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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。 -
报告小麦主要病虫草害及其防治
出版时间:2015小麦锈病又叫黄疸病,是由柄锈属真菌侵染引起的一类病害,有条锈病、叶锈病和秆锈病3种,对小麦为害较大的是条锈病和叶锈病。3种锈病可以根据其夏孢子堆和冬孢子堆的形状、大小、颜色、着生部位和排列方式区分开来。群众形象地说“条锈成行叶锈乱,秆锈是个大红斑”。具体区分为:小麦条锈病,以为害叶片为主,也可侵染叶鞘、茎秆和穗部;叶片上夏孢子堆较小,鲜黄色,狭长形至椭圆形,排列成条状并与叶脉平行;冬孢子堆黑色,狭长形,埋于表皮下,排列成条状。小麦叶锈病,夏孢子堆发生在叶片上,很少在其他部位;夏孢子堆小,橙黄色,圆形至长椭圆形,不规则排列;冬孢子堆主要在叶背面和叶鞘,黑色,阔椭圆形至长椭圆形,散生,埋于表皮下,有依麦秆纵向排列成行的趋向。小麦秆锈病,主要为害茎秆和叶鞘,也为害叶片和穗部;夏孢子堆大,长椭圆形至狭长形;红褐色,不规则散生,常穿透叶片,孢子堆周围表皮撕裂翻起,常连接成大斑;冬孢子堆黑色,长椭圆形至狭长形,散生,突破表皮,呈粉疱状。小麦条锈病是小麦上的重要病害,在历史上曾多次大流行,造成重大损失。小麦发生条锈病后,叶绿素被破坏,养分被消耗,水分蒸腾增加,小麦生长发育受到严重影响,引起穗数、穗粒数减少,千粒重下降,品质变坏。小麦条锈菌寄生专化性很强,根据对小麦品种致病力的差异可区分为不同生理小种,新小种的出现和发展是小麦品种抗性丧失的主要原因。目前我国的优势小种为条中33号、条中32号。小麦条锈菌为害小麦的是夏孢子世代,夏孢子成熟后随气流传播,可传到几百千米远的小麦上造成为害。夏孢子萌发和侵入要求有水滴或水膜,所需最低温度为0℃,最适9~13℃,最高29℃,萌发不需光照,而侵入后的光照有利于其发育和产孢。由于夏孢子的这些特性,病原菌在河南省各地不能越夏,秋播小麦出苗后的初侵染源主要来自西北、西南等地可以越夏的麦区。病菌侵染麦苗后可在河南省越冬,到春季产生夏孢子堆,再次传播为害。春季小麦条锈病流行有两种情况:一种是本地越冬菌源为主的情况下,主要决定于:大面积感病品种存在;有一定数量的越冬菌源;3~5月一定雨量;早春气温回升快。另一种是外来菌源较多情况下,可引起中后期大流行,且具暴发性,应特别引起重视。防治小麦条锈病要采取以抗病品种为主,以药剂防治和栽培防治为辅的综合防治措施。①利用抗条锈丰产良种,搞好品种合理布局,尽可能选用抗多种生理小种,目前应能抗条中33号、条中32号小种,且抗性稳定的品种,还应注意搭配种植带有不同抗源的品种,防止因品种抗性单一化而造成大面积品种抗性丧失。②栽培措施防治。在秋苗发病重的地区,应避免早播;及时排灌,保证麦株生长健壮,对于发病麦田也可减轻损失;合理均匀施肥,适当增施磷、钾肥等措施都可减轻发病。③药剂防治。一是药剂拌种。粉锈宁按种子量0.03%有效成分拌种,或用12.5%烯唑醇按种子量0.12%拌种,然后按常规播种,苗期对条锈病防效可达99%,且可推迟成株期病情,并兼治白粉病、黑穗病、纹枯病等。二是药剂喷雾。未拌种麦田苗期发现病叶,应用15%粉锈宁1000倍液喷雾1m范围,消灭早期菌源。小麦成株期可根据发病情况掌握用药时期和用药量,一般每亩可用15%粉锈宁100g,或用20%粉锈宁乳油60~80mL,或用12.5%烯唑醇30~50g加水喷雾,1次即可控制整个成株期条锈病流行,并可兼治多种病害。在小麦上为害虽不及条锈病,但其发生较条锈病更为普遍。小麦叶锈病对小麦生长发育以及产量因素造成的影响与小麦条锈病相似。叶锈菌也有生理分化现象,可分为不同生理小种。叶锈菌也以夏孢子世代对小麦造成为害。夏孢子的萌发和侵入过程对湿度要求和条锈病菌相似,但其对温度要求则较高。侵入的最低温度为2℃,最适15~20℃,最高可达32℃。叶锈病菌在河南省可以在自生麦苗上越夏,成为秋苗发病的初侵染源。因此,冬小麦播种越早发病越重,且秋苗发病后,可引起叶片黄枯,分蘖减少,根系发育受阻,抗寒力减弱,冬季易冻死,从而影响产量。叶锈病菌可以在小麦植株上越冬,但越冬率高低取决于冬季气温的高低及土壤湿度大小等因素。在豫南越冬菌源量大,春季流行主要与3~4月雨量、雨日有关,而以与4月降雨量关系最大。在豫北,冬季气温低,病菌死亡率高,残存菌源量只是流行的一个次要因素,是否大流行主要取决于春雨多少和早春气温高低。而大部分年份春季干旱限制残存菌源的扩展,因此,一般在小麦生长中后期达发病高峰。小麦叶锈病防治基本上与条锈病防治相似,在条锈病、叶锈病混发时一般防治条锈病的同时也兼治了叶锈病。但还应注意以下3点:①加强对叶锈病抗性育种工作。生产上也可利用慢病品种,延迟发病,减轻病情。②消灭自生麦苗,减少菌源。由于小麦叶锈病菌可以在自生麦苗上越夏,所以铲除田间地头自生麦苗可减少菌源量,有利于控制叶锈病大发生。③药剂防治同条锈病,但成株期喷雾适期在小麦孕穗至抽穗期当病叶率达5%时进行。小麦白粉病在各类麦区发生普遍,是目前小麦上的主要病害。小麦发病后,光合作用下降,呼吸作用加强,养分积累减少,从而影响小麦根系的发育,减少分蘖、成穗数、穗粒数和千粒重。发病愈早减产愈严重,发病晚时主要影响千粒重。小麦白粉病是由真菌中子囊菌亚门中的禾布氏白粉菌引起的,在小麦整个生育期内均可发病。叶片上受侵染时开始产生黄色小点,后扩大成圆形或长圆形病斑,上生灰白色粉状霉层(即病菌分生孢子),后期病斑霉层上可散生黑褐色小颗粒(即子囊壳),病斑可连片,导致叶片变黄或枯死。河南省平原地区夏季气温高,病原菌不能越夏,但其子囊孢子或分生孢子可以在河南省530m以上山区自生麦苗上致病和越夏,待秋播麦出苗后,来自高山自生麦苗上的分生孢子便可通过气流传播到幼苗上引起发病。秋苗发病后冬季病原菌以分生孢子和菌丝体在麦苗上越冬,春季继续产生孢子传播扩展,条件适宜时造成流行。小麦白粉病在0~25℃均能发展,在此范围内随温度升高而发展加快。湿度高有利于孢子萌发和侵入,但雨水不利于孢子萌发或传播,光照可抑制病害发展。因此,阴雨天多病害重,氮肥施用过多,植株密度过大等有利于病害发生。另外,小麦大面积感病品种的存在是白粉病近年大发生的一个重要原因。小麦白粉病的防治要采取利用抗病品种为主,辅以合理的栽培措施和关键期药剂防治的综合防治策略。1.利用抗病品种目前河南省主导品种周麦18、郑麦9023、矮抗58和豫保1号等抗性较好,应根据当地情况合理利用抗病品种。2.栽培防治合理密植、合理施肥、及时排灌,促使植株健壮,增强抗病力,减轻病害。3.药剂防治①杀菌剂拌种。药剂和用量为:粉锈宁按种子量0.03%有效成分拌种,或用12.5%烯唑醇(禾果利、特普唑、速保利)按种子量0.12%拌种,或用立克秀、卫福按说明用量拌种后播种。拌种应注意严格控制用量以免引起药害。②田间喷雾。根据田间发病情况进行喷雾防治,防治的重点是小麦长势好、产量高、发病重的田块。所用药剂和方法为:15%粉锈宁可湿性粉每亩40~50g,或用20%粉锈宁乳油每亩30~40mL,或用12.5%烯唑醇(禾果利、特普唑、速保利)每亩15~30g,加水喷雾。用敌力脱、戊唑醇、腈菌唑等药剂喷雾也有很好的防治效果。一般1次喷雾即可控制整个成株期白粉病为害,如病害发生严重,可在15天以后再次按以上药剂喷雾。小麦纹枯病在广大麦区发生普遍,随着产量不断提高,水肥用量加大,田间群体加大,发生为害加重,重病年份发病面积可达3000万亩以上,造成的损失严重,是目前河南省小麦生产中一个重要的病害。小麦纹枯病主要是由禾谷丝核菌和立枯丝核菌侵染引起的根基部病害。小麦各生育阶段都可受害,出现烂芽、病苗、死苗、花秆烂茎、枯孕穗和枯白穗等症状。小麦发芽后受纹枯病菌感染芽鞘变褐,严重时烂芽枯死。幼苗叶鞘出现中部灰白、边缘褐色的病斑,叶片渐呈暗绿色水渍状,以后枯黄,病重时死苗。拔节后茎基部叶鞘出现椭圆形水渍状病斑,后成为中部灰白、边缘褐色的云纹状斑。病斑扩大相连形成典型的花秆症状。茎秆发病先出现褐色短条斑,后变成边缘褐色、中部灰白的梭形斑,病部纵裂,形成烂茎。由于花秆烂茎,常引起小麦倒伏,或主茎和分蘖抽不出穗,成为枯孕穗,或抽穗后形成枯白穗。小麦纹枯病菌以菌核或附着于病残体上的菌丝在土壤中越夏越冬,成为初侵染源。纹枯病的流行过程包括冬前始病期、越冬静止期、返青期病株率上升期、病位上移期和发病高峰期等几个连续阶段。小麦群体过大,肥水过多,田间湿度大等,有利于纹枯病发生。小麦纹枯病防治要以农业措施结合药剂防治进行。1.农业措施选用抗病和耐病品种,适期晚播、精量播种、适当浅播、增施有机肥和钾肥、及时排灌等,都对控制纹枯病有明显的作用。2.药剂防治纹枯病常发地要进行药剂拌种,可用2.5%适乐时FS每千克种子用药1~2mL,或用2%立克秀WG每千克种子用药1~2g,或用50%利克菌按种重0.3%拌种,或粉锈宁(三唑酮)按种重0.03%有效成分拌种,烯唑醇、百坦(三唑醇)和敌力脱(丙环唑)等也可用以拌种防治纹枯病。特别注意拌种时要严格控制用量,以免影响小麦出苗。喷雾防治时,可用5%井冈霉素每亩100~150g,或用20%粉锈宁40~50mL,加水喷雾。一般没有拌种的麦田喷2次(间隔15天)即可控制为害。以上用于拌种的药剂也可用以喷雾或泼浇防治。对于重病田需进行种子处理加上早春接力喷雾或泼浇才能控制为害。小麦叶枯病是指在小麦叶片上产生枯斑症状的一类病害的统称。引起小麦叶枯的病原很多,主要有:根腐叶枯、雪霉叶枯和交链孢叶枯。根腐叶枯初期在叶片上产生褪绿斑点,后发展成椭圆形或梭形褐色斑,病斑小而多,常连片。湿度大时病斑周围有水渍状晕圈,病斑上产生橄榄色霉层。一般发生早而普遍,分布于全省各麦区。雪霉叶枯多发生在上部叶和叶鞘上,病斑较大,暗绿色,水渍状,扩展快,3~5天即可形成与叶片同宽的大斑,并沿叶片纵轴发展,导致叶片枯死。该病在河南省各麦区均有分布,而以西部山区最重。交链孢叶枯(Alternaria sp.)在叶上病斑较小,椭圆形,浅黄褐色,空气潮湿时病斑上产生暗色霉层。该病原菌腐生性较强,一般是蚜虫为害后或其他病害侵染后作为次生致病菌为害,在各麦区均有分布。这几种叶枯均由非专性寄生菌引起,病菌可以在种子内外、病残体上和自生麦苗上越夏,引起秋苗初侵染。小麦发病后,病部产生分生孢子随气流或雨水传播,引起再侵染。这些叶枯病单独或混合发生,一般减产10%左右,重病田可减产30%以上,且使小麦品质变坏。小麦叶枯病防治应以农业措施提高植株的抗病能力为主,结合药剂防治进行。1.农业防治因地制宜选用抗病品种,避免选用春性过强的品种,适期晚播,精量播种,合理施肥,加强田间管理,提高植株自身抗病能力,均可减轻叶枯病为害。2.药剂防治对于造成苗期为害的可采用药剂拌种,用12.5%烯唑醇(速保利)按种重0.03%拌种,或粉锈宁按种重0.03%有效成分拌种,可有效控制苗期为害,且对成株期叶枯病也有减轻作用。田间喷雾防治的适期在小麦抽穗至扬花期,方法为:25%敌力脱乳油每亩100mL,20%三唑酮乳油每亩有效成分10~20g,多菌灵每亩有效成分50~70g喷雾,对根腐叶枯和雪霉叶枯防效显著。不同药剂复配如20%三唑酮每亩30mL+25%多菌灵每亩120g,或每亩25%敌力脱25mL+25%多菌灵120g喷雾,均可提高防效。小麦赤霉病在广大麦区为偶发病害,某些局部地区如沿河地势低洼地发生普遍。中度流行病穗率30%~50%,可减产5%~15%;大流行病穗率50%~100%.可减产10%~40%。病麦粒中含有对人畜有害的毒素,严重影响品质。1985年河南省小麦赤霉病大流行,全省受害面积3600万亩,减产8亿千克。小麦赤霉病由镰孢属真菌若干种引起,小麦各生育阶段都可被赤霉病菌感染,引起苗腐、秆腐和穗腐等症状,而以穗腐发生最普遍,为害最重。穗腐是病菌在小麦抽穗扬花期侵入,在灌浆到乳熟期显症。初期在小穗颖壳上出现水渍状淡褐色斑点,逐渐扩大到整个小穗,再蔓延到邻近小穗,病小穗枯黄。气候潮湿时,小穗基部或颖片合缝处产生粉红色霉层;空气干燥时,病小穗枯白,不产生霉层。病菌侵染穗颈或穗轴时,侵染点变为褐色,以上穗部枯死形成白穗。后期病部可产生蓝黑色小颗粒(即子囊壳)。小麦赤霉病菌在土表稻茬或玉米秸秆等作物病残体上越冬,春季温湿度合适时产生子囊壳,成熟后子囊孢子经气流传播到小麦穗部,条件适合时造成侵染。小麦赤霉病发生受天气影响很大,春季旬平均气温9℃以上、3~5天雨日时,越冬菌源才能产生子囊孢子;小麦抽穗扬花期在有大量成熟子囊孢子存在情况下,如遇连续3天以上有一定降水量的阴雨天气,即可造成小麦赤霉病大流行。小麦赤霉病流行具有暴发性和间歇性的特点,防治上应采取以农业防治为基础,结合选用抗病品种和在预测预报指导下适时进行药剂保护的综合防治措施。1.农业防治在病害常发区应注意选用抗、耐病品种,结合深耕灭茬,消灭菌源,以及开沟排水、降低田间湿度等农业措施,可减轻发生和为害。2.药剂防治如预报小麦抽穗扬花期多阴雨天气,应抓紧在齐穗期用药。防治赤霉病最有效的药剂是多菌灵,可用50%多菌灵可湿性粉每亩100g,或用多菌灵微粉剂、胶悬剂每亩有效成分40~50g,加水适量,均匀喷撒小麦穗部,1次用药即可。烯唑醇对赤霉病有治疗作用,防效与多菌灵相同,可以结合白粉病和锈病的防治进行喷雾。小麦病毒病是指由病毒侵染而造成一类病害的总称。小麦上主要有小麦黄矮病、小麦丛矮病和小麦黄花叶病3种。1.小麦黄矮病由蚜虫传播,在广大麦区都有发生,但一般只在局部地区发生为害严重。小麦整个生育期都能发病,但一般发病愈早,植株矮化和减产愈严重。幼苗发病,初期叶片上出现与叶脉平行的黄绿相间条纹,以后叶片黄化呈鲜黄色,植株生长缓慢。明显矮化。分蘖减少,根系浅,苗弱,易冻死,能越冬幼苗生长发育受抑制;不抽穗或穗小粒秕。拔节期发病,新叶下一二片叶先变黄,一般可以抽穗但籽粒不饱满。孕穗期发病一般旗叶发黄,引起减产。黄矮病发生流行和麦蚜的消长关系密切,并受气候的影响很大,一般在冬温正常,春季暖而干燥的情况下,蚜虫增殖扩散快,发病也重。2.小麦丛矮病由灰飞虱传播,小麦全生育期均可感病,发病越早,减产越重。发病株严重矮缩,分蘖无限增多,心叶上有黄白色长短不一的断续细线条,以后发展成黄绿相间的条纹。苗期发病植株大部分不能越冬,活下来的生长纤弱、矮化,一般不能抽穗而提前枯死。拔节期发病能抽穗,但穗粒数减少:籽粒秕瘦。孕穗期染病的植株症状不明显。丛矮病发生轻重和灰飞虱分布与数量关系密切,还和小麦播种期、田间作物布局、植株稀密有一定关系。3.小麦黄花叶病由土壤中一种低等真菌传播,主要分布于豫南的信阳、南阳、驻马店和许昌的20多个县市,局部地区可造成30%~70%的减产。黄花叶病主要发生于幼苗,发病株先在心叶出现不规则褪绿块和条点,植株明显矮缩,根部变褐。进入返青期后,心叶症状更加明显,有的心叶伸展不开、扭曲。拔节后下部叶变黄枯死,中部叶出现大量黄绿相间的斑块、条纹。部分植株矮化,重病田分蘖基本全枯死,甚至主茎也枯死。一般早播麦田或播种时土壤湿度大的麦田发病重而早。土质松散、保肥水力差的砂壤土以及贫瘠土壤发病重,而黏土黑土、肥沃土壤发病较轻,田间串灌有利于此病传播。小麦病毒病的防治应采用以抗病品种和栽培措施凋节为主,辅以药剂治虫的综合防治方法。1.选用抗耐病品种利用抗病品种是防治病毒病最有效的措施。对病毒病一般都很容易找到相应的抗病品种,且抗性持久。2.栽培措施避免不合理的间作套种,及时中耕锄草,可减轻昆虫传播的病毒病,开沟排水降低水位对土传病毒病有一定的防治效果。加强田间管理,及时施肥,促进植株健壮生长,对于减轻症状、减少产量损失都有一定的作用。3.药剂防治对于昆虫传播前病毒病,采用播种时撒施辛硫磷颗粒剂,可防治苗期蚜虫或灰飞虱传毒。也可于苗期用杀虫剂喷雾或撒毒土,防虫控病。对于小面积出现的土传病毒病,应对土壤进行处理,防止面积扩大;方法为:焦木酸稀释4~8倍处理土壤。另外,用氯化苦、溴甲烷处理也有显著效果。小麦全蚀病在大部分麦区均有发生。此病一旦发生,蔓延速度很快,为害严重。一般一块地从零星发生到成片死亡,只需3年,发病地块一般减产10%~20%,重者50%以上,甚至绝收,是一种毁灭性病害。小麦全蚀病是由子囊菌亚门的禾顶囊壳菌侵染引起,是一种根部病害,病苗种子根、次生根和地下茎变黑,表面和内部腐烂。分蘖前后基部老叶变黄,分蘖减少,生长衰弱,严重的枯死。拔节后根部和茎基部腐烂加重,植株矮化。抽穗灌浆期茎基部变黑腐烂愈明显,形成典型的黑脚症状,叶鞘易剥离,内侧和茎基表面黑色。近收获时可见黑色点状突起的子囊壳。由于根部和茎基腐烂,植株早枯,形成“白穗”,穗不实或秕粒。全蚀病是由子囊菌引起的真菌病害,病原菌以菌丝在土壤中的病残体上腐生或休眠,成为主要的初侵染源,混有病残体的种子是远距离传播的主要途径。小麦从幼苗至抽穗均可侵染,但以苗期最易受侵染,造成的损失也最重。全蚀病以初侵染为主,再侵染不重要。大麦、小麦等寄主作物连作,小麦玉米复种发病重。土质松散、碱性,有机质少,缺磷、缺氮、肥力低下的土壤发病均重。小麦全蚀病防治要分类进行。无病区防止传入,初发区采取扑灭措施,老病区采用以农业措施为基础,积极调节作物生态环境辅以药剂防治的综合防治措施。有水源地区稻麦轮作,旱地小麦与非寄主作物如棉花、甘薯、烟草等轮作可明显减轻病情;对即将衰退田,要保持小麦玉米复种或连作,促进全蚀病自然衰退。增施有机肥,深耕细耙,及时中耕,加强肥水管理等,都可减轻病情。1.土壤处理70%甲基托布津可湿粉或50%多菌灵可湿粉每亩2~3kg,加土20kg,混匀后施入播种沟内,防效可达70%。2.种子处理12.5%全蚀净(硅噻菌胺)悬浮剂按0.2%~0.3%的比例拌种,对全蚀病防效可达90%以上。全蚀净是目前唯一一个防治全蚀病的特效药剂,适乐时、敌萎丹和戊唑醇等药剂拌种也有一定的防治效果。3.药液喷浇15%粉锈宁可湿性粉剂每亩200g,加水喷浇麦苗,防效可达60%;敌力脱、烯唑醇、菌霉净、羟锈宁等用作喷浇防治小麦全蚀病。小麦黑粉病俗称黑疸、乌麦、灰包等,曾经是小麦上的一类重要病害,目前只在局部地区的个别田块发生严重,但有些地方有回升趋势。河南省发生的小麦黑穗病主要有散黑穗、腥黑穗和秆黑粉病,它们都是由担子菌亚门黑粉菌目中的一些种引起的,共同的特点是每年只一次侵染,系统侵染,最终在小麦穗部或茎秆和叶部造成为害,产生黑粉(冬孢子),发病率等于损失率,即病株颗粒无收。但各自又有不同的特点。小麦散黑穗病病株抽穗略早,初期病穗外包一层灰色薄膜,病穗抽出时膜破黑粉状孢子飞散,只留下穗轴和少量残留于穗轴的黑粉。健康小麦开花时正赶上病株孢子飞散,孢子经花器侵入小麦,并以菌丝体潜伏于种子胚部。病菌在种子内长期存活,并借种子传播。带菌种子外观正常,可正常萌发,菌丝体随小麦生长点向上发展,最终在穗部表现症状。小麦腥黑穗病病株较健株矮,分蘖多。病穗短而直;颜色较深,开始为灰绿色,以后渐变为灰白色。颖壳外张,露出病粒。病粒短肥,外包一层灰褐色薄膜,里面充满黑粉(冬孢子)。病粒内的黑粉有一种腥臭味。小麦脱粒时,病粒破裂,冬孢子飞散黏附在种子表面,或者在粪肥、土壤中长期存活,传播为害。因此,其传染源为种子、粪肥和土壤。小麦播种后发芽时,病菌孢子也萌发产生菌丝侵入幼苗,菌丝随小麦植株生长;最终破坏籽粒,形成病粒(菌瘿)。小麦秆黑粉病自幼苗至抽穗期均可发病,但拔节之后症状明显。发病部位主要在小麦秆、叶鞘和叶上,少数发生在穗部,病部初表现灰白色条纹,逐渐隆起,颜色变深,最后表皮破裂,散出黑粉(厚垣孢子)。病株矮小,分蘖多,叶卷曲,多数不抽穗而枯死,少数能抽穗,但穗卷曲,不结实,或结实但籽粒秕瘦。病残体落入土壤,或少量混入种子和粪肥,成为来年的侵染源。小麦播种出苗时。病菌孢子萌发侵入芽鞘,进入生长点,随小麦生长进入植株各部分,次年春季表现症状。小麦黑穗病的防治要围绕种子进行,利用无病种子和对种子进行药剂处理,再配以适当的栽培措施和利用抗病品种,可取得很好的防治效果。1.搞好检疫留用无病种子,把好种子带菌关。2.农业措施选用抗病品种,实行水旱轮作,调整播期,适当浅播,不用病残体沤肥等措施,都可减轻发病。3.药剂拌种利用内吸性杀菌剂拌种,无论对种传、土传和粪肥传播的黑穗病都有很好的防效。可用20%粉锈宁乳油按种子量的0.15%拌种,或用15%三唑酮可湿粉按种子量的0.2%拌种,或用12.5%烯唑醇WP按种子量的0.3%~0.5%拌种,或用20%萎锈灵按种子量的0.2%~0.3%拌种,然后正常播种。但必须注意控制用药量,以免影响出苗。小麦黑胚病又叫小麦黑点病,是一种小麦籽粒胚部或其他部分变色的一种病害。小麦黑胚病在我国原是小麦上一种不引人注意的病害,但随着对小麦品质要求的提高,特别是近年来优质专用小麦的大力发展,黑胚病导致小麦籽粒外观质量下降,营养品质和加工品质的改变,且影响种子出苗和幼苗生长,已成为小麦生产亟待解决的问题之一。多种病原真菌均能引起小麦黑胚,主要是细交链孢菌、极细交链孢菌和麦类根腐离蠕孢菌)。不同病原菌侵染小麦籽粒引起的小麦黑胚病不同的症状。链格霉侵染引起的症状通常在籽粒胚部或其周围出现深褐色的斑点,病斑一般不出现在种子除胚部以外的其他部分,这种褐色斑或黑斑代表典型的“黑胚”症状,其籽粒一般饱满,大小和形状正常。麦类根腐德氏霉和麦类根腐离蠕孢侵染引起的症状是籽粒带有浅褐色不连续斑痕,其中央为圆形或椭圆形的灰白色的区域,这种斑痕为典型的眼睛状,这种眼睛状斑大多位于籽粒中间或远离种子胚,而很少靠近另一端。在大多数情况下单个籽粒可见多个斑痕,通常这些斑痕连结在一起占据较大的籽粒表面,严重时籽粒全部变成黑褐色。这几种病原菌均为兼性寄生菌,病原菌均可依附于病株残体在土壤和粪肥中长期存活,也可以分生孢子或以菌丝体的形式附着在种子表面或潜伏于种子内部存活。带菌的种子和粪肥是远距离传播的主要途径。土壤和种子所带的病原菌可以在小麦播种后整个生育期造成侵染,除了引起小麦黑胚病外,还可以引起苗腐、根腐、叶枯、茎腐、颖枯等病症。田间病残体和病株上的病原菌产生孢子,随气流或雨水传播到小麦穗部,大气中的链格孢霉是小麦种子黑胚病的主要侵染源。一般认为以灌浆期侵染为主,小麦籽粒成熟后期,病茵开始侵染引起黑胚,随着籽粒成熟表现出的黑胚率增加。在环境因素中,大气和土壤湿度对黑胚发生的影响较大,小麦生育期间尤其是籽粒发育期间降雨、灌溉和露水影响着黑胚发生。如果收获前连续几天阴雨,多数品种的黑胚率及严重度显著增加。土壤对小麦黑点病的发生有较大的影响,以淤土黑胚率最高,两合土、砂姜黑土较低。孕穗期及其以后追肥小麦黑胚率增加,且随施氮次数和施氮量的增加而提高;尤其扬花期叶面喷施氮肥会较大幅度地提高黑胚率。另外,小麦植株群体过大,播期过迟,环境条件或管理不善引起的小麦早衰以及不及时收获等都会造成小麦黑胚病发生较重。小麦黑胚病的防治要以利用抗病品种为主,结合精量播种和小麦成熟后及时收获等栽培措施,辅以关键期药剂防治的综合防治技术措施。1.小麦品种间对黑胚病的抗性有明显差异,为抗病品种的培育和利用提供了可行性小麦品种培育过程应把抗黑胚病也作为目标之一,生产中应根据抗性鉴定的结果,合理利用现有抗病性较好的品种。2.栽培措施合理施用水肥,保证小麦植株健壮不早衰,提高小麦植株的抗病性;小麦成熟后及时收获等措施,都可减轻病害。3.药剂防治可以在小麦灌浆初期用25%敌力脱50mL/亩,或用25%嘧菌酯20g/亩、5%烯肟菌胺80mL/亩,或用12.5%腈菌唑60mL/亩加水均匀喷雾。防治黑胚病的同时控制小麦穗蚜,可以提高防治效果。小麦孢囊线虫病在世界各麦区分布广泛,自从1874年在德国发现以后,已在40多个国家有报道,其中在澳大利亚和印度等国家发生为害严重,我国于1989年首次报道。小麦孢囊线虫病是由燕麦孢囊线虫侵染引起。燕麦孢囊线虫侵染为害小麦根部,典型症状足根尖生长受抑,从而造成多重分根和肿胀,次生根增多,根系纠结成团,生长浅薄。受害根部可见附着柠檬形孢囊,开始灰白,后变为褐色。地上部因根系受害而表现分蘖减少,矮化,萎蔫,发黄等营养不良症状。小麦孢囊线虫引起病害的程度与土壤中线虫群体密度、寄主的感病性、土壤类型和气候条件等密切相关。病害一般发生在轻砂质土壤,生长季节有适当降雨的年份。另外,线虫幼虫的孵化期与小麦播期相吻合,造成的为害就重。孢囊线虫还常常和土壤中一些其他病原物的侵染为害密切相关,线虫首先侵入小麦根内,其侵染造成的伤口往往成为小麦全蚀病菌和小麦丝核菌等病原真菌侵入的通道。病原物之间的相互促进作用往往造成复合病害,加重了对小麦为害。线虫孢囊可以在土壤中存活一年以上。在适宜的条件下,二龄幼虫借助口针突破卵壳,从孢囊内孵出至土壤中,于土壤孔隙间借助水膜运动,当接近植物根时,会迅速通过口针的机械穿刺作用从根冠侵入,最后将头部定居在中柱鞘、内皮层或与之相毗连的皮层细胞处。在口针穿刺的过程中线虫将食道腺的分泌物注入发育中的维管束细胞,诱导形成一合胞体,供给线虫生长发育所必需的有机营养物质。燕麦孢囊线虫一年发生一代,在整个生活史中,孢囊内幼虫的孵化是一重要环节。温度5~20℃均可孵化,10~20℃孵化率最高,超过20℃停止孵化,进入休眠状态。孵化需要高湿度,降雨量直接影响土壤中幼虫的孵化量,在小麦发芽出苗期,降雨多,幼虫量大,小麦受害严重。小麦孢囊线虫病防治应以农业栽培措施防治为主,利用抗病小麦品种是有效的防治措施;轮作,小麦或其他禾本科作物应隔年种植,最好每3年1次;施肥在一定程度上能降低田间线虫群体密度,减轻对小麦的为害。化学药剂防治可用丙线磷乳油或丙线磷颗粒剂,在播种前每亩以400~600g有效成分施于土壤,可有效防治小麦孢囊线虫病。其他药剂如二溴乙烷、草肟威等也可用于土壤处理。但由于环境污染和防治成本等问题,药剂防治一般只用于特重病和点片发生麦田,而不用于大面积防治。地下害虫是小麦生产上的重要害虫。发生普遍为害严重的有蝼蛄、蛴螬、金针虫3类。比较严重的地区性地下害虫有根土蝽、麦茎叶甲与小麦沟牙甲等。1.名称蝼蛄属直翅目蝼蛄科,俗称啦蛄,啦啦蛄,土狗等。蝼蛄种类很多,在世界上记载的有50多种。国内有华北蝼蛄、东方嵝蛄、台湾蝼蛄和普通蝼蛄(又叫欧洲蝼蛄)等。2.分布与为害华北蝼蛄与东方蝼蛄的分布与为害区不大相同。华北蝼蛄主要分布于苏北、皖北、河南、山东、山西、陕西、甘肃、青海、新疆、宁夏、内蒙古、河北、吉林、辽宁、黑龙江等北方省(区)。东方蝼蛄在国内普遍发生。主要发生在沙河以南的淮河、唐河、白河和黄河两岸段区的黏土、壤土与砂壤地区的低洼易涝和河灌地区。蝼蛄食性极杂,主要为害小麦、大麦、高粱、玉米、谷子、早稻和水稻等禾本科作物。其次是甘薯、马铃薯、油菜、甜菜、白菜、萝卜、甘蓝和棉、烟、麻、豆与果木的幼苗、种子、种芽、块根、块茎等。蝼蛄为害小麦的时间很长,从播种开始为害种子,种芽及幼苗,一直延续到初冬。在春季从返青、拔节一直为害到小麦乳熟期。据调查,冬前每头华北嵝蛄可为害麦苗15~48株,平均32株,春季为害21~107株,平均59株。且因蝼蛄穿行活动,使麦根“桥空”(架空)或切断根系使麦株枯死,为害更为严重,轻者缺苗断垄,严重地重播毁种。3.生活史及习性(1)华北蝼蛄。华北蝼蛄以成虫、若虫在地下40~60cm的穴洞内越冬。成虫在室内条件下雌的历期355~451天,平均382天;卵11~23天,平均17.1天;若虫越冬两次,蜕皮11次,共12龄,历期716~804天,平均751天。三者之和为1131天,前后跨越4个年度完成一个世代。夏季至初秋是繁殖期。越冬成虫5月交配,6月5日见卵,6月中旬到8月中旬为产卵盛期,10月24日为末期。每头雌虫产卵1~7次,平均3.4次,累计36~807粒。华北蝼蛄趋光性弱,在黑光灯下诱获的蝼蛄数量中只占6.6%,但田间挖到的蝼蛄总数中,华北蝼蛄占96.6%。此虫主要发生于盐碱土,砂壤土地区,砂土与黏土地最少。但同一土质地区,前茬不同,其发生数量也不一样。据在商丘砂壤土地区调查:谷茬每平方米有3.1头,小麦被害率为33.2%;芝麻、绿豆茬2.3头,小麦被害率为29.3%;高粱与大豆茬最少,每平方米均为1.3头,小麦被害率为8.2%及9.6%。华北嵝蛄的成若虫有一个共性,就是每头蝼蛄在全年活动为害及冬季休眠期间,均有固定的穴洞。洞的深浅随季节性气温或地温(20cm,下同)升降而发生明显的变化。其全年活动为害情况可分以下4个时期。①上升为害期。每年惊蛰节后,气温回升,成若虫逐渐爬向地表,主要是为害越冬后的麦苗和春播高粱、谷子、玉米、甘薯与各种蔬菜的幼苗。从惊蛰到芒种地温由8℃上升到22.3~22.5℃,蝼蛄洞深由地下60cm左右升到16.2~19.1cm,从谷雨至芒种期间是蝼蛄洞最浅期,也是它的为害盛期,应及早进行防治。②成虫交配繁殖与若虫生长发育期。从芒种到白露3个月内,成虫不断进行多次交配产卵,繁殖后代。大若虫要继续取食为害,蜕皮羽化为成虫,到翌年交配产卵,小若虫也要蜕皮变为大若虫,于秋后直接越冬。此期蝼蛄洞深15~30cm,平均21.4cm。其中,卵室深14~40cm,平均24.7cm。③冬前暴食期。从白露到立冬是大、小麦幼苗期受害最严重的时期,其被害率占大、小麦生育期内被害率的72.8%和86.3%。此期地温由白露25.1℃下降到立冬的14.5℃,蝼蛄洞深度由21.5cm加深至58.3cm。④越冬休眠期。从11月上旬立冬到翌年3月上旬的惊蛰,地温在15℃以下,气温在10℃以下蝼蛄洞深在16~107cm,平均60cm。华北蝼蛄成虫和若虫均停止为害,完全处于越冬休眠期。(2)东方蝼蛄。东方蝼蛄以成虫及若虫在20~82cm深的洞内越冬。成虫产卵前期61~235天;卵期12~59天,平均22.4天,若虫分7~8龄,少数6龄及9龄,个别10龄,历期130~335天,完成一代历期387~418天,需跨越两个年度。东方蝼蛄田间寻偶交配的鸣叫时间,始于春分(3月20日)左右,成虫产卵始期在清明(4月上旬)时节,比华北蝼蛄早两个月左右。产卵终止期在寒露节(10月上旬),比华北蝼蛄早20天左右。产卵盛期在6月、7月、8月3个月内,平均产卵63粒。东方蝼蛄成虫趋光性比华北蝼蛄强,占黑光灯下诱获的蝼蛄在总头数中的93.4%左右,华北蝼蛄只占6.6%。东方蝼蛄性喜潮湿,在水灌区与稻改区,虫口密度与稻改前相比有显著增加,如郑州市北郊,1956年,每平方米有蝼蛄0.8头、华北蝼蛄占92.2%;稻改后的1970年,每平方米有蝼蛄22.7头、东方蝼蛄占99.8%。东方蝼蛄在全年繁殖活动为害中,除卵及1~2龄若虫在卵室内,营群居生活外,3龄后的若虫与成虫也都有一个固定的蝼蛄洞,洞的深浅随气温,地温的升降而上下移动。其活动为害期可划分如下。①苏醒为害期。从立春开始,地温与气温都已回升到5℃左右时,洞深由45.3cm升至36.2cm。到惊蛰又升至31.8cm,此时成若虫已开始拱土。当气温在白天超过10℃时则开始出现被害麦苗。从清明到小满气温与地温上升到12.8~25.1℃与14.9~26.5℃时,洞深从28.7cm升到15.6cm。此期是春季为害大麦与小麦最严重的时期。②繁殖为害期。6~8月是全年的高温期,平均气温与地温分别为23.5~29℃与23~33.5℃,是东方蝼蛄产卵的盛期,占全年总产卵量的82.6%。卵室及嵝蛄洞深度分别为3~10cm,平均11.9cm和2~42cm,平均15.2cm。此期也是为害夏播作物及蔬菜最严重的时期。特别是雨后或灌水后的第2~3天内的夜晚,为害最重。这时也是撒施毒饵最好的时期。③越冬前为害秋播作物的暴食期。立秋之后,天气变凉,越冬成虫产卵后死亡;当年羽化的成虫和孵化的若虫暴食为害,此期小麦幼苗被害率占全生育期内的70%~80%;同时还将洞穴,由20cm加深到30~50cm。④越冬休眠期。