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报告棉花枯萎病的发生与为害
出版时间:2012棉花枯萎病[Fusarium oxysporumf.sp.vasinfectum (Atk.)Snyder et Hansen]是世界性的两大棉花病害之一,世界一些主要产棉国家都受到它的为害,造成不同程度的损失,同样也对我国棉花生产的持续稳定发展构成严重威胁。自1891年Atkinson首先在美国发现并报道枯萎病以后,陆续在其他产棉国和地区相继有发生和为害的报道。到21世纪初,棉花枯萎病的发病地区已遍及亚洲、非洲、北美洲、南美洲及欧洲等地,包括印度、巴基斯坦、缅甸、扎伊尔、埃塞俄比亚、加蓬、乌干达、乍得、南非、苏丹、坦桑尼亚、美国、阿根廷、巴西、秘鲁、乌拉圭、委内瑞拉、圣文森特岛、希腊、意大利、南斯拉夫、俄罗斯和澳大利亚等,几乎已遍及世界各植棉国家。随着美国棉花品种种子的引进,枯萎病传入我国。1931年冯肇传首先在华北地区发现棉花枯萎病;1934年黄方仁报告棉花枯萎病在江苏南通发生为害;1936年沈其益报道在南京、上海发现棉花枯萎病。以后随着棉花种子的繁殖、调运和推广,病区逐年扩大,为害也日趋严重。1949年前,棉花枯萎病已扩展到7个省、市、自治区,其中,陕西泾惠灌区由兴平至咸阳一线和泾灌区的局部棉田,山西曲沃、临汾一线、四川涪江两岸的射洪、三台等县,江苏省的南京、南通、启东和上海市,辽河流域的盖州、营口,河南弈川,安徽萧县,浙江慈溪,云南宾川,河北正定等地发病较为集中,但尚未构成对棉花生产的威胁。1949年后,随着农业生产的发展,棉花产区不断扩大,棉花种子调运、串换频繁,加之植物检疫措施执行不严,防治措施不力等原因,棉花枯萎病的传播、蔓延加快,为害也加重,截至20世纪60年代,棉花枯萎病已遍及我国主要产棉省、市、自治区。据全国棉花枯萎病、黄萎病综合防治研究协作组调查,1973年全国发病面积为499.5万亩(15亩=1hm2。亩≈667m2,全书同),1978年达850.5万亩。1982年农业部开展全国棉花枯萎病、黄萎病普查,病田面积上升到2223万亩,其中,大部分为枯、黄萎病混生区。发病面积接近或超过100.5万亩的产棉省有山东、河南、河北、山西、陕西、江苏和四川等。从枯萎病发生县看,1982年比1963年有明显的增加(表1-1)。枯萎病1963年南北方棉区总发病县为75个,1982年扩大到595个。(单位:发病县数)省(区、市)南方棉区19631982省(区、市)北方棉区19631982江苏349河南580四川1347山东172湖北643河北069安徽135陕西1843浙江226山西1437湖南020辽宁715江西016新疆*110广东02甘肃-4云南22北京010上海210天津-3总计29250总计46343表1-1 棉花枯萎病在各棉区扩展蔓延概况比较(马存等,2007)20世纪80年代初我国大力推广抗枯萎病棉花品种,而抗病品种的棉种也可能携带少量枯萎病菌,使枯萎病发病面积进一步扩大,但是由于抗病品种在重病田发病也很轻,到80年代末枯萎病的严重为害已得到控制。从30年代枯萎病传入到被控制,马存等(2007)把我国棉花枯萎病的发生分为以下4个阶段:第一阶段,20世纪30年代到新中国成立为传入阶段;第二阶段,20世纪50~60年代为扩展蔓延阶段;第三阶段,70~80年代为进一步扩展蔓延及严重为害阶段;第四阶段,90年代以后为控制为害阶段。然而,1999年转基因抗棉铃虫棉花品种示范推广以后,新品种对枯萎病的抗性出现了较大的波动。例如,根据江苏省棉花品种区试汇总结果,2011年32个参试品种枯萎病指平均14.85,比1998年23个参试品种平均病指3.18上升11.67。棉花枯萎病病原菌从根部侵入、系统侵染为害棉株,因此,从苗期到成株期的各个生育阶段,均可表现病症。概括起来,枯萎病的症状类型有:黄化型、黄色网纹型、紫红型、青枯型、半边黄型、皱缩型、枯斑型和光秆型。其中,前面4个症状多见于苗期阶段;黄色网纹型、半边黄型、皱缩型是枯萎病病株的典型症状类型。病株的症状是受病株一系列病理生理变化的外部反应,与病原菌致病力的强弱也有一定的关系。此外,症状表现往往因品种和自然环境的不同而有差异,如抗病品种中的感病株多呈青枯型、黄化型。而同期的感病品种则有多种症状型,气温低时为紫红型,雨后转晴时呈青枯型,严重的呈皱缩型、枯斑型,再严重的呈光秆型。在生产上,往往几种症状型混生于一株上,尤其是枯、黄萎病混合发生田,混生的症状类型更为普遍。在枯、黄萎病混生地区,两病可以同时发生在一株棉花上,叫做同株混生型,有的以枯萎病症状为主,有的以黄萎病症状为主,使症状表现更为复杂,调查时需注意加以区分。兹将两病发病症状比较如表1-2所示。项目枯萎病黄萎病株型植株节间缩短弯曲、有时顶端枯死一般植株不矮缩,顶端不枯死枝条有半边枯萎,半边无症状下部发病叶片可长出新枝叶叶片顶端叶片一般先显症下部叶片先显症,逐渐向上发展表1-2 棉花枯萎病、黄萎病的症状比较项目枯萎病黄萎病叶脉叶脉常发黄色,呈明显的黄色网纹叶脉绿色、脉间叶肉及叶绿变黄色呈斑块状叶形常增厚、皱缩,深绿色,叶缘向下弯曲大小形状无异,叶缘向上卷曲维管束木质部变褐色明显,色深褐木质部变色,色淡褐表1-2 棉花枯萎病、黄萎病的症状比较(续)-1在田间普查诊断棉花枯萎病时,除了观察病株外部症状外,必要时应剖开茎秆检查维管束变色情况。感病严重植株,从茎秆到枝条甚至叶柄,内部维管束全部变色。一般情况下,枯萎病株茎秆内维管束呈褐色或黑色条纹。调查时剖开茎秆或掰下空枝、叶柄,检查维管束是否变色,这是田间识别枯萎病的可靠方法,也是区别枯萎病与红(黄)叶茎枯病,排除旱害、碱害、缺肥、蚜害、药害等原因引起类似症状的重要依据。此外,由于枯萎病维管束变色的深浅不是绝对的,有时黄萎病重病株比枯萎病轻株维管束变色还要深些,这就需要辅之以室内分离鉴定工作。枯萎病会影响棉花的正常生长发育,在生长前期,枯萎病可造成死苗,中后期则影响蕾铃生长发育直至脱落,导致棉花产量严重下降,纤维品质变劣。关于枯萎病为害产量的损失,早期已有报道,Ware等(1934)调查研究认为,植株发病死亡率10%应该作为一个经济阈值,如高出这个数字,将会给产量带来负面影响。Chester(1946)估计,植株死亡率在60%之内,死亡率每增加5%,产量就要大约损失3%。20世纪80年代末,美国在全国范围内进行棉花枯萎病为害产量损失评估,1989年估计损失皮棉0.2%(Blasingame,1990)。也有报道重病年份损失皮棉1.05亿kg。姚耀文等(1963)研究结果指出,感枯萎病棉株的铃重(4.94g)、衣指(6.08g)、籽指(10.35g)和单株籽棉产量(60.91g)分别比健株减0.71g、0.59g、1.45g和31.75g,减少百分率分别为12.5%、8.8%、12.2%和34.27%。据马存等(1986)测算,棉田枯萎病发生后,随着病级的提高,产量损失增大。Ⅰ级损失23.64%,Ⅱ级损失48.38%,Ⅲ级损失73.12%。其病级与产量的回归方程为:y=-5.8851+0.9062x,(r=0.9080,P<0.01)。即田间病指每增加1,皮棉产量损失率增加0.91%;当病指在6以下时,皮棉产量损失率在1%以下,几乎没有产量损失。棉株感染枯萎病后对棉花产量影响很大,病株的皮棉产量和籽棉产量均比健株极显著减产。具体表现在单株成铃数极显著减少;衣分显著降低;单铃重明显下降(表1-3和表1-4)。