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报告概述
出版时间:201520世纪40年代以来,世界小麦的播种面积一直居谷物作物的第一位,与水稻、玉米、薯类一起并称为世界四大粮食作物。全球以小麦为主食的人口占35%以上,小麦总消费量占全球谷物消费量的1/3,发展中国家小麦消费量占一半以上。在当前中国的口粮消费总量中,小麦占到43%左右。中国小麦在面积与产量上仅次于玉米、水稻,是第三大粮食作物。随着经济的发展和城乡居民生活水平的提高,小麦在国民经济中的地位越来越重要。小麦具有广泛的适应性,对气候和土壤的适应能力较强,既能在温度较高的南方生长,也能忍受北方-20℃的严寒,无论山地、丘陵、平原的砂土和黏土均可种植。小麦可与多种作物实行间、套种,能充分利用自然资源,提高复种指数;小麦在耕作、播种、收获等环节中都便于实行机械化操作,有利于提高劳动生产率,形成规模化生产。在我国,小麦主要用来加工面粉,是全国、特别是北方地区的主要食粮。现代科学证明,小麦籽粒中富含人体必需的多种营养物质,通常小麦籽粒中营养成分的平均含量:碳水化合物约70%以上,蛋白质13%左右,有些品种高达18%以上,脂肪2%左右,矿物质1.8%左右,此外,还含有纤维素、可溶性糖类、多种维生素。其所含氨基酸种类多,适合人体生理需要,脂肪、维生素及各种微量元素等对人体的健康有益,醇溶蛋白和谷蛋白能使面粉加工制成各种食品,是食品工业的重要原料。加工后副产品中富含蛋白质、糖类、维生素等物质,是良好的饲料。麦秆还可用来制作手工艺品,也可作为造纸原料。籽粒含水量较低,易于贮藏和运输,是主要的商品粮之一,在国际国内的粮食贸易中占有很大的份额。此外,小麦也是酿酒、饲料、医药、调味品等工业的主要原料。我国小麦分布地域辽阔,南界海南岛,北至漠河,西起新疆,东至海滨,遍及全国各地。从盆地到丘陵,从海拔10m以下的平原至海拔4000m以上的西藏高原地区,从N53°的严寒地带,到N18°的热带范围,都有小麦种植。各地自然条件,种植制度,品种类型和生产水平的差异,形成了明显的种植区域,既能种植冬小麦又能种植春小麦。我国小麦历年种植面积为全国耕种地总面积的22%~30%和粮食作物总面积的22%~27%,分布遍及全国各省(市、自治区)。我国冬小麦面积占小麦总面积的84%~90%,主要分布在长城以南,主要省份有河南、山东、河北、江苏、四川、安徽、陕西、湖北、山西等省,其中河南、山东种植面积最大。春小麦播种面积约占16%,主要分布在长城以北,主产省有黑龙江、内蒙古(内蒙古自治区的简称,全书同)、甘肃、新疆(新疆维吾尔自治区的简称,全书同)、宁夏(宁夏回族自治区的简称,全书同)、青海等省(自治区)。我国栽培的小麦绝大部分是冬小麦,它与水稻、玉米、甘薯、棉花等秋季作物配合,可以调高复种指数,增加粮食总产量。我国小麦种植按地理环境、自然条件,可划分为10个生态类型区域,分别如下。包括山东全省、河南除信阳以外全部地区,河北中南部、江苏和安徽两省的淮河以北地区,陕西关中平原,山西西南以及甘肃天水地区。小麦面积及总产分别占全国的45%及51%以上,5月中旬至6月下旬成熟。包括河北长城以南的平原地区,山西中部及东南部,陕西北部,辽宁及宁夏南部,甘肃陇东和京、津两市,麦田面积占全国的8%,成熟期通常为6月中下旬。全区北抵淮河,西至鄂西、湘西丘陵地区,东至滨海,南至南岭,包括上海、浙江、江西3省全部,江苏、安徽、湖北、湖南4省部分,以及河南省信阳地区。麦田面积占全国的12%,成熟期在5月下旬。包括贵州全省、四川、云南大部、陕西南部,甘肃东南部以及湖北、湖南两省西部。麦田面积和总产均为全国的12%左右,成熟期在5月上中旬。包括福建、广东、广西(广西壮族自治区的简称,全书同)、海南和台湾5省(区)及云南南部。麦田面积只占全国的1.6%。包括黑龙江、吉林两省全部,辽宁除南部沿海地区以外的大部分及内蒙古东北部。全区麦田面积占全国的8%。小麦4月中旬播种,7月20日前后成熟。全区地处大兴安岭以西,长城以北,西至内蒙古伊盟及巴盟,北临蒙古人民共和国。并包括河北、陕西两省长城以北地区及山西北部。小麦种植面积占全国的2.7%。7月上旬成熟,最晚可至8月底。全区以甘肃及宁夏为主。并包括内蒙古西部及青海东部。小麦种植面积占全国的4.1%。8月上旬左右成熟。小麦种植面积为全国的4.5%。冬麦品种为强冬性,8月中旬播种,8月初成熟。包括西藏(西藏自治区的简称,全书同)和青海大部,甘肃西南部、四川西部及云南西北部。小麦种植面积占全国的0.5%。成熟于8月下旬至9月中旬。世界小麦的种植面积大约为32.43亿亩(15亩≈1公顷,全书同)左右。种植面积较大的国家有:中国、俄罗斯、印度、美国、澳大利亚、加拿大。平均单产最高的国家是荷兰。荷兰连续多年平均单产名列世界第一,并在1993 年创造了全国平均单产591 kg的世界最高纪录。世界小麦出口大国主要有美国、法国、加拿大和澳大利亚。美国小麦产量的50%、澳大利亚和阿根廷产量的70%及加拿大产量的80%以上用于出口。世界小麦进口国分为两种类型,一类是进口补充型,也就是本国也生产小麦,但需进口一部分补充国内较高的消费需求,这类国家主要有中国、意大利、巴西和埃及等国;另一类是完全依赖型,也就是本国几乎不生产小麦,但消费需求较高,所需小麦完全依赖进口,这类国家主要有日本和韩国等。世界小麦种植以普通小麦为主,约占小麦播种面积的90%以上,硬粒小麦的播种面积占世界小麦总面积6%~7%。小麦栽培以冬小麦为主,冬小麦与春小麦的面积比例约为3∶1。小麦产区主要集中在欧亚大陆和北美洲,种植面积约占世界小麦总面积的90%。春小麦主产国是俄罗斯、美国和加拿大,约占世界春小麦总面积的90%。我国是小麦生产大国,常年播种面积、产量分别占粮食总量的25%和22%左右,全国商品小麦的常年收购、销售和库存量均占粮食总量的1/3左右。新中国成立后,尤其是改革开放以来,中国小麦生产发展很快,全国小麦生产无论面积、单产和总产量都得到了很大的发展和提高,对保障我国口粮安全作出了重要贡献。1949 年全国平均亩(1亩≈667m2。全书同)产仅43kg,而2012年的亩产达到了333 kg,是新中国成立初期的7.7 倍。近年来,在国家一系列重大强农惠农政策支持下,依靠科技进步和政策推动,中国小麦生产实现了突破性发展,生产能力稳步提升。2014 年我国小麦产量高位爬坡,连续11年增产,实现产量12617.1万吨。近年来,我国研究的小麦高产栽培技术,利用新培育的高产品种,出现了小面积达到亩产800 kg和较大面积达到650 kg的高产典型,使小麦的产量水平又上了一个台阶。全国小麦高产创建田的平均产量比全国小麦平均产量高出30%~50%,说明只要改善生产条件,把各项技术落实到位,我国的小麦生产还有很大潜力。2015年中国小麦播种面积为2.44亿公顷,与目前国内良好的小麦长势不同,国产小麦市场仍然处于低迷之中。分析1~3月国家临时贮存小麦竞价交易情况,呈现“三降”格局。一是成交量下降。3个月计划交易量8301270t,实际成交量4396699t,仅占计划成交量的47%。二是成交率下降。从1月6日的89.29%,下降到3月的36%以下,平均成交率48.22%。三是成交价格下降。白小麦成交价格从1月6日的每吨2600元,下降到2400多元,3月24日为2455元,平均成交价2482.7元;混合小麦从1月6日的每吨2598元,下降到2450多元,3月24日为2456元,平均成交价2486.4元。从美国进口小麦价格呈现大“V”字形。1月3日到中国完税后价格,每吨折合人民币2091元,达到最高水平。随后开始下降到1900多元以下,3月初更是下降到1800多元以下。从3月中旬又开始上涨,3月23日达到1992元。与国产小麦相比,美国进口小麦有着多种优势。美国出口到中国的小麦基本上是优质强筋小麦,总体上优于国产小麦;美国小麦到中国完税后价格低廉。1~3月,进口美国小麦到我国完税后平均价格每吨1939元,比国产白小麦每吨2482.7元、混合小麦每吨2486.4元,分别低28.04%、28.24%。有关方面预计,今年我国进口小麦将在250万~300万吨。据农业部2014年10月16日农情调查,2015年中国小麦播种面积为2.44亿公顷,较2014年下降0.7%。3月19日,农业部种植业司介绍:“当前苗情长势是近年较好的一年。