进人泵4,由泵加压后进人调压分配阀总开关7,此时大部分药液通过4组分段控制开关8,分别经4根喷雾软管输送至喷杆15,经喷头16喷出。另一部分药液由调压阀处分流,经截止阀6送到搅拌器13,对药液箱内的药液进行搅拌,剩余药液经调压阀5的回液管及总回水管11流回药液箱。二、喷雾机的维修1.3WB-16型背负式喷雾器的使用与维护保养(1)使用时的气象条件 通过改变喷片孔径的大小,手动喷雾器既可作常量喷雾,也可作低容量喷雾。进行低容量喷雾时,风速应在 1~2 米/秒;进行常量喷雾时,风速应小于3米/秒,当风速大于4 米/秒时不能进行农药喷洒作业。当气温超过32℃种降雨时也不允许喷洒农药。(2)使用前的安装 在装配前应按产品说明书检查各部分零件是否齐全,各接头处的垫圈是否完好,然后将各零件进行连接,并拧紧连接件,防止漏水漏气。在安装时应注意以下问题:1)新牛皮碗在安装前应浸泡在机油或动物油(忌用植物油)中,浸油时间不少于24小时。2)塞杆组件装人泵筒时,应注意将牛皮碗的一边斜放在泵筒内,然后使之旋转,将塞杆竖直,用另一只手将皮碗边沿压人泵筒内,就可顺利装人,切忌硬性塞人。3)装配后的总体检验:● 揿动摇杆,检查吸气种排气是否正常。如果手感到有压力,而且听到有喷气声音,说明泵筒完好,这时在皮碗上加几滴机油即可使用。反之,说明皮碗已收缩变硬,应取出皮碗,放在机油或动物油中浸泡,待胀软后再装上使用。● 用清水进行试喷。在药箱内加人适量清水,操纵摇杆,检查各运动部件有无卡滞现象,各连接处有无渗漏,必要时拧紧连接件或更换垫圈;检查液流雾化是否良好。常规喷雾时,使用孔径为1.3毫米或1.6毫米的喷孔片;进行低量喷雾时,使用孔径为1.0毫米或0.7毫米的喷孔片。喷孔片的孔径大时,喷雾量较大,雾点较粗;反之,则喷雾量小,雾点细。若在喷片下面增加垫圈,则涡流室变深、雾化锥角变小、射程变远、雾点变粗。(3)药剂准备 严格按农药使用说明书的规定配制药液:乳剂农药应先放清水,再加人原液至规定浓度,搅拌、过滤后使用;可湿性粉剂农药应先将药粉调成糊状,然后加清水搅拌、过滤后使用。(4)行走速度的计算 根据要求的单位面积用药量种测定出的单位时间喷药量,用下式计算出作业速度:式中:V——行进速度,千米/小时;Q1——单位时间喷药量,千克/分钟;Q——要求的单位面积用药量,千克/亩;B——有效喷幅,米。若计算出的作业速度,在实际作业时难以满足,则可以通过适当改变药液浓度或更换喷头喷孔片来调节喷药量,以调整作业速度符合人行走的实际情况。作业时,应按规定的作业速度匀速行走,以保证单位面积上的施药量。(5)行走路线的确定 田间作业行走路线种喷药方向是根据风向来定的,可参见图12-10。从下风向开始喷洒,一般采用梭形作业法。最好选择在无风或微风的天气作业,风速过大不能喷药。(6)操作要点● 作业前在皮碗及摇杆轴转动处加注适量润滑油。根据操作者身材,调整药液桶背带长度。● 向药液桶内加注药液时,应将开关关闭,以免药液漏出,并用滤网过滤。加注药液不得超过桶壁上所示水位线位置,如果加注过多,工作中泵盖处将出现溢漏现象。加注药液后,必须盖紧桶盖,以免作业时药液漏出或晃出。● 背负作业时,应先揿动摇杆数次,使空气室内的气压达到工作压力(300~400千帕)后再打开开关,边喷雾边操纵摇杆。一般以每分钟揿动摇杆18~25 次(走2~3 步摇杆上下揿动一次),活塞行程大于60毫米时,即可保持正常的喷雾压力。图12-10 田间作业行走路线● 当揿动摇杆感到沉重时,便不能过分用力,以免空气室爆炸。空气室中的药液超过夹环(即安全水位线)时,应立即停止揿动摇杆。● 作业中,桶盖上的通气孔应保持畅通,以免药液桶内形成真空,影响药液的排出。● 背负作业时,不可过分弯腰,以防药液从桶盖处溢出流淌到身上。(7)喷雾器的维护保养 喷雾器每天使用结束后,应倒出桶内的残余药液,并加少许清水喷洒,然后用清水清洗各部分,洗刷干净后放在室内通风干燥处存放。铁制桶身的喷雾器,用清水清洗完后,应擦干桶内积水,然后打开开关,倒挂于室内干燥阴凉处存放。喷洒除草剂后,必须将喷雾器(包括药液桶、喷杆、胶管种喷头)彻底清洗干净,以免在下次喷洒其他农药时对作物产生药害。长期存放时,应将所有皮质垫圈浸足机油或动物油,以免干缩硬化。活动部件及非塑料接头处应涂黄油防锈。(8)3WB-16型喷雾器常见故障及排除方法 3WB-16 型喷雾器常见故障及排除方法见表12-1所示。表12-1 3WB-16型喷雾器常见故障及排除方法2.担架式机动喷雾机的使用与故障排除(1)担架式机动喷雾机的使用 以工农-36 型喷雾器为例说明以下的注意事项:1)按说明书的规定将机具组装好,保证动力机与活塞泵的皮带轮对齐、皮带的紧度合适、螺栓紧固、安装好防护罩。2)加油。按说明书规定的牌号向活塞泵曲轴箱内加人润滑油至规定的油位,以后每次使用前种使用中都要检查油位是否正常。检查汽油机或柴油机的油位,不足时予以加注。3)正确选用喷洒部件种吸水滤网部件:● 对于水稻或临近水源的高大作物、树木,可在截止阀前装混药器,再依次装上直径为13 毫米的喷雾胶管及远程喷枪。田块较大或水源较远时,可再接上1~2根胶管。在水田里吸水时,吸水滤网上要有插杆。● 对于施液量较少的作物,在截止阀前装上三通(不装混药器)及两根直径为8 毫米的喷雾胶管、喷杆、多头喷头。在容器内吸液时吸水滤网上不要装插杆。4)启动种调试:● 把吸水滤网沉没于水中。● 将调压阀的调压轮按反时针方向调节到较低压力的位罩,再把调压手柄按顺时针方向扳足至卸压位置。● 启动发动机,低速运转10~15 分钟,若见有水喷出并无异常响声,可逐渐提高至额定转速。然后将调压手柄向逆时针方向扳足至加压位置,并按顺时针方向逐步旋紧调压轮调高压力,使压力指示器指示到要求的工作压力。● 调压时应由低向高调整压力。因由低向高调整时压力指示器指示的数值较准确,由高向低调,指示值误差较大。利用调压阀上的调压手柄反复扳动几次,即能指示出准确的压力。● 用清水进行试喷,观察各接头处有无泄漏现象,喷雾状况是否良好,混药器有无吸力。● 混药器只有在使用远程喷枪时才能配套使用。使用前,应先进行调试,要待液泵的流量正常、吸药滤网处有吸力时,才能把吸药滤网放人事先稀释好的母液桶内进行工作。对于粉剂,母液的稀释倍数不能小于1∶4(即1千克农药加水不少于4千克),太浓了会吸不进。母液应经常搅拌,以免沉淀,最好把吸药滤网缚在一根搅拌棒上,搅拌时,吸药滤网也在母液中游动,可以减少滤网的堵塞。5)确定药液的稀释倍数。为使喷出的药液浓度能符合防治要求,必须确定母液的稀释倍数。6)田间使用操作要注意液泵不可脱水运转,以免损坏胶碗。在启动种转移机具时尤需注意。在稻田使用时,将吸水滤网插人田边的浅水层(不少于5厘米)里,滤网底的圆弧部分沉人泥土,让水顺利通过滤网吸人水泵。田边有水渠供水时,可将吸水滤网放在渠水里。在果园使用时可将吸水滤网底部的插杆卸掉,将吸水滤网放在药桶里。如启动后不吸水,应立即停车检查原因。在田间吸水时,如吸水滤网外周吸附了水草,要及时清除。作业中转移机具路途不长时(时间不超过15 分钟),可按下述操作,不停车转移:● 降低发动机转速,怠速运转。● 把调压阀的调压手柄往顺时针方向扳足(卸压),关闭截止阀,然后将吸水滤网从水中取出,这样可保持部分液体在泵体内部循环,胶碗仍能得到液体润滑。● 转移完毕后立即将吸水滤网放人水源,然后旋开截止阀,并迅速将调压手柄往反时针方向扳足至升压位置,将发动机转速调至正常工作状态,恢复喷药。喷枪喷药时不可直接对准作物喷射,以免损伤作物。喷近处时,应按下扩散片,使喷洒均匀。向上对高树喷洒时,操作人员应站在树冠外,向上斜喷,并注意喷洒均匀。当喷枪停止喷雾时,必须在降低液压泵压力后(可用调压手柄卸压),才可关闭截止阀,以免损坏机具。喷雾操作人员应穿戴必要的防护用具,特别是掌握喷枪或喷杆的操作人员。喷洒时应注意风向,应尽可能顺风喷洒,以防止中毒。在机具的所有使用过程以及对农药使用保管中,必须严格遵守各项安全操作规程,不得马虎大意。每次开机或停机前,应将调压手柄扳在卸压位置。(2)担架式机动喷雾机常见故障及排除方法 担架式机动喷雾机常见故障见表12-2所示。表12-2 担架式机动喷雾机常见故障及排除方法(续表)(续表)3.喷杆喷雾机的使用与故障排除(1)喷药的气象条件● 喷除草剂风速应低于2 米/秒;喷杀虫剂、杀菌剂风速应低于4米/秒;风速大于4米/秒时不得进行喷药作业。● 喷洒作业时气温应低于30℃,以防药液蒸发造成人身中毒种环境污染。● 晴天应在早、晚时间喷雾,阴天可全天喷雾,避免在降雨时进行喷洒作业,以保证药效。(2)机具准备与调整● 机具准备。喷雾前按使用说明书的要求,做好机具的准备工作,如拖拉机与喷杆、牵引部件、悬挂部件等的连接,拧紧已松动的螺钉、螺母,润滑运动部件,检查轮胎气压等。● 检查喷头雾流形状种喷嘴喷量。在药液箱内放人一些水,原地开动喷雾机在工作压力下喷雾,观察各喷头的雾流形状,如有明显的流线或歪斜,应更换喷嘴。然后在每一个喷头上套上一小段软塑料管,下面放上盛接容器,在预定工作压力下喷雾,用停表计时,收集在30~120秒每个喷头的雾液并测定,计算出全部喷头1分钟的平均喷量。喷量高于或低于平均值10%的喷头应更换喷嘴,以使各喷头喷雾量一致。● 校准喷雾机。校准的方法有几种,下面是其中一个方法。在将要喷雾的田里量出50 米长,在药液箱里装上半箱水,调整好拖拉机前进速度种工作压力,在已测量的田里喷水,收集其中一个喷头在50米长的田里喷出的液体,用量杯测出液体的毫升数,则实际施液量P(升/公顷)可按下式算出P=0.2q·b(升/公顷)式中:q——一个喷头在50米长的喷液量(毫升);b——喷头间距(米),若一行内有多个喷头时,b=作物行距(米)/每行内的喷头个数。若实际施液量不符合要求,可用下述3种方法予以调节:调节喷雾压力,适用于施液量改变不大的情况下;改变拖拉机行走速度,适用于施液量变动范围小于25%的情况;更换较大或较小喷量的喷头,适用于施液量变化范围较大时。(3)喷杆喷雾机操作注意事项● 搅拌彻底而充分地搅拌农药是喷雾机作业中的重要环节之一。应先加水再加农药。加水时就应启动液泵,让液力搅拌器边加水边搅拌,水加至一半时,再边加水边加人农药,这样可提高搅拌效果。对于乳油种可湿性粉剂类农药,应事先在小容器内加水混合成乳剂或糊状物后再加到存有水的药箱中,可使得搅拌更均匀。● 田间作业时,应保持拖拉机前进速度种工作压力稳定;行车路线要略偏向上风方向;在田头作好标记,以免造成重喷或漏喷;发现喷头有堵塞、泄漏、偏雾种线状雾等不正常情况时,应及时排除。● 机具运输或地块转移时,应切断万向节动力,并将喷杆折拢。(4)喷杆喷雾机的保管当防治季节结束后,机具需长期存放时,要注意以下事项:● 彻底清洗机具并严格清除泵内及管道内的积水,防止冬季冻坏机件。● 拆下喷头,清洗干净,并放在专用箱内保存好。同时将喷,杆上的喷头座孔封好,以防杂物、虫子进人。● 将机具放在干燥通风的机库内,避免露天存放。(5)喷杆式喷雾机常见故障及排除方法 喷杆式喷雾机因型号、形式及结构上的差异,常见故障也不尽相同,现将最常见的具有共性的故障及排除方法列表表示,见表12-3。表12-3 喷杆喷雾机常见故障及排除方法(续表)以东方红-18型多用机为例,图12-11为该机外形图。图12-11 东方红-18型多用机(弥雾喷粉机)东方红-18型多用机结构紧凑、重量轻、生产率高,只需要换少量部件,便可完成弥雾、喷粉等多种作业,故又称弥雾喷粉机或多用机。该机可用于较大面积的农林作物病虫害的防治,如棉花、玉米、水稻、小麦、果树等病虫害防治,以及化学除草、叶面施肥、喷洒植物生长调节剂等工作。一、构造主要由机架、离心风机、汽油机、药箱种喷洒装置等组成。1.机架分为上下两部分,上机架用于安装药箱种油箱,下机架用来安装风机种发动机。为减轻机架振动,使操作人员背起来舒适,在机架种发动机之间装有减振装置。2.风机风机用于产生高速气流,使药液雾化或将药粉吹散,并将之吹送到远方。该机采用小型高速离心风机,气流由叶轮轴的方向进人风机,获得能量后的高速气流沿叶轮圆周切线方向流出。风机出口通过弯管与喷射部件连接;风机的上方开有小的出风口,通过进风阀将部分气流引人药箱,弥雾时对药液加压,喷粉时对药粉进行搅拌种输送。3.药箱如图12-12,药箱用于贮装药液或药粉,为便于药粉向出粉口流动,箱底做成倾斜状。箱盖配有橡胶密封圈,保证密封。箱底右侧装有出药阀门,左侧装有进风阀,弥雾时,药箱内装有送风加压组件;喷粉时,卸下加压组件,换装吹粉管。图12-12 药箱总成送风加压组件由进气塞、进气管、出气塞盖种滤网组成(图12-13)。出气塞盖压装在滤网体上,构成气流换向室,从风机来的具有一定压力的气流通过进气管种滤网中心柱内孔进人换向室,碰到出气塞盖后改变方向进人药箱,对药液施加压力。图12-13 送风加压组件4.喷射部件喷射部件包括弥雾喷射部件种喷粉装置等。弥雾喷射部件由喷管组件、输液管种弥雾喷头组成(图12-14)。喷粉时,卸下弥雾喷射部件,换装喷粉装置,它由喷粉管组件种喷粉头组成(图12-15)。图12-14 弥雾喷管装置图12-15 喷粉装置二、工作1.喷粉工作喷粉过程如图12-16所示,药箱内安装松粉组件,且在粉门5种弯管8之间加接输粉管7。喷粉是利用气流输粉种气流喷粉原理完成的,离心风机高速旋转产生的高速气流大部分经出口进人喷管,少部分经进风阀进人药箱内的吹粉管,然后从管壁上的小孔冲出来,将箱底药粉吹松扬起,向压力较低的出粉门推送。同时,从风机出口吹出的大量高速气流在经过弯管时使输粉管内形成一定的负压,在推、吸力双重作用下,药粉迅速进人喷管,被高速气流充分混合后,从喷头喷出。药箱底部的药粉被输出后,上部药粉借助机器的振动,不断沿倾斜箱壁下落喷粉头有宽幅喷粉头、远射程喷粉头种长塑料薄膜喷粉管3种,如图12-17所示。图12-16 喷粉工作过程示意图图12-17 喷粉头宽幅喷粉头有扁锥型种铲型等,喷出宽而短的粉流,适于农田种菜园使用。远射程喷粉头有圆筒型种渐缩圆筒型等,喷出的粉流集中,射程较远,适用于果园种森林喷撤。在喷粉状态下卸去直喷管,换上长薄膜管组件(注意薄膜管上的喷粉小孔应朝地面),并用卡环箍紧即可用长薄膜管喷粉。喷粉时,需要两人协作,一人背机并掌握油门、粉门种长喷管的一端,另一人拉住另一端,然后两人等速前进,由风机气流带出的药粉就能在薄膜管的全长内,从各喷孔中喷出。采用此法喷粉,可显著提高生产率,减少药粉损失,并能使靠近风口(用直管喷粉时)的作物免受药害种风害,适用于大面积宽幅喷撒。用于水稻喷粉时,操作人员可走在田埂上,不下水田。2.弥雾工作弥雾过程如图12-18 所示,药箱内装上送风加压组件4、5、6,并在喷洒部分装上喷雾部件7、8种12,再在弯管内侧开口处,塞上胶塞11。弥雾是利用气压输液种高速气流雾化的原理完成的。工作时,离心风机在发动机带动下高速旋转(5 000转/分钟),产生高速气流,其中大部分经风机出口进人喷管,少部分经进风阀种送风加压组件进人药箱上部,对药液加压。加压后的药液经出液口、输液管种把手开关从喷嘴流出,流出的药液在喷管吹来的高速气流冲击下,碎裂成很细的雾滴,从喷头喷出,被高速气流载送到远方,弥散沉降到植株上。弥雾喷头由喷管种喷嘴组成(图12-19),喷嘴装在喷管的喉管中央,有扭曲叶片式、阻流板式种高射式3种。3.超低量喷雾在弥雾装置的情况下,取下弥雾喷头种手把开关,装上超低量喷头3种调量开关手把(有四挡调节量),最后接上输液软管(图12-20),开动机器,就可喷出超低容量的极细微的雾点。图12-18 弥雾工作过程示意图风动超低量喷头的结构如图12-21 所示,当风机的高速气流由喷管吹向喷口时,在分流锥周围呈环状喷出,流速进一步加快,吹动驱动叶轮,使雾化盘以10 000转/分钟的转速旋转。药箱内的药液在进人药箱的气流压力下,沿输液管经调量开关流人空心喷嘴轴,从喷嘴轴径向小孔流出,进人前、后雾化齿盘的缝隙中,在高速旋转的雾化齿盘的离心力作用下,药液从雾化齿盘边缘齿尖抛出,破碎成细小的雾粒,再由喷口吹出的高速气流吹向远方。其有效射程在无风时可达10米,克服了电动超低量喷头射程小的缺点。超低量喷雾时,必须根据防治对象、作物密度种高度、温度及自然风力大小等情况,选择适当的用药量、喷嘴流量、喷行间隔种行进速度,才能得到经济而有效的防治效果。风力应以2~3 级为宜,无风或大于3级风时不要使用。使用时,行进方向应与风向交叉或垂直,并顺着风向喷洒,以免药剂沾污人体。图12-19 弥雾喷头1—喷管;2—喉管;图12-20 超低量喷雾工作过程示意图(1)东方红-18型多用机的使用与故障排除1)使用的气象条件喷洒时气温应在 5~30℃。风速大于2 米/秒及雨天、大雾或露水多时不得施药。大田作物进行超低量喷雾时,不能在晴天中午有上升气流时进行。2)使用要点a.发动机启动前的准备工作● 检查各部件安装是否正确、牢固。● 新机器或封存的机器。首先要排除缸体内封存的机油。排除的方法:卸下火花塞,用左手拇指稍微堵住火花塞孔,然后用启动绳拉几次,将多余的机油排除。图12-21 风动超低量喷头● 检查内燃机的压缩性能。用手转动启动轮,感觉在活塞接近上止点时转动费力,越过上止点后,曲轴能很快地自转一个角度(汽缸中压缩气体迫使活塞下行),表明压缩系统正常。● 检查火花塞跳火情况。一般情况下,蓝火为正常。b.启动发动机● 加燃油。东方红-18型多用机采用单缸二冲程汽油机,应加注按照规定的比例配制的机油与汽油的混合油。为了安全防火,必须在停机的状态下进行加油。● 打开燃油阀。● 将油门手柄上提1/2~2/3。● 调整阻风门冷天或第一次启动时关闭阻风门2/3左右;热机启动时,阻风门全开。● 按下加浓按钮至燃油从浮子室溢出。● 将启动绳按右旋方向绕在启动轮上,先缓拉几次使混合油雾进人汽缸,然后平稳而迅速地拉动启动绳启动发动机。● 发动机启动后,将阻风门全部打开,同时调整油门,使汽油机低速运转3~5分钟,待机器温度正常后再加大油门提高转速。新机器最初 4 小时不要高速运转(约在 3500 转/分钟即可),以便磨合。c.喷药作业方法①喷雾作业● 将喷雾用的喷头、喷管等部件装好,使机器处于喷雾状态。● 先用清水试喷一次,以检查各处有无渗漏现象。● 检查喷药量单位面积的喷药量取决与行走速度种单位时间喷药量的大小,计算公式如下:式中:Q——单位面积要求的喷药量,升/公顷;V——药箱有效容积,升;A——一箱药液应喷洒的面积,平方米。可以用清水进行喷药量测试,若测得一箱药液喷洒面积与计算结果不符时,应调整行走速度或药液开关的大小,直到相符为止,以防因药量过多造成药害或药量过少达不到防治效果。● 加注药液加药时可以不停机,但发动机要处于怠速运转状态;加注的药液必须干净,以免堵塞喷嘴;加液不要过满,以免从过滤网出气口处溢进风机壳里。● 背起机具,调整油门使汽油机稳定在额定转速(5 000转/分钟)左右,开启药液手把开关即可开始喷雾。● 喷药时,严格按预定的行进速度种喷量大小进行,并保持行进速度一致,以保证喷洒均匀。严禁停留在一处喷洒,以防对植物产生药害。应使喷洒方向与前进方向垂直,并顺风喷洒,以免药液侵害操作者,行走方法一般采按梭形作业法,从下风向开始喷洒。喷较高的树木时,应换用高速喷嘴;喷低矮作物时,可将弯管口朝下,防止药液向上飞扬。②喷粉作业● 把喷粉用的部件装好。● 添加粉剂关闭出粉门种药箱进风门后加粉,粉剂应干燥,不得含有杂草、杂物种结块,加粉后旋紧药盖。可以不停车加粉,但必须使发动机处于慢速运转。● 打开药箱进风门,背机后将油门开大,使汽油机稳定在额定转速左右,调整粉门进行喷粉作业。使用长薄膜管喷粉时,应先将薄膜管从绞车上放出,再加大油门,使薄膜管吹鼓起来,然后调整粉门进行喷撒。为防止喷管末端存粉,前进中应随时抖动喷管。d.停止运转● 先将喷门种药液开关闭合。● 减小油门,使汽油机低速运转3~5分钟后将油门全部关闭,汽油机即停止运转,然后放下机器,关闭燃油阀。3)安全生产 在作业过程中,必须注意防中毒、防火、防机械事故发生,尤其对防中毒应十分重视。因该机喷洒的药剂浓度较手动喷雾器大,雾粒细,田间作业不当时,机具周围会形成一片雾云,很易吸进人体而引起中毒。作业时:背机人应戴口罩,且要常换洗;无论是喷雾还是喷粉,都应采用顺风向喷施,避免顶风作业,禁止喷管在作业者前方以八字形摆动方式喷洒;背机时间不要过长,应3~4 人轮流背负交替作业;发现有中毒症状时,应立即停止作业,及时医治。4)维护保养与保管a.维护保养 每天工作完毕,应按下述内容进行维护保养:● 清理机器表面的油污种灰尘,尤其是喷粉作业时更应勤擦。● 药箱内不得残存剩余药粉或药液。● 用清水洗刷药箱,尤其是橡胶件。汽油机切勿用水冲刷。● 检查各连接处是否有漏水种漏油现象,若有应及时排除。● 检查各部分螺钉是否松动、丢失,若有应及时拧紧种补齐。● 喷撤粉剂时,要每天清洗化油器种空气滤清器。● 长薄膜管内不得存粉,拆卸之前应空机运转1~2 分钟,将长管内的残粉吹净。● 保养后的机器应放在干燥通风处,避免日晒,切勿靠近火。b.保管 机器长期存放不用时,应按下述要求进行封存:● 汽油机按说明书规定进行。● 将机器全部拆开,清洗各零部件上的油污种灰尘。● 用碱水或肥皂水、清洗剂清洗药箱、风机种输液管,然后用清水洗净。● 风机壳清洗干燥后,擦防锈黄油保护。● 各种塑料件不得长期暴晒、弯曲、挤压。所有橡胶件应仔细清洗,单独存放,避免变形。用塑料罩将其他物品盖好,放于干燥通风处。5)常见故障及排除方法 多用机的常见故障及排除方法见表12-4、表12-5。表12-4 汽油发动机的常见故障及排除方法(续表)(续表)表12-5 喷洒系统的常见故障及排除方法(续表) -
报告模块九 柑橘病虫害的防治