病级皮棉产量(g/株)为0级的(%)籽棉产量(g/株)为0级的(%)衣分(%)单铃重(g)单株铃数(个)0级13.67aA100.0032.45aA100.0042.34aA4.09aA7.94aAⅠ级10.05bB73.5224.45bB75.3541.17bAB3.90abAB6.20bBⅡ级7.45cC54.5018.41cC56.7340.45bcB3.64bcBC4.79cCⅢ级6.21cC45.4315.48cC47.7040.04cB3.38cC4.49cCⅣ级3.04dD22.247.85dD24.1938.79dC2.88dD2.62dD表1-3 棉株枯萎病对产量的影响(吴征彬等,2004)病情分级单铃重(g)衣分(%)籽指(g)衣指(g)0级5.341.410.97.7Ⅰ级4.240.29.86.7Ⅱ级3.640.19.66.4Ⅲ级3.241.17.85.9Ⅳ级2.340.06.94.6表1-4 棉花枯萎病对产量的影响(万英,2005)吴征彬等(2004)对棉花枯萎病与棉花产量之间回归分析结果指出,当棉株枯萎病每提高1个级别,其单株皮棉产量的减产率为18.361%,单株籽棉产量减产率为17.927%,其衣分约下降0.824个百分点,单铃重约下降0.293g,单株结铃约减少1.235个。棉株感染枯萎病后,其纤维长度等品质指标与健株相比都有显著降低。姚耀文等(1963)报道,感枯萎病棉株的纤维长度(30.1mm)和单强(3.69g)分别比健株减少2.0mm和0.64g。棉株的发病级别与纤维品质指标之间存在负相关,即棉株发病程度越重,其纤维品质越差(表1-5,表1-6)。吴征彬等(2004)回归分析结果表明,当棉株枯萎病每提高1个级别时,棉花纤维品质指标中,其纤维长度减少0.422mm;比强度约下降0.675cN/tex;马克隆值下降0.172。病级纤维长度(mm)整齐度(%)比强度(cN/tex)伸长率(%)马克隆值0级30.48aA85.95aA31.03aA8.14aA4.55aAⅠ级30.01bAB84.23bB29.75bAB7.62bB4.39aABⅡ级29.60bBC84.08bB29.53bB7.51bB4.35abABⅢ级29.11cCD83.91bB28.90bcBC7.51bB4.15bBⅣ级28.82cD83.80bB28.08cC7.50bB3.81cC表1-5 棉花枯萎病对纤维品质的影响(吴征彬等,2004)病级马克隆值比强度(cN/tex)纤维长度(mm)0级4.129.429.7Ⅰ级3.727.928.8Ⅱ级3.526.227.7Ⅲ级3.225.227.3Ⅳ级2.922.425.8表1-6 棉花枯萎病对纤维品质的影响(万英,2005)棉花枯萎病的发生,除了与病原菌的种、生理小种或生理型的不同致病力等致病因素有关外,还与气候条件、土壤耕作栽培条件、品种和生育阶段等条件有关。众多研究结果表明,温度是影响棉花枯萎病的重要因素之一。棉花枯萎病菌在培养基上生长的最适温度为18~25℃,最高为35℃,最低为5℃;而在田间,当土壤温度超过28℃时,棉花播种12天即可侵染发病,而土温下降到25℃时,发病则需要24天(陈其煐等,1990)。过崇俭等(1964)在江苏省南通三余观察到,当地温上升达20℃左右时,田间发现病苗,随着地温上升,枯萎病苗率显著增加;6月底至7月初,棉花现蕾期间,土壤温度上升到25~30℃时,常常引起发病高峰;至7月中旬,地温达30℃以上,枯萎病发病受到抑制。马存等(1980)在河南新乡调查发现,5月上旬田间开始出现棉花枯萎病株,5月下旬至6月中旬为田间发病高峰期,7月中旬进入高温季节,枯萎病症状开始隐蔽,8月下旬至9月中旬发病又有回升,但不出现明显的发病高峰;当土壤温度上升到21℃左右时开始发病,24~27℃是发病的最适温度,而当平均地温高达28℃以上时,病指开始下降;花铃期连续高温达30℃以上时,则造成症状的隐蔽。沈其益等(1984)研究报道表明,在北京地区条件下,7月初棉花枯萎病开始发生,7月下旬棉花处于现蕾期,因气温多在28℃以上,不适于病菌扩展,发病率只有20.93%,虽有增长,但未达最高;8月中旬以后气温平均下降至24~28℃,发病率迅速上升,高达50%~60%;在一般情况下地温对棉花枯萎病的影响远不如气温重要,因为地温只影响病菌对棉株的侵入,当病菌已经侵入棉株,并沿维管束扩展蔓延时,主要受气温影响。缪卫国等(2000)于1997~1999年在新疆吐鲁番棉花枯萎病自然重病田和人工病圃,研究气温、地温对长绒棉棉区棉花枯萎病发生、发展的影响。研究表明,气温对棉花枯萎病影响较小,地温是影响棉花枯萎病发生发展的重要因素,灌溉和棉田日辐射是影响地温的主要因子。在火焰山以南,棉花枯萎病发生盛期较南北疆棉区早,5月是棉花枯萎病隐症期,7~8月该病发病率回升,这与其他棉区不同。在火焰山以北,地温超过30℃,棉花枯萎病发病率仍呈上升趋势。张升等(2000)研究结果认为,棉花枯萎病的发生与否主要决定于5~10cm的地温;棉田灌溉和棉花不同时期棉田日辐射量是影响5~10cm地温的主要因子,灌溉次数越多,棉田日辐射越小,棉花枯萎病发生越严重。在适温条件下,降水量是影响棉花枯萎病发生程度的一个重要因素。棉花枯萎病的发展情况还取决于发病期雨量的多少与分布。一般6~7月雨水多、分布均匀,则发病重;如果雨量少或降雨集中,则发病轻。沈万陆等(1995)报道,江苏省启东市1986年6月中旬至7月中旬的连续低温阴雨,棉花枯萎病发生早且重,高峰期持续20多天;相反,1988年同期的连续高温干旱,发病迟而轻,高峰期仅持续5天。过崇俭等(1964)试验结果指出,江苏省南通三余1958年6月1日至7月10日的总雨量为201.07mm,1959年同期的降水量为207.28mm,但1958年雨量集中,6月26~30日,5天内降雨146.48mm,占总雨量的72%,最高发病率仅为14.99%;而1959年平均每5天有1次降雨,分布均匀,发病较重,最高发病率达45.48%,病情相差近3倍。棉花生长发育除需要适宜的气候条件外,也需要良好的土壤耕作栽培条件,良好的土壤和耕作栽培条件可以促进棉花健壮生长,并能增进其对病害的抗病能力;反之则棉花生长不良,抗病性降低。枯萎病菌在棉田定植以后,连作棉花年限愈长,土壤中病菌量积累愈多,病害就会愈严重。河南新乡县七里营公社调查(1977),连作2年棉田枯萎病发病率为4%~31.5%,死苗率为4.5%,连作3年的棉田发病率达36%~42%,死苗率为4%~9%;连作4年的棉田发病率高达58%~71%,死苗率达9%~12%。棉花枯萎病菌在pH值2.8~9.0范围内的培养基上均能生长,说明其对酸碱度的适应性较广,但最适宜的pH值范围是在3.0~5.5。因此,枯萎病菌在田间引起棉花发病,对土壤酸碱度的适应范围较广,没有十分严格的界限。棉田地势低洼、排水不良,或者灌溉棉区,一般枯萎病发病较重。灌溉方式和灌水量都能影响发病,大水漫灌往往起到传播病菌的作用,并造成土壤含水量过高,不利于棉株生长而有利于病害的发展。营养失调也是促成棉株感病的诱因。氮、磷是棉花不可缺少的营养,但偏施或重施氮肥,反而能助长病害的发展。原河南农学院(现河南农业大学)(1976)研究棉花营养与枯萎病发生的关系认为,单施氮肥较之单施磷肥或钾肥,发病率显著提高。氮磷钾配合适量施用,将有助于提高产量和控制病害发生。不同类型肥料的施入也会改变局部土壤状况,进而影响棉花枯萎病的发生发展。简桂良等(1996)通过田间及盆栽试验研究认为,棉花枯萎病菌抑菌性土壤施入不同形式的有机肥后,抑菌性发生了变化。