小麦返青期一二类苗比例达88.8%,同比高1.8个百分点,是近十年同期比例最高的一年。特别是占全国小麦面积40%以上的河南、山东两省小麦苗情明显好于上年。”今年我国小麦种植面积虽然略微下降,但从目前形势判断,生产后期若无大的自然灾害依然是一个丰收年。过去的一年,我国小麦生产量、收购量均创新高。据国家统计局发布的2014年粮食产量公告,2014年我国小麦产量高位爬坡,连续11年增产,实现产量12617.1万吨,较2013年增加404.5万吨,增幅3.5%;小麦播种面积24064000hm2,较上年减少76000hm2。2014年,我国冬小麦产量继续增长,达11989.9万吨,较2013年增加423万吨。至2014年9月底收购期结束,全国11个小麦主产区各类粮企累计收购新产小麦7363万吨,比2013年增加1973万吨,成为执行托市政策以来进度最快、收购最多的一年。对于2015年的小麦最低收购价格,国家发改委(国家发展与改革委员会的简称,全书同)已经明确保持2014年每千克0.59元水平不变。在国产小麦库存增加、进口小麦价格低廉、新年小麦生产形势乐观的格局下,预计今年我国小麦市场价格将难有起色。中国小麦作物年度产量与面积(1991/1992—20013/2014) -
报告棉花枯萎病的农药防治
出版时间:2012防治棉花枯萎病的农药包括除草剂类、化学类和生物类。除草剂类农药主要是氟乐灵;化学类农药是指杀菌剂和特殊的化学物质;生物类农药是具有防病作用的生物制剂。大量研究结果表明,除草剂可以影响由真菌、细菌、线虫或病毒等引起的植物病害。除草剂对植物病害的影响存在着正负两种截然不同的作用。即使同一种除草剂对同一种植物病害的影响也有差异。氟乐灵等二硝基苯胺类除草剂减轻植物病害的发生,已有许多报道(Buczacki,1973;Grau等,1997;Teasdale等,1979);而且有研究证明,属于二硝基苯胺类的胺氟灵和胺硝草能减轻棉花枯萎病的发生(Youssef等,1985)。Grinstein等(1984)报道了氟乐灵能抑制棉花枯萎病的发生。但也有报告说,在温室试验中,土壤经氟乐灵处理后增加了感病品种棉花枯萎病的发病率(Youssef等,1982)。这种在同一除草剂与植物病害系统中结果的差异可能是由于所采用的技术、除草剂的剂量与质量、病原菌,土壤类型及作物品种等多种因子对除草剂与植物病害之间相互作用的影响而造成的(Papavizas等,1979)。宋凤鸣等(1990、1992、1993、1994、1995)和张元恩等(1994)就氟乐灵防治棉花枯萎病的效果及其机制做了较系统的研究,取得了具有理论意义和应用价值的研究成果。从枯萎病发病的时间动态看,氟乐灵处理组棉苗枯萎病的株发病率和病指显著低于对照。在接种后的第6天,处理组和对照组棉苗均开始表现枯萎病症状,且株发病率无明显的差异,此后,氟乐灵处理组枯萎病的株发病率增加较缓慢,接种12天后,株发病率增加趋于稳定,而对照组株发病率增加很快,接种后第18天达最高(图7-1)。图7-1 氟乐灵处理后棉苗枯萎病发病的时间动态(宋凤鸣等,1995)从病指看,氟乐灵处理显著降低轮作地苗床和连作地苗床上棉苗枯萎病的发病率及病指,其差异均达到显著或极显著水平(表7-1)。5月10日处理组病害发病率及病指比对照降低80%以上,均高于5月21日的下降率(在40%~60%),可见,氟乐灵处理减轻枯萎病发病的作用随时间推移而下降。连作地苗床和轮作地苗床上枯萎病发生和病指相差不大。来自氟乐灵处理苗床的棉苗移栽到大田后,在现蕾初期枯萎病的发病率和病指均明显低于对照棉苗(表7-2)。处理棉苗枯萎病发病率一般降低65%左右,病指降低65%~75%。从大田枯萎病发病率及病指来看,以连作地苗床棉苗移栽到连作棉田为最重,轮作地苗床棉苗移栽到连作棉田次之,轮作地苗床棉苗移栽到轮作棉田为最低。这也证明了轮作可以减轻棉花枯萎病的发生。苗床类型处理5月10日5月21日发病率(%)病指发病率(%)病指连作地苗床对照7.78±0.803.50±0.5114.67±1.357.45±0.24氟乐灵1.22±0.68**(84.53%)0.45±0.33**(87.14%)8.22±1.78*(43.97%)3.33±0.87**(55.30%)轮作地苗床对照7.33±0.843.14±0.2314.45±1.137.25±0.30氟乐灵1.31±0.29**(83.36%)0.42±0.14(86.62%)6.44±0.68**(55.43%)3.81±0.20**(61.24%)表7-1 氟乐灵处理后对苗床上棉苗枯萎病的抑制作用(宋凤鸣等,1995)苗床类型大田类型处理发病率(%)病指轮作地苗床连作棉田对照6.37±0.593.02±0.71氟乐灵2.15±0.12**(66.25%)1.07±0.16**(64.57%)轮作地苗床轮作棉田对照4.98±0.352.68±0.16氟乐灵1.76±0.35**(64.66%)0.69±0.14**(74.25%)连作地苗床连作棉田对照9.19±4.183.95±0.91氟乐灵3.22±0.61**(64.98%)1.17±0.35**(70.38%)表7-2 氟乐灵播前土壤处理对棉花现蕾期枯萎病发生的影响(宋凤鸣等,1995)张元恩等(1994)也报道了相类似的研究结果(表7-3)。处理病指生长箱中田间小区30天40天50天30天70天对照4954654095氟乐灵处理1520241145除草通1925371043表7-3 二硝基苯胺类除草剂对棉花抗枯萎病的抑制作用由氟乐灵诱导的棉花抗病性增加,不是氟乐灵对枯萎病菌抑制的结果,不是根部分泌物变化的结果,也不是促进益菌生长,拮抗病原菌的结果。因为氟乐灵对菌丝生长、孢子萌发的抑制作用十分有限(表7-4),也不影响枯萎病菌对棉花根部的侵入,而棉花抗枯萎性的提高,是棉花本身抗性机理变化的结果。处理萌发率菌落半径(cm)3h后6h后3天6天9天12天15天菌丝重(g)对照13.7741.893.105.506.727.338.000.63620.64100.6305氟乐灵20.6860.643.405.797.207.968.700.74120.72310.6954表7-4 氟乐灵对枯萎病菌孢子萌发和菌丝生长的影响(张元恩等,1994)氟乐灵对棉花本身抗枯萎病性的机理变化体现在以下7方面(宋凤鸣等,1933,1995)。出苗后周数1周2周3周浙肖棉1号中棉所12浙肖棉1号中棉所12浙肖棉1号中棉所12氟乐灵(μg/g)11.151.41**2.05**1.73**3.08**3.67**51.21*1.45**2.07**1.78**2.82**3.53**101.24*1.49**2.27**1.91**3.08**3.72**对照丙酮0.941.031.241.181.641.75灭菌水0.830.971.031.191.461.70表7-5 氟乐灵播前土壤处理后棉苗植株内木质素含量的变化经氟乐灵播前土壤处理出苗后1~3周,2个供试品种棉苗植株内木质素含量均高于对照,这表明氟乐灵促进了木质素的合成与积累。但在5~10μg/g的氟乐灵处理浓度范围内,木质素含量没有差异。出苗后1~5周内,处理植株与对照植株内木质素含量的差异逐渐增大表明,氟乐灵处理对木质素合成与积累的诱导作用在这一期间是持续的。氟乐灵对抗病品种中棉所12木质素合成与积累的促进作用强于对感病品种浙肖棉1号的作用。出苗后周数1周2周3周浙肖棉1号中棉所12浙肖棉1号中棉所12浙肖棉1号中棉所12氟乐灵处理(μg/g)132*3351**68**82**93**533*3248**74**80**106**1036*3755**76**88**109**对照丙酮223030435460灭菌水212527415061表7-6 氟乐灵播前土壤处理后棉苗植株内苯丙氨酸解氨酶活性的变化氟乐灵处理后,增加了2个供试品种棉苗植株内PAL的活性,说明氟乐灵对棉苗PAL活性具诱导作用,但在不同浓度处理之间,PAL活性差异不明显。在处理出苗后第二周内,2个供试品种棉苗植株内PAL活性的增加大于处理后第三周内的增加,表明氟乐灵对PAL活性的诱导作用发生较早;随着时间的推移,这种诱导作用逐渐减弱。氟乐灵对抗病品种中棉所12 PAL活性的诱导作用大于对感病品种浙肖棉1号PAL活性的诱导作用。