从11月上旬“立冬”开始,地温与气温下降到11.25℃及11.94℃时,一直到翌年2月下旬,在4个多月内,成若虫完全停止为害,钻入地下20~82cm,平均45.3cm的蝼蛄洞底,头向下不食不动,完全进入休眠期。1.名称蛴螬是金龟子的幼虫,种类很多,均属于鞘翅目金龟子科。俗称白土蚕,地狗子等。成虫俗称瞎碰,金蜣螂,暮糊虫等。其中对小麦为害比较严重的有暗黑鳃金龟、华北大黑鳃金龟和铜绿丽金龟3种。2.分布与为害暗黑鳃金龟,华北大黑鳃金龟与铜绿丽金龟3种蛴螬是黄、淮、海流域为害小麦最严重的优势种。其中暗黑鳃金龟与华北大黑鳃金龟主要发生在黏壤土与砂壤土的地区或地段,砂土地区发生甚少。铜绿丽蛴螬则与以上两种相反,它主要发生在砂土或砂壤土的地区或地段,黏壤土地区发生很少。3种蛴螬主要为害小麦的种子、种芽、幼苗与成株期的须根。据调查越冬前,每头蛴螬对早播小麦可为害幼苗40~50株。在为害时间上,华北大黑鳃蛴螬从播种开始一直为害到11月上旬,历期达30~45天,此期主要造成死苗,形成缺苗断垄。春季从3月末到5月中旬,为害期达50天左右,主要是为害须根形成死株与白穗。暗黑鳃金龟与铜绿丽金龟两种蛴螬,主要为害时间是从播种到10月下旬,造成死苗形成缺苗断垄。它们在春季为害甚轻,未见为害成死株与白穗。3.形态特征金龟这类害虫在形态上都有不少共同的特征,如触角鳃叶状,体卵圆形,咀嚼口器,头盾前缘发达,前足胫节扁平,外侧具齿,但不同的种又各有一些差别可以互相区分。4.生活史及习性(1)暗黑鳃金龟。该虫一年或一年多发生一代,以幼虫为主和少数成虫在土壤30~40cm深的土层中越冬。越冬成虫在4月中、下旬到5月上旬,在月平均气温达19.5℃时,多于傍晚19~20时出土,取食一段时间后,交配产卵;越冬幼虫于5月上、中旬在土中化蛹,5月下旬到6月上旬羽化,6月中旬到7月下旬,为成虫出土取食与交配产卵盛期;8月上旬以后成虫渐少,10月上旬绝迹。一般成虫羽化后18天交配,每头雌雄虫先后交配3~9次。历期48~91天后,雌虫交配后7~10天产卵,卵分散产在5~9cm湿润的黏土或壤土里,一头雌虫可累计产卵58~117粒。雌雄虫交配产卵结束后均先后死亡。雌、雄成虫寿命经过越冬者为220~250天,当年羽化经过交配,产卵后死亡者为100~150天。卵在10cm地温25.7~26℃时,卵期7~12天,平均8.4天。当年孵化并于当年9月羽化的蛴螬,历期120天左右。越冬蛴螬历期达300天左右。蛴螬化蛹前有10天左右的预蛹期,然后化蛹,蛹期11~17天,平均13.7天,完成一代历期需392~402天。暗黑鳃金龟成虫昼伏夜出,在盛发期隔日出现高峰日。高峰日的傍晚20时,为雌雄虫集中交配时间。其交配场所主要在灌木丛、榆、杨、柳、桃、梨与玉米、高粱和其他物体上,交配时则静止不动,是人工捕捉的良机,交配结束后,立即飞到喜食的榆、杨、梨、桃及大豆、花生、茼麻等植物上取食为害。暗黑鳃金龟有较强的趋光性,可开展灯光诱杀。(2)华北大黑鳃金龟。华北大黑鳃金龟一年多发生一代,也是以幼虫及少量成虫在30 cm左右深的黏壤土或黏土里越冬;越冬成虫于翌年4 月下旬至5 月上旬,当 1Ocm地温超过15℃时便出土交配产卵;越冬幼虫于5 月下旬化蛹,6 月上旬开始羽化出土,6 月中旬到7 月上旬;当气温旬平均达25℃时为出土交配与产卵盛期,到8 月下旬成虫渐少,10 月初绝迹( 9月,10 月羽化的成虫,当年不出土,直接越冬)。成虫羽化后要在土中停留12 天后出土,约19 天后交配,交配后7~10 天产卵,卵多产在10 cm左右的湿润黏土里。产卵历期63~126天,成虫产卵后再存活0~4 天死亡,成虫寿命达95~149 天。每头雌虫每天最多产卵19 粒,累计117~341 粒,平均193 粒,卵期在地温20.8~24.9℃时19~22 天;幼虫孵化后,如果饲料充足,经134 天即可化蛹。越冬蛴螬要在翌春取食为害一个时期以后,到5 月上旬或中旬才能化蛹。历期需340 天左右。幼虫化蛹前的预蛹期12 天左右,蛹期20 天左右,完成一个世代历期为488~542 天。成虫昼伏夜出,雌虫在傍晚8时半至9时出土,先飞到矮树丛及大、小麦与春播作物玉米、高粱、茼麻上静止等待雄虫飞来,进行交配。每头雌雄虫可交配3~13次,每次历时48~295分钟,交配结束后,飞到榆、苹果、茼麻、大豆、花生田里取食叶片,黎明前钻入4~8cm土中产卵。(3)铜绿丽金龟。铜绿丽金龟一年发生一代,完全以3龄幼虫在砂土或砂壤土中越冬。5月上、中旬,当10cm地温上升到20℃左右时,便在15cm的土层中化蛹,预蛹期13天,蛹期10天,成虫羽化后在原地停留3~5天后出土。在郑州的出土初期是5月10日前后,盛期在6月上旬到7月中旬,末期在8月下旬,10月初绝迹。成虫昼伏夜出,傍晚7时半到8时为一天中的出土最盛时。傍晚在草丛、灌木丛中交尾。每头雌虫先后交配2~3次,每次间隔4~10天;交配后1~3天将卵散产在3~15cm深的砂土或砂壤土中,每雌虫累计产卵40~58粒,平均49粒。成虫交配与产卵后3~10天死亡,寿命25~30天。卵期在20cm 25℃以上的地温时9~22天,平均15.5天。幼虫分3龄,1龄16~23天,2龄13~35天。3龄经过越冬历期达265天左右。3个龄期之和为294~323天,4种虫态历期之和达356~403天。1.名称金针虫是叩头虫的幼虫,种类很多,属于鞘翅目叩头虫科。常见的有沟金针虫、细胸金针虫和褐纹金针虫3种。2.分布与为害沟金针虫主要分布在河南省中南部的淮河、沙河、唐河、白河与汝河流域和西部山区、丘陵地区的黄黏土、黑黏土与砂壤土的地区。细胸金针虫则在平原地区的低洼易涝或灌区黏土或砂壤土地区发生最多。上述两种金针虫除为害大、小麦外,还为害玉米、棉花、烟草、甘薯、马铃薯等农作物的种子、种芽、幼苗、块根与块茎。不但造成断行缺株,受害的块根与块茎的虫孔还易引起病菌侵害,发生病变或腐烂,造成产量下降与品质变劣。3.形态特征所有的金针虫均为细长形,体金黄色或褐黄色,故名金针虫。沟金针虫与细胸金针虫,除上述共同特征外,成虫、卵和蛹相互尚有一些区别点。4.生活史及习性(1)沟金针虫。沟金针虫需2~3年完成一代。以大量幼虫和少量成虫在土中27~33cm的土层中过冬,越冬成虫在10cm地温8℃时开始在土中活动,于3月中、下旬出土,傍晚以重叠式在地表交配,雄虫交配后3~5天死亡。雌虫交配后于3月下旬到6月上旬产卵。卵产在3~7cm土层处,一头雌虫产卵约100粒,雌虫产完卵后不久即死亡。成虫寿命约9个月。卵在10cm地温15~28℃的条件下,历期达35~38天。卵孵化后,幼虫生长发育到10月下旬,钻入30~40cm的地下越冬,再经过第二年的生长发育到第二年或第三年8月中下旬至9月中旬,钻入15~17cm处作土室化蛹。幼虫历期达一年多或两年多;蛹期为12~20天,平均16.8天。成虫羽化后,当年不再出土,并钻入较深的土中越冬。到第四年4~6月间出土,交配产卵后,雄虫与雌虫先后死亡。每一代历期达2~3年之久。沟金针虫成虫不取食。幼虫每年在3月中旬到4月底,当10cm地温上升到8.5~14.9℃时为害小麦,从返青期到孕穗期是为害高峰期。幼虫主要蛀食茎基节的幼嫩部位,中断上部的营养渠道,使上部茎叶枯萎。幼虫在5月中旬,当气温升高达25℃时便向土壤下层13~17cm处转移,到6月10cm地温超过25℃以上时,则钻入20cm以下的土层中越夏。9月下旬以后,地温降到15~20℃时,幼虫又回升到13cm以上的土层中活动,为害秋播大、小麦的幼苗,成为一年中第二次为害高峰期。沟金针虫主要发生在沿河两侧的黏壤土地带,土壤的适宜湿度为15%~18%,过干或过湿均不利幼虫化蛹与成虫羽化,当土壤湿度超过35%或者低于8%时,就下降并停止活动为害。(2)细胸金针虫。细胸金针虫生活史,在河南省尚未研究过。据西北农业大学郭士英等在室内饲养观察,雌成虫寿命为274~356天,雄虫为207~341天。成虫绝大部分时间潜伏在土中。越冬成虫于3月中、下旬开始出土,于4月下旬开始产卵,5月为产卵盛期,末期在6月中旬,单雌产卵104粒。卵散产于含水量13%~19%的土壤里,含水量低于10%则很少产卵或不产卵。4月下旬产的卵,历期为30~38天;5月上中旬产的卵,历期为26~32天;5月下旬至6月上旬产的卵为13~25天。幼虫蜕皮9~10次,共10~11个龄期,幼虫历期476天左右。预蛹期为3~11天,蛹期在7~8月为11~12天。9月中上旬为22天。一个世代历期为1~2年,少数多达3年。幼虫潜伏于20~40 cm的土壤中越冬。2 月中旬平均气温达3.9℃,10 cm地温4.8℃时,有13.2%的幼虫回升到10 cm的土层中,地温7.9~22.8℃,是幼虫为害的高峰期。6 月中旬到8月下旬,10 cm地温达24℃以上,土表干燥高温,绝大部分幼虫潜入10 cm以下。到10月上旬至11 月中旬1Ocm地温降到12~19.5℃时,80%幼虫又回升到10 cm左右的土层中为害刚播种出苗的小麦,是幼虫为害的又一个高峰期。成虫也可为害小麦和其他农作物,尤其咬断麦茎基部取食其汁液,利用这一特性,田间堆草诱杀,有较好的效果。1.名称根土蝽,又名麦根蝽象,根蝽象,地蝽,俗名地臭虫,山臭虫,漏风虫等。属半翅目土蝽科。2.分布与为害根土蝽分布于河南、河北、山东、山西、陕西、内蒙古、辽宁、甘肃等省区。该虫能分泌一种挥发性恶臭液体,故叫“地臭虫”或“土臭虫”,是一种典型土栖害虫。主要为害小麦、大麦、玉米、谷子、高粱等禾本科作物与杂草。用刺吸口器刺入寄主植物根部,吸食汁液,受害作物开始出现苗黄、苗矮,穗小早熟。籽粒瘦秕,千粒重下降,品质变劣。一般减产30%~40%,严重者达70%以上。3.形态特征成虫:体长4.5~5.0mm,雌虫大于雄虫,黄褐色或棕褐色,有光泽。头部两侧复眼一对,橘红色,单眼一对,黄褐色。复眼下方有触角一对,念珠状,以第三节最大,口器刺吸式,约与触角等长。前足爪状呈褐色,胫节膨大呈蹄状,臭腺一对,开口于后足基节臼两侧。翅两对,前翅基部革质,端部膜质,生殖孔与排泄孔位于腹部末端,雌虫腹末扁平,雄虫腹末尖突。卵:椭圆形,长1.0~1.2mm,宽约1mm。初产的卵淡青色半透明,渐变为乳白色,孵化前暗白色或浅灰色。若虫:分6龄,初孵若虫体长1.2~2.7mm。乳白色,体躯近圆形,胸部逐渐伸出,头胸部由白色渐变浅黄色,翅芽不明显;3龄后体长2.8~4.5mm,翅芽长出。头、胸、足及翅芽等均为浅黄色或黄褐色,腹部白色,腹背有3条黄线,体形似成虫。4.生活史及习性以成、若虫在土中越冬,成虫有假死性及负趋光性。成虫交配在土中进行,从3月下旬到10月间均可交配,交配盛期在5月上旬到6月末,交配后30天左右产卵。产卵期持续时间长,一般6月上旬到11月初,盛期在6月中旬到7月下旬。卵散产于20cm左右的土壤中,每头雌虫产卵4~8粒。卵期15~25天,孵化盛期在7月上旬至9月上旬。若虫孵化后静止1~2天方开始活动取食。根土蝽在土壤中随温度升降而上下移动,当2 月下旬 1Ocm地温在30℃以下时,60%~80%的成若虫在30~45 cm土层;地温上升到25℃以上,成若虫在10~30 cm土层占50.4%,31~41 cm的土层中占17.9%。根土蝽在10~20cm处土壤含水量在25%~42%时,就大量死亡。土壤含水量5%~6%时,向深土层中下蛰。土壤含水量15%~18%时,活动为害最重。该虫食性较窄,主要为害禾本科植物,棉花、甘薯与油菜等作物基本不受为害。利用小麦与这些作物轮作与兴修水利即可减轻或消灭其为害。1.名称小麦沟牙甲又叫小麦钻心虫,属鞘翅目牙甲科。2.分布与为害小麦沟牙甲是河南部分稻茬麦田里的一种新发生的地下害虫。在国内仅湖北、陕西及河南有报道。河南主要发生在鲁山、南召、嵩县、内乡、方城与南阳等县。受害轻时被害率为34.4%,严重发生麦田缺苗断垄可达90%~100%。3.形态特征成虫:体长4.5~5.0mm,宽1.6~20mm。全身背部黑褐色,腹部红褐色。头部复眼一对,黑色并外突;两复眼内侧有“人”字形凹陷斑一个;触角9节,第一节的长度等于6~9节之和,其第一节下半部与第二节的上半部较粗,3~6节细短;末4节呈棒槌状,黄褐色并密生金黄色绒毛。前胸背板有6条纵脊与5条纵沟。故又称五沟牙甲。前胸前缘呈凹弧形,前缘角为锐角并向前突出,后缘角为钝角,后缘比前缘窄,侧缘中间外突似钝角。后缘有近于圆形的小盾片。每个鞘翅上各有5条粗细高低相间的纵向排列的点突。足淡黄褐色,腿节基部灰褐色,胫节上有成排的小刺,跗节5节,末节长等于2~4节之和。端部褐色,爪一对,等长。卵:初产青白色,后变乳白色,长椭圆形光滑,卵长0.7~0.8mm、宽0.3mm。幼虫:体长7.2~7.5mm、宽2.0~2.5mm,体扁平,头、胸部黄褐色,腹部淡白色;从头至腹部8节逐渐肥大,头部背面有条凹陷纵沟。胸部各节腹面有足一对,背板上各有刚毛4根,前胸上刚毛排列为前后各2根;中、后胸刚毛排列成一行。腹部9节背面有一条淡黄色纵线,两侧淡褐色;1~8节侧上方有一新月形斑,下方各有两个前小后大的褐色斑;除小斑外,余斑上均生有褐色刚毛,合计每节上共有刚毛6根,排成“一”字形。胸足、臀板与尾须淡褐色,尾须3节。蛹:长4~5mm,乳白色,复眼褐色,中部缢缩呈倒“8”字形。附肢可达腹部第七节;翅芽上已显现纵脊。体上具褐色刚毛。中后胸背面各有2根刚毛,腹部1~8节背面各有刚毛4根,2~8节侧板1根,第九节背面有刚毛两根,腹末有一对分节不明显的尾须。4.生活史及习性一年发生一代,以幼虫在5~10cm的土层中越冬,2月上、中旬开始为害,3月下旬至4月初作土室化蛹,幼虫历期140~160天,蛹期最长15天,最短11天,平均13天。成虫于4月中旬羽化,至10月下旬渐少,历期150~180天,10月上旬产卵,卵期7天左右,10月中、下旬孵化。这时正值小麦苗期,孵化的幼虫,便在麦苗的分蘖处钻一小孔,蛀食麦苗的生长点和幼茎。受害苗心叶枯萎或整株枯死,心叶枯萎的还可长出新苗,新苗又可重复受害,但也可转株为害3~4株,一直为害到1月末,转入土层越冬。成虫羽化后,栖息在麦田土壤表层的土缝、杂草、枯叶及土块下潮湿处,大多两头聚集一处。麦茬田插秧后则在田边的浪渣或稻桩与水面接触处活动。飞翔力不强,趋光性弱。幼虫为害的起点温度为5℃,为害的最适温度为7~12℃。此虫主要发生在麦、稻轮作的田里,如改为小麦玉米轮作可显著减轻为害。地下害虫的综合防治,主要是靠做好测报工作,然后灵活应用农业、化学和生物等措施。进行灭虫保苗,达到增产丰收目的。1.农业防治(1)土壤措施。开荒改土,开沟排水,兴修水利,铺淤压沙,平整土地,精耕细作,深耕多耙,铲除杂草,大搞农田基本建设,可有效地控制各种地下害虫的为害。(2)实行合理轮作。在根土蝽发生区推广小麦与甘薯、棉花、烟草、大豆、绿豆、芝麻等作物3~5年轮作;在小麦沟牙甲发生区,改麦稻轮作为水稻与紫云英或毛叶召子轮作或小麦与玉米、大豆2~3年轮作,均可消灭为害。(3)高温堆肥。在麦播耕地前,对各种有机肥料要经过高温堆制,充分腐熟,作为基肥,可防止蛴螬等地下虫的发生。如用氨水或碳酸氢氨作基肥,则能触杀与熏死大量蛴螬、金针虫、根土蝽等地下害虫。2.化学农药防治每平方米有地下害虫5头即进行防治。(1)农药拌种。拌种方法是将每种农药加水稀释成药液,再按1份药液与10份干种子混合拌匀,堆闷3~5小时即可播种。(2)毒谷、毒饵。每亩地用炒热的谷子1~1.5kg,用50%辛硫磷乳剂3~4mL,加水50~100mL与炒好的谷子混拌均匀和麦种同播,可防治蝼蛄并兼治蛴螬与金针虫。如无谷子,可用碾碎的豆饼、花生饼、芝麻饼或棉籽饼3~4kg代替。在夏季作物生长季节,春夏播作物的幼苗期,每亩地用麦麸2~3kg,与2~3mL的50%敌百虫加水100~200mL混拌均匀,在傍晚时撒施被害田里,可以防治蝼蛄,既可减轻当季作物的受害,又可降低麦田地下害虫的发生量。(3)药水浇灌。小麦播种出苗后或来春返青时遭受蝼蛄为害时,可探明蝼蛄往下钻的穴洞,用5000倍液辛硫磷灌洞。如发现蛴螬、金针虫或麦茎叶甲幼虫为害麦田,可用上述药水浇灌被害处,麦田外发生麦茎叶甲成虫可用90%敌百虫1500溶液喷洒。3.人工防治(1)灯火诱杀。利用各种金龟子与东方蝼蛄和细胸金针虫的趋光性,可在上述害虫活动盛期,每天19~21时用黑光灯、电灯或在榆树、杨树、苹果树、梨树果园附近堆火,可诱杀大量金龟子等地下害虫。(2)堆草诱杀。利用细胸金针虫成虫喜食植物幼苗断茎流出的汁液的习性,于4~5月可在该虫发生麦田,每亩堆直径50cm,厚10~15cm的草堆15~20堆,并在草堆上喷洒药液,即可杀死大量细胸金针虫成虫。4.保护与利用天敌蝼蛄、蛴螬、金针虫的天敌种类很多,动物方面有鸡、鸭、狗、刺猬、黄鼠狼、獾与各种青蛙和蟾蜍;天敌昆虫有中华步甲、金星步甲、虎甲、短鞘步甲、盗蝇和各种寄生蝇、寄生螨与线虫等。此外,还有寄生蝼蛄、蛴螬与金针虫的白僵菌、绿僵菌与乳状菌等,这些天敌都能消灭甚至控制各种地下害虫的繁殖为害,应注意保护与利用。1.名称小麦蚜虫主要有3种,属同翅目蚜虫科。其学名是麦长管蚜、麦二叉蚜、禾谷缢管蚜。2.分布与为害麦蚜分布很广,遍及世界各国。长管蚜及禾谷缢管蚜在国内小麦栽培区分布十分普遍,数量大,为害重。麦蚜除为害小麦外,还能为害糜子、高粱、玉米、谷子及禾本科杂草。例如,长管蚜及二叉蚜能在水草、鹅冠草及赖草上寄生繁殖,同时,与缢管蚜一起,尚可寄生为害画眉草、马唐、看麦娘等。禾谷缢管蚜除上述寄生外,尚能为害桃、李、杏等蔷薇科木本果树。上述麦蚜均以成、若虫吮吸麦叶、茎秆、嫩穗中的液汁,严重影响小麦植株正常发育,以至枯黄死亡。此外,它们还能传播大麦黄矮病毒,使小麦植株矮小,分蘖减少,千粒重下降,常减产达40%以上。苗期以禾谷缢管蚜、二叉蚜为主,穗期以禾谷缢管蚜及长管蚜为主。3.形态特征3种麦蚜均具有“多型现象”及“转主现象”。即每一种都有多于3种以上外部形态的个体及从一种寄主转换到另一种寄主上的生物特征。4.生活史及习性3种麦蚜的生活史不太相同。禾谷缢管蚜冬季以卵在苹果属的果树上越冬,早春繁殖后侵入麦田或为害禾本科杂草。长管蚜及二叉蚜终年在麦田与杂草上寄生,一般每年繁殖10~20代,以成、若蚜或卵在麦田或禾本科杂草上过冬。过冬时期多栖息在麦丛基部或土缝中,越冬卵一般于返青后孵化。每年秋季小麦一出苗,上述麦蚜便自田外飞入麦田繁殖为害,形成各自的越冬群体,到次年抽穗前则往往达到猖獗发生阶段。二叉蚜主要在苗期为害,小麦灌浆后即迁飞到杂草上寄生,喜爱瘠薄、干旱麦田,怕阳光,多分布在植株下部叶背面。长管蚜喜在肥水条件好的麦田为害,不怕阳光,常分布于上部叶子正面,抽穗、灌浆后往往群集于麦穗上为害。禾谷缢管蚜怕光,喜潮湿,多分布于植株下部根际、叶鞘中间,喜为害茎秆。麦蚜传播的黄矮病往往在冬前麦田即可形成若干发病中心,次年抽穗前期发展到大流行阶段。影响麦蚜发生的重要因素是气候条件。早播的丘陵与向阳地段,如果冬季不冷,春季干旱,麦蚜就可能大发生。一般适期播种的地区,春季温度回升后又遇到春寒,小麦生长缓慢,则后期往往长管蚜大发生。穗期严重发生长管蚜的麦田,蚜虫大量排泄蜜露。招致煤菌寄生,麦田常发黑呈煤灰状。5.防治方法(1)农业防治。适期冬灌和早春划锄镇压,减少冬春季麦蚜的繁殖基数;保护利用天敌,实行小麦油菜、小麦绿肥间作种植,增加天敌数量,并诱集天敌向麦株转移;返青期肥水要避开瓢虫产卵盛期,保护瓢虫卵和幼虫;严格掌握害虫防治指标和天敌利用指标,减轻对天敌的杀伤。(2)化学防治。①处理麦种一般可采用60%吡虫啉悬乳剂360~480g/亩,拌种可有效地控制小麦生长中前期麦蚜的为害。②田间喷药黄矮病多发地区,应在齐苗后半个月,麦蚜入侵麦田基本结束,查明蚜情,如百株蚜量达10头左右;即须开展田间喷药,一般地区可略晚些时间防治。小麦抽穗至灌浆期是防治麦蚜的关键时期,防治指标百株蚜量800头。可用10%吡虫啉可湿性粉剂10 g/亩,对水30 kg喷雾,或用2.5%高效氯氰菊酯乳油1500~2000倍液喷雾,防效可达95%以上;50%辟蚜雾可湿性粉剂,每亩用量10~12 g,对水15~30 kg喷雾,防效达90%以上,对天敌基本无害。尿洗合剂(尿素洗衣粉和水之比为1∶1∶300~500) 喷雾,具有较好的灭蚜效果。抗蚜威对蚜虫有特效,防治对有机磷农药产生抗性的蚜虫有良好的效果且对叶片背面的麦二叉蚜也有防治效果。使用方法是:亩用50%可湿性粉剂4~8 g,对水20~50 kg均匀喷雾,残效期7~10天。对瓢虫、草蛉等主要天敌安全无害。1.名称经常发生的麦蜘蛛有两种,即麦长腿蜘蛛,学名麦岩螨,属蜘蛛纲蜱螨目苔螨科;麦圆蜘蛛,学名麦叶爪螨,属蜘味纲蜱螨目叶爪螨科。2.分布与为害麦长腿蜘蛛分布很广,在国内分布于山东的渤海区;河北中、北部;山西南部、河南省则分布于西部、中部、北部的的丘陵干旱地段。麦圆蜘蛛在国内主要分布在河北、山东、山西、江苏、浙江等地;在河南省多发生于豫中、豫南的水浇地,以及其他低洼或阴湿地区。麦长腿蜘蛛主要为害麦类作物,其次是棉花、高粱、大豆、果树及蔬菜等多种植物。植物叶片被害后呈现黄白色斑点,叶色发黄,叶片蒸腾作用增大。据调查,被麦长腿蜘蛛食害后所造成的产量损失可减产1~4成;千粒重降低10%~25%。为害严重时;麦苗枯死或麦株不能抽穗,且麦苗抗寒力显著下降。据中国科学院张广学调查,每0.33m2麦苗在害螨700~1250头时,小麦叶片就变成黄白色,有些已枯死,幼穗80%被冻死,而每0.33m2麦苗有螨100~300头的地块,则受害较轻,只有20%的幼穗被冻死。麦圆蜘蛛是一种多食性害螨,寄生种类很多,主要为害麦类。受害叶片表现为褪绿症状,严重受害时全株枯黄,麦苗生长萎蔫甚至枯死,受害轻的虽能抽穗,但穗粒细小,严重影响产量。据穴播麦田调查,每穴麦丛的螨量50~400头的叶片呈黄白色,产量损失5%~15%;1500头以上的叶片焦枯,产量损失50%以上。3.形态特征麦长腿蜘蛛的雌成螨体卵圆形,黑褐色,体长0.6mm、宽约0.45mm。体背有不太明显的指纹状斑。足4对,淡橘红色,均细长,第一对足特别发达,长度超过第二、第三对足的两倍,故名麦长腿蜘蛛。雄成螨体略小于雌螨,体长0.45mm,宽0.27mm,梨形,其余特征类似雌螨。越夏卵(滞育卵)呈圆柱形,直径约0.18mm,端部扩张呈倒放的草帽状,卵顶有放射状条纹,卵壳表面被有白蜡质,外观白色。非越夏卵呈球形,红色,直径约0.15mm,表面有数十条隆起条纹。幼螨(从卵孵化出的虫体为幼螨),足3对,体圆形,长宽皆约0.15mm,初为鲜红色,取食后转为黑褐色。幼螨脱一次皮后即成为若螨,体形与成虫大体相似。麦圆蜘蛛成螨体卵圆形,体长0.6~0.98mm、宽0.43~0.65mm,体色深红褐色,体刚毛疏生。体背有横刻纹8条。在第二对足基部背面左右两侧,各具有一圆形小眼点,在体背后部有隆起的肛门。足4对,第一对足最长,第四对足次之,第二、第三对足几乎等长。卵呈椭圆形,长0.17~0.24mm,宽0.11~0.14mm,初产卵为橘红色,具光泽,后渐变为淡红色,上有五角形网纹,卵面皱缩,也分滞育卵和非滞育卵两种。前者卵面有层薄膜,后者无薄膜。幼螨,3对足,等长,足、口器、肛门周围都为橙红色,取食后体渐变成暗绿色,体背有刻纹4条,幼螨脱皮后就变成第一若满期,第二次脱皮后为第二若满期,第三次脱皮后即为成螨。体背的横刻纹每脱一次皮就增加一条。若虫期足4对,红色。体色依龄期增长而加深。4.生活史及习性麦长腿蜘蛛在河南省一年发生3~4代。主要以成虫和卵在麦田越冬。第一代发生在3月上旬到3月底,3月下旬为其盛发期;第二代发生在3月底到4月中、下旬,4月上旬为其盛发期;第三代发生在4月下旬到5月中、下旬,5月上旬为其盛发期;第四代发生在10月上、中旬到11月下旬,10月下旬到11月上旬为其盛发期。第三代螨产的滞育卵大多数到秋季都能孵化而完成第四代,但也有一部分卵不孵化而过冬到来年才孵化,所以它只能完成3代。春季田间麦长腿蜘蛛虫量最大的时期一般在4~5月,发生盛期与小麦孕穗。抽穗期基本一致,因而被害较重。麦长腿蜘蛛主要行孤雌生殖,卵产于土块、树皮、落叶、秸秆及田间路旁的多种硬物上。产于土块下的越夏卵多分布在地表1~4cm的土层中,其中以1cm表土层卵量最大,占总卵量的84.7%;2cm处占10.7%;3cm处占4.0%;4cm处占0.5%;5cm处的湿土层和硬土层无卵。成若螨有群集性和弱的负趋光性。在叶背取食为害,也可在叶面为害,遇到惊忧即坠落于地面。在无风温暖天气一般9时后爬到麦株上,整日活动为害,以15~16时数量最大,直至20时后方下降潜伏。气温超过2℃,成、若虫常潜伏于土缝中。冬季无风的晴天,部分成虫可于中午在麦叶上活动。发生消长与麦田的地势高低,阴阳坡、降雨量及土质等有密切关系。丘陵的向阳坡虫口密度大,为害重,阴坡则较少。3~5月降雨量大而集中,能显著地减轻其繁殖数量。麦圆蜘蛛一年发生2~3代,以成螨或卵在麦株上或杂草上越冬。越冬成螨抗寒能力强,如遇气温上升即可爬上麦苗取食为害,并开始产卵繁殖。越冬卵继续孵化,3月中下旬虫口密度迅速增加,形成第一个高峰,至4月上、中旬完成第一代。此时田间密度显著下降,在麦根基部的土块、枯叶及麦苗杂草的须根上出现滞育的越夏卵,滞育期达110~140天。经过夏季到10月上、中旬越夏卵开始孵化,又回到麦苗或苦荬菜等杂草上为害。11月上旬出现成螨,形成第二个发生高峰,这是第二代。第二代成螨在越冬麦苗或杂草上产卵,卵孵化后继续发育和为害,部分成螨所产的卵为越冬卵。非越冬卵所发育的个体,羽化为成螨后直接进入越冬期,这是第三代,即越冬代。麦圆蜘蛛雌成虫每头平均产卵20余粒。一般是在夜间产卵,卵散产或成块,卵块的粒数不同,最少1粒,最多80余粒,常连在一起或排列成串。春季75%的卵产在近地面的麦丛分蘖茎上和干叶基部。秋季的卵86%产在麦苗或杂草的近根部土块上和干枯叶的基部。越夏的滞育卵多数产在麦茬及附近的土块上,以麦茬为主,每33mm麦茬上的卵最多可达132粒,一般平均29~76粒。滞育卵产于春末夏初,卵期可达4~5个月。这种卵在19.5℃和相对湿度74%时开始孵化,孵化率的高低与土壤含水量呈正相关,如果无适宜的水分条件,就不会及时孵化,只有到次年遇适宜条件才能孵化。非滞育卵的卵期最短20天,最长可达90天,这种卵产于初春或秋末,秋末产下的越冬卵,在平均温度4.8℃,相对湿度87%的环境下即开始孵化。无论是滞育卵或非滞育卵,它们的生活力都很高,自然孵化率均可达80%以上。成螨、若螨喜潮湿,避强光,爬行敏捷,遇惊即坠地或迅速向下爬行。春季天气寒冷,往往聚集成团,无风晴朗天气,每天于8~9时以前和16~17时以后活动为害,夜晚21时后大部分成若螨又爬回到土表活动。在冬季和早春天气较冷时,活动最盛时间在14时左右,如气温低于8℃则很少活动,大风时多躲藏在麦丛下部。一般从幼螨开始到成螨死亡,历时最短为25天,最长为74天,平均49.5天。麦圆蜘蛛的发生适温是8~15℃,温度在20℃以上时会促其大量死亡。适宜的相对湿度是70%以上,表土含水量为20%左右。因此,水浇地或低洼、阴凉、潮湿的麦田发生猖獗,干旱的麦田发生轻,砂壤土发生重,黏土地发生轻。5.防治方法每市尺单行用手拍打,使麦蜘蛛震落于铺在地上的白布上,若达到500头即可进行防治。(1)农业防治。一是清除田边杂草,减少麦田虫源;二是耕翻灭茬,能打乱越夏卵的场所及位置,破坏其越夏规律,使部分卵烂死;三是浇水能淹死栖息在土表和落叶上的大量害螨,对长腿蜘蛛特别有效。麦收后深耕灭茬,可大量消灭越夏卵,压低秋苗的虫口密度。(2)药剂防治。田间喷雾1.8%阿维菌素4000倍液,或用20%哒螨灵1500倍液,或用0.9%虫螨克乳油2000倍液喷雾防治,或用40%三氯杀螨醇乳油1500倍液,或用50%马拉硫磷2000倍液,亩施50kg药液。1.名称我国黏虫不只一种,常见者为普通黏虫,又名剃枝虫,五色虫,麦蚕等,属鳞翅目夜蛾科。2.分布与为害黏虫是一种迁飞性害虫,在我国分布很广,除西藏、新疆未见报道外,其余各省、区均有发生。为害小麦、水稻、玉米、高粱、谷子、甘蔗等禾本科作物。以幼虫咬食叶片、嫩茎、小穗等,能将叶片全部吃光,穗茎部咬断,往往使千粒重减少5%~10%,造成严重减产。3.形态特征成虫:体长20mm,翅展36~45mm。全身呈淡黄褐或灰褐色,个别略呈红褐色。复眼发达,雌雄触角均为丝状。前翅有环形斑,肾状斑,较其余翅面颜色为浅,边界不很清晰。中室下角处有一极小的白点。其两侧各有一个小黑斑,外线由若干连续小黑点组成。从翅尖向内有一斜黑纹,翅外缘有7枚左右的小黑点。后翅淡褐。缘毛黄白,基区颜色淡灰,外缘颜色深,渐向内侧颜色渐浅,雄蛾翅基有一根翅缰,雌蛾有3根,较细尖。卵:半球形,稍见光泽,卵径0.5mm。初产卵时白色,渐变黄或褐色,临孵前变为黑色,卵常排成2~4行,产于寄主叶片上。幼虫:颜色随龄期而变化。初龄幼虫为灰褐色,二三龄时变黄褐、灰褐或暗红,或前半部为绿色,后半部为褐红色。在高的虫口密度下,幼虫体色发黑或灰黑。低密度时幼虫体色较淡,呈黄褐色或黄绿色。老熟幼虫头部为黄褐或淡红褐色,有暗褐色网纹。额缝深紫红色,酷似“八”字形。若虫:体线明显,群居型,背线白色,亚背线蓝色,边缘镶有白色线纹;散居型背线黑褐成双,亚背线黑褐,气门线呈黑褐色宽带状,气门下线灰白色。胸部背、侧方均有不规则黑色花纹。蛹:初为乳白色,渐变黄褐至红褐,长1.9~2.3cm。胸部背面有几条横皱纹,腹部5~7节背面前沿有横脊,上面有成列刻点,刻点尖端指向尾部。尾端有3对尾刺,中央一对粗直,两侧的较细小而弯曲。4.生活史及习性黏虫无滞育现象,在我国不同地带每年发生代数颇不相同,主要为害世代的发生期也很不一致。河南中部及南部全年有4~5代,以第一代发生数量最大,于4~5月为害小麦。一般于4月下旬至5月上、中旬为一代幼虫盛发为害期。豫北及豫东一带,全年发生3~4代,以第三代发生数量较多,于7~8月为害谷子、玉米、高粱及水稻等。黏虫上半年发生的世代,成虫是由南方虫源地带的成虫,由南向北迁飞并降落到一定地区繁殖为害而生;下半年的世代则可逐步自北向南,迁飞繁殖。黏虫的这一特点可以使各地根据每年春季此虫在我们南方虫源地区发生的动态,进行异地测报,及时报出其成虫飞来日期与大体数量,从而做好一切防治准备。我国各地黏虫每年的虫源均来自北纬33°以南的5~6代和6~8代地区。这些地区的越冬代成虫于春季2~4月陆续羽化,3月中、下旬至4月上旬为羽化盛期。个别年份可提前到2月底至3月上、中旬。大部分成虫向北方迁飞,于3月下旬至4月上、中旬飞到4~5代区繁殖为害。主要为害小麦。幼虫(第一代)发生于4月下旬至5月上旬,此时正是小麦挑旗、抽穗、开花阶段,不久,自5月中旬到6月上、中旬陆续化蛹、羽化。小麦收割时(6月中旬)为羽化盛期。这些蛾子(第一代成虫),大部仍向北飞入2~3代区繁殖为害。在2~3代地区的世代是第二代,其成虫出现于7月中、下旬,大部分于7月下旬至8月间向南(回程)飞到3~4代区。如豫北及商丘地区产卵(第三代)繁殖,为害谷子、玉米、高粱及水稻等。8月上、中旬为幼虫大量为害期。8月下旬至9月上、中旬大部分化蛹至羽化,成虫向南飞回5~6代和6~8代的虫源区,继续繁殖或过冬。每年,黏虫就是这样在春季由南向北迁飞,秋季又由北向南回飞繁殖为害。河南省处于中间地段,是黏虫由南向北和自北向南迁飞的“跳板”(中转站)。根据中国农业科学院植物保护研究所及河南省许昌农业科学研究所进行的大规模黏虫蛾的标放、回收试验来看。一代成虫的向外迁飞航向是放射型的,向东北迁飞到沈阳,向西迁飞到陕西、甘肃,向西南迁飞到四川和贵州等地。因此,防治好河南麦田一代黏虫对全国的黏虫防治事业具有极为重要的战略意义。