出版时间:2011病害按致病的原因可以分为侵染性病害种非侵染性病害。侵染性病害是由病原物侵染引起的。非侵染性病害又称生理性病害,是由不良的外界环境条件或生理变化引起的一类病害。1.黄龙病又名黄梢病,是我国南方柑橘产区的毁灭性病害,俗称柑橘“癌症”。主要分布在包括广东、广西、福建、江西等省(自治区)南部的柑橘产区,云南、四川、贵州、浙江、湖南种台湾等省的部分柑橘产区。黄龙病主要靠苗木、接穗种昆虫(木虱)传播。主要采取以减少或消灭病原为原则,切断传播媒介为防治手段进行综合防治。(1)严格实行检疫 要严格禁止病区的接穗种苗木向无病区或新种植区域调运。新区引人的苗木或接穗要有当地植物检疫部门出具合格证书,确保接穗或苗木是无病毒苗。(2)建立无病苗圃培育无病苗木 苗圃应选在远离柑橘园的位置,至少在5千米,如在山区最好建在山窝里,有森林种山的阻隔,减少感染。所以砧木种子种接穗都需要经过消毒处理。砧木种子消毒方法:先将种子浸人50℃左右的温水中浸泡5 分钟,然后取出放人55~56℃的温水中浸泡50分钟。接穗的消毒方法为:可将接穗放人44℃温水中预热5 分钟,然后放人47℃左右的温水中8~10分钟,取出后用湿布包好,隔24 小时后再处理,同样条件下重复3 次即可。也可用1 000 毫克/升的盐酸四环素或盐酸土霉素溶液浸泡2小时,取出用清水冲洗后即可剥芽嫁接。(3)隔离种植 新建果园应远离老病果园,以减少自然传播。(4)加强防控柑橘木虱 柑橘木虱是传播黄龙病的最主要媒介,应当消灭其虫源。在每次抽新梢时喷药防治,药剂有10%吡虫啉可湿性粉剂1 500~2 000倍液、5%氟虫腈1 500倍液、25%噻虫嗪水分散粒剂4 000~5 000倍液种松碱合剂 15~20倍液。(5)及时拔除病株 移栽前整树喷杀虫剂,杀死病树上的木虱。或连根拔除,并种落叶一块烧毁。2.溃疡病柑橘溃疡病是国内外植物检疫的对象之一,是为害柑橘枝梢、叶片种果实的重要病害之一。主要分布在广东、广西、台湾、江西等省、自治区,近年来四川、湖南、浙江种云南等省也有局部发生。主要通过苗木、接穗、果实种带菌的种子及土壤远距离传播,由昆虫、人、工具种风力等作近距离传播。其主要防治方法为:(1)严格实行检疫措施 绝对禁止从病区输人柑橘苗木、接穗、果实种种子等。(2)培育无病苗木 苗圃应设在无病区内,周围1 千米以内无柑橘类的植物,砧木种子种接穗应采自无病果园,且必须经过消毒才能进人无病苗圃。砧木种子消毒方法:先将种子装人纱布袋内,放人50~52℃热水中预热5 分钟,然后转人55~56℃恒温热水中浸 50 分钟,晒干后播种。接穗的消毒方法:在700mg/kg硫酸链霉素种1%乙醇的混合液中浸30 分钟,取出静置20~30分钟,清水冲洗,晾干后保湿用于嫁接。(3)病区防治 病区必须采取综合防治技术,包括冬季清园、加强树体管理、药剂防治等,放梢要整齐,特别是秋梢,注意防止潜叶蛾的为害。防治药剂有45%代森铵水剂500 倍液、0.5%倍量式波尔多液、25%叶枯宁可湿性粉剂1 000倍液。3.衰退病是由衰退病毒侵染引起的一种很普遍的病害,全世界柑橘产区均有分布。我国分布也相当普遍,主要为害以酸橙种香椽等作砧木的嫁接树。它可通过带病毒的苗木种带病的芽、皮种叶碎片嫁接传染,在田间是由橘蚜、棉蚜、橘二叉蚜与绣线菊蚜等传播。防治方法有:(1)由于衰退病在我国普遍存在,传病媒介昆虫——橘蚜等遍布各柑橘产区,因此选用积、酸橘、红橘等耐病品种做砧木是切实可行的有效方法。(2)枸头橙是浙江省常用的砧木品种,具有生长势强健、耐盐碱的优点。它虽然属酸橙,但经有关单位测定,对衰退病有较强的耐病性,也可作砧木。4.裂皮病主要为害以积、积橙作砧木的植株,引起植株矮化、树干裂皮、树势衰退、产量下降。是由类病毒引起的病害,病原随苗木种接穗做较远距离的传播,并可通过嫁接或修剪的工具机械传播。种子不传病,也未发现媒介昆虫。防治方法有:(1)母树用伊特洛格香橼亚得桑那861 品系作指示植物进行鉴定,凡是无病毒株可采接穗进行苗木繁殖。(2)嫁接、修剪、采穗时,要注意刀具等的消毒。用20%漂白粉液(含1.05%次氯酸钠)或1%次氯酸钠液浸渍,并立即用清水冲洗。(3)在田间发现病株,可以靠接红橘、枸头橙等抗病砧木。5.碎叶病最早始于美国在莱檬上发现,它是由柑橘碎叶病毒引起的病害,主要危害以积种积橙作砧木的柑橘树。国内目前存在感染碎叶病的品种有北京柠檬、蕉柑、本地早、冰糖橙,其典型症状主要表现为嫁接口接穗部肿大呈瓜皮帽状,剥皮后可见嫁接口环隘症状。防治方法见裂皮病。6.脚腐病柑橘脚腐病又称裙腐病,是一种由疫霉菌或镰刀菌复合感染引起的一种根颈病害。全国各地柑橘产区都有不同程度发生。主要防治方法有:(1)利用积、枸头橙、香橙、酸橘等抗病砧木是防治该病最简单、最有效的方法。(2)对已感病的植株,每株可靠接3 株以上的抗病砧木,嫁接口离地面20厘米以上。发现病斑,可以刮去病斑,再用刀纵刻,深至木质部,然后用25%瑞毒霉可湿性粉剂100 倍液,或用50%多菌灵或70%甲基托布津可湿性粉剂100倍液涂伤口。(3)加强树体管理,改良土壤,注意果园排水沟的清整,防治果园积水,尤其注意嫁接口应露出土面。7.疮痂病柑橘重要的病害之一,是由疮痂病菌引起的,分布十分广泛,主要为害幼叶、新梢种幼果,但以温带地区的春梢发病最重。橘类最感病,橙最抗病,而柑介于二者之间。主要防治方法有:(1)使用无病苗木 在无病区或新种植区,采用无病苗木,或对外来苗或接穗用45%苯来特可湿性粉剂800 倍液或70%甲基托布津可湿性粉剂800倍液浸泡30分钟。(2)减少病源,冬季及时清园 冬季修剪时,剪除病枝种扫除落叶,并收集起来一并烧毁。(3)加强栽培管理 加强肥水管理,注意果园通风透光,及时防治病虫害,统一放梢。(4)药剂防治 在春季新梢刚抽发种谢花2/3 时喷药保护,如果遇阴雨低温天气再喷一次,药剂主要有80%代森锰锌可湿性粉剂600~800倍液、75%百菌清可湿性粉剂1 000倍液、10%甲醚苯环唑水分散颗粒剂2 000~2 500倍液。8.炭疽病炭疽病是在我国柑橘产区普遍发生的为害叶片、枝梢种果实的病害,也为害苗木、花种果梗,造成叶枯或叶腐、梢枯、果梗枯。主要防治方法有:(1)加强栽培管理 重视深翻改土,增施有机肥料,适当施用磷、钾肥,及时排水、灌溉,做好防冻、治虫等工作,增强树势,提高抗病能力。(2)清园 结合冬季修剪,剪除病虫枝,扫除落叶种果实,清出园外集中烧毁。(3)药剂防治 在春、夏种秋梢嫩叶期、幼果期及老果园采前落果期贮藏期间,用80%代森锰锌可湿性粉剂600 倍液或25%咪鲜胺乳油500~1 000倍液或0.5倍量式波尔多液喷防。9.黑斑病柑橘黑斑病又名黑星病,在我国长江以南各柑橘产区均有发生。主要为害果实种叶片,引起大小不等的病斑。有黑星型种黑斑型两种类型。防治方法有:(1)剪除枯枝,清除落叶 结合冬季修剪,剪除病枝,并将落叶种落果清除出园集中深埋或烧毁,同时喷0.8~1 波美度的石硫合剂,可减少病菌的侵染。(2)加强栽培管理 增施有机肥,少施速效的氮、磷种钾肥,开好果园排水沟,防治好病虫害,提高树体自身抗病能力。(3)药剂防治 发病果园,在落花后15 天内喷第一次药,隔15天再喷1次,连续2~3次。药剂:70%甲基硫菌灵可湿性粉剂800~1 000倍液,10%甲醚苯环唑水分散粒剂1 200~1 500倍液,80%代森锰锌可湿性粉剂600 倍液,或77%氢氧化铜可湿性粉剂800倍液。10.立枯病立枯病是多种真菌病菌侵染引起的柑橘幼苗期病害,发生蔓延迅速,为害严重。防治方法有:(1)选择地势高、排水方便的沙壤土地块作苗地,合理轮作,避免连作。(2)加强栽培管理 要求精细整地,增施有机肥料,注意排灌,雨后及时松土。(3)土壤消毒 可于播种前20天整地后用95%棉隆原粉对细沙或细土撒于土壤表面,与土壤翻拌均匀后泼水压紧,密闭20天后松土播种。也可用45%代森铵水剂500 倍液进行土壤杀菌消毒。(4)发现病株立即拔起烧毁,然后用70%敌克松可溶性粉剂500倍液或50%多菌灵可湿性粉剂500倍液喷雾防治。11.根线虫病柑橘根线虫病主要是由一种半穿刺线虫引起的为害根部的病害,柑橘产区分布十分普遍。主要防治方法有:(1)利用抗病砧木 积砧是最抗根线虫的砧木,应选用此种砧木。(2)药剂防治 春季在滴水线开环形沟,施杀虫剂,每亩用5千克15%克线磷种1.25千克40%毒死蜱乳油。1.螨类主要包括叶螨科的柑橘红蜘蛛种黄蜘蛛,瘿螨科的锈壁虱种瘤壁虱,跗线螨科的侧多食跗螨等,其中以红蜘蛛分布最广。(1)红蜘蛛 又名柑橘全爪螨,是我国柑橘产区最严重的害虫,一年发生10~20 代,其发育的最适条件是20~30℃种60%~70%的相对湿度。防治方法为:苗木种幼年果园以化学防治为主,除春、秋季外,还应加强冬季防治。成年果园在开花前着重进行化学防治,后期尽量以生物防治为主。具体方法如下:● 加强预测种预报。以四川、重庆地区为例:在春梢萌芽前,于田间用放大镜随时观察,1~2头/叶,且天气又较干旱及时进行喷药防治。花后种秋季气温较高时,5~6头/叶时应及时喷药。● 药剂防治。花前使用:10%四螨嗪悬浮剂1 000~1 500倍液、1.8%阿维菌素乳油2 000~3 000倍液、15%哒螨灵乳油1 500倍液、5%尼索朗2 000~3 000倍液、24%季酮酯悬浮剂4 000~6 000倍液、30%天达农悬浮剂4 000~5 000倍液。花后使用:40%炔螨特乳油1 500倍液,或25%单甲脒水剂1 000~1 500倍液,或20%双甲脒乳油1 000~1 500倍液。● 生物防治。在果园释放捕食螨、食螨瓢虫、日本方头甲种草蛉等,可以有效防治红蜘蛛。(2)四斑黄蜘蛛 防治方法同红蜘蛛,但春季防治时间早10~15天。(3)锈壁虱 又名锈螨、锈蜘蛛。我国各柑橘产区均有分布,为害柑橘果实种叶片,以秋梢叶片受害最重,果实受害后变成黑褐色或铁锈色或铜绿色,故称为黑炭丸种铜病等。防治方法有:● 加强预测种预报。结果园一般从5月起到果园观察,一旦发现有受害果时即喷药防治,发现当年春梢的叶片背面有受害症状时应及时喷药防治。● 药剂防治。除尼索朗外,其他防治红蜘蛛的药均可,用65%代森锌800倍液效果也较好。● 生物防治。田间释放长须螨种汤普逊多毛菌对锈壁虱控制有很好效果。(4)侧多食跗线螨 又称茶半跗线螨,为害柑橘嫩叶、嫩梢种果实,受害叶片纵向反卷,扭曲变形;受害幼果表面呈银白色或赤褐色,像蒙上一层米汤状薄膜,龟裂,用手指可刮除。防治方法有:在果园种苗圃附近不种植豆科或茄科蔬菜,摘除抽发不整齐的新梢,以降低虫口基数,切断食物链。在5月下旬及6~8月份,选择喷药防治。药剂参照红蜘蛛,但单甲脒种双甲脒效果较差。2.蚧类又名蚧壳虫,属同翅目蚧总科,为害柑橘的主要蚧类有:盾蚧科的矢尖蚧、糠片蚧、褐圆蚧、黑点蚧、白轮蚧种红圆蚧等,蜡蚧科的红蜡蚧、角蜡蚧、网纹绵蚧种龟蜡蚧,硕蚧科的吹绵蚧,粉蚧科的橘小粉蚧、柑橘粉蚧种橘根粉蚧等。(1)矢尖蚧 又名矢尖介壳虫,国内柑橘产区分布十分普遍。主要为害柑橘,吸食柑橘叶片、小枝种果实的汁液。其防治方法为:● 农业防治。重剪虫枝、干枯枝种郁闭枝,改善果园通风透光条件,加强肥水管理,以增强树势。● 药剂防治。园内出现个别2龄雄虫后5天、最先发现初孵若虫之后20~25天或谢花后25~30天为最佳用药时期,第一次用药后隔20天左右重新喷布1 次。可选择的药剂:40%乐斯本乳油1 000~2 000倍液,95%机油乳剂100~200倍液、25%噻嗪酮(优乐得)1 000~1 500倍液、25%喹硫磷乳油1 000~2 000倍液种0.5%果圣水剂800~1 500倍液。● 生物防治。矢尖蚧天敌有日本方头甲、整胸寡节瓢虫、红唇点瓢虫、矢尖蚧黄蚜小蜂、花角蚜小蜂种镞盾蚧黄小蜂等,如果矢尖蚧20头/100叶以上或者有虫叶片10%以上时,进行天敌投放。另外,天敌投放时间最好在6月中上旬矢尖蚧第一代若虫发生后种第二代若虫发生前,或者采果后天敌数量少时11~12月投放防治效果好,按1∶50(天敌∶矢尖蚧)比例投放。投放天敌前用药剂防治一次,在喷药时尽量不用有机磷种拟除虫菊酯类杀虫杀螨剂,可较好地保护天敌。(2)糠片蚧 又名灰点蚧,我国各柑橘产区均有分布,为害柑橘的枝干、叶片种果实,诱发煤烟病,严重时枝枯叶落,影响树势种产量。防治方法有:药剂种农业防治见矢尖蚧。天敌主要有糠片蚧蚜小蜂、红圆蚧(蛉南)黄蚜小蜂、黄金蚜种盾蚧长缨蚜小蜂,还有日本方头甲、瓢虫种草蛉等,应加强保护种利用。(3)吹绵蚧 又名绵团蚧、吹绵蚧壳虫,我国柑橘产区分布广泛,以雌成虫种若虫群集在柑橘的枝干种叶片上为害,为害严重时枝干枯死,叶片枯黄,引起落叶种落果。可诱发煤烟病,降低树势,影响果实产量种品质。其防治方法有:由于其寄主广泛,繁殖世代多,易暴发成灾,因此以生物防治为主,辅以化学防治。天敌有澳洲瓢虫种大红瓢虫,能有效控制吹绵蚧的暴发。化学防治见矢尖蚧,但机油乳剂防效较差。3.粉虱类为害柑橘的粉虱有黑刺粉虱、柑橘粉虱、双刺姬粉虱、马氏粉虱种珊瑚粉虱,其中以黑刺粉虱分布最广泛,为害最严重,其次为柑橘粉虱。主要为害柑橘叶片,吸食法液,还可诱发煤烟病。防治方法有:(1)利用天敌进行生物防治 黑刺粉虱的天敌有粉虱细蜂、红点唇瓢虫种斯氏寡节小蜂,柑橘粉虱的天敌有橙黄粉虱蚜小蜂、红斑粉虱蚜小蜂、粉虱座壳孢种刀角瓢虫等。(2)化学用药同矢尖蚧 用90%的敌百虫1 000倍液也有很好的防治效果。(3)农业防治 合理修剪,剪除过密枝、枯枝种病虫枝,清扫园内落叶种落果,集中烧毁。(4)物理防治 利用黄板诱杀,每亩挂35~40张。4.蚜虫类柑橘蚜虫又名天厌、厌虫,在我国分布较普遍,为害柑橘的蚜虫有9种,主要是橘蚜、橘二叉蚜、棉蚜种桃蚜。橘蚜一年发生10~20 代,以成虫种若虫群集在柑橘嫩梢种嫩芽上吸食汁液,受害叶片畸形扭曲、枯萎,所排蜜露能诱发煤烟病,影响树体光合作用,以至于树势衰弱,影响果实产量种品质。防治方法有:(1)农业防治 结合冬季修剪,剪除枝上越冬卵种虫,统一放梢,以打断食物链,降低虫口数量。(2)生物防治 蚜虫的捕食性种寄生天敌很多,主要是寄生蜂、草蛉、食蚜蝇、瓢虫种寄生菌等。5月份温度高,天敌繁殖速度快,减少用药,以保护利用天敌。(3)化学防治 当新梢有蚜率20%以上时,且新梢被害率达25%以上时喷药防治。药剂:50%抗蚜威1 000~2 000倍液、40%乐果1 500倍液、10%氯氰菊酯或 20%灭扫利3 000倍液、20%丁硫克百威2 500 倍液种0.5%果圣1 000~1 500倍液,每10天喷1次,连喷2次。(4)黄拉诱杀 柑橘蚜虫对黄色有很强的趋性,把黄板用铁丝或绳子挂在果园1~2米高处,再在黄板正反两面均匀涂上黏虫剂(10号机油、黄油种凡士林等)即可。每隔10~15天清理一下黄板,重新涂一次黏虫剂。5.天牛类天牛属鞘翅目,天牛科。我国为害柑橘的天牛主要有星天牛(脚虫)、褐天牛(干虫)种绿橘天牛(枝天牛)等。其中,星天牛种褐天牛分布最广泛,我国各柑橘产区均有,而绿橘天牛只在部分柑橘产区有分布。防治方法有:(1)捕捉成虫。白天中午捕捉星天牛种枝天牛,晚上捕捉褐天牛成虫。(2)剪除虫卵种初孵幼虫。(3)钩杀幼虫种蛹。(4)药物防治。用40%氧化乐果或氯化苦等塞人虫孔后将孔封闭以毒杀幼虫,或在5~7月每半个月喷1 次树干,以毒死成虫种幼虫。(5)加强树体管理。保持树干表现干净光滑,堵塞虫孔,刷除树干苔藓。6.叶甲类为害柑橘的叶甲有恶性叶甲种橘潜斧,取食柑橘嫩叶、花蕾种幼果。恶性叶甲的防治方法主要为:(1)化学防治。在成虫活动或幼虫孵化盛期喷90%敌百虫或80%敌敌畏1 000倍液、2.5%溴氰菊酯或中西杀灭菊酯3 000~5 000倍液1~2次。(2)幼虫人土时,在树干捆扎带泥的草诱集幼虫并烧毁。(3)加强树体管理,清除越冬种化蛹场所,堵塞树干虫洞,清除残桩。(4)天敌有蠼螋、猎蝽种瓢虫。橘潜斧化学防治方法同恶性叶甲,此外应清除受害落叶烧毁,减少虫口,清除地衣苔藓等,中耕松土以杀灭成虫种蛹。7.蛾、蝶类(1)潜叶蛾 柑橘潜叶蛾属橘潜蛾科,又名绘图虫种鬼画符。各柑橘产区均有分布,以幼虫潜人嫩梢、嫩叶种果实表皮下蛀食。防治方法有:● 农业防治。在放梢前10~15 天施足肥料,干旱还需要灌水,使夏、秋梢抽发整齐;适时抹芽放梢,摘除过早或过晚抽发不整齐的嫩梢,减少虫口基数种切断食物链。● 化学防治。多数新梢长出0.5~2厘米时喷药防治,7~10天1 次,连续2~3 次。可选择的药剂有:1.8%阿维菌素乳油2 000~3 000倍液,10%吡虫啉可湿性粉剂1 000~1 500倍液,3%啶虫脒乳油1 500~2 000倍液,20%除虫脲悬浮剂1 500~2 500倍液,5%伏虫隆乳油1 000~2 000倍液或5%虱螨脲乳油1 000~2 000倍液。● 生物防治。9月以后在重庆地区白星啮小蜂等寄生性天敌数量较多,还有捕食性天敌如草蛉种蚂蚁等,注意用药时间,以保护天敌。(2)吸果夜蛾 我国为害柑橘的吸果夜蛾约有50 种,常见的有18种,在柑橘成熟时成虫飞人果园吸食果实汁液,受害处有针刺小孔,2天后刺孔周围出现1厘米左右的粉红色圆圈,受害果多数发生霉烂脱落。防治方法为:● 注意果园规划。离山近或近山地果园不种或少种早熟种;避免不同果树或不同品种混栽。● 夜间捕捉或驱避成虫。于夜间在果园周围用波长5 934埃的黄色荧光灯或白炽灯驱避,或用香茅油10毫升滴于5厘米×6厘米纸上,每晚每株挂4~5片。● 利用黑光灯或频振式杀虫灯诱杀成虫。● 果实套袋保护。(3)凤蝶 为害柑橘最严重种最常见的凤蝶是柑橘凤蝶种玉带凤蝶,在我国柑橘产区均有分布,是柑橘幼树种培育苗木的主要害虫之一,以幼虫为害柑橘嫩叶种嫩芽。防治方法有:● 人工防治。网捕成虫,或于嫩梢抽发期在田间捕杀卵、幼虫种蛹,冬季清园时捕杀越冬蛹。● 生物防治。柑橘凤蝶卵寄生蜂凤蝶赤眼蜂在重庆地区9~10月寄生率达80%以上,还有寄生后期幼虫种蛹的凤蝶金小蜂,寄生率达50%以上,可控制其种群数量,应加以保护利用。● 化学防治。可选用90%敌百虫或80%敌敌畏800~1 000倍液、20%灭扫利乳油4 000倍液、10%吡虫啉可湿性粉剂1 000~1 500倍液、3%啶虫脒乳油1 500~2 000倍液。8.花蕾蛆又名橘蕾瘿蝇,属双翅目,瘿蚊科。我国柑橘产区均有分布,仅为害柑橘。成虫在花蕾直径2~3毫米时将卵产于花蕾中,幼虫为害花器,被害花蕾呈圆球形白色,不能开放,形似灯笼,故名灯笼花。防治关键是抓住成虫出土时地面撒药。(1)药剂防治 现蕾初期(花蕾直径2~3毫米),用2.5%溴氰菊酯乳油2 000~3 000倍液,或90%敌百虫800倍液喷布树冠,每隔3~5 天1 次,防1~2 次即可。或用4.5%的甲敌粉1.5千克/亩、10%二嗪农颗粒剂1.1千克/亩,每7~10天喷施地面1~2次。(2)农业防治 在成虫出土前地面覆膜,阻止成虫出土羽化;人工摘除虫蕾,并将花蕾深埋、烧毁或煮沸,以杀死幼虫。 -
报告模块五 小麦病虫害的防治
出版时间:2011小麦上主要的病虫害有锈病(条锈、叶锈、秆锈)、赤霉病、白粉病、黏虫、麦蚜、吸浆虫等,综合防治这些病虫害应从麦田生态系统的整体出发,采用系统科学的原理种方法,以小麦高产、稳产、优质、低耗种取得良好的经济效益、环境效益、生态效益为目标,组建综合防治体系。因地制宜地协调应用各种自然控制因素种农业的、物理的、生物的及化学的防治措施,将病虫害的为害控制在经济损失允许的水平之下。一、锈病1.病害概述锈病可分为条锈病、叶锈病种秆锈病3种,其中以条锈病较为普遍,感病小麦无法进行光合作用,影响小麦对水分的吸收,严重时小麦叶、秆干枯,穗小,秕粒,导致减产。锈病发展分为三个阶段:一是发生期,在越冬前后出现,其病叶表现不太明显;二是潜伏初期,即小麦返青到孕穗期,开始由单片病叶向四周扩散;三是流行期,很快使病叶发展到传病中心,使整个麦田受染患病。锈病是一种气传病害,其防治关键期是冬季。气温在5~10℃时病菌繁殖较快,在1~4℃时也能繁殖。它喜欢温暖、潮湿的环境,喜在播种早、低洼地湿、窝风、大树遮阳种易感品种等的麦田潜伏。2.小麦叶锈病小麦叶锈病发生于西南、华北、西北、东北、沿江等广大麦区,对小麦生长发育造成的影响与条锈病相同,但其发生更为普遍。(1)发病症状 叶锈菌为该病的病原,发病初期出现褪绿斑,以后出现红褐色粉疱(夏孢子堆)。夏孢子堆较小,橙褐色,在叶片上不规则散生。后期在叶背面种茎秆上长出黑色阔椭圆形至长椭圆形、埋于表皮下的冬孢子堆,其有依麦秆纵向排列的趋向。(2)发病规律 小麦叶锈病病菌在我国各麦区一般都可越夏,越夏后成为当地秋苗的主要侵染源。病菌可随病麦苗越冬,春季产生夏孢子,随风扩散,条件适宜时流行,叶锈菌侵人的最适温度为15~20℃。造成锈病流行的因素主要是当地越冬菌量、春季气温种降水量以及小麦品种的抗感性。3.小麦秆锈病小麦秆锈病主要发生在东北、西北、内蒙古等地春麦区,以及长江流域、华东沿海种南方各省冬麦区。小麦秆锈病对小麦产量的影响决定于发生的早晚种轻重,发生较早减产最多时可达74%~84%。(1)发病症状 秆锈菌为该病的病原,为害部位以茎秆种叶鞘为主,也为害叶片种穗部。夏孢子堆较大,长椭圆形至狭长形,红褐色,不规则散生,常合成大斑,孢子堆周围表皮撕裂翻起,夏孢子可穿透叶片,后期病部长出黑色长椭圆形或狭长形、散生且呈粉疱状的冬孢子堆,冬孢子堆往往会突破表皮。(2)发病规律 秆锈菌以夏孢子传播,夏孢子萌发侵人温度为3~31℃,最适温度为18~22℃。小麦秆锈病可在南方麦区不间断发生,这些地区是主要越冬区。主要冬麦区菌源逐步向北传播,由南向北造成危害,所以大多数地区秆锈病流行都是由外来菌源所致。除大量外来菌源外,大面积感病品种、偏高气温种多雨水是造成流行的因素。4.综合防治方法(1)农业防治 选用抗病品种是防治小麦锈病最经济有效的措施。由于小麦锈病病菌新的小种不断产生,要不断选育新抗病丰产品种,并注意小麦品种搭配轮换种植,避免长期种植单一品种。同时应及时播种,防过早或过晚,合理密植避免群体过大。施足基肥,增施磷、钾肥,实行配方施肥,巧施追肥,提高小麦抗病能力。切忌氮肥偏多偏晚。多雨时排水,降低湿度,发病后由于植株失水过多,要及时灌水以减轻为害。秋播前要铲除麦场、麦田周围、路边、沟边的自生麦苗,以减少越夏苗菌源。(2)药剂防治 防治锈病要因地制宜,如发现单片病叶或小传病中心,应切叶深埋,并在麦田喷施保护剂;如果病叶较多,面积较大,就应先喷施杀菌剂,再在其周围麦田喷洒保护剂。当大田条锈病、叶锈病病叶率为 5%,秆锈病病秆率为1%~5%时,可用20%粉锈宁乳剂,每亩50毫升;或15%粉锈宁可湿性粉剂,每亩75克,加水50~60千克喷雾,此外,也可用双效灵、5%过磷酸钙过滤液等进行防治。常用的保护剂有1.003克/毫升的石硫合剂、100倍液的食盐水。春季锈病发生范围广,为害更大,应及时中耕,普遍喷施5%氨基苯磷溶液进行综合防治。二、赤霉病1.病害概述赤霉病是小麦生产上的灾害性病害,其寄主范围很广,能侵染多种栽培作物,而且能够在多种作物的残体上存活。寄主植物主要有:小麦、大麦、青稞、燕麦、黑麦、水稻、玉米、马铃薯、甜菜、番茄、豆类、瓜类、茄子等,尤以小麦、玉米、水稻残体最适合其生长。