但在中棉所12出苗后1周时,处理植株中,PAL活性与对照中的PAL活性没有显著性差异,可能与氟乐灵对中棉所12棉花的诱发作用较迟有关。氟乐灵处理后,2个供试品种棉苗植株内过氧化物酶活性高于对照,表明氟乐灵对过氧化物酶活性具有促进作用,且这种促进作用具有持续性。对抗病品种中棉所12过氧化物酶活性的促进作用,强于对感病品种浙肖棉1号的作用。但在不同浓度处理之间,酶活性的差异不显著。出苗后周数1周2周3周浙肖棉1号中棉所12浙肖棉1号中棉所12浙肖棉1号中棉所12氟乐灵处理(μg/g)160.2**68.563.4*77.4**77.8**90.3**564.9**70.0*68.8**76.8**79.5**93.9**1071.0**69.2*73.6**78.8**92.5**表7-7 氟乐灵播前土壤处理后棉苗植株内过氧化物酶活性的变化出苗后周数1周2周3周浙肖棉1号中棉所12浙肖棉1号中棉所12浙肖棉1号中棉所12对照丙酮52.861.254.663.457.065.8灭菌水53.282.455.064.657.867.0表7-7 氟乐灵播前土壤处理后棉苗植株内过氧化物酶活性的变化(续)-1图7-2显示出,浙肖棉1号过氧化物酶同工酶有5条共同谱带[A(Rf=0.53)、B(0.47)、C(0.40)、D(0.32)和E(0.25)];中棉所12则有4条共同谱带[A’(0.46)、B’(0.41)、C’(0.35)和D’(0.28)]。氟乐灵处理后,过氧化物酶同工酶组成发生了变化,增加了一些新谱带;且氟乐灵对过氧化物酶同工酶的影响随着处理后时间的推移而不同。在出苗后第一周和第二周,浙肖棉1号增加了F(0.17)、G(0.13)和H(0.05)3条新谱带;在出苗后第三周时又增加了I(0.21)、J(0.07)和K(0.11)3条新谱带。在出苗后第一周,中棉所12增加了E’(0.19)带;第二周又增加了G’(0.15)带;第三周则又增加了F’(0.30)谱带。在不同浓度处理之间,2个供试品种的过氧化物酶同工酶没有差异。图7-2 氟乐灵播前土壤处理后棉苗植株内过氧化物酶同工酶图谱经氟乐灵诱发处理再接种病菌后,棉苗体内维管束组织中类萜烯醛的积累水平明显大于对照组。虽然对照组棉苗在接种后18天时,也有较高水平的类萜烯醛积累量,但在接种后的15天内,其积累水平很低。相反,处理组棉苗在接种后第9天时,就有较高水平的类萜烯醛积累量,而且其积累量呈直线增加,可达到很高的水平,如在18天时类萜烯醛的量占中柱组织的85%(平均4.2级)以上。图7-3 发病棉苗体内类萜烯醛的积累动态棉枯萎病菌侵入棉花植株后,由于棉花自身及外界环境条件的影响,受侵染植株可能不表现症状。因此,外观发病率及严重度可能不完全反映枯萎病菌的实际侵染及在植株内的扩展情况,为此,在棉花收获后进行了剖秆检查,以了解枯萎病菌的实际侵染率及茎秆木质部病变程度。由表7-8可知,氟乐灵处理组中棉株枯萎病发病株率降低,茎秆木质部的病变程度减轻。这可能说明,氟乐灵处理后使棉花植株增强了抵抗枯萎病菌侵入的能力(表现为侵染率的下降),同时,抑制了侵入枯萎病菌在木质部内的生长与扩展(表现为木质部病变程度的下降),从而阻止了病害的进一步发展。此外,氟乐灵处理后对枯萎病发病株率的减少要低于对木质部病变程度的降低,这表明,氟乐灵减轻枯萎病发病主要是通过抑制侵入枯萎病菌在棉株内的生长与扩展而起作用的。品种处理侵染率(%)病指沪棉2011对照75.24±0.9140.69±2.38处理63.19±3.86(16.02)31.73±1.65(22.02)中棉所12对照62.82±0.8326.70±0.62处理45.97±2.27(26.82)17.00±1.10(36.33)表7-8 氟乐灵处理后剖秆检查结果氟乐灵处理组棉苗根部和茎部组织中,枯萎病菌的菌量显著低于对照组相应部位的菌量(图7-4)。接种后第9天起,处理组与对照组之间的菌量差异加大;同时,茎部组织的菌量差异大于根部。从菌量增加的时间动态来看,接种后12天内,根部组织中菌量增加缓慢,但在接种后12~15天增长加快。对照组棉苗茎部组织中,菌量的增加动态与根部相似,在接种后的12~15天增加较快,而处理组棉苗茎部组织中的菌量在接种后的15~18天才有较大的增加。说明处理组茎部菌量增长滞后于对照。综上所述,播前氟乐灵施用后能减轻枯萎病的发生,主要是氟乐灵诱发棉花产生了诱导抗性,这种诱导抗性的机制,主要表观在抵抗病原菌的侵入和对入侵病原菌在棉株体内生长的抑制。氟乐灵是旱地作物棉花的除草剂,主要采用播前混土法施药。宋凤鸣等(1995)推荐施药量每亩用48%乳油65~175ml,视土壤质地和有机质含量而定。氟乐灵处理组在轮作地苗床和连作地苗床的出苗率均高于对照组,其原因是处理组苗前死亡率降低。处理组在连作地苗床上的苗前死苗率比对照组减少79.80%;在轮作地苗床上比对照组减少52.91%(表7-9)。播前施用按推荐氟乐灵施药量对棉花出苗是安全的。图7-4 氟乐灵处理后棉苗体内枯萎病菌菌量的变化动态苗床类型处理出苗率(%)苗前死苗率(%)连作地苗床对照77.90±2.6711.93±2.67氟乐灵84.81±2.632.41±0.11**轮作地苗床对照82.88±1.147.73±1.26氟乐灵86.56±0.45*3.64±0.50**表7-9 氟乐灵播前土壤处理对棉花出苗及苗前死苗的影响(宋凤鸣等,1995)棉花枯萎病系种子与土壤传播的维管束病害,从子叶期至成株期整个生育阶段皆可侵染发病。其化学防治的关键在于药剂的速效与长效。速效即药剂施用后能迅速被吸收,运转至维管束中,并累积达到能抑制、杀死病原菌的有效浓度;长效即药剂具有缓释作用及不易受环境影响而分解、变性的性质。多菌灵等苯并咪唑系列是一类具广谱杀菌活性的内吸杀菌剂,目前已被广泛用于防治多种作物病害,并且已知它们在土壤中不易被分解,存留期至少达数月之久。鉴于此类药剂用于大田治疗,因棉株对多菌灵等内吸利用率低,而导致防效较差的问题,郭敦成等(1993)依据农药对生物体表穿透的相近相通规律,着意提高多菌灵极性,以增加其对棉根的穿透能力,同时,亦注重新配方的土壤稳定性研究,使新配方对棉花枯萎病的控制既具有速效又具有长效。经几年试验研究,研制出以多菌灵为主体,以调整其油水分配系数为目的,添加水杨酸、冰醋酸等助剂复混而成的新型杀菌剂治萎灵,除了具有原多菌灵的广谱杀菌特性外,还具有速效、高效、长效和促进棉花生长的特点。对棉花枯萎病菌的毒力是多菌灵的16.5倍(表7-10),施药后10天即可见效。治疗效果为82.3%(对照多菌灵的治疗效果为56.2%),有效控制期可达60~80天(表7-11,表7-12)。药剂菌丝生长抑制率(%)5.0002.50012500.6250.313(mg/kg)EC50(mg/kg)增效倍数多菌灵60.6243.2242.4942.0029.671.6810—多菌灵+助剂Ⅰ100.00100.0056.7248.3647.010.64531.91多菌灵+助剂Ⅱ100.0065.1861.1946.2710.510.78391.39多菌灵+助剂Ⅰ+助剂Ⅱ82.0576.9275.2767.0358.610.107316.53表7-10 助剂对多菌灵的增效作用试验地点稀释倍数调查天数(天)(距离药期)用药前/后病指对照区用药区治疗效果(%)备注湖北石首230250.00/7.620.00/0.6092.1350.00/14.880.00/2.2684.8无病土育苗移栽棉湖北石首250105.15/25.399.12/16.1081.4205.15/31.999.12/14.5690.7305.15/38.949.12/19.6883.1直播棉湖北鄂州2002037.5/41.6737.5/12.9286.38537.5/28.7537.5/1.6794.2直播棉湖北鄂州200200.00/11.000.00/4.3860.6850.00/2.670.00/0.1694.0直播棉湖北枝江300100.00/5.580.00/0.5073.1300.00/4.080.00/0.1589.0450.00/2.570.00/0.0697.5移栽棉湖北松滋300203.50/8.751.25/1.5086.7直播棉山东聊城3001065.5/68.0061.5/32.5051.54562.5/48.0061.5/3.0095.8直播棉安徽望江300208.44/30.303.20/9.7068.0408.44/39.403.20/4.7075.8678.44/12.503.20/2.0084.0直播棉安徽怀宁3002030.0/55.0040.0/18.5074.73030.0/64.0040.0/10.0088.3直播棉表7-11 各试验点治萎灵对棉枯萎病的治疗效果总汇病株级别用药后第35天用药后第63天处理区病情对照区病情治疗效果处理区病情对照区病情治疗效果Ⅰ级病株11.2521.2547.061.256.2580.00Ⅱ级病株31.2540.0021.888.7517.5050.00Ⅲ级病株59.2068.7513.8934.2150.0031.58表7-12 治萎灵对不同级别病株的治疗效果(%)治萎灵商品制剂为12.5%液剂,属低毒(由同济医科大学测定,1989)、高效、内吸性农药,具有保护与治疗作用,使用方便,可用作拌种、苗床泼浇和大田灌根及药钵育苗。