黏虫,成虫白天一般潜藏于柴草、屋檐、墙缝、麦秸垛的隙缝中,傍晚和夜间活动。成虫羽化后即要进行大量补充营养,爱吸食桃、李、杏、苹果、刺槐、紫穗槐、苜蓿、油菜、小蓟、大葱等植物的花蜜。也爱取食蚜虫等分泌的蜜露,腐果液汁,发酵过的酸甜液汁。成虫多在午夜至黎明时间进行交配,产卵部位有强烈选择性,卵多产于作物植株顶部三四叶片的尖端或枯叶、叶鞘内。在小麦上多产于枯心苗或中、下部干叶卷缝中,对玉米、高粱多产于枯叶尖和穗部苞叶或花丝间。卵排列成行,每雌平均能产700多粒。幼虫于晨8时前及夜晚进行活动,一般忌怕阳光,但阴凉天气,白天也取食为害。低龄幼虫常躲藏于心叶,小穗缝隙及叶鞘内,或在下部叶丛中。3龄以后有入土潜伏特性,入土深度约2cm左右。初龄幼虫会吐丝悬挂,3龄之后有假死性,惊动后即蜷身坠落地面,装死片刻,然后重新活动。5龄、6龄幼虫进入暴食期,常大量吃光叶片,并能成群结队向别处转移为害。幼虫共6个龄期,老熟后即钻到作物根际2~3cm深处作土室化蛹于其中,水稻田的幼虫常在田埂或稻茬中化蛹。黏虫的发生情况与环境条件有密切关系。一般说,黏虫比较喜欢相当的低温与潮湿一点的环境。产卵的适温是15~30℃,最适温为19~22℃,温度高过35℃时,任何湿度条件下均不能产卵。低湿不利于产卵,如相对湿度为40.9%时,产卵量即减少,而且卵都不会孵化。高湿对产卵十分有利,如相对湿度为84.7%时,每头雌蛾平均能产卵756.1粒,而且孵化率很高。但过高对卵的孵化即不利,如相对湿度达100%时,卵即不易孵化,低龄幼虫耐干旱能力差。3龄以后耐旱能力明显加强,在自然条件下,4月中旬的雨量与麦田一代幼虫密度呈正相关。食物营养条件能影响成虫的繁殖力、幼虫发育的快慢及虫体质量。例如,以小麦、刺菜、苜蓿饲育幼虫时,其平均历期、幼虫成活率、蛹期、蛹重及羽化为成虫后雌蛾的产卵量均有明显差别。以小麦为最好,苜蓿、刺菜都很差。1.防治麦田幼虫(1)喷粉一般采用人工、机动及飞机喷粉方式。人工手喷粉每亩喷粉1.5~2.5kg。机动与飞机喷粉每亩用粉0.5kg。常用粉剂有:2.5%敌百虫粉剂,5%马拉松粉剂,5%杀虫畏粉剂,4%敌马粉。(2)喷雾常量喷洒时,每亩可用下列稀释好的药液60~80kg。常用的液剂有:50%~75%辛硫磷乳油3000~5000倍液,50%敌敌畏乳油1000~1500倍液,或用80%敌敌畏乳油2000~3000倍液,4.5%高效氯氰菊酯2000倍液或喷2.5%溴氰菊酯2000倍液。近年来各地多采用低量与超低量喷雾法,可大大节约用水,且可提高工作效率。常用的低溶量喷雾技术是每亩用90%敌百虫50g对水15kg,用小孔径喷片(孔径=0.7mm),快速喷洒。进行超低量喷雾,可用灭幼脲一1号胶悬剂(TH6040)每亩1g(纯药)对水1~1.5kg,用喷雾机喷洒。此剂对初龄及老龄幼虫均有良好的防治效果,且抗雨水冲刷力强。2.谷草把诱蛾、灭卵3~4代与4~5代区的谷草把诱蛾、灭卵是一项重要防治措施。将谷草捆成10cm粗的草把,一端用麻绳扎紧,倒捆在1m长的小枝条或竹竿上。每亩插上25把左右,谷草下端离地面0.5m或稍高些,每天清晨可拍打草把,将跌落下来的成虫踩死,每5天把谷草把(其中有不少成虫产的卵)取下烧掉,另换一些新草把,这样可烧死许多虫卵。3.糖醋液诱杀成虫一般可用红糖1.5份,普通食用醋2份,60度白酒0.5份,水1份。先用热水把糖化开,稍冷再和入其他成分,并同时加入少许敌百虫或其他农药,搅匀即可应用。在成虫发生期用木棍或高粱秆制成三脚架,诱液碗置于架上,设于田间,碗底距地面1m,每500m设1碗,每5天更换一次药液,每天清晨将中毒蛾子捞出,同时将碗盖好。1.名称小麦吸浆虫有两种:即红吸浆虫和黄吸浆虫,属双翅目瘿蚊科。2.分布与为害红吸浆虫分布比较广泛,主要在沿河平原地区,南阳地区唐、白河流域,洛阳地区伊、洛河流域,东部淮河流域和豫北卫河流域都是它的分布区。黄吸浆虫分布地区有限,仅在丘陵山地,如伏牛山区的卢氏、栾川,嵩县等地发生为害。两种害虫均为害小麦、大麦、燕麦、黑麦、青稞与鹅冠草,其中以小麦受害最为严重。以幼虫附着于灌浆期的麦粒嫩皮上,吮吸麦粒中的浆汁,造成严重减产。3.形态特征成虫红吸浆虫体长2.5mm左右,翅展约5mm。复眼黑褐色,中间连接呈“哑铃”状。口器退化,不取食。触角细长,念珠状,14节。雌虫触角每节中间部分收细,呈“汽水瓶”状;雄虫触角各节中央不收缢,每节球珠部分生有一圈环毛。雌虫腹端尖细,套筒形,最末端有一对导卵瓣。雄虫尾端向上翘,两侧各有一抱握器。黄吸浆虫成虫为姜黄色,体形大小与红吸浆虫相仿。雌雄的区别也跟红吸浆虫相似,但雌虫产卵管特别长(几乎与腹部等长)。卵:红吸浆虫卵长椭圆形,淡红色,无柄。黄吸浆虫卵为香蕉形,淡黄色,一端附有长柄。幼虫:红吸浆虫幼虫为橘黄色(橙色为主)小蛆状,上下较扁平,长2.5~3mm,连头共14节。体表有鳞状突起,前胸腹面有一“Y”字形剑骨片、叉沟较深,尖端平截(与黄吸浆虫等有别),腹端比较钝直,有两对尾突,其尖端基本位于一直线上,腹端背侧沿有毛突两对。黄吸浆虫幼虫形状与上相似,但颜色为姜黄色(带点绿色),剑骨片中间之叉沟较浅,叉骨端为圆弧状,腹端只有一对尾突,圆丘状,其外侧各有一根毛突。蛹:蛹体为裸蛹,长约2mm。红吸浆虫蛹呈橙色,体色常随发育时间而不断变化。头部顶端伸出两根短毛,其两侧有两根较粗而长的呼吸管。黄吸浆虫蛹形及大小与前者相似,但体色为鲜黄色,头顶的一对细毛几乎与呼吸管等长。在进行测报工作中,常须观察蛹期各阶段发育的特点,以便推断其羽化日期的天数。蛹分为前期蛹、初期蛹、中期蛹及后期蛹4个不同发育阶段。前期蛹:距羽化期有11天左右,基本仍为幼虫形,但头与胸部短缩变粗(大),该部似乎较透明,不活动。初期蛹:距羽化期尚有5~6天,已变为蛹形,体壁嫩黄白色,呼吸管及头端毛白点,眼点不明显,翅芽短,仪达腹部第一节。中期蛹:距羽化有3~4天,又名“红眼蛹”,因复眼此时呈鲜红色,翅芽末端变老黄至褐黄色,深达腹部第3~4节。后期蛹:距羽化期仅1天左右,体色老黄,复眼、翅芽和足变黑褐色。翅芽末端达腹部第4~5节。在开展田间幼虫密度调查时,常见许多拟似物与吸浆虫混淆,为澄清情况,应做认真鉴别。4.生活史及习性麦红吸浆虫一般每年发生一代,以老熟幼虫(3龄虫)结圆茧(称为休眠体)在土中越冬。次春当小麦返青、起身时,幼虫即自茧内爬出并上升到表土层(有些幼虫有多年越冬现象)准备化蛹。至小麦孕穗时则开始结长茧化蛹。如湿度偏低,温度较高时,幼虫多不结茧而直接在土中化成裸蛹。蛹期一般有8~10天,至抽穗扬花时(约在4月中、下旬至5月初)即羽化为成虫,这一阶段吸浆虫的活动规律与小麦的物候期有紧密的对应关系。成虫于上午10~11时羽化最盛,羽化后自土缝中爬出,在土表或小麦根际枯叶休息并进行展翅,怕光、怕风和怕雨。白天不活动,傍晚16~17时以后开始在麦行间小麦穗部飞翔、交尾并产卵,以18~21时产卵最为活跃。喜在“崩了肚”尚未扬花的穗上产卵。卵多产于护颖之间,每头雌虫一生可产卵50粒左右,成虫寿命短,只3~4天。卵期5天左右。孵化后的幼虫,爬到嫩麦粒表皮上,以口器刺吸内部的浆液,使麦粒空秕。幼虫脱两次皮,在麦粒上生活20天左右即老熟,遇雨露后即从麦穗内爬出来,并弹落地面,随即入土变为休眠体进行越夏和越冬。直到次年小麦返青后,即又上升到表土层准备化蛹,4月初大批化蛹,中、下旬变为成虫,如此周而复始。黄吸浆虫生活史和生活习性与红吸浆虫大体相似,但羽化时间比红吸浆虫早10天左右。雌虫一生可产卵100粒左右。越冬休眠幼虫,到春季地温达10℃以上时才破茧上升到表土层,于15℃时大批化蛹,20℃时大量羽化为成虫。成虫于20~25℃时最为活跃,幼虫脱茧上升及化蛹都需要足够的水分和湿度,如天气过于干旱,幼虫即进行多年休眠。羽化、产卵、孵化、幼虫的为害及老熟后入土,也都需要一定的湿度,土壤中含水量为20%时最利于幼虫生活。砂土、黏土不利于幼虫生存,砂壤土质地松软,有一定保水和渗水能力,对幼虫最为合适。此外,红吸浆虫喜爱偏碱性土壤,而黄吸浆虫则爱偏酸性土壤。麦穗的特征对吸浆虫产卵有很大影响,颖壳紧密、灌浆快、麦皮厚的小麦品种不利于吸浆虫产卵,凡具备这些特性的小麦品种,都有抗吸浆虫性能。20世纪50年代的南大2419、西农6028就是这样的抗虫品种。吸浆虫有两种寄生蜂:一是宽腹姬小蜂( Retrasjichussp.),另一种是尖腹黑蜂( Platygastere,TO1.Fitch)。这两种寄生蜂的生活史和习性尚不清楚,仅知其产卵于吸浆虫卵内。南阳地区1953年寄生蜂普遍发生,1954年吸浆虫就很少发生。防治指标:平均每样方(10cm×10cm×20cm)有活动幼虫2头或蛹1头,或在抽穗期傍晚17~19时,手拨开麦垄,每个视野有2头成虫在飞行活动,或者捕虫网10复次有成虫5头以上,就必须进行防治;也可在田间设置10块黄色粘板,粘板规格10cm×15cm,高度与麦穗平,间距10m×10m,两行设置,在孕穗期到抽穗期累计10块板上有2头成虫就必须防治成虫。防治适朝:在蛹盛期(小麦孕穗—抽穗露脸)撒毒土防治;在成虫期(小麦露脸—扬花期)喷雾防治成虫。防治方法如下。1.蛹期防治每亩可用48%毒死蜱乳油、50%辛硫磷乳油等150~300mL,对水5kg喷拌或3%辛硫磷颗粒剂等2~3kg,拌细土20~25kg,于露水干后均匀撒在田间地表,及时中耕,将毒土混入表土层,施药后灌水或抢在雨前施药效果更好。每亩用上述乳剂300~500mL,在灌水时用旧输液带边滴入沟渠边搅拌,随水施入麦田。重发生麦田应适当加大用药量。2.成虫期防治每亩可用48%毒死蜱乳油、10%吡虫啉可湿性粉剂、4.5%高效氯氰菊酯乳油等1000~2000倍液喷雾。喷雾于上午9时前或下午17时后进行,成虫期持续时间长、发生重的田块,每2~3天喷药1次,连续防3~5次或用80%敌敌畏乳油100~200mL对水2kg喷在20kg的麦糠上,下午撒入麦田,隔行每米撒1小堆,熏杀成虫。3.选用抗虫品种20世纪50年代末期在长江流域曾推广南大2419,在黄河流域应用了西农6028,压低了吸浆虫发生为害的程度。河南省豫麦7号,洛阳851、洛阳852,郑466,周麦6号,郑麦9023等为吸浆虫的中抗品种,今后应进一步研究,筛选出优良抗虫品种,加以推广。杂草与小麦争肥、争水、争光照、争空间,严重影响小麦正常生长发育,同时有一些杂草还是传染小麦病虫害的中间寄主和越冬场所,助长了一些小麦病虫害的传播蔓延,对小麦产量和品质影响很大。据报道,全国每年因杂草为害损失小麦约40亿kg,损失率达15%。麦田杂草有两次出苗高峰期,其中第一次田间杂草萌芽出土高峰期一般在冬前,小麦播种后15~20天,即10月下旬至11月中旬,这一时期出苗杂草占杂草总数的80%~90%,如野燕麦、猪殃殃、看麦娘、棒头草、播娘蒿、野豌豆、野油菜、繁缕、荠菜、大巢菜、泽漆、麦家公等杂草的出土高峰期均在冬前,这些杂草除少部分在冬季自然死亡之外,大多数能安全越冬,翌年4~5月开花结实。第二次高峰是在春季的3月底至5月初。除上述几种杂草能继续发生外,还有灰灰菜、扁蓄、苍耳等发生,这些杂草在麦收前开花、结实并成熟,是以地下根茎无性繁殖的多年生杂草,其发生高峰主要在小麦返青期、拔节期。麦田杂草幼苗的发生早晚,还因杂草种类,气候因素,耕作、播种时间和栽培管理等条件有所差异,其中与小麦的播期早晚关系最大,是影响杂草发芽出土的关键。如10月上旬播种小麦,野燕麦、看麦娘萌芽出土的高峰期,一般在小麦播种后10~15天,10月中、下旬播种的小麦其高峰期推迟到播后15~20天。播娘蒿、野豌豆一般在小麦播种后10天进入出苗高峰期,猪殃殃一般在小麦播种后20~30天达到出苗高峰期。一般而言,小麦播种期越晚,杂草种子萌芽出土的高峰期相应推迟。小麦播种期的墒情和播种前后的降雨量是决定杂草发生数量的主要因素,土壤含水量15%~30%为发芽适宜湿度,低于10%则不利于发芽。杂草种子的萌发与温度也有一定的关系,如猪殃殃和播娘蒿的发育起点温度为3℃,最适温度8~15℃,到20℃发芽明显减少,25℃则不能发芽。野燕麦的发育起点温度为8℃,最适温度15~20℃,25℃发芽明显减少,40℃则不能发芽。另外,不同的环境条件适宜不同的杂草繁殖。在盐碱地和土壤肥力较低的麦田,以耐盐碱、耐瘠薄的杂草如播娘蒿、小蓟、棒头草、泽漆为主;在土壤黏重、有机质含量较高、保水力强、土壤湿度较大的麦田,以看麦娘、野豌豆、猪殃殃等杂草发生较重;在含盐碱高、砂性土质重的麦田以棒头草发生为主;在麦棉套种的旱地播娘蒿、荠菜发生较多;在水稻小麦连作的田块以看麦娘、硬草等禾本科杂草较多。1.精选种子严格检疫小麦种子中混有杂草种子是杂草传播的重要途径之一,对于检疫性杂草如毒麦等,要严格封锁发生的疫区,杜绝杂草随种子蔓延,尽快消灭零星发生区,切实保护未发生的地区。2.轮作倒茬通过不同的作物轮作倒茬,可以改变杂草的适生环境,创造不利于杂草生长的条件,从而控制杂草的发生。在野燕麦、猪殃殃、田旋花等杂草发生严重的麦田,有条件的地方可与水稻轮作,可使田旋花、刺儿菜等多年生杂草的地下根茎淹死,改种一季水稻后可使野燕麦种子80%以上腐烂不能发芽,猪殃殃种子发芽率受到抑制。南方麦区,特别是看麦娘重发区,可改变多年一贯的小麦、水稻连茬,改为旱作,种植油菜、绿肥,可提早收割或在杂草开花期及时翻压,既灭草又养地。3.施用充分腐熟的农家肥由于农村堆肥中常用的枯草和打场的残渣中混有很多杂草种子,因此,农家肥必须经过高温腐熟,以杀死杂草种子,并充分发挥肥效。4.合理耕作采取深浅耕作相结合的耕作制度,既控制了麦田杂草,又省工省时。在野燕麦重发区,一年深耕(深耕20cm左右),二年浅耕(耙10cm左右),可使杂草种子集中在土表层,萌发整齐,化学除草效果好。在多年生杂草重发区,冬前深翻,使杂草地下根茎暴露地表而被冻死或晒死,常年精耕细作的田块多年生杂草较少发生。5.加强田间管理主要是适时除草(可在小麦分蘖期以前人工除草一次)、追肥和灌溉,促进小麦健壮生长,以苗压草,充分发挥生态控制效应。野燕麦严重为害的麦田,人工拔除必须掌握在抽穗后连续进行2~3次,拔除时要连根拔除,把杂草在田外集中处理,不能乱扔在田内。麦田杂草化学防除策略:以秋季小麦分蘖期防治为主,以春季小麦返青期防治为辅,本着治早治小的原则进行。因为在秋季小麦分蘖期,大部分杂草已出苗,且杂草小、根系弱、抗药能力差,此时气温适宜,能更加有效发挥药剂的除草功效,施用较小的药量即可取得理想的除草效果,而麦苗抗药力强,对小麦安全。而春季施药,由于杂草已长大,根系发达、抗药能力增强,同时小麦苗长大,使大量药液被麦叶截留,只有少部分药液喷到杂草上,不利于提高除草效果。春季返青期的除草主要是针对冬前未能及时进行除草而杂草发生又比较严重的地块进行。1.阔叶杂草的防除用于麦田防除阔叶杂草的除草剂有苯磺隆、使它隆、苄嘧磺隆、甲硫嘧磺隆、乙羧氟草醚、唑草酮、酰嘧磺隆、唑嘧磺草胺、噻吩磺隆、苯达松、麦草畏,溴苯腈、2,4-D丁酯、2甲4氯钠等。苯磺隆(巨星、阔叶净):苯磺隆是磺酰脲类内吸传导型苗后选择性除草剂。用于小麦田防除阔叶杂草如播娘蒿、荠菜、繁缕、牛繁缕、婆婆纳、宝盖草、藜、蓼、地肤、扁蓄、麦瓶草、麦家公、猪殃殃等杂草。在小麦2叶期至拔节期均可施用。以杂草生长旺盛期(3~4叶期)施药防效最好,每亩用10%苯磺隆可湿性粉剂7.5~15g、75%巨星干悬浮剂1~15g,加水30~40kg均匀茎叶喷雾。施药后10~30天可见到对杂草的抑制作用。苯磺隆对小麦安全性也很好,在小麦出苗后至孕穗期喷施对小麦产量均无影响。苯磺隆可与使它隆、2,4-D丁酯、2甲4氯钠、苄嘧磺隆、乙羧氟草醚等混用,以扩大杀草谱。两熟地区麦田苯磺隆应尽量早用,冬前杂草基本出全苗或春季3月20日前喷施为宜。使它隆(氟草烟、治萎灵):使它隆是吡啶类内吸传导型除草剂。对麦田猪殃殃、大巢菜、荠菜、播娘蒿、繁缕、宝盖草、野油菜、米瓦罐、藜、打碗花、卷茎蓼、地肤、鸭趾草、龙葵、泽漆、田旋花、遏蓝菜等有很好的效果。从小麦出苗到抽穗均可使用,在杂草小苗时使用效果最佳,用量为每亩用20%使它隆乳油50~60mL,加水25~30kg进行茎叶喷雾。可与2,4-D,2甲4氯等混用增加对婆婆纳、田旋花、藜、泽漆等杂草的防除效果,也可与骠马混用,防除阔叶杂草和禾本科杂草。使它隆应尽量在杂草小苗时使用,杂草植株较大影响除草效果。苄嘧磺隆(农得时、威农):苄嘧磺隆是磺酰脲类超高效选择性内吸传导型除草剂。加入安全剂等可用于小麦田防除一年生及多年生阔叶杂草,如播娘蒿、繁缕、荠菜、宝盖草、猪殃殃、附地菜、卷耳、婆婆纳等。用量为每亩用10%苄嘧磺隆可湿性粉剂30~40g,加水30~40kg均匀喷雾。可与百草敌、快灭灵混用可扩大杀草谱,提高防除效果。冬前用药防效优于春季用药。甲硫嘧磺隆:甲硫嘧磺隆是对磺酰脲类化合物进行结构修饰而得到的新除草剂。对麦田播娘蒿、荠菜、宝盖草、繁缕、婆婆纳、蓼、铁苋菜、藜等阔叶杂草有很好的效果,对稗草等单子叶杂草也有一定的防效。在小麦4叶期至拔节期均可使用,每亩用10%甲硫嘧磺隆可湿性粉剂20~30g,加水30~40kg均匀喷雾。对小麦安全性好。乙羧氟草醚:乙羧氟草醚是二苯醚类除草剂。对麦田播娘蒿、荠菜、宝盖草、繁缕、泽漆、大巢菜、刺儿菜、牛繁缕、猪殃殃、婆婆纳、苍耳、藜、蓼、萹蓄、鸭趾草等有很好的效果。在小麦4叶期至拔节期均可施用,用量为每亩用50%乙羧氟草醚可湿性粉剂5~8g或用10%乙羧氟草醚乳油15~35mL,加水30~40kg均匀喷雾。该药可与2,4-D、苯磺隆、2甲4氯、异丙隆、绿麦隆等混用可扩大杀草谱,提高药效。草龄小、墒情较好时,除草效果更好。只有在光照条件下才可充分发挥药效。用药后小麦叶片有轻重不同程度的黄色灼伤斑点,7天以后斑点逐渐消失。唑草酮(唑酮草酯、快灭灵):唑草酮是三唑啉酮类触杀型选择性除草剂。对麦田播娘蒿、荠菜、猪殃殃、附地菜、卷耳、藜、卷茎蓼、扁蓄、地肤、婆婆钠、打碗花、苣荚菜等阔叶杂草有很好的防除效果。该药在小麦出苗后至孕穗期均可用药,杂草2~3叶期为最佳用药时期,草龄越低效果越理想。适宜用量为每亩用40%快灭灵干悬浮剂4-59,加水30~40kg喷雾。麦田杂草对快灭灵反应快,杂草3~4小时出现中毒症状,在药后5天有明显效果。小麦在拔节至孕穗期喷药后,叶片上会出现黄色斑点,但药后1周就可恢复正常绿色,不影响产量。唑草酮为超高效除草剂,因此,施药时药量一定要准确,最好将药剂配成母液,再加入喷雾器。喷雾应均匀,不可重喷,以免造成作物的严重药害。唑草酮只对杂草有触杀作用,没有土壤封闭作用,在用药时期上应尽量在田间杂草大部分出苗后进行。不能加增效剂和洗衣粉等表面活性剂,不能与骠马混用,否则易出现药害。酰嘧磺隆(好事达):酰嘧磺隆是磺酰脲类内吸传导型苗后选择性除草剂。用于小麦田防除猪殃殃、播娘蒿、荠菜、独行菜、藜、酸模叶蓼、扁蓄、田旋花、苣买菜等阔叶杂草。在小麦2叶至孕穗期均可用药,以小麦冬前至春季分蘖期施用为佳。用量为每亩用50%好事达水分散粒剂3~4g,加水30~40kg喷雾。该药施用时应尽量早用,杂草叶龄较大或天气干旱又无水浇条件时适当增加用药量。杂草叶片吸收药剂后即停止生长,叶片褪绿,而后枯死。唑嘧磺草胺(阔草清):唑嘧磺草胺是磺酰胺类内吸传导型除草剂。可有效防治麦田多种阔叶杂草如荠菜、播娘蒿、藜、卷茎蓼、地肤、鸭趾草、繁缕、牛繁缕、猪殃殃、大巢菜等。在秋季杂草生长旺盛期或春季小麦返青期施用,用量为每亩用80%阔草清水分散粒剂2~3g,加水30~40kg进行均匀喷雾。阔草清使用时应注意:油菜、甜菜及棉花等对该药敏感,注意施药时应防止药液漂移到这些敏感作物,下茬种植上述敏感作物的小麦田禁用该药。阔草清是超高效除草剂品种,单位面积用药量很低,因而用药量要准确,最好先配制母液,再加水稀释,并做到喷洒均匀。与其他除草剂混用时,先往喷雾器中加入1/4水,再加阔草清母液,然后加入其他除草剂,搅拌均匀。阔草清做茎叶处理应选择晴天,温度、湿度适宜时喷药,在干旱、冷凉条件下,该药除草效果下降。施药时加入植物油及非离子型表面活性剂可提高其除草效果。可与氟草烟混用,增加对大巢菜、野豌豆、卷茎蓼、田旋花等杂草的防效,如需防除禾本科杂草,可与骠马混用。噻吩磺隆(阔叶散、宝收、噻磺隆):噻吩磺隆是磺酰脲类除草剂。可以用于小麦田有效防除播娘蒿、荠菜、繁缕、婆婆纳、地肤、藜、蓼、牛繁缕等阔叶杂草,对田旋花、刺儿菜等杂草无效。在小麦3叶期至拔节期,大部分杂草出苗后2~4叶期施药最为适宜,每亩用75%阔叶散干悬浮剂1.7~3.7g,加水30kg进行茎叶喷雾处理。噻磺隆为超高活性除草剂,用药量低,施药时药量一定要准确。施药应尽量掌握在杂草发生早期和作物生长前期进行,以免作物覆盖影响药液触及到杂草而影响除草效果。同时喷药时要注意不要把药液喷到邻近阔叶作物上,以免产生药害。苯达松(排草丹、灭草松):苯达松是苯并噻二嗪酮类触杀型苗后除草剂。可以用于小麦田有效防除猪殃殃、荠菜、苍耳、刺儿菜、藜、蓼、繁缕、苣荚菜等阔叶杂草。对小麦安全,在小麦任何时期均可施用,但以小麦2~5叶期施药效果最好。每亩用48%苯达松水剂130~180mL,加水30~40kg进行茎叶均匀喷雾。气温高、土壤墒情好时施药除草效果好。可与2甲4氯或柴油混用,可以扩大杀草谱,提高除草效果。麦草畏(百草敌):麦草畏是安息香酸系除草剂。对麦田一年生和多年生阔叶杂草播娘蒿、荠菜、猪殃殃、繁缕、牛繁缕、大巢菜、藜、蓼、苍耳、田旋花、刺儿菜、萹蓄等有很好的效果。在小麦分蘖至拔节前,每亩用48%百草敌水剂25~40mL,加水30~40kg,均匀喷雾。用药后一般24小时阔叶杂草即会出现畸形卷曲症状,10~20天死亡。百草敌可与其他杀草谱不同的除草剂混用,以提高杀草谱。小麦3叶期前和拔节期后,温度在5℃以下时,不宜施用麦草畏,以免造成药害。溴苯腈(伴地农):溴苯腈是苯腈类触杀型选择性苗后茎叶处理剂。对麦田播娘蒿、荠菜、宝盖草、繁缕、藜、蓼、扁蓄、婆婆钠、牛繁缕、大巢菜等有很好的效果。在小麦4叶期至拔节期,阔叶杂草基本出齐苗后4叶期前的生长旺盛时期,每亩用22.5%溴苯腈乳油100~150mL,加水30~40kg均匀喷雾。施药24小时内叶片褪绿,出现坏死斑。在气温较高,光照较强的条件下,加速叶片枯死。该药可与2,4-D丁酯或2甲4氯钠混用等,扩大杀草谱。混用剂量较各药剂单用时减半。该药为茎叶处理触杀型除草剂,施用时期应尽量提前。杂草植株较大时,除草效果降低。另外,施用后如有降雨,应该重喷。2,4-D丁酯:2,4-D丁酯是苯氧乙酸类激素型除草剂。对麦田播娘蒿、荠菜、泽漆、繁缕、宝盖草、藜、蓼、猪殃殃、米瓦罐、律草、苦荚菜、刺儿菜、田旋花、小旋花等阔叶杂草有很好的防效。在小麦4叶期至分蘖末施药,对小麦安全,小麦在4叶前和分蘖期后施药,易造成小麦药害。药害症状在小麦抽穗期后才表现出来。轻者小麦抽穗时表现麦穗弯曲不易从旗叶抽出,显“鹤首”状。重者麦穗表现畸形,变成“方头”穗。用量为每亩用72%2,4-D丁酯乳油40~50mL,加水30~40kg进行茎叶喷雾。用药后一般24小时阔叶杂草即会出现畸形卷曲症状,7~15天死亡。2,4-D丁酯的除草效果与温度有关,在气温达到18℃以上的晴天喷药,有利于杂草对药剂的吸收而提高除草效果,若气温低,阴天光照不足,不仅药效差,而且小麦的解毒作用降低,容易引起药害。2,4-D丁酯乳油可以与百草敌、溴苯腈、扑草净等混用,剂量各减半,以扩大杀草谱。2甲4氯钠:该药剂的除草范围与施药时期与2,4-D丁酯相同,其最大优点是挥发性比2,4-D丁酯低,对小麦安全。在冬小麦分蘖初期至分蘖末期为喷药适期,每亩用55%2甲4氯钠盐55~85g或用20%2甲4氯钠盐水剂200~300mL,加水30~40kg均匀喷雾。在药液中加入少量硫酸铵、硝酸铵和过磷酸钙等化学原料,可提高除草效果。2甲4氯与苯达松、百草敌、扑草净、苯磺隆、伴地农等除草剂混用,可减少农药用量,扩大杀草谱,并明显提高对抗药性杂草的防除效果。其他常用的复配制剂有苄嘧磺隆·唑草酮(38%爱将)、使它隆·苯磺隆、苯磺隆乙羧氟草醚、苯磺隆·唑草酮、甲硫嘧磺隆·扑草净、快灭灵·2甲4氯钠、乙羧氟草醚·2,4-D、苄嘧磺隆·麦草畏、苯达松·2,4-D、毒莠定·2,4-D等药剂均对小麦田阔叶杂草有很好的防除效果。2.禾本科杂草的防除用于麦田防除禾本科杂草的除草剂有骠马、麦极、世玛、燕麦畏、禾草灵、野燕枯、克草胺等。骠马:是一种除草活性很高的芳氧酸酯类内吸传导型苗后茎叶处理剂。对冬小麦和春小麦都很安全。能有效防除小麦田野燕麦、看麦娘、日本看麦娘、硬草、黑麦草、网草等多种禾本科杂草,对雀麦等防效较差。在小麦2~4叶期杂草3叶期前,每亩用6.9%骠马水乳剂50~70mL或10%骠马乳油30~50mL,加水30~40kg喷雾。该药施用时应尽量早用,杂草分蘖后耐药性增强,防效较差。所以年后春防用药要适当增加用量。用药时遇低温,小麦叶片会轻微发黄,以后随其生长恢复正常。该药作用迅速,药后杂草一周内心叶失绿变紫,分生组织变褐色,叶片变紫后整株枯死。可与防除阔叶杂草的药剂苯磺隆、2,4-D丁酯、溴苯腈、使它隆等除草剂混用,扩大杀草谱,起到一次施药兼治禾本科杂草和阔叶杂草的目的,但不能与苯达松、百草敌和2甲4氯钠盐等除草剂混用。炔草酸:炔草酸是苯氧羧酸类选择性内吸传导型苗后茎叶处理剂。对小麦田看麦娘、野燕麦、硬草、早熟禾、日本看麦娘、黑麦草等禾本科杂草有很好的防除效果,对雀麦等防效较差。在小麦2~4叶期,禾本科杂草3叶期前,每亩用15%麦极可湿性粉剂13.3~26.7g,加水30~40kg喷雾。该药施用时应尽量早用,杂草分蘖后耐药性增强,防效较差。该药可与唑啉草酯及防除阔叶杂草的除草剂混用,扩大杀草谱,提高防除效果。甲磺胺磺隆(世玛、甲基二磺隆):甲磺胺磺隆是磺酰脲类内吸传导型苗后选择性除草剂。对小麦田雀麦、节节麦、黑麦草、毒麦、网草、看麦娘、硬草、早熟禾、棒头草、碱茅、野燕麦等常见的禾本科杂草有很好的防除效果,对大部分阔叶杂草防效较差。在小麦3~6叶期,杂草3叶期前,每亩用世玛3%油悬剂25~35mL并加专用助剂80mL,加水30~40kg喷雾。该药施用时应尽量早用,杂草叶龄较大或天气干旱又无水浇条件时适当增加用药量。严格按推荐的施用剂量、时间和方法均匀喷施,不可超剂量、超范围使用,严禁草多处多喷,草少处少喷,避免重喷、漏喷。小麦3~6叶期用药较安全,拔节后不宜使用。可与防除阔叶杂草的药剂混用,扩大杀草谱。燕麦畏(阿畏达、野燕畏):燕麦畏是氨基甲酸酯类土壤处理剂。用于防除麦田野燕麦、看麦娘、早熟禾、毒麦等禾本科杂草。在小麦播种前或播后苗前土壤处理,苗后灌头水前撒施药土,均有很好的除草效果。一般是整好地播种前,每亩用40%燕麦畏乳油150~200mL,加水30kg均匀喷雾地面。也可将每亩用药量与20kg细潮土拌匀后撒施药土,也可将每亩用药量与10kg尿素混合后均匀撒施地面。燕麦畏有挥发性,施药后必须用圆盘耙或齿耙纵横浅耙地面,将药剂混入10cm深的土层内,然后播种小麦,播深3~5cm。禾草灵:用于防除麦田野燕麦、看麦娘、蟋蟀草和毒麦等禾本科杂草。在麦田以禾本科杂草出苗90%以上、叶龄在2~4叶期为最佳施药期,每亩用36%禾草灵乳油130~180mL,加水30~40kg叶面喷雾处理。野燕枯:可以有效防除野燕麦。在小麦苗期,野燕麦3~4叶期,每亩用64%野燕枯可湿性粉剂150g,或用40%野燕枯乳油230mL,加水30kg均匀喷雾。施药时气温在20℃以上的晴天,麦田相对湿度达70%以上时,除草效果好。气温在15℃以下时,最好不要施药。3.阔叶杂草和禾本科杂草混生的防除用于防除小麦田阔叶杂草和禾本科杂草的除草剂有阔世玛、异丙隆、绿麦隆、扑草净、乙草胺·噻吩磺隆、苯磺隆·异丙隆等。阔世玛:阔世玛是世玛与使阔得的复配剂,对麦田几乎所有的禾本科杂草和阔叶杂草如野燕麦、看麦娘、早熟禾、毒麦、雀麦、节节麦、黑麦草、网草、日本看麦娘、硬草、碱茅、播娘蒿、荠菜、猪殃殃、宝盖草、繁缕、大巢菜、刺儿菜、牛繁缕、婆婆纳等都有很好的防效。在小麦2~6叶期,每亩用阔世玛12g/L可分散油剂45~75g或3.6%阔世玛水分散粒剂15~25g加专用助剂80mL进行茎叶喷雾处理。杂草齐苗后越早用药越好,阔世玛在冬小麦田施用应严格按推荐的施用剂量、时期和方法均匀喷施,在使用适期范围内,不可超量、超范围使用,严禁“草多处多喷”,不重喷、漏喷。小麦拔节或株高达13cm后不得使用。生产上,如果遇阴雨天,田间过湿、低洼积水,或者麦苗受涝害、冻害、盐碱危害、病虫为害及植株营养不良时,不能用药,否则容易产生药害。施药后4天内有大雨、霜冻(最低气温低于3℃)会产生药害。该药不能与2,4-D和长残效除草剂混用。异丙隆:异丙隆为取代脲类内吸传导型除草剂。用于小麦田防除看麦娘、野燕麦、早熟禾、网草、硬草、牛繁缕、麦家公、蓼、播娘蒿、藜等一年生禾本科杂草及阔叶杂草。在小麦播后苗前进行土壤喷雾处理或在小麦3叶期至分蘖前,田间杂草2~5叶期茎叶喷雾处理。用药量为每亩施用75%异丙隆可湿性粉剂80~110g或50%异丙隆可湿性粉剂120~180g,对水30~40kg喷雾。受药害的杂草表现在叶尖和叶缘褪绿,发黄,最后枯死。异丙隆可与苯磺隆等杀除阔叶杂草的除草剂混用,扩大杀草谱,提高除草效果。该药使用时应注意:施药前后保持土壤湿润,才能发挥理想的药效。土壤干旱时须增加用药量;应做到喷雾均匀,若施药不均,作物会稍有药害;异丙隆施药后对麦苗早期生长会有一定影响,表现为麦苗叶色发黄,株高降低,以后随着小麦生长可以恢复。喷施植物生长促进剂可使药害症状缓解;注意天气骤变温度突然降低易出现药害,降雨过多,土壤湿度过大也容易出现湿药害。特别是撒麦播种方式,因为根部裸露在外,更易产生药害。绿麦隆:绿麦隆为取代脲类选择性内吸传导型除草剂。用于小麦田防除看麦娘、野燕麦、藜、繁缕、猪殃殃、婆婆纳等多种禾本科杂草及某些阔叶杂草。在小麦播种后出苗前做土壤喷雾处理或在麦苗3叶期,杂草1~2叶期以前茎叶喷雾处理,每亩用25%绿麦隆可湿性粉剂300g,加水40~50kg喷雾。施药后3天,杂草开始表现中毒症状,叶片褪绿,叶尖和心叶相继失绿,10天左右整株干枯而死亡,在土壤中的持效期70天以上。绿麦隆施药前后保持土壤湿润,才能发挥理想的药效。该药应做到喷雾均匀,若施药不均,作物会稍有药害,表现轻度变黄,20天左右可恢复正常生长。扑草净:扑草净是三嗪类内吸传导性除草剂。能有效防除麦田看麦娘、狗尾草、繁缕、婆婆纳、藜等杂草。小麦播后苗前每亩用50%扑草净可湿性粉剂75~100g,对水30kg进行地表喷雾。干旱地区施药后浅耙混土1~2cm,以提高除草效果。乙草胺·噻吩磺隆:可有效防除麦田野燕麦、看麦娘、硬草、猪殃殃、播娘蒿、宝盖草、繁缕、荠菜、婆婆纳、大巢菜、刺儿菜、牛繁缕等禾本科杂草和阔叶杂草,在小麦播后苗前每亩用20%乙草胺·噻吩磺隆100~120g或50%乙草胺-噻吩磺隆50~70g,对水30~40kg进行地表喷雾。该药在土壤墒情较好的情况下对小麦安全性好,除草效果好,对于土壤墒情较差的地块降低用量,以免产生药害。其他用于麦田能有效防除阔叶杂草和禾本科杂草的除草剂还有:苯磺隆·异丙隆、异丙隆·唑草酮、苯磺隆·精恶唑禾草灵等复配除草剂。4.化学除草应注意的问题麦田化学除草是一项投资少,见效快,效益高的增产措施。但是,如果使用不当,不仅达不到理想的除草效果,甚至还可能引起药害,造成不必要的损失。要有效地控制麦田杂草为害,保证安全,在进行化学除草时应注意以下7个问题。(1)准确选择药剂。每一种除草剂都有一定的杀草谱,有的杀草谱可能很窄,如燕麦畏只能防除野燕麦,世玛对禾本科杂草的防效很好,但对阔叶杂草的防效一般,2甲4氯防除播娘蒿、荠菜和野油菜效果好,但防除猪殃殃效果很差。