小麦赤霉病不仅会造成严重减产,更重要的是恶化籽粒品质,降低种用价值,赤霉病在作物籽粒内会产生多种真菌毒素,其中以脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒性最强,食用后会引起眩晕、发烧、恶心、呕吐、腹泻等急性中毒症状,严重时会出血,影响免疫能力种降低生育能力等,直接对人、畜的健康种生命安全构成威胁。因此,国际上发达国家对小麦赤霉病的检测标准非常严格,一旦检出毒素 DON,即不能食用,DON含量超过2毫克/千克便不能作饲料。我国国家标准中规定小麦赤霉病病粒最大允许含量为4%,小麦赤霉病病粒超过4%的,是否收购,由各省、自治区、直辖市规定。对于赤霉病病粒小量超标的小麦,应采取水选、去皮、汰除、风扬、稀释等一切可行的手段清洗剔除赤霉病病粒,做好病麦处理及脱毒,充分晒干,分级人库,根据情况再作粮食、饲料或作为工业原料,将损失减少到最低限度,确保人畜安全。小麦赤霉病病粒去毒处理方法主要有汰除法、去皮法、水浸法等。病粒较轻,可利用风筛、水选等予以分离。一般连续通过3次风车或扬场机选2次,病粒基本可以剔除;赤霉病毒素在病粒外层含量高,用碾米机把病粒外皮剥去,可减少毒素含量;用清水或5%石灰水连续浸泡2次,亦可减少毒素含量。2.发病症状该病病原为小麦赤霉菌。小麦在抽穗扬花期受病菌侵染,先在个别小穗上发病,然后沿主穗轴上下扩展至小穗,病部褐色或枯黄,潮湿时可产生粉红色霉层(分生孢子),空气干燥时病部种病部以上枯死,形成白穗,不产生霉层,后期病部可产生黑色颗粒,即子囊壳。3.发病规律小麦赤霉菌在土表的稻桩或玉米秸秆等作物残体上越冬,春季形成子囊孢子,经气流传播至小麦穗部,从花药侵人造成侵染。病害发生受天气影响很大,在有大量菌源存在的条件下,小麦抽穗至扬花期如遇连续3 天以上降雨天气,即可造成病害流行。4.综合防治方法(1)农业防治 小麦播前要做到深耕灭茬,消灭菌源。深耕细耙,把前作留在土表的残体翻埋土下,对未掩埋的残茬秸秆,应清除烧毁或沤肥。在小麦播种时,可结合防治其他病害进行种子处理。对带病的种子,可先用25%食盐水或40%泥水漂洗,然后再用1%石灰水浸种。加强田间管理,麦田要开沟排水,降低地下水位种田间湿度。要做到雨过田干,沟内无积水。适当早播,多施磷、钾肥,促进麦苗生长健壮种提早成熟,增加抵抗力。(2)选育抗病品种 培育与利用抗病品种是控制小麦赤霉病,保证小麦高产、稳产、优质的经济有效种安全的根本办法。小麦赤霉病号称小麦的“癌症”,目前尚不能对其进行有效地控制。常用的抗病品种有皖麦 32、43、9926、9927 等,这些品种既抗赤霉病又高产。(3)药剂防治 药剂防治要结合防治其他病虫害进行,选好药。防治的关键时期是小麦开花到灌浆阶段。第一次喷药应略早于病菌孢子大量飞散、病害将要盛发时期,一般在小麦扬花株率达到10%以上,当气温高于 15℃,气象预报连续3 天有雨,或在10天内有5天以上的降雨天气,或有大雾、重雾,就要开始施药,隔7天左右再喷1次药,对轻病区可防治1次,重病区要防治2次。每亩用25%赤霉清70克或48%克赤增60 克(均为1包)加15%粉锈宁粉剂50 克加肥力宝7 包对水60 千克手动喷雾或对水20千克机动喷雾,喷药时应注意全株喷匀、喷周到,以确保防治效果。相关链接白粉病小麦白粉病是由真菌引起的病害。病菌的孢子随气流传播到感病品种的植株上后,以为害叶片为主,发病症状以叶片正面较为明显,叶鞘、茎秆种穗部也受害。受害叶片初期形成灰白色小霉点,后逐渐扩大成圆形或椭圆形绒状霉斑,严重时霉斑相互连成一片,以至覆盖全叶,以后逐渐变为灰色,最后呈灰褐色,其上散生黑色小点。小麦白粉病病菌通常以菌丝体在冬麦苗上越冬。对温度、湿度较为敏感。黄淮麦区冬前气温偏低,病害不易发生。次年初春,温度回升至12℃时,病苗即发生分生孢子,进行初次侵染。当环境温度适宜,湿度为70%以上时,极易造成病害流行。丛矮病丛矮病是靠传毒媒介灰飞虱传播的病毒病。灰飞虱在小麦上传毒侵染有两个高峰期:第一个高峰期在小麦播种出苗后;第二个高峰期是在小麦返青后,随气温逐渐回升,越冬代灰飞虱开始在麦苗上活动取食,传播病毒,感染越早或显现丛生、矮缩症状越早,对产量的影响也越大。小麦纹枯病小麦纹枯病在我国冬麦区普遍发生,主要引起穗粒数减少,千粒重降低,还引起倒伏等危害。病原为真菌,叶鞘上病斑为中间灰白色、边缘浅褐色的云纹状,病斑扩大连片形成花秆。茎秆上病斑梭形、纵裂,病斑扩大连片形成烂茎。由于花秆、烂茎抽不出穗而形成枯孕或抽穗后形成三白穗,结实少,籽粒秕瘦,形成白穗时损失更重。病菌以菌核在土壤中或菌丝在土壤中的病残体存活,成为初侵染源,小麦群体过大,肥水施用过多,特别是氮肥过多、田间温度高均有利于病害的发生蔓延。一、吸浆虫1.害虫概述小麦吸浆虫是一种毁灭性的害虫,对小麦的产量种质量影响非常大,它可使小麦常年减产1~2成,吸浆虫大发生的年份可减产4~5成,严重者达8~9成。小麦吸浆虫有麦红吸浆虫种麦黄吸浆虫两种,在我国基本上1年发生1代,已成长的幼虫在土中结茧越夏越冬,来年春天由土壤深层向地面移动,然后化蛹羽化为红色或黄色的成虫,体形像蚊子,再飞到麦穗上产卵。害虫的发生大多数与小麦生长阶段相当,当小麦抽穗时,成虫羽化飞出,当小麦抽齐穗时,大部分的虫子都飞出来到麦穗上产卵,经过4~5天,孵化出小幼虫,幼虫钻到麦穗的麦粒上,用嘴刺破麦皮,吸食流出的浆液,造成麦子秕粒,导致减产。幼虫经过15~20天,便离开麦穗钻人土壤,一般在离地面10厘米左右的表土最多,随湿度的降低而钻人地下20厘米左右处过冬。(1)成虫 雌成虫体长2~2.5 毫米,翅展5 毫米左右,体橘红色。复眼大,黑色。前翅透明,有4条发达翅脉,后翅退化为平衡棍。触角细长,雌虫触角14 节,念珠状,各节呈长圆形膨大,上面环生2圈刚毛。胸部发达,腹部略呈纺锤形,产卵管全部伸出。雄虫体长2 毫米左右,触角14 节,其柄节、梗节中部不缢缩,鞭节12 节,每节具2个球形膨大部分,环生刚毛。卵长0.09毫米,长圆形,浅红色。(2)幼虫 体长2~3毫米,椭圆形,橙黄色,头小,无足,蛆形,前胸腹面有1个“Y”形剑骨片,前端分叉,凹陷深。(3)蛹 长2 毫米,裸蛹,橙褐色,头前方具白色短毛2根种长呼吸管1对。(4)卵 长0.29毫米,香蕉形。2.发生为害特点麦红吸浆虫年发生1代或多年完成1代,以末龄幼虫在土壤中结圆茧越夏或越冬。翌年当地下10 厘米处地温高于10℃时,小麦进人拔节阶段,越冬幼虫破茧上升到表土层;10 厘米处地温达到15℃左右,小麦孕穗时,再结茧化蛹,蛹期8~10 天;10厘米处地温20℃左右,小麦开始抽穗,麦红吸浆虫开始羽化出土,当天交配后把卵产在未扬花的麦穗上,各地成虫羽化期与小麦进人抽穗期一致。该虫畏光,中午多潜伏在麦株下部丛间,多在早、晚活动,卵多聚产在护颖与外颖、穗轴与小穗柄等处,每雌产卵60~70粒,成虫寿命约30 天,卵期5~7 天,初孵幼虫从内、外颖缝隙处钻人麦壳中,附在子房或刚灌浆的麦粒上为害15~20天,经2次蜕皮,幼虫短缩变硬,开始在麦壳里蛰伏,抵御干热天气,这时小麦已进人蜡熟期。遇有湿度大或雨露时,苏醒后再蜕一层皮爬出颖外,弹落在地上,从土缝中钻人地下10厘米处结茧越夏或越冬。该虫有多年休眠习性,遇有春早年份有的不能破茧化蛹,有的已破茧,又能重新结茧再次休眠,休眠期有的可长达12年。3.综合防治方法(1)农业防治 在吸浆虫发生严重的地区,由于害虫发生的密度较大,可通过调整作物布局,实行轮作倒茬,使吸浆虫失去寄主。可实行土地连片深翻,把潜藏在土里的吸浆虫暴露在外,促其死亡,同时加强肥水管理,春灌是促进吸浆虫破茧上升的重要条件,要合理减少春灌,尽量不灌,实行水地旱管。施足基肥,春季少施化肥,促使小麦生长发育整齐健壮,减少吸浆虫侵害的机会。(2)选种抗虫优良品种 近年各地种植如威农151、徐川2111等,都对吸浆虫具有较高的抗性。(3)药剂防治 防治小麦吸浆虫以有机磷杀虫剂为主,特别是以蛹盛期施药防治效果最好,可以直接杀死一部分蛹种上升的土表幼虫,同时抑制成虫。蛹期以粉剂或乳剂制成毒土(或毒沙)撒施。二、蛴螬1.害虫概述蛴螬是鞘翅目金龟甲科幼虫的总称,分布于全国各地。植食性蛴螬大多食性很杂,同一种蛴螬常可为害双子叶种单子叶粮食作物、多种瓜类种蔬菜、油料、芋、棉、牧草以及花卉种果、林等的种子及幼苗。幼虫终生栖居土中,喜食刚刚播下的种子、块根、块茎以及幼苗等,造成缺苗断垄。成虫则喜食瓜菜、果树、林木的叶种花器,是一类分布广、为害重的害虫。在我国小麦上为害严重的蛴螬种类有4种,它们都是重要的小麦地下害虫。2.发生为害特点华北大黑鳃金龟:每两年完成1 代,分别以成虫种幼虫越冬。在华北,越冬成虫在4~5月开始出土,幼虫孵化后为害夏播作物,10月以后向深土层转移准备越冬。越冬幼虫第二年春天上升为害小麦种春播作物,持续为害到夏季。成虫羽化后不出土,气温下降后在土中越冬,次年春季出土繁殖。铜绿丽金龟、暗黑鳃金龟及黄褐丽金龟一年发生1代,一般以3龄幼虫在土中越冬,春暖后开始上升为害,6月份成虫羽化出土,进行繁殖。幼虫孵化后在土中为害作物种子种幼苗,持续为害到秋播小麦,10月份后下移越冬。金龟甲多为昼伏夜出,有很强的趋光性种假死性。3.综合防治方法(1)农业防治 大面积秋、春耕,并随犁拾虫;避免施用未腐熟的厩肥,减少成虫产卵。(2)人工捕杀 利用成虫假死性,进行人工捕杀。(3)药剂处理土壤● 用50%辛硫磷乳油每亩 200~250 克,加水10 倍,喷于25~30千克细土上拌匀成毒土,顺垄条施,随即浅锄,或以同样用量的毒土撒于种沟或地面,随即耕翻,或混人厩肥中施用,或结合灌水施人。● 3%呋喃丹颗粒剂,5%辛硫磷颗粒剂,5%地亚农颗粒剂,每亩2.5~3千克处理土壤,都能收到良好效果,并兼治金针虫种蝼蛄。● 每亩用2%辛硫磷胶囊剂150~200 克拌谷子等饵料5 千克左右,或50%辛硫磷乳油50~100克拌饵料3~4千克,撒于种沟中,兼治蝼蛄、金针虫等地下害虫。相关链接麦蚜麦蚜俗称小麦腻虫,主要有麦长管蚜、麦二叉蚜、麦禾缢管蚜、麦无网长管蚜。麦蚜主要寄生于作物的茎、叶及嫩穗,刺吸为害,吸取汁液使叶片发黄或全部枯黄,生长停滞,分蘖减少,籽粒饥瘦或不能结实,对产量影响较大。麦蚜还能传播小麦黄矮病毒病。黏虫(1)成虫 体长17~20毫米,翅展36~45毫米,体色为淡黄色或灰褐色,前翅中央有淡黄圆斑及小白点1个,前翅顶角有一黑色斜纹。(2)幼虫 6 龄,体长38 毫米,体色变化很大,从淡黄绿色到黑褐色,有5条明显背线。头淡褐色,沿蜕裂线有一近“八”字形斑纹。黏虫在全国大部分省区都有发生,主要为害麦、稻、玉米等禾谷作物及禾本科牧草,严重时吃光叶片,咬断穗茎,造成严重减产。从北到南一年可发生2~8代。3、4月份在黄淮地区为害麦类作物,5、6月份化蛹羽化成虫,6、7月份为害小麦、玉米、水稻种牧草,8月底到9月又化蛹羽化为成虫。成虫对糖、醋液趋性强,幼虫昼伏夜出为害,有假死种群体迁移习性。黏虫喜好潮湿而怕高温干旱,相对湿度75%以上,温度23~30℃时利于成虫产卵种幼虫存活。但雨量过多,特别是遇暴风雨后,黏虫种群数量显著下降。施肥多、植株茂密、长势好的麦田利于黏虫的发生与为害。一、做好重大病虫害监测预报及时、准确监测预报重大病虫害的发生、流行动态是实施病虫害综合防治的前提。在病虫害的监测预报过程中,要坚持系统调查种大田普查、灯(器)诱虫与田间调查相结合,以流行性、暴发性、大面积发生的病虫为重点,通过认真监测,及时掌握病虫发生动态,发布长期预报,及时准确进行小麦条锈、叶锈、秆锈病、白粉病种麦蚜、吸浆虫等主要病虫害的种群动态的中、短期预报,明确影响这些病虫发生消长的规律种关键因素。二、科学合理布局品种采用“集团当家,组合轮换”的用种策略,因地制宜地选用抗性品种(组合),品种(组合)定期轮换,保持品种抗性,减轻病虫害的发生。争取做到以下三点:● 合理布局,扬优抑劣,劣质小麦不享受国家保护价,应减少劣质小麦种植面积,并与非禾本科作物间套;● 合理选用品种,在选用品种时,除选适宜当地地理、水肥种气候条件的优质高产性能品种外,还要选抗(耐)病、抗虫的抗性品种;● 适期晚播,这样可缩短多种病虫为害的时间。三、实施控害栽培技术选择合理播期,错开感病虫生育期;选择合理茬口、轮作倒茬,避开桥梁田种越冬场所;播种前深耕灭茬,适时浇水,压低地下害虫数量,减少土壤表层菌源量;合理密植,配方施肥,增强抗逆性,减轻病虫害的发生为害程度。清除杂草,搞好麦田卫生,及时清除杂草种小麦自生苗(遗落在地里麦穗、麦粒长出的麦苗),有减少、压低虫量种病源的作用;合理灌水,可提高植株的抗虫抗病性,还因降低植株汁液浓度而降低麦二叉蚜、禾谷缢管蚜等蚜虫的营养成分,从而降低蚜虫繁殖数量,还因提高了田间湿度而利于蚜霉菌繁殖寄生,达到控制麦蚜种其他病虫的目的;叶面喷施肥料,如喷洒磷酸二氢钾、尿素等肥料溶液可恶化麦蚜种其他病虫的营养种生存条件,不利于它们的生长发育。四、实施生态控制技术选择对自然天敌杀伤力小的化学农药、避开自然天敌对农药的敏感时期、创造适宜自然天敌繁殖的环境条件,保护天敌,充分利用天敌对有害生物的控制作用,抑制有害生物数量增长。保护、利用天敌,充分发挥昆虫种群自然控制系统中天敌因子群的作用。麦田中的害虫天敌种类多达700余种,其中主要的有鸟类、蜘蛛、草蛉、瓢虫、黑肩绿盲蝽、步行虫、寄生蜂、寄生蝇、寄生菌、线虫等。利用有益细菌及其代谢产物防治病虫害,如苏云金杆菌、白僵菌、阿维菌素、井冈霉素等。五、明确小麦不同生育期的防治重点1.播种期小麦播种期防治病虫害是整个生育期防治的基础,有利于压低小麦全生育期的病虫基数。此期防治重点是地下害虫、吸浆虫、纹枯病等种传、土传病虫害。防治措施主要是土壤处理、药剂拌种或种子包衣。在蛴螬主发生区,用500克,辛硫磷乳油与水、种子按1∶(50~100)∶(500~1 000)的比例拌种,可兼治蝼蛄、金针虫;在吸浆虫重发区,每亩用2~3 千克3%甲基异柳磷颗粒剂或辛硫磷颗粒剂拌砂或煤渣25千克制成毒土,在犁地时均匀撒于地面翻人土中;用15%三唑酮可湿性粉剂200 克拌种100千克,可有效预防黑穗病、纹枯病、白粉病等。种子包衣也是防治病虫害的一项有效措施,各地应因地制宜,根据当地病虫种类,选择适当的种衣剂配方,如用2.5%适乐时悬浮种衣剂100~200毫升与100 千克种子进行包衣,可预防纹枯病、黑胚病、根腐病等多种病害。2.返青拔节期返青拔节期的防治重点是小麦纹枯病、吸浆虫,挑治麦蜘蛛。纹枯病是近年来小麦生产中的主要病害之一,防治上宜早不宜迟,苏北地区一般在3月上、中旬喷第一次药剂,隔10~15天再喷1次。每亩用20%纹枯净可湿性粉剂25~40 克、12.5%禾果利可湿性粉剂15~20克或20%三唑酮乳油40~50克,对水50千克,对准小麦茎基部进行喷雾,可兼治其他病害。吸浆虫重发区,要抓住这时麦苗小,容易操作的有利时机,当吸浆虫幼虫上升到土表活动时进行第二次土壤处理。当调查部分或点片麦田红蜘蛛达到防治标准后,每亩用1.8%虫螨克乳油 6~8 毫升对水50千克喷雾进行挑治。3.孕穗至抽穗扬花期孕穗至抽穗扬花期的防治重点是麦蜘蛛,监测白粉病、锈病、赤霉病等。当田间麦园蜘蛛或麦长腿蜘蛛每米单行虫量分别达到600头或300头时进行防治,每亩用虫螨克乳油6~8 毫升对水50毫升喷雾效果显著。白粉病、锈病等病属流行性病害,必须注意定期调查,当达到防治指标时应及时进行防治,以防止其大面积流行,每亩用12.5%禾果利可湿性粉剂20克或20%三唑酮乳油50~75毫升对水50千克均匀喷雾,防治效果较好。小麦齐穗至始花期,若天气预报有3天以上连阴雨天气,应立即每亩用50%多菌灵可湿性粉剂100 克或70%甲基托布津可湿性粉剂100克,对水50千克喷雾,可有效预防赤霉病发生。4.灌浆期灌浆期是多种病虫害为害高峰期,也是防治的关键时期。此期防治重点是麦穗蚜、白粉病、锈病等。每亩用2.5%辉丰菊酯乳油20~30毫升或25%快杀灵乳油25~35毫升,对水50千克进行喷雾,可有效防治麦穗蚜。防治白粉病、锈病的方法同孕穗至穗扬花期的防治方法,同时可兼治叶枯病等。以上杀虫杀菌剂可一次性混合施用。若田间天敌与蚜虫的比例大于1∶120时就不必再用防治蚜虫的杀虫剂。 -
报告棉花抗枯萎病育种
出版时间:2012生产实践业已证明,应用抗病品种是枯萎病综合防治技术体系中的核心技术,也是防治枯萎病最经济、有效的技术途径。据1984年的全国棉花枯、黄萎病综合防治研究协作组的统计,全国种植棉花面积约8800余万亩,而黄、枯萎病的发病面积近2200万亩,占调查面积的31.3%,年损失皮棉75万~100万t,折合人民币2亿~3亿元。可是推广了以种植抗病品种为中心的综合防治技术以后,枯萎病的发病率压低到5%以下,挽回了皮棉损失。同时,由于节省了农药等开支,极大地降低防治费用,杜绝了人畜中毒事故和环境污染,保护了棉田生态环境,取得了显著的经济、生态、社会效益。而抗枯萎病育种的成效取决于对病原菌与寄主(棉花)的互作关系和枯萎病抗性遗传规律的认识,抗源的获取以及科学的育种方法。了解病原菌与寄主(棉花)之间的交互作用,是选育抗棉花枯萎病品种的重要理论依据之一。这里包括两方面内容:一是垂直抗性与水平抗性;二是基因对基因假说。这一理论观点由Van Der Plank(1963)提出。寄主对某些病原生理小种具有免疫或高抗性,可是对另一些生理小种则是高度感染的。表明了同一寄主品种对同一病原菌的不同生理小种具有“专化”反应,寄主品种的抗病力与病原菌小种致病力间有特异的相互作用。它通常受单基因或几个主效基因所控制。杂交后代一般按孟德尔定律分离。这类抗性的遗传行为简单,抗、感差别明显。在一般情况下,抗病对感病为显性,易于识别,常被育种家所重视。垂直抗性多表现为过敏性反应。它能把病原菌局限在侵染点和具有抗定殖的作用;同时,由于它能抵抗某些对它不能致病的小种,因而在发病初期,它有减少接种体数量的作用。但这类抗病性常会随病原菌生理小种的变化而丧失。如果在大面积生产上,单一地推广具有该类抗性的品种时,容易导致侵染它的生理小种上升为优势小种而被感染淘汰。这在小麦条锈病和稻瘟病抗病品种大面积连年推广种植上已有惨重教训。要保持其抗性的稳定,必须是寄主为异质群体,或寄主群体在时、空分布上呈不连续性,否则,抗性难以持久稳定。在遗传上,小种专一化抗病性通常表现为单基因性状,这种抗病性对感病性往往是显性的。一个单基因能抵抗病原的一个小种或多个小种。在垂直抗病性中,寄主是垂直抗性的差别,而病原菌致病性的差别则是毒性差异。亦可称为非专化抗病性(non-specific resistance)。水平抗性指寄主品种对各个病原生理小种的抗病反应,大体上接近于同一水平,它对病原菌的不同小种没有“特异”反应或“专化”反应,几乎在同一水平线上。它的作用主要表现在能阻止病原菌侵入寄主后的进一步扩展和定植,表现为潜育期较长,病斑小而少,病原菌繁殖体的数量相对较少。因而病害发展的速度较缓慢,程度较轻。在农业生产中,人们长期利用水平抗性,但因其抗、感症状表现不如垂直抗性明显,鉴别较难,过去在抗病育种中往往忽视了具有水平抗性的品种。由于它对病原菌生理小种不形成定向选择的压力,因而不致引起生理小种的变化,也不会导致品种抗性的丧失。所以,在抗病育种中,人们越来越重视具有一定水平抗性品种的选育。现阶段,我国已经推广种植的抗枯萎病品种,几乎多属于此类型,故能比较长期地、并在不同生态地域均保持着较高的抗病性,如川52-128。自Van Der Plank(1963)提出垂直抗性与水平抗性概念以后,也存在着不同看法。如Wolfe(1972)认为寄主的抗病性从感病到免疫是一个连续的统一体,病原菌的致病性,从无致病力到强致病力,也是一个连续的统一体。寄主和病原物的相互作用,可有各种各样的表现形式。Arnold等(1968)认为垂直抗性和水平抗性并没有根本的区别,只不过是总抗病性系统中的特殊情况。Zadoks等(1977)则认为,在垂直抗性和水平抗性的情况下,寄主的抗病力和病原菌的致病力间都有相互的特异作用。在与农作物病害的斗争中,有80%以上是靠抗病品种来防治或减轻其为害的。但实践表明,抗病品种在生产上应用若干年后,常会丧失抗病性。为了克服品种抗病性过早丧失,有些学者提出持久抗病性(durable resistance)或稳定抗病性(stable resistance)的概念。这是指适于某种病害发生流行的环境条件下,某一个抗病品种在大面积生产上推广多年后,抗病性仍较长期保持而不丧失,当然不意味着永久不变异。这一理论观点由Flor(1974)提出。病原物与寄主植物的关系,即现在所提的互作关系,就是在一定条件下,植物发病过程中寄主和病原物相互作用,由一系列的生理、生化和遗传调控过程而决定病症表现的类型。Flor(1947)曾以亚麻锈病(Melampsora lini)为代表进行研究寄主和病原物之间的相互关系认为,寄主中有一个调节抗病性的基因,而病菌中也有一个相应的基因调节病菌的致病性。如寄主有2个或3个基因决定抗病性,于是病菌中也有2个或3个相应的决定无毒性的基因。基因组合表示寄主的抗病性表达需要寄主中决定抗病性的基因和病菌中决定无毒性的基因互作,即寄主的抗病性不亲和性是病菌和寄主特异性互作的结果。由此抗病性被认为是主动过程,而寄主的感病性则是由于缺乏抗病基因或病菌缺乏无毒基因而表现出的被动显症。此论点认为,寄主与病原菌长期共存于自然界,实际上正因为寄主存在着抗性基因,才能使其世代延续,而不被病原菌所毁灭。所以,物种间的抗性或不同程度的抗性,是长期自然选择和人工选择的结果。棉花抗枯萎病育种的基本程序包括4个环节:①发现和创造变异;②稳定和选择变异;③鉴定和比较变异;④保持变异。所有环节都是围绕着变异进行的。棉花的性状变异可分为两种:一种是可遗传变异,即这种变异性状可以传递给以后的世代;另一种是不可遗传变异,即这种变异性状只在当代表现,不能传递给以后的世代。可遗传变异又可区分成两种类型:一类是有益性状变异,即符合育种目标的遗传性状变异,也叫符合人类栽培利用目标,能够提高经济利用价值的变异;另一类是有害性状变异,即不符合育种目标的遗传性状变异,是同人类经济利用的目标方向相反的变异。育种所需要的仅仅是可遗传的有益的性状变异。棉花育种的任务是将现有推广品种还不具有的而生产上又迫切需要的一些新的经济或农艺性状引入新品种中,或将尽可能多的有益的经济或农艺性状集中到一个新品种中。育种的创新意义即在此。这些有益的经济或农艺性状,须是可遗传的有益的性状变异,这是育种的前提。如果没有这些变异,就不会有育种。这些有益的变异可能存在于现有品种或过时品种群体中,但更多地存在于极为丰富的种质资源中,拥有大量丰富的种质资源材料是棉花育种的基础。