施入马粪后,抑菌性被削弱,枯萎病菌增殖加快,棉花枯萎病发病率与导菌土相当,而施入棉籽饼及豆饼之后,则抑菌性增强,抑菌效果增加,尖孢镰刀菌萎蔫专化型的增殖受到抑制,而非致病性镰刀菌及产荧光假单胞菌含量增加。Elad等(1985)认为,荧光假单胞菌与病原镰刀菌在根际和土壤中通过对根际碳素营养和铁离子的竞争,使病原菌由于缺乏营养及厚垣孢子萌发所必需的铁离子,从而无法萌发及增殖;而非致病性镰刀菌对根表侵染位点的竞争及组织的专性位点的定殖,从而使病原菌失去这些生态点,病害因而减轻。不同育苗方式对棉花枯萎病有一定影响。阚画春等(2006)报道,营养钵育苗移栽的棉花比直播的发病轻,无土育苗移栽的棉花发病比营养钵育苗移栽的轻,地膜覆盖的棉花发病比无覆盖的轻(表1-7)。直播营养钵育苗移栽无土育苗移栽直播地膜覆盖营养钵覆膜移栽无土育苗覆膜移栽发病株率(%)32.3911.253.3533.336.991.46病指26.564.382.0619.493.600.49表1-7 不同育苗方式与枯萎病发病关系刘海艳等(2008)通过2005~2006年病情系统调查和气象因子分析,查明新疆地膜棉田枯萎病的发生和内地一样有两个明显的发病高峰,并且与气温、降雨有十分密切的关系,但在地膜覆盖植棉的情况下,其发病比内地明显提高,当连续5天的平均气温达14℃左右,田间开始陆续出现病苗,当连续5天的平均气温达20℃左右,进入迅速发病期,很快出现第一个发病高峰;当连续5天的平均气温达24℃以上,则进入病情减轻或高温隐症期;7月下旬或8月上旬随温度下降,病情又有所回升,进入第二个发病高峰。降雨与棉花枯萎病的发生也有一定的关系,在6月15日以前,累计降水量越大的年份,枯萎病发生也越严重。棉花不同的种或品种,对枯萎病的抗病性具有很大差异。一般亚洲棉对枯萎病抗病性较强,陆地棉次之,海岛棉较差。在陆地棉中各品种间对枯萎病的抗性差异也很显著。20世纪70年代前育成的52-128、陕棉4号、86-1号等品种抗病性很强,尤其是52-128已成为我国抗枯萎病育种的抗原。棉花枯萎病的田间发病与棉株的不同生育阶段也有一定的关系。虽然在温室内人工接种棉苗,均可在子叶展平期或真叶期出现症状,尤以三叶期更易接种成功。但田间的症状出现期,棉枯萎病多在5月见症,蕾期(即5月底至6月份)为显症高峰。当然发病高峰与这段时间内的适宜温、湿度有关。中国农业科学院植物保护研究所(1974)进行的病圃分期播种试验,设4个播种期,从出苗到出现发病高峰,尽管分别经历29~55天时间,但都是在现蕾前后进入发病盛期,若现蕾期推后则发病高峰也顺延,发病高峰的出现不因早播而提前。马存等(1980)在河南调查发现,5月26日棉花处于3~4片真叶期,枯萎病指为16.5;至6月3日,棉花进入现蕾期,病指上升到43.4,进入发病高峰期。如果分别于3月20日、4月15日、5月15日和6月15日播种,检查结果,病指高峰值32.1、43.0、31.0和8.9都是在现蕾期。综上所述,棉花枯萎病发生与为害的主要影响因子是气候、土壤与耕作栽培等环境条件,棉花品种和生育阶段对棉花枯萎病亦有重要影响。发病高峰期主要出现在棉花现蕾期,若在现蕾期土温在25℃左右且连续阴雨,将会造成枯萎病暴发,高温干旱则造成症状的隐蔽,发病较轻。育苗移栽、地膜覆盖及合理增加种植密度等科学的栽培管理可以减轻棉花枯萎病的为害。线虫是一类体形细长、不分节、无色透明的无脊椎动物。在自然界中,线虫的种类仅次于昆虫,但数量比昆虫还要多。据估计线虫有50多万种之多。植物寄生线虫主要存在于土壤中,根据在植物上的寄生部位可分为内寄生线虫和外寄生线虫两大类,少数属于半内寄生线虫。植物寄生线虫都是专性寄生物,必须从活的细胞内吸取食物。植物寄生线虫都具有口针,用以穿透细胞壁而侵入及从寄主细胞中摄取营养物质。大多数植物寄生线虫寄生于根部,为害根系,地上部无明显的特殊症状。据国内外研究报道,已知为害棉花的植物线虫属和种主要有根结线虫(Meloidogynespp.)、肾形线虫(Rotylenchulusspp.)、纽带线虫(Hoplolaimusspp.)、根腐线虫(Pratylenchusspp.)和刺线虫(Belonolaimus longicaudatus)。此外,其他的植物线虫属如剑线虫(Xiphinemaspp.)、长针线虫(Longidorusspp.)、拟毛刺线虫(Paratrichodorusspp.)和盾线虫(Scutellonemaspp.)等也可以为害棉花(Bridge,1992)。棉田植物寄生线虫和棉花枯萎病的发生有一定关系。Orlon(1910)指出,根结线虫的严重侵染,必然会破坏棉花对枯萎病的抗性。Martin等(1956)用南方根结线虫和枯萎菌联合接种,枯萎病发病率显著提高。Holdeman等(1954),用刺线虫(Belonolaimus gracillis)和枯萎菌联合接种时,大大提高了棉花枯萎病的发生。刘存信(1978)研究认为,各类棉枯萎病株根围线虫群体数量普遍比健株多;各地棉田病株根旁和行间的线虫数都比健株多,不同棉区大多数重病田比轻病田的线虫群体多。马承铸等(1994)温室测定结果,拟粗壮螺旋线虫(Helicotylenchas psead orobusous)接种量在每100cm3土壤100~1000条的条件下,接种30天后棉苗生长量比无线虫对照苗显著降低(P<0.05)。抗枯萎病品种86-1在单接枯萎菌无线虫处理中不发生枯萎病,在枯萎菌接种量为每克土7.5×105孢子和线虫(每100 cm3土500~1000条)组合处理中发病,棉苗枯萎病指与线虫接种量之间呈正相关(r=0.97)。线虫不仅可单独发生,直接造成棉花经济损失,还可与真菌、细菌和病毒病原协同发生,构成线虫—病害复合症,加重病害对棉花的为害。线虫在病害复合症中的作用主要是直接为害棉花之后改变植株的生理状况,并造成寄主植物(棉花)机械损伤,成为病菌侵入寄主的孔口,使病害加重;枯萎病菌侵入木质部导管需经由根尖组织,线虫在棉花1~2片真叶以后主要为害须根和根尖,造成伤口,有利于病菌的侵入;线虫取食造成的伤口愈合慢,且使主根和茎基部的木质部与韧皮部的再生组织形成缓慢,延长了病菌的感染时期,增多了侵入机会,发病率高;线虫吸食棉株养分,伤害根尖,导致畸形发展,失去根的机能;线虫分泌物使棉株生理反常,造成棉株衰弱,不抗病、不耐病;线虫的刺吸活动和分泌物,有利于病菌胞子的增殖。线虫在病害复合症中,作为致病诱因,常使棉品种对枯萎病的感病性提高,线虫和病菌并存而协同发生,棉花枯萎病发生更加严重,Carber等(1953)指出,在有根结线虫存在时,棉花表现为高度感染枯萎病,但在没有根结线虫存在时,棉花则高抗枯萎病,表现了根结线虫对棉花感枯萎病的诱因作用。Holdeman等(1954)试验结果,单独接种枯萎病菌,抗性品种Coker 100不发生枯萎病;当刺线虫和枯萎病菌联合接种时,抗病品种的枯萎发病率为60%,感病品种的发病率为78%,证明不论是抗病品种,还是感病品种,刺线虫都大大地促进棉花枯萎病的发生。王汝贤等(1998)通过田间及温室盆栽试验,证明供试的3类线虫(N1=加州螺旋线虫,N2=小杆目线虫,N3=具有吻针非植物寄生线虫)单独存在均不能引起棉株发病;棉花枯萎病菌与加州螺旋线虫混合存在时可加重病害的发生程度,但其他2类线虫与棉枯萎病菌混合存在皆不能加重病害的发生(表1-8)。