因此,各地要根据当地最多的杂草种类选择对应的除草剂,其次是根据当地的耕作制度选择除草剂。苯磺隆、2甲4氯和骠马等可在各种耕作制度的麦田使用,而甲磺隆和绿磺隆等可在稻麦轮作制度的麦田和一年一熟的春麦田使用,若后茬种玉米、棉花、大豆、花生等作物,则可能产生药害。另外,还要交替轮换使用作用机制和杀草谱不同的除草剂品种,以避免长期单一使用某一种除草剂后,优势杂草被控制了,而次要杂草上升为主要杂草而造成较大损失。(2)掌握好用药时机。麦田化学除草分为播后苗前和苗期两个时期,以苗期除草效果最好。生长期叶面施药,最佳时间在小麦3叶期至拔节前这一时段内。超过此范围除草效果不理想,有时还有药害发生。秋季小麦分蘖期用药的防除效果优于春季小麦返青期。如百草敌和2,4-D在小麦3叶期以前和拔节后使用会对小麦产生药害。(3)严格控制用药量。由于除草剂的选择性有限,为了保证除草剂杀死杂草又不伤害麦苗,要严格掌握用药量,决不能随意加大用药量。同时应做到均匀喷雾,避免重喷和漏喷。(4)注意施药时的温度。麦田化学除草施药时的温度直接影响除草剂的药效和对小麦的安全性。如苯磺隆在低温下施药30天后才能表现出除草效果,2,4-D和2甲4氯在10℃以下施药时药效差,且易对小麦产生药害,15℃以上施药时除草效果才好。所有除草剂都是在气温较高时施药才有利于药效的充分发挥,但在30℃以上施药,也增加了药害出现的可能性。(5)保证适宜的湿度。麦田化学除草不论是苗前土壤施药,还是生长期叶面施,土壤湿度均是影响药效高低的重要因素。苗前施药,若表土层湿度大,易形成严密的封杀层,且杂草种子发芽出土快,因此,防效高。小麦生长期施药,若土壤潮湿,杂草生长旺盛,利于杂草对除草剂的吸收和在体内运转,药效发挥快,除草效果好。(6)提高施药技术。施用除草剂一定要施药均匀。严禁“草多处多喷”,不重喷、漏喷。对麦田套种有其他对除草剂敏感的作物不能施药。如果遇阴雨天,田间过湿、低洼积水,或者麦苗受涝害、冻害、盐碱危害、病虫为害及植株营养不良时,不宜施药。除草剂要随配随用,不可久放,以免降低药效。使用过的喷雾器要冲洗干净,最好是专用,以免伤害其他作物。(7)要考虑土壤性质和酸碱度。土壤性质对除草剂药效有很大影响,有机质含量高的土壤,药剂易被降解,可适当加大用药量。砂质土壤颗粒粗,对药剂的吸附量小,容易发生药害,可适当减少用药量。多数除草剂在碱性土壤中稳定不宜降解,残效期更长,容易对后茬作物产生药害。因此,在这类土壤上的施药期应适当降低用药量,并尽量提早。相关农药使用要求见表8-1、表8-2。病虫种类使用药剂使用方法使用剂量安全使用期地下害虫纹枯病50%辛硫磷乳油拌种20mL/10kg5%乐斯本颗粒剂土壤撒施100~150g/亩2.5%扑力猛FS包衣20mL/10kg2.5%适乐时FS包衣10~20mL/10kg2%立克秀WG包衣10~20g/10kg12.5%烯唑醇WP拌种10g/10kg喷雾2000倍25%纹枯净WP喷雾1000倍20%敌力脱EC喷雾2000倍6%亮穗FS包衣3~5g/10kg播种期返青、拔节期白粉病12.5%烯唑醇WP喷雾2000倍15%三唑酮WP喷雾1000倍25%敌力脱EC喷雾2000倍43%戊唑醇SE喷雾4000倍抽穗前后,收获前20天停止使用锈病40%福星EC喷雾4000倍25%腈菌唑WP喷雾2000倍12.5%烯唑醇WP喷雾2000倍43%戊唑醇SC喷雾4000倍发病初期,收获前20天停止使用赤霉病50%多菌灵WP喷雾800倍扬花末期,收获前20天停止使用蚜虫10%吡虫啉WP喷雾2000倍3%啶虫脒EC喷雾2000倍5%氯氰菊酯EC喷雾3000倍2.5%溴氰菊酯EC喷雾2000倍50%抗蚜威WP喷雾10~15g/亩收获前20天停止使用收获前7天停止使用红蜘蛛10%浏阳霉素EC喷雾2000倍15%哒满灵EC喷雾15~20mL/亩2%灭扫利EC喷雾20~30mL/亩拔节至抽穗期,收获前20天停止使用黑胚病43%麦叶净WP喷雾600~800倍12.5%烯唑醇WP喷雾1500倍扬花后5~10天,收获前20天停止使用表8-1 小麦主要病虫草害推荐使用农药及其安全使用标准病虫种类使用药剂使用方法使用剂量安全使用期禾本科杂草60%丁草胺EC+25%绿麦隆WP土壤喷雾处理50mL+150g/亩,加水750kg6.9%骠马EW喷雾60~70mL/亩3%世玛喷雾30g/亩小麦播后苗前杂草二叶至分蘖期阔叶杂草40%快灭灵DF喷雾4~5g+水40kg/亩20%使它隆EC喷雾150~60mL/亩10%苯磺隆WP喷雾10~15g/亩75%杜邦巨星DF喷雾1~1.3g/亩20%二甲四氯AC喷雾250~300mL/亩返青期表8-1 小麦主要病虫草害推荐使用农药及其安全使用标准(续)-1农药种类农药名称禁用原因无机砷杀虫剂砷酸钙、砷酸铅高毒有机砷杀菌剂甲基胂酸锌、甲基胂酸铁铵(田安)、福美甲胂、福美胂高残留有机锡杀菌剂薯瘟锡(三苯基醋酸锡)、三苯基氯化锡、毒菌锡、氯化锡高残留有机汞杀菌剂氯化乙基汞(西力生)、醋酸苯汞(赛力散)剧毒高残留有机杂环类敌枯双致畸氟制剂氟化钙、氟化钠、氟乙酸钠、氟乙酰胺、氟铝酸钠、氟硅酸钠剧毒、高毒、易药害有机氯杀虫剂DDT、六六六、林丹、艾氏剂、狄氏剂、五氯酚钠、氯丹、毒杀芬、硫丹高残留有机氯杀蟎剂三氯杀蟎醇高残留卤代烷类熏蒸杀虫剂二溴乙烷、二溴氯丙烷致癌、致畸有机磷杀虫剂甲拌磷、乙拌磷、久效磷、对硫磷、甲基对硫磷、甲胺磷、治螟磷、蝇毒磷、水胺硫磷、磷胺、内吸磷、甲基环硫磷、杀扑磷高毒氨基甲酸酯杀虫剂克百威(呋喃丹)、涕灭威、灭多威高毒表8-2 小麦生产中禁止使用的化学农药种类农药种类农药名称禁用原因二甲基甲脒类杀虫杀蟎剂杀虫脒慢性毒性致癌取代苯类杀虫杀菌剂五氯硝基苯、稻瘟醇(五氯苯甲醇)、苯菌灵(苯莱特)国外有致癌报道或二次药害二苯醚类除草剂除草醚、草枯醚慢性毒性其他乙基环硫磷、灭线磷、螨胺磷、克线丹、磷化铝、磷化锌、磷化钙、硫丹药害、高毒表8-2 小麦生产中禁止使用的化学农药种类(续)-1 -
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。 -
报告棉花枯萎病的致病机理及抗病机制
出版时间:2012对于枯萎病的致病机理,历来有不同的解释。其中,Melhus(1924)、Waggoner等(1954)提出堵塞说,认为棉株感病后导管被堵塞,水分不能向上移动之故。而Fahmy(1923)、Schaffnit等(1932)和Elpidina等(1935)认为,病菌对棉株产生有毒物质,并沿植株上行液流,流至各部,使原生膜透性、碳氮代谢、呼吸作用受损,各种酶系统均受影响,提出毒素说。Bishop(1983)研究发现,在适宜条件下接种枯萎菌孢子24~96h后就能发生侵染,孢子萌发后,菌丝体在根表大量生长,主要从根尖分生区和伸长区侵入,很少侵入根冠、根毛。在茎尖的成熟区以上,由于组织发育成熟,病菌难以通过内皮层而进入维管束内。病菌主要是在成熟区之前或在寄主伤根时进入维管束。黄建成(1990)从植物解剖学研究了枯萎病菌入侵途径、病菌与各器官结构的关系之后提出,菌丝的侵入主要在苗期感染下胚轴及其根系,亦可见于子叶,在根、茎中菌丝主要定殖于最初形成的次生木质部。枯萎病菌在棉苗不同生育阶段的侵入途径是不同的。无菌培养的结果,病菌可在棉株任何部位侵入,但主要在下胚轴部位,在温室培养的棉株,常在土面以下5~10mm的下胚轴,此部位因受土壤温湿度、苗株与土壤摩擦等因素的影响,容易受损,使菌丝较易在此部位侵入。下胚轴及根部的侵入。当菌丝接触下胚轴及其根系,常从破损的表皮细胞入侵滋生,并沿破损部位进入皮层,若菌丝比较多,也可从表皮细胞直接进入,表皮细胞无明显病变,菌丝进入皮层后,能在细胞内及细胞间生长,入侵的方法是径向的,菌丝常有粗、细的差异,粗的直径约为3.4μm,细的约为2.8μm,当菌丝进入中柱时,似乎不受内皮层的阻碍,若在下胚轴部位,菌丝沿着两个维管束之间的薄壁细胞到达髓部,然后向维管束的薄壁组织扩散,进入较大的孔纹及网纹导管,菌丝一旦进入维管组织的木质部,大体上就限制在较大的导管内,并向上扩展,以菌丝或分生孢子的形式,进入茎部。子叶部位的侵入。从接种病菌后的幼苗,菌丝入侵子叶,当初菌丝先在表皮上滋生,细胞变褐,部分溃烂,并扩展到邻近细胞,其后细胞胶状破毁,菌丝沿破壁毁处,深入叶肉,菌丝可从细胞间及细胞内穿过。受侵染的叶片厚度变薄,与正常叶比较,约减少102μm。根内的感染。从幼根的横切面看,菌丝可在表皮、皮层、维管组织中的薄壁组织中发现,并呈向心径向侵入,具有次生结构的根中,菌丝常限制在最初形成的次生木质部的导管中,它的纵向扩展则沿导管上升或下移,径向扩展是通过木质部射线细胞引伸。从老根的横切面看,木质部射线感病尤为严重,其壁黑褐色,离心引伸,放射状排列,壁加厚,有时具有菌丝。与射线邻近的薄壁细胞及导管,常先感病。从老根纵切面看,菌丝多集中在导管内,呈分枝状,引伸方向大致与导管主轴平行,菌丝可由一个导管经过纹孔进入另一导管,有时可看到分生孢子的存在,个别导管可看见胶状物和侵填体,呈黄褐色,有时附在导管内壁上,侵填体呈囊状,在一个导管中往往数量较多,个别有可能堵塞。茎内的感染。菌丝从根部侵入后,寄生在根部的导管及其邻近细胞内,随着导管向上输水,菌丝可向上、向下延伸,分生孢子也随水分上升而入侵茎、枝条、叶柄,并在这些部位的导管及其邻近细胞中萌发滋长。最初感染枯萎病的棉株,一般在茎秆外部形态上无特殊表现,稍后的生长,其节间比正常的缩短。从横断面可看到靠近髓部的木质部变黑褐色,若感染黄萎病,则可扩展到整个木质部,这是区别黄萎病及枯萎病的方法之一。在现蕾期前后,进行病株茎的解剖,其菌丝的定殖部位,与根基本相同,即定殖于最初形成的次生木质部中,并有大量的孢子及菌丝存在,有些孢子在导管及其邻近的细胞内萌发,初期即可见菌丝从一个细胞伸入另一细胞。菌丝是不断向邻近细胞入侵,木质部的射线细胞往往感病严重,并存有孢子,可能与其横向感染有关。叶的感染。棉花枯萎病在子叶期即表现病状,可分为黄色网纹型、紫红型、黄化型和急性青枯型,但以黄化型为基本性状,表现为叶子黄色兼有大块变色枯焦斑,最后叶子脱落。苗期从一些叶的横切片中,可看到一些菌丝在栅栏组织及海绵组织中滋长,可在细胞内或细胞间穿行,具有菌丝的细胞,叶绿体相对减少,壁加厚,表皮细胞也受损。后来在该部位呈黄色网纹状及大块枯焦斑。入秋后叶的横切面观察,叶柄的维管束可呈现黑色,细胞壁加厚,导管中可看见菌丝的存在,但不普遍,如具菌丝,多为扭曲或分枝状。当枯萎病菌侵入棉株体内后,因菌丝及孢子的大量繁殖而堵塞了棉株的导管;或者刺激邻近的薄壁细胞产生凝胶体和树胶等胶状物质或侵填体(tylose)而填塞导管;也可能是病菌入侵后,产生果胶酶,使棉株细胞中的胶状物质和细胞壁中的果胶物质被水解,引起组织解体而堵塞导管。导管被堵塞后,机械地阻碍了水分和养分在棉株体内的正常运输,加上地上部的蒸腾作用和呼吸作用旺盛,使水分失去平衡而导致棉株萎蔫。袁红旭等(2002)观察到接种枯萎病菌后棉苗病株茎内大小导管内有数目不等的菌丝体。少的每个导管内1~2根菌丝体,多的可充满整个导管。病菌菌丝多沿导管纵向生长,也能看到菌丝穿过导管壁横向生长进入薄壁细胞或其他导管,导管周围的薄壁细胞中同样存在菌丝,但韧皮部中未发现菌丝体。被侵染的导管数目依发病情况变化而变化,发病严重的感病品种显著高于抗病品种。受侵导管及周围薄壁细胞常发生褐变,这种现象在导管有大量菌丝时很常见,但也能观察到变褐的维管束中并没有菌丝的现象。在病害发展的早期没有明显的褐变现象,只有在病害进一步发展、植株有明显的症状出现时,褐变才大量出现。引起褐变的物质不仅横向扩展而且可随导管汁液纵向扩展。发病棉苗茎部产生填充物充塞导管,这种现象所有品种都存在,未接种的对照中没有观察到填充物。填充物有两种类型:一种为球状物;另一种为胶状物,用酸性品红染色时胶状物为橘红色,球状物为鲜红色;用番红染色时胶状物为鲜红色,而球状物为淡红色;用苏丹Ⅲ染色胶状物为橘红色,球状物无色;用10%三氯化铁染色,两种侵填物均不显色。由此可见,两种侵填物成分不同,但都不是单宁类物质,胶状物可能是脂类。此外,病菌粗毒素诱导的棉苗维管束褐变和导管堵塞现象与发病植株维管束的变化情况基本相同。堵塞导管的填充物也有两种类型:球状和胶状。两种填充物对染料的颜色反应与发病植株中的两种填充物相同。毒素处理后,处理根苗叶柄也存在维管束褐变和导管堵塞反应,而且发生较茎部为早。但试验观测到病株内由菌丝及填充物堵塞的导管仅是一小部分,即使是发病严重的植株被堵塞的导管也只是总导管的1/10。黄建成(1990)的研究结果指出,在现蕾前期调查统计感枯萎病植株维管束的1879个导管中,含菌丝有104个,在此范围内,其他细胞具菌丝可达40个,但有些材料的其他细胞,不含菌丝,具有感病性状。感病的导管和其他细胞的壁均变黑、加厚,其厚度为5.67~8.5μm,而正常壁的厚度为3.4~5.6μm,仅增厚约在3.5μm;具侵填体的导管数占总导管数的0.68%,其比例较小,在未观察的材料略有增加,但增幅不大。这说明单纯的导管堵塞论并不能完全解释病株萎蔫过程。早在1954年,Waggoner的研究报告指出,木质部导管堵塞可以引起水分运输障碍,但并不能完全切断水分流动,使棉株对水分输导功能全部丧失。Talboys(1964)指出,正常的木质部导管的潜在输水能力已远远超过棉株的总需水量,如果把茎部维管柱切去1/2,植株并不萎蔫。尽管如此,导管的堵塞总要在一定程度上影响到水分的输导。不少病原菌能产生可以扩散和转移的、对植物有毒的活性化合物,而导致对某些植物的病害。不少学者认为,棉花枯萎病菌入侵棉株后,引起导管的阻塞,只是导致棉株萎蔫的部分原因。更重要的是棉株体内产生某些有毒物质,使寄主细胞中毒死亡。病原菌对寄主产生有毒物质,早在19世纪末便有人提出。其后,进行了广泛的研究,并取得了较大的进展。在棉花方面,Brand早在1919便指出,棉株枯萎性状的发生,除导管堵塞外,还可能由于植物组织中毒。据国内外报道,当枯萎病菌侵染棉株后,分泌出对寄主有毒的物质,主要有类萜、酚类、糖甙及其衍生物。有的病原菌能分泌出多种的多糖水解酶,不仅可使寄主细胞壁降解,细胞分离,菌丝得以乘机而入;而且使寄主根部受伤,吸水力下降。有的病原菌可分泌出两种水解酶——蛋白酶和酯酶,它们可分解寄主细胞的膜蛋白和膜脂类物质,使细胞膜透性增大,散失水分加快,而引起萎蔫。棉花枯萎病菌的致病毒素是由枯萎病菌产生的镰孢菌酸(Fusaric acid,FA),又称萎蔫酸。它是一种非特异性的活体毒素(Vivotoxin),其学名为5-丁基吡啶-2羧酸(5-N-butylpiocolinic acid)(Keen,1972)。由于它的毒害作用,使寄主的保卫系统受到破坏,因而感病棉株的叶片出现网纹、皱缩或枯死;细胞原生质对水分的溶透性以及整个棉株的水分平衡受到破坏;多酚氧化物被抑制,从而产生明显的病理变化。Ganmann(1958)认为,萎蔫素一方面降低了细胞的保水能力,造成棉株失水;另一方面也破坏了原生质膜的渗透性,损坏了植株细胞膜的功能。仇元等(1963)发现,用枯萎病菌的培养滤液处理棉苗可以导致萎蔫。张献龙等(1993)将鄂棉14品种的3~4叶期切根苗插入盛有不同培养天数获得的毒素液中,以水和理查液处理为对照;进行室内观察。3天后,仅培养30天及40天获得的毒素液使幼苗萎蔫,其他处理(10天、15天、20天、25天)轻度萎蔫,培养5天的病菌产生的毒素液及两对照处理下的幼苗无萎蔫迹象。5天后,各毒素处理均使幼苗完全干枯,仅理查液和水处理下的幼苗叶片仍保持正常,这说明,毒素液确对幼苗有严重致萎作用,且随着病菌培养天数增加,其滤液的毒性增强。吴小月等(1993)也有类似的报道。他们用不同浓度枯萎病菌毒素提取液浸苗,稀释到1/4浓度的提取液对不同抗病品种致萎作用差异最明显。在这一浓度下,浸苗当天各品种均未出现萎蔫现象;第二天感病品种徐州1818开始出现轻度萎蔫;第三天感病品种萎蔫率达到最大,为94.4%,而3个抗病品种萎蔫率均只有5.6%;第四、第五天不同抗病品种间萎蔫率仍差异显著;第六天3个感病品种全部萎蔫,而抗病品种最大萎蔫率仅38.9%。由此可见,棉花品种的抗病力不同,棉苗对病菌毒素提取液的萎蔫反应也不一样。王贺祥等(1988)的研究发现,陆地棉不同品种对FA的抗性与它们在生产中表现出的对枯萎病的抗性相一致,证明FA是枯萎菌导致棉花萎蔫的重要致病因子。李成葆等(1990)用不同浓度的单一镰孢菌酸纯品处理具有不同抗性的棉花品种的种子后发现,感病品种鄂荆92和冀棉11号对镰孢菌酸很敏感,棉籽的萌发率、百苗鲜重都降低,棉苗萎蔫率、电导率增加,气孔阻力增高,蒸腾速率下降。而感病品种中棉12号和中5173对镰孢菌酸的敏感性差。所以,他们认为,当棉株根系吸收的镰孢菌酸运输到叶片后,具有半透性的原生质膜被破坏,叶片蒸腾所失水分大于根系所吸收的水分,破坏了体内的水分平衡,而导致棉株萎蔫。品种对FA的抗性与它在田间抗病性的表现呈正相关。易海艳等(2011)采用不同浓度的枯萎病原菌培养滤液对幼苗进行1h浸泡培养,结果表明,无论是新陆早16号不同抗感品系或新海21号不同抗感品系,病原菌培养滤液浓度不同、处理后时间不同,其病指均不同;随着处理后时间的延长和处理浓度的增加,病指大都呈增加趋势。而且在同一浓度下同一品种的抗感品系病指也存在较大的差异,均表现为在同一浓度下,其抗病转化品系的病指比原感病品种明显降低,且在100%浓度下棉花的抗感品种都呈现严重的萎蔫症状,而对照在观察期内始终不表现任何症状(表3-1)。品系镰刀菌酸培养滤液(%)处理后36h处理后72h处理后108h发病率(%)病指发病率(%)病指发病率(%)病指抗感抗感抗感抗感抗感抗感新陆早16号2531.641.77.914.610.525.02.610.410.533.36.618.85081.8100.031.845.891.7100.061.768.6100.0100.065.979.6100100.0100.039.670.8100.0100.072.975.0100.0100.095.8100.00(ck)0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0新海21号258.333.32.116.78.348.32.125.016.751.74.225.05081.890.022.737.5100.0100.047.760.0100.0100.047.779.6100.075.0100.027.152.1100.0100.070.875.0100.0100.091.7100.00(ck)0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0表3-1 病原菌培养滤液对新陆早16号和新海21号不同抗感品系的致萎作用镰孢菌酸除可增加植物细胞电解质的渗漏、改变细胞壁的透性外,还能和铁、铜、锰等金属离子螯合,造成植物对可被利用元素的缺乏(Wood,1972;Wilson等,1978;Barna等,1983)。也有的研究表明,镰孢菌酸还能降低光合作用效率,抑制琥珀酸氧化酶及线粒体中细胞色素氧化酶,破坏植物体中的碳、氮代谢等。所以,不少学者认为,枯萎病菌产生的镰孢菌酸的数量和致病力的强弱呈正相关。Chakrabarti(1979)用一个致病力强的菌株和一个致病力中等的菌株进行比较时发现,致病力强的菌株所产生的镰孢菌酸比致病力中等的菌株所产生的镰孢菌酸多2倍。当然,也有学者认为,病原菌致病力的强弱与各菌种产生的镰孢菌酸的数量没有直接关系。王贺祥(1984)用来自全国各地主产棉区的30个枯萎镰孢菌株分析指出,各菌株所产生的镰孢菌酸的数量,没有规律性;各生理型与镰孢菌酸的产量间也无相关性。枯萎病菌分泌的酶类是否参与萎蔫病害的致病过程,多年来一直存在争论。Kumar等(1979)对棉花枯萎病菌在体外及接种后棉花植株中各种果胶酶的变化做了研究发现,病菌毒力与所产生的endo-PG(内切多聚半乳糖醛酸酶)量有相关性,无毒力菌株体外培养时和未接种的健康棉花植株内都不含有endo-PG。Suresh等(1984)从棉花枯萎菌中提纯endo-PG,发现cndo-PG有3种同工酶,这3种同工酶之间在等电点和分子量上有差异,且3种同工酶之间诱导萎蔫的能力不同,共同作用可以造成100%萎蔫,及下胚轴壁的黑褐化。Endo-PG参与致萎的一些机理已有一些研究,Cooper等(1980)认为,病菌侵染时分泌的endo-PG降解寄主细胞壁并从纹孔膜处产生果胶胶体,这些胶体物堵塞了受侵染的木质部导管,使水分的上升运动受阻,从而使植株发生萎蔫。为进一步肯定或否定endo-PG对棉花枯萎致病的作用,郜会荣(1990)利用紫外诱变方法获得了枯萎病的内切多聚半乳糖醛酸酶(Endo-PG)的缺失突变株(PGmⅠ为endo-PG完全缺陷菌株,而PGmⅡ菌株还有微量的endo-PG产生,但它们和母菌株相比差别是十分显著的),用突变株和野生菌株接种棉苗,发现突变株的致萎能力远远低于野生菌株。两周棉苗用母菌株接种时,快速萎蔫的棉苗可达26%~70%,用PGmⅠ接种的只有2%~4%,用母菌株接种,两天根表就满布菌丝,根表变褐色,根下部的维管束以外的组织发生软化烂掉,这种严重损伤的根可达40%~100%;PGmⅠ接种的棉苗,2~3天后根部也能布满菌丝,但根表变褐且颜色浅,3~4天后即有大量新的不定根长出,这些新发出的白色新根,发生软化和腐烂的根仅占6%~10%;PGmⅡ接种后,棉苗根部变化与PGmⅠ接种的相似,但发生软化或腐烂的比例较高,达10%~20%。在测定的病指方面,PGmⅠ接种后的病指高于PGmⅡ接种的,但这种差异在统计学分析上并不显著,而这两个突变菌株的病指都显著低于母菌株(表3-2)。可以看出,突变菌株PGmⅠ产生endo-PG能力完全丧失,致病力也大大降低;PGmⅡ菌株虽有微弱的endo-PG活力,而这种微弱的endo-PG活性可能在一定程度上对病菌的致病过程起一定作用,但这微弱的酶活性却不足以使菌株像母菌株接种那样达到高的病指。说明endo-PG参与了枯萎病菌的致病过程。Endo-PG主要通过降解植物细胞壁的果胶聚合物,使果胶胶体物质堵塞导管,影响棉株的水分运输,造成萎蔫。棉花枯萎菌的致病过程是酶和毒素协同作用的结果。菌株病指重复A重复B平均病指差异显著性*母菌株53.656.054.8aPGmⅡ22.419.621.0bPGmⅠ8.816.012.4bc表3-2 各菌株接种棉苗一个月后病指的比较由于寄主与病原菌之间的关系极为复杂,综合因素构成了棉花的凋萎。水分运输被阻塞或枯萎病原菌产生某种毒素可能只是导致棉株萎蔫的主要原因,有些因素的作用尚有待于进一步研究证实。棉花对枯萎病菌的抗性是一个非常复杂的系统性问题。它涉及寄主(棉花)、病原菌、环境以及它们各自内部的生理代谢变化和相互作用。就寄主来讲,其抗病性可以分为组织结构抗性、生理生化抗性和生态抗性3个方面。但这3个方面的抗性又都可以归结到抗病基因上,即无论是组织结构抗性还是生理生化抗性和生态抗性都是由寄主的抗病基因所决定的。组织结构抗性是以物理的屏障阻止病菌的侵入和扩展。生化抗性是以植株体内所固有的或受到病菌侵染后新合成的抗生性化学物质对病菌的抑制作用。生态抗病性是指棉花根系所处土壤环境中,微生物和棉花根系分泌物对枯萎病菌侵染的影响。这3种类型的抗病性综合起来就决定了棉花是抗病的、耐病的、还是感病的。寄主植株的器官组织结构在抗病性中的作用占有重要的位置。若根、茎表皮细胞厚,根、茎木质部结构坚实,导管腔、木质纤维素腔直径较大,并且有多列髓和较厚细胞壁的棉花品种,均不利于枯萎病菌的侵入。所有品种的根、茎结构都是相同的,均具有初生保护组织的表皮,形状较大。排列较紧密,位于表皮与中柱之间的皮层,由维管束和髓、髓射线组织构成的中柱组织。由于棉花枯萎病系维管束病害,因此,与维管束、髓射线所存在的结构空间或关系密切。解剖测定已经明确,品种抗病性与维管束组织结构有直接关系。前苏联的一些学者研究认为,抗病品种基部具有坚实的木质部和含有大量淀粉贮藏物的多列髓射线,同时木质部的细胞间隙较小,细胞壁较厚。Bugbee(1970)的研究也认为,抗性品系的木质部导管比感病品系形成的多。对髓射线的研究各学者的意见较统一,即髓射线越多抗萎蔫病越强。这是因为在髓射线细胞中有一类称为类黄酮贮藏细胞(Flavarol-storing cell)的特殊细胞,这些细胞散布在髓线中,能阻止菌丝在各导管之间的扩展(Mace等,1981)。王正芬(1984)报道,棉花在6~7片真叶期,枯萎病的病指与茎导管细胞数之间有较强的正相关性。但对3~4片真叶期幼苗的研究却表明,病指与导管细胞数量的相关性很差。贺运春(1984)观察到棉株导管中的枯萎病菌菌丝壁由胞壁和胞膜两层组成,其厚度分别为0.14μm和0.10μm。枯萎病菌菌丝沿寄主导管壁生长时,菌丝细胞壁与导管壁紧密接触,在接触的菌丝细胞壁上产生顶端膨大、扁平、基部粗壮、不具有细胞壁的吸胞,并伸入寄主导管壁内。在菌丝的同一部位有时可以产生并排的两个相同的吸泡。在产生吸泡的菌丝部位,菌丝细胞加厚,厚度可达0.22μm。棉株导管中的枯萎菌丝无色,有分隔和分枝,并着生有小型分生孢子,但未见大型分生孢子及厚垣孢子。Shi等(1992)利用组织化学方法,检测了继发性受阻导管和相邻不受阻导管的交联细胞的超微结构后发现,表现出细胞质成分及活性的增加,接触细胞能够产生脂类物质及其他化合物,所形成的分泌物通过纹孔进入导管。分泌物覆盖导管壁,并且以变态物形式沉积在导管腔,无定形泡状结构聚合在一起,形状、大小不一,导管逐渐被分泌物所包埋覆盖,累积的分泌物完全堵塞了导管腔。在抗病品种中,随着导管腔的分泌物积累以及管壁的增厚,被膜更集中,抗病品种中接触细胞中这种更集中的分泌物活性导致了屏障的形成,从而阻止了导管内病菌的扩展。雷江荣等(2010)利用农杆菌介导法将克隆自拟南芥的抗病基因SNC 1转入棉花中,接种棉花枯萎病菌后,和非转基因棉相比,转基因棉的抗病性得到提高,是非转基因棉的2倍左右。通过石蜡切片技术研究发现,具有抗病性的转SNC 1基因棉花和非转基因棉花均有导管堵塞现象,即形成胼胝体和侵填体等物质,只是转基因棉花的堵塞程度较严重,并且转基因棉花韧皮部细胞排列整齐,细胞间隙小。另外,受体抗病品种“中35”和受体感病品种“军棉1号”相比,它发生茎导管堵塞现象也多于感病品种。表明在棉花枯萎病菌侵染和其代谢物刺激下抗病品种堵塞导管的能力强,是品种抗病机制之一(图3-1,图3-2)。图3-1 棉株根茎木质部石蜡横向切片(胼胝质)图3-2 棉株根茎木质部导管石蜡切片(×255)(侵填体)维管束组织以外的细胞与抗枯萎病性也有一定的关系。史金瑞(1986)对枯萎病抗、感棉花品种根部早期侵染的组织和细胞进行观察发现,侵染菌丝在高抗的亚洲棉品种(石系亚)上局限在表皮细胞及外围1~2层皮层细胞中,而陆地棉中植86-1(抗)、徐州142(感)和高感的海岛棉品种中,菌丝能在皮层中扩展,并能进入中柱。研究中还发现,亚洲棉石系亚的根部表皮层外有一层物质,在菌丝与表皮细胞接触处这层物质被消解之后才能进行侵染,而在其他几个供试的陆地棉、海岛棉中则无此现象。石系亚对棉枯萎病表现较强的抗病性,可能与其表皮层外这层物质有关。棉花抗枯萎病的生理生化机制是个比较复杂的问题,枯萎病菌侵染棉花后,棉株体内的生化物质和生理代谢均会发生变化,反映了棉株抗、感病性的内在原因。抗病性是植物的遗传潜能,其表现受寄主与病原的相互作用和环境条件的共同影响。根据“基因对基因”假说,植物抗病性是植物本身所具有的抗性基因(Resistance Genes)和与之相对应的侵染病原物所具有的无毒基因(Avirulencegenes)结合时所表现出来的(Hammond等,1997)。不同的植株对同一病原物,同一植株对不同种的病原物可具有不同的抗病性(鲁明波等,1998;Heath,2000)。因此,植物不同的抗病性反映在植物生理上就表现出一系列复杂的生理生化变化,包括植物细胞内活性氧的积累与清除、抗病信号的产生与转导、防卫反应的表达与调控等。在这一复杂过程中,一些相关酶类起着很重要的调控作用,如超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD),过氧化氢酶(Catalase,CAT)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)等。许多研究都表明,植物病害的发生与这些酶活性变化有着密切关系,并且非亲和性互作(抗病反应)和亲和性互作(感病反应)两者在SOD等酶活性变化方面有着显著不同。近年来研究发现,植物受到病原物侵染后,与抗病性有关的一些主动防卫反应,包括细胞过敏性坏死、植保素、酚类、醌类物质等次生产物的合成、寄主细胞壁的加强和修饰(如木质素的积累)等。寄主的主动防卫反应常与苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine Ammonialyas,PAL)、多酚氧化酶(Polyphenoloxidas,PPO)及POD活性密切相关。(1)活性氧清除酶类近十几年来,活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)因在生物体内广泛存在并具有多种生理功能而引起人们的极大关注。通常所指的ROS仅指氧自由基,如超氧阴离子(O-2)、过氧化氢(H2O2)、羟基自由基(·OH)等。ROS通常被认为是植物正常代谢过程中的有毒副产物,随着对其研究的深入,发现其在植物与病原物互作的防卫反应中具有重要作用。首先,ROS具有直接的抗微生物功能,其存在本身就可对病原菌造成伤害;其次,ROS还可以触发植物受侵染点的细胞死亡导致过敏性坏死反应(HR);再次,ROS还参与细胞壁木质化及富含羟脯酸的糖蛋白的交联,这有利于抵御病原菌侵染;另外,ROS很可能作为第二信使调控抗病相关基因的表达,并启动植物抗毒素合成基因的转录。但是,当植物体内ROS积累过多,就是ROS与其清除酶类之间的动态平衡被打破时,植物就会受到伤害(膜脂过氧化和膜差别透性丧失)。因此,植物在长期的进化过程中,在利用氧的同时也形成了一系列清除活性氧为害的机制,这些机制中有些是通过酶促反应实现的,有些则是由非酶物质如抗坏血酸、维生素E、β-胡萝卜素等来实现的。为了早日弄清植物的抗病机制,许多病理学家就活性氧清除酶活性的变化与植物抗病性之间的关系进行了大量的研究,但目前仍未得到一致结论。不过,研究不同抗病品种感病后棉花体内的防御酶活性变化,有利于探明棉花抗病性机制。①POD 过氧化物酶(POD)及其同工酶在植物机体防御体系中起重要作用。POD不仅参与了木质素的聚合过程,也是细胞内重要的内源活性氧清除剂,因此,POD活性与植物抗病性有着密切的关系。目前,植物抗感病品种POD活性变化与抗病性间的关系观点不一。一种观点认为,植物感病后,抗感品种POD活性均升高,并且抗病品种POD活性比感病品种增加幅度快。Joseph等(1998)的研究结果表明,抗病品种的POD活性较感病品种高,而且在病原菌侵染的早期阶段,其POD活性会迅速升高,从而限制了病原菌的扩展。在棉花上沈其益等(1978)报道,POD与棉花对枯萎病的抗性有关。田秀明等(1991)的研究结果表明,在人工接种枯萎菌后,抗病品种和感病品种POD的活性都显著加强,但感病品种POD同工酶的反应比抗病品种强烈得多,而且感病品种比抗病品种多1~2条酶带,且颜色较深。