因此,卓有成效的育种一般需要形成一个丰富的种质资源库,育种家们深入细致地研究这些种质资源,从中寻找、发现和发掘与育种目标相符的新的性状变异。如局限在已有材料中,则很难发现符合育种目标的性状变异。棉花育种可利用的变异主要来自两种途径:一是自然变异;二是人为变异。自然变异的引发,大多数是由于天然杂交,但也有少数来自偶然的某种外力或个别棉株自身某些不明原因诱发的自然突变。人为变异主要是通过有目的的人工杂交,但也可利用物理化学等手段,或自然界其他条件进行人工诱变。从广义上讲,将非棉花及其近缘植物或其他生物的某些性状,运用特殊技术手段引入棉花中,也属于人为变异的范畴。棉花是常异花授粉作物,存在一定的异交率。异交率的高低取决于传粉媒介——昆虫的种类和种群的大小。田间的传粉媒介多,棉花的天然异交率就高,容易引发较多具有变异性状的变异株,就提供了育成具有优良性状新品种的机会。这是棉花系统选择取得成功的原因。但随着棉花生产的发展,棉花害虫种类日趋繁多,为害程度日益严重,种植棉花不得不频繁地采用杀虫药剂。在防治害虫的同时,也杀死了棉田传粉媒介,大大减少了棉花异交的机会,从而降低了性状变异几率、包括优异性状变异和优异株出现的频率。这也许是多年来单纯依靠系统选择难以育成有突破性新品种的主要原因。棉花群体中也常会出现个别的自然突变体。这主要是由于染色体畸变或某些基因位点突变而产生的变异性状。其中,有有利的,也伴有不利的经济性状变异。但发生这类突变的几率一般很低,且以质量性状为多。人为变异主要是通过人工杂交,引起基因交换、重组而发生新的性状变异。从本质上讲,这是天然异交的延伸和扩大,弥补了自然杂交几率日益低下的现状。它比之自然杂交的优点是:一能有目的地选择性状变异的方向;二能主动掌握性状变异的频率。但它的不足之处:一是不能确保有较高的成功率;二是仅限于在现有种质基因库范围内引发变异。所以,必须加强种质资源的收集、扩大和研究等基础工作,并进行较大量的杂交。人为变异的另一途径是通过物理或化学等手段诱发新的性状变异。其优点可超越现有的棉花种质基因库,创造出新的性状变异;但缺点是:①难于诱发有利经济性状的变异,而更多的属于不利经济性状;②诱变的频率低。因此,棉花育种利用这类性状变异的难度较大。应用生物技术,导入外源DNA,是定向诱发棉花产生新的性状变异的现代高新技术。优点是使常规人工杂交所不能跨越的亲缘障碍成为可能,在棉花染色体上不仅可导入与棉花非一个属、科、目的植物DNA,甚至可导入节肢动物等其他动物的基因。如报道的培育手感柔软胜似棉花的转兔角蛋白基因棉花。外源DNA导入,是创造变异的一种技术手段,是育种过程中的一个环节,在创造变异后的大量工作,仍需按常规育种环节进行。随着中国宇航技术的发展,已多次运用太空卫星,搭载棉花种子,通过太空失重、宇宙线照射、温度和时律的变化等因素引发基因变异。但其变异方向与遗传性正在进一步研究中。不管是自然变异或人为变异,其中,有符合育种目标需要的变异,也有不符合育种目标的变异。一般是在发现有利变异的同时,也可能相伴产生一些不利变异。这种变异,有的只是表现型的,其遗传性尚未稳定,还不能作为育种目标性状固定下来。所以,在发现或创造变异之后,育种的第二个环节就是稳定和选择变异。稳定变异是为了保证变异的有效选择,是选择变异的前提。稳定变异的主要手段是加代。随着世代的增加,杂合体变异性状得到分离和表现型变异性状得到纯合,使所有的变异,不管是有利的还是不利的,其遗传性相对稳定下来。棉花经济性状的遗传率高低不一。一般地,遗传率高的性状,如单基因控制的质量性状,低世代时就能达到相对稳定;遗传率低的性状,如多基因控制的数量性状,只有在较高世代时才能达到相对稳定。变异性状只有达到相对稳定,不再出现明显分离时,选择才有效。不同变异性状选择的最适宜世代并不一样。为了增进加代速度,缩短育种年限,在我国,利用18°N上下的海南岛南端冬季气温较高,又是旱季的有利条件,进行秋播、冬长、春收。这样,棉花就能在一年内完成两个世代周期。但海南岛与大陆棉区的气候、生态等条件差别很大,一般在海南加代期间不进行选择,但也有加代选择成功的例证。有条件的也可在当地,冬季利用大型可控温室进行少量材料的加代。随着生物技术的发展,可利用单倍体培养技术,将变异性状的染色体加倍,或克隆复制变异株的体细胞,经组织培养,形成再生植株,获得较为稳定的变异材料。选择变异是贯穿新品种选育始终的重要环节。棉花育种的创造性,主要是通过选择来实现。对已相对稳定的性状变异材料,紧接着就是一系列的选择过程。选择变异,既是技术,也是艺术。要紧紧瞄准育种目标,运用科学的试验方法和测试手段,层层筛选,尤其要依赖于育种家的丰富经验和高超的业务素质。要重视田间选择、室内选择和生长前期选择,更要重视生长后期和多方位的反复选择。要自始至终贯彻精益求精、优中选优的原则,在众多的个体中,不遗漏一株优异的变异株,也不滥竽充数多留一株劣变株,以保证育成高质量的新品种。根据确定的育种目标,选择已经相对稳定的变异后,需根据留优汰劣的原则,通过科学的鉴定和比较,才能确认某些优异变异性状成为育成新品种的属性,这是选择的继续。鉴定是在特定条件下,对某一变异性状进行有效性的直接鉴别和确认。例如,抗枯萎病性、抗黄萎病性、抗棉铃虫性、抗棉蚜性、抗旱性等。抗枯、黄萎病性鉴定,原则上是在人工接种、发病均匀的病圃中进行,也可在重发病区选择发病均匀的自然病圃中进行。抗虫性鉴定需在人工隔离环境中接种一定量的害虫数。抗旱性鉴定需设置遮雨和防止地下水浸入等设施。有些性状也可利用生物、理化反应法进行间接鉴定,但最后仍需进行直接鉴定。鉴定时要求设置抗性和感性两个对照,还需要多点、多年或多次重复,尽量减少误差,以避免年份和环境引发的影响干扰。纤维品质测定,是确保棉花新品种纤维品质必不可少的鉴定内容。利用HVI系列测试仪器,由于每份测试样本量小,要求用随机法抽取皮棉样本,以增加样本的代表性。育种材料的比较这一程序既重要,也繁复。随着育种进程,对照育种目标,全面考虑丰产性和有关经济、农艺性状的要求,从初级到高级,进行比较试验和鉴定,并根据结果进行逐级淘汰。对保留的材料要求要高,必须重视性状的综合表现;淘汰材料要慎重。过去的育种实践中,从原来因疏忽被淘汰的材料中,后来又选育出较突出的新品种的育种事例也有。棉花育种材料的比较,一般从株行试验,到株系试验、品系试验、区域试验和生产试验,逐级进行。从株系试验开始进行有重复的比较试验;从区域试验开始进行多点、多年有重复的比较试验。优良变异性状的稳定是相对的,而得到的稳定性状发生再变异则是绝对的。再变异的方向不能确定,往往是优变的几率较少,而劣变的几率更多。这就是品种的退化。棉花良种退化是困扰棉花生产的一大难题。常常是一个良种推广不久就发生退化,削弱了良种的作用。所以,重视和切实采取有效技术,保持育种目标所要求的变异性状,就显得十分重要。这就是良种繁育。良种繁育的任务是保持住优良品种的种性、纯度,即保证良种的品种品质。纯度是指品种纯度,并非遗传纯度。从农业生产的实际需要出发,并不要求品种在遗传上的纯化。品种本来就是一个遗传复合体,诸多性状不需要、也不可能达到遗传上100%的纯度。但必须保证主要经济性状表现型的相对一致性和稳定性。要达到这一目的,在技术上必须最大限度地避免育成的新品种发生生物学混杂和机械混杂。因为混杂的发生,必然会导致主要经济性状的退化。棉花品种的退化,往往会出现绒长变短、衣分下降、纤维变粗、铃重变轻、营养生长过旺等非人们植棉所企求的性状。在棉花进化过程中,存在着两种选择的激烈竞争。一是自然选择,另一是人为选择。自然选择的方向是按照有利于棉花物种自身的生存和繁衍更多的后代进行的。人为选择的方向是按照人们植棉所企求的经济性状进行的。两者虽有共同点,而在经济性状方面多数是反方向的。若竞争结果是前者超过后者,即出现“退化”现象。所以,“退化”是人们从植棉目的的角度给予的评价。但从棉花物种发展的角度评价,这种“退化”恰恰正是棉种自身需要的“进化”。生物学混杂和机械混杂给人们认为的“退化”创造了条件。所以,只有一方面尽量限制生物学混杂和机械混杂的机会,另一方面当人为的选择压超过自然选择压时,才能保持种性,即保持住育种目标所企求的变异性状相对稳定,不发生劣变,不发生“退化”。这就是良种繁育的功能。棉花对枯萎病抗性的遗传,国内外的研究报道较多,但结论不完全一致,多数认为,抗枯萎病性是由多基因控制的。Fahmy(1927)用免疫品种与感病品种杂交,F1是免疫的,F2分离出75%的免疫株、15%的耐病株和 10%的感病株。免疫株可固定不再分离,说明它是纯合的;耐病类型可再分离出免疫株、耐病株和感病株3种类型都有;而感病株一般在苗期便死去。他在以后的试验中,Fl、F2也出现类似情况。而在海岛棉中,他认为,是由一个显性基因和几个微效基因所决定的。Kelkar等(1947)也指出,海岛棉的抗枯萎病性是由1个显性基因和1个到多个修饰基因所控制的。在亚洲棉中,他发现了2个互补显性抗病基因和第三个具有抑制作用的基因。Jones等(1957)在用具有半半棉血统的珂字棉100GA与德字棉425的研究表明,在枯萎病和肾形线虫并存的情况下,其抗性由2~3个基因控制。Smith等(1960)认为,陆地棉对枯萎病的抗性是受一个主效显性基因和一些修饰基因所控制;而海岛棉的抗性是受2个具有加性效应的显性基因控制。Jobes(1961)以抗病的德字棉425、珂字棉100GA与感病的半半棉杂交,F2、F3群体中,抗、耐、感病植株数量呈连续变异,故认为是数量性状遗传,其抗病性是由2~3个基因所控制。Kappelman (1971)用P1、P2、F1、F2、BC1F1、BC2F2 6个世代在6种不同条件进行试验后指出,在42个试验中,有34个的抗枯萎病性的加性效应是显著的,有2个的显性效应是显著的,有8个的上位性效应是显著的。在这10个非加性效应为显著的实例中,除1个外,加性效应也是显著的。所以,他认为,对他所研究的材料而言,加性基因效应最能说明棉花枯萎病抗性的遗传。Aibeles(1978)也认为,棉花对枯萎病抗性遗传的基因作用,加性效应大于显性效应。Singh等(1988)在亚洲棉的完全双列杂交后代研究中认为,抗病性是显性,而且一般配合力方差大于特殊配合力方差,说明对抗性遗传的基因作用,也是以加性效应为主。但Rird (1973)认为,棉花对枯萎病的抗性属于显性基因效应。Megahed等(1984)在不同类型海岛棉的双列杂交中发现,对枯萎病抗性表现明显的杂种优势,说明基因效应是非加性的。在F1和F2中,一般配合力和特殊配合力都显著,但特殊配合力比一般配合力更强,说明其遗传的基因效应是非加性的显性效应,抗性受微效多基因所制约。Campagnaco(1971)认为,大多数杂交组合的抗枯萎病性是单基因的不完全显性遗传,F2可分离出抗病和感病类型。但是,有的研究结果认为,棉枯萎病抗性是显性单基因遗传的。Netzer (1985)用陆地棉与海岛棉杂交也认为,棉花枯萎病抗性是一个显性基因控制的。冯纯大等(1996)报道,16个抗×感组合的F2代抗、感植株出现3∶1分离比例,亦证实抗枯萎病性受一对基因控制。20世纪70年代,陕西省棉花研究所、原北京农业大学(现中国农业大学)、江苏南通地区农业科学研究所等从大量杂交后代的分析中认为,杂种后代对枯萎病的抗性,与亲本的抗性水平密切相关。在感×感组合中,后代的抗性差;双亲抗性中等或在抗×感组合中,后代多为耐病;在抗×耐或抗×抗组合中,后代的抗性强等。并从育种实践中,总结出一些抗枯萎病性遗传的趋势。据王远等(1980)研究,陆地棉抗枯萎病受显性基因控制,双亲之一具有抗枯萎病性,其后代则表现抗病,因此,采用耐病、丰产、优质品种作母本,高抗枯萎病品种作父本,以培育优质、丰产、抗病品种。校百才(1985、1988、1992)多年采用不同组合的试验表明,抗枯萎病性的一般配合力方差大于特殊配合力方差,说明抗枯萎病性的遗传中,加性效应是主要的。其狭义遗传率分别为42.6%、19.5%和46.5%;广义遗传率127121分别为72.5%、35.2%和76.98%。李俊兰(1987)用4个抗病×感病的陆地棉组合后代分析后表明,各组合抗病性遗传中的加性成分达到了极显著水平;有一个组合的显性效应及加性×加性、显性×显性上位效应和另一组合的加性×加性上位效应也达到了显著水平。各组合的广义遗传率127121平均为66.32%。王振山等(1989)在抗×感、抗×耐和抗×抗等类型组合的P1、P2、F1、F2、B1和B2各世代的平均数分析中指出,所有组合的抗枯萎病性的加性效应均达显著水平;但也还存在显性和上位效应,如在抗×感组合中,抗病性的加性效应、显性效应、加性×显性上位效应都有作用;而在抗×耐组合中,主要是加性和显性效应。并认为抗枯萎病性是受多基因控制的。张凤鑫等(1990)用44个品种做试验的结果表明,陆地棉抗枯萎病的广义遗传率为86.7%,属遗传率高的性状。张金发等(1994)在发病严重而均匀的田间病圃中,对4个抗病品种和4个感病品种的8个亲本及其28个Fl(无反交)进行抗枯萎病性鉴定发现,亲本的抗性水平与其配合力效应、显性作用大小是基本一致的,以苏棉3号、中棉所12和鄂62-1的抗性最高,配合力最好,显性作用最大,是较好的抗病亲本。Hayman-Jinks法分析表明,抗病性为部分显性,以加性效应占优势,显性效应较小,无上位性。广义和狭义遗传率均很高,分别为91%和83%,至少有一组显性抗病基因控制棉花枯萎病抗性的遗传。校百才(1985、1988、1992)多年采用不同组合的试验表明,抗枯萎病性的一般配合力方差大于特殊配合力方差,说明抗枯萎病性的遗传中,加性效应是主要的。其狭义遗传率分别为42.6%、19.5%和46.5%;广义遗传率127121分别为72.5%、35.2%和76.98%。李俊兰(1987)用4个抗病×感病的陆地棉组合后代分析后表明,各组合抗病性遗传中的加性成分达到了极显著水平;有一个组合的显性效应及加性×加性、显性×显性上位效应和另一组合的加性×加性上位效应也达到了显著水平。各组合的广义遗传率127121平均为66.32%。王振山等(1989)在抗×感、抗×耐和抗×抗等类型组合的P1、P2、F1、F2、B1和B2各世代的平均数分析中指出,所有组合的抗枯萎病性的加性效应均达显著水平;但也还存在显性和上位效应,如在抗×感组合中,抗病性的加性效应、显性效应、加性×显性上位效应都有作用;而在抗×耐组合中,主要是加性和显性效应。并认为抗枯萎病性是受多基因控制的。张凤鑫等(1990)用44个品种做试验的结果表明,陆地棉抗枯萎病的广义遗传率为86.7%,属遗传率高的性状。张金发等(1994)在发病严重而均匀的田间病圃中,对4个抗病品种和4个感病品种的8个亲本及其28个Fl(无反交)进行抗枯萎病性鉴定发现,亲本的抗性水平与其配合力效应、显性作用大小是基本一致的,以苏棉3号、中棉所12和鄂62-1的抗性最高,配合力最好,显性作用最大,是较好的抗病亲本。Hayman-Jinks法分析表明,抗病性为部分显性,以加性效应占优势,显性效应较小,无上位性。广义和狭义遗传率均很高,分别为91%和83%,至少有一组显性抗病基因控制棉花枯萎病抗性的遗传。校百才(1985、1988、1992)多年采用不同组合的试验表明,抗枯萎病性的一般配合力方差大于特殊配合力方差,说明抗枯萎病性的遗传中,加性效应是主要的。其狭义遗传率分别为42.6%、19.5%和46.5%;广义遗传率127121分别为72.5%、35.2%和76.98%。李俊兰(1987)用4个抗病×感病的陆地棉组合后代分析后表明,各组合抗病性遗传中的加性成分达到了极显著水平;有一个组合的显性效应及加性×加性、显性×显性上位效应和另一组合的加性×加性上位效应也达到了显著水平。各组合的广义遗传率127121平均为66.32%。王振山等(1989)在抗×感、抗×耐和抗×抗等类型组合的P1、P2、F1、F2、B1和B2各世代的平均数分析中指出,所有组合的抗枯萎病性的加性效应均达显著水平;但也还存在显性和上位效应,如在抗×感组合中,抗病性的加性效应、显性效应、加性×显性上位效应都有作用;而在抗×耐组合中,主要是加性和显性效应。并认为抗枯萎病性是受多基因控制的。张凤鑫等(1990)用44个品种做试验的结果表明,陆地棉抗枯萎病的广义遗传率为86.7%,属遗传率高的性状。张金发等(1994)在发病严重而均匀的田间病圃中,对4个抗病品种和4个感病品种的8个亲本及其28个Fl(无反交)进行抗枯萎病性鉴定发现,亲本的抗性水平与其配合力效应、显性作用大小是基本一致的,以苏棉3号、中棉所12和鄂62-1的抗性最高,配合力最好,显性作用最大,是较好的抗病亲本。Hayman-Jinks法分析表明,抗病性为部分显性,以加性效应占优势,显性效应较小,无上位性。广义和狭义遗传率均很高,分别为91%和83%,至少有一组显性抗病基因控制棉花枯萎病抗性的遗传。对棉花枯萎病抗性的遗传研究,以前多采用Griffing的配合力模型及其分析方法估算配合力效应,再用Hayman(1954)的双列分析方法估算遗传方差分量和遗传率。由于这是两个不同的遗传模型和分析方法,对一组资料分析的结果可能不尽相同,对多世代材料也不能同时进行综合分析。为此,韩祥铭等(2001)采用朱军(1997)提出的混合线性模型ADM遗传模型和ADAA遗传模型估算遗传方差和遗传率并对估算的参数进行显著性检验,从而可对亲本和组合的遗传表现进行评估。结果表明,棉花枯萎病抗性遗传,加性方差占表现型方差的49.9%,显性方差占表现型方差的13.1%,母体方差占表现型方差的0.8%,母体效应很小,主要是加性效应和显性效应,显性和环境的互作效应占表现型方差的27.0%,差异极显著,表明显性效应易受环境因素影响。广义遗传率为63.0%,狭义遗传率为49.9%,棉花枯萎病抗性遗传以加性效应为主,遗传率较高,在重病地连续选择抗病株,有利于提高枯萎病抗性。由于不同试验所用材料、鉴定方法和技术的不同,加之棉花受多种枯萎病菌生理小种侵染,抗病基因对病菌不同生理小种的抗性不同,不同的生理小种要有不同的抗病基因,不同的生态环境,有不同的生理小种。在自然生态条件下,枯萎病菌多种生理小种可能同时存在,这样就造成了棉花枯萎病抗性遗传研究结果的多样性。但多数研究结果表明,枯萎病抗性遗传以加性效应为主。育种实践也证明,在发病均匀的重病地,连续选抗病株能选育成抗病品种。因此,进行枯萎病抗性遗传研究,对棉花育种工作有指导意义。棉花对枯萎病抗性与对其他病害抗性的关系,赵俊兴等(1991)对多个品种,通过线性相关分析指出,棉花品种对枯萎病和黄萎病的抗性为高度正相关,也说明品种对两种病害的抗性间有显著的相关关系,这证实选育兼抗枯、黄萎病品种的可能性。马存等(1992)的鉴定指出,抗枯萎病的陆地棉品种,也能抗苗病。Shepherd(1986)报道,棉花枯萎病的发病率与根结线虫的产卵量呈高度正相关(r=0.73**),并指出,具有抗根结线虫基因的棉株,其根际或根部所渗出的物质,可特意地诱导对枯萎病菌有抑制作用的微生物,因而表现出抗病性。关于抗枯萎病性与其他农艺性状间的相关关系,也有不同的试验结果。Patel等(1950)认为,新百万棉(NewMillion Dollar)品种的抗枯萎病性,似与不利的农艺性状相连锁,Sappenfield (1963)报道,棉花品种对枯萎病的抗性与皮棉产量呈负相关等。由此认为,抗病品种的农艺性状较差。中国在选育、推广抗枯萎病品种的初期,也有类似的观点,但后来的试验和实践证明,这种现象不是普遍规律。马存(1985)的研究指出,无论在中水肥或高水肥条件下,枯萎病越重,对皮棉产量和多数纤维品质的损失越大。在中水肥条件下,枯萎病病指每增加1,皮棉产量的损失0.94%。李俊蓝(1987)的试验也指出,枯萎病的病级与籽棉产量、皮棉产量、单株结铃数、铃重、纤维断裂长度间的r依次为-0.3285,-0.2990,-0.2991,-0.2441和-0.046,即发病越重,产量和纤维强度越低。周雁声等(1985)用参加全国抗病区试的品种资料进行分析,研究结果显示,枯萎病的病株率与铃重、衣指、籽棉产量、皮棉产量、纤维强力呈极显著的负相关,病指与单株结铃数、衣指、籽棉产量、皮棉产量、纤维强力也呈显著的负相关,说明品种的抗病性越差,对产量和纤维品质的损失越大。另外,从20世纪80年代以来在黄河流域进行生产试验的品种进行分析表明,抗病的中棉所12比感病的鲁棉1号、冀棉8号的产量和品质都要好,证明抗枯萎病性和农艺性状间并不存在遗传上的负相关。高永成等(1985)用感病的原徐州142(病株率44.0%,病指35.9)和经过4年在病地连续选择的抗病徐州142(病株率3.9%,病指2.9)于1979年在无病地上进行了农艺性状的比较,抗病的徐州142比感病的徐州142农艺性状略有提高,如皮棉每亩增产2.75kg,衣分提高0.5个百分点,纤维强力提高0.09g,主体长度增加0.19mm。因而他们也认为,抗枯萎病性与农艺性状间并不存在遗传上的负相关。种质资源或称遗传资源,是指决定各种遗传性状的基因资源。棉花种质资源包括推广品种、过时品种、引进品种、突变体材料、野生种和陆地棉种系,以及棉属近缘植物。是进行棉花品种遗传改良的物质基础,也是研究棉属遗传、起源、进化和分类的基本材料。因此,广泛、持续收集、保存、研究和利用种质资源,是棉花遗传育种研究领域中的一项基础性工作。抗原是抗病育种的决定因素,而种质资源则是棉花抗枯萎病育种中抗原的来源地。我国在20世纪50年代就开始收集棉花品种和种质,并进行抗枯萎病性鉴定。1952~1953年四川省棉花枯萎病防治研究工作组收集了珂字棉8个品系及福字棉6号、鸡脚德字棉、狄胜棉、赖德福阿金等陆地棉品种(系)共33个,海岛棉品种C3173、苏-2198 两个,中棉种质有遂宁土棉、威远土棉等21个,进行抗枯萎病性鉴定。海岛棉中,苏-2198表现耐病、C3173高度感病,发病率为100%,病指79.5;中棉中,抗性最好的是仁寿紫花、盐亭小白花、三台子花、仪陇小白花、余姚小树花、彰德土棉、遂宁28-507-47、威远土棉、宾川土棉,而玉溪中棉在田间未受棉枯萎病感染,表现高度抗枯萎病性;陆地棉发病高,但发病程度差异大,发病率为90%~100%,病情指数为59.3~71.5。20世纪70年代,我国的抗病育种发展较快,对棉花品种资源的收集、抗性鉴定更加重视。1976年,陕西省农业科学院植物保护研究所采用陕西泾阳菌系,第一次对中国2238个棉花品种资源进行了苗期抗枯萎病性鉴定,结果是,无症状免疫类型22个,占总数的0.98%;高抗类型137个,占6.12%;感病类型1724个,占77.03%;其余为耐病类型355个,占15.96%。