年份(1)接种物(2)发病率(%)播后天数303743检验(3)(43天)发病率(%)播后天数303743检验(4)(43天)1985N1+F54.295.2100F42.172.283.3N2+F22.233.980.0F19.032.477.8CK0001.2340.23134.757.977.427.950.681.48.317.452.510.321.256.90002.0330.6771986N1+F33.373.386.7F30.480.070.0N3+F13.333.373.3F20.040.073.3CK0000.68213.345.077.313.836.352.55.022.353.313.335.066.70002.5241.490表1-8 不同类型线虫与棉花枯萎病菌的协同作用*年份(1)接种物(2)发病率(%)播后天数303743检验(3)(43天)发病率(%)播后天数303743检验(4)(43天)1987N1+F22.244.472.2F16.729.252.2N3+F12.525.050.0F16.729.252.2CK0000.9830.51612.523.654.27.315.634.83.112.525.07.315.634.80002.6640.971表1-8 不同类型线虫与棉花枯萎病菌的协同作用*(续)-1邓先明等(1992,1993)报道,无论感病或抗病品种盆栽棉株单接肾形线虫(Rotylenchulus reniformis)处理(C)和空白对照(D)均未发现枯萎病,即发病率和病指均为0。肾形线虫和枯萎菌联合接种处理(A)的发病率和病指都高于单接枯萎病菌处理(B),平均值之差,感病品种洞庭1号分别为23.8%和30.9,抗病品种川73-27分别为14.0%和8.3(表1-9)。感病品种棉株茎部维管束呈褐色至深褐色,而抗病品种则未变色。单接肾形线虫的植株瘦高,叶部有轻微失绿,少数植株有紫斑,根系不发达,根表有肾形线虫为害造成的微伤口,周围组织变褐、细胞崩解。品种日期(日/月)发病株率(%)病指ABA-BABA-B洞庭1号(感病品种)11/1119.316.28.08.04.53.518/1170.752.018.739.821.018.825/1189.857.232.672.028.843.22/1294.859.534.380.737.143.69/12100.070.729.390.845.545.3平均74.951.123.858.327.430.9川73-27(感病品种)11/116.706.71.601.618/1115.06.78.36.62.14.525/1125.08.316.711.63.38.32/1230.013.316.717.05.811.29/1238.316.721.625.49.216.2平均23.09.014.012.44.18.3表1-9 棉花枯萎病发病株率和病指枯萎病棉株上的棉籽内部带菌问题,已为国内外研究所证实。Elliot(1923)首先肯定棉籽可以携带枯萎病菌。Taubenhans于1929~1931年在分离5094粒棉籽中,带菌率为5.01%。枯萎病随棉籽调引而传播,已被生产实践所证实。追溯我国各地棉花枯萎病最初传入和逐步扩散的历史,不难发现该病大多是由国外引种或从调进外地病区棉种开始的。1935年从美国引进大批斯字棉4B种子,未做消毒处理,就分发到陕西泾阳等处农场和农村种植,这些地方后来就成为我国枯萎病发病最早和最重的病区。在生产上,棉花枯萎病往往是先在引种带病棉种单位的田里发生,然后又随棉种的推广而蔓延为害。过崇俭等(1957)分离岱字棉14种子时,观察到种胚带枯萎病菌率为1.6%,种子表面带菌率为1.4%;1971年又分离4740粒棉籽,带菌率为0.1%,种子表面带菌率为0.3%,胚叶带菌率为0.6%,胚根带菌率为0.3%。顾本康等(1975)分离抗病品种陕401棉籽15646粒,带枯萎病菌率为0.01%;感病品种岱字棉15带枯萎病菌率为0.1%。可见,无论是抗病品种还是感病品种,只要收获自病田的,均可能带菌,只是带菌率高低不同而已。陈吉棣等于1964~1999年分离11505粒棉种,带菌率为0.026%;仇元等(1963)多次分离棉籽的带菌率为5.9%~39.8%,表明棉籽上可带有多量的病原菌。Evans(1966)分离后认为,未脱绒的棉籽最易粘附病残体,每粒棉种上平均约有10个微菌核。中国农业科学院棉花研究所(1972)在未种过棉花的黄河故道上进行的试验结果表明,从枯萎病田混收的棉种,其发病率约0.7%;从病株单收的棉种,其发病率为2.2%;而经硫酸脱绒后,其发病率下降97%。这说明种子带菌主要在棉籽的外部,特别是在棉籽的短绒上;但经硫酸脱绒的棉籽,仍有0.23%的棉株发病,间接地证明了棉籽内部可能带有少量的枯萎病菌。籍秀琴等(1980)进一步研究了棉花种子带镰刀菌种类问题。对8350粒棉花种子进行分离的结果表明,仅镰刀菌即有8种,出现频率较多的有半裸镰刀菌(Fusarium semiteectumBerK.et Rev.)、木贼镰刀菌[F.equiseti(Carda.)Sacc.]、串珠镰刀菌(F.moniliforme Sheld.)、腐皮镰刀菌[F.solani(Mart.)Sacc.]及尖孢镰刀菌萎蔫专化型[F.oxysporum f.sp.vasinfectum(Atk.)Snyder Hansen],同时伴随出现的还有拟枝镰刀菌(F.sporotrichioides Sherb.)、禾谷镰刀菌(F.graminearm Schwabe)以及燕麦镰刀菌[F.avenaceum(Cor.et Fr.)Sacc.]等。孙君灵等(1998)对中国8省(自治区)24县(市)棉花枯萎病种子带菌量进行了检测。结果表明,仅新疆莎车县的棉籽上枯萎病菌孢子负荷量为0,其余23个县(市)为(0.8~31.8)×107个/g。新疆维吾尔自治区(全书简称新疆)、山东省、河北省、河南省和安徽省的棉花种子枯萎病菌孢子负荷量较低,为(0~8.6)×107个/g。江苏太仓为最高,31.8×107个/g。马存等(2007)归纳了中国农业科学院植物保护研究所等4单位关于棉籽带枯萎病菌率的研究结果(表1-10),带菌率在0.14%~6.6%。研究单位年份种子数(粒)带菌率(%)种子来源中国农业科学院植物保护研究所19647200.14辽宁省辽阳江苏省农业科学院197147400.101江苏省南通中国农业科学院植物保护研究所197531600.15~2.68河南省新乡中国农业科学院植物保护研究所19781506.6陕西省泾阳表1-10 不同单位研究的棉花棉籽带枯萎病菌情况自20世纪90年代以来,尽管我国推广经硫酸脱绒后再包种衣剂的包衣棉籽对减轻因种子带菌而发生的枯萎病有较好的效果,但棉籽带菌的客观事实,仍不容忽视,切实按照国家有关法规的规定,搞好棉籽的检验、检疫与调运,势在必行。棉花枯萎病病株的根、茎、叶等残体均带有枯萎病菌,这些病残体成为第二年的病菌主要来源。早期发病的病叶及残枝,落在田间也可以引起当年的再侵染。黄仲生等(1979)进行棉花枯萎病株残体传病试验,施用病叶和病秆沤制的堆肥,枯萎病率为84.1%;施用病叶、病秆喂猪所积的粪肥,枯萎病发病率为14.0%;而施不带菌厩肥或粪肥的对照区,则没有发现病株。试验结果不仅说明病叶、病秆等病株残体在传播枯萎病上所起的作用,而且还证明病叶、病秆经过猪的消化道后,病菌仍不能全被杀死,其粪肥也能传播病害。Evans(1966)测定,每张病叶平均携带200~400个微菌核,病叶上的病原菌是传播病害的重要来源。1963年,前苏联学者测定,相同重量的病叶接种土壤比病茎秆接种土壤,棉株的显症发病率要高出2~3倍,比病棉根接种土壤的显症率又要高出5~6倍,可见,病叶是病害流行中很重要的环节。