无论是抗病品种还是感病品种,单株病指越高,POD同工酶带数越多,颜色也越深。从海岛棉、亚洲棉和陆地棉三大棉种接菌后POD同工酶谱来看,也同样有以上趋势。胡小月等(1993)指出,苗、蕾期,在未感病的情况下,抗、感病品种间POD酶带无显著差异;在感病情况下,蕾期不同抗性品种POD酶带数均增加,而且酶带颜色加深,说明病害发生后,抗、感品种酶活性均加强,植株体内代谢旺盛,但不同品种间POD酶带存在差异。在健株中,供试品种均具有P5、P6、P7、P8、P9、P11 6条酶带,感病后抗病品种增加P1、P2、P3、P4、P10、P12、P13 7条酶带,比感病品种鄂荆1号增加4条(图3-3)。不同抗枯萎病类型品种和同一品种内感病株和健株POD活性变化不尽一致(图3-4)。由图3-4可以看出,同一品种(系)内感病株和健株比较,健株叶片内POD的变化幅度很小(差值6个单位),曲线变化比较平稳,而感病株POD变化幅度较大(差值69个单位),曲线表现陡直。对于不同抗病类型的品种(系)来看,感病品种叶片内POD活性的变化幅度最大(差值64个单位),耐病品种次之(差值45个单位),抗病品种变幅最小(差值5个单位)。由此说明,品种的抗病性能越差,过氧化物酶活性的变化幅度也越大。抗病基因SNC 1来自拟南芥。雷江荣等(2010)应用农杆菌介导法将SNC 1基因转入中35和军棉1号两个品种,通过选择鉴定育成转基因棉中35和军棉1号。对转基因中35和军棉1号及其相应授体品种(对照)接种枯萎病菌后,转入SNC 1基因的中35,POD酶活性呈逐渐增强的趋势,明显高于对照中35,并且在接菌第4天达到峰值,由14.706U/(mg·min)迅速增加至76.18U/(mg·min),是对照7.234 U/(mg·min)的10倍多,而后随着时间增加酶活性下降。而转基因军棉1号同样在接菌第4天达到峰值,其POD酶活性变化趋势与转基因中35相同,但仅接菌当天酶活性高于对照军棉1号,随后低于对照军棉1号,并且酶活性变化不大(图3-5)。图3-3 不同抗性品种间健株与病株蕾期叶片POD酶带图3-4 同一品种感病株和健株POD活性变化(李妙等,1995)图3-5 棉株叶片接菌后过氧化物酶活性测定分析POD广泛存在于植物体内的不同细胞定位,这些不同细胞定位的POD在植物抗病性中可能有不同的作用。有研究表明,受病原菌侵染或诱发物处理后,可导致植物叶片细胞间隙POD活性的增加,且与植物抗病性抗性有关。细胞壁中存在着丰富的POD,有人观察到在经诱发处理并产生有系统诱导抗性的植物叶片中结合于细胞壁上的POD活性明显上升,这些POD参与木质素在细胞壁上的沉积,从而与系统诱导抗性的产生相关。(Hammerschmidt等,1982;Ye等,1990)。宋凤鸣等(1997)观察到接种枯萎病菌后第8天的棉苗叶片和根茎部组织中的总可溶性POD、胞内POD和细胞间隙POD活性(表3-3)。由表3-3可知,未接种病菌的棉苗组织中3类可溶性POD活性抗病品种均高于感病品种,但根茎部组织中的总可溶性POD和胞内POD活性差异不明显;枯萎病菌侵染后,3类可溶性POD活性均有明显的提高,其中,胞间POD活性增加最大。这说明POD在棉花对枯萎病的抗病性中起到重要作用。品种处理过氧化物酶活性[△OD179/(mgpro·min)]叶片组织根茎组织总POD胞内POD胞间POD总POD胞内POD胞间POD中棉所12(抗病)不接种30.8121.3125.008.697.4818.47接种70.1332.14145.0038.0321.6439.806037(感病)不接种25.2716.3519.707.907.5010.89接种47.4434.6735.0028.2421.2624.26表3-3 枯萎病侵染后棉苗叶和根茎组织中总可溶性POD、胞内POD和细胞间隙POD活性②SOD 超氧化物歧化酶(SOD)是植物细胞内防御酶系统的重要成员之一,它的生理作用是歧化O-2产生H2O2和O2,在植物与病原物互作过程中,植物体内SOD活性发生变化,不同的植物病害系统或不同的互作类型其SOD活性变化是不同的。植物受到病害侵染后,SOD活性会升高,说明病害的侵染产生的O-2会激发植株体内SOD合成酶基因的表达,表现为SOD活性上升。而感病品种的酶活性低于抗病品种可能是因为感病品种受到病原物侵染后积累的O-2过多造成受害植株SOD防御酶体系崩溃,导致SOD活性降低。至于接种后感病品种SOD活性快速上升而高于对照,可能是因为这种高水平的酶活性可以清除植物—病原物亲和性互作产生的超氧阴离子,使感病品种受到病原物侵染后不发生过敏性反应,病原物可以在寄主内扩展,从而表现为感病。在棉花上,吴小月等(1993)报道,超氧化物歧化酶在健株中均仅有3条酶带:P4、P7和P11。感病后,抗、感病品种增加的酶带数均较多,其中,抗病品种酶带数又多于感病品种。酶带P12在抗病品种中颜色较深,而在感病品种鄂荆1号中却难以见到(图3-6)。在棉花发病高峰期,不同抗病类型品种中,感病类型SOD活性最高,耐病品种次之,抗病类型表现最低。这说明SOD活性与品种在田间感病的程度存在着内在相关关系(表3-4)。对SOD活性与田间病指进行相关分析得出,相关系数r=0.9802。图3-6 不同抗病品种间病株和健株蕾期叶片SOD酶带抗病类型品种名称SOD活性[mg/(pro·min)]抗病中棉所1226.65石抗15524.17石30856.99石310423.79邯32212.77平均值18.87耐病冀8913535.13美861531.47美861639.16冀92.6134.66平均值35.11表3-4 不同抗病类型棉花品种(系)的SOD指标比较(李妙等,1995)抗病类型品种名称SOD活性[mg/(pro·min)]感病邯89s9347.43冀92.10363.22选148142.83选155148.35平均值50.46表3-4 不同抗病类型棉花品种(系)的SOD指标比较(李妙等,1995)(续)-1受病原物侵染后植物体内SOD等保护酶活性的变化在亲和性互作引起的感病反应中SOD酶活性升高,且与病害症状的表现有关,但在非亲和性互作引起的抗病反应中,SOD酶活性无明显变化甚至下降。宋凤鸣等(1999)研究结果指出,健康棉苗中,抗病品种和感病品种间SOD酶活性无明显差异,试验期间酶活性无显著变化;枯萎病菌接种后棉苗组织中SOD酶活性明显升高。感病品种6037在接种病菌后3天时SOD酶活性就显著高于对照,此后呈直线上升,而抗病中棉所12的SOD酶活性在接种病菌后7天才开始上升。雷江荣等(2010)报道,转SCN 1抗病基因中35品种接菌后,在病程早期SOD随时间的增长酶活性增高,与棉花枯萎病抗性呈正相关,抗病品种的酶活高于感病品种;SOD在接菌后第2~6天酶活性达到最高值,其酶活性高低以及达到峰值时间的迟早与棉花对枯萎病的抗性密切相关,活性高、峰值到来得早有利于抗病性的充分发挥。植物受病菌侵染后可选择性地刺激SOD同工酶活性的变化,如亲和性锈菌侵染后菜豆组织中Mn-SOD酶活性大幅度增加,而非亲和性锈菌侵染后Cu、Zn-SOD酶活性明显提高(Montalbin等,1986)。受TMV侵染的烟草叶片中SOD酶活性的增加主要来自于Cu,Zn-SOD(Buonario等,1987)。宋凤鸣等(1999)研究的结果证明,枯萎病菌侵染后棉苗组织中POD酶活性的升高主要是由Cu、Zn-SOD活性的增加引起的(表3-5,表3-6)。叶片组织根茎部组织SOD活性[U/(mg·min)]抑制率(%)SOD活性[U/(mg·min)]抑制率(%)酶粗提液75.4080.63KCN0.01mmol/L74.601.0079.431.490.10mmol/L60.6819.5271.9019.950.20mmol/L40.4840.3162.5022.490.50mmol/L15.3779.0242.1747.701.00mmol/L6.2891.0719.4675.87氯仿乙醇(1∶2)70.935.9067.3416.48表3-5 KCN和氯仿对棉花SOD活性的抑制[U/(mg·min)]品种处理叶片组织根茎部组织总SODCu,ZnSODMnSOD总SODCu,ZnSODMnSOD中棉所12(抗病)不接种35.1833.281.9020.0017.202.80接种39.7037.302.992.8322.835.006037(感病)不接种30.8834.272.3124.2220.903.45接种60.8956.674.2850.2743.656.95表3-6 枯萎病菌接种后7天棉苗组织中总SOD,Cu,Zn-SOD和Mn-SON活性③CAT 在多种植物—病原物互作系统中都有H2O2的积累。过氧化氢酶(CAT)是植物细胞内重要的活性氧清除剂,其生理作用是将H2O2还原为H2O和O2。CAT活性升高或H2O2含量降低意味着活性氧对植物细胞伤害程度的降低。还有研究表明,植物体内H2O2可作为扩散的信号或作为在水杨酸(SA)介导的系统获得性抗性(SAR)信号转导过程中的第二信使,诱导邻近细胞或邻近组织防卫机制的启动。因此,维持植物体内H2O2的正常水平将是植物抗病反应所必需的,CAT在活性氧的清除和维持活性氧的正常水平过程中起着重要作用。在植物与病原物互作中,CAT活性发生变化,并影响植株体内活性氧的积累,最终影响到植物的抗病反应。一般地,植物感染病原菌后CAT活性降低,或抗病品种(非亲和性互作)活性降低,而感病品种(亲和性互作)活性升高。在棉花上,宋凤鸣等(1999)报道,健康棉苗中,两个供试品种组织中CAT酶活性无明显差异;接种枯萎病菌后,棉苗组织中CAT酶活性显著增加,与抗病品种中棉所12相比,感病品种6037的CAT酶活性上升早而显著。雷江荣等(2010)的研究结果指出,采用农杆菌介导法将来自拟南芥的抗病基因SNC 1转入中35和军棉1号两品种后,在受到棉花枯萎病菌侵染后,CAT的酶活性变化非常平缓,并呈现逐渐下降的趋势。而对照(受体品种)中35和军棉1号的CAT酶活性变化十分显著,尤其是军棉1号,随接菌后取样天数的增加,CAT酶活性呈逐渐降低的趋势,由14.989 U/(mg·min)迅速下降到0.865U/(mg·min),这期间相差14倍(表3-7和图3-7)。图3-7 棉株叶片接菌后过氧化氢酶活性测定分析第0天第2天第4天第6天第8天转基因中351.167±0.0291.012±0.0250.868±0.0210.663±0.0160.415±0.010转基因军棉1号2.1217±0.0531.835±0.0451.061±0.0260.645±0.0160.407±0.010表3-7 棉株叶片接菌后过氧化氢酶活性测定分析第0天第2天第4天第6天第8天中35对照5.769±0.1444.086±0.1022.188±0.0541.597±0.0390.611±0.015军棉1号对照14.989±0.3749.504±0.2374.820±0.1201.946±0.0480.866±0.021表3-7 棉株叶片接菌后过氧化氢酶活性测定分析(续)-1(2)抗病反应次生代谢酶类植物次生代谢产物(Secondary Metabolites)是指植物体中一大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物,其产生和分布通常具有种属、器官、组织和生长发育的特异性;抗生作用是植物次生代谢的一个重要生理功能,也可视为自然选择的结果,参与植物防御的次生物质很多,包括酚类、植保素、木质素和其他一些次生代谢物。与这些次生代谢有关的主要酶类是多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)。①PAL PAL是植物苯丙烷类次生代谢途径总路第一步关键酶,是苯丙烷类代谢途径的关键酶和限速酶,它催化苯丙氨酸脱氨基后产生肉桂酸并最终转化为木质素,因此,它是与细胞内木质素生成和沉积有关的防御酶。当病菌入侵时,细胞受到刺激后启动PAL系统产生木质素并沉积在细胞壁周围,将病原物限制在一定的细胞范围内阻止其进一步扩散为害。自从1964年Minamiawkd和Uritain首次发现植物感病后PAL活性增强以来,陆续有许多研究证明植物受到不同病原体感染后PAL活性均有升高的现象。因为PAL活性的升高往往与植保素、木质素等抗性物质的产生和积累呈正相关。王敬之等(1982)提出,把PAL活性作为植物抗病的生理指标加以研究。在棉花上,冯洁等(1990)研究了棉花抗、感品种感染枯萎病后体内PAL的动态变化。结果表明,在根内,无论抗、感品种接菌后的PAL活性都始终高于未接菌的对照。抗病品种86-1、陕1155在接菌后24h,经病原菌的诱导出现一个酶活性峰,而感病品种在接菌后36h才出现PAL活性峰,比抗病品种晚12h。抗病品种的相对酶活值也明显高于感病品种,其幅度是感病品种的1.38~2倍(图3-8)。在叶片内,抗病品种在接种枯萎菌后分别于12h和24h出现了PAL活性峰(86-1在接种后36h又出现了一个相等的峰)。感病品种于接种后36h才出现PAL活性峰,晚于抗病品种(图3-9),并且相对酶活值也低于抗病品种。根与叶内的PAL活性加以比较,根内PAL活性显著高于叶内PAL活性,前者是后者的3~4倍,这可能是根与病原物的作用更直接的缘故。图3-8 抗、感品种接菌后根内PAL活性峰的相对酶活值图3-9 抗、感品种接菌后叶内PAL活动峰的相对酶活值袁章虎等(1995)报道,接种枯萎病菌后抗病品种的PAL活性迅速提高,并很快在24h到最高峰。而感病品种的PAL活性则相对上升较慢,在36h才达到最高峰。其峰值也比抗病品种低得多,前者最高峰值为5.68U/(g·h),而后者仅4.12 U/(g·h)。这说明品种的抗病性不仅与接种枯萎病菌后其PAL活性峰的高低有关,而且还与PAL活性上升的速度有关。转抗病基因SNC 1棉花中35和军棉1号酶活性均高于对照,在受病原菌感染后叶片内会立即产生反应,PAL活性开始迅速上升,接种后第4天时达到高峰,是此时对照的2倍。对照(受体品种)棉叶片内反应比较迟钝、缓慢,PAL酶活性初始时的变化很小,直到接种后6天才有所提高,且全过程变化幅度也较小(表3-8)。总之,棉株在受到枯萎菌侵害后能够在很短的时间内迅速提高PAL活性,从而合成较多的抗生性物质,抑制病菌在棉株体内的萌发和扩散,使棉株表现抗病性。反之,如果病菌顺利地在寄主体内萌发、定殖和扩散,就使棉株表现感病。[U/(g·h)]品种第0天第2天第2天第2天第2天转基因中353.485±0.0874.685±0.1176.007±0.1515.837±0.1454.835±0.120转基因军棉1号2.072±0.0513.887±0.0974.723±0.1184.091±0.1023.905±0.097中35(对照)2.838±0.0703.255±0.0813.885±0.0974.011±0.1003.778±0.094军棉1号(对照)1.928±0.0482.005±0.0502.394±0.0592.622±0.0642.210±0.055表3-8 棉株叶片接菌后苯丙氨酸解氨酶活性测定分析大量研究表明,多酚氧化酶(PPO)主要参与酚类氧化为醌以及木质素前体的聚合作用,与植物抗病密切相关。病原菌侵染能诱导植物体内PPO活性升高,促进酚类化合物在受侵染部位的合成和积累,大量的酚可由多酚氧化酶氧化成醌,醌类化合物能钝化病原物的呼吸酶,阻碍病原物的生长,醌的次生反应所产生的黑色素的痂可阻止感染的扩散;酚类化合物是细胞形成木质素的前体,可形成木质素,促进细胞壁和组织的木质化,以抵抗病原的侵染。在人工接种枯萎病菌后,感病品种PPO活性的初期受到一定的抑制。直到48~72h才超过对照,而抗病品种PPO活性从24h就明显增强并超过对照(袁章虎等,1995;宁凤鸣等,1997)。这说明抗病品种在受到病菌的侵害时,能迅速以高活性的PPO配合体内的免疫系统形成抗病反应。从而使枯萎病的发展受到抑制,相反,感病品种在受到病菌的侵害时,体内的PPO活性被病菌所抑制,不能产生抗病生理功能。在研究转抗病基因SNC 1棉接种枯萎病菌后酶活性变化时,雷江荣等(2010)发现,接种当天,不管是转基因还是非转基因棉(受体)PPO酶活性没有明显变化,只在接菌1天后,才有明显差异。从图3-10可以看出,转基因中35的PPO酶活性较对照中35的酶活性显著增高,并且在第4天接近峰值,由276.571U/(mg·min)迅速增加至1019.020U/(mg·min),是此时对照的2倍。转基因军棉1号的PPO酶活性比对照军棉1号(受体)略有增加,在第6天出现高峰,对照军棉1号PPO酶活性变化不明显。图3-10 棉株叶片接枯萎病菌后多酚氧化物酶活性测定分析从总体上看,抗病品种和感病品种在接种枯萎病菌后都相继出现不同程度的PPO活性高峰。其区别是抗病品种出现的早,峰值高,而感病品种出现的晚,峰值低,抗病品种的PPO活性不受病菌的抑制,而感病品种则在受侵染的初期受到一定的抑制。研究棉花感病后防御酶活性变化,有助于深入研究棉花抗病机理,为培育和筛选抗病品种提供理论基础。棉花的抗病生理生化机制很复杂,植物体内正常情况下保护酶系处于平衡状态下,而受病原物侵染后活性大大改变。这表明棉花体内保护酶系都是在与病原物的互作中,主要是经病原物诱导而起抗病作用的。因而,在病原物侵染初期测定保护酶活性的相对变化可以作为一个选育指标;而正常棉株酶活性的高低也可作为品种筛选的指标之一。故研究棉花抗感品种接种病原物前后几种酶系的活性变化,优化酶系统选择指标,建立综合选择指标体系,将会提高选择准确性,提高育种效率,同时也将推动与棉花对该病原物抗性有关的其他生理生化指标的研究。而且,可以将防御酶活性的检测作为棉花抗病性鉴定的一个辅助手段。在染病的植物中,糖不仅是植物各类代谢的基础,而且也可以作为病菌的营养。糖代谢能为蛋白质、脂肪、核酸及次生代谢提供碳骨架和能量来源。陈其煐等(1990)以采自河南、湖北、辽宁、江苏、新疆等棉区棉花枯萎菌对具抗枯萎病性的陆地棉品种86-1、陕1155,感病品种岱15、徐州142和鲁棉1号接菌,鉴定品种对枯萎病菌的抗病性及其与含糖量的关系。试验结果表明,含糖量愈高,感病愈重;含糖量愈低,抗病性愈强,其分界值还原糖含量约为样品干重的12%,水溶性总糖为样品干重的15%(表3-9)。棉花枯萎病是一种高糖病害。品种含糖量(%)(干重)抗、感枯萎病表现*还原糖水溶性糖病指反应型鲁棉一号15.12117.8535.07S(感)岱字棉1513.24917.2234.62S徐州14212.11015.2129.44S陕115512.01713.739.69R8618.95812.377.92R(抗)表3-9 不同棉品种苗期含糖水平与抗枯萎病性表现冯洁等(1991)报道,抗病品种(86-1、陕1155)和感病品种(岱字棉15、徐州142)接菌后,果糖、蔗糖含量均为上升趋势。接菌后抗、感病品种在葡萄糖、核糖含量上存在差异,前者接菌后葡萄糖、核糖含量明显上升,分别为26.8%~58.6%和11%~26.9%,后者则下降,分别为-40%~-27.6%和-57.9%~-22.2%(图3-11)。图3-11 棉花叶内糖分含量变化吴小月等(1993)和宋凤鸣等(1996)的研究结果也表明,感病品种棉苗体内的含糖量高于抗病品种(表3-10,表3-11)。品种泗棉2号岱红岱盐棉488618311中棉所12子叶0.4330.4040.3870.2970.2620.259蕾期叶片0.7580.7430.5750.6400.6130.515抗病性SSMRRRR表3-10 不同抗性的陆地棉品种间可溶性糖含量比较(吴小月等,1993)品种处理叶片中葡萄糖含量(mg/g鲜重)根茎部中葡萄糖含量(mg/g鲜重)总糖可溶性糖还原糖总糖可溶性糖还原糖中棉所12(抗病)不接种17.599.332.577.974.141.98接种25.5213.315.5718.5410.432.646037(感病)不接种16.2010.922.7710.004.452.44接种24.8214.827.1520.7110.344.07表3-11 棉苗组织中糖含量的变化(宋凤鸣等,1996)受病原物侵染后,植物体内可溶性酚类物质会大量积累,大量的酚类物质通过延缓入侵病原物的生长而在植物抗病性中起作用。细胞壁上存在大量的酚类物质,这些不溶性胞壁结合酚及细胞壁的快速木质化与植物抗病性有密切关系。棉花体内含有丰富的酚类(主要是多元酚)物质,随着棉苗生长其酚类物质含量增加,同时,可提高对病害的抗性。多酚类物质在棉花抗病性具有重要的作用。刘发敏等(1993)报道,在不接枯萎病菌的条件下,棉花中多酚类含量是感病品种高于抗病品种,但抗、感病品种的多酚类含量都是随着生育期进程由低到高。抗病品种86-1在1叶期为1.41%,开花期为2.99%;感病品种鲁棉1号在1叶期为3.25%,开花期为4.02%。鲁棉1号在各生育期均高于86-1。但在接枯萎病菌的条件下,86-1多酚类含量几乎是直线上升,1叶期为1.62%,开花期为4.38%,开花期为1叶期的2.7倍。鲁棉1号相反,多酚类含量从1~3叶期下降较大,以后下降减缓。1叶期为3.65%,开花期为2.91%,开花期仅为1叶期的4/5。86-1和鲁棉1号相比,从5叶期开始,86-1高于鲁棉1号,到开花期为鲁棉1号的1.5倍。袁章虎等(1995)指出,各品种无论是抗病的还是感病的,接种枯萎菌后体内多酚的含量都有明显提高。抗、感病品种主要差异有以下两点:一是抗病品种多酚的累积高峰出现的早;二是抗病品种在接菌后多酚增加的灵敏量比感病品种高许多。这表明品种所固有的组成性多酚含量是品种间的差异,在一定范围内与抗病性没有关系,而棉株遭受枯萎萎菌侵染后所合成的多酚类物质才是抗病性增强的根本所在。病原物侵染后,植物体内常有大量酚类物质的积累,这些酚类物质主要由苯丙烷类代谢途径合成,其中,绿原酸和阿魏酸是主要的酚类物质。作为苯丙烷类代谢途径的主要产物,在受病菌侵染或诱发物处理后,植物体内绿原酸和阿魏酸的积累是一种常见的现象。在一些植物的抗病反应中绿原酸含量增加快,发生早,而感病反应中则相反。在绿原酸方面,冯洁等(1990)试验结果表明,不同抗病类型品种接种后绿原酸含量存在差异。抗病品种中棉所12、86-1在接菌后24h绿原酸含量迅速上升,最高含量0.47~0.51mg/g干重,48h后又迅速下降,以后又有所回升。感病品种岱字棉15、豫棉1号在接菌初期(24~72h)绿原酸含量始终低于未接菌的对照,直到96h才迅速增加,最大含量为0.49~0.55mg/g干重。在接菌初期感病品种体内酚类植保素积累很慢,到后期含量虽然超过了抗病品种,但已错过了杀伤病菌的时机。抗病品种则不然,在接菌初期绿原酸含量就迅速积累,对病菌的侵入起到阻止和杀伤作用。可见接种枯萎菌后,抗、感品种都可以产生酚类植保素——绿原酸,关键在于产生的量和速度不同。宋凤鸣等(1996)的研究结果也表现了这种特点。Friend等(1973)研究表明,绿原酸可抑制某些病原菌的生长和产孢。阿魏酸虽然无直接的杀菌活性,但它是木质素的前体,其含量的增加可为木质素合成提供更多的底物,促进木质素的积累,导致细胞壁的木质化,从而在植物抗病性中起了间接作用。冯洁等(1990)研究结果表明,抗病品种中棉所12、86-1在接菌后48h均出现了一个阿魏酸增加峰,显著高于对照水平,最大量可达4.27~6.68mg/g干重,86-1在接菌后96h又出现一个增加峰,含量可达5.01mg/g干重。而感染病品种岱字棉15、豫棉1号在接菌后24~72h,阿魏酸含量始终低于未接菌的对照,直到96h才略高于对照,最大量为2.17~3.48mg/g干重。接菌后阿魏酸含量的变化与棉花抗枯萎病性呈正相关。宋凤鸣等(1996)报道,在不接种枯萎病菌条件下,抗、感品种棉苗体内阿魏酸含量明显差异,但接菌后,抗病品种棉苗体内阿魏酸含量的增加幅度更大(表3-12)。处理中棉所12(抗病品种)6037(感病品种)接种后7天接种后11天接种后15天接种后11天接种后15天不接枯萎病菌0.5820.5450.7520.5720.692接枯萎病菌1.3021.7592.1130.8031.201表3-12 棉苗根茎部组织中阿魏酸的含量(OD350/gDW-ml)由于病原真菌和细菌感染,在受损害的植物细胞内或细胞周围高浓度地积累植保素,这些小分子化合物许多是黄酮类化合物。黄酮类化合物以糖苷的形式广泛分布在植物界。它们的合成和转化可能彼此独立地加以调节。刘发敏等(1993)指出,在不接枯萎病菌的条件下,抗、感病品种黄酮类含量随着生育期进程变化较大。抗病品种86-1每克干重在一叶期为10.5473mg,三叶期是高峰为14.0084mg,开花期为9.3064mg;感病品种鲁棉1号每克干重在一叶期为9.3272mg,现蕾期为高峰是12.5100mg,开花期为11.6401mg,86-1在1~3叶期高于鲁棉1号,其余各期都低于鲁棉1号。在接菌的条件下,86-1黄酮类含量每克干重在一叶期为10.7138mg,到五叶期降到最低点为7.2778mg,然后急剧上升,开花期为12.2706mg,曲线呈现“V”字形。鲁棉1号黄酮类含量每克干重在一叶期为9.8407mg,三叶期达到高峰为11.5603mg,现蕾期为10.2887mg,开花期为10.446mg,变化较平缓,曲线略呈“S”形。86-1和鲁棉1号相比,在三叶期和五叶期86-1黄酮类含量低于鲁棉1号外,其余各生育期都高于鲁棉1号(图3-12)。宋凤鸣等(1996)也报道了类似的研究结果。接种枯萎病菌的抗病品种棉苗叶片和根茎部组织中黄酮类物质含量略高于感病品种,枯萎病病菌侵染后,棉苗组织中黄酮类物质含量明显提高,抗病品种棉苗组织中黄酮类物质含量的增加幅度略大(表3-13)。品种处理叶片组织根茎部组织中棉所12号(抗病)不接枯萎病2.041.212.12接枯萎病3.622.643.546037(感病)不接枯萎病1.691.091.68接枯萎病3.031.802.70表3-13 棉苗组织中黄酮类物质的含量(OD509/g·ml min)图3-12 棉花不同生育时期黄酮类含量的变化植物细胞壁上存在着众多的酚类物质。在一些植物病害系统中已经证实植物受侵后组织中不溶性胞壁结合酚类物质在其对抗病性中起重要作用。Glazener等(1982)认为不溶性胞壁结合的简单酚类物质可能参与植物的某些防卫反应过程,且与抗病性有关。Nieman等(1991)和Bonello等(1993)报道,胞壁结合的复杂酚聚合物主要是木质素,其含量的增加,表明细胞壁的木质化,因而在植物抗病性中起到作用。宋凤鸣等(1997,2001)研究结果表明:①抗病品种棉苗组织中胞壁结合的简单酚、酚聚合物及黄酮醇含量高于感病品种棉苗组织中的含量。根茎部组织中胞壁结合酚含量相对较高;②枯萎病菌侵染后棉苗组织中不溶性胞壁结合酚含量有明显的提高(表3-14)。因此认为,受枯萎病菌侵染后棉苗组织中可溶性酚及不溶性胞壁结合酚的积累与棉苗对枯萎病的抗性有关。品种处理叶片组织根茎部组织简单酚复杂酚聚合物黄酮醇简单酚复杂酚聚合物黄酮醇中棉所12号(抗病)不接枯萎病菌0.1900.1132.890.3150.2384.72接枯萎病菌0.3640.1964.810.5610.4357.506037(感病)不接枯萎病菌0.1570.0882.610.2990.1984.20接枯萎病菌0.2440.1443.530.4290.3386.31表3-14 棉苗接种后11天时单位干细胞壁组织[m(DW)]中不溶性胞壁结合酚类物质的含量儿茶素(Catechin)是棉花植株中最主要的多元酚(Howell等1976),随着棉苗生长,组织中儿茶素的含量增加,同时也提高对立枯病的抗性(Hunter等,1974)。在离体条件下,儿茶素可抑制立枯病菌(Rhizoctonia solani)和黄萎病菌(Verticillium dahilae)的菌丝生长及黄萎病菌的产孢(Howell等,1976;Hunter等,1974);而且儿茶素或其氧化产物可使立枯病菌的多聚半乳糖醛酸酶(Polygalacturonase,PG)失活(Hunter等,1974,1978)。因此,Hunter认为儿茶素可通过抑制真菌生长和PC活性而在棉花抗病性中起重要作用。宋凤鸣等(1996,1998)就儿茶素对棉枯萎病菌的影响以及在棉花抗枯萎病中的作用进行了研究。研究结果指出,抗病品种棉苗组织中儿茶素的含量较高,受侵后其含量明显增加,而感病品种棉苗受侵后儿茶素仅有少量增加(表3-15);纯培养条件下儿茶素对枯萎病菌菌丝生长、产孢及孢子萌发具有明显的抑制作用(表3-16);棉苗组织中酚类物质对PG和PL活性有抑制作用,而且证明这种抑制作用主要是由儿茶素引起的(表3-17,表3-18),其抑制作用的强弱与棉苗组织中的儿茶素含量呈显著的正相关。总之,儿茶素通过对病菌生长、产孢和其胞壁降解酶(如PG、PL等)的抑制而阻止病菌在棉花体内的侵入、繁殖和扩展,从而提高棉花对枯萎病菌侵入和扩展能力,由此在棉花抗病性中起作用。品种处理叶片组织根茎部组织中棉所12号(抗病)不接枯萎病菌0.5170.582接枯萎病菌1.4521.172不接枯萎病菌0.6790.706接枯萎病菌1.7681.6056037(感病)不接枯萎病菌0.4050.528接枯萎病菌0.8520.771表3-15 棉苗组织中儿茶素的含量(mg/g 鲜重)儿茶素浓度(mg/ml)菌落直径(cm)菌丝干重(mg)C+S(1)C+NaPP(2)C+SC+NaPP产孢量(%)(×107/ml)孢子萌发(%)0.14.073.47307220757.995.350.053.703.17273199646.790.380.103.773.37257197584.477.680.503.432.67210177553.267.371.002.371.3711384130.551.802.001.120.7797611.433.58EC501.341.121.151.180.791.36表3-16 离体条件下儿茶素对棉花枯萎病菌的影响品种处理对PG的抑制作用*(%)对PL的抑制作用(%)叶片组织根茎部组织叶片组织根茎部组织中棉所12不接枯萎病菌30.3423.0819.5518.91接枯萎病菌54.1855.3451.7548.62不接枯萎病菌24.3819.2016.0712.77接枯萎病菌42.7645.3835.4543.57表3-17 棉苗组织提取液中酚类物质对多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶活性的抑制作用处理PG活性PG(μgglucose/mgprot·h)PL活性PL(△OD550/mgprot·h)对照CK50%926.3091.0含儿茶素部分抽提液673.00(27.32%)*40.3(55.71%)其余部分抽提液874.00(5.62%)86.7(4.76%)表3-18 组织提取液经TLC后含儿茶素部分硅胶抽提液及其余部分硅胶抽提液对多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶活性的影响棉酚是棉花体内主要的酚类物质,在离体条件下,棉酚可抑制黄萎病菌和枯萎病菌某些专化型的菌丝生长和产孢(Bell,1967;Davis,1964),棉花受病原菌侵染后,其体内棉酚含量有明显的增加,因而推测,棉酚及单宁在棉花抗病性中起到作用(Bell,1967;魏守军等,1992;沈其益等,1992;Harrison等,1982)。