以灌根对枯萎病的防治效果最好。但为节约成本、稳定效果,似宜采用环环把关的系统施药法:即对移栽棉采用药钵法育苗或拌种加苗床法泼浇(或定根水施药)再加大田挑治或普治;对直播棉采用拌种(定苗施药)加挑治或普治。为省药与安全起见,拌种浓度宜为0.8%(占用种量),灌根与泼浇以200~300倍稀释液为宜。在发病率不超过5%、病株级别不超过Ⅰ级时用药为宜。市场上用于防治枯萎病的商品农药品种较多,不同农药品种防治效果不尽相同(表7-13、表7-14),此外,不同用药方法,防治效果也不一样,因此,对不同农药防治效果的鉴别与方法值得研究。潘劲松等(2000)在实验室对市场上12个防治枯萎病的杀菌剂进行毒力测定,以EC50值作为抑制枯萎病菌生长的指标,值越小,抑菌效果越好,反之,则差。结果是多菌灵(沪产)0.77、多菌灵(杜邦产)0.96、恶霉灵1.14、甲基托布津6.28、喷克7.16、稳长一号11.62、代森锰锌16.65、腈菌唑18.28、菌毒清19.34、敌克松23.58、五氯硝基苯32.13、络氨铜52.20。这表明,在常规杀菌剂中,以多菌灵对棉花枯萎病病原菌毒力作用最强。处理施药前病指药后7天药后14天病指病指减退率(%)防效(%)病指病指减退率(%)防效(%)91%克萎星SP700倍液6.336.67-5.3713.415.3914.8551.0832%克菌EC2000倍液11.1712.00-7.4311.7312.28-9.9436.8330%菌无菌EC2000倍液13.5011.6713.5628.9712.666.2246.1250%枯黄萎灵WP800倍液11.8312.17-2.8715.477.1536.5665.2725%使百克EC1500倍液9.008.5024.6322.406.5527.2258.181.5%菌立灭EW1200倍液12.839.677.8338.0711.2412.3949.6650%枯萎绝WP600倍液8.507.83-21.7024.315.3337.2964.02清水(CK)9.1711.1615.96-74.05表7-13 7种农药对棉花枯萎病的防治效果(黄学军等,2002)处理(g/667m2)施药前病指第一次施药后7天调查第二次施药后7天调查病指防效(%)病指防效(%)32%乙蒜酮乳油13.312.17.1291.493.332%乙蒜酮乳油17.38.94.5550.199.532%乙蒜酮乳油20.07.34.6540.199.520%粉锈宁乳油13.35.74.8523.284.5清水(CK)5.010.0—21.0—表7-14 32%乙蒜酮乳油防治棉花枯萎病试验结果(李凤瑞等,2005)在对商品农药防治效果筛选方法方面,单文荣等(2001)通过滤纸条的抑菌法和离体组织抑菌法有机结合对市售农药及有选择性的组织进行药性测定和预选,找出了一些对棉花枯萎病菌防治有效的药剂和组配。试验除了注重筛选对病菌杀抑作用好的药剂,还注重筛选对病菌并无明显的杀抑作用,但通过寄主组织后却能较好地抑制病菌扩展的药剂,同时,也注重筛选有上下传导作用的药剂,并认为药剂复配后对棉花枯萎病杀抑效果更佳。具体方法如下。①针对市售药剂单筛时,方法如下:将配制的孢子悬浮液(10/10显微镜下观察约有50个孢子)均匀滴入改良PDA平板培养基上,使用经不同药剂不同剂量处理后的滤纸条(长约2.5cm,宽约0.4cm)分别进行抑菌测定,将各培养皿置28℃恒温箱培养3~5天后,与对照相比,判断各不同药剂不同剂量下的抑菌效果。②针对市售药剂有选择性两两组配筛选时,方法如下:将孢子悬浮液均匀滴入改良PDA平板培养基上,各药剂按不同剂量配制成药液,分别用滤纸条浸过不同药液,按一定组配分别十字交叉放入培养基上,置28℃恒温箱培养,根据滤纸条交叉处产生的抑菌状况进行定性分析,判断出增效、相加、拮抗、独立、相互拮抗、拮增作用的组配。①针对市售药剂单筛时,方法如下:将配制的孢子悬液(10/10显微镜下观察有50个左右孢子)倒入改良PDA平板培养基上,使用经不同药剂不同剂量处理后的离体组织分别进行抑菌,置28℃恒温箱培养3~5天后,与对照相比,判断各不同药剂不同剂量下的抑菌效果。②针对市售药剂有选择性两两组配筛选时,方法如下:将孢子悬液均匀倒入改良PDA平板培养基上,各药剂按一定剂量和组配两两配制成药液,分别处理离体组织,将药剂处理过的离体组织分别放入培养基上,设清水(对照),待7~10天后,观察各两两组配通过离体组织对枯萎病的抑制等情况。选择几种抑制效果较优良的组配,对水培离体组织进行先接菌后施药,与对照相比,观察效果。①滤纸条抑菌试验。药剂学单筛记载方法:5级:抑菌半径大于0.5cm;4级:抑菌半径在0.3~0.5cm;3级:抑菌半径在0.1~0.3cm;2级:抑菌半径在0.1cm以下;1级:几乎无抑菌现象,但在滤纸条周围菌落有减菌等现象;0级:同于对照。②离体组织抑菌试验记载方法:5级:抑菌圈半径0.5cm以上,离体组织上不着菌;4级:抑菌圈半径0.1~0.5cm,离体组织上不着菌;3级:抑菌圈半径0.1cm以内,离体组织上没有明显可见的菌丝;2级:离体组织上微见菌丝,不见抑菌圈;1级:离体组织上长满菌丝,但不如对照发达;0级:同于对照,布满菌丝且发达。一般说来,防治棉花枯萎病的用药方法有浸种法、浇灌法(浇根)、茎叶喷雾法和茎部注射法(待棉苗一片真叶完全展开时,用微量注射器每株注射20μl,注射部位为茎近地面1cm处)。目前,生产上以茎叶喷雾法为主要方法。刘峰等(2005)比较了这4种方法后指出,注射法防效最高,喷雾法、药液浇灌法、浸种法防效较差。注射法对棉苗产生一定伤害,但根据诱导抗病理论,伤害本身也是一种诱导方式,因此,诱导抗病和药剂的联合作用可能是该法防效较高的原因。多菌灵水杨酸浸种、浇灌和注射对枯萎病防治均有一定防效,而喷雾防效较低,表明该药剂可以由根吸收和向上输导。氟硅唑注射和喷雾防效高于多菌灵水杨酸,浇灌和浸种则均没有明显效果,可能是由于其向下输导作用强于向上输导作用所致。而敌菌丹尽管没有内吸活性,但其注射和喷雾防效也高于具有内吸活性多菌灵水杨酸,其作用机制有待明确(表7-15)。处理浓度(μg/ml)注射茎叶喷雾病株率(%)病指防效(%)病株率(%)病指防效(%)敌菌丹10009.763.0572.2712.03.3357.36菌毒清150025.717.1435.0925.48.33-6.66氟硅唑100013.794.3160.8214.464.2245.97多菌灵水杨酸100019.355.6548.6421.056.5815.75清水对照—36.011.0—18.757.81—表7-15 药剂注射和喷雾防治棉花枯萎病效果二氧化氯ClO2是目前国际上公认的第四代氧化型杀菌消毒剂,具有高效、广谱、快速、安全、无毒副作用等突出优点,被世界卫生组织(WHO)和世界粮农组织(FAO)列为A1级产品,其杀菌消毒原理是凭自身强氧化性,对微生物(如真菌、细菌、病毒等)的细胞壁有很好的吸附性和透过性、可有效地氧化细胞内的酶,迅速控制微生物蛋白质的合成,达到杀菌消毒的目的,而动植物的酶系统主要存在于细胞的细胞器中,加上动植物自身保护系统,从而可基本保证不会受ClO2的伤害。但由于ClO2在国内应用研究起步较晚,目前,国内外其应用范围大多都局限于医疗、水质处理、漂白、食品工业、防腐保鲜等领域,而在农业应用方面,国外的报道很少,在我国农业种植方面的应用基本处于空白阶段。