关于棉田内病残体的测定方法,有间接证明和直接土样测定两种,后者是因为有了选择性培养基,可以从土壤内直接分离病原菌。20世纪50年代,过崇俭等在江苏三余棉场,从枯萎病重病田内,按0~10cm,10~20cm、20~40cm、40~60cm的不同土层,取土置于盆钵内,播种消毒的感病棉种,显症后调查发病率,结果依次为17%、19.6%、10.8%和11.9%,表明40~60cm处的病土仍可引起棉株发病。采用病土播种,土壤内按不同土层掩埋病株体后再播种,均可间接证明由于病土内存在着病原菌而导致棉株显症发生病害。顾本康等(1977)用选择性培养基,在病田内按5点取样法,从表土,10cm、20cm、30cm、40cm、50cm和60cm处取样,经5次取样分离后的平均数,每克土样的棉枯萎病菌的菌落数依次为16.7cm、22.2cm、22.2cm、11.1cm、5.6cm、0cm和0个。证明棉花枯萎病菌可在土壤40cm处的较深层存活,也充分显示棉花枯萎病菌一旦入土,就难以采用土壤处理消灭为害。枯萎病残体内病菌的存活时间,与它所在条件有关。干燥或水浸对病菌存活均不利,深埋土层20cm内的病株残体内的病菌,19个月存活率才有降低的趋势,而在土表或表土6~7cm内的病菌经18个月就全部死亡。在室内干燥的条件下,13个月不再存活;倘若浸泡水中,则病菌易于死亡,如在室温条件下,病株组织浸于水中46天,病菌存活率较对照降低68%,浸于泥水中降低到80%~90%;如果置于25℃定温条件下,在水中存活率降低到60%~90%,而在泥水中则全部死亡。综合防治中提倡稻棉轮作,或病田泡水其道理即在于此。遥感技术的发展和应用为作物的长势监测、种植面积调查和产量估算提供了一个新的科学手段。高光谱遥感技术以其较高的光谱分辨率在植物生物物理参数的遥感定量研究和产量估计中已表现出巨大的应用潜力。利用高光谱遥感技术可以快速精确地获取作物生长状态和环境胁迫的各种信息,是未来精准农业和农业可持续发展的重要手段(陈永芳等,2002)。中国在棉花高光谱遥感上的研究,多集中在棉花光谱反射率(或导数光谱反射率)与棉花的农学参数,生理参数和水、氮胁迫的相关性分析。唐延林等(2003)研究发现,随着发育期的推移,棉花冠层光谱反射率在可见光范围内降低,在近红外区域增高;叶面积指数、鲜叶重、干叶重和叶绿素含量等与红边的位置、幅值、面积均存在显著的相关性。王秀珍等(2004)指出应用导数光谱法研究棉花光谱特征可以有效地消除土壤背景的影响,在寻找特征波长方面具有广阔的应用潜力。黄春燕等(2003,2006)研究发现,748 nm波段处的一阶微分光谱值与棉花干物质积累量有较高的相关性;反射光谱“红谷”区的数值积分面积和最低反射率与叶片光合速率呈显著的线性负相关,并指出用“绿峰”的偏移作为棉花功能衰退的指标是不可取的。柏军华等(2006)以棉花全生育期叶面积指数与棉花产量的关系和近地高光谱遥感参数模型监测的多时相叶面积指数,可以很好地预测棉花产量。王登伟等(2003)指出棉花一阶微分光谱值与棉叶叶绿素浓度有很高的正相关性,群体叶面积指数与ND-VI呈很好的对数相关性,红边的积分面积与冠层叶片的全氮含量有很高的正相关性。冯先伟等(2004)发现,可见光和近红外波段光谱反射率能够反映出棉花生长发育的动态特征,棉花的花铃期是高光谱遥感对棉花长势和生理参数定量诊断的最佳时期。棉花枯萎病可以造成棉叶皱缩、失水、叶片紫红色或出现黄色网纹,使棉花的生理参数发生较大改变,这种变化必然会反映在棉叶的光谱曲线上。因此,乔红波等(2007)在温室条件下,利用便携式高光谱仪研究不同抗病性品种在接菌后棉苗的冠层光谱特性。结果表明,冠层光谱反射率对棉花品种间的差异敏感,病指与光谱反射率呈负相关。对枯萎病抗性越强,则其在近红外区的反射率越大,而感病品种光谱反射率则很小;病情越轻,光谱反射率越高,而品种间两次测定的值也存在这种负相关性。病指和光谱反射率线性回归分析,近红外波段决定系数较高,表明该波段对病指比较敏感,可用来监测棉花枯萎病害。田会东等(2008)采用“积分球——光谱仪”联用技术测量了健康棉叶和感染了枯萎病的棉叶的光谱反射率,发现健康棉叶与感病棉叶在光谱曲线上有很高的可区分性。用健康棉叶的波谱带作为分类器分别对“健康—发病期”和“健康—潜病期”两组棉叶的波谱集合进行分类,总体分类精度分别为100%和92%。将测得的光谱数据转化为Landsat TM 卫星多光谱数据,同样用健康棉叶的光谱带对以上两组波谱带进行分类,总体分类精度分别为96%和92%。上述试验结果为遥感技术在监测棉花枯萎病发生的应用提供了理论支持。 -
报告(三十二)高粱叶螨(Carmine Spider Mite)
出版时间:2013高粱叶螨又名高粱红蜘蛛,俗称火蜘蛛、红砂火龙等,属真螨目(Acariforms),叶螨科(Tetranychidae)。在我国,高粱叶螨有多种,主要有截形叶螨(Tetranychus truncatesEhara)、朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinusBoisduval)和二斑叶螨(Tetranychus urticaeKoch)。世界温暖地区均有发生报道。我国各高粱产区都有不同程度的发生,以干旱年份发生较重。高粱叶螨以成螨、若螨先在下部叶片为害,群集于高粱叶背刺吸汁液,受害叶片出现失绿斑点,不能进行正常的光合作用。叶螨逐渐在叶片蔓延,扩展到整株叶背、叶面和茎秆,受害叶片呈红褐色或黄褐色,枯死。严重发生时,虫口密度大,布满整个植株,呈火烧状,严重影响高粱产量,甚至绝收。图3-93 高粱叶螨田间为害状(叶片红褐色干枯,密结白色丝网)图3-94 前期叶片受害状(左:正面观;中:背面观)图3-95 后期叶片受害状(左:正面观;右:背面观)高粱叶螨可为害高粱、玉米、谷子、棉花、豆类、瓜类、麻类、辣椒、茄子等多种植物。雌螨椭圆形,截形叶螨和朱砂叶螨为深红色或锈红色,二斑叶螨淡黄或黄绿色,足4对,体背侧有黑色斑纹;背毛12对,肛毛和肛侧毛各2对,无臀毛。幼螨蜕皮后为若螨,分幼螨和若螨2个时期,足4对,体形、体色与成螨相似但体小;初孵幼螨近圆形,长约0.18mm,体色透明或淡黄,取食后变淡绿色,足3对。雄螨红色或淡红色,形态特征与雌螨同,阳具弯曲背面形成端锤,其近侧凸起尖利或稍圆,远侧凸起尖利,两者长度几乎相等。卵圆球形,直径0.13mm,新产卵无色透明,后变橙色,孵化前可出现红色眼点。图3-96 高粱叶螨(若螨、成螨及卵)高粱叶螨以受精雌成螨聚集在高粱、茄子、豆类等作物的枯枝落叶内、杂草根际和土壤裂缝中越冬。翌年春天先在杂草、小麦上取食活动,5天平均气温大于7℃,越冬成螨开始产卵。卵散产在叶背中脉附近或新吐的丝网上,早春平均单个雌螨产卵量30粒,夏季100粒左右。5天平均气温高于12℃时,第一代卵开始孵化,发育至若螨或成螨时正值高粱出苗期,5月中旬至6月上旬迁往高粱田为害。高粱叶螨一般行两性生殖,也可不经交配行孤雌生殖,其后代多为雌性。最适繁殖为害温度为26~30℃。1年发生10~20代,繁殖1代需10~27天,整个生长季世代重叠。高粱叶螨的发生与气象条件及种植方式关系密切。高粱和小麦套作,或靠近果园、菜地等的高粱田常易发生。5~6月份干旱少雨,虫量迅速上升,若7~8月份干旱少雨,条件适宜,迅速蔓延至全田,严重发生为害。降雨强度大,可冲刷掉大量叶螨,降低种群密度,具有抑制作用。高粱叶螨的天敌很多,主要有小花蝽、捕食性螨类、深点食螨瓢虫、黑襟毛瓢虫、塔六点蓟马、中华草蛉、大草蛉、丽草蛉、草间小黑蛛等,对高粱叶螨具有一定的控制作用。不同高粱品种间的抗螨性存在明显差异。1.农业措施防治 清除田埂、路边和田间的杂草及枯枝落叶,耕整土地以消灭越冬虫源和早春寄主。严重发生地区,避免与大豆、蔬菜、小麦作物间作套种。推广种植高抗和抗螨品种。高温期适时灌溉,增加高粱田相对湿度,抑制叶螨繁殖。2.物理防治 利用高粱叶螨对黄色、蓝色的趋性,在叶螨迁入农田初期到盛发期,于高粱田边、行间插置诱虫板诱杀高粱叶螨。3.生物防治 利用天敌,如长毛钝绥螨、德氏钝绥螨、异绒螨、塔六点蓟马和深点食螨瓢虫等,控制螨类发生。4.化学防治 加强田间害螨监测,在点片发生阶段及时防治。药剂有:40%菊杀乳油,40%菊马乳油,20%螨卵脂可湿性粉剂,1.8%阿维菌素(虫螨克)乳油,20%三氯杀螨醇乳油,也可用波美0.1~0.3度石硫合剂。 -