魏守军等(1992)观察到在棉花受到枯萎菌侵染后,棉酚在棉株木质部和叶柄维管束导管细胞内大量累积(图3-13),并且抗病品种中棉所12和86-1中,染病后根系游离棉酚含量分别提高112%和96%;而感病品种冀棉11号和鄂荆92中,染病后根系游离棉酚含量只分别提高8%和4.8%。宋凤鸣等(1997)也观察到在未接种枯萎病菌的健康棉苗中,抗病品种的游离棉酚含量均显著高于感病品种相应组织中的含量,根茎组织内的含量又高于叶片;接种棉枯萎病菌引起发病并导致棉苗组织中游离棉酚含量明显提高,抗病品种增长显著高于感病品种。图3-13 棉株茎与叶柄横切片图棉花枯萎病是重要的土传病害,枯萎菌由根系直接侵入,根系细胞壁是它需要克服的第一道防线。蛋白质是病原菌赖以生存的重要营养来源,寄主植物细胞壁蛋白质含量十分丰富,一些蛋白质组分(如天冬氨酸、谷氨酸等)经过脱氨后的碳骨架可以直接进入病原菌的代谢系统,合成病菌所需要的蛋白质,因此,对寄主细胞内蛋白质组成成分的氨基酸进行研究的重要意义是显而易见的。冯洁等(1991,1994,1995)在这方面做了较系统的研究,取得了具有科学意义的研究结果。(1)棉花根、叶内的蛋白质含量在感染枯萎病菌后,叶内蛋白质含量,抗病品种接菌后36h以前的蛋白质含量都低于未接菌的对照,36h后则高于对照的水平,表现为先低后高;而感病品种则恰恰相反,出现先高后低的现象。在根内,抗病品种接菌后24h始终保持低于对照品种中蛋白质的水平,直到36h后才有所上升。而感病品种接菌后蛋白质浓度均高于对照。另外,达到高峰时的蛋白质含量感病品种高于抗病品种。(2)棉花细胞壁氨基酸含量用不同致病力的棉花枯萎病菌7号和3号小种接种棉花,对抗、感品种根部细胞壁氨基酸含量进行分析。结果表明,感病品种在接种7号小种后,根内细胞壁氨基酸含量增加了32.3%,抗病品种增加了4.4%;接种3号小种后抗病品种氨基酸含量下降了14%,感病品种上升了19.8%(图3-14)。感病品种受枯萎菌诱导后细胞壁氨基酸的积累明显高于抗病品种,为枯萎病菌的生长提供了较多的氮源,易与枯萎菌建立寄生关系,这表明细胞壁氨基酸含量与棉花对枯萎病的抗性具有一定的相关性。(3)棉花细胞壁富含羟脯氨基酸糖蛋白含量脯氨酸是一种非常重要的氨基酸,它经过羟化形成的羟基脯氨酸,是细胞壁伸展蛋白的原料。有些研究结果表明,细胞壁富含羟脯氨酸糖蛋白的积累与植物抗病性关系密切(Mayad,1986;Benhamou,1990)。冯洁等(1995)研究结果表明,不同品种间细胞壁富含羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)的积累量存在差异,抗病品种细胞壁内HRGP含量明显高于感病品种。棉花叶内的HYP(羟脯氨酸)含量与其他氨基酸相比含量最低,只占总量的1.0%~1.2%。根内细胞壁HYP与其他氨基酸相比含量最高,占氨基酸总量的19.1%~19.6%,是其他氨基酸的2~10倍。根内HYP含量大约是叶内的10倍,这可能是由于根与病原菌直接接触,长期作用进化的结果。根内HYP的高含量对棉花自身抵抗病菌侵染有利。在棉花细胞壁HRGP含量增加及细胞壁木质素沉积与抗枯萎病性的关系上,接种枯萎病菌后根、叶内细胞壁木质素沉积与HYP含量变化规律相似,抗病品种86-1接种7号、3号小种后,细胞壁木质素的累积量均高于感病品种邯14,枯萎菌7号小种诱导后细胞壁的木质化程度比接种3号小种要高(表3-19)。可见,HRGP含量及细胞壁木质化程度与棉花抗枯萎病性呈正相关。图3-14 接种枯萎病菌对棉花根内细胞壁氨基酸含量的影响处理861(抗病)邯14(感病)根叶根叶木质素增长率(%)木质素增长率(%)木质素增长率(%)木质素增长率(%)健株2.882.402.802.477号小种3.5623.62.6811.73.2415.72.673.13号小种3.2613.22.566.73.079.62.553.2表3-19 不同处理对细胞壁木质素沉积的影响至于HRGP在抗病反应中的作用机制主有以下3方面(宋凤鸣,1992)。(1)作为凝集素的作用许多植物凝集素是糖蛋白,其中,有一些就是HRGP。这种具凝集活性的HRGP定位于能与病原菌相互作用的位点,HRGP可能与病原菌相互作用并把病原菌固定在细胞壁中,从而阻止病原菌的侵入或在细胞间的扩散。HRGP还在寄主—病原菌相互作用的专化性识别机制中起到重要作用。(2)作为木质素的沉积位点寄主与病原菌相互作用中,细胞壁在病原菌侵染后的木质化是寄主抗病反应的特性之一。木质素的形成与苯丙氨酸代谢形成的松柏醇有关,松柏醇的脱氢多聚物(DHP)与HRGP结合形成一种对酸稳定的复合物。在初生壁的木质化过程中,由松柏醇产生的甲基化醌与HRGP之间形成共价交错连接,从而导致了木质素在细胞壁中的沉积。(3)作为结构屏障的作用高等植物细胞壁中,HRGP填充在纤维素骨架的间隙中,又与细胞壁的其他成分共价结合形成更为致密、不可穿透的结构屏障。而且,HRGP具有结构性多聚物的功能,从而提高了细胞壁的强度。在侵染穿透过程中,病原物分泌的纤维素酶、半纤维素酶和蛋白酶等都能分解纤维素、半纤维素等细胞壁成分。但这些酶不能分辨HRGP,而且HRGP包围在纤维素和半纤维素的周围,从而把病原物分泌的酶与其底物分开,使纤维素和半纤维素等胞壁物质免受分解。继续保持细胞的正常结构,阻止病原物的侵入。但目前尚没有这方面的直接证据。病原菌的侵染可破坏寄主植物体内活性氧产生与清除之间的动态平衡,引起活性氧(主要是超氧阴离子O-2和过氧化氢H2O2)的积累,同时激活脂氧合酶(Lipoxygenase,LOX)基因的表达,LOX酶活性升高。活性氧和LOX酶通过非酶促和酶促方式直接攻击膜系统中的不饱和脂肪酸,启动膜脂过氧化的发生。活性氧的积累及膜脂过氧化的发生直接与植物的过敏性抗病反应有关,因而被认为是植物抗病防卫反应的组成部分之一。活性氧及膜脂过氧化的产物在植物抗病防卫反应中起的主要作用是:①对入侵病菌的抑制;②诱导植保素合成、细胞壁木质化及富含羟脯氨酸糖蛋白的沉积;③与信号传递有关并激活植物防卫反应相关基因的表达。宋凤鸣等(2001)研究结果表明,未接种枯萎病菌的健康棉苗中,抗病品种中棉所12棉苗的活性氧水平略高于感病品种6037,接种病菌后,棉苗叶片和根茎组织的活性氧水平显著升高,中棉所12的活性氧积累早,积累水平高于6037(表3-20)。健康棉苗的茎与根组织中LOX酶活性,在抗与感病品种间无明显差异,接种枯萎病菌后,2个供试品种棉苗组织中LOX酶活性有明显的升高,但表现不同的变化动态。抗病品种中棉所12接种后茎与根组织中,LOX酶活性快速增加,在接种后5~8天达最高,之后缓慢下降。感病品种6037棉苗接种后茎与根组织中,LOX酶活性增加缓慢,8天后才有较大幅度的增加,而后逐步下降。处理O-2产生速率(μmolO-2/t(gFW·min)H2O2积累(μmolH2O2/gFW)3天7天3天7天中棉所12(抗病)不接枯萎病菌0.320±0.0050.381±0.037103.9±4.486.3±8.8接枯萎病菌0.922±0.0351.086±0.066163.0±3.5159.6±4.56037(感病)不接枯萎病菌0188±0.0010.253±0.00661.5±7.852.9±4.6接枯萎病菌0.336±0.0180.725±0.00685.6±3.1127.5±5.3表3-20 枯萎病菌接种后棉苗茎与根组织中活性氧的积累丙二醛(MDA)是膜脂过氧化产物,未接种枯萎病菌的健康棉苗的茎与根组织中,MDA含量在抗与感病品种间无显著差异,但枯萎病菌接种后,棉苗组织中MDA的含量有明显的增加,抗病品种中棉所12棉苗MDA的含量在接种后3天就明显增加,此后直线上升,而感病品种6037棉苗中MDA的含量在接种后7才开始积累,增加速度相对较慢。接种枯萎病菌后,抗病品种棉株体内膜系统中,不饱和脂肪酸含量下降明显,而感病品种无显著变化。膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量上升,膜系统中,不饱和脂肪酸含量下降,表明有膜脂过氧化的发生(宋凤鸣等,2001)。上述这些结果说明,枯萎病菌侵染后棉苗体内活性氧的积累、LOX酶活性的上升以及由此引起的腆脂过氧化,可能在棉苗对枯萎病的抗性中起作用。棉株感枯萎病后显示的病症是由于一系列不正常的生化和生理活动的结果。脂肪酸是细胞质膜的主要组织成分,具有极重要的生物功能,棉花叶片中的脂肪酸主要由两种饱和脂肪酸和3种不饱和脂肪酸所组成。感染枯萎病棉株叶片中亚麻酸含量下降,而油酸和亚油酸含量增加,总的来看是不饱和成分降低,这说明叶片膜脂中脂肪酸的组成分发生了变化、加之其他生理代谢的影响,导致病株呈现皱缩(宋晓轩等,1992)。郭金城等(1990)测定结果指出,子叶中油酸和亚麻酸含量与品种的抗枯萎病性有一定的相关性。品种的抗病性越强,其子叶中油酸含量越高。高抗枯萎病品种52-128子叶中油酸含量比感病品种鄂沙28高16.99%,表明品种的抗病性与子叶中油酸含量呈正相关;而子叶中亚麻酸含量与品种抗病性呈负相关趋势,子叶中亚麻酸含量越低,其品种的抗病性越强。高抗枯萎病品种52-128子叶中亚麻酸的含量比感病鄂沙28低10.55%。枯萎病对棉株光合作用和呼吸作用有明显的影响。丁钟荣等(1988)测定结果表明,无论感病品种还是抗病品种,感病植株的光合作用均显著降低。感病品种的光合强度降低了37.2%,总光合强度降低30.5%;抗病品种的光合强度降低28.5%,总光合强度降低21.3%。说明感病植株生长矮化和产量降低都与光合下降有关。净光合速率表明叶片吸收固定二氧化碳的能力,受叶龄影响较大,反映在主茎叶上即是受不同叶位的影响。健株叶片的净光合速率最大值均出现在第五叶位叶片,而病株叶片则无此规律,这是由于其各叶位叶片发病程度和发病时间的不同所致。相同叶位的主茎叶片的净光合速率,病株均明显低于健株。病株叶片的净光合速率平均比健叶下降了58.7%~62.8%。这表明,病叶的同化二氧化碳能力大为降低。棉株感病后呼吸强度均明显下降,抗病品种下降更甚。抗病品种的病株呼吸强度比健株下降23.7%,而感病品种的病株只比健株下降13.1%。气孔是二氧化碳和水气进出叶片的通道,气孔导度表明气体通过气孔传导的能力,直接影响着气体交换的进程。棉花感染了枯萎病后,各主茎叶位叶片的气孔导度明显降低,病叶的气孔导度分别比健叶的平均降低了64.4%~88.7%。因此,影响叶片水气的交换能力,使蒸腾速率下降,病叶的蒸腾速率分别比健叶减少46.7%~68.2%(宋晓轩等,1992)。丁钟荣等(1988)报道,感枯萎病植株的叶片蒸腾强度、叶水势和细胞汁浓度分别比健株下降22.48%~30.91%、14.75%~11.81%和13.43%~18.11%,而下降幅度蒸腾强度和细胞汁浓度抗病品种明显高于感病品种,叶水势,则反之。Nain (1985)报道,棉株感染枯萎病后,蒸腾作用的强度发生变化,并受到抑制。对离体叶片的蒸腾作用进行测定发现,充分展现症状的叶片其蒸腾强度要比健康叶片低1/2~2/3;同时,叶片中的水分含量也低约1/2。温度是维持正常新陈代谢的重要因素之一。宋晓轩等(1992)测定结果表明,感染枯萎病后,各节位主茎病叶叶片的叶温均高于健叶,最多能高出5.5℃;健叶叶温比其周围环境的气温低2.51~3.13℃,叶温与气温温差较大,而病叶的叶温与气温温差较小,最多相差-1.29~1.24℃,负值说明叶温超过了气温,最高可超出2℃。这种差异与棉株发病程度有直接关系,对病叶外表健康的部分和发病部分的测量,坏死组织部分的温度要比绿色组织部分的温度高。在幼茎和幼铃上也表现了同一规律。在棉株体内糖、氮代谢方面,病株的硝态氮含量显著减少。感病品种硝态氮含量比健株减少1/2;抗病品种减少1/3。感病株可溶性蛋白质含量显著降低(图3-15)。可溶性糖含量感病植株比健株减少一半左右。同样,抗病品种比感病品种高出1/3以上(丁钟荣等,1988)。张海娜等(2011)报道,感病株体内可溶性糖含量高于正常株(图3-16)。表明抗病品种的营养积累要比感病品种优越得多。图3-15 可溶性蛋白质含量的变化(张海娜等,2011)图3-16 可溶性糖含量的变化(张海娜等,2011)已有的研究结果表明,根际微生物和棉际分泌物等生态因素与植物抗病性有密切关系。植物的分泌物主要包括糖、氨基酸、蛋白质、维生素、有机酸、无机离子等。这些分泌物中的某些物质能在抵御病菌侵入中起作用。显然植物的分泌物中存在着某些物质,由于它们的存在使植物体本身具有抗病的潜在活性,这是植物体自身防御作用的机理之一。冯洁等(1991)研究了棉花抗、感品种的病、健株根分泌物中氨基酸及糖分含量的变化及其对枯萎菌孢子萌发的影响。结果表明,抗病品种健株根分泌物中,含有7~8种氨基酸,总量分别为1.40nmol和1.33nmol。感病品种根分泌物中,含有1~4种氨基酸,总量分别为0.43nmol和1.02nmol。接种枯萎菌后,棉花抗、感品种根分泌物中,氨基酸种类均达到17种,抗病品种根分泌物中,氨基酸总量为152.40~160.30nmol。感病品种为216.10~239.98nmol。感病品种根分泌物中氨基酸总量明显高于抗病品种。丙氨酸(Ala)在氨基酸总量中所占的比例最大,其次是谷氨酸 (Glu)和缬氨酸(Val),三者之和在氨基酸总量中所占的比例抗病品种为60%~75%,感病品种为59%~64%。天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)是植物及病原物体内代谢的重要氮化物。感病品种接菌后根分泌物中,这两种氨基酸的含量比抗病品种高,这可能对病原菌利用它们构建体内其他重要化合物是有利的。枯萎菌孢子在抗病健株根分泌物中,萌发率在22.4%~26.3%,接近清水对照,没有刺激孢子萌发的作用,在感病健株根分泌物中,孢子萌发率在34.9%~57.7%,比对照高10.2~33个百分点,说明感病品种健株根分泌物可刺激孢子萌发。接枯萎病菌后,抗、感品种根分泌物均可刺激孢子萌发,萌发率在65.4%~72.0%,比对照高40.7%~47.3%。孢子在不同氨基酸溶液中萌发,在Gly.Ala、Ser、Ghl中,孢子萌发百分率最高(61.0%~74.5%),其次是Asp、Phe,Thr、Pro、Val、Cys萌发率在30.2%~58.4%,也具有刺激孢子萌发的作用,在Arg、Met、Leu中,萌发率接近清水对照(22.6%~27.7%),只有His具有抑制孢子萌发的作用(17.2%)。棉苗健株根分泌物中,总糖含量很低,用薄层层析法检测不到果糖和葡萄糖。接菌后总糖含量与健株相比有大幅度增加,并可检测到果糖和葡萄糖。抗病品种的果糖含量分别为23.70%~25.7%和2.69%~3.02%;而感病品种果糖和葡萄糖的含量分别为25.20%~25.60%和1.82%~1.92%。抗病品种的葡萄糖含量略高于感病品种(冯洁等,1991)。由于棉花根分泌物的成分非常复杂,其作用在土壤中又受其他诸多因素的影响,进一步研究这一问题,对探明枯萎病生态抗性机制是必要的。棉枯萎病菌主要存活于土壤并从根部侵入,根际则是病菌侵入根系的必然通道。而根际微生物是一个极其庞大的群体,其区系各成员对病菌的反应也各不相同,有些表现为抑制作用(包括营养竞争、拮抗、寄生、捕食等),有些表现为促进作用(包括促进萌发,促进生长,协助侵入等),有些则表现关系不大,根际微生物区系的组成不同,对病菌总的反应也就不同。因此,弄清根际微生物的区系组成(包括种类、种数、优势种等),对于抗病机制的研究及生物防治都具有十分重要的理论意义,对于开发土壤微生物资源也有较为重要的作用。李洪连等(1990、1991、1992)对棉花抗、感枯萎病品种根际微生物种类、数量及其抑菌作用进了研究。研究结果指出:①棉花抗、感枯萎病品种根际微生物数量存在着明显差异。抗病品种根际微生物数量显著多于感病品种,其中,又以根际真菌数量更为明显,两类品种之间的差异达到极显著水平,两类品种之内无明显的差异。在根际细菌数量方面,根际放线菌数量,均为抗病品种的数量多于感病品种。这个结果表明,棉花品种对枯萎病的抗性与根际微生物数量之间存在着密切的关系,抗性愈强,根际微生物群体数量愈大(表3-21)。②棉花抗、感枯萎病品种根际真菌区系组成十分复杂,且差异十分明显。抗、感病品种的各类真菌中,以青霉属(Penicillum)、曲霉属(Aspergillus)、镰刀菌属(Fusarium)等种数较多。不同的棉花品种其根际真菌属数、种数、种类及优势种均不相同,每个品种都有自己独特的根际真菌区系组成。一般来说,抗病品种根际真菌种数较多,抗病品种86-1和豫棉7号分别共分离出19属35种和14属30种根际真菌,其根际真菌优势种多为曲霉(Aspergillusspp.)、青霉(Penicillumspp)、疣孢漆斑菌(Myrithecium verracaria),而感病品种冀棉7号和河南69分别共分离出14属30种和13属27种根际真菌,其优势种则为粉红粘帚霉(Gliocladium roseum)、双胞镰刀菌(Pusarium dimerum)、黑根霉(Rhizopus nigicans)等。播期品种生育期真菌平均值及差异比较放线菌平均值及差异比较细菌平均值及差异比较春播861(抗病)冀棉7号(抗病)河南69(感病)鲁棉1号(感病)2~3叶期11.886~7叶期28.34现蕾期13.152~3叶期12.566~7叶期23.95现蕾期13.002~3叶期6.036~7叶期6.99现蕾期6.362~3叶期7.496~7叶期5.36现蕾期5.6017.79aA16.50aA6.46bB6.15bB7.6323.3228.846.2813.4412.444.4913.3010.873.7910.367.9619.93aA10.72bB9.55bB7.37bB13.2719.39102.134.2312.8092.022.986.4656.936.0514.2759.2744.93aA36.36abAB22.12cB26.53bcB表3-21 棉花抗、感枯萎病品种根际微生物数量(106个/克土)播期品种生育期真菌平均值及差异比较放线菌平均值及差异比较细菌平均值及差异比较夏播861(抗病)冀棉7号(抗病)河南69(感病)鲁棉1号(感病)2~3叶期22.556~7叶期27.11现蕾期36.392~3叶期18.376~7叶期29.07现蕾期28.172~3叶期10.146~7叶期15.88现蕾期19.842~3叶期8.666~7叶期9.44现蕾期13.7328.68aA25.20aA15.59bB10.61bB13.6914.7016.508.7012.8912.034.146.065.624.944.624.4714.96aA11.21bB5.27cC4.68cC21.7478.45141.658.4751.5998.0612.1537.8590.936.4254.3993.0780.61aA52.71bB46.98bB51.29bB表3-21 棉花抗、感枯萎病品种根际微生物数量(106个/克土)(续)-1棉花抗、感枯萎病品种在相同条件下根际微生物种类和数量明显不同,其原因可能是由抗、感品种根系分泌物和脱落物的不同而导致的。如果根际内微生物数量较多,就会对枯萎病菌的侵入产生较大的抑制作用,使病菌难以侵入,从而使棉株表现为抗病。当然,这种影响除决定于根际微生物的数量外,还与微生物的种类及对枯萎病菌的抑菌作用强弱有关。综上所述,棉花枯萎病的抗病机制是一个非常复杂的问题,涉及的因素众多。如果强调某一方面的作用,难免有一定的局限性。抗病、耐病和感病品种不仅在受到病原物侵入前就存在差异,而且更重要的是染病后抗性与其产生抗性机制的速度和程度的差异。如果将有关联的作用有机地联系起来,开展综合研究,可能更有助于深入地认识棉花对枯萎病的抗病机制。 -
报告(一)东方蝼蛄(Oriental Mole Cricket)
出版时间:2013东方蝼蛄(Gryllotalpa orientalisBurmeister),属直翅目(Orthoptera)、蝼蛄科(Gryllotalpidae)。东方蝼蛄食性杂,以成虫和若虫为害。在国外主要分布于日本、朝鲜半岛、俄罗斯、菲律宾、马来西亚、印度尼西亚、新西兰和澳大利亚等国。在我国各地高粱及其他作物种植区均有发生为害的报道。东方蝼蛄主要为害高粱种子、幼苗的根及茎等,特点是被害处呈现乱麻丝状。同时,蝼蛄在地表土层2~10cm串行,形成弯曲的隧道,使土壤松动风干,导致高粱幼苗、幼根干枯而死,造成缺苗、断条。图3-1 蝼蛄串蛀形成隧道及为害症状图3-2 幼苗萎蔫东方蝼蛄不仅为害高粱,还可取食粮、油、棉、麻、蔬菜,以及果树、林木的种子、幼苗的根及茎等。东方蝼蛄成虫长30~35mm,前胸宽6~8mm,头较小,圆锥形,复眼红褐色,单眼3个,触角丝状。前胸背板卵圆形,中央具1个明显凹陷的长心脏形坑斑。前翅鳞片状,只盖住腹部的1/2。雄虫前翅具发音器,后翅折叠如尾状,大大超过腹部末端。前足特化为开掘足,腿节内侧外缘缺刻不明显;后足胫节背侧内缘有棘3~4根。腹部末端近纺锤形,尾须细长。卵,初白色,后变黄褐色至暗紫色,椭圆形,大小2.8~4.0mm×1.5~2.3mm。若虫分6个龄期,初孵时乳白色至黄色,随生长发育体色逐渐加深;老熟若虫暗褐色,体长约25mm。图3-3 东方蝼蛄若虫(左)和成虫(右)(张治良摄)东方蝼蛄在江西、四川等地1年发生1代,黄淮及东北地区2年完成1代。以成虫和若虫越冬。1年1代区,越冬成虫于4~5月产卵,越冬若虫5~6月羽化成虫。2年1代区,越冬成虫5月份开始产卵,6~7月为产卵盛期,若虫在40~60cm深土中冻土层以下越冬,翌年春、夏再蜕皮2~4次以后,羽化为成虫。当年羽化的成虫少数可产卵,大部分越冬后,至次年5~6月产卵。每头雌虫可产卵60余粒。成虫寿命114~251天。一年中为害春、秋两季作物。主要习性有:群集性,初孵化的若虫有群集性。东方蝼蛄有很强的趋光性、趋化性、趋粪性和喜湿性。1.农业措施防治 秋收后深翻土地,压低越冬若虫基数。清除田间和周边杂草,破坏蝼蛄活动场所。2.药剂防治 50%辛硫磷乳油按种子重量的0.3%拌种。25%辛硫磷微胶囊剂150~200ml拌饵料(饵料为麦麸、豆饼、高粱和玉米碎粒或秕谷等)5kg,或50%辛硫磷乳油100ml拌饵料6~8kg,播种时撒施于播种沟内,亩用量2~3kg;或用40%乐果乳油500ml,拌50kg炒成糊香的饵料,亩用量2kg,于傍晚撒在作物行间,或在田间每隔3~5m挖一小坑,放入毒饵,然后覆土。 -
报告小麦自然灾害及其应变管理
出版时间:2015小麦干旱灾害是指由于土壤干旱或大气干旱,小麦根系从土壤中吸收到的水分难以补偿蒸腾的消耗,使植株体内水分收支平衡失调,引起小麦生育异常乃至萎蔫死亡,并最终导致减产和品质降低。干旱是小麦生产中的主要农业气象灾害。在小麦生长季,每年都有不同程度的旱情发生,成为河南省小麦生产的重要限制因子。因此,从小麦干旱发生的气候成因出发,探讨河南省小麦干旱发生的规律和风险,并从防灾减灾角度提出防御干旱减轻危害的措施,以减轻对社会经济和人民生活的影响损失,是一项重要的长期战略性任务。干旱是河南历来发生频率高、影响范围大、持续时间长、成灾程度重的农业气象灾害。干旱灾害形成的原因极其复杂,有自然的、社会的多方面的因素影响,但天气气候方面的原因仍是最主要的。大气降水偏少是干旱灾害形成的直接气候背景,干旱的季节性、区域性及阶段持续性等特点的形成都与河南省降水气候的基本特点一致,这取决于影响河南降水的大气环流系统活动的异常。由于河南省处于亚热带向暖温带的气候过渡带,正是夏季风影响的北缘地带,农业气象干旱与大气季风环流形势密切相关,主要表现在西太平洋副热带高压与中纬西风带的相互冲突和异常移动,西太平洋副热带高压是东南海洋上的暖湿气流向内陆输运的主要源动力,而中纬西风带异常移动则不能将北方干冷空气正常输送到华北广大平原,长期缺乏水汽来源或没有较强冷暖空气交汇、相互作用,必然导致降水稀缺,引发气候干旱和农业干旱。每年3月左右,即冬小麦返青—拔节时期,我国北方受长波脊控制,东亚大槽较强,河南省处于脊前深厚的高压系统内,天气晴好,较少有冷空气活动,或冷空气活动偏北、偏东。同时若当年西太平洋副热带高压比常年同期偏弱、偏西时,孟加拉湾的暖湿气流位置偏南,冷暖空气交汇的结果多是在江南地区发生冲突形成雨区,黄淮海冲积大平原长时间处于高压脊的控制下,气温回升幅度逐渐变大,加上暖湿气流不能及时输送,缺乏冷暖空气交汇的大气环流条件,从而导致春季降水偏少,加之春季增温加快,土壤失墒快,给小麦生长造成严重影响。所以,河南有“十年九旱”“春雨贵如油”之说。初夏,正值小麦灌浆—成熟之季,极地的冷空气往往不能向我国华北地区流动或冷空气开始逐渐衰退;同时副热带高压偏弱、偏南,大范围降水很难形成,不能满足冬小麦生殖生长的需水要求,局部大量降水反而对小麦造成涝害。10月中上旬,全省冬小麦开始播种,若副热带高压南撤较早,或冷空气活动开始增加,冷暖空气不能配合出现,易造成全省秋季少雨干旱和光温条件的不稳定变化。冬季受北方蒙古冷高压控制,全省大部盛行西北风,气候干冷,降水少而弱,不利于土壤保水和冬小麦安全越冬。结合干旱灾害的发生特点及冬小麦生育期内的不同水分需求,开展干旱灾害的防御工作可从以下8个方面入手。小麦播种前,进行土壤湿度测定,如果0~100cm土壤相对湿度低于80%,则应灌底墒水,灌水量以100cm深度达到田间持水量为准。充足的底墒水可有效防御后期干旱的发生。播种前进行深耕,深度应达30cm。各点应依据当地情况,争取达到该标准。上季玉米收获时,用秸秆粉碎机将秸秆粉碎,然后进行深耕,将其翻压入土中。视条件进行。播种前用多功能防旱剂对种子进行拌种处理。覆盖材料为麦秸,覆盖时间在12月下旬,覆盖地段面积每个点不少于100亩,覆盖量为300kg/亩。覆盖前,如果麦田杂草较多,应先进行一次中耕锄草。底肥不足的地段应在覆盖前追施纯氮2kg/亩以上。覆盖时应注意将麦秸覆盖在行间,尽量不压或少压麦苗。在小麦生长期间,每旬测定一次土壤湿度,当100cm土壤相对湿度平均值小于如下数值时应及时进行灌溉:分蘖—越冬60%,返青—起身55%,拔节—抽穗60%,抽穗—乳熟65%。灌溉量45~60m3/亩或以100cm达到田间持水量的90%为准。当土壤相对湿度降到70%时,喷施多功能防旱剂。喷施时间为小麦拔节(3月下旬)至乳熟(5月20日前),剂量每509防旱剂对50kg水,可喷洒1亩地。4月中下旬至5月初,喷施防干热风制剂(磷酸二氢钾),用量每亩250g对水50kg。干热风是指小麦生育后期出现的一种高温、低湿并伴有一定风力的农业气象灾害,又叫火风、热风、干旱风。干热风是一种复合灾害,包括高温、低湿和风3个因子,但其中主导因子是热,其次是干,因此,也可列入热害之列。因为气温高,湿度低加上风吹,使作物蒸腾加速,植株体内缺水,引起灾害。干热风是我国北方小麦生产上的重大农业气象灾害之一,多发生在5~7月,以5月下旬至6月上旬为干热风发生最集中的时段,这时正值小麦抽穗、扬花、灌浆之际,轻者灌浆速度下降,粒重降低,重者提前枯死麦粒瘦瘪,严重减产。干热风活动主要有两种类型:一是高温低湿型,这是河南小麦干热风的主要类型,其特点是高温低湿,主要出现在小麦开花、灌浆期间。干热风发生时温度猛升,空气湿度剧降,最高气温可达32℃以上,甚至可达37~38℃,相对湿度可降至25%~35%以下,风力在3~4m/s以上,干热风结束时温度下降,湿度回升。二是雨后枯熟型,这类干热风的特点是雨后出现高温低湿天气,即在高温的天气里,先有一次降水过程,雨后猛晴,温度骤升,湿度剧降,也有时在长期连续阴雨后出现上述高温低湿天气,造成小麦青枯死亡。干热风按其强度可分为轻、重两级,河南麦区的具体划分指标如下表所示。干热风日重14时:气温≥32℃,相对湿度≤25%,风速≥3m/s轻14时:气温≥30℃,相对湿度≤30%,风速≥2m/s干热风天气过程重凡连续出现2天以上重干热风,或3天以上轻干热风轻连续出现2天以上轻干热风,或一轻一重干热风干热风年型重一年中出现一次重干热风过程,或一轻一重过程,或两次以上轻干热风过程轻一年中出现1~2次轻干热风过程表 河南省小麦干热风发生的气象指标(高温低湿型)雨后枯熟型干热风指标为:小麦成熟前10天以内,有1次小雨过程,降水量5~10mm,雨后猛晴,3天内有1天以上日最高气温≥30℃,相对湿度较低,风速≥3m/s,即为一个雨后青枯日。高温低湿型干热风发生的总体特点是:南少北多、南轻北重,其中郑州、洛阳、三门峡、焦作一带、安阳以东到濮阳一带及商丘东部一带发生日数在3.0天以上,是干热风多发区,出现概率为10年8~9遇;而卢氏、方城、驻马店到项城一线以南则为少发区,平均发生天数仅0.5~2.0天,出现概率为10年4~5遇。重度干热风郑州西部到巩义一带发生天数最多,年平均达2.0天以上,发生概率10年6~7遇;而卢氏、伊川、方城、确山到新蔡一线以南发生日数较少,年平均不足1.0天,发生概率为10年3~5遇。雨后枯熟型干热风,各地年平均发生概率为10年2~3遇到5~6遇。总的发生规律是西南部轻东北部重,其多发中心集中在开封、安阳及驻马店、新蔡一带,年平均发生日数在1.5天以上,少发中心主要在豫西伏牛山区和豫东商丘一带,年平均出现日数不足1.0天。干热风还有随着海拔高度升高发生率减少的特点。豫南大别山区由于地势高,气温偏低,干热风都较轻或基本无干热风发生。但在豫东北以及淮河以北的广大平原地区干热风发生严重,这主要是由于气温翻越太行山,豫西山地的焚风增温作用,以及黄河故道低洼盐碱地的影响所形成。干热风对小麦的影响主要是危害小麦的扬花灌浆。在高温、低湿及大风的条件下,小麦叶片光能利用率低,籽粒形成期缩短,根系呼吸受限,吸水能力减弱;如果是雨后干热风,蒸腾作用加强,植株体内水分失去平衡,总氮量、可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、碳代谢水平、细胞质膜透性等因子受到制约,甚至出现生理脱水,茎叶青枯,籽粒干秕,千粒重明显下降。干热风还使小麦灌浆过程缩短,迫使小麦提前成熟,造成减产。干热风发生时,植株的芒、穗、叶片和茎秆等部位均可能受害,最先体现在植株顶部。轻者小麦叶片从顶端到基部失水后青枯变白或蜷缩萎凋,颖壳变为白色或灰白色,芒尖干枯、炸芒、籽粒干瘪,影响小麦的产量和品质;重则严重炸芒,顶部小穗颖壳和叶片大部分干枯呈灰白色,叶片卷曲呈绳状,枯黄死亡。干热风在小麦不同生育期发生,小麦的受害症状和程度的表现也不同:在开花和籽粒形成期,主要影响开花受精能力,使不孕花数增加,减少穗粒数;在灌浆成熟期发生,则会使日灌浆速率突然出现下降现象,灌浆期缩短;在成熟前10天左右受雨后枯熟型干热风危害,麦田呈现大面积青枯。防御干热风对小麦生产的稳产、高产有特殊的意义。我国劳动人民在长期的生产实践中,积累和创造了不少抗御干热风的经验和方法,可以概况为“躲”“抗”“防”“改”。“躲”是指合理的作物布局和品种布局,调整作物播种期以避开干热风的危害;“抗”是指选育抗干热风的优良品种,采取相应的农业技术措施增强小麦抗御干热风的能力;“防”是指干热风来临前采取灌水施肥等农业技术措施防御干热风的危害;“改”是指通过植树造林、改土治水,以改善小麦生育的环境条件防止干热风的危害。