王化明等(2003)根据二氧化氯本身具有高效、广谱、无毒、无有害残留等特点,凭自身的强氧化性,通过破坏病原菌蛋白质结构而起到杀灭菌毒作用,结合棉花枯萎病的发病情况,经田间试验表明,其防治枯萎病效果好于多菌灵和甲基托布津(表7-16)。从表7-16中可以看出,在所有试验药剂中,以80mg/kg的ClO2溶液防治棉花枯萎效果最佳,其应用后调查统计其平均发病株率只有2.7%,其次是40mg/kg和120mg/kg的ClO2溶液,其平均发病株率分别为8.2%和10.3%,而200mg/kg和10mg/kg的ClO2溶液防效较差,且200mg/kg处理已出现叶子烧焦等药害,多菌灵、甲基托布津的平均发病株率明显高于80mg/kg的ClO2溶液处理。由此可见,用1%~2%棉花专用添加剂的80mg/kg的ClO2溶液比多菌灵、甲基托布津对棉花枯萎病的病原菌有更强的杀灭及更好的对病害起到防治作用。在随后的追踪调查中还发现,和清水(对照)试验相比,40mg/kg、80mg/kg、120mg/kg ClO2等处理后,棉花的黄萎病也大大减少,棉花成铃多,且纤维质量都比没用的有所提高,说明对棉花品质有所改善,对黄萎病防治也有很好的作用。处理(mg/kg)清水(对照)ClO2104080120200600倍液多菌灵750倍液甲基托布津3次重复的平均发病株率(%)51.342.78.22.710.117.619.316.2表7-16 几种药剂防治棉花枯萎病田间试验结果由于棉花枯萎病的病原菌为害棉株的维管束,目前,世界各国防治棉花枯萎病的主要措施是选育和推广抗病品种以及采取一些农业措施,至今尚缺乏高效的防治药剂。农抗120是一种广谱内吸型抗真菌病害的农用抗生素生物杀菌剂,对白粉病、枯萎病、炭疽病等多种作物病害具有较好防效。它与多种化学杀菌剂混配具有增效作用,但存在着施药量大,成本偏高的不足。农抗120与多菌灵均为内吸性杀菌剂,开发两者混配的新型农药,在生产上防治棉花枯萎病,不仅具有生物农药的环保无公害特点,而且能延缓化学农药多菌灵的抗性发展,显著提高防效。韩新才等(2008)在室内进行农抗120与多菌灵不同的配比混剂对棉花枯萎病菌联合毒力测定和增效作用研究。结果表明(表7-17),农抗120对棉花枯萎病菌的抑菌浓度区间为285.7~666.7 mg/L。多菌灵对棉花枯萎病菌的抑菌浓度区间为333.3~1000mg/L。农抗120 EC50值为407.4mg/L,小于多菌灵EC50值574.5mg/L表明,农抗120对棉花枯萎病菌的毒力大于多菌灵。农抗120与多菌灵不同配比混剂,其EC50值为223.5~230.9mg/L,小于农抗120单剂EC50值407.4mg/L和多菌灵单剂EC50值574.5mg/L表明,两者混配其联合毒力远大于两个单剂。农抗120与多菌灵1∶1、1∶2、2∶1比例混配其增效系数(SR)分别为2.13,2.19,1.99,均大于1.5,表现为显著的增效作用。其中,配比为1∶2时,SR值最大,为2.19,而配比增加为2∶1时,SR值下降为1.99,说明农抗120与多菌灵以1∶2比例混配,为具有最佳增效作用的混配比例。农抗120对植物病原菌的作用机理是抑制孢子萌发,导致菌丝畸变和原生质体凝聚等(朱薇玲等,2006),具有保护和治疗作用。多菌灵的作用方式是干扰菌丝体有丝分裂中纺锤体的形成,影响细胞分裂(黄伯俊等,2004)。两者混配对棉花枯萎病菌具有显著的增效作用,其增效机理及田间试验需进一步研究。处理毒力回归方程rEC50(mg/L)EC(th)50(mg/L)SR农抗120y=-14.1326+7.3331x0.9789407.4——多菌灵y=-3.3149+3.0133x0.9839574.5——农+多(1∶1)y=-8.8202+5.8892x0.9890223.5476.12.13农+多(1∶2)y=-12.5832+7.4457x0.9893230.9505.72.19农+多(2∶1)y=-9.1611+6.0229x0.9813226.5450.71.99表7-17 不同配比农抗120与多菌灵混剂对棉花枯萎病菌的抑制毒力及增效作用农抗(SO24)是由链霉菌YBO24(StreptomycesYBO24)产生的、对多种植物病原菌,如棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)、禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)、苹果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)、小麦赤霉病菌(Fusarium grimiaearum)、棉花枯萎病菌(Fusarium turcicum)等有较强抑制作用的一种新型生物农药。现在已经完成其产生菌的选育、发酵工艺和分离纯化工艺等方面的基础研究工作。为加快该农抗的研制和推广应用,文才艺等(2007)研究以禾谷丝核菌和棉花枯萎病菌为指示菌,对农抗SO24的作用机理进行了初步探索。研究结果指出,SO24对禾谷丝核菌和棉花枯萎病菌菌丝生长有抑制作用。处理2天后,菌丝体逐渐皱缩,菌丝变得稀疏易分开;8天后,处理菌丝均全部溶解,而对照组菌丝生长正常。SO24对禾谷丝核菌和棉花枯萎病菌菌丝形态结构的影响(图7-5、图7-6),处理24h后,菌丝形态无明显变化;处理2~7天后,部分菌丝细胞内含物减少,液泡变大,形成大小不等的空泡,透光度降低,且空泡越来越多,越来越大;处理8天后,菌丝体溶解、断裂,液泡消失,原生质外渗明显;对照菌丝体则粗细均匀且表面光滑,原生质正常,液泡清晰可见。由此可见,SO24对禾谷丝核病菌和棉花枯萎病菌菌丝有明显的破坏作用。不同浓度SO24对禾谷丝核菌生长的抑制强度不同,用20%的SO24处理时,禾谷丝核菌菌丝全部溶解,培养8天后未见生长;用10%的SO24处理时,仅部分溶解,而未处理对照组的菌丝生长良好。进一步用生物测定法研究其抑菌能力的结果表明,在PDA平板上各浓度间的抑制率差异明显(表7-18),随浓度的增大,SO24对禾谷丝核菌的抑制作用增强,当浓度为20%时,抑制率可达81%说明,SO24对禾谷丝核菌有较强的抑制作用,但作为生物农药开发和应用,还有待于进一步提高发酵效价和优化分离纯化工艺。为了进一步明确其抑制作用机理,分别将10%和20%SO24处理8天后的禾谷丝核菌丝在无菌条件下用无菌水冲洗后接种于PDA平板上,28℃条件下培养,结果发现,表观上已经溶解的菌丝在解除SO24的作用后仍能正常生长。由此可见,SO24对禾谷丝核菌菌丝生长的作用表现为抑制,而不是杀死。这一结果与目前已报道农用抗生素如井冈霉素对病原菌的作用方式类似。项目CKSO24浓度(%)51020直径(mm)4836239抑制率(%)0255281表7-18 不同浓度的SO24发酵液对禾谷丝核菌菌丝生长的抑制率试验结果还表明,SO24对棉花枯萎病菌孢子萌发有明显的抑制作用。对照组棉花枯萎病菌孢子萌发正常,48h后萌发率达到97.5%;而SO24处理后,孢子萌发率显著降低,并且处理时间越长、SO24浓度越高,孢子萌发率的降低越显著。20%的SO24处理48h后,孢子萌发率为零,即20%发酵液能完全抑制孢子的萌发。由此可见,SO24对病原菌孢子萌发具有持续的抑制作用。图7-5 SO24对棉花枯萎病菌菌丝形态结构的影响图7-6 SO24对禾谷丝核菌菌丝形态结构的影响随着化学农药在使用中产生的一系列公害问题被发现,如环境污染、杀伤天敌、破坏生态平衡、3R(Residue,Resistance,Resurgence)等问题,已引起人们的普遍关注。因此,开发高效、低毒、低残留的新型无公害农药,逐渐成为植物病害防治的重要途径。昆虫、病原菌与植物经过几亿年的共同进化,植物体内形成了多种能有效抗御有害生物侵袭的机制,包括植物的形态、行为以及体内产生的次生代谢物质。植物是生物活性化合物的天然宝库,其产生的次生代谢产物超过40万种,其中,大多数化学物质如萜烯类、生物碱、类黄酮、甾体、酚类、独特的氨基酸和多糖等均具有杀虫或抗菌活性。从植物体内的次生物质中寻找能抑制有害生物的有效成分,人工直接提取应用或明确有效成分结构后人工合成制作农药,已成为无公害农药的开发热点之一。