报告(二十八)粟穗螟(Millet Webworm)
出版时间:2013粟穗螟(Mampava bipunctellaRogonot)又名粟缀螟,属鳞翅目(Lepidoptera),螟蛾科(Pyralidea)。主要寄主作物为黍类及高粱。图3-79 粟穗螟为害状(啃食籽粒)粟穗螟以幼虫为害谷子及高粱穗部,受害穗籽粒空瘪,穗头颜色污黑,布满丝网,并附有大量破碎籽粒及粪粒。成虫体及前翅白色,微带红色,体长7~11mm,翅展21~27mm。前翅外缘有5个小黑点,中部有2个小黑点,后翅白色,半透明状,较前翅宽。卵椭圆形,长0.5mm,初产乳白色渐变黄色,孵化前为灰褐色。幼虫分6龄,老熟幼虫蜡黄色,长20mm左右,胸腹部背面有2条淡红褐色纵纹。蛹长纺锤形,长10~12mm,尾端较尖,黄褐色,体背中间有一纵隆起线,无尾刺。粟穗螟在北方1年发生2代,以老熟幼虫在高粱、谷子穗部,脱粒后的穗头、草垛的空隙及棚室、仓库的缝隙处越冬。越冬幼虫于6月下旬化蛹,7月上旬成虫进入盛发期。第一代幼虫为害盛期在7月中下旬,主要为害高粱和谷子;第二代幼虫在8月中下旬为害高粱和晚播谷子。每年9月上旬大部幼虫老熟结茧越冬。图3-80 粟穗螟(左:成虫;中:蛹;右:幼虫)(王振营摄)成虫趋光性强,晚间活动。卵喜产在幼嫩穗间,每处2~3粒。每头雌虫可产卵200~300粒,卵期3~4天。幼虫分6龄,历期24~28天,初龄幼虫为害时先在籽粒顶端咬1个小洞,钻入粒内吸取浆汁,2龄后可转粒为害,并有结网习性。一头幼虫可为害30~40个籽粒。老熟幼虫在穗中化蛹。凡越冬虫量大,冬季天气温暖,夏季雨水较多的年份第一代粟穗螟发生重。在8月上中旬成虫产卵及幼虫幼龄期,若雨水均匀,暴雨次数少,第二代粟穗螟可能大发生。1.农业措施防治 可参照桃蛀螟防治方法进行。在场院晾晒谷子、高粱穗头时,四周堆放一圈谷草,晚上盖上谷草,使幼虫爬入,早晨集中处理幼虫。秋季清除带虫残穗,深翻土壤。2.化学防治 宜在卵盛孵期及低龄幼虫期进行防治。可用2.5%溴氰菊酯乳油,或25%杀虫双水剂,或50%杀螟威乳油喷雾。 -
报告(十七)黄地老虎(Yellow Cutworm,Turnip Moth)
出版时间:2013黄地老虎(Agrotis segetumSchiffermuller),属鳞翅目(Lepidoptera),夜蛾科(Noctuidae)。分布于欧洲、非洲和亚洲。在我国分布广泛,东北、西北、华北、华中、华东和西南地区均有发生,以北方各省较多。在雨量少、较干旱的草原地带,如新疆、内蒙古、华北部分地区,甘肃河西以及青海西部常造成严重为害。参见小地老虎的为害状。成虫体长14~19mm,翅展31~43mm,体淡灰褐色。雌蛾触角丝状;雄蛾触角双栉状,栉齿向端部渐短,端部1/3丝状。前翅黄褐色,翅面散布小黑点,各横线均为双曲线,但多不明显;肾纹、环纹、剑纹明显,均围以黑边,中央暗褐色。后翅白色,前缘略带黄褐色。卵半球形,直径约0.5mm,表面具纵棱与横道。老熟幼虫体长33~43mm,头黄褐色,颅侧区有略呈长条形暗斑,额区(傍额片)颅顶双峰状。幼虫体淡黄褐色,多皱纹。臀板具2大块黄褐色斑,中央纵断,小黑点较多。蛹长15~20mm,腹部第4节背面中央具稀小不明显的刻点,第5~7节背面前缘中央至侧面均有密细小刻点9~10排,第5~7节腹面亦有刻点数排;腹末端稍延长,着生1对中间分开的粗刺。黄地老虎在我国黑龙江、辽宁、内蒙古和新疆北部1年发生2代,甘肃河西地区1年发生2~3代,陕西和新疆南部1年发生3代。以老熟幼虫在麦田、绿肥、草地、菜地、休闲地、田埂以及沟渠堤坡附近的土壤中越冬,一般田埂密度大于田中,向阳面田埂大于向阴面。3~4月间气温回升,越冬幼虫开始活动,5月第1代幼虫为害春播作物幼苗,8月第2代幼虫为害秋菜、牧草等。成虫昼伏夜出,在高温、无风、空气湿度大的黑夜活跃,有较强的趋光性和趋化性。产卵前需要补充营养。黄地老虎喜产卵于低矮植物近地面的叶上。每头雌虫产卵300~600粒。卵期长短因温度高低而异,一般5~9天,温度17~18℃时10天左右,28℃时仅需4天。1~2龄幼虫在植物幼苗心叶处昼夜为害,3龄后从接近地面的茎部蛀孔为害,造成枯心苗。3龄以后幼虫开始扩散,白天潜伏在被害作物或杂草根部附近的土层中,夜晚出来为害。幼虫老熟后多在翌年春上移到土壤表层做土室化蛹。黄地老虎严重为害大多是在比较干旱的地区,如西北、华北等地,但十分干旱的地区发生也很少,一般在上年幼虫休眠前和春季化蛹期雨量适宜才有可能大量发生。图3-46 黄地老虎(左:成虫♂;中:成虫♀;右:幼虫)参见小地老虎防治。 -
报告(十)白星花金龟(White Spotted Flower Chafer)
出版时间:2013白星花金龟(Potosia brevitarsisLewis),属鞘翅目(Coleoptera),金龟科(Scarabaeidae)。我国东北、华北、西北、华中各省(区)均有发生。国外蒙古、俄罗斯、日本、朝鲜半岛也有发生报道。白星花金龟主要以成虫为害。成虫取食花器和伤口处流出的汁液。在高粱成株期,成虫主要为害幼嫩小穗、枝梗和籽粒,造成穗残缺不全,并由于被害穗产生伤口、籽粒破损,从而加重高粱穗、籽粒霉变。也可啃食高粱茎秆吸取汁液,特别是茎秆的伤口处被啃食,茎秆易倒折。白星花金龟主要为害高粱、向日葵、蔬菜和果树作物。成虫体长18~22mm,宽12.5mm,椭圆形。体表具光泽,多古铜色或青铜色。唇基短宽,前缘折翅且稍中凹。触角10节,鳃片部3节。前胸背板长短于宽,两侧弧形,基部最宽,后角宽圆形,后缘小盾片前部中凹。小盾片长三角形,顶角钝。鞘翅宽大,长方形,除刻点外,白绒斑多为横向波浪形,多集中在中后部。臀板短宽,密布皱纹和黄绒毛,每侧具白绒斑。中胸腹突扁平,前端圆,基部强烈缢缩。腹部第1~4节腹板近边缘布有白绒斑。前足胫节具3个外齿,爪弯曲成对。老熟幼虫体长40~50mm,上唇3裂片状。肛腹片后部覆毛区布满短粗直刺和混杂长针状毛,刺毛列位于后部中间,各由14~22根宽扁而钝的锥状刺组成,呈长椭圆形排列,中部(腰部)部分缢入。肛门孔横裂缝状。裸蛹,蛹黄褐色,体长21~22mm。腹部背面中央具6对发音器。尾节端部半圆形。雄蛹腹面外生殖器瘤突状,雌蛹腹面平坦,生殖孔位于近基缘中间。图3-26 植株被害状(左:啃食茎秆;右:咬食籽粒致霉烂)图3-27 白星花金龟成虫图3-28 白星花金龟幼虫 (张治良摄)白星花金龟1年发生1代,以幼虫于腐殖质和厩肥堆中越冬,幼虫为腐食性。成虫5月份出现,在东北盛发期为6月中旬至8月中旬。成虫产卵于含腐殖质多的土中或堆肥和腐物堆中。成虫具有假死性、趋光性和趋化性。1.农业措施防治 消灭粪肥中的幼虫,施用充分腐熟的有机肥。2.诱杀成虫 在田边以黑光灯诱杀成虫,利用白星花金龟对酒醋味的趋性,在地边架置装有糖醋液体容器,诱杀成虫。3.药剂防治 用50%辛硫磷乳油,或40%甲基异柳磷乳油,喷洒在幼虫较集中的腐殖质或厩肥中,充分翻拌,杀死白星花金龟幼虫。或采用毒土法,每亩用40%甲基异柳磷乳油100ml,拌潮湿细土20kg,充分混拌入白星花金龟幼虫较多的腐殖质或厩肥中。 -