目前防御干热风的有效途径可分为以下3类。1.生物措施即通过植树造林,加强农田林网化建设,减轻干热风的危害。林网效应不仅能削弱风力,增加林网间的空气湿度,减少蒸腾,调节近地层气温,还有防御其他农业气象灾害的能力。因此,加强农田林网基本建设,改善农田小气候,是防御干热风的一项战略性措施。2.农业技术措施(1)选抗干热风良种。这类小麦品种的特点是灌浆速度快,早熟、抗旱,耐高温,不易感染病虫害等。选育丰产性好、抗干热风强的品种是防御干热风的根本措施。(2)改革耕作、栽培技术。适时播种可以培育壮苗,为抵抗外界不良环境奠定基础;适时收获可躲过小麦生育后期干热风的危害。另外,根据本地气候条件、土壤肥力、耕作制度等具体情况,通过调整作物布局,也能取得防避干热风的效果。(3)适时浇足灌浆水,酌情浇好麦黄水。试验表明,麦田后期灌一次水,地表温度可以降低4℃左右,小麦株间湿度可增大4%~5%。故干热风发生前浇足灌浆水,可适当降低植株体温,麦田小气候条件得到改善,能够有效减轻干热风的危害。对于高肥水麦田,浇麦黄水易引起减产,这类麦田只要在小麦灌浆期没下透雨,就应在小雨后把水浇足,以免再浇麦黄水;而对于保水力差的地块,当土壤水分亏缺时,可在麦收前8~10天浇一次麦黄水。根据天气预报,若浇后2~3天内可能出现5级以上大风时,则不要进行浇水。3.化学措施在干热风来临之前,或小麦生育后期向叶面喷施化学制剂,调节小麦新陈代谢的能力,增强株体活力,达到抗灾的目的。可供选用的化学制剂有:草木灰、抗旱剂一号、阿司匹林、磷酸二氢钾、氯化钙、萘乙酸、硼肥、锌肥等。这些制剂大多能提高小麦抗旱或抗干热风的能力,增强光合作用,提高灌浆速度和籽粒饱满度,或使小麦叶片气孔处于关闭状态,减少植株蒸腾失水量,从而减轻干热风的损失。但要注意不同药剂施用的时间不同,某些药剂之间不能混合使用。(1)草木灰。在小麦孕穗期或抽穗期,每亩喷施10%的草木灰浸出液50kg,既能提高小麦抗旱或抗干热风的能力,又能加速灌浆,增加粒重。(2)抗旱剂一号。该剂主要成分为黄腐酸盐,是一种植物生长调节剂。在小麦孕穗期前后,亩用抗旱药剂40~50g,加适量水,全田喷洒。以叶片正反两面都着药液为度。不仅能有效抗御干热风的危害,而且可以增加小麦绿叶面积,增产15%~20%,达到一药多效之目的。(3)阿司匹林。在小麦扬花期至灌浆期,喷施0.04%~0.05%的阿司匹林水溶液,可使小麦叶片气孔处于关闭状态,减少植株蒸腾失水量,从而减轻干热风的危害。(4)磷酸二氢钾。在小麦孕穗、抽穗和开花期,各喷施一次0.2%~0.4%的磷酸二氢钾水溶液,每亩每次50~75kg,可促进小麦结实器官的发育,增强光合作用,减少叶片失水,加速灌浆进程,提高麦秆内磷、钾含量,增强抗御干热风的能力。注意,该溶液不能与碱性化学药剂混合使用。(5)氯化钙。在小麦开花期和灌浆始期,各喷施一次0.1%的氯化钙水溶液,每亩每次50~70kg,通过增强小麦叶片细胞的吸水和保水能力,减少植株水分蒸腾。(6)萘乙酸。在小麦扬花期及灌浆初期,喷施萘乙酸水溶液各一次,每次每亩用量50~70kg,也能有效减轻干热风的危害。(7)硼、锌肥。在50~60kg水中加入100g硼砂,在小麦扬花期喷施。或在小麦灌浆时,每亩喷施50~75kg 0.2%的硫酸锌溶液,可有效促进小麦受精,加速小麦后期发育,增强其抗逆性和结实。黄淮麦区冻霜害是仅次于干旱的一大自然灾害,其发生频繁,面积大危害重,时常造成小麦的减产,对小麦生产危害极大。如1954年发生的霜冻,当年小麦受灾面积达350万公顷,受灾的各省减产30%~50%,重灾地区减产60%~70%;其次是1998年约290万公顷;1995年的200万公顷;1993年的114.7万公顷;1990年的98.3万公顷。近年来的试验、示范结果表明,只要不失时机地进行预防、抗御和减轻其危害程度,形成防、抗、缓、减霜集成技术体系,就能达到稳产高产的目的。冻害是一种低温灾害,小麦的冻霜害可分为冻害、冷害和霜冻害。冷害是气温高于0℃,植株体温度短时在0℃以下的一种低温灾害,冷害一般对小麦不会直接产生危害症状。冻害是小麦越冬及越冬期间的低温灾害,特点是低温绝对值低,一般越冬时突然降温温差在12℃以上,绝对温度在-5℃以下才可能形成冻害,且随温度绝对值的提高冻害加重。黄淮麦区冻害的发生绝大部分是品种或播种期选择不当或耕作整地太差而造成,人为因素可以避免。如2008年秋冬连旱,4次低温过程,对砂地和整地质量非常差的淤地影响非常大,冻害在3~4级,而整地质量较好的麦田冻害一般在2级冻害或更轻。霜冻害是指小麦处于旺盛生长(拔节以后)阶段的低温灾害,其气候特点是前期升温快,冷空气来时降温幅度大,最低气温在0℃以下,草面最低气温在-3℃即可造成拔节后小麦的霜冻害。在小麦的生育后期,1℃左右的气温也可造成小麦的霜冻灾害。晚霜冻害由于时间短,来得突然,不易针对性的预防,只有通过各个方面的栽培措施进行预防,才能达到较好的效果。对于黄淮麦区主要发生的冻霜害按时间划分如下。越冬冻害是指小麦在进入越冬时发生的冻害。主要冻害特征是冻伤部分叶片,冻死分蘖的现象很少。播种过早的地块能冻死主茎和大分蘖,对于播种过晚整地质量又差的地块也有冻死苗的现象。1.选择合适的播期播量一般半冬性品种播期掌握在日平均温度稳定通过18℃时播种比较适宜,黄淮麦区在10月9日以后,播量6~7kg/亩;弱春性品种播期在日平均温度稳定在16~18℃时比较适宜,黄淮麦区在10月15~18日,春性品种在10月20~25日比较适宜,播量掌握在8~10kg/亩。2.精细整地,合理施肥(1)深耕细耙达到上虚下实,地面平整的整地要求。一般深耕23cm(7寸)以上,用钉齿耙耙3遍,梭耙一遍,条耙一遍,耙后整平。对于犁后用旋耕机耙的地块,必须用钉齿耙条耙一遍,踏实下层土壤。(2)在施优质农家肥2000~5000kg/亩的基础上,并依据肥力的高低施:尿素15~20kg/亩。标准过磷酸钙40~50kg/亩,若是16%的过磷酸钙用25~40kg/亩,若是磷酸二铵或磷酸一铵施用量为15kg/亩。氯化钾10~15kg/亩。微肥,施农用硫酸锌2~4kg/亩,硫酸锰0.5kg/亩,硫酸亚铁2.5~5kg/亩,钼酸铵0.02~0.05kg/亩,硫酸铜0.1~0.2kg/亩。与钾肥混合均匀后施用。3.田间管理(1)出苗后及时查苗补种。其方法是小麦出苗立针期及时查看出苗情况,按照10cm以上为断垄,7~10cm为缺苗的指标,计算缺苗断垄面积,按原播种量加大30%及时浸种催芽,种子露白时补种断垄处(2)剔除堌堆苗。小麦垌堆苗能造成小麦间株发育加快,个体生长细弱,抗寒、抗旱能力都很弱。因此,对于播种过密的垌堆苗段在小麦2叶期带土剔除多余苗,移栽到缺苗处;或小麦分蘖后,进行移栽,栽后必须浇水压根,保证移栽麦苗的成活,达到苗匀的目的。(3)整地质量差和旋耕的地块。对于整地质量差和旋耕的地块,小麦分蘖前后进行镇压,踏实土壤,分蘖后进行浅中耕,提温保墒。对于正常条件下播种到出苗的时间小于7天,并表现为秋季持续高温,小麦生长快的年份应该早镇压以防止麦苗过旺生长,预防越冬冻害。越冬前当气温下降到平均温度5℃时,浇越冬水,进一步踏实土壤,确保小麦安全越冬和次生根的生长。4.冻后减霜技术小麦越冬冻害后,一般小麦就进入了越冬期,黄淮麦区小麦此时地上部分一般不再生长,地下部分仍然生长,为保证冻害麦田不再遭受冬季冻害的影响,对中度越冬冻害的麦田,在天气回暖后,用优质农家肥覆盖麦田提温,促进小麦的生根和恢复。早春及早进行中耕,并追施尿素5~1.0kg/亩。返青后早浇返青水,促进春生分蘖,提高分蘖成穗率。对重度越冬冻害的麦田,死苗率达到50%以上的麦田,可改种春季作物。冬季冻害主要是小麦越冬以后发生的冻害。真正的冬季冻害黄淮麦区很少见,主要是越冬冻害后的加重冻害程度,是越冬冻害后,在冬季形成的干叶。一般条件下只形成不同程度小麦叶片的冻伤,对小麦产量的影响较小,大面积冻死植株或分蘖的情况比较少见。产生死苗或分蘖的现象有以下两种。第一是整地质量差的麦田。遇到冬季长冷干旱年份,小麦分蘖节又生长在土中,小麦次生根只能萌动而不能伸长,干旱能抽干分蘖节水分,造成点片死苗。第二是秋季降水正常偏多,小麦生长旺盛,在小麦越冬时部分麦田小麦处于接近起身到起身阶段越冬时小麦发生了中度到重度叶片冻害,入冬后降雪偏多,日照不足,遇冬季降雪量大的湿冷年份,本来受到伤害的麦苗在土壤过饱和状态下可以造成缺氧,形成根腐病害而死。(1)防御越冬冻害的技术对长冷干旱型冻害有很好的预防效果,从气候年型上看,若遇秋季气温高,干旱少雨,在越冬前进行浇水(越冬盘根水),踏实土壤,落干后及时浅中耕,防止土壤龟裂,可有效地防止冬季的小麦冻害。(2)对于高湿长冷年一般采取浅中耕的方法预防小麦的死苗,方法是:及时进行浅中耕,散墒增温。提高小麦根际土壤通透性,预防死苗。(1)对于未采取预防措施,遇长冷干旱造成的苗小和部分死苗,在冬季天气回暖的天气条件下,进行轻镇压提墒,踏实土壤。早春及早浇返青水,促进次生根的伸长与下扎,促弱转壮。对死苗造成的缺苗断垄,在浇返青水时,疏密补稀,进行带土移栽,保证拔节的全苗。(2)对播种过早,越冬期进行起身拔节的麦田,视小麦冻害状况,若冻死50%以上的麦田,应考虑早春改种经济作物。对死苗在50%以下的麦田,早春及早进行追肥浇水,一般追尿素150~225kg/hm2(10~15kg/亩),并中耕提温,促苗分蘖,提高分蘖成穗。(3)对高湿长冷年型造成的苗小和死苗。在小麦返青前,夜冻昼化时及早进行中耕,散墒增温,促苗早发。返青后追施尿素5kg/亩。晚霜冻害是小麦生理拔节以后产生的冻害。小麦起身后,冻害形成的温度是随生育进程的推进逐渐提高,低温出现的频率是随生育进程的推进逐渐减少。晚霜冻害的气候特点是,早春气温回升快,小麦生长旺盛,迅速进入起身拔节阶段,当遇到突然冷空气侵袭,即可造成晚霜冻害。小麦拔节前40天到拔节后40天最低气温与冻害百分率表,表明了在小麦起身到拔节后20天是晚霜冻频率最高的时段。晚霜冻害以冻死幼穗为主要特征,对叶片一般无大的影响;但在早春,小麦拔节前由于气温低降温幅度大时,在冻死幼穗的同时对叶片也有一定的伤害。晚霜冻害主要冻死主茎及大分蘖,对未起身拔节的小分蘖一般不会造成冻害。冻害级别以冻伤幼穗的多少确定。1.品种的选择抗晚霜品种是一个具有复杂性状的品种类型。它不仅要有良好的产量、品质性状,让种植者接受,还要具有良好的抗晚霜特性。根据各项试验研究结果,抗晚霜品种应具备:①拔节前后株型叶型直立,分蘖力强,叶色深绿的形态长相特征;②拔节期晚抽穗成熟正常的的生长特性;③高细胞液浓度和良好的抗结冰特性的生理特点。目前这样的小麦品种有周麦18、矮抗58、偃展4110系(弱春性)以及一些大穗小麦品种。2.拔节前的田间操作技术对返青旺长的小麦,在小麦起身前进行镇压,其方法是用石辊顺垄镇压或人工顺垄踩。可有效控制小麦生长过快,控制大分蘖发育,促进小麦分蘖滋生,推迟小麦的拔节期,对防御、减轻晚霜冻危害有一定的作用。喷施拔节延缓剂也可以推迟小麦的拔节期,如多效唑、矮壮素等起身前7天喷施,即可抑制节间的伸长,又可提高分蘖量,有一定的防霜效果。3.浇水防霜技术浇水有良好的防霜作用。浇防霜水应在小麦对霜冻敏感点前进行,根据黄淮小麦的生长发育规律和气候特点,浇防霜水时期应与丰产优质水结合,即在小麦节间第二节伸长第三节萌动,幼穗长度1cm时进行,此时浇水可以追施尿素150~225kg/hm2(10~15kg/亩),可以达到即防霜又增产和提高小麦品质的作用,黄淮麦区大约每年在3月15~25日。防霜水的后效作用大约为10天,浇防霜水应在霜冻前1天完成,在霜冻的当天忌浇防霜水,否则可加重小麦的冻害。4.化学防霜技术小麦防冻剂的使用技术。目前生产上应用的防冻剂有两种:一类是可调节株体内酶活性,增强光合能力的生长调节剂或有机液肥类化学调控剂;另一类是直接补充糖分以提高体内胞液浓度。按照两类剂型的性质,第一类施用是在小麦起身后进行,叶面喷施,一般1~2次;第二类是在晚霜冻来临前1天进行。但防冻剂目前生产的剂型对弱的低温有作用,对强低温的作用不明显。另外,目前已经在研制的生防菌,即冰核弱细菌,它可抑制活性冰核菌的繁殖,增加非活性冰核菌,有效降低植株的冰点温度,达到防御霜冻的目的。5.物理防霜技术在小麦生产中,熏烟在霜冻来临亦经常使用,作为一个古老而实用的防霜技术,其方法在此不再多说,一般熏烟可提高地表温度1~2℃。熏烟的防霜作用主要是它的热效应,其热效应取决于:①烟幕中下垫面土壤有效辐射的削弱程度;②发烟混合物燃烧时和烟形成时所发出的热量散布状况;③当水汽凝结在烟的吸湿粒子上时发出的热能。另外,增加空气的搅动、喷水都有一定的防霜效果。1.轻霜冻的减霜技术小麦发生轻霜冻在黄淮麦区极为普遍,但在生产实践中均没得到足够的重视,尤其是仅受到伤害而没有冻死的轻霜冻,研究结果表明,3级以下轻霜冻的主要特征是部分小穗受到伤害,一般表现为受伤害小穗穗粒数减少或不结实。所采取的措施是围绕增加小穗粒数,提高千粒重为主线。小麦发生轻霜冻后,在施肥浇水(高产栽培必须措施)的基础上,喷施小麦减霜剂,具有一定减霜增产作用。如中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所提供的减霜剂2号增产3.65%效果最好。减霜剂2号的增产体现在对千粒重和受伤害部分的修复上,千粒重及上部穗粒数分别比对照增加0.85g和1.18粒,药隔期喷施减霜剂2号,其产投比可达19/1。表明轻霜冻害后只要合理使用减霜剂仍可取得较好的增产效果。2.重霜冻后补救措施的效果重霜冻的恢复与土壤肥力的高低、墒情好坏有直接关系,几年的生产实践及试验表明,浇水是最主要的也是最有效的减霜措施,一般浇透水比浇少水和不浇水穗粒数提高5粒、13.1粒,千粒重增加5.1g、7.7g,产量提高1275kg/hm2(95kg/亩)、2665.5kg/hm2(177.7kg/亩),潜蘖成穗产量提高1080kg/hm2(72kg/亩)、2001kg/hm2(133.4kg/亩)。早春冻害后追肥、浇水与叶面喷施液肥试验表明,在浇水措施的基础上追肥或喷液肥均能提高亩穗数,但穗粒数和千粒重有所降低,从产量结果看,以冻后浇水、追施氮肥+叶面喷施光合有机液肥的产量最高,其次是追施氮、钾肥的处理,其分别比只浇水的处理增产4.87%和0.96%。表明早春冻害后促潜蘖成穗较易,要进一步提高产量还必须从提高穗粒重方面着手。冻害后叶面喷施肥料或激素对穗粒数、千粒重都具有一定的效果。在实际应用中,当小麦晚霜冻发生后,立即调查灾情,解剖幼穗分清冻害级别,对重霜冻的中低产麦田及时追施氮、磷、钾肥,并浇透水和喷施减霜剂,高产麦田只透浇水,促进潜蘖的萌发和生长,切记不可割除地上绿色部分。对于仅冻伤部分小穗的轻霜冻,此时可进行叶面喷施减霜剂2号“修复”冻伤小穗,提高穗粒数和千粒重。黄淮麦区小麦受初冬、冬季、早春及春末霜冻的危害,造成产量不稳,品质下降,严重的可造成小麦的绝收,给小麦生产造成较大的损失。各个时期冻霜害的气候特点各具特点,造成小麦冻害又有不同的特征,但从选种开始,只要不失时机地进行预防、抗御和减轻其危害程度,形成防、抗、减霜的集成技术体系,就能达到稳产高产的目的。基础防御措施概括起来有培肥地力,精细整地,选准品种,确定抗霜播期和合理密植。多年实践试验表明,黄淮麦区常年底施优质有机肥32000~5000kg/亩,尿素15~20kg/亩,标准过磷酸钙40~50kg/亩,氯化钾10~15kg/亩,全微量元素2.5~3kg/亩。深犁耙透,达到上无坷拉下无暗河,上虚下实的施肥整地标准,就能达到以地防霜。使用的品种要求分蘖力强成穗高,拔节孕穗株叶型挺拔苗色深绿,起身拔节晚,抽穗成熟正常的品种,可达到以种防霜,有周麦18、矮抗54、偃展4110及一些大穗小麦品种。半冬性品种播期掌握在10月8~12日,播量6~7kg/亩;春性、弱春性品种播期在10月15~25日,播量9~10kg/亩,达到以“播”防霜。各地应根据当地的气候特点,选择适合本地的最佳防霜播期及播量。在霜冻到来前采取镇压,浇水结合化学调控剂的综合应用,形成抗霜技术措施体系。具体是:①在11月下旬到12月上旬依据苗情适时浇踏墒封冻水,抗入冬冻害和预防冬季干冷冻害、早春霜冻。②翌年2月下旬到3月上旬进行镇压、划锄再镇压或喷施拔节延缓剂,该项措施是推迟小麦拔节,抗御早春及预防晚霜冻害,并有抑制大分蘖生长,促进小分蘖滋生,提高年前分蘖成穗率的作用。③3月15~25日小麦拔节前期,幼穗分化达到雌雄蕊原基形成时,进行追肥浇水,追肥量视苗情而定。此项措施是根据小麦拔节后易受霜冻危害,特别是雌雄蕊分化到药隔前期的敏感阶段而定,此时追肥浇水不仅可抗御晚霜冻害,还可诱大穗,提高成穗质量,提高小麦籽粒品质,为高产、优质奠定基础。④另外,在霜冻到来前6~7天,可喷施生物防霜剂(需进一步研制)、化学防霜剂;霜冻前2~3天喷施抗冻剂。⑤在霜冻前1天采用柴草、发烟罐等进行熏烟防霜。晚霜冻发生后,立即解剖幼穗调查灾情,对重霜冻的中低产麦田及时追施氮、磷、钾肥,并浇透水和喷施减霜剂,高产麦田只透浇水,促进潜蘖的萌发和生长,切记不可割除地上绿色部分。对于仅冻伤部分小穗的轻霜冻,此时可进行叶面喷施减霜剂2号“修复”冻伤小穗,提高穗粒数和千粒重。小麦风雹灾害是指由于大风和冰雹天气过程造成小麦减产的自然灾害。虽然风与雹通常交加发生造成小麦减产,均发生于小麦生长的中后期,但前者主要是造成小麦倒伏影响光合作用而间接减产,一般面积较大,但很难绝收,不但与风力大小有关,同时与小麦栽培措施、小麦生长发育状况更为相关;后者主要是冰雹砸伤植株、砸落籽粒而造成间接和直接减产,一般面积较小,但严重时绝收,与小麦生长发育状况关系较小,主要取决于雹灾的严重程度。由此可以将小麦风雹灾害分为风灾倒伏和雹灾,以大风为主要原因造成小麦减产的情况称为风灾,以冰雹为主要原因造成小麦减产的情况称为雹灾。同理对小麦倒伏的应对,应当侧重“风险管理”——以栽培技术的预防为主;对冰雹灾害的应对,应当侧重“危机管理”——一旦发生了如何处置。小麦倒伏以后,叶片茎秆互相重叠,严重影响光合作用的正常进行,植株输导组织遭到损伤,养分和水分运转受到阻碍,正常代谢活动受到破坏,灌浆强度降低,千粒重明显下降;小麦植株下部叶片得不到光照,植株黄化,呼吸作用加强,甚至引起死亡,导致成穗数和穗粒数减少。所以小麦发生倒伏以后,小麦穗数减少、穗粒数减少、籽粒秕瘦,产量降低。大量的生产实践调查表明,小麦抽穗前后严重倒伏一般减产30%~40%,灌浆期倒伏减产10%~30%。1996年5月26日(麦收前一周)新乡市突遭暴风雨袭击,持续时间3小时,最大风力8~9级,最大降雨量(辉县市)62mm。造成小麦生产历史上罕见的大面积倒伏,很多地方的麦田如石磙碾压一般平铺在地,全市小麦倒伏面积166.2万亩,占全市麦田的40%以上。其中半倒伏(倾斜70°角以下)的76.1万亩,平倒(倾斜70°~90°)的90.1万亩。据新乡市农技站对185个地块调查平均,根倒伏占85%,茎倒(折)占15%。未倒伏麦田千粒重42.5g,半倒伏麦田千粒重39.6g,平倒伏麦田千粒重36.3g。半倒伏麦田比未倒伏千粒重降低2.9g,亩减产28.7kg;平倒伏麦田比未倒伏千粒重降低6.2g,亩减产60.3kg。全市当年因倒伏造成小麦产量损失7618万千克,占全市小麦总产的5%以上。1.倒伏类型与原因小麦倒伏有两种类型,一种是根倒,从根部开始倾斜或平铺于地;一种是茎倒(折),从茎基部(多数是基部三节)弯曲倾斜或折断后平铺于地。两种倒伏类型通常同时发生,一个区域内每次倒伏时两种倒伏类型同时发生,一个地块也是同时发生,但均以根倒伏为主。在高产麦田、品种抗倒性差、风力大、发生时间较晚的情况下,茎倒(折)率增大。小麦倒伏灾害,是由于不适当的栽培管理、品种自身抗倒性较差、遭遇大风袭击等共同影响的结果。大风天气人为虽不可控制,但选用抗倒性强的品种,通过合理栽培,能够大大降低小麦倒伏灾害程度。不适当栽培措施造成小麦倒伏的主要原因主要有7个方面。一是由于常年旋耕整地不深耕,耕层过浅,小麦根入土较浅,根系发育不良;二是播量偏大、播期偏早、基本苗过多、春季肥水过早,造成中后期群体过大,田间郁闭,个体发育不良;三是中后期灌水量过大,土壤湿软,灌水后不久遇大风;四是病虫害为害,尤其是近年来小麦纹枯病等病害,发生早、范围广,防治晚或未防治,苗期基部节间感病,中后期基部节间损伤或坏死;五是施肥不合理,重氮轻磷不施钾,早春追氮量过大,拔节早、两级分化慢、结束晚,大小蘖齐头生长,植株细软;六是与品种特性有关,有些品种植株较高,茎秆较细,弹性较差,自身抗倒性差,易倒伏;七是小麦生长前期气温的影响,在冬季温度较高、早春温度回升早、回升快、墒情好的年份,小麦拔节早而快,植株高度增加,基部节间过长。生产实践中小麦发生倒伏,多数情况是这些因素综合作用的结果,但一个因素就足以造成或加重小麦倒伏。倒伏一般在高产麦区发生较多、较重,常因播量偏大,肥水充足,特别是氮肥过多而控制不当,造成中后期田间郁蔽,使茎秆居间分生组织活动期延长,细胞伸长快,节间增长。据豫西农业专科学校测定,倒伏植株的比未倒伏的第二节间长1.2~2.6cm,维管束数量少,茎秆壁薄而不坚实。河南农学院测定,茎秆基部第一、第二节间单位长度干物重,倒伏的分别为14.4mg/cm和9.0mg/cm,而未倒的第一、第二节间干物质重分别为18.4mg/cm和14.0mg/cm。倒伏植株各节单位干重,均低于未倒伏的植株。小麦倒伏多发生在孕穗后,但其根源主要在前中期,因此,必须进行早期诊断,以便及时采取措施加以预防。2.小麦倒伏灾害程度分级(1)小麦植株倒伏程度。主要用于小麦试验田、具体小麦地块小麦倒伏情况的评定,一般可分为0、1、2、3四级。“0级(直)”:植株直立未倒,或稍有倾斜;“1级(斜)”:倒伏轻微,植株倾斜角度0°~20°;“2级(倒)”:倒伏中等,植株倾斜角度21°~50°;“3级(伏)”:倒伏严重,植株倾斜角度大于45°,直至全部平铺。(2)小麦倒伏灾害程度。主要用于对一定区域内的小麦倒伏灾害估算,通过实际调查结果、田间目测、产量测定等过程,根据发生倒伏时间、倒伏程度、倒伏面积、减产程度等因素进行综合评估。小麦倒伏灾害一般分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级。Ⅰ级:轻度倒伏灾害,倒伏面积10%以下、植株1级倒伏、减产1%~2%;Ⅱ级:中度倒伏灾害,倒伏面积10%~30%、植株2级倒伏、减产2.1~5%;Ⅲ级:轻度倒伏灾害,倒伏面积31%以上、植株3级倒伏、减产5%以上。3.倒伏的早期诊断(1)根据个体发育时期诊断。小麦一般于拔节期无效分蘖开始死亡,因此,预测拔节期就可推断分蘖两极分化的开始,而从主茎叶片数(叶龄)又可判断拔节的时间。如某小麦品种在正常播种情况下,主茎有12片叶,茎生叶为5片。该品种第七叶就是近根叶的最后一片叶,第八叶即为茎生叶。如果小麦越冬期间主茎叶达到了7片,返青以后将很快进入拔节期,春季分蘖一般不会太多,管理措施应注意防止两极分化进程缓慢或推迟;如果越冬期小麦为5叶或更少一些,来春拔节期往往推迟;随着气温回升,必然出现分蘖的第二个盛期,特别在春季温度回升慢的情况下,将会有大量春蘖滋生,两极分化缓慢。因此,对冬前叶龄小的麦田,在管理措施上,越冬、早春还应防止追肥过量,以免春蘖过多,小蘖消亡迟缓,造成田间郁蔽。(2)根据群体动态诊断。及时掌握群体发展动向,使其向合理的方向发展,对防止小麦倒伏具有重要意义。小麦生长发育过程中,要分期对群体发展状况进行调查。第一次在冬前分蘖盛期,即越冬前半月左右进行,以后可分别在越冬期、返青期、起身期、拔节期、孕穗期调查。根据目前的品种特性、土壤肥力条件等,比较合理的群体动态为:弱春性大穗型品种,越冬前每亩总蘖数60万左右,越冬期60万~70万,最高总蘖数80万~90万,半冬性品种高于此指标10%左右。分蘖的高峰出现时间应在起身期,春生分蘖不超过20%。拔节期开始两极分化,拔节中期(第三节间伸长时)每亩总蘖数春性大穗型品种下降到50万左右,弱冬性品种下降为50万~60万,孕穗期分别下降到40万和45万左右。这样群体有利于通风透光,既可获得足够的穗数,又不致引起倒伏。当然,每个品种有其最佳的群体动态变化指标,应当具体品种具体分析判断。(3)根据叶片生长速度诊断。叶片生长速度是小麦植株长势强弱的重要标志。起身以后的新生叶已是茎生叶片,这些叶片的大小,直接关系到田间透光条件,影响下部节间的伸长与充实程度。因此,小麦返青后,应观测叶片的生长速度,掌握不同苗情叶片平均日增长量,对生长量大的应及早采取以控为主的管理措施。据河南农学院测定,壮苗第八叶片日平均增长量为0.9~1cm;第九、第十叶片日平均增长量为2cm左右。同时,还可从心叶和心下叶的大小差别来判断叶片的生长速度,壮苗心叶在其临近下叶基本展开或将要展开时出现,而旺苗的心叶在其临近下位叶尚未展开时即开始出现,这就表明该麦田心叶生长过快,长势过强。弱苗则与之相反,心叶在其临近下位叶展开后才开始缓慢出现。叶片的生长速度和温度有密切关系,由于春季气温变化较大,在测定叶片日增长量时,应测定叶片2~5天的日平均生长量。此外,还可以利用叶面积系数判断植株生长速度,高产区比较合理的叶面积系数,大穗型品种越冬期1.5左右,起身期3~4,孕穗期应达到6~7,当叶面积系数高于此指标时生长速度过快。多穗型品种可高于此指标20%左右。不同品种和环境条件、土壤肥力条件,叶片适宜的生长量也不同,在生产实践中,应根据各地条件、具体品种,探索小麦叶片生长规律,以有利于判断小麦叶片生长速度的快慢,从而判断有没有倒伏的潜在危险。(4)根据叶色变化诊断。小麦返青后的新生叶片是青绿或深绿色,拔节初期,生长速度加快,叶面积增大,茎秆也迅速伸长,需要养分多,这是小麦生育的转折时期,生长正常的麦苗,这时也往往表现出类似缺肥的征状——叶色开始变淡,叶色呈青绿色或稍有变淡是正常现象,不应急于追施大量肥料。如果进入拔节期以后,叶色仍然深绿发亮,这样的麦田两极分化往往推迟,群体大,叶片宽,田间透光不良,容易造成倒伏,应及时采取控制措施。4.小麦倒伏的预防措施(1)选用抗倒性强的品种。不同品种的株高、茎秆机械组织发达程度及其韧性有很大差别,根系长势强弱也不相同。因此,在高产区应选用矮秆或半矮秆、机械组织发达、茎秆韧性强、株型紧凑、能形成强大根系的高产抗倒品种。目前在亩产500kg左右产量水平下,抗倒性较好的品种有矮抗58、郑麦366、新麦19、温麦、周麦系列品种等。(2)提高整地质量。整地质量不好是造成根倒伏的原因之一,因此,要大力推广深耕,加深耕层,高产麦田耕层要应达到25cm以上。特别是近年来秸秆还田成为种麦整地的常规措施以后,深耕显得更为重要。秸秆还田必须与深耕配套,深耕必须与细耙配套,真正达到秸秆切碎深埋、土壤上虚下实,有利于次生根早发、多发,根系向深层下扎。(3)采用合理的播种方式。高肥水条件下小麦种植行距应适当放宽,有利于改善田间株间通风透光条件,促其生长健壮,减少春季分蘖,增加次生根数量,提高小麦抗倒能力。高产麦田以23~25cm等行距条播为宜,也可以采取宽窄行播种,宽行26cm、窄行13cm;或宽行33cm、窄行16.5cm等。2000年新乡市农技站小麦行距配置试验表明,每亩播量6.5kg,随着小麦行距加大,拔节期单株次生根明显增加,产量以23cm、26cm等行距较高。(4)精量播种,确定适宜的基本苗数。为了创造各个时期的合理群体结构,确定合理的基本苗数是基础环节。基本苗过多或过少,都会给以后各个生育时期形成合理的群体结构带来困难。确定基本苗的主要依据是地力水平高低、品种分蘖力强弱、品种穗子大小。一般原则是高产田、分蘖力强的品种、大穗型品种宜适当低一些,而中低产田、分蘖力弱的品种、多穗型品种则宜适当高一些。目前的高产田、大穗、分蘖力强的品种,每亩成穗45万左右,单株成穗3~3.5个,每亩基本苗应为12万~15万;中产田、多穗型品种,每亩成穗50万左右,单株成穗2.5~3.5个,每亩基本苗应为14万~18万。随着肥水条件的改善和栽培技术的提高,亩产500kg左右的高产麦田,每亩基本苗8万~10万为宜。要保证适宜的基本苗,除上述因素外,还要考虑种子发芽率、整地质量与田间出苗率、播种方式等因素,要采取机械精量播种技术,不但保证基本苗数量适宜,同时要求麦苗的田间、行间平面分布要合理。因为播量既定时,不同的行距配置导致每行的麦苗密度不同,而在每行麦苗密度及定时,不同的行距配置导致单位面积的麦苗密度不同。(5)合理施肥,科学运筹肥水,辅以控旺措施。增施有机肥、氮磷钾配方施肥,使小麦所需营养养分合理、生长健壮,对预防小麦倒伏有重要作用;对长势正常的麦田,以及越冬前群体偏大、长势偏旺的麦田,特别是播种晚、底肥足、基本苗多的晚播麦田,冬季和返青期均应控制肥水,以免返青后滋生大量春蘖,群体过大。对起身、拔节期群体偏大、两极分化慢、叶色深绿发亮、叶片宽大、有倒伏危险的麦田,要采取深锄断根、推迟肥水等措施加以控制,待到拔节末期后,即第一节间基本定型时再施肥浇水。这样既保证了足够的穗数,又有利于加速两极分化,促进大蘖生长,成大穗,增加穗粒数。这些“偏旺”类型的麦田,是“氮肥后移、春水后移”技术的主要推广范围。小麦抽穗以后的灌水,要控制灌水次数,且不能过晚。灌水时应选择无风天气和掌握水量,浇后不使地面积水。尤其是土壤过于干旱的麦田,灌水更应该控制水量,以防水量过大,土壤形成泥浆,招致根倒伏;并影响土壤通气条件,降低根系活力,促使早衰,降低粒重。此外,要根据具体情况,辅以深锄、镇压、化控等其他措施。对群体大、有旺长趋势的麦田,还应在越冬前至起身前后进行深中耕断根,抑制生长速度。对播种偏早、冬前群体大、幼苗植株高的麦田,可以用石磙、装水的汽油桶等,在越冬前或返青前进行镇压,能够降低株高,延缓拔节;对上述情况的麦田,还可以采取化学控制的方法,抑制生长。在小麦返青、起身期,喷洒多效唑、壮丰安等调节剂,控制株高,降低植株重心,有利于预防倒伏。但务必注意喷洒均匀,按照调节剂说明书的要求严格进行,防止用量过大、喷洒不均匀,造成抑制过度而减产。(6)搞好病虫害防治。目前特别要注意在冬季和早春,对小麦纹枯病进行及早防治,保证小麦健壮生长,对预防小麦中后期倒伏非常重要。每年生产上小麦发生倒伏总是难免的,如果小麦发生了倒伏,一是不要采取人工“扶起来”的办法,让小麦依靠自身的背地曲性恢复生长,人工把倒伏植株“捆绑扶起来”,容易造成小麦茎折或根断而及早死亡。二是注意收割环节尽量减少损失,特别是临成熟前发生的倒伏,最好不采取机收而采取人工收割,以免造成籽粒丢失太多;如果要采取机械收获,收割机要逆倒伏方向行进,并配合人工整理后收获。冰雹俗称雹子、冷子,小的如绿豆、黄豆,大的似栗子、鸡蛋。冰雹灾害是由强对流天气系统引起的一种剧烈的气象灾害,本质上它是由积雨云形成、降落的一种固态降水。小麦雹灾是小麦生长期间遭遇冰雹袭击而造成小麦减产的一种气侯性灾害。河南是全国冰雹灾害发生频繁的省份之一,雹灾每年都给农业带来很大损失,主要集中在秋季,但小麦生长季节的4~6月,冰雹灾害发生的概率也很高。近年来已经成为我省局部地区小麦生产上主要灾害之一,但由于其偶发性、局部性以及难以补救性,以往的小麦栽培技术书籍、资料中较少提及,但对局部来说,冰雹灾害对小麦产量的影响非常大。如2003年6月5日,新乡市的获嘉县、新乡县、延津县的一些乡镇30多万亩小麦,突遭冰雹袭击级,最大冰雹直径2cm,持续时间5~10分钟,成熟待割的麦田,麦穗大部分被打落在地,严重地块颗粒无收,全市因雹灾造成小麦产量损失5500万千克。