苍耳(Xanthium sibiricumPart)系菊科苍耳属植物,在山东省分布很广泛,是一种常见的田间杂草。果实苍耳子是常用中药,是中医临床上散热、解疮毒、通鼻窍、痹症的要药。苍耳子还有消炎、镇痛、抗病毒、抗细菌的药理作用。苍耳叶提取的挥发油对某些真菌具有抑制作用。在农业上可用来防治菜青虫等农业害虫。苍耳对一些植物病原真菌有较强的抑制作用。而苍耳虽有抑菌活性,但未见对苍耳的抑菌作用详细、深入的报道。为此,刘林等(2003)对苍耳中抑菌物质的提取溶剂及活性部位进行了初步筛选。结果表明,苍耳中含有较强的抑菌活性成分,具有明显的开发研究价值。其中,苍耳全株和苍耳叶的乙醚、丙酮提取液抑菌作用较强(表7-19)。乙醚和丙酮是比较适合的提取溶剂,可以从苍耳中较有效地提取抑菌活性成分;苍耳中抑菌活性最高的部位是苍耳叶,苍耳根的抑菌活性也较好。苍耳提取液是一种混合物,其中,某些成分可能会对某些病菌具有促进生长作用。若对提取液进一步分离纯化,可能会得到只对病菌具有抑制作用的化学物质,且抑菌作用会在很大程度上提高。供试菌种乙醚丙酮石油醚全株根果实茎叶全株根果实茎叶全株根果实茎叶棉花枯萎病菌抑制率(%)79.243.236.236.083.676.858.927.939.688.458.032.441.019.042.3苹果腐烂病菌抑制率(%)100.089.347.561.9100100.079.714.091.310090.583.036.820.241.1葡萄白腐病菌抑制率(%)100.075.320.842.0100100.085.426.016.710090.869.814.619.465.4构巢曲霉抑制率(%)—59.041.113.175.3—64.029.833.286.9—59.021.57.251.8表7-19 苍耳根、茎、叶提取液对4种病菌的抑制作用芹菜(ApiumL.)为伞形花科(Umbeliferae)一年生或多年生草本植物。它约有20个种,分布于全世界温带地区,而中国仅有2个种,分别为旱芹(Apium graveilensL.又叫药芹或香芹)和细叶旱芹(Apium leptophyllum),其中,旱芹为模式种。芹菜含有丰富的胡萝卜素、维生素及挥发性芳香成分,并具有极好的药用功能,还有一定的抑菌杀虫活性。Sipaiiiene等(2003)发现,芹菜叶提取物对大肠杆菌(E.coli)等6种菌具有高度的抑制作用。Afek等(1995)亦曾发现,旱芹的诱导产物对灰葡萄孢(Botrytis cingrea)、链格孢(Alternaria alternate)有较高活性。Oussalah等(2006)研究报道,旱芹精油能抑制引起肉类腐烂的Pseudomonas putida菌株。刘福光等(2009)对11种伞形科植物粗提物进行了农用抑菌活性的初步筛选试验,结果发现,旱芹粗提物有很好的抑菌活性。Monir等(2001)研究发现,旱芹种子中的3-正丁基4,5-二氢内酯(3-N-butyl-4,5-dihydrophthalide)在12.5μg/ml和5μg/ml浓度下,对线虫P.redivivus和C.elegans杀灭率可达100%;研究中还发现,此化合物对埃及伊蚊( Aedesaegypt)也有较好的杀灭作用。金阳等(2006、2008)研究发现,芹菜中莰酮类化合物对小菜蛾等害虫有很好的防治作用,并对此类物质进行了合成。魏立强等(2001)在前人研究的基础上,进一步进行盆栽活体试验,研究旱芹粗提物对棉花枯萎病的抑制作用。结果表明,旱芹粗提物灌根对棉花枯萎病的抑制作用,在一定浓度下随浓度的增加而增加,病指随浓度的增加而减小。在浓度为10μg/ml时,病指为11.07,防治效果达到77.71%,明显高于对照药剂的相对防效27.77%(表7-20)。处理浓度(μg/ml)病指防治效果(%)旱芹粗提物2011.1877.491011.0777.71517.7564.262.521.6254.461.2525.00CK49.66—表7-20 旱芹粗提物灌根对盆栽棉花枯萎病的防效蒿属植物含有许多单萜及倍半萜化合物,生理活性成分种类较多,经常被应用于传统医学实践,加之植物原料来源丰富,所以,蒿属植物正受到越来越多的注意。郭艳等(2009)在试验条件下,采用菌丝生长速率测定法,以棉花枯萎病菌为供试菌,对茵陈、黄蒿、艾蒿3种蒿属植物提取物的抗菌活性进行了研究。结果表明,供试3种蒿属植物提取物对棉花枯萎病菌具有较好的抗菌活性,其中,尤以艾蒿提取物的抗菌活性强而稳定,48~96h对上述枯萎病菌的菌丝抑制率均达80%以上(表7-21);丙酮提取物的抗菌活性强于乙醇提取物,前者的EC50为1.4785mg/L,后者的为3.2090mg/L。间歇振荡法、超声波法、冷浸法提取物对供试菌的72h菌丝抑制率分别为84.34%、84.56%和88.70%,可见,同种溶剂不同提取方法所得提取物抗菌活性基本一致。供试植物对棉花枯萎病菌的抑制率(%)48h72h96h茵陈(Artemisiacapilaris)71.0863.1151.81黄蒿(A.annual.)77.1161.7224.7艾蒿(A.argyi)83.7388.780.19表7-21 不同蒿属植物提取物对枯萎病菌的抗菌活性植物精油作为易挥发的小分子物质,结构简单且生物活性多样,在有害生物控制的应用方面,具有低毒、高效、环保、选择性高等优点,吸引了研究人员的广泛关注。八角茴香(Illicillm verumHook.f.)是木兰科八角属植物,对八角茴香精油的研究主要集中在化学成分及其在医药及食品等方面的应用,在农业病虫害防治方面的研究尚未见文献报道。刘志希等(2010)以棉花枯萎病菌为靶标菌,用八角茴香精油为植物材料,通过水蒸气蒸馏法制备精油,在利用GC-MS分析其化学组成的基础上,柱层析分离纯化了精油的主要化学成分——反式茴香醚,最后通过比较八角茴香精油与反式茴香醚对棉花枯萎病菌菌丝生长抑制作用。由图7-7可知,棉花枯萎病菌菌丝在带药培养基中的生长受八角茴香精油及其主要成分的抑制,并表现出明显的量效关系。在供试浓度高于1.00μl/ml时,菌丝生长抑制率大于93.3%;在浓度低于0.50μl/ml时,菌丝生长抑制率小于30.0%;抑制中浓度(EC50)为0.50~1.00μl/ml。在相同测试浓度下,该精油与其主成分反式茴香醚的抑制活性接近,精油的活性略高,这表明反式茴香醚是八角茴香精油中的主要抗真菌活性成分(含量高达94.57%),其他组分可能起协同增效作用。从已知抗菌活性成分反式茴香醚的结构看,丙烯基苯的结构单元可能是抗菌活性的毒性基团,Moliszewska等(2003)的研究证实,具有丙烯基苯结构单元的天然产物,如α-细辛醚,β-细辛醚,丁香酚,3,4-二甲氧基-丙稀苯等对水稻纹枯病菌、灰葡萄孢菌、小麦镰刀菌等植物病原真菌在一定浓度下表现出较强的抑菌活性。因此,对丙烯基苯类衍生物的合成、抗植物病原真菌活性及其构效关系的研究,意义重大。图7-7 八角茴香精油及反式茴香醚对棉花枯萎病菌的抗菌活性辣椒为茄科植物辣椒(Capsicum frultescenceL.)的果实。辣椒果实中的主要药用成分是辣椒碱,它是一种极度辛辣的香草酰胺类生物碱,为辣椒果实中辛辣的主要化学成分,具有抗菌杀虫的药理作用,主要分布在辣椒籽及果皮内表细胞之中。研究表明,辣椒粗提液有较好的杀菌效果。茶皂素是从茶子饼中提取的一种皂苷类物质,在茶子饼中的含量为10%~14%。具有皂苷的一般通性,味苦,辛辣。茶皂素在农药上可用作杀虫剂、杀菌剂和农药助剂。一是利用茶皂素本身杀虫、灭菌功能产生农药作用;二是利用茶皂素良好乳化、扩散、湿润等性能作农药助剂。因此,可用其配制成生物农药,此生物农药对人畜、农作物无害,且耐雨水冲刷。关于辣椒碱对病原菌的抑菌活性所见报道不多。李芳等(2011)用该实验室研制的植物源农药5%辣椒碱·茶皂素微乳剂对棉花枯萎病防治进行了初步的研究。结果指出,5%辣椒碱·茶皂素微乳剂对棉花枯萎病菌菌丝生长有显著的抑制作用,并且随着质量浓度的增加抑制作用增强(表7-22)。当其质量浓度低于5mg/ml时,抑菌圈直径与对照间无显著差异;当其质量浓度达12.5mg/ml时,抑菌圈直径与对照间有显著差异。将高浓度试剂处理后完全不生长的菌饼转移到PDA培养基平板上培养后,菌体能够生长表明,5%辣椒碱·茶皂素微乳剂对棉花枯萎病菌起抑制菌丝生长的作用,但并未将菌丝杀死。对培养后的菌丝悬浮液镜检,与空白对照相比,药剂处理后的菌丝出现以下变化:①菌丝短,分枝较少,粗细不均。②菌丝形成膈膜明显弯曲、多、长短不一、分布不规则。③菌丝内含物变稀、变少、分布不均匀。茶皂素作为一种优良的表面活性剂,与辣椒碱混用后,对抑制棉花枯萎病菌丝的生长有增效作用。辣椒碱和茶皂素及两者的混剂对菌丝有明显的抑制作用,但只是抑制生长,而不是杀死,这与辣椒碱是内吸性杀菌剂的性质是一致的。至于辣椒碱与茶皂素的混剂对抗性菌株的作用特性和活体作用效果如何,尚待进一步研究。质量浓度(mg/L)5%辣椒碱·茶皂素微乳剂抑菌率(%)5%辣椒碱抑菌率(%)茶皂素抑菌率(%)5.031.5061.653.986.2538.0264.5610.0712.561.3767.2010.0325.067.2469.489.4750.080.6772.289.42表7-22 5%辣椒碱·茶皂素微乳剂抑菌试验结果 -