报告(十一)云斑鳃金龟(Clouded Chafer)
出版时间:2013云斑鳃金龟(Polyphylla laticollis Lewis),鞘翅目(Coleoptera),金龟科(Scarabaeidae)。我国除西藏、新疆未见报道外,其余各省(区)均有发生。国外朝鲜半岛、日本也有发生。成虫和幼虫均可为害。成虫取食高粱、玉米等禾本科作物及树木的叶片,尤其喜食细嫩柳枝的表皮及松树的针叶。幼虫为害果树、苗木和多种粮食作物的地下部分(根、茎)。严重发生年份可全生长季为害,严重受害地块可造成绝产。图3-29 云斑鳃金龟为害状(苗根被切断)(张治良摄)成虫体长28~41mm,宽14~21mm,体多呈暗褐色少数红褐色,上覆白色、黄色鳞毛组成斑纹。足、触角、鳃片为暗红褐色。雄虫触角鳃片部7节,大而弯曲,长大约为前胸背板长的1.25倍;雌虫触角鳃片部6节,小而直。头除覆有黄色鳞毛外,在额区还有竖立的长黄细毛。前胸背板前半部中间具2个窄而对称、由黄鳞毛组成的纵带斑,其两侧有2~3个纵列毛斑。覆在鞘翅上的鳞毛,组成云状斑纹。前足胫节外齿雄2雌3,中齿显近顶齿。老熟幼虫体长60~70mm,头宽9.8~10.5mm。肛腹片后部覆毛区中间的刺毛列,每列多为10~12根小短锥状刺毛,两列刺毛多整齐平行排列;刺毛列长度未达到覆毛区钩毛群的前缘。蛹体长49~53mm。触角雌、雄异型。发音器2对,位于腹部第4、5节和第5、6节背板中央节间处,腹部第3~6 节背部中央(即发音器外侧处)各具1对弧形凹陷。尾节近三角形,尾角尖锐,呈锐角岔开。雄蛹尾节腹面具2个纵向瘤突,雌蛹尾节腹面平坦。云斑鳃金龟在我国北方4年完成1代。以幼虫越冬。幼虫历期600余天,以第二年秋季和第三年秋季为害重。成虫盛发期在7月。成虫有假死习性,趋光性强,尤其是雄虫。成虫活动可分前、后两段,前段昼伏夜出,后段白天取食,夜间迁飞。图3-30 云斑鳃金龟(左:成虫♂;右:成虫♀)(张治良摄)图3-31 云斑鳃金龟(左:幼虫;右:蛹)(张治良摄)参见东北大黑鳃金龟防治。 -
报告(六)宽背金针虫(Broadbacked Click Beetle)
出版时间:2013宽背金针虫(Selatosomus latusFabricius),属鞘翅目Coleoptera,叩头虫科Elateridae。分布于辽宁、河北、山西、河南、陕西、湖北、广西和新疆等省区。主要为害高粱、玉米等禾谷作物,也可为害豆类、薯类、甜菜、棉花、瓜类和苜蓿等经济作物。可咬食刚出土的幼苗及未出土的幼芽和种子,被害处不完全咬断,断口不整齐;也可蛀入较大的种子及块茎、块根和幼苗根内取食,蛀成孔洞,后期被害植株干枯死亡。雌成虫体长10.5~13.1 mm,雄成虫体长9.2~12.0 mm,粗短宽厚。头具粗大刻点。触角短,端不达前胸背板基部,第1节粗大,棒状,第2节短小,略呈球形,第3节比第2节长2倍,从第4节起各节略呈锯齿状。前胸背板横宽,侧缘具有翻卷的边沿,向前呈圆形变狭,后角尖锐刺状,伸向斜后方。小盾片横宽,半圆形。鞘翅宽,适度凸出,端部具宽卷边,纵沟窄,有小刻点,沟间突出。体黑色,前胸和鞘翅带有青铜色或蓝色色调。触角暗褐色,足棕褐色,后跗节明显短于胫节。老熟幼虫体长20~22mm,体棕褐色。腹部背片不显著凸出,有光泽,隐约可见背纵线。腹部第9节端部变窄,背片具圆形略凸出的扁平面,上覆有2条向后渐近的纵沟和一些不规则的纵皱,其两侧有明显的龙骨状缘,每侧有3个齿状结节。第9节末端分岔,缺口呈横卵形,开口约为宽径之半。左右两岔突大,每一岔突的内枝向内上方弯曲,外枝如钩状,向上;在分枝的下方有2个大结节:一个在外枝和内枝的基部,一个在内枝的中部。蛹体长约10mm。初蛹乳白色,后变白带浅棕色,羽化前复眼变黑色,上颚棕褐色。蛹前胸背板前缘两侧各具1尖刺突,腹部末端钝圆状。雄蛹臀节腹面具瘤状外生殖器。图3-15 宽背金针虫为害状(张治良摄)在我国北方约需4~5年完成1代,以幼虫越冬。幼虫春季为害各种旱地作物。5~7月成虫出现,白天活动,能飞翔,有趋糖蜜习性。春季雨水均匀,土壤湿润,有利金针虫发生,而土壤含水量过高不利害虫生存。秋深翻和灌水等均会降低害虫种群数量,减轻为害。图3-16 宽背金针虫(左:成虫;右:蛹)(张治良摄)参考沟金针虫防治。 -
报告三、高粱病毒病害(Sorghum Diseases Caused by Viruses)
出版时间:2013自1923年Brandes首次报道由甘蔗花叶病毒(SCMV)侵染高粱引起病毒病以来,迄今世界上已报道有18种病毒为害高粱。病毒病主要引起寄主变色、组织坏死,改变生长代谢等,表现有多种症状,如斑驳、褪绿、黄化、红化,叶、茎秆和花梗坏死,矮化、丛生、分蘖增多和小花败育等。由病毒引起的褪绿症状易与生理病害、遗传病害和药害症状混淆,诊断时应予以注意。花叶和斑驳症状多在幼叶或分蘖上表现,坏死症状易与药害或由其他病原引起的症状相混淆。病毒侵染后高粱植株常出现矮化和萎缩症,矮化是植株节间明显缩短,缩短程度与病毒侵染时期有关。遭受干旱、水淹、营养不良、根腐和线虫为害也可引起矮化或萎缩。病毒侵染后还能引起植株开花延迟,一般延迟1~12天。高粱受病毒侵染植株多表现为系统侵染症状。病害症状可作为病毒病害诊断、鉴定的依据,但不完全可靠。指示植物和寄主范围也是病毒初步鉴定的重要参考指标。采用电镜观察、血清学测定及核酸序列分析是鉴定病毒种类的理想方法。病毒粒体形态多样,有多面体或似平面球状、弹形、杆状等。杆状病毒长度为100~200nm,多面体病毒直径为18~70nm。接触或摩擦造成的伤口,以及通过人为、机械、昆虫、节肢动物、线虫造成的伤口,均可为病毒侵染提供条件。此外,病毒也可借助于真菌、寄生种子植物、带毒种子和花粉进行传播。高粱病毒以机械摩擦接种能感染植株所有组织细胞,以昆虫传播的病毒多限于侵染韧皮部组织细胞。在高粱上发生的18种病毒病中,有9种可在人工接种条件下发病。近年来,我国高粱病毒病有加重为害趋势,是高粱生产中不容忽视的问题。高粱红条病毒病是世界性重要的高粱病害,在美国、南美和欧洲一些国家、澳大利亚等地发生流行严重。在高粱3叶期以前感病毒的品种受害较重,可造成减产50%以上。该病害在我国高粱产区发生普遍,局部地区为害严重。1996年辽宁省高粱红条病毒病暴发流行,严重地块发病率高达80%~90%,甚至造成毁种。红条病毒病在高粱整个生育期均可发生,为害叶片、叶鞘、茎秆、穗及穗柄。图1-167 叶片花叶及坏死斑 (左:前期;中:中期;右:后期)图1-168 茎秆、叶片和叶鞘上红褐色病斑初期病株心叶基部细脉间出现褪绿小点,断续排列呈典型的条点花叶状,后扩展到全叶,叶色浓淡不均,叶肉逐渐失绿变黄或变红,成紫红色梭条状枯斑,病斑易受叶脉限制,最后呈“红条”状。严重时红色症状扩展相互汇合变为坏死斑,多在叶尖向叶基部扩展。重病叶全部变红褐色,组织脆硬易折,最后病部变紫红色或灰褐色干枯。在植株近成熟时多数品种叶片上症状不明显,但茎秆上常出现红褐色或黑褐色长条形斑。被害植株常表现矮化,其矮化程度取决于病毒侵染时植株的生育阶段、病毒株系和品种或杂交种的感病性。