2004年5月15日,辉县市6个乡镇10余万亩小麦遭冰雹袭击,狂风冰雹持续20分钟,造成严重减产。2007年4月14日,原阳县太平镇乡福利庄等9个村,1.35万亩处于孕穗初期的小麦遭受严重雹灾,多数植株被砸成光秆,有些植株上半部被砸断。这次雹灾发生之早、之重,在当地是历史罕见的。麦收时新乡市农技站到田间测产,大部分地块减产70%以上,有些地块亩产100kg左右,个别地块接近绝收。2007年5月20日,开封市兰考县9个乡镇遭受冰雹灾害,15万亩小麦倒伏、砸伤,产量损失100万千克以上。冰雹灾害天气过程不仅与天气系统有关,而且受地形、地貌的影响也很大。总的来说,我省冰雹灾害有以下特征:一是地域性强,降雹时间集中。有些地方偶发生,有些地方常发生,并且“雹砸一条线”,每次雹灾范围一般宽几十米到数千米、长数百米到10千米以上。降雹时间一般多发生在每日的12~18时;二是突发性强,移动快,即是冰雹发生前几个小时也少有明显征兆,难以预测;三是历时短,每次冰雹时间一般2~10分钟,极少有30分钟以上;四是地形地貌影响大,地形地貌越复杂,冰雹越易发生;五是年际变化大,在同一地区,有的年份连续发生多次,有的年份发生次数很少,甚至不发生;六是常常狂风、大雨、降温交加发生;七是发生区域广,我国是世界上冰雹灾害最严重的国家之一,年均雹灾面积2000万亩以上,降雹最多的地区是青藏高原,其次为大兴安岭至阴山、太行山一带。河南黄河以北、太行山南侧的平原地区以及豫东、豫西地区,近年来小麦冰雹灾害发生比较频繁,给一些乡村、农户带来极大的损失。1.冰雹程度划分根据一次降雹过程中,多数冰雹(一般冰雹)直径、降雹时间和积雹厚度,一般将冰雹分为三级。Ⅰ级冰雹:轻雹。多数冰雹直径不超过0.5cm,累计降雹时间不超过10分钟,地面积雹厚度不超过2cm。Ⅱ级冰雹:中雹。多数冰雹直径0.5~2.0cm,累计降雹时间10~30分钟,地面积雹厚度2~5cm。Ⅲ级冰雹:重雹。多数冰雹直径2.0cm以上,累计降雹时间30分钟以上,地面积雹厚度5cm以上。2.小麦雹灾程度划分小麦冰雹灾害程度,根据冰雹发生的早晚、冰雹程度高低、小麦被砸程度分为三级。Ⅰ级:轻度小麦雹灾。发生时间早(灌浆初期以前发生),被砸程度较轻(叶片被砸烂、部分麦穗被砸伤、少数小穗被砸掉、预计减产50%以下)、冰雹为Ⅰ级或Ⅱ级。Ⅱ级:中度小麦雹灾。发生时间较早(灌浆中期前后发生)、被砸程度较重(有较多的小穗或籽粒被打落、少数麦穗被砸掉、预计减产50%~80%)、冰雹为Ⅱ级。Ⅲ级:重度小麦雹灾。发生时间较晚(灌浆后期至收获前)、被砸程度较重(大部分小穗或籽粒被打落、少数麦穗被砸掉、预计减产80%以上)、或发生时间较早,但雹灾十分严重(绝大部分植株被砸断,或麦穗被砸掉)、冰雹为Ⅲ级。小麦冰雹灾害,目前还难以预防,关键是怎样做好冰雹灾害发生后的处置。要根据冰雹发生的早晚、小麦被砸程度、采取补救措施的经济价值,指导群众如何采取补救措施,或在什么样的情况下放弃管理。对于Ⅰ级轻度小麦雹灾麦田,要及时进行灾后补救,减少产量损失。雹灾一般都伴随大风倒伏,这类麦田可以采取的补救措施有4条。一是倒伏植株不要人工绑扶,让其自然生长;二是及时浇水,同时追施适量速效化肥,强化营养,促进植株尽快恢复生长。三是叶面喷洒营养类叶面肥,补充营养,促其生长;四是注意病虫害防治,即使前期喷洒了农药,也要结合喷洒叶面肥加喷杀菌剂,因为植株产生伤口后更容易遭受病菌浸染。对于Ⅱ级中度小麦雹灾麦田,也要及时进行灾后补救,不要毁种,采取与Ⅰ级雹灾同样的补救措施,每亩还可以收获100~300kg的产量。收获时尽量不用机械收获,采取人工收割,减少籽粒脱落。对于Ⅲ级重度小麦雹灾麦田,预计每亩至多能收获100kg以下产量、甚至绝收时,可以采取两种处理办法。一是改种早春作物,如春棉、春红薯、春玉米、春季蔬菜等;二是不宜、不能改种其他作物时,可以不毁种,顺其自然,能收多少是多少,因为再追肥、喷药已没有经济价值。凡是没有绝收的雹灾麦田,尽量做到人工分期收获。雹灾后小麦生长参差不齐,成熟期很不一致,群众称为“老少三辈”,人工分期收获,成熟一批收获一批,一方面能减少落粒,一方面能够使多数籽粒正常成熟。从生产角度对小麦冰雹灾害的预防对策,主要包括两个方面。一是加强对冰雹活动的监测跟踪和预报,尽可能提高预报时效,并立即通过地方媒体发布“冰雹警报”,使群众采取抢收措施,以最大限度地减轻灾害损失;二是建立人工防雹系统,目前常用的方法是用火箭、高炮或飞机把碘化银、碘化铅、干冰等催化剂送到云里去,抑制雹胚增长,促其变雨或冰雹变小。渍害是淮南稻茬小麦生产中最常见的灾害,生产上发生频率比较大,危害较重。做好渍害的防治工作,是夺取淮南稻茬小麦高产稳产的重要措施。小麦的渍害,即指地面水、潜层水和地下水对小麦生长造成的危害。特别是根系密集层土壤含水量过大,使根部较长时间处于缺氧的不利环境,降低了根系活力,削弱了根系的吸收功能,甚至土壤中还产生大量还原性有毒物质,毒害根系,造成小麦生长缓慢、叶片变黄、根系腐烂,甚至死亡,减产十分严重。渍害对小麦的影响主要表现如下3个方面。根系伤流量的强弱,是体现小麦是否健壮生长的重要标志。土壤经过长时间淹水,根系在缺氧条件下生理活性明显减弱,伤流量显著下降。据测定,小麦在苗期淹水10天后,每小时单茎伤流量为19mg,仅占未淹水伤流量75mg的25.3%;拔节孕穗期淹水10天后,每小时单茎伤流量为7mg,而未淹水的为84mg,仅占未淹水的8.3%。因此,水分和矿物质养分被根系吸收传导受到阻碍,根的活力削弱,影响植株的生长;灌浆期至成熟期小麦根系活力逐渐衰弱,长时间淹水加速了根系死亡,对小麦产量影响更大。小麦受渍害后,随着根系功能下降,地上部植株体内氮素代谢也发生了明显变化。在氮素吸收旺盛的苗期受渍,功能叶内全氮含量大幅度下降,排水后,越冬期温度较低,叶片含氮量才逐渐提高,因此,在苗期受渍害,采取一定的措施根系较容易恢复生机;拔节孕穗期长时间淹水,功能旨叶内不仅蛋白质氮不断下降,各叶层内水溶性氮也均低于未受渍害的麦田,水溶性氮与蛋白质氮的比值相应缩小。功能叶内这种氮化物的变化,加速蛋白质的分解,导致叶片枯萎早衰。随着叶片早衰,光合作用显著降低,叶片内可动用的碳水化合物来源枯竭,随之耗尽。由此表明,渍害使叶片氮素水平下降,和根系吸收机能衰退、运转受阻有密切关系。渍害在小麦全生育期都能发生,苗期发生渍害主要症状表现为僵种甚至霉烂,出苗率低,已出苗的迟迟不发生分蘖,次生根极少,苗小叶黄;越冬期表现为植株较矮,叶片较小,功能叶片上部1/3~1/2处叶绿素破坏,呈灰白色;拔节至抽穗期受渍害,上部功能叶发黄,叶片变短,上部3片叶自下而上平均短19.8%、30.4%和36.1%,株高矮10cm左右,每穗的小穗和小花数明显减少,穗粒数一般减少20%~40%,成穗数要减少30%左右;扬花至灌浆阶段受渍害,常导致根系死亡,功能叶片早衰,光合作用减弱,比没受害的麦田提前一个星期左右成熟,而且都是秕粒,千粒重下降幅度为30%~50%。这一时期的渍害经常发生,对小麦产量影响最大。渍害的发生与小麦生育期内所处的生态条件有着密切的关系,主要表现在如下3个方面。淮南地区由北往南降雨量普遍较多,罗山县气象资料显示,小麦生育期间10年平均总降雨量为424.07mm,其中主要集中在秋播期和中、后期生育阶段。秋播期间,常年10月总降雨量为7.5~173.9mm,平均为67.11mm。大于平均值的多雨年份占记录总年数的40%,降雨94.9~173.9mm,平均129.85mm。平均降雨日为11.1天,其中大于10天的年份占到40%。1999年和2000年10月降雨量分别达到145.7mm和173.9mm,降雨天数分别达到19天和17天,致使小麦大面积烂种、烂根,导致苗期渍害。小麦拔节至成熟阶段(3月1日至5月31日),常年降雨量223.8mm,雨日35天,成害年份达60%。多雨年份3~5月降雨量达344.1mm,为小麦该期正常需水量(150mm)的2.3倍,雨日达38天。罗山县2002—2003年连续两年3~5月降雨量超过330mm,阴雨天都超过33天。光照不足,空气湿度大,导致各种病害大发生,引起根系早衰,叶片早枯,成穗少、穗子小、籽粒秕、千粒重低。特别是在5月,小麦进入灌浆中后期,往往因大雨过后猛晴,气温骤然上升,根系因渍害吸收和传导功能降低,叶面蒸腾量加大,很容易形成渍害型的高温逼熟,千粒重比常年低5~10g。淮南地区丘陵山区大小塘坝、水库多而分散,塘坝、水库下方麦田受渗水的影响,地下水位被抬高;岗岭阶梯式麦田,由于上下麦田地势落差大,上田土壤水分向下田渗透,导致下田地下水位升高;沿淮地区平原畈田,由于地势低洼,地下水位较高。再加上土壤透水性差,田间沟渠不配套,麦田地下水位往往易升不易降,当降雨量超过50mm时,地下水位很快上升至根系密集层范围内,要自然落干,需要时间较长。所以,在多雨季节,麦田排水很慢,使麦根长时间处于缺氧环境,从而影响根系下扎和造成烂根。淮南地区土质多为黏土或黏壤土,保水能力强,透水性差,再加上有机肥逐年减少,渗透系数一般仅为0.5m/天左右。由于稻麦两熟耕作制度的形成,土壤多年水、旱轮替,耕作层中的黏粒下移淀积,形成了黏重坚实不透水的犁底层,纵向渗流小,雨水很少进入心土层,不利于排除“潜层水”,造成“土壤渍害”。麦田渍害的形成,根本原因是耕作层土壤水分含量过多,根系长期缺氧造成的危害。因此,防治的中心是降低耕作层土壤含水量,增强土壤透气性,一切有利于排除地面水,降低地下水,减少潜层水,促使土壤水气协调的做法都是防治小麦渍害的有效措施。要在较短时间内排除麦田内过多的地面水、潜层水、地下水,必须在田间建起排泄流畅的排水系统。近年来我国对黄淮地区农田水利建设投入力度较大,各地应抓住机遇,根据自身特点,因地制宜,统一规划,因势利导,既要建成能排除田间积水的干、支、斗渠,又要健全河网系统工程,综合治理,达到内河水位能控制得住,田间水挡得住,田内水排得快的目标。在田间排水系统健全的基础上,整地播种阶段要做好田内“三沟”(厢沟、腰沟、围沟)的开挖工作,做到深沟高厢,“三沟”相联配套,沟渠相通,利于排除“三水”。起沟的方式要因地制宜,本着厢沟浅、围沟深的原则,一般“三沟”宽40cm,厢沟深25cn,腰沟深30cm,围沟深35cm。地下水位高的麦田“三沟”深度要相应增加。厢沟的多少及厢宽要本着有利于排涝和提高土地利用率的原则来确定,低洼易涝田及山区冲田厢宽4m,平畈稻田5m,河湾地和旱地6.7m,岗地8.3m,尽量使土地利用率稻茬麦田达到90%以上,旱地达到95%以上。为了提高播种质量保证全苗,一般先起沟后播种,播种后及时清沟。如果播种后起沟,沟土要及时撒开,以防覆土过厚影响出苗。出苗以后,在降雨或农事操作后及时清理田沟,保证沟内无积泥积水,沟沟相通,明水(地面水)能排,暗渍(潜层水、地下水)自落。保持适宜的墒情,使土壤含水量达20%~22%,同时能有效降低田间大气的相对湿度,减轻病害发生,促进小麦正常生长。1.熟化土壤前茬作物应以早熟品种为主,收割后要及时翻耕晒垡,切断土壤毛细管,阻止地下水向上输送,增加土壤透气性,为微生物繁殖生长创造良好的环境,促进土壤熟化。有条件的地方夏作物可实行水旱轮作,如水稻改种旱地作物,达到改土培肥、改善土壤环境的目的,减轻或消除渍害。2.适度深耕深耕能破除坚实的犁底层,促进耕作层水分下渗,降低潜层水,加厚活土层,扩大作物根系的生长范围。深耕应掌握熟土在上、生土在下、不乱土层的原则,做到逐年加深,一般使耕作层深度达到23~33cm。严防滥耕滥耙,破坏土壤结构,并且与施肥、排水、精耕细作、平整土地相结合,有利于提高小麦播种质量。3.增施有机肥和磷肥坚持有机肥和无机肥配合施用,一般在深翻时结合分层施肥,施有机肥22500kg/hm2,磷肥225kg/hm2,上层施细肥,下层施粗肥。一年后土壤容重降低9%,土壤粗孔隙增加1.1%~1.2%,改善土壤通透性,加快雨水渗透速度,协调土壤水气状况,促进小麦根系深扎,能有效防止小麦渍害。4.中耕松土淮南稻茬麦田土质黏重板结,地下水容易向上移动,田间湿度大,苗期容易形成僵苗渍害。降雨后,在排除田间明水的基硎上,应及时中耕松土,切断土壤毛细管,阻止地下水向上渗透,改善土壤透气性,促进土壤风化和微生物活动,调节土壤墒情,促进根系发育。试验研究表明,小麦品种间耐湿性差异较大,有些品种在土壤水分过多,氧气不足时,根系仍能正常生长,表现出对缺氧有较强的忍耐能力或对氧气需求量较少;有些品种在缺氧老根衰亡时,容易萌发较多的新根,能很快恢复正常生长;有些品种根系长期处于还原物质的毒害之下仍有较强的活力,表现出较强的耐湿性。因此,选用耐湿性较强的品种,增强小麦本身的抗湿性能,是防御渍害的有效措施。生产上应选用被省或国家审定、适于淮南地区种植的小麦品种。 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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。 -
报告苹果品种的选择
出版时间:2011据《中国农业年鉴》统计,截止到1999年,我国苹果总面积为243.89万公顷,比面积最多时的1996年的298.69万公顷减少了18.35%。苹果面积连续几年虽有所减少,但总产量一直呈增长趋势。到1999年,全国苹果总产量为2080.1万吨,占世界总产量的34.55%。目前我国苹果的总面积和总产量仍居世界第一位。就苹果品种发展变化趋势而言,1980年以前,苹果的栽培品种主要以国光、金冠、元帅系普通型品种、青香蕉、大国光、青祝、红玉等为主,新品种引进推广的速度较为缓慢。进入20世纪80年代以来,随着着色系富士苹果的引入,我国苹果品种的更新换代进入了一个新的历史阶段。特别是自20世纪80年代中期至90年代,随着我国苹果生产的迅猛发展,苹果品种结构亦发生了重要变化,一批老品种如国光、青香蕉、元帅系普通型、红玉等逐步被淘汰,品种更新换代的步伐进一步加快,新优品种得以迅速发展。据统计,近20年来,我国从国外引进和自己选育的品种(品系)有200多个。引进和选育的品种(系)尽管数量很多,但目前真正用在生产实际中的品种(系)仅有10多个,主要有富士系、元帅系短枝型品种、乔纳金、嘎拉系、秦冠、华冠、藤牧1号、美国8号、千秋等。在引进和自选品种中,发展最快、栽培面积最大的品种为富士系。据1998年统计,全国富士系栽培面积近133万公顷,占全国苹果总面积的50%以上。苹果生产大省富士系栽培面积的比例更大,例如陕西约为60%,山东为60.1%,山东烟台则高达73.9%。由此可见,我国目前无疑已成为世界第一富士苹果生产大国。其次是以新红星为主的元帅系短枝型品种,占总面积的15%左右。秦冠是我国自育品种中栽培面积最大的品种,陕西栽培面积最大,曾占陕西苹果面积和产量的50%左右。近年来秦冠栽培面积逐年下降,但目前仍占陕西省苹果总面积的20%左右。另外,山西、湖南、甘肃等省亦有较大的栽培面积。近年来嘎拉系在全国各主要产区发展势头较好,已初步形成了一定的生产规模,其中以山东和陕西发展速度较快。其他引进新品种如藤牧1号、美国8号、珊夏等在生产中虽有栽培,但目前尚未形成规模。根据上述苹果品种发展现状分析,虽然我国苹果品种更新换代和调整的步伐在逐步加快,新优品种得到了较快发展,但目前仍存在着许多不容忽视的问题,主要表现有以下几个方面。20世纪90年代初期,受苹果“比较效益高”的利益驱动,我国一些苹果非优生区也在大面积盲目地发展苹果,从而导致全国苹果面积迅猛增长。据统计,从1990~1995年,全国苹果面积由163.1万公顷增长到269万公顷,增长了64.9%。这些地区由于自然生态条件差,所产苹果质量差,效益低下。特别是在苹果产销形势发生变化、市场竞争日趋激烈的情况下,这些产区的产销矛盾更加突出,销售难度进一步加大,效益愈来愈差甚至入不敷出。虽然经过90年代后期的大幅调减,但目前非优生区仍有一定的栽培面积,因而影响了苹果的总体质量和效益。例如,陕西省现有苹果总面积为42万公顷,其中优生区面积30.7万公顷,占全省苹果面积的73%,适宜区面积6.2万公顷,占全省苹果面积的15%,非适宜区和次适宜区仍有苹果面积5万公顷,占全省苹果面积的12%。针对这个问题,急需加快调整提高,使其向优生区集中。在20世纪80年代末至90年代初苹果大发展过程中,全国各产区几乎都青一色栽种晚熟品种,且晚熟品种中都是单一的红富士,中熟品种发展相对较慢,并且是单一的元帅系短枝型品种,早熟品种则发展极少,从而导致苹果品种结构比例失调,形成了“早熟极缺,中熟单一,晚熟过多”的畸形结构。例如,山东省苹果主产区早、中、晚熟品种比例为0.72:19.12:80.16,陕西省早、中、晚熟品种比例为3:13:84。以前由于对苗木繁育及市场经营缺乏有效地监督管理,苗圃业主、种苗中间商没有资质标准,无论有无基本的专业知识,人人均可以育苗和销售苗木。国家虽有果树苗木质量标准,但基本无法执行。因而,苹果品种“以假充真,以劣充优”的现象十分严重,造成品种(系)混杂,良莠不齐。例如,新红星、首红等元帅系短枝型品种在大发展时期,品种、苗木以假充真现象时有发生,有些果农在市场上购买的是短枝型品种,但栽植几年后却发现是乔化普通型品种。有些虽是短枝型品种,但结果后却发现果实难以正常着色,果实品质下降,影响了销售收入。再如目前栽培面积最大的红富士,也存在着品种(系)混杂的问题。同一品种的同一批苗木,栽植后的表现却五花八门,有的果实大小参差不齐,有的果形高(高桩)矮(低桩)不一,有的则着色不良,严重影响了果实商品的一致性。有些果农在选择品种时求新求异和盲从心理较为严重,往往把新品种与好品种等同起来,凡是新品种就认为一定好,越是没听说过的就越感兴趣。只要是新品种,特别是国外新品种,一经引入,未进行试验观察,就盲目发展。再加之有些果农受某些不切实际的宣传诱导,不结合当地实际便引进发展,结果造成了严重的损失。例如,20世纪80年代引进的北斗和90年代引进的北海道9号,在一些地区未经过区试就盲目发展,栽植几年后才发现品种本身有难以克服的缺点,于是不得不砍树或改接,走了许多弯路。贝拉 系美国品种。果实于6月下旬至7月上旬成熟,圆形,平均单果重150克。果实底色淡绿黄色,果面紫红色,有果粉,颇美观。果肉乳白色,风味浓甜酸,具香气。幼树生长旺盛。结果早,丰产。藤牧一号 系美国品种。果实于7月上中旬成熟,圆形,平均单果重190克。成熟时果面有鲜红色条纹和彩霞,艳丽,光洁。果肉黄白色,松脆多汁,风味酸甜,有香气。幼树生长较旺。早果,丰产。珊夏 系日本与新西兰合作选育的品种。果实于7月中下旬成熟,扁圆形,平均单果重190克。成熟时果面鲜红色至浓红色。果肉白色,硬度较大,风味酸甜,有香气。树势中等开张。早果、丰产。秦阳 系西北农林科技大学园艺学院果树研究所从皇家嘎拉实生苗中选育的品种。果实于7月下旬成熟,近圆形,平均单果重190克。果实底色黄绿,条纹红,色泽鲜艳(图2-1)。果肉黄白色,肉质细脆,风味酸甜,有香气。树势中庸,易成花。美国八号 又名华夏,系美国品种。果实于8月上中旬成熟,圆锥形,平均单果重240克。成熟时果面浓红,光洁无锈。果肉黄白色,甜酸适口,有香气。树势中等。对修剪不敏感。易成花,丰产。图2-1 秦阳苹果嘎拉 系新西兰品种。果实于8月上中旬成熟,圆锥形,平均单果重180克。成熟时果皮底色黄色,果面鲜红色,有深红色条纹。果肉乳黄色,肉质脆,汁中多,酸甜味香,品质为极上等。树势中等。结果早,丰产。优系嘎拉有皇家嘎拉(图2-2)、丽嘎拉和太平洋嘎拉(图2-3)等品种。图2-2 皇家嘎拉结果状图2-3 太平洋嘎拉苹果红津轻 系日本品种。果实于8月上中旬成熟,圆形,平均单果重200克。成熟时果皮底色黄绿,果面鲜红色,有深红条纹。果肉乳黄色,肉质松脆,甜中微酸,风味浓厚。树势强健,丰产。红王将 系日本品种。早生富士的芽变优系。果实于9月中下旬成熟,短圆形,单果重300~400克。成熟时果面鲜红色,光洁艳丽(图2-4)。果肉乳黄色,细脆多汁,甜味浓,品质优。栽培特性与富士相同。玉华早富 由陕西省果树良种苗木繁育中心从弘前富士的芽变选育而成。果实于9月中下旬成熟,圆形,单果重350~450克。果面呈条纹浓红,光洁艳丽(图2-5)。果肉淡黄色,细脆多汁,味甜微酸,品质优良。属红富士系苹果类。图2-4 红王将苹果图2-5 玉华早富苹果金冠 系美国品种。果实于9月中下旬成熟,圆锥形,单果重200克左右。成熟时果面黄绿色,贮藏后全面变为金黄色。果肉甚细,味甜带酸,清香味浓,品质极上等。树势生长中庸,结果早,丰产。金冠受药害易产生果锈。金冠的芽变品系金矮生(也称无锈金冠)以及王林等果面光洁。新世界 系日本品种。果实于9月下旬至10月上旬成熟。果实近圆形,单果重250~350克。底色黄绿,果面光洁,着浓红条纹,可全红,外观艳丽。果肉淡黄色,松脆稍韧,风味甜,有芳香。树热健旺,属半短枝类型。易成花,结果早,丰产(图2-6,图2-7)。千秋 系日本品种。果实于9月上中旬成熟。果实圆形或长圆形,单果重200~300克。底色绿黄,果面鲜红,有明显红条纹。果肉黄白色,肉质细脆,汁液多,酸甜爽口,品质上等。树势中庸,树姿开张,丰产稳产(图2-8,图2-9)。图2-6 新世界苹果图2-7 新世界结果状图2-8 千秋苹果图2-9 千秋结果状华冠 由中国农业科学院郑州果树研究所选育而成。果实于9月中下旬成熟。果实近圆锥形,果个中大,单果重180~200克。底色金黄,略带绿色,果面鲜红,有断续红条纹(图2-10)。果肉黄色,肉质致密,脆而多汁,酸甜可口,品质上乘。树势中庸,结果早,丰产性强。红富士 系日本品种。果实于10月下旬至11月初成熟,短圆形,单果重200~250克。成熟时果皮底色绿黄色,果面有条红和片红两种着色系(图2-11,图2-12)。套袋后果色更加艳丽。果肉淡黄色,细脆汁多,味甜带酸,具香气,品质极上等。树势生长中等。要求有较好的管理技术。丰产。图2-10 华冠苹果图2-11 富士苹果图2-12 弘前富士苹果优系红富士有长富2号、岩富10号、2001富士和短枝富士等。短枝富士有宫崎短富和礼泉短富(图2-13)等品种。粉红女士 系澳大利亚品种。果实于11月上中旬成熟,圆形,单果重160~200克。成熟时果皮底色为黄色,果面鲜红色,外观艳丽(图2-14)。果肉白色,肉质较硬,味甜酸。稍加存放,果味更佳。果实耐贮运。树势中等。早果,丰产。澳洲青苹 系澳大利亚品种。果实于10月中下旬成熟,圆锥形,平均单果重200克。成熟时果皮翠绿色,光洁无锈,皮厚(图2-15)。果肉绿白色,肉质脆密,汁液较多,风味酸,宜加工果汁。树势强健,树姿直立。丰产。图2-13 礼泉短富苹果图2-14 粉红女士结果状图2-15 澳洲青苹果高接换头是指将接穗嫁接在砧木树干上端或各级枝条上的一种农艺措施,是苹果品种更新改造的重要途径。它的主要特点是嫁接后能保持接穗品种的优良性状,能充分利用现有果树资源,树冠恢复快。与新建果园相比,结果早,易丰产,早受益。因此,目前已被广泛应用于苹果品种结构调整中。准备工作主要是选择、采集和贮藏好接穗。确定高接品种,应根据当地品种区域化的要求,选择适合于当前和未来市场需求的优良品种。可参照前述的品种和优良品种介绍选定高接品种。春季高接所用接穗,应在冬季修剪时结合修剪采集。采集接穗应选择健壮、无病虫害,特别是无病毒病的正常结果期树作为采穗母树,最好以无毒树作为母树。在母树上采取生长健壮、芽子充实饱满的1年生枝条,一般不宜采用幼树的枝条或徒长枝。接穗采好后,每50~100根捆成1捆,拴上标签,标明品种名称。成捆的接穗在果窖、菜窖或地沟中贮存,埋藏于湿沙中,以防止枝条失水。在贮藏期间,保持0~7℃的低温和一定的湿度,并要定期(20~30天)检查,勿使沙子过干或过湿,以防接穗发霉或干缩。翌春树液流动时取出嫁接,嫁接前最好将接穗下端在清水中浸泡1昼夜,使其吸足水分并促进形成层活动,以提高嫁接成活率。秋季嫁接所需接穗可随采随接。此外,高接前要准备好包扎用的塑料条和嫁接刀、剪枝剪、手锯等嫁接工具,并对嫁接工具进行消毒处理。消毒的简易方法是用酒精擦洗工具或将工具在3~5倍的浓碱水中浸泡6~12小时。嫁接方法很多,在高接中常用的方法主要有以下几种。此法适于在砧木或接穗不离皮时或接穗紧缺时采用(图2-16)。削接芽 先从芽的上方1.5~2厘米处向下斜削1刀,由浅入深切入木质部,长2.5~3厘米,芽体厚度2~3毫米。然后在芽下方1厘米处以30°~45°角斜切入木质部至第一切口底部,取下芽片。削砧木切口 砧木切口削法与接芽削取方法相同,但长度应稍长于芽片。图2-16 带木质嵌芽接嵌芽片 把接芽嵌入砧木的切口,与形成层对准,插入时最好使芽片和切口正好吻合,或使接芽上方周围露出一圈砧木皮层。绑扎将接芽和砧木切口用塑料条扎紧包严。秋季高接时,不露芽子,不解绑,翌春萌芽时再解绑。春季高接时要露出芽子。是枝接中应用最广泛的一种方法,嫁接技术简单,容易掌握,操作方便,成活率高,适用于各类枝的嫁接,但必须在砧木离皮的情况下进行(图2-17)。嫁接成活后,应对嫁接枝进行保护,否则,易被风吹折。削接穗先在接穗下端削一长度为3~4厘米的斜面,斜面要求平、长、薄。再在长削面背面削一长度为0.5~0.6厘米的小斜面。切接口从砧木剪(锯)口开始,选皮光滑的地方,从上向下竖切皮层,深达木质部,长2~3厘米。插接穗 用刀尖左右轻挑开切口皮层,将接穗大斜面向里,小斜面向外,插入砧木切口。要注意使接穗大斜面上端“露白”2~3毫米,以利愈合。图2-17 皮下接绑缚 将接口和砧木剪(锯)口断面处用塑料条包严绑紧,使接穗和砧木密接,以利成活。是一种应用较为广泛的枝接方法,适用于各类枝的嫁接,在砧木离皮前后均可进行(图2-18)。此法较皮下接难掌握,效率较低。但成活后枝条比较抗风,不易劈枝,牢固性较强。图2-18 劈接削接穗将接穗的下端削成楔形斜面,即削成两侧相等的双斜面,但要使其形成外厚内薄而呈楔形,斜面长度3~4厘米。切接口 在砧木横断面的中间,由上至下垂直劈1刀,切口长度3~4厘米。砧木断面要求用快刀削平滑。插接穗撬开砧木切口,将接穗轻轻插入砧木,厚侧面向外,薄侧面在里,对准形成层,并注意使接穗削面在砧木外“露白”2~3毫米,以利分生组织形成和愈合。绑缚与皮下接相同。是在砧木腹部进行的一种枝接方法。嫁接时不必剪断砧木,砧木与接穗接触面大,成活率高。此法多用于高接树内膛插枝补空或补接授粉花枝,但须在砧木离皮时方可嫁接(图2-19)。图2-19 皮下腹接削接 穗接穗的削法与皮下接相同,但最好选下端有弯度的枝条作接穗,并将大削面削在弓背一侧,以便嫁接后接穗与砧木间的夹角增大。切接口 在砧木的嫁接中位切一“T”形切口,深达木质部,竖口方向与枝干成45°,在横切口处挖去一块半圆形韧皮部。插接穗 将接穗大斜面向里插入砧木切口内。绑缚 用塑料条包严绑实。高接换头的方式很多,无论采取哪种方式,都要以“提质增效”为目标。为了实现这一目标,在高接时务必与树形改造相结合,即对原树进行高接换头时,根据树龄和密度大小确定改接成什么树形,并根据确定的树形整理骨架,选择高接方法,以达到早成形和规范树形的要求。1.整理骨架一般每亩栽植83株以上的密植园可按细长纺锤形整理骨架。嫁接部位包括中心主枝和主枝共二级结构,可嫁接15~20个头。按照此标准,疏除多余枝条,保留枝条从基部留5~10厘米短桩锯断,将断面用快刀削平。最高嫁接部位(即中心主枝延长头的嫁接位点)距地面以2米左右为宜。2.高接技术要点高接方法可采用带木质嵌芽接及皮下接或劈接(图2-20)。图2-20 按细长纺锤形高接带木质嵌芽接一般适于树龄为5年生以下的幼树,每头仅接1个单芽,成活后易形成单轴延伸的小主枝,整成细长纺锤形比较容易,管理方便。一般春季和秋季均可嫁接,但以秋季(8月中下旬至9月上旬)嫁接较为适宜。皮下接或劈接法一般适于5年生以上的结果树,每头可接1~2个接穗,砧木较细时接1个接穗,较粗时可接2个接穗,以保证成活和促进伤口愈合。接穗长度为8~110厘米的短接穗,其上有2~3个饱满芽。每头嫁接2个接穗时,可采取长短接穗配合,长接穗一般长度为15~20厘米,其上有6~10个饱满芽。在内膛缺枝部位,可采用皮下腹接法补空。上述皮下接、劈接及皮下腹接的适宜时间是春季树液流动后的萌芽前后。1.整理骨架一般每亩栽植83株以下的果园可按小冠纺锤形整理骨架。嫁接部位包括中心主枝、基层主枝及中上部小主枝,全树可嫁接20~30个头。以此为标准,在树冠基层选留3~5个小主枝,每个小主枝上留1~2个枝作为辅养枝,将主枝头距有分枝处10厘米锯断,将其上分枝距基部5~10厘米处锯断。在基层主枝以上的中心干上,选留8~10个枝条作为中上部小主枝,在距中干基部5~10厘米处锯断,并将断面削平。将其余枝条从基部疏除。最高嫁接部位(即中心主枝延长头的嫁接位点)距地面2米左右。2.高接技术要点高接方法采用皮下接或劈接,内膛缺枝部位可采用皮下腹接补空(图2-21)。其余高接技术要点可参照“按细长纺锤形高接”部分。大抹头高接是一种古老的嫁接方法,多年来弃之不用,近年来经改造后又被使用。原来的大抹头留干较高,在其上嫁接4~5个接穗。经改造后留砧桩较低,一般在距地面5~10厘米处锯断,改接较为彻底。采用皮下接或劈接法嫁接2个接穗,即1个长接穗(长度为1米左右),再配1个短接穗(长度为40~50厘米),再将两个接穗靠接,以便于接口愈合及增加牢固性(图2-22)。接好后包扎严紧并用湿土堆埋,以利成活。此法适用于各种树龄,在春季萌芽前后嫁接。原树为元帅系品种最好采用此种方法高接。另外,乔化砧树改矮化砧时,此法效果最佳,即在砧台上嫁接一复合接穗(接穗下端为长20~25厘米的矮化砧,上端为品种接芽或接穗),便可将原乔化树改换为矮化中间砧树。图2-21 按小冠纺锤形高接已初步查明高接病主要有两种:一种是生理性原因,即嫁接所用砧木与接穗品种不亲和或亲和力差。如在红玉品种树上高接元帅或富士系,有的嫁接枝、芽根本就不成活,有的枝、芽在嫁接成活后生长逐渐衰弱,直至全部死亡。另一种是病毒所致,即由褪绿叶斑病毒、苹果茎沟病毒和苹果茎痘病毒3种潜隐性病毒中两种以上复合感染引起的。图2-22 大抹头蹲接+靠接患潜隐性病毒病的高接树地上部一般表现两种症状:一是急性症状,即“苹果衰退病”。高接病树表现为叶片小而硬,色黄,秋季落叶早;新梢总数减少30%~40%,总生长量减少25%~50%;花芽数量多,坐果数增多,果个变小,产量降低20%~60%;果实着色早,品质下降。发病后树体3~4年衰退死亡。解剖病根观察,有些高接树根木质部表面有凹陷斑。二是慢性症状,病树表现为生长不整齐,新梢数量、生长量都明显下降,树势衰弱,结果较晚,一般高接后3~4年才见产量。果实裂果严重,着色差,糖度下降,品质降低,不耐贮藏,树体需肥量增多,其中氮肥施用量要增加30%~45%,才能保证正常的生长结果。为预防高接病的发生和发展,在高接时和高接后应采取以下预防措施。其一,避免高接不亲和或亲和力差的品种。其二,杜绝对带毒砧树和用带毒接穗高接。应用无毒接穗高接。无毒接穗应采自无毒母树园,尽量不用高接树上繁育的接穗。其三,发现由病毒引发高接病树已明显衰弱者,应及时挖除,以免传染。其四,对初发病树可采用脚接技术防止树体很快衰枯、死亡。发现高接树新枝生长变弱,细根有枯死时,在树下根周栽植3~5株健壮的无病毒圆叶海棠或金冠、国光等品种的实生苗,等成活后采用脚接法嫁接于原来的树干上,这样可保持树体在接后的几年里正常生长结果。其五,对高接更新的果园,要加强以增施有机肥为主的地下管理措施,增强树势,提高抗病能力。