报告(二十九)高粱蚜(Sorghum Aphid)
出版时间:2013高粱蚜(Melanaphis sacchariZehntner),异名Longiunguis sacchari Zehntner,别名甘蔗蚜、甘蔗黄蚜,属同翅目(Homoptera),蚜科(Aphididae)。高粱蚜分布广泛,遍及我国各高粱栽培区。高粱蚜在高粱整个生育期均可为害,以成蚜、若蚜集聚在高粱叶背刺吸植株汁液。初发期多在下部叶片为害,逐渐向上部叶片扩散。叶背布满虫体,并分泌大量蜜露,滴落在叶面和茎秆上,油亮发光,故称“起油株”。蜜露覆盖影响植株光合作用,且易引起霉菌寄生,致被害植株长势衰弱,发育不良。蚜虫为害后,叶片变红、枯黄,小花败育,穗小粒少,产量与品质下降。此外,蚜虫还可传播高粱矮花叶病毒,对产量影响更大。图3-81 高粱蚜虫田间为害状在田间,高粱蚜主要在寄主叶片背面,由下向上扩展为害,而玉米蚜主要在心叶或穗部刺吸为害。高粱蚜除为害高粱外,还可为害玉米、谷子、小麦及其他禾本科植物。高粱蚜的体色有两种:一种为淡黄色或黄豆色,另一种为紫红色。无翅孤雌蚜体长1.5~2.0mm,腹部中央有成列的褐色横纹。触角6节,为体长的1/2,除第5节端部和第6节为黑色外,其余为淡褐色。腹部第1~5节背侧各有1条暗色斑纹。腹管短,黑色。尾片黑色,圆锥形,与腹管等长,基部稍缢缩。有翅孤雌蚜体长1.5mm,有翅。头、胸部、触角、足、腹管、尾片、尾板均黑色,其余均黄色。触角6节,为体长的2/3,第3节有8~13个感觉圈。腹部第1~7节背面各有1条深色横带。卵椭圆形,黑色,长约0.5mm。图3-82 高粱蚜虫(紫色型)为害状(叶片霉污)(右)图3-83 高粱蚜虫(黄色型)为害状高粱蚜发生世代短,繁殖快,每年可繁殖16~20代。北方以卵在荻草上越冬,南方以成虫及若虫在被害株的茎秆及叶鞘内越冬,广西南部全年都可繁殖为害。高粱蚜越冬卵孵化后,在荻草上繁殖1~2代后,迁入高粱田繁殖为害,9月份回迁到荻草上产卵越冬。高粱蚜发生数量受多种环境因素影响,以气象和天敌因素最为密切,春夏干旱极易导致蚜虫大发生。高粱蚜具有两性世代和孤雌胎生世代。图3-84 高粱蚜虫(紫色型)(若虫、成虫)图3-85 高粱蚜虫(黄色型)(若虫、成虫)高粱蚜在平均气温7℃以上即可繁殖为害,旬均气温23℃、相对湿度85%左右最适于生存。暴雨会使得高粱蚜被冲刷,有一定的抑制作用。高粱蚜天敌种类多,有蜘蛛、瓢虫、食蚜蝇、草蛉、蚜茧蜂、步行甲及蚜霉菌等。天敌密度高时对其种群数量增长有抑制作用。不同高粱品种的抗蚜性存在显著差异,我国各地均有一些抗蚜或耐蚜品种。1.种植抗虫品种 高粱杂交种如辽杂6号、辽杂7号、辽杂10号、锦杂93号等对高粱蚜虫具有抗性,应因地制宜选用抗虫品种。高粱品系TAM428、L407A、L407B等对高粱蚜虫具有高度抗性,可作为抗蚜育种材料。2.农业措施防治 可采用高粱、大豆间作,改善田间小气候,增加湿度,控制高粱蚜繁殖为害。3.化学防治 在蚜虫早期点片发生期及为害盛期前进行药剂防治。①施撒毒砂:用40%乐果乳油50ml,对等量水拌匀后,再加入10~15kg细沙,制成毒砂扬撒在高粱株上。②乐果涂茎:将40%乐果乳油稀释成100倍液进行涂茎(1~2)节,逐株涂抹,不可漏涂。③喷雾:10%吡虫啉乳油,或50%抗蚜威乳油,或2.5%溴氰菊酯乳油或20%杀灭菊酯乳油,或40%乐果乳油喷雾。禁用对高粱敏感的敌敌畏、敌百虫等有机磷农药,以免造成药害。 -
报告(三十三)高粱芒蝇(Sorghum Shoot Fly)
出版时间:2013高粱芒蝇(Atherigona soccataRondani),别名高粱秆蝇,俗称蛀秆蝇,属双翅目(Diptera),蝇科(Muscidae)。在南欧、北非、西非、南亚、东南亚(缅甸、泰国)等热带和亚热带地区广为分布。中国分布于湖北、湖南、四川、贵州、云南、广东和广西等地。高粱芒蝇以幼虫为害。被害典型症状为植株死心、死苗、分蘖增多,不能正常抽穗和结实。初孵幼虫由心叶间隙钻入生长点附近取食,造成幼苗生长点坏死,导致心叶枯萎和死亡,成“死心”状。枯死心叶易从心叶基部断裂,易拔出,并有腥臭味。在高粱出苗后1~4周是芒蝇严重为害期。高粱苗期被害后,生育期推迟,植株矮小,分蘖增多,致成株期失去授粉时机,严重影响繁育。高粱芒蝇主要为害高粱和野生高粱。图3-97 高粱芒蝇田间为害状成虫体长4mm左右,体黄褐色、灰黄色,背面有3条灰黑色纵纹。雌成虫前足腿节的基半部黄色,端半部黑色,腹部可见节的第2~4节背面各有1对黑色斑;雄虫腿节全为黄色,或端部部分黑色,腹部仅第2~3节各有1对黑斑。雄虫腹部尾节隆起略呈枕状,两侧突呈短扁柱状,腹部尾节隆起略呈枕状,两侧突呈短扁柱状。卵白色,椭圆形,大小0.8~1.2mm×0.2mm,中央纵行隆起,具网状纹。成熟幼虫(3龄)体长8~10mm,蛆形,初浅黄白色半透明,腹末色暗,老熟时黄色或鲜黄色,中央1对黑色气门显著凸起,口钩黑色,全体共11节,第11节末端黑色,这是该种区别于其他种的主要特征。蛹长3.5~5mm,棕红至棕黑色,圆筒形,前端平截边缘隆起似桶盖。西南年发生5~7代,华南年发生11~12代,以幼虫或蛹在生育后期高粱的分蘖苗里及土中越冬。华南南部可终年活动,无越冬现象。蛹期7天 左右。成虫羽化后经补充营养交配产卵,每只雌蝇一生可产卵24~34粒,多把卵散产在幼苖心叶背面,每株1~3粒,孵化期2~3天。初孵化幼虫从叶片向叶鞘或心叶爬行移动,从心叶缝侵入,为害幼苗生长点。幼虫以腐烂的植物组织为食,幼虫期7~10天。高粱芒蝇成虫对腐烂鱼虾的腥臭味有较强的趋性,可利用该特点进行集中诱捕灭杀。高粱品种间对芒蝇抗感性存在差异。图3-98 高粱芒蝇为害(分蘖和分枝增多)图3-99 高粱芒蝇为害(植株生长点被害、心叶枯死)图3-100 高粱芒蝇成虫图3-101 高粱芒蝇幼虫和蛹1.农业措施防治 高粱出苗后1~4周最易受芒蝇为害。应调整播期,使高粱幼苗敏感期躲过害虫盛发期。在芒蝇严重发生地区,加大高粱播种量,发现死心及被害苗及时拔除,带到田外深埋或焚烧,杀死幼虫。品种间存在一定的抗感差异,推广种植抗虫和耐虫品种。清除田埂、路边和田间的杂草及枯枝落叶,耕整土地以消灭越冬虫源和早春寄主。2.物理防治 利用高粱芒蝇成虫对腐烂鱼虾的腥臭味有较强的趋性,在芒蝇成虫发生期,于高粱田边放置装有腐烂鱼虾的容器,集中诱杀。3.化学防治 用70%吡虫啉湿拌种剂拌种。在幼虫侵入之前,施用2.5%敌杀死乳油,或20%氰戊菊酯乳油,或10%氯氰菊酯乳油。 -
报告(二十六)高粱条螟(Sorghum Striped Borer)