病株分蘖数、穗数、穗的长度、每穗粒数和大小均有所减少。红条病毒病致病毒原为玉米矮花叶病毒(Maize Dwarf Mosaic Virus,MDMV),属马铃薯Y病毒组(Potyvirus)。病毒粒体线条状,略弯曲,长度为750nm,直径13nm。紫外吸收光谱为典型的核蛋白吸收光谱,A260/A280比值为1:22,病毒核酸含量约为5%。衣壳亚基蛋白分子量约36400Da。在病叶细胞里可见大量风轮状内含体、片状集结体和病毒粒体。图1-169 病毒粒体形态在高粱汁液中钝化温度为54℃,稀释限点为10-3,体外存活期3天。因本病毒与甘蔗花叶病毒(SCMV)有血清反应关系,所以,一些学者将该病毒作为甘蔗花叶病毒J株系,或作为甘蔗花叶病毒的约翰逊草株系。玉米矮花叶病毒有6个株系,即A、B、D、E、F和O株系。在田间仅见A和B株系,这两个株系主要以寄主范围、血清学比较和介体昆虫专一性来区分,A株系能侵染约翰逊草,而B株系不侵染约翰逊草。该病毒对许多一年生和多年生植物如玉米、谷子、帚用高粱、苏丹草和约翰逊草等均可侵染发病。约翰逊草是病毒的越冬寄主,病毒主要生存于约翰逊草的肉质根茎里,第二年从带毒地下根茎上长出新芽,然后通过蚜虫取食带毒新芽进行传播。高粱种子和高粱柄锈菌的夏孢子也能传带病毒引起发病,形成病毒中心株。玉米田带毒蚜虫迁移到高粱田引起发病。蚜虫是田间病毒传播的主要媒介,传毒蚜虫有20余种,主要由麦二叉蚜(Schizaphis graminumRondani)、高粱蚜(Melanaphis sacchariZehntner)粟缢管蚜(Rhopalosiplum padiL.)、玉米蚜(R.maidis Fitch)、桃蚜(Myzus persicaeSulzer)等以非持久性方式传播。蚜虫在病芽上吸食15s至1min即能获得病毒。蚜虫可短距离迁飞,也可借风力飞到100km以外。汁液摩擦可传毒。温暖和干燥季节有利于蚜虫的繁殖和迁飞。在生长季里成蚜出现早、发生量较大的地区发病严重。品种间对该病害表现不同的抗性。此外,耕作与栽培管理对病害发生影响较大,平肥地植株生长健壮,发病轻;山坡、路边地植株长势不良,发病重。高粱红条病毒病防治应采取选用抗病品种、加强栽培管理、提高植株抗病性等农业措施防治为基础,以治蚜防病、清除毒源等为中心的综合防治措施。1.种植抗病品种 选用抗病品种是防治高粱红条病毒病的根本途径,各地应加强抗病品种应用。2.农业措施防治 加强中耕除草,减少侵染源,注意水肥管理,提高植株抗病性。3.治蚜防病 及时防治蚜虫是预防高粱红条病毒病发生与流行的重要措施。治蚜必须及时、彻底,消灭初次侵染来源。药剂可选用40%乐果乳油稀释100倍涂茎,也可用2.5%溴氰菊酯或20%杀灭菊酯喷雾。Brandes于1923年首次发现甘蔗花叶病毒侵染高粱,此后,还发现该病毒也能侵染约翰逊草和突尼斯草。甘蔗花叶病毒病主要分布于欧洲、亚洲、澳大利亚、北美、中美和南美洲等地的许多国家。在不同地区造成的损失程度不同,以高粱与甘蔗混种的地区发病较重。甘蔗花叶病毒病症状多样,高粱品种、病毒株系和发病温度不同病害症状表现各异。病株叶片呈淡绿色斑驳和花叶,病斑常表现红色斑。被害植株矮化,花期延迟,叶面积、穗长度、小穗数及每穗籽粒数明显减少,产量降低。图1-170 甘蔗花叶病毒为害症状甘蔗花叶病毒除侵染高粱和甘蔗外,还为害玉米、谷子、小麦、大麦、黑麦和水稻,主要症状表现为斑驳和花叶。甘蔗花叶病病原为甘蔗花叶病毒(Sugarcane Mosaic Virus,SCMV),属于马铃薯Y病毒组。甘蔗花叶病毒粒体曲杆状,大小13nm×750nm,有风轮状内含体。在禾本科寄主植物上以汁液传播,蚜虫是主要传毒媒介昆虫,病毒的致死温度为56℃。该病毒以寄主范围和在寄主植物上的反应类型划分为13个株系。高粱品种MN-1954、Sart、Rio、Kafir60和Atlas对病毒A、B、D、E和H株系有鉴别作用。病毒E株系在Atlas 和Kafir60 组配的杂交种上表现为局部斑症状。图1-171 甘蔗花叶病毒粒体(电镜照片)血清学测定结果表明,A、B和D株系为同一组,H和I株系为另一组,株系J在第三组。H株系能侵染约翰逊草,但发病较轻,而A、B和D株系则不能侵染约翰逊草。甘蔗花叶病毒寄主范围广,能侵染多年生和一年生杂草。甘蔗花叶病毒在甘蔗、野生高粱或多种多年生杂草病株上越冬,田间自然传病毒媒介主要有褐棘胫蚜(Dactynotus ambrosiaeFitch),绣李蚜(Hysteroneura setariaeThomas)和麦二叉蚜(Schizaphis graminumRondani)等。蚜虫从病株上刺吸30s至1min即可获毒,为非永久性传毒,长时间刺吸或饲养有降低蚜虫传毒趋势,1头蚜虫刺吸1次可侵染1株高粱,刺吸传毒1株健康植株后即失去再传染的能力,再刺吸病株后才能继续传毒。蚜虫最初先从甘蔗和多年生杂草上获得病毒,成为传毒介体,然后在植株间或地块间进行传播。带毒蚜虫可借助于气流进行远距离传播。高粱品种间抗病性差异明显,Martin和Wiley品种对病毒各株系表现抗性,New Mexico31、Atlas和Redlan品种表现高度感病。1.选用抗病品种 应用抗病品种是防治病害的根本途径,病害发生区应因地制宜选择种植抗病品种,减轻病害损失。2.控制蚜虫,减少毒源传播 高粱苗期注意蚜虫防治,消灭传毒蚜虫。3.农业措施防治 调节播期,使高粱苗期避开蚜虫迁飞高峰;结合间苗,及时拔除病苗;控制制种田的花叶病毒病,降低种子带毒率。高粱条斑病毒病于1901年在美国发现为害玉米,被称作“玉米斑病”;1928年被更名为“玉米条斑病”,该病一直是美国玉米上的重要病毒病害。其后在非洲一些国家、亚洲的印度等地发现该病毒为害高粱,并造成严重的产量损失。在我国高粱田间可见该病害的症状发生,但有关该病的研究报道甚少。在植株幼小叶片上初现圆形、黄褐色、灰白色的分散小斑点,直径0.1~2mm,后延长并融合成长的不连续的褪绿条斑,均匀地分布于整个叶面。使叶片呈现沿叶脉褪绿,形成断续的黄色或红褐色条纹,与正常叶脉颜色呈鲜明对比。高感品种早期侵染的植株茎节间缩短,叶片变小,穗小,籽粒不饱满,严重影响产量。不同高粱品种上症状表现有差异,高粱品种Tx412 患病后表现叶片褪绿斑、条斑和植株矮化症状。图1-172 苗期症状图1-173 叶片受害症状 (条形斑驳)高粱条斑病毒病由玉米条斑病毒(Maize Streak Virus,MSV)侵染引起。病毒粒体等轴,直径2nm,成对,大小30nm×20nm。病毒的核酸呈环状,单链DNA。图1-174 条斑病毒粒体(电镜照片)根据病毒对寄主的专化性,已知有玉米株系、甘蔗株系和黍或稷株系3个不同的株系。该病毒除侵染高粱外,尚能侵染多种禾谷类作物及许多野生杂草。高粱条斑病毒可由叶蝉属(Cicadulina)中的姆皮拉叶蝉(C.mbila)、二点斑叶蝉(C.bipunctellazea)、尖头叶蝉(C.storeyi)、潜叶蝉(C.latens)和拟谷叶蝉(C.parazeae)5种叶蝉为传毒介体进行传播,叶蝉在生长发育各个阶段均可传播病毒。一般认为,高粱种子不带毒,但采用针刺接种病毒的种子可发病。高粱品种间抗病性存在明显差异。1.种植抗病品种 选用抗病品种是防治高粱条斑病毒病的重要途径。2.控制叶蝉,减少毒源传播 注意高粱苗期田间叶蝉防治,消灭传毒介体。3.农业措施防治 早播是重要的避病增产措施。调节播期,使高粱苗期避开叶蝉从小麦田、约翰逊草及玉米田向高粱田迁飞的高峰,尤其是夏高粱早播防病增产效果更佳。