陆地棉中,表现抗性强的品种有川52-128、川57-681、陕棉4号、陕棉401、陕棉9号、川62-200、川抗病洞庭棉、晋68-389、晋68-400、云112-3、86-1号、陕棉8号、陕棉10号、咸73-74和咸73-145。中棉的抗枯萎病性强、抗源丰富,经反复试验证明,赤木黑种、赤木白种、法库白子、中棉所6号的抗枯萎病性强而稳定。1975~1979年连续8批鉴定了中国棉花品种资源共3710个。根据病指划分为不同抗病性反应型,属免疫类型(无症状)的23个,占总数的0.62%;属高抗类型的164个,占4.42%;属抗病类型的187个,占5.04%;属耐病类型的351个,占9.46%,属感病类型的2385个,占80.46%。从不同棉种相比较,其中,以中棉抗病性较强,陆地棉次之,海岛棉、木棉抗病性最弱(表5-1)。中棉、陆地棉、木棉和海岛棉的平均病指分别为5.34、34.29、76.4和76.85。棉种名称供试品种(系)免疫高抗抗病耐病感病病指0病指0.1~10病指10.1~25病指25.1~50病指50.1~100个数%个数%个数%个数%个数%陆地棉3102130.42993.191374.422608.38259383.58海岛棉27841.4427498.57中棉308103.256521.104715.268627.9210032.47木棉1715.881694.11草棉5360.00240.00合计3710230.621644.421875.043519.46298580.41表5-1 不同棉种对枯萎病苗期抗性鉴定1993年,陕西省农业科学院植物保护研究所又对348个亚洲棉(即中棉)品种进行抗枯萎病苗期抗性鉴定,病指为1~25的有288个,占82.8%;病指为25.1~50.0的有34个,占9.8%;病指为50.1~100.0的为26个,占7.4%。其中,简中1号、浙江余姚黄蒂大部等抗性强。52-128和57-681是中国育成的第一批高抗枯萎病抗原种质。四川省棉枯萎病工作组自1952年在发病90%以上的大榆区紫云乡105亩(667m2)左右的德字531棉田中,初选抗病单株916株,1953年经病圃鉴定筛选出抗病性强的11个系,经反复比较鉴定筛选,1956年培育出高抗枯萎病品种52-128。1957年全省换种岱字棉15后,利用新品种农艺经济性状好的优点,又在三台、射洪县种植的岱字棉15号重病田中,选取剖秆未见病状的单株1015株;仍采用病圃筛选的方法,于1963年再次选育出高抗枯萎病的品种57-681。这两个抗源品种经试验鉴定,具有抗病性强、抗病力稳定、抗性适应广的特点。20世纪60年代中期至90年代中期,在四川省棉枯萎病协作组人工病圃中,52-128病指稳定在3.6~22.6,平均11.2,比感病对照种减轻77.8%;57-681病指2.0~3.1,平均2.3,比感病对照种减轻91.2%。1970~1982年,以52-128、57-681多代自交材料种植于人工接菌病圃和零星病地,连续3年自交仍种植于同一条件下的抗性鉴定表明,虽经长期种植,两个抗源品种的抗性一直保持很强,未出现衰退现象,即使在零星病地种植3年,抗性与人工病圃无明显差异。1981年选用有代表性的生理型Ⅰ号川F5(四川射洪县)、陕F9(陕西高陵县)、生理型Ⅱ号浙F2(浙江慈溪县)、冀F8(河北峦城县)、生理型Ⅲ号新Fl(新疆吐鲁番县)等不同生理型菌系对52-128、37-681及抗、感杂交组合后代作病菌与寄主互作关系的抗性鉴定表明,52-128、57-681对我国棉枯萎病菌3大生理型中的5个菌系间致病力分化性互作不显著。1972~1973年和1979~1980年,全国棉枯萎病生理型试验结果表明,52-128对18个省、市、自治区不同地区的129个棉枯萎病菌系中,属高抗类型的有12个,抗病类型72个,耐偏抗类型36个,合计120个,占参试菌系的93%,只有9个强致病菌系对52-128呈感病类型。这两个抗源品种育成后,于60年代初被陕西、山西等省引进试种,表现出抗性强、稳定性好,从而用作抗原进行杂交转育或取材,育出陕4号、陕401、晋68-420、运安1号等,分别在四川、陕西、河南等棉病区种植,防病增产效果良好。1972年后是我国抗病育种取得较大发展的时期,河南、江苏、云南、陕西、山东、浙江、河北、山西、湖南和江西等省先后引进52-128、57-681用作抗原进行杂交转育或系统选择,培育出21个抗枯萎病品种(系),分别在全国10个省推广种植,防病增产效果显著。据《全国农作物审定品种名录》(2005)、《中国棉花品种及其系谱》(1996)、《中国棉花品种系谱图》(2000)资料分析,以及中国农业科学院棉花研究所等50余家育种单位利用这两个抗原的应用证明统计,全国利用抗原52-128、57-681育成棉花抗病品种128个。在不同转育代次育成的抗病品种中,集中来源于第二代至第五代的有121个,占94.5%;被利用作母本、父本育成的品种分别各占有54.7%和31.3%(表5-2、表5-3)。利用52-128抗原品种作抗原,通过杂交或系统选育的抗病品种,在各地方推广应用都表现抗性良好(表5-4)。省份育种单位(个)80年代90年代2000~2004年总计河北765112山西33429辽宁244江苏9112720浙江111安徽1516江西111山东31427河南9812222湖北49211湖南21124四川5511319陕西29211新疆111合计503569128表5-2 不同时期不同地区利用抗原52-128、57-681育成的审定品种数抗原用途一代二代三代四代五代六代总计母本(♀)11029191170父本(♂)46917440系统选育15542118合计6214340171128表5-3 抗原种质52-128、57-681不同转育代次育成的品种数项目四川湖北新疆江苏云南山西陕西辽宁上海山东河南河北北京浙江甘肃安徽湖南江西合计供试菌系179985111466777552911129抗性反应高抗01600000020100020012抗病861327114546422151072耐病71043432110232110136感病2121000000100101009表5-4 52-128对不同地区菌系的抗性反应抗原种质在育种上应用成败的关键,一是抗原抗性稳定性。抗性稳定而持久的抗原,转育利用的抗性不易衰失,能持久保持利用;二是抗原种质的遗传效应,这是转育利用的基础;三是抗原种质经济性状的遗传效应,这对利用价值影响极大。针对这三个关键问题,叶鹏盛等(2007)对52-128和57-681的抗性遗传做了研究。结果证明,这两个抗原的抗性长期稳定(表5-5,表5-6),且抗性遗传效应好、遗传率高(表5-7),其他不良性状在杂种后代中的遗传不显著(表5-8),为我国利用两个抗原的抗性,选育抗病品种奠定了良好的基础。供试品种种植1年种植2年种植3年种植4年病圃无病地病圃无病地病圃无病地病圃无病地521284.504.504.503.502.752.750.752.75576816.003.507.254.502.252.251.253.25川73274.008.009.008.003.503.502.507.25川4149.005.755.758.001.001.001.250.75达棉1号30.7556.7523.556.7535.0035.0017.2536.50显著性(t值)0.53240.62710.06431.1214表5-5 在病圃和无病地筛选后抗原的病情指数世代52128×达棉1号57681×达棉1号达棉1号×52128达棉1号×57681病圃无病地病圃无病地病圃无病地病圃无病地显著性(t)F135.0019.2541.0024.5018.5023.7521.7524.502.5687F231.2519.2519.2524.5012.7517.2518.7516.252.3072F310.2519.7515.5025.507.7520.258.0025.508.6017**F42.0013.751.2524.508.7521.759.7520.509.0275**表5-6 在病圃和无病地筛选后抗原不同杂交后代的病指抗源及组合平均病指F1F2中亲值相对优势(%)广义遗传率(%)狭义遗传率(%)52128×达棉1号29.5039.2539.75-25.7968.952.157681×达棉1号25.5034.0040.50-37.0473.156.77329×达棉1号29.0037.2541.25-29.7070.548.2川414×达棉1号29.7539.7542.00-29.1767.443.6达棉1号×5212835.2535.0039.75-11.3272.953.7达棉1号×5768134.5034.5040.50-14.8175.452.4达棉1号×732737.0038.2541.25-10.3072.353.4达棉1号×川41437.2541.7542.00-11.3169.246.5521284.00576815.50川73277.00川4148.50达棉1号75.50表5-7 抗原种质52-128、57-681的抗性遗传效应抗源及组合株高(cm)单株铃(个)衣分(%)F1F2中亲值F1F2F1相对优势(%)F1F2中亲值F1F2F1相对优势(%)F1F2中亲值F1F2F1相对优势(%)52128×达棉1号99.3100.188.491.012.319.717.317.017.915.836.137.236.737.8-1.6表5-8 抗原种质52-128、57-681的主要经济性状的遗传表现抗源及组合株高(cm)单株铃(个)衣分(%)F1F2中亲值F1F2F1相对优势(%)F1F2中亲值F1F2F1相对优势(%)F1F2中亲值F1F2F1相对优势(%)57681×达棉1号93.897.685.186.010.221.018.916.118.930.438.438.337.538.8-2.4川7329×达棉1号86.790.083.483.83.823.220.320.119.715.440.340.239.840.31.3川414×达棉1号85.189.782.784.82.919.418.919.818.8-2.039.840.140.340.3-1.2达棉1号×5212898.996.388.491.011.923.218.817.217.952.837.839.636.737.8-3.0达棉1号×5768187.188.885.186.09.424.621.216.118.934.938.938.337.538.83.7达棉1号×732785.287.683.483.82.323.722.620.119.717.940.941.239.840.32.8达棉1号×川41490.385.182.784.89.221.719.819.818.89.640.140.040.340.3-0.4表5-8 抗原种质52-128、57-681的主要经济性状的遗传表现(续)-1磷作为植物生长发育的必需营养元素之一,不仅是植物体内许多重要化合物的组分,而且还以多种途径参与植物体内各种代谢过程,在人类赖以生存的生态系统中,起着不可替代的作用。植物吸收磷的主要形式是,它们在土壤溶液中的浓度很低,一般只有1.5μmol/L。因此,磷容易被土壤固定,在土壤溶液中的移动性很差。大多农业土壤因长期施用磷肥已成为潜在的磷库,磷肥效应与土壤有效磷含量呈负相关,磷酸盐的化学性质使其成为作物难以利用的固定态磷,造成土壤磷的“遗传学缺乏”而非“土种类之间和同一植物的不同品种之间的磷素营养利用效率存在差异”。陆文龙等(1999)研究表明,营养高效基因型是指在缺磷条件下,能够利用自身根系分泌的有机酸活化土壤中难溶性磷,协调生长代谢,维持正常的生长发育过程,最终形成较高产量的基因型。由于植物对磷素的利用能力具有模糊性,耐低磷基因型和非耐低磷基因型的表现特征是连续的,没有明显的界限,磷素的影响不仅表现在相对干物重上,而且与植株的地上部鲜重、叶绿素含量、总叶面积等性状也相关。王士杰等(2009)首次在确立的筛选指标基础上,从88个棉花抗枯、黄萎病品种中筛选出25个耐低磷基因型品种(包括中棉所9号、中棉所15、中棉所21、中6331、86-1、豫棉1号、豫棉8号、豫棉22、冀棉7号、冀棉20、冀合3028、鲁无401、鲁棉14号、陕棉11、苏棉12、徐261、泗棉3号、川棉109、绵阳83-21、辽棉12、皖棉11、GK1、Stoneville 603、Deltapine 61和渤棉抗4)和3个耐低磷极端基因型品种(中棉所21、中99和陕棉11)。这些品种可以作为培育耐低磷胁迫的棉花抗病品种以及开展棉花耐低磷QTL定位与克隆等研究的重要资源。鉴于新疆长绒棉枯萎病迅速蔓延,给长绒棉生产带来巨大威胁,生产上迫切需要长绒棉抗病品种来减轻枯萎病的为害。在长绒棉现有的品种和品系中很难找到抗源。为此,武刚等(2006)利用抗枯萎病的陆地棉品种作种间杂交选育,经病圃多年筛选、鉴定出4个高抗枯萎病,而纤维品质达到长绒棉标准的新种质。生育期143天,绒长36.5mm,比强度31.8cN/tex,马克隆值3.7,单铃重2.4g,衣分31.8%,皮棉产量85.7 kg/667m2,病指6.38,表现为高抗。生育期146天,绒长36.5 mm,比强度37.0cN/tex,马克隆值3.3,单铃重2.5g,衣分32.8%,皮棉产量90.6 kg/667m2,病指3.87,表现为高抗。生育期148天,绒长36.6 mm,比强度30.4cN/tex,马克隆值3.7,单铃重2.5g,衣分32.3%,皮棉产量82.3 kg/667m2,病指3.18,表现为高抗。生育期147天,绒长37.3 mm,比强度33.0cN/tex,马克隆值3.7,单铃重2.3g,衣分29.4%,皮棉产量78.6 kg/667m2,病指1.36,表现为高抗。刘泽辉等(2008)对上述4份新种质在进一步杂交转育研究后认为,所选育的新品系同抗病新种质的抗病性没有明显差异,年度间抗病性差异小,说明抗病性呈显性性状、能稳定遗传。这为今后长绒棉抗枯萎病育种提供了很好的抗源材料,为棉花产业发展奠定了基础。但同时也指出,长绒棉抗枯萎病新种质在田间长势旺、抗病性强,但铃重偏低,产量不太理想。此外,这些高抗枯萎病新品系种植在多年陆地棉黄萎病很重的棉田,偶尔发现一两株有黄萎病病症的棉株,也许是杂交后代具有一定的陆地棉基因。因此,新种质抗性基因遗传特性、抗性生理生化方面的研究以及产量的提高等还有待进一步加强。在制定抗病品种育种目标时,既要求选育的品种具有抗病性,同时又要丰产和纤维品质优良,即除抗病性外,其他性状应与当地推广的非抗病丰产品种要求相似。事实上,一个耐病而丰产优质的品种往往比高抗而低产劣质的品种更有实用价值。进行抗病育种时,要注意不仅培育只对某一种病害的某一生理小种具有特异性抗性的品种,而且要培育多抗(水平抗性)品种,因为具有特异性抗性品种在出现新的菌株和生理小种时,抗性即消失。棉田单一的枯、黄萎病区较少,多为混生病区,因此,培育具有兼抗特性的品种,在制定抗病育种目标时也应加以考虑。在自然界棉花群体中,个体间总是存在着微小或明显的性状差异,包括株形结构、结铃性状、抗逆性差异等。由于棉花的遗传背景比较复杂,在外界环境条件影响下,常表现出多样的变异。这些变异既有遗传性状决定的变异,也有受环境影响产生的差异。系统育种的关键,即是发现变异,如在感病株的群体中选择抗病变异株,继而优中选优,严格鉴定。系统选育方法能在抗病育种中取得一定效果的原因在于:①棉花是常异花授粉作物,由于经常的天然杂交,增加了遗传基础的复杂性。一个棉花品种,一般人们较重视的一些农艺性状和经济性状是相对一致的,而人们没有注意的或缺少一定条件暂时未表现的性状(如在无病地的棉花抗性),个体间存在差异,有时差异可能很大。如能为棉花创造一定的条件(如发病条件),就可使个体间抗病性差异表现出来。重病地提供了筛选的条件,因此,一次选择可能选出抗病的个体。②棉花对枯萎病的抗性遗传是由基因所控制,当一个品种处于一种复杂群体状态时,这些抗病基因可能分别存在于不同个体上。在经过一次抗性选择的基础上,由于天然杂交,杂合体抗性基因分离重组,必然会产生抗性基因积累,连续选择便有可能把具有多个抗性基因累加效应的个体选择出来,从而进一步提高了抗性。③根据Vidhyasekaran(1988)“几乎所有植物都存有抵御微生物入侵的防卫机制”的论断,寓意着植物的抗性是固有存在着的。从抗性的性质来看,植物的抗病机制包括预存性被动机制,以及被病菌侵染后激发产生的主动防卫机制。在主动抗病性中,有两套基因先后起作用,即抗病基因和防卫反应基因。抗病基因产物对病菌无毒基因产物有识别作用,从而可诱导防卫基因表达,产生一系列防卫机制,所以,抗病基因产物有识别作用。抗病基因是一种效应分子(抗病蛋白),本身无杀菌作用,真正起作用的是通过防卫机制产生的物质,在形态和生理生化上的许多改变,这些抗病变化包括,植物保护素的合成、细胞壁修饰(愈伤组织、木质素和酚类化合物在壁上沉积)、富含羟脯氨酸糖蛋白的积累、蛋白酶抑制剂和能抵御病原物细胞壁的水解酶(角质酶和葡萄糖酶)的产生。所以,在植物抗病性反应中包括两个阶段。第一阶段为决定阶段,通过病菌无毒基因产物和寄主抗病基因产物相互识别决定寄主抗病性表达;第二阶段是表达阶段,即上述一系列的防卫反应。在病菌的激发下,寄主内的抗病物质得到启动,表现出病株率显著下降,抗病性明显上升。而抗病性的识别机制与病原菌的无毒基因产物识别有一个过程,因而抗病性在连续选择中得以表现与提高。在中国棉花抗病育种史上,系统育种是20世纪80年代前所采用的主要育种方法。据1974年统计,全国育成的148个品种中,67.6%的品种是采用系统育种法育成的。70年代所育成的48个品种中,也有26个是采用系统育种法育成的。川52-128和川57-681是我国棉枯萎病的主要抗原,两者都是在重病田上经连续选择而育成的。川52-128选自古老的栽培品种德字531,川57-681选自岱字棉15,86-1来自陕65-141,陕3563、川73-27、鲁抗一号均选自陕4。中棉所3号选自乌干达3号。系谱选择法是系统育种中最常用的方法,它不仅用于从自然变异选择的系统育种,也应用于杂交、化学和物理方法诱变等人工方法产生的变异群体。在自然变异和人工创造的变异群体中选择单株或单铃种成株行或铃行,每株行或铃行为一个家系或“系统”,由于“系统”间差异比个体间差异大,故先选择优良系统,而后在当选系统内继续选株或选铃,种成下一代株行或铃行。选择连续进行数代,等系统内植株性状已趋一致时,选留符合育种目标的系统,按系统收获。翌年升入设有重复的鉴定圃比较产量,通过一年或多年、一地点或多地点产量比较,鉴定出产量高并具有育种目标要求的品质和抗性的系统繁殖成为品种。系统育种方法简便,收效快,是棉花育种的主要方法之一。但该法也有一定的局限性,表现在:①系统育种的效果主要决定于某品种群体的遗传变异性;而其遗传变异性,表现在天然杂交,基因突变及剩余变异等天然变异。一般地说,这种天然变异几率不会太高,而符合育种目标所要求的有利变异率更低,因而选择效率不高。②应用连续单株选择育成为品种是由一个单株繁衍而成的群体,其遗传基础较窄;对环境条件的适应力差,改进提高的潜力有限。前苏联育种家1978年的试验指出,由21个优良株系组成的品种C-4539群体,经一次选择后,其产量比未经选择的原始群体提高10.5%;而经4次选择的后代产量,虽比未经选择的原始群体提高了4.2%,但比一次选择的后代,降低了6.7%。用8个株系试验的结果表明,经一次选择的后代,其产量仅为未经选择的原始群体的96.7%~99.2%;经4次选择的后代,其产量比原始群体降低17.5%~2.1%。浙江省农业科学院(1974)从岱字棉15号选出浙棉1号,从浙棉1号中又选出协作2号,在协作2号中选出10个株系,其中,只有1个株系的产量超过了对照,增产的幅度较小,抗逆性也差。20世纪60~70年代江苏省徐州地区农业科学研究所在斯字棉2B中,实行优中选优,连续选出了4个丰产性较好的新品种,但这些品种的纤维品质都没有获得明显改进,如徐州1818和徐州142的纤维品质均不理想。为了提高系统育种的效果,可采用下述方法加以改进。①有重复的株行(系)试验。现代的育种方法应能保持和控制遗传变异,即能使育种家容易判明育种材料的遗传变异和由环境条件引起的非遗传变异;而且一个群体对选择的潜在反应的利用决定于所应用的技术方法的有效性。假如所应用的方法不是很敏感的,那么,大多数的遗传变异不仅不能被发现,而且会由于同质性的增加而丧失。由于一个单株后代的种子数量少,故对其后代进行试验鉴定时,增加重复次数比扩大小区面积更能充分利用有限的种子和提高选择的可靠性。②混系法。在改良品种时,为了保持其遗传可塑性,可按一定标准将若干个在形态上基本相似而又不完全相同的家系,合并成为混系品种,其效果比单一家系品种较好。用系统育种方法选育抗病品种,须注意以下一些问题:①整个试验从选择单株到品比试验,自始至终都应在发病均匀的重病地上或人工病圃上进行。以便在表现抗性程度的基础上比较株系间的丰产性和纤维品质。②以当地推广的品种作对照。③除进行一般生育期调查外,应在苗期、现蕾后、结铃盛期以及收获前(劈秆)等不同时期进行发病情况调查。④株行试验可侧重观察抗性,参考结铃性和其他农艺性状的表现。品系预备试验和品种比较试验,则应在表现抗性的基础上注意丰产性和纤维品质。表现较突出的材料可提前进行多点试验,同时进行纤维品质的鉴定,以加速育种进程。⑤已育成的品种在推广和良种繁育过程中,需要继续对抗性进行鉴定和提高。否则一个品种,在同一病区长期种植,由于品种本身抗性组成的变异,以及病原菌的适应性,这一品种的抗性将会有逐渐减弱的趋势。这一方法由高永成等(1995,1996)提出。应用这一方法,徐州地区农业科学研究所、中国农业科学院棉花研究所等单位,从国外新引进的原来感病品种,于5年时间内,改造成抗病品种获得成功。如从1979年开始试验,徐州地区农业科学研究所培育的徐州142、中国农业科学院棉花研究所培育的中棉所7号及西北农业大学培育的西农3195等原来都是高产感病品种,经过5年左右的病床病圃连续群体选择法,徐州142病床枯萎病病株率由原来的97.4%降低为8.5%,岱字棉16病床枯萎病病株率由原来的91.6%降低为8.5%,中棉所7号由原来的99.9%降低为11.3%,西农3195由原来的95.9%降低为7.5%。当选材料,不但由原来感病的转变为抗病的,并且由于连续群体选择,不仅仅着眼于抗性,同时兼顾产量、产量因素及品质性状的同步提高,因而,能将原来的感病品种有效地转变为抗病而综合优良性状的新品种。高永成等(1995)和张云青等(1997)对这一方法作了理论上的分析,认为:①棉花作为枯萎病病原菌的寄主确有在变异的生存条件下,即病茵连续侵入并增大压力条件下,逐渐而又明显地改变自身遗传性以适应新的环境能力。生物的适应变异现象确实存在。同时,棉花寄主确有通过后天获得性遗传累加作用,逐年逐代增强抗性。最终由原感病品种经强化成为高抗品种。没有适应性的变异和后天获得性遗传的累加相互作用,抗性增进不可能,这是抗性提高和定向培育的根本认识之所在。②原感病品种对毒素处理反应迟钝,出现萎蔫现象时间晚,但萎蔫指数高。抗性转化年代愈久、抗性愈高的品种对毒素处理反应愈敏感,出现萎蔫时间也愈早,但萎蔫指数愈低,甚至出现恢复现象。电镜解剖观察到原感病品种导管褐变时间晚,对毒素处理反应迟钝。导管褐变后出现保护性物质——侵填体少,比率小。增进抗性后,导管的褐变现象出现时间,随强化年限增加愈来愈早,褐变后保护性侵填物愈多,比率也愈高。病理学研究结果表明,抗性转化过程即寄主对病菌入侵的反应敏感度和迅速产生保护物质能力,即免疫功能逐年逐代加强的过程。③原感病品种过氧化物酶活性与多酚氧化酶活性高,而抗坏血酸氧化酶活性极低(0值)。定向培育年限愈长,抗性愈高的品种过氧化物酶活性和多酚氧化酶活性愈低,而抗坏血酸氧化酶活性愈高,表明感病品种和抗病品种的生化代谢型确有差别。前两种酶及活性与感病性有关,后一种酶及活性与抗病性有关。抗性转化的实质即代谢型的转化。④育成的抗病品种与感病品种棉籽粉用SDS电泳法进行蛋白质分析表明,感病型品种β组分色谱带量少色淡,抗病品种β组分带量多色深。β组分蛋白质估计为球蛋白。说明抗性转化过程中棉株生化代谢型转化,会影响到种子生化代谢型的变异,这是棉花抗性品种与感病品种生化物质成分的差异。种子球蛋白用SDS-PAGE法分析发现感病的岱字棉16种子球蛋白由10种分子量不等的蛋白质组成,而岱字棉16则由8种蛋白质组成,前者含有较多高分子量蛋白,后者含较多低分子量蛋白,表明抗性增进过程中,种子形成高分子量球蛋白质合成减少、低分子量球蛋白合成增多。抗性定向培育法的关键技术为:①培育的对象应是需要注入和强化抗性的农艺性状优良品种;②注重培育病床、病圃,强化菌种分离与培养;③病床、病圃发病高峰期,强化对棉苗(株)的选择、严格淘汰;④纤维品质测定、淘汰与选择;⑤经3~5年严格筛选,同时,择优进入继续强化抗性的良繁体制。为探讨定向培育法通过病圃加压筛选获得的抗病品种(系)提高抗枯萎病性的病理学机制,吕学莲等(2008)以病圃定向筛选抗枯萎病大幅度提高的棉花材料和原感病品种为对象,研究接种枯萎病菌后抗、感材料的病理学变化。结果表明,两者在宏观病理学方面存在差异,感病品种接种7天开始显症,25天严重发病,整株维管束变色;抗病材料生长健康或只有轻微症状,维管束变色部位仅局限在子叶节以下。在细胞和组织病理学方面,两者也存在差异,侵入前期,抗病材料被侵入细胞中,有细胞壁加厚现象;侵入中期,病菌可通过表皮层侵入感病品种的薄壁组织,但只能到达抗病材料的皮层组织中;侵入后期,抗病材料中,出现大量寄主细胞的降解物质或分泌物将菌丝包围,阻止病菌进一步扩展。抗病材料的抗侵入和抗扩展能力均较感病品种大幅度增强。杂交育种是指用基因型不同的品种(系)作亲本,通过有性杂交获得杂种,继而在杂种后代中进行选择,培育成符合生产发展需要的新品种的方法。在杂交育种中,通过人工有性杂交,可将不同亲本的优良基因组合在Fl的杂种个体中,由于这时的基因型是杂合体,Fl个体自交所形成的F2及其后代因基因分离重组而产生各种变异类型,即出现具有不同性状组合的变异个体,再经选择,自交纯化,就有可能获得综合性状优良一致的新品种(系)或超越双亲的新类型。经此法培育的品种属纯系品种类型。杂交育种是当前国内外作物育种中,应用最广、成效最大的育种方法,是现代作物育种最基本的方法。作物产量、品质、抗性等性状之间,常有负相关现象,已有许多研究者讨论过这一问题,并提出打破或缓解这种负相关的方法。Weikaivan等(1995)提出关于作物性状负相关的见解认为,这是育种上一个极为复杂的问题,比以往人们所提到的应给予更多的重视。据Donald等(1996)认为,许多与生长发育有关的性状都是相互联系的,稳定地保持正或负的相关关系。由于相互联系的性状之间的负相关,阻碍了育种的进展。认为不利性状的联系有3个主要来源,遗传连锁、一因多效,以及一定环境影响下的性状间的相互联系和补偿作用。由于遗传连锁的负相关势必延缓育种进程,但是,只要有充分大的杂交分离群体,并确切地鉴定重组型,遗传连锁是可以打破的。遗传连锁一旦打破,重组型将成为既持久又有利的遗传连锁了。与此相反,由于一因多效的负相关,既不受遗传也不受环境因子改变的影响,比较难以打破。由于环境导致互补而产生的性状间的负相关也难以打破。主要是与产量有关的性状,相互联系形成一个体系。在这个系统内,一个或多个性状必须在表现程度上有所递减,另一性状的表现程度才能有所提高。相互联系的性状应该看成一个有常数容量的生物学体系,选择的目的应该达到一个协调式的理想型,要达到这一体系中多数性状的每一个都能达到理想的水平。使这一体系能作为一个整体达到最大限度的功能,而不是去追逐极端的看起来似乎是最理想的每一个单一性状的水平。在理想的但负联系的性状之间的选择必须进行调和,使这一生物学体系的功能作为一个整体达到最大限度的作用,而不是选择个别性的极端水平。根据这一概念,不顾其他性状只选择单一性状是不合适的。一个符合育种目标的栽培品种应具有这样的基因型,即其体系成员(相互联系的性状)的比例能最好地适应于该品种所生长的环境。另外,必须具有有些独立性状,如对某种特殊病虫害的抗性,因为这种性状的基因较少牵涉到产量因素的负联系中去。通过何种育种方法才能有效地打破这种遗传上负的关联性,获得理想的重组体,育成符合育种目标要求的综合性状优良的新品种,这是国内外棉花遗传育种家一直在努力研究的课题。棉花育种大多采用杂交育种法,显然已取得了显著的成效,但这种方法存在显而易见的缺陷。首先是杂交次数少,不利于有利基因通过交换达到重组,不利于基因加性效应的积累,极大地限制了理想个体出现的几率;其次是难以打破皮棉产量与纤维品质、产量与抗病性性状遗传上的负相关性,难以选择出综合性状优良的个体。针对这些突出问题,国内外棉花育种家试验过多种育种方法。主要有:这个体系是张凤鑫(1987)等研制成功的。育种上不能把各种有益性状集合在一个基因型中,这是由于存在性状间的不利关系,这种关系来自连锁,或“多因一效”,或“一因多效”,但主要是连锁的作用。要从根本上解决这一问题,只有通过遗传信息序列的广泛重组才能改变其连锁状态。把育种群体作为一个动态基因库来处理,通过多个亲本多次的相互交配(含分裂交配)及随时根据需要输入新种质,通过遗传的高度杂合化,打破原有亲本的遗传系统,促成遗传信息序列的广泛重组;打破遗传连锁,释放出潜在有益变异,再按育种目标施以相应的(病、虫、逆境、产量、品质)选择压力,干涉遗传信息序列的分支方向,并通过不断的轮回选择,聚合大量有利基因及其重组体。如此,不但可在一个育种周期内基本实现其综合育种目标,而且,随其杂种库的丰富、改进、演化,可不断创造出新品种。张凤鑫等应用该体系进行育种验证,结果表明,该体系是行之有效的,一是抗性进展快,枯萎病病指较亲本均值降低90%左右,黄萎病病指降低59%,苗病死苗率降低80%,一部分材料还兼抗棉蚜、棉红铃虫、棉铃虫,如杂种优势利用新材料高柱头系102-1,高抗枯萎病,抗黄萎病、抗棉蚜、棉铃虫,高抗红铃虫。二是铃重、单铃子数、衣指、籽指、衣分、单铃皮棉重、2.5%跨距长度、比强度、马克隆值的遗传变异分别扩大2~3倍。抗性与皮棉产量的遗传关系得到改善,产量与苗病死苗率、枯萎病、黄萎病的病指遗传相关系数分别为rg=-0.5,-0.54,-0.13。纤维比强度与苗病死苗率、枯萎病、黄萎病病指的遗传相关系数分别为rg=-0.49、-0.29、-0.28;皮棉产量与纤维2.5%跨距长度、比强度、马克隆值的遗传相关系数分别为rg=+0.45、+0.36、+0.02。高衣分与高比强度的重组率提高到20%以上。皮棉产量与比强度的遗传相关系数由亲本间rg=-0.8变为-0.12。与杂交系谱法比较,相同亲本的入选后代,新体系入选后代的皮棉产量较常规法高12%,比强度高0.6%;第二轮选择则比常规法皮棉增产率达53.7%,比强度高11.3%。研究者利用该体系已育成一批优良新品种,其中,川碚2号曾推广75万亩,创造了166kg/亩的皮棉高产纪录。利用这些新品种还育成了洞A×B023-11、473A×川碚2号、101-l×川碚2号等杂优势新组合,创造了175.4kg/亩的高产纪录。育成的杂种优势利用新材料高柱头系101-1、102-1,同时抗耐枯萎病、黄萎病、棉蚜、棉红铃虫、棉铃虫,育种成效显著。该体系由马家璋等(1987)建立。其指导思想是,通过混交,打破育种性状间的不利遗传负相关;通过混选获得优良基因的重组体。其主要步骤是,以育成的遗传基础丰富的选系为共同亲本,同时与几个各具特色的目标性状亲本杂交。Fl代海南省异地加代。F2代种植在育种基地枯、黄萎病的重病土上;淘汰抗性差的不良组合;保留组合进一步淘汰劣变个体后混收其种子。F3代海南异地种植,进行不去雄的群内混交。每株收摘1~2个混交铃,混合留种,完成一轮混交——混选。按同样方法去完成第二、第三轮的混交—混选。各轮混交群体开放授粉1~2代,然后从群体中选拔优良个体,系统地进行家系鉴定和选择,决选出新品种。该体系的遗传改良效果也是比较好的,表现在:①显著提高产量、早熟性、2.5%跨距长度的平均数。枯、黄萎病的病指保持在高抗和抗的水平;②扩大遗传变异幅度;③改善性状间关系,加强了产量与铃数、铃重间正相关,降低株铃数与铃重、籽指与衣分率之间负相关,皮棉产量与纤维比强度的遗传相关系数由-0.397变为+0.494,株铃数与比强度相关系数由-0.901变为+0.71,衣分与马克隆值相关系数由+0.34变为-0.411,早熟性与皮棉产量相关系数由-0.282变为+0.797。马家璋等采用该体系育成兼抗品种中棉所23。山西省农业科学院棉花研究所采用这一方法也育成了晋棉11。该体系由潘家驹等(1990)建立。修饰回交(modificd backcross)就是回交后代选系间的彼此再杂交,可以培育棉花多系品种。在棉花抗病育种中,通过回交产生若干同质系,然后将各同质系按一定要求混合组成多系品种。通过修饰回交研究,将杂种品系间杂交与回交结合,综合两者特点,回交纯合快,缩短育种年限,后代只聚合回交亲本基因型,选择容易成功。其程序是:选用一个丰产品种作为轮回亲本(A),以优质品种(B)、抗病品种(C)为授予亲本,以品种A分别与品种B、C杂交,其后代分别以A作为轮回亲本回交,分别从回交后代中选拔优系,然后进行不同回交选系的杂交。其程序模式如图5-1所示。通过1980~1990年两轮试验结果表明,修饰回交法对削弱丰产与抗病、抗病与纤维比强度之间的负相关程度有一定效果。第一轮试验中,皮棉产量和病指的相关系数由原来的-0.51转变为-0.21。在第二轮试验中,无论抗病株率与皮棉产量或病指与皮棉产量的直线回归分析,4个修饰回交系均表现出以正效应方向偏离回归线。通过修饰回交使抗病株率与纤维比强度之间的相关系数由-0.4779变为-0.1183,病指与纤维比强度之间的相关系数由-0.5185变为-0.1933。图5-1 修饰回交体系MAR(Multi Adversity Resistance,多抗逆性)体系是Bird等(1980)通过研究种子状况、抗细菌性角斑病和抗性基因之间的遗传关系(图5-2)后提出来的。图5-2 MAR体系中抗病基因与其他性状基因之间的遗传关系从图5-2中可得知:①抗细菌性角斑病与枯萎病(根结线虫病复合体)之间有很强的相关关系;②抗细菌性角斑病与黄萎病、根腐病以及种皮抗霉菌之间的相关关系较小,但显著;③抗枯萎病(根结线虫病复合体)与黄萎病、根腐病之间也存在一定的相关性;④在低温(13~18℃)条件下,降低发芽速度与抗黄萎病、苗期病害有关;⑤种皮抗霉菌的特性与产量、早熟性之间有高度相关;⑥小种子与在低温下发芽快、易感黄萎病密切有关。根据以上研究结果,MAR体系育种方法的关键是:种皮抗霉菌,种子在13.3℃下处理8天后的发芽状况,以及子叶期对多种不同角斑病生理小种的抗性性状的选择。通过对这3种性状的选择,达到改良抗病性、提高产量和提早成熟的目的。具体的技术要点如下。①根据育种目标,选用具有抗性、高产和纤维品质好以及成熟早的材料用作杂交亲本,配制复式杂交组合。例如,品种SP21S是选自杂交组合(SP21F×SP33F)F1×(SP21V×SP37V)F1。②单株选择开始于复式杂交组合的F1代。当选单株的种子经硫酸脱绒,洗净,再用10%氢氧化钠溶液浸数秒钟,洗净后在41℃温度下烘干,以后置于常温下2周时间。③脱绒后的种子放入盛有1.5%洋菜培养基的培养皿内,每皿25粒。培养皿不加盖,让种子与培养基暴露在空气中,以自然的方式感染真菌孢子,主要是镰刀霉和交链孢霉。最后用带有小孔的塑料纸把培养皿封上,放进13.3℃的人工生长箱内历时8天。8天后检查种皮表面抗霉菌和发芽情况。当选种子的标准是:种子表面不带霉菌,且刚露白(胚根仅伸出种皮1mm左右)。由于不同材料抗种皮霉菌和种子发芽的能力有差异,因而在实际掌握这两个标准时,应尽可能选择种皮表面不带霉菌或少带霉菌,胚根伸出种皮尽可能短的种子。④当选种子在温室中播于用立枯病和猝倒病原菌接种过的土壤中,5天后检查发病情况。正常苗保留,感病苗淘汰。⑤当选的正常苗再用4种不同生理小种的细菌角斑病菌混合液在子叶背面中部接种,10天后检查发病情况。免疫的苗(接种伤口处不发黑或没有向附近健康组织蔓延)保留,其余的淘汰。同时,检查每个幼苗的下胚轴部分(茎与土面交界处),感病发黑的淘汰。⑥当选的幼苗即为MAR选系,把它移入较大的盆中,直至每株最后能结2~3个棉铃。这样产生的种子,供大田鉴定和选择之用。以上程序从F1代开始一直使用到F5或F6代产生品系为止。这一育种方法把作物品种、微生物群体、生态环境、病原物四者之间相互联系起来,这较只考虑作物、病原、环境三者的关系有了很大提高。有关主要病害的抗性遗传趋势研究已经肯定,对枯萎病,其F1代的抗性均倾向于抗性亲本。因此,抗感亲本的杂交,F1代至少可达到耐病水平;抗×抗的杂交,F1代的抗性将不存在任何问题。因此,生产抗性杂交种不存在技术上的障碍,利用杂种优势同样是一条抗枯萎病育种的有效途径。棉花杂种优势早在1894年,Mell首次描述了陆地棉与海岛棉种间杂交的杂种优势表现。1907年,Balls也报道了陆地棉与埃及棉种间杂种一代,在株高、早熟性、绒长和籽指等性状的优势现象。此后,世界各产棉国对棉花杂种优势利用进行了大量的试验研究。我国棉花杂种优势研究始于20世纪20年代。冯泽芳等(1923)研究并发现了亚洲棉品种间的杂种优势。奚元龄(1936)研究证明,亚洲棉不同生态型的品种间杂种一代的植株高度、衣指、单铃籽棉重、单铃种子重及纤维长度等性状都表现有显著或微弱的杂种优势。1947年,杜春培等以鸿系265-5与斯字棉2B杂交,开创我国陆地棉品种间杂种优势利用研究之先河。研究结果认为,杂种一代的多数性状有明显的优势,绒长、衣分和单铃重介于双亲之间,生育期偏向早熟亲本。50~60年代的研究工作以陆地棉与海岛棉种间杂种优势利用为主。70年代以后转入陆地棉品种间的杂种优势利用研究,直到20世纪90年代,棉花杂种优势利用才得到迅速发展。1990年中国杂交棉占全国棉田面积的0.3%,而后,基本呈直线上升趋势,到1999年全国杂交棉占全国棉田面积的10.8%。目前,我国杂交棉的面积仅次于印度,居世界第二位;从国内主要农作物杂交种的种植面积看,棉花仅次于玉米、水稻和油菜,列居第四位。大量的研究结果业已表明,不同亲本之间杂交,其F1所表现的优势有很大差异,就竞争优势的变幅而言,从强优势、无显著优势到负向优势。因此,有了优良的亲本,并不等于就有了优良的F1,双亲性状的搭配、互补以及性状的显隐性和遗传传递力等都影响F1的表现,因而,有必要研究亲本选配规律,以便有效地利用杂种优势。(1)研究亲子关系对于利用F1杂种优势的育种工作,由于双亲杂交直接决定了F1表现的好坏,没有后代的分离选择过程。所以,亲子相关研究至关重要。亲子关系的分析方法,一般是利用亲子数据进行相关分析,通过相关系数的大小及其显著性程度来判断亲子关系的密切程度,进而指导亲本选配。(2)研究亲本间遗传差异亲本选配是否合理与杂交亲本间的遗传差异有着密切的关系。如何衡量亲本间的遗传差异,通常认为,地理来源差异大的品种反映在形态、生态、生理和发育性状上的差异也大,也许可以用亲本地理上距离的远近代表它们的遗传差异的大小。但进一步研究表明,亲本的地理分布与其遗传差异并无直接联系。由于一个符合育种目标要求的组合(F1)往往是许多优良性状的综合结果。因此,在亲本选配时必须考虑多个性状,不能只局限于单一性状。而采用多元统计方法获得的遗传距离就可衡量亲本多个数量性状的综合遗传差异。(3)配合力分析配合力是在选育玉米自交系的工作中引出的概念,是指一个自交系与另外的自交系或品种杂交后,杂种一代的产量表现。表现高产的为高配合力,表现低产的为低配合力。目前,配合力的概念已引伸到其他作物的杂种优势利用和杂交育种中。配合力和杂种优势有密切联系,但两者含意并不完全相同。配合力专指杂种一代的经济性状,主要是指产量高低和品质优劣;杂种优势系指杂种在经济性状、生物学性状等方面超越其亲本的现象。因此,利用杂种优势时,既要注意亲本配合力的高低,又要注意它们的杂种在有利性状方面优势的强弱。配合力有一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)两种。一般配合力是指一个被测系(自交系、不育系、恢复系等)与一个遗传基础复杂的群体品种(系)杂交后,产量与品质等经济性状表现的能力,或这个被测系与许多其他系杂交后,F1的产量与品质等经济性状的平均值;特殊配合力是指一个被测系与另一个特定的系杂交后,产量与品质等经济性状的表现的能力。因此,可以说,被测系的许多特殊配合力的平均值,就是一般配合力。在杂种优势利用的实践中,选配一般配合力高的品种(系)作杂交亲本,有可能获得高产与优质杂种,减少选配杂交组合的盲目性。所以,一般配合力高的品种(系)是选育高产优质杂种的基础。在棉花上,测定配合力用得最多的方法是双列杂交法,这一方法不仅有理论基础,而且,可同时测定一般配合力和特殊配合力。(4)外源基因及异常种质的利用所谓外源基因,指人工构建的或非棉属的其他物种的基因,目前主要是指转Bt等抗虫基因;所谓异常种质是指一般陆地棉品种不存在的一些质量性状种质,目前所涉及的主要是无腺体(即低酚棉)、无蜜腺、鸡脚叶、超鸡脚叶、芽黄及黄花粉等性状的种质。实际上,Bt等抗虫基因表达的也是一种异常质量性状。在20世纪90年代以前的20多年中,中国育成的陆地棉品种间杂交棉共13个,当时不存在外源基因参与的可能,也没有异常种质的亲本组成的杂交棉,杂交棉的杂种优势并不十分显著。在20世纪90年代的10年中,育成了23个杂交棉,其中,有转Bt基因抗虫棉为亲本的杂交棉15个,有异常种质即无腺体、鸡脚叶、芽黄、黄花粉等异常性状的种质参与的杂交棉5个(其中,3个同时具有Bt基因)。这些杂交棉优势明显,生产应用效果良好。据此,汪若海、李秀兰(2001)提出,Bt等外源基因及某些异常种质,很可能对杂交棉的杂种优势形成有着特殊的作用。鉴于外源基因及异常种质形成超常优势的现状,他们就杂交棉亲本选配原则提出了双亲遗传差异要“大同小异”的新观点。大同指双亲遗传基础基本相近,综合性状都较优良。小异指某项性状、某些遗传物质或某个遗传位点上确有明显差异。由此会形成显著的杂种优势;如果双亲间遗传基础“雷同无异”,相当于亲缘相近的品种(系)间杂交,常无优势可言;反之,双亲间的遗传是“大异小同”,则相似于种间杂交,变异大而很难获得可利用的优势。棉花杂种优势利用途径,实际上就是指杂交制种的方法。尽管杂交制种的方法各不相同,但去雄和授粉是任何杂交制种方法所共有的环节。根据去雄方式的不同,目前,杂种优势利用的途径主要分为人工去雄授粉法、雄性不育系(包括核雄性不育,即一系两用法和核质互作雄性不育,即三系法)、标记性状利用和花器官变异体利用。目前,生产上应用的杂交棉以人工去雄授粉法为主,占95%以上的杂交棉面积,其次是核雄性不育系的利用。(1)人工去雄授粉法人工去雄授粉法制种的最大优点就是父母本选配不受限制,配制组合自由,它的缺点是制种全部需要人工操作,工作强度大,种子生产成本高。为了提高制种效率,有关单位做了大量的制种方法研究。湖南澧县研究了冷藏花粉不去雄授粉法,原北京农业大学(现中国农业大学)研究了不去雄强制授粉法,江西省棉花所研究了麦秸套管授粉法,湖北南梓县研究了花冠直套法,河南研究了全株去雄法等,在一定程度上提高了制种效率。但降低制种成本问题仍然没有完全解决。(2)核雄性不育材料的一系两用法这种方法又称稳定系自交繁殖制种法。四川省农业科学院经济作物研究所采用这一方法先后选育出的组合有川杂1号、川杂3号、川杂4号、川杂6号等。采用一系两用法,需拔除50%以上的可育株,制种成本仍然较高,其不育系的不育性逐步失去稳定性,达不到1∶1的分离比率;加上不育材料的综合性状已大大落后于现有生产品种,在抗性上难以达到抗病水平;不育基因对杂种生产能力有负效作用等原因,该途径的利用已受到限制。国内外棉花杂种优势利用均存在制种成本高、优势不很强的共同困难,制种成本居高不下的原因除人工去雄外,各种雄性不育材料的制种环节多也是一个重要原因。核不育材料由于未能解决保持问题,制种过程中必须拔除可育株。核不育两用系仍然要通过系内可育与不育株的授粉来保存。利用核质互作不育材料时,转育恢复基因和育性强化基因周期长,使选拔优势组合大受限制,加大了研制成本。因此,在杂种优势利用上,研究新的技术途径,尤其是生物技术的应用,势在必行。随着分子生物学、植物病理学及基因工程技术的迅猛发展,运用基因工程手段提高植物的抗病性,为抗病育种开辟了一条崭新途径。分子育种目前主要包括分子标记辅助育种、转抗病基因育种和分子设计育种3部分内容。分子标记辅助选择(molecular marker-assisted selection,MAS)主要是指基于分子标记和作图技术,利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择,以在更短代数内就能够对目标基因的转移进行准确而稳定的选择,聚合多种目标性状特别是对选择隐性基因控制的优良农艺性状十分有利,结合加代技术就可以大大缩短育种年限,缩小育种群体,提高育种效率,聚合选育出抗病、优质、高产的品种。目前,通常采用的分子标记技术主要有RFLP、RAPD、AFLP、SSR等。国内外一些学者正致力于棉花抗性基因分子标记的研究。一方面通过寻找与抗病基因紧密连锁的分子标记,能够直接或间接地定位抗病基因;另一方面用与抗病基因紧密连锁的分子标记,能够把多个基因聚合在同一个品种中,从而实现抗原积累,提高抗病品种的使用年限,并能把抗性与棉花的其他重要农艺性状结合起来,为分子标记辅助育种提供有力的工具,从而大大缩短育种年限。陈勋基等(2008)以高抗枯萎病的陆地棉品系(Gossypium hirsutumL.)98134和海岛棉(Gossypitum barbadenceL.)感病品种新海14号为亲本,构建98134×新海14的F2和F2∶3分离群体。运用SSR标记构建连锁图谱,用复合区间作图法对F2∶3家系的病指进行基因组QTL扫描,共检测到4个与棉花枯萎病相关QTL效应,分别位于3、15、23和26连锁群上。经标记值分析,该QTL能解释高值亲本的增效作用,分别解释F2∶3家系变异的12.4%、20.96%、4.7%和11.9%。虽然研究中的遗传图谱位点较少,密度不大,但是由于其作图群体是陆海杂交群体,所筛选出来的标记均在两个亲本间差异较大。构建群体所用的亲本为新疆棉区主栽品种,它们除了在抗病性状方面有差异外,其纤维品质性状具有互补性,试验所用作图群体的F2∶3株行,在均匀的枯萎病重病试验田种植,整个生育期内,进行了多次的病指统计鉴定,试验数据可靠,重复性好,对枯萎病QTL的定位比较可靠。研究结果为分子标记辅助选择抗枯萎病棉花育种提供了重要的理论依据。目前,国内外用于棉花转抗病基因育种的基因主要有两类:一类为病程相关蛋白(PR protein)基因,包括各种来源的几丁质酶基因(Chi)等;另一类为各种植物源的抗菌蛋白基因,已报道和利用的有萝卜抗真菌蛋白(AFP)、天麻抗菌蛋白(Afp-1)、商陆抗菌蛋白基因(Afp-2)等。在方法上,主要采用农杆菌介导法和花粉管通道法来获得转基因抗病的优良植株即育种材料,然后经过常规的杂交育种或者系统选育,最终培育出优良的棉花新品种。天麻抗真菌蛋白(gastrodia antifungal pratein,简称GAFP)是从我国传统中药天麻(Gastrodia elataBl.)中分离得到的一种具有广谱抗真菌活性的蛋白质,它对许多植物真菌病的致病菌离体具有很强的抑制作用。危晓薇等(2007)报道,将所获得的转gafp基因的陆地棉经Southern点杂交,证实得到了2株高抗枯萎病的转基因植株。其后代经过进一步的抗病性筛选、PCR鉴定、选育和扩繁,发现转基因陆地棉后代具有稳定的、较强抗枯萎病能力。从7月20日枯萎病发病高峰期调查枯萎病圃抗病性鉴定结果看(表5-9),对照军棉1号的枯萎病发病程度重,枯萎病病指54.59,受体对照新B-1的枯萎病病指为42.87。同时,对鉴定结果进行了校正并计算了各个株系的抗效来客观评价各株系的抗枯萎病水平,T3代5个转基因株系中,3个株系HB0204、HB0240和HB0254的枯萎病相对病指分别为8.14、9.03和5.18,均在5.1~10.0,抗效在80.1~90.0,为抗枯萎病类型,其余2个HB0208和HB0260相对病指均在10.1~20.0,抗效在60.1~80.0,为耐枯萎病类型。而陆地棉对照新B-1为感枯萎病类型。从转基因陆地棉后代株系与受体品种的抗效比较结果来看(表5-10),转基因陆地棉株系枯萎病抗效比受体品种的提高均在27.94%以上,其中,HB0254枯萎病抗效提高最为明显,为46.66%,说明转天麻抗真菌蛋白基因(gafp)的陆地棉后代具有较强的抗枯萎病能力。2003年,在库车试验站继续进行抗枯萎病鉴定试验,有8份转基因后代株系材料抗病性达到“抗”以上(当年10月28日进行的剖秆病指小于10)(表5-11)。株系发病率(%)病指相对病指抗效抗病类型HB020427.088.858.1483.79RHB020845.4513.6412.5575.01THB024032.919.819.0382.03RHB025412.505.635.1889.69RHB026018.7513.2812.2275.67T军棉1号(CK)86.9954.5950.000.00S新B1(CK)67.9742.8739.4421.47S表5-9 转基因陆地棉后代株系抗枯萎病鉴定结果株系HB0204HB0208HB0240HB0254HB0260枯萎病抗效提高(%)43.0831.9839.0046.6632.64表5-10 转基因陆地棉后代株系与受体品种的抗效比较编号总株数发病株数(剖秆10月28日)0级1级2级3级4级发病株率(%)病指0305421410400028.67.1030546139400030.87.70305521411300021.45.4030556149500035.78.90305571612400025.06.30305621210200016.74.20306011511400026.76.70306432200000.00.1表5-11 2003年枯萎病圃转基因抗病材料发病情况调查(10月28日)目前,研究较多的是以拟南芥为模式植物的系统获得抗性SAR(system acquired resistance),当植物受到病原菌侵染后局部的HR(hypersensitive resistance)会产生一类信号分子,这种信号分子能诱发整个植株的防卫基因表达,从而使植物对更多的病原菌产生抵制作用(王忠华等,2004)。而SNCl(suppressor of nprl-1,constitution 1)基因在植物的系统获得性抗性(SAR)发生中,起着重要的作用,它是从拟南芥中克隆出的,以水杨酸为信号传导的负调控子,有着组成型的高水平PR基因表达,具有广谱抗病性,此基因编码NB-LRR(nucletide-binding-leucine-rich repeats)蛋白(Li等,2001;Zhang等,2003)。将SNCI序列在NCBI上Blast,极少部分序列与已知的棉花序列相似,但功能不同。由于该基因尚未在其他植物中进行遗传转化。因此,雷江荣等(2010)以陆地棉中棉所35和军棉1号的茎尖为外植体,利用农杆菌介导法将含有拟南芥抗病基因SNCl(suppressor ofnprl-1,constitutive 1)转入棉花。对外植体培养时期、农杆菌侵染时间和共培养时间进行改良,试验结果表明,在外植体培养1天,菌液侵染20min,并且共培养保持在2天能够获得较高的遗传转化效率。PCR以及RT-PCR对再生植株T0代和T1代棉花的检测结果表明,SNC1基因已经整合到棉花的基因组中并得到表达。利用浸根法,对T1代转基因棉花接种棉花枯萎病菌强致病力菌株(Fusarium oxysporumf.sp.vasinfectum),与对照比较,T1代转基因棉花的枯萎病抗性明显提高(表5-12)。该项试验所选择的新疆棉花枯萎病菌是致病力较强的菌株,它对感病品种“军棉1号”的致病率为66.7%。采用培养钵伤根法,接种到转SNC1基因的T1代植株,转SNC1基因的棉花品种发病率较非转基因品种均有明显的降低。说明转化外源SNC1基因的棉株对棉花枯萎病具有一定的抗病性。但这仅是对T1代植株的室内接菌结果,仍须种植于大田病圃中,继续进行剖根鉴定。品种总株数第1天第6天第11天第16天第21天病株数发病率(%)病株数发病率(%)病株数发病率(%)病株数发病率(%)病株数发病率(%)转基因军棉1号128001612.52821.93225.04837.5转基因中棉所35153001711.12315.03422.23422.2军棉1号对照150003322.08456.010066.710066.7中棉所35对照150001510.04530.06040.07550.0表5-12 接菌后棉株培养钵伤根法接菌发病率统计利用分子生物学技术揭示抗性提高材料中相对于原感病品种中差异表达的基因,为后续克隆这些抗病相关基因和研究定向筛选抗病性提高的分子机制奠定了良好基础。Liang等(1995)发明的mRNA差异显示(mRNA differential display)技术是一种快速、简便、灵敏的能直接鉴定和克隆差异表达基因的方法。近年来,此方法已被广泛地运用到真核生物基因差异表达的研究中。吕学莲等(2008)以天九63棉花品种和其经过病圃定向筛选2年、3年分别对枯萎病菌7号生理小种表现高感、耐病和抗病的材料为研究对象,利用差异显示PCR技术对接种枯萎病菌前后的抗、感材料中差异表达的基因进行了初步研究,结果共得到62个差异条带。进一步通过反向Northern杂交验证,发现其中有8个是抗病诱导增强的阳性条带。经克隆、测序和同源性比对分析,结果表明,除14-3片段没有找到同源性外,其余的差异条带都可以找到同源性较高的序列。其中,10-5和22-11与盐胁迫下松科植物的抗菌素cDNA同源性达到100%,22-6达到96%,22-2与缺氮条件下松科植物cDNA的同源性为100%,推断其与植保素类物质的调控和生成相关;13-10与陆地棉纤维的cDNA同源性为100%,蛋白质序列比对发现它编码磷酸氧化酶相关的维生素类物质,推断其参与抗病相关酶类的合成途径;差异条带6-3与棉花根茎部幼嫩组织和纤维的cDNA同源性为99%,与陆地棉胚珠cDNA同源性为98%;10-7与假定的衰老相关蛋白mRNS同源性为98%。作物分子设计育种最初由荷兰科学家Peleman(2003)提出,其目的是通过各种技术的集成与整合,在育种家的田间试验之前,对育种程序中的各种因素进行模拟、筛选和优化,确立目标基因型、提出最佳的亲本选配和后代选择策略、提高育种过程中的预见性。分子设计育种一般包括以下步骤:①找到育种目标性状的基因/QTL或其紧密连锁标记;②利用QTL位置、遗传效应、QTL之间的互作、QTL与环境之间的互作等信息,模拟和预测各种可能基因型组合的表现型,从中选择符合特定育种目标的基因型;③进行目标基因型的途径分析,制定育种方案;④根据制定的育种方案进行育种,在此过程中,合理应用分子标记育种、转基因育种和传统育种技术,实现预期目标。由此看来,可把分子设计育种看成分子育种的高级形式。全基因组选择技术,也可认为是分子设计育种的组成部分。近20年来,随着分子生物学和基因组学等新兴学科的飞速发展,使育种家对基因型进行直接选择成为可能,作物分子育种因此应运而生。分子育种就是把表现型和基因型选择结合起来的一种作物遗传改良理论和方法体系,可实现基因的直接选择和有效聚合,大幅度提高育种效率,缩短育种年限,在提高产量、改善品质、增强抗性等方面已显示出巨大潜力,成为现代作物育种的主要方向。 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报告加强项目管理,推进有害生物监测预警与控制站建设
出版时间:2010张瑞英(天水市麦积区植保植检站 甘肃天水 741020)为了增强农业有害生物预警与控制手段,提高农作物重大病虫害应急控制能力,及时监测农业有害生物,有效降低因病虫为害而造成的损失,进一步实现农业有害生物综合治理水平,确保农业生产安全,2005年,在国家、省、市有关部门的大力支持和帮助下,本市麦积区植保植检站立项并承担了“麦积区农业有害生物预警与控制区域站建设”项目。2008年,全面完成了该项目的所有建设内容。项目的实施,彻底改变了以往简陋的办公环境,试验设备的更新为麦积区植保植检工作提供了良好的设施条件。项目的建立及运行,彻底改变了传统的防治措施和理念,对特定区域内农业生产环境同有害生物发生发展相关的自然因子做出动态分析和趋势预警,从生态学和经济学的角度引导群众科学防治,减少环境污染,保持生态平衡,对保护农业生产安全,提高人民生活水平和环境质量具有重要的战略意义和长远的现实意义。结合本站多年在农作物重大病虫害防控,植物检疫和农药管理等方面的研究成果和工作经验,充分利用项目各种先进、快捷、高技术含量的仪器和农业有害生物预警与控制区域站宽松、优良的工作环境,本站做了大量的工作,特别是在农作物病虫害预测预报方面,锐意进取、大胆创新,通过加强体系建设、优化运行机制、加强技术研究,提高了测报技术水平,病虫预报的准确性、时效性和到位率显著提高,在重大病虫防控行动中发挥了重要的信息支撑和宣传发动作用。现将本站在加强项目管理,充分利用有害生物预警与控制区域站建设方面的实践经验,总结如下,以供交流与参考。1 建立病虫害防治长效机制由于麦积区境内地形地貌复杂,海拔高度差异大,气候垂直变化显著,农业气候多样。特异的生态环境给多种农业有害生物的繁衍提供了有利的条件,致使区内农业有害生物种类繁多,为害严重。预警与控制任务极为繁重,特别是小麦条锈病在当地既能越冬又能越夏,可形成周年侵染循环,是全国小麦条锈病源头基地和生理小种的常发异变区,在我国小麦条锈病流行中起着极为重要的作用。随着种植业结构的调整,保护地栽培的普及以及农产品的广泛交流,农业有害生物发生的种类越来越多,为害程度越来越严重。防治上化学防治仍是主要措施,滥用农药、使用违禁农药的现象时有发生,造成农药残留超标,生态环境受到污染,威胁着广大人民群众的身心健康。针对这些问题,围绕本区三大作物小麦、玉米、马铃薯,建立病虫害防治长效机制,对不同区域不同病虫情进行分类指导,一旦有重大病虫情,立即启动防治方案,这样,从病虫害的发生、监测预警到防控,有一系列的监测预警防控体系,保证了本区农业有害生物监测预警防控战役平稳、有序、持续、高效展开。2 牢固树立公共植保、绿色植保理念2007年,全国植保工作会议上提出了“公共植保,绿色植保”的理念,对植保工作具有很强的指导作用,充分体现了植保工作政府主导的机制,针对和迁飞性、流行性、暴发性的重大病虫害和检疫性有害生物,制定完善的应急预案,一旦有重大突发性的病虫情况发生,植保部门及时发出预警,政府启动应急预案,力争在最短时间内有效控制病虫害的发生和蔓延,把病虫害造成的损失降到最低限度。认真贯彻“预防为主,综合防治”的植保方针,在控制病虫为害的同时,积极开展绿色防控,力争确保农业生产安全,农产品质量安全及人、畜安全,环境安全。对盲目滥用农药,污染环境和损害人、畜健康的行为进行惩罚,从而保障农业和植保工作可持续发展。3 加快推进植保社会服务化、专业化步伐为了加强农作物病虫害防控工作,提高农民群众应急防控能力及专业化防治水平,结合多年统防统治的经验,探索出“十户联防”的专业化防治模式,有效控制了病虫为害,取得了一定的成效。“十户联防”就是将“十户”作为一个防治片区,在“十户”中推选一名防治组长和三名机防队员,负责本片区的防治工作,在技术人员的指导下进行防治,同时,通过村委会的正确引导,使其联片农户达成防治协议,在不同时段,进行统防统治,并建立卡片制度,每防治一次,联片农户登记一次。在防治作物上,主要以小麦为主,防治所需药剂和器械,由区植保植检站统一提供,经济类作物防治药剂由农户自己承担。2009年上半年在本区石佛乡涧沟村进行试点,建立了21个组212户的防治卡,给试点村的机防人员配备了统一贴有“麦积区 ‘十户联防’”标识的手动喷雾器212台。按照统防统治工作的要求,试点村机防人员必须通过技术培训,掌握基本的病虫害防治知识和必要的实际操作技能,确保统防统治取得实实在在的效果。通过一个阶段的运行,“十户联防”的病虫害防治模式基本适应目前本区农村现状,能有效地解决农村劳动力不足而造成的防治损失,实现了病虫害防治的全面、高效、专业化、低成本。为了进一步在全区范围推广“十户联防”的防治模式,区植保植检站成立了麦积区农业病虫害统防统治工作领导小组,下设技术指导组、田间防治组和物资保障组三个工作小组,负责综合协调、调查研究、制定方案、督导落实,各乡村成立相应的机构小组,确保行政技术相结合。在小麦条锈病的统防统治中,成功地在部分乡镇推广了“十户联防”这一行之有效的防治模式,进一步提高了全区农民群众病虫害防控的能力,有力地推动统防统治、群防群治工作,为全区农作物病虫害防治走专业化道路打下坚实的基础。在实践推广中,总结出以下几点。3.1 村镇参与、宣传引导联系乡镇政府、村委会参与,依靠有力地组织保证,进行大力宣传引导,动员群众参加,提高群众病虫害防治的积极性。3.2 结合实际、分类指导结合乡镇、村所在地的实际,根据农作物种植情况的不同进行分类指导,实现防治目标具体化,同时对机防人员进行必要的业务和操作技能知识培训。3.3 以点带面、全面倡导以重点乡镇、村为示范点,技术人员进行点对点的技术指导,带动全区各乡镇、村逐步建立专业化防治模式。3.4 以防治为主,按市场化方式运作在病虫害对农业生产构成重大威胁时,防治所需农药、燃油由区植保植检站统一采购、统一分配,在区植保站或乡镇农技人员的指导下,“十户联防”的机防队员统一时间、统一配药、统一施药,进行连片应急防治,这样既能降低农户防治费用又能节省劳动力,对提高防治病虫害专业化水平有积极的作用。4 积极发展村级植保服务组织本区从1976年开始发展村级植保服务站,有6名村级测报员,由于体质改革和经费等问题,此项工作就停了下来。为了适应新时期农业发展的需要,将病虫信息能及时传到千家万户2008年,成立了麦积区植保协会,作为全省第一家县区级植保协会,也是植保工作发展的一个方向。在运行中,积极为各乡镇提供信息交流、技术培训、农药供应、防治服务的共享机制,使病虫信息网得到进一步扩大,有力推动了农作物病虫害工作持续发展。同时,在条件成熟的乡镇成立了分会,通过引导,组织农民自愿加入植保协会,分会的负责人经植保站考察培训,他们懂技术,会经营,既是测报员,又是新技术的推广员,这样,植保站发布的病虫信息可以通过植保协会,传到千家万户,指导群众开展病虫害防治,减少盲目用药,降低投入成本,提高防治效果。目前,已成立了4个分会,发展协会会员1 000多名,植保协会力量在不断壮大,为农作物病虫害防治发挥着更大的作用,已成为基层植保战线上一支不可或缺的力量。5 创新工作思路,建立植保信息平台本站组织并撰写的《病虫情报》,多年来,一直为领导科学决策当好了参谋,为农民群众防治病虫害提供科学依据,在农业生产中发挥了强有力的作用,已成为指导本区农作物病虫害防治的金钥匙。随着信息技术和农业产业化的发展,用书信的方式传递病虫信息已不适应当前社会的发展,更不能满足广大农户的需求。为了改变这一现状,本站转变工作思路,发挥技术优势,启动了全省首创的“病虫情报进万家”惠民新举措,建立了植保信息平台,通过手机短信的形式来传递各种植保动态。这是本市麦积区植保站开通的第一条“信息高速公路”,通过调试,第一条病虫信息于2009年4月15日及时发出,收到植保短信的省、市、区领导及各农户都认为这个平台办的好,既扩大了信息的覆盖面,又让农民知道自己的地里发生了什么病虫,什么时候防治,该用什么药,一看就懂。具有传递速度快、覆盖面广、时效性强的优点,涉及本区17个乡镇379个行政村,目前,已发出病虫害信息12万条。甘肃省电视台、天水电视台分别对植保信息平台进行了采访报道,《天水日报》在头版对此进行了登载。6 大力推进统防统治随着新农村建设的稳步推进,农村劳动力大量转入城市,务工经商,种田和防治病虫害的劳动力数量及其体力素质、文化素质均大幅下降。为适应农村这一需要,逐步解决农作物病虫防治难,防治效果差的现象,本站根据实际情况,组建了植保专业化机防队,服务农业生产。2007年,成立了以植保站为中心,新阳、石佛等部分乡镇组建了机防队,2008年、2009年和2010年3年中,在小麦条锈病防治时期,由植保站牵头,乡镇政府组织,对发生集中的区域进行防治,取得了很好的效果。目前,本区已组建了5支机防专业队,拥有机动喷雾器600台,300台手动喷雾器,服务面积5万公顷。在病虫害防治中,做到了“统一药剂、统一时间、统一配药、统一防治”的四统一防治模式,机防组织将逐步成为农作物病虫害防治的主体力量。7 推广无公害农药和新型植保器械结合秋播药剂拌种工作,本站深入到乡镇村组,大力宣传推广新的无公害农药,替代高毒农药,农药管理人员经常深入到乡镇集贸市场,检查高毒农药,推广新型植保器械,改变了施药过程中出现的“跑、冒、滴、漏”现象。8 坚持不懈地加强植保技术培训随着一系列惠农政策的贯彻落实,新农村建设的全面推进,农业进入了新的发展时期。植保技术培训就成了植保工作重要的环节,因此,在培训方法上,本站改变了以往的死板讲课方式,运用多媒体办培训,根据本地病虫发生情况,我们自己在田间拍摄到的一些真实的病虫害图片制成幻灯片,通过投影仪放出来,图文并茂,群众听的懂,看的见,容易接受,效果也好。另外,在农民中选拔一些素质高的技术能手,让他们建立试验示范田,起到示范带动作用,通过他们把新农药新技术传给身边的人。9 加强检验检测体系建设有效解决农药残留问题,确保农产品质量和食用安全植保站依托农业有害生物预警与控制区域站建设,完善了检验、检测体系的建设。主要包括病害室、昆虫室、检疫检验室、农药残留室、无菌室等化验室的建设及仪器的配置。主要仪器设备有光学显微镜、解剖镜、光学培养箱、农药残留速测仪等,可对病虫害在田间观察的基础上,进行室内系统地培养、观察和诊断。农药残留检验室可快速有效地对农药残留进行检测,为病虫害大田防治及时地提供依据。 -
报告沙县农作物病虫测报技术与实践
出版时间:2010叶永发作者简介:叶永发(1968~ ),男,福建沙县人,高级农艺师,主要从事基层农作物植保技术的研究和推广,电话:0598 5821611,E-mail:yyf 21611@163.com。(福建省沙县植保植检站 福建沙县 365500)农作物病虫害的预测预报是国家农产品生产安全保障体系的重要组成部分。近年来,沙县植保站在省、市上级业务主管部门的具体指导下,紧紧围绕沙县主要农作物种植品种,强化植保工作的公益职能,努力提高农作物病虫害测报水平,以“测得准、报得快、防效好”的要求为目标,有效保障了沙县农业丰产丰收。现将沙县多年农作物病虫害测报工作的实践和经验总结如下。1 广泛宣传,加深全社会,特别是各级领导对测报工作重要性和公益性的认植保工作是《农业技术推广法》赋予基层农业推广机构的公益职能,是各级农业技术推广部门社会效益最大化的具体体现之一。但是,随着体制改革的深入,受经济利益的影响,在我们植保部门内部也出现了重视经济利益而忽视公益服务的倾向,而且农作物病虫害田间病虫调查监测工作条件艰苦,从事田间测报工作人员的艰苦岗位津贴等待遇得不到落实,许多同志为此不愿意从事测报工作,针对这一现状,农业局主要领导及全体植保工作者通过加强学习,对植保工作在农业生产中的重要地位和作用有了新的认识,成效显著,主要体现在以下两点:一是农业局主要领导及县分管农业领导认识到了植保工作关系农业安全生产大局,在当前土地家庭联产承包的情况下,植保工作是基层农民一家一户办不了,办不好的的事情,而做好农作物病虫害预测预报,履行好农作物植保测报职能,是农业埴保部门的重要职责,在2010年年初沙县召开的全县农业生产工作会议上,农业局局长在大会讲话中就专门谈到农作物病虫监测和测报工作的不可替代性,充分肯定了植保站工作的重要;二是各级领导清醒认识到我国已加入WTO,现代农业的发展,必须以强有力的农业生产安全保障为支撑,植保体系在现代农业发展中的地位尤其重要。认识到必须强化植保队伍,建立一支业务过硬、技术精良、踏实肯干的植保队伍,为此,沙县农业局通过多种措施,强化植保队伍建设,局领导对植保工作的重视程度在2010年农业局举行的新一轮“高、中级农业专业技术职务人员竞聘上岗工作”的岗位设置和实施过程中得到充分体现,沙县植保站现有技术人员总共 4 位,占全局农业技术人员总数(72 人)的5.56%,在2010年的竞聘会上,本站有两位同志获聘专业技术高师岗,占全局各农业技术中心设置高师岗总数(10位)的20%,其中5级专技岗1位(占全局设置的总共2位5级高师岗的50%),6级专技岗1位(占全局总共2位6级高师岗的50%),另有1位同志获聘中师岗,在全局各农业技术中心所有站办中,属沙县植保站专业技术人员岗位职称配置最高,技术实力最强。2 本站病虫测报工作脚踏实地,从不松懈本站的病虫测报工作多年来一直坚持长期点灯和田间系统调查相结合,其病虫发生资料的累积从未间断,灯下记载及田间调查资料完整。为沙县病虫的预测预报工作夯实了基础。沙县的灯下虫情及田间病虫调查资料的累积开始于1963年,大量翔实精确的灯下和田间调查一手资料,为本站及时准确做出病虫害发生消长预测预报奠定了坚实基础。同时本站还在夏茂、南霞、高桥、富口等重要乡镇,设立了不同类型田的病虫辅助监测点,完善了测报网络,使发出的情报更具准确性和覆盖性,多年来,本站每年平均发布《病虫情报》18~23期,准确率匀在95%以上。3 做好《病虫情报》的撰写和发布本站发布的每一期《病虫情报》在撰写过程中,内容上力求通俗简捷,语言表达上尽量形象通俗,做到即完整地描述了病虫特征、为害特点、防治适期、防治药剂,同时又方便基层农技人员和农民的掌握及应用。为提高《病虫情报》的时效性,本站认为《病虫情报》的发布时间不宜太早,也不应过迟,本站的作法是提早计划,事先谋划,实时调查,准确快速发报。年初,本站在对上年田间病虫越冬基数调查和当年早春田间病虫越冬存活率调查工作的基础上,结合历年病虫情和气象等资料,形成当年上半年田间病虫发生趋势分析报告,在对重点监测病虫进行具体分析后,根据历年资料和测报经验,分轻重缓急拟定本年度将要发布的病虫情报提纲,提早形成计划,在随后的田间病虫调查过程中,一旦发现某一病虫有重发趋势,在对其进行重点监测的过程中,对该病虫的情报发布已经开始进行酝酿谋划,一旦田间该病虫发生基数将达防治指标,且田间气候、农作物生育期等相关条件有利于该病虫发生时,即迅速发布病虫情报,及时指导农民防治,《病虫情报》的发布时间掌握在该病虫防治适期前的5~7天为宜,太早发布则丧失了《病虫情报》的时效性,太迟发布则不利于农户的适期防治,对农民的田间防治失去应有的预警指导作用。4 《病虫情报》的传播和宣传为提高《病虫情报》的应用效率,本站努力增加《病虫情报》的传输渠道,发布的每期《病虫情报》通过邮局发往乡镇农业技术服务中心及部分农技员手中,与此同时,《病虫情报》相关内容已通过电子邮件发往县农业155网站(为公开的当地农业信息网)、县有线电视台、县科协等科教宣传部门,如遇重大病虫暴发时,迅速联系县广电局摄像记者,与本站测报人员赶赴田间实地拍摄病虫发生及防治实况,并在第一时间以新闻快报或虬城快讯等形式通过有线电视向全县进行播报,防治信息同时以手机短信方式向全县相关农户发送。为便于领导了解当前病虫情况,当好领导参谋,争取有关领导和部门对测报工作的理解和支持,《病虫情报》也同时呈送县分管农业副县长、副书记、县府信息科、县委信息科、农办等相关领导和部门。5 结合病虫测报开展重大病虫发生和防治专项研究充分利用本站多年积累的田间农作物病虫害调查数据和灯诱资料,对当前田间发生的重大病虫开展专题研究,形成了多项研究成果,本站将这些研究成果以专题论文的方式在国内多家农业专业CN刊物上进行公布和发表。多年来,本站结合测报工作的开展,进行的农作物病虫害专项研究主要有以下几项。5.1 柑橘病虫测报根据本站多年柑橘病虫测报实践,以我站柑橘病虫测报工作实践为蓝本,形成一套柑橘病虫测报的操作流程,撰写的《柑橘病虫测报实践》一文发表在《中国植保导刊》2006年第4期上。5.2 稻瘿蚊发生防治专题研究1993年至2003年,沙县田间稻瘿蚊连续11 年暴发成灾,本站结合测报工作配合三明市农科所、三明市植保站等单位先后开展了多项稻瘿蚊发生、防治的研究试验,形成了一整套详尽的稻瘿蚊发生防治的技术资料,在总结沙县多年稻瘿蚊发生防治研究和田间应用成果基础上撰写的《稻瘿蚊发生特点及无公害防治的研究应用》一文发表在2007年《江西农业学报》第7期上;由于对稻瘿蚊灯下虫情消长动态缺乏规律性认识,一度影响了本站对稻瘿蚊测报工作的开展,通过分析研究1993~2005年沙县虫情测报灯下13个年份稻瘿蚊灯诱数据,结合沙县田间多年各代稻瘿蚊发生为害调查数据,从灯下虫量消长的角度对稻瘿蚊的发生动态进行分析和研究,以探讨稻瘿蚊灯下虫量动态及其与田间发生为害的关系,为今后稻瘿蚊的预测预报工作提供参考。本站撰写了《稻瘿蚊灯下虫量动态分析》一文发表在《华东昆虫学报》2006年第4期上,这两项研究成果弥补了国内稻瘿蚊发生防治研究的空白。5.3 稻纵卷叶螟防治适期的探讨按照稻纵卷叶螟测报技术方案,稻纵卷叶螟的防治适期一般定为田间初见卷尖为害时施药,或早稻百丛有幼虫25头以上,中稻、再生稻、制种田百丛有幼虫30头以上的田块列为防治对象田,但笔者认为该指标作为专业测报人员或乡镇农技人员田间调查,作为测报防治适期依据尚可,若作为发布病虫情报时,指导普通农户的防治适期依据,则过于繁杂,不便于现今人均只有一亩三分地的农民掌握。因为稻纵卷叶螟的田间初期少量卷尖为害状不易观测,稻纵卷叶螟发育进度又非常快,产卵至幼虫二龄的历期也只有6~8天左右时间,一不留神,田间虫龄往往已达到了耐药性极强的高龄期,许多农民因此错过防治适期。与此同时,由于近年来稻纵卷叶螟田间蛾发生量大,各代蛾量发生峰清晰,便于农民察觉,所以本站认为在稻纵卷叶螟大发生年份发布防治病虫情报时的防治指标时,除了强调常规的卷尖初见期防治指标或百丛虫量防治指标外,更要强调易为农民所掌握及观测的田间蛾高峰后7~10天作为防治适期指标(此时稻纵卷叶螟正处卵孵化高峰期至二龄盛期)。2005年本站结合稻纵卷叶螟发育进度,5天下田调查一次,在调查卷叶率和百丛虫量的同时,重点通过田间赶蛾掌握各代稻纵卷叶螟蛾高峰,分别在查获田间1~4代稻纵卷叶螟蛾高峰后及时发布病虫情报指导防治,5~9月份先后单独或兼治其他病虫分别发布2~5代稻纵卷叶螟防治病虫情报4期,防治适期分别定在田间蛾量高峰期后的7~10天,蛾量大、蛾峰期长的田块间隔7~10天后再防治一次,事实证明这种预测预报方法非常有效与准确,在本站指导下,系统观察区田块和普查区内的农户按此防治方法喷药,田间卷叶率和百丛虫量极低,一般为0~1.67%,而未防治田或未按此防治适期防治的稻田,稻纵卷叶螟幼虫为害造成的田间卷叶率一般达14.02% ~19.56%,高的达38.37%。在此基础上,本站撰写了《2005 年田间稻纵卷叶螟发生特点及防治技术探讨》一文发表在《中国农村小康科技》2006年第10期上。 -
报告加强有害生物预警区域站建设,提高农业病虫监测防控水平
出版时间:2010王显安1 张龙芝2(1.安康市植保站 陕西安康 725002;2.汉滨区植保站 陕西安康 725000)摘要:新世纪以来,安康市先后争取中、省项目建设资金,在汉滨、旬阳、汉阴、平利四县区建设农业有害生物预警控制区域站,按照国家标准、行业标准和技术操作规程,加强项目管理和资金监督使用,项目建设取得明显成效,项目建成运行后,对该市和跨区域农业有害生物的监测和防治具有十分重大的意义,同时也提高了安康市乃至陕西省农业有害生物预警的整体水平。关键词:农业;有害生物;监测预警;区域站建设农业有害生物是农业生产的重要灾害之一。它不仅造成农作物产量大幅度减产,而且降低农产品的质量,是农民增收、农村稳定和经济全面发展的重要制约因素。及时、准确的对农业有害生物和突发重大生物灾害进行监控,合理有效的对其进行综合治理,最大程度的减轻其为害水平,降低化学农药投入量,提高农产品品质,是农业生产安全和可持续发展的重要保证。新世纪以来,安康市先后争取中央及省项目建设资金,在汉滨、旬阳、汉阴、平利四县区建设农业有害生物预警控制区域站,及时制定了《农业重大自然灾害突发事件应急预案》,将农作物有害生物预报、预警作为一项重点来抓。要求农业部门强化服务职能,搞好病虫害监测,跟踪病虫害的发生、发展动态,及时做出病虫害预报,发布病虫情报,增强农业有害生物预警的应急能力,扩大预警辐射范围,提高有害生物预警的准确性和及时性,保证农业健康稳定发展,最大限度降低病虫害造成的损失,减少农药施用,提高农产品质量,发展绿色有机农业。在确保本市粮食安全生产的同时,也对周边区域农业有害生物预警起到了积极作用。1 项目区基本情况1.1 气候特点陕西省安康市地处陕西南部,北依秦岭,南靠巴山,是我国南北气候交界的过渡地带。该市南与重庆、东与湖北、西南与四川等省接壤,北部和西北与本省同处陕南的汉中和商洛二市连接。市内气候温和,雨量充沛,水热资源丰富,南北物种荟萃,农、林、牧、药、果开发优势很强。年平均气温15.7℃,无霜期257天,年降雨量800~1 100毫米。1.2 作物布局全市农业人口298万人,可耕地面积50.67万公顷。常年播种粮食作物42.67万公顷,其中小麦12万公顷,玉米14万公顷,水稻4 万公顷,薯类9.33 万公顷,豆类3.33 万公顷;经济作物27.5 万公顷,其中油菜5.33万公顷,蔬菜3.33万公顷,烤烟1.33万公顷,桑4万公顷,茶2.5万公顷,果树3.33万公顷,中药材6.67万公顷、魔芋1万公顷。主要分布在海拔170~1 600米区域。1.3 病虫发生概况境内沟壑纵横,山川交错,河流密布,独特的地理环境和湿润的气候条件,既有利于各种农作物生长,也给各种生物灾害提供了有利的发生发展条件。据调查统计,全市有各种农业有害生物种类435种,其中害虫85种,病害68种,鼠害21种,草害79科261种,特别是近年来小麦条锈病每年发生6.67万~10万公顷,水稻稻瘟病年发生2万公顷,损失较重,魔芋软腐病和白绢病年年大发生,严重挫伤了农民种植积极性。据初步统计,全市每年病虫发生40多万公顷,每年使用农药500~700吨,而农药利用率仅30% ~40%,防治效果不甚理想,每年因生物灾害损失仍达5 000万元以上。这些有害生物对全市农业生产构成极大威胁,严重影响农村经济的发展。1.4 存在的主要问题由于受条件制约,现有的植保体系、监测仪器设备难以适应现代农业发展的要求。具体表现在:一是病虫害发生频率加快,一部分次要病虫害跃升为主要病虫害,偶发性病虫害变为常发性病虫害;二是一些病虫害突发、重发规律尚未完全掌握,一些新发生的有害生物难以得到准确预测和有效控制;三是食品安全行动要求合理使用农药,目前的植保体系难以对农药质量、农产品农药残留进行监测,难以对病虫害抗药性进行鉴定。2 项目建设的主要内容2.1 建设目标按照国家标准、行业标准和技术操作规程,建设设施齐全的综合检验实验室、信息处理室和标准病虫观测场,有害生物监测与防控指导点;配备相应的仪器设备,建成设施完善、功能齐全的农业有害生物预警控制区域站;通过捕捉病虫发生发展动态,进行检疫性病虫监测、农药质量检测、病虫抗药性检测;运用数据信息处理、传输、发布等手段,及时准确地对区域农业有害生物进行预警,开展植物检疫、农药质量监督及病虫抗性监测;筛选高效低毒低残留农药,制定防治方案和措施,有效指导病虫害防治,控制有害生物蔓延,最大限度地降低为害损失,促进农业增产、农民增收、提高农产品质量安全水平。2.2 建设任务新建综合检测楼,新建应急药品及器械库和标准病虫观测场,设立有害生物监测与防控指导点,配备有害生物监测、检疫性病虫监测、农药质量检测、病虫抗性监测以及病虫数据信息和可视化信息采集、处理、传输、制作、发布及通讯等所需的仪器和设备等。2.3 建设内容土建工程:相继新建综合检测楼4幢4 200.63平方米,新建应急药品及药械库1 110.22平方米,新建车库97.2平方米,道路硬化2 500平方米,并配套相应的水电设施。田间工程:先后新建标准病虫观测场4 个3.5 万平方米,新建温室4 个420 平方米,铁丝网围墙1 500米,修筑田间道路3 000平方米,布设孢子捕捉塔7座,并配套相应的水电设施仪器设备:先后购置仪器设备484台(套),其中检测检疫设备196台(套),网络软件及培训设备92台(套),病虫监测与防控设备116台(套),其他设备80台(套)。资金使用:四县区共争取中央财政投资1 106万元,地方配套122万元,共计1 228万元。主要用于建安工程464.5万元;田间工程213.万元;仪器设备购置550.3万元;其中(1)检验检测设备125.8万元;(2)网络软件及培训设备62.3万元;(3)病虫监测与防控设备288.7万元;(4)其他设备73.5万元。3 项目管理3.1 组织管理4县区分别专门成立以主管农业的县区长为组长,农业局局长为副组长,计划局、财政局、审计局、农技中心主要负责人为成员的项目领导小组,在农技中心设立办公室,领导小组负责协调各方关系,决定重大事宜,审查项目实施计划、物资及仪器采购使用计划、监督资金使用等,对项目实施情况进行全面的监督和管理。办公负责项目建设实施的具体工作,负责工程质量的监督,物资的采购与安装,资料的收集整理,项目验收、使用运行等方面的日常管理。3.2 施工管理项目建设全部实行工程招标投标制和合同管理制度,选择具有相应资质的设计单位对项目进行勘察设计及施工图设计,并公开招标、确定施工单位。建设工程中选择有资质的监理单位对整个工程建设进行全过程监理,确保了工程建设质量。采购的物资设备仪器,根据实际进度编制详细的采购计划及清单,按照规格型号及质量要求,根据《政府采购法》的要求,均由政府采购中心,按照公开招标的原则进行采购。所有项目实施均采取合同管理,项目承担单位与设计、施工、监理单位签订合同,实行工程质量领导负责制,项目法人责任制,参建单位工程质量领导责任制、工程质量负责制等制度,确保了工程质量。3.3 资金管理项目资金实行专用账户专人管理,严格按照农业部批复方案开支,并建立健全财务审批、使用和报账制度,严防项目资金挪作它用,充分发挥审计、监督及资金管理部门的作用,加强对资金的检查和监督力度,确保了各项目的如期完成。3.4 竣工验收项目建成后对每个项目建设过程中各环节的资料及时收集,整理归档,做到资料记载翔实可靠。并及时对建设任务、工程质量、资金使用、建设效果等进行自查自检,自验合格后,申请上级有关部门正式验收,验收合格交付使用,经过验收审计后做好国有资产登记,加强国家固定资产管理。4 项目建设成效四县区农业有害生物预警控制区域站于2009 年10 月相继建成并先后投入运行,发挥了很好的作用,大大提高了安康市农业有害生物预警控制整体水平。项目建成运行后,通过启用先进的数据处理系统,将当地历年来病虫观测调查资料进行处理,建立病虫测报数据库,将各类农业有害生物动态信息,通过网络传输到周边地区,并上报省、市业务部门,使资料信息得到共享,共同受益。对增强本市和跨区域农业有害生物的监测和防治具有十分重大的意义,同时也提高了安康市乃至陕西省农业有害生物预警的整体水平。一是通过监测仪器、实验室等设施的配套,大大提高预警水平和信息传递速度,并为中、省、市、县农业部门及科研单位提供准确详实的科学数据,达到指导防治的目的,同时,也为当地拓宽病虫监测和防治范围起到重要作用。二是防治设施的建立和防治技术的落实,有效降低当地越冬菌源基数,大大减少病原菌向项目地周边省市流行扩散,在保护区域农作物生产安全的同时,也降低了临近省市的病虫害发生。三是通过监测和防治水平的提高,可减少农药使用量,提高农产品产量和品质,发展无公害生产,保护生态环境不受污染。杜绝高毒高残留农药、国家禁止使用的农药以及假冒伪劣农药流入市场给农业生产造成巨大损失。四是充分调动了农业科技人员工作积极性,发挥专业技术人员的才智,对提高其技术水平和业务能力起到了极大地促进作用。随着农业产业化的不断发展,预警区域站将覆盖全市及周边地区,可有效提高对农业有害生物预警和控制能力,病虫监测覆盖面积达1 000万亩以上,病虫监测覆盖种类达100余种,农作物病虫害预报预警准确率达95%以上,年发布病虫情报150期,达到年检测病虫害样品3 000份、农药样品1 000份的能力,每年平均挽回经济损失18 668万元。对保障全市、全省农业产业安全,维护地域性生态平衡,促进农业可持续发展发挥重要作用。 -
报告创新病虫信息传递方式,助推病虫测报工作快速发展
出版时间:2010刘定忠1 施伟韬2 陶碧庆1(1.江西省彭泽县农业局 江西彭泽 332700;2.江西省植保植检局 江西南昌 330096)摘要:本文叙述了在当前形势下,创新思路,拓宽病虫信息传递方式,扩大病虫信息的覆盖面的几种有效途径,保证了病虫信息能在第一时间内传送到农户的手中,使农户及时开展防治,从而最大限度地减少病虫损失。关键词:病虫信息;传递;创新;发展病虫信息的传递是病虫测报工作中的一个重要环节,直接关系到病虫测报工作的好坏,并且最终关系到病虫的防治效果。长期以来,由于种种原因,病虫信息很难及时传送到农户的手中,等传到农户手中时,已错过了病虫防治的黄金期,失去了其指导病虫防治的意义。为充发挥病虫信息的作用,及时有效地指导病虫的防治,提高病虫防治的效果,近年来,彭泽县从多方面入手,创新病虫信息的传递方式,缩短病虫信息的传递时间,扩大病虫信息的传播面,推动了病虫测报工作快速发展。1 传统的病虫信息传递方式长期以来,病虫信息的传递,主要的途径还是依赖于邮政信函,以纸质材料的形式发行。《病虫情报》印刷出来后,装入信封贴上邮票交予邮局,由邮局以普通信函的形式发送到乡镇,再由乡镇政府转发到村、组、农户手中。这样,病虫信息到达乡镇的间最少也在20小时以上,经过乡镇整理后送到村组的时间最少在48小时左右。及时的话,村级负责人在24小时内张贴出来。按照这种途径,病虫信息从编发单位到让农户知晓的时间,起码得在4天左右,失去了病虫信息的时效性。但在大多数情况下,乡镇都不能及时转发或是不转发,病虫信息则只能是停留在乡镇级。病虫信息不能突破乡镇这一瓶颈而传送到农户的手中,是制约病虫测报工作发展的一大因素。2 制约病虫信息传递的几个因素2.1 资金的制约资金方面的不足,是影响病虫信息传递的关键所在。首先是影响到病虫信息的发行数量,数量不足,发行面不可能很广,发行面不广必然制约了病虫信息的影响度,即农户的知晓度,没有更多的农户能够得到病虫信息。资金的不足,还可影响到病虫信息的传递速度,由于没有必须的资金,就不能够采取多种有效办法来加速病虫信息的发布,常导致农户接到病虫信息的时间滞后于病虫防治的时间,而错过防治的最佳时期。2.2 人员的制约这里所指的人员,是指专门的病虫信息员。就目前而言,仅仅是乡有植保员,绝大部分村都没有查虫员,而唯一的乡镇植保员还不能做到专人专用,许多中心工作都要抽调。一个乡镇病虫信息的传递,靠一个植保员来负责是远远不够的。3 创新病虫信息传递的几个方式3.1 邮政专递这是最传统的方式,除沿用信函形式外,农业局还与邮政部门合作,将病虫信息在邮政网络内传递,由各基层邮政代办点在交通便利、人员往来较多的地方张贴。通过这种方式可将病虫信息在24小时内到达村组,部分地方可以到户。3.2 班车传送利用乡镇进城班车频繁的优势,将病虫信息交由班车带到乡镇,电话通知各乡镇植保员接车,这个时间一般不超过4小时。病虫信息到达乡镇后,由蹲村的乡干部带送到村,在指定的植保专栏内张贴。这个时间一般在需要24小时左右。3.3 药店宣传农药经销点是农户直接与农药信息打交道最多的地方,病虫信息也易于传播,因此,农业局根据县城各农药网店的需要,及时通知他们领取《病虫情报》,由他们在各自镇、村的网点张贴,直接向农户宣传。3.4 植保专栏充分利用乡村的广告栏、黑板报的优势,开辟植保专栏,将病虫信息在植保专栏内张贴。此举效果明显,田间地头过往的群众都能看得见。3.5 电视传媒发挥有线电视城乡联网的优势,在防治的关键时期,通过县电视台以新闻的形式播放病虫信息,采取图文相结合的方式,较为形象地把病虫信息提供给广大农民。这种方式最为直观,最容易被群众掌握和接受,时效性好。3.6 手机短信当前,手机在农村已基本普及,为此,农业局借助于移动短信平台,将病虫信息编成浅显易懂的文字,在第一时间内免费发送到用户的手机中。为避免手机信息的干扰,固定了病虫信息的发布时段,一般都是在上午9∶00至10∶00之间发送,紧急情况随时发布。病虫信息的手机短信发布,时效性好,直观,农户易于接受,便于防治的操作,是病虫信息传递的发展方向。3.7 网站发布随着互联网的快速发展,网络已触及到千家万户。农业局特在《彭泽农业信息网》上开辟了《病虫测报》专栏,将病虫信息第一时间在此专栏上发布。尽管此种方式仅局限于开通网络的用户,但其时效性、直观性比其他任何方式都明显,且保存时间长,只要浏览网站,就可以随时随地关注到病虫信息,并且通过这些浏览网站的用户而传播开来。病虫信息的网上发布,是今后一段时期内病虫信息传递的主要方式。