出版时间:2013高粱条螟(Proceras venosatumWalker,异名Diatraea venosata Walker),属鳞翅目(Lepidoptera),螟蛾科(Pyralidea)。世界上,越南、印度尼西亚、菲律宾、印度等亚洲国家有发生。在我国,分布于东北、华北、华东、华南等地区。高粱条螟主要以幼虫蛀食作物茎秆为害。初孵化幼虫潜入心叶丛取食,仅存表皮、呈薄纸状,龄期增大则咬成不规则小孔或蛀入茎内取食为害,有的咬伤生长点,使高粱形成枯心状,受害茎秆易折。高粱进入孕穗期,幼虫取食穗节。受害植株营养及水分输导受阻,长势衰弱,茎秆易折,穗发育不良,籽粒干瘪,青枯早衰,遇风倒伏则损失更大。此外,高粱条螟为害常常引发高粱穗、粒腐病,加重产量损失和品质下降。高粱条螟主要为害高粱、玉米、甘蔗和谷子等禾本科作物。成虫黄灰色,雌蛾体长10~14mm,翅展25~34mm,雄蛾稍小。成虫头、胸背面灰黄色,腹部黄白色。前翅灰黄色,顶角尖锐,其下部略向内凹,外缘略成一直线,翅面上有20多条黑褐色纵线,中室外端有一小黑点,外缘脉间有7个小黑点。后翅色较淡,雄蛾淡黄色,雌蛾银白色。卵扁平,椭圆形,初产乳白色,后变深黄色,表面有细微的龟甲状纹。卵常以数粒至数十粒排成人字形双行重叠的卵块。老熟幼虫淡黄色,体长20~30mm。幼虫分夏、冬两型,夏型腹部各节背面有4个黑色斑点,上生刚毛,排成正方形,前两个卵圆形,后两个近长方形;冬型幼虫各节毛片白色。各型幼虫越冬前蜕皮1次,蜕皮后体背出现4条褐色纵纹,黑色斑点消失。蛹红褐或暗褐色,有光泽,长14~15mm,腹部末端较钝圆,背面有2对尖锐的小凸起,蛹外有薄茧。图3-72 高粱条螟为害状(啃食叶片、钻蛀茎秆)图3-73 高粱条螟为害状(啃食籽粒导致霉烂、穗早衰)图3-74 高粱条螟幼虫(左:冬型;右:夏型)图3-75 高粱条螟(左:成虫;右:蛹)(王振营摄)高粱条螟在我国东北南部、华北大部和黄淮流域1年发生2代,江西发生4代,广东及台湾发生4~5代。以老熟幼虫在高粱秆及玉米秆中越冬。北方越冬幼虫于5月中下旬化蛹,南方于3月上中旬即可出现成虫,成虫喜夜晚活动。卵多产在叶背的基部及中部,也有产在叶面和茎秆上,每头雌虫可产卵200~300粒,卵期5~7天。二代区幼虫于6月中下旬为害春玉米及高粱。初孵幼虫极为活泼,孵化后迅速爬至叶腋,再向上钻入心叶内,少数吐丝下垂落在下部叶上啃食叶肉,留下透明表皮,稍大后蛀成不规则小孔。在心叶内为害约10天发育至3龄,其后蛀入茎内或在叶腋间继续为害。钻蛀部位多在茎节中间,与玉米螟多在茎节附近蛀入不同。幼虫食害茎节的肉质部,做环形为害,遇风折断如刀割状。幼虫一般分6、7龄,有的可达9龄,幼虫期20~30天。第一代成虫7月下旬至8月上旬盛发,产卵盛期在8月中旬,幼虫8月中下旬为害夏玉米、高粱,直到收获,以老熟幼虫越冬。在南方,1~4代幼虫从4~11月均可为害甘蔗,冬季以第4代幼虫在甘蔗干枯叶鞘茎内及落地残碎叶片中越冬。高粱条螟越冬基数较大,自然死亡率低,春季雨水较多的年份第一代发生重,一般田间湿度较高对其发生有利。参照玉米螟防治方法进行,但要注意心叶期施药应在条螟蛀茎之前进行,即幼虫在心叶内为害时最好。 -
报告(十六)八字地老虎(Spotted Cutworm)
出版时间:2013八字地老虎(Xestia c-nigrumL.),属鳞翅目(Lepidoptera),夜蛾科(Noctuidae)。分布于亚洲、欧洲和美洲。我国各地均有分布,以东北和西南地区发生较多。参见小地老虎的为害状。成虫体长11~13mm,翅展29~36mm。头、胸灰褐色,足黑色有白环。前翅灰褐色带紫色;基线双线黑色,外缘翅褶处黑褐色;内横线双线黑色,微波形;环纹具淡褐色黑边;肾纹褐色,外缘黑色,前方有2个黑点;中室黑色,从前缘起具一淡褐色三角形,顶角直达中室后缘中部;外横线双线锯齿形外弯,各脉有小黑点;亚缘线灰色,前端有一黑斑;端区各脉间有中黑点。后翅淡黄色,外缘淡灰褐色。卵半球形,大小0.1mm×0.8mm,初时乳白色,渐变淡黄褐色,孵化前黑色,表面具纵棱与横道。老熟幼虫体长33~37mm,头亮黄褐色,有1对黑色弧形纹,近“八”字形。颅侧区具暗褐色不规则网纹。幼虫体由黄色至褐色,背及侧面布满褐色不规则花纹,体表较光滑,无颗粒。背线灰色,亚背线由不连续的黑褐色斑组成,从背面看,呈倒“八”字形,越后端越明显。从侧面看,亚背线上的斑纹和气门上线的黑斑纹组成正“八”字形。臀板中央部分及两角边缘颜色较深。蛹黄褐色,长约19mm;触角末端达中足末端稍前方;腹部第4节至第7节背、腹面前缘具5~7排圆形和半圆形凹纹,中间密,两侧较少;腹端生1对红色粗曲刺,背面及两侧生2对淡黄色细钩刺。八字地老虎在我国北方1年发生2代,以老熟幼虫在土中越冬。成虫具趋光性。幼虫春、秋两季为害,杂食性,为害植物种类与小地老虎大体相同。参见小地老虎防治。图3-45 八字地老虎(左:雌成虫;右:幼虫)(张治良摄) -
报告创新病虫预报发布方式,提高预报宣传效果
出版时间:2010姚易根(江西省新干县植保植检站 江西新干 331300)摘要:单一预报发布方式均有其缺陷,只有将电视预报、短信预报、纸质预报有机结合,实行固定时间发布、固定场所宣传、固定栏目展示,将动态的图像、静态的文字和标准的语言进行配套运用,才能追求最佳组合宣传效果。关键词:预报方式;配套发布;组合宣传;效果近年来,新干县及周边县市农作物《病虫情报》发布方式取得了快速发展,由过去单一的纸质《病虫情报》,发展到纸质《病虫情报》与电视《病虫情报》的结合,再到纸质《病虫情报》、电视《病虫情报》与短信《病虫情报》的有机结合,让农作物《病虫情报》的宣传效果取得了显著提升。为了寻求情报最佳宣传效果的发布方式,特对新干县及周边县市历年来农作物《病虫情报》发布方式开展调研,现就调研结果简要概述如下。1 单一的情报发布方式有其缺陷农作物《病虫情报》发布方式有多种,各种情报有其优点与缺陷,如果情报实施单一方式发布,那各种单一发布方式的缺陷极易影响情报的宣传效果。1.1 纸质《病虫情报》纸质《病虫情报》是传统的预报发布方式,具有说明性强、信息量大、易保存、让愿意阅读的读者能比较清楚全面地了解情报内容、费用相对低廉的优点。但是,纸质《病虫情报》在传送过程中容易受传送人员的责任心不强而导致纸质《病虫情报》发送滞缓延期,甚至不能到位等状况,此外,纸质《病虫情报》表现形式为静态文字与图像,显得单调乏味,缺少生动性和形象性。1.2 电视《病虫情报》电视《病虫情报》是近年来随着电视普及,尤其是在有线电视网络建设健全后产生的一种新型情报发布方式,它具有直观性强、观赏性强、动感画面、声色俱全、神情兼备、富有感染力,有利激发观众情绪,有较高的注意力等优点。但是,电视《病虫情报》容易受到收视环境的影响,费用高,播放时间容易受到限制,且其流动性的特点不利观众加深印象,从而影响观众细致深入的理解情报内容,缺乏记录性与深度性。1.3 短信《病虫情报》短信《病虫情报》是近年来随着手机普及,尤其是在移动通讯网络建设健全后产生的另一种新型情报发布方式,它具有目标观众针对性强,传递速度迅速、及时等优点。但是,短信《病虫情报》容易受到移动通讯部门对文字要求的制约,致使情报内容过于简短而不详,且容易受到手机状态影响,费用也相对较高。2 采取多种方式配套发布,有利相互之间互为补充农作物《病虫情报》的单一发布极易暴露其自身缺陷,影响情报宣传效果,为此,近年来各地相继推出多种情报方式配套发布,尤其是成功地推出了“纸质《病虫情报》+电视《病虫情报》+短信《病虫情报》”的配套发布方式,充分发挥了纸质《病虫情报》的详细性、电视《病虫情报》的可视性、短信《病虫情报》的快速性,扬长避短,显著提升了农作物《病虫情报》的宣传效果。2.1 纸质《病虫情报》、电视《病虫情报》、短信《病虫情报》配套发布有利发挥各自优势通过调研得知:纸质《病虫情报》、短信《病虫情报》、电视《病虫情报》的配套发布,一有利于让愿意阅读的读者能比较全面、彻底的了解农作物《病虫情报》的详细内容;二有利于让服务对象直观动态耳闻目睹到较强感染力的情报内容;三有利于有针对性的迅速告知服务对象,让其简要明白情报内容。2.2 纸质《病虫情报》、电视《病虫情报》、短信《病虫情报》配套发布有利避免各自缺陷从调研中得知:纸质《病虫情报》、电视《病虫情报》、短信《病虫情报》的配套发布,一有利于有效避免单一纸质《病虫情报》发布存在情报易受传递人员责任心不强而导致情报发放滞缓不到位等缺陷;二有利于有效避免单一电视《病虫情报》发布存在情报易受电视收视环境影响等缺陷;三有利于避免单一短信《病虫情报》发布存在短信《病虫情报》内容简单不详等缺陷。3 妥善处理好“三者”关系,追求最佳组合宣传效果推行“纸质《病虫情报》+电视《病虫情报》+短信《病虫情报》”的配套发布方式,还要妥善处理好相互间的功能定位,正确搞好各自宣传中的关键环节,才能获得最佳组合宣传效果。3.1 纸质《病虫情报》、电视《病虫情报》、短信《病虫情报》配套发布要妥善搞好各自功能定位纸质《病虫情报》+电视《病虫情报》+短信《病虫情报》的配套发布,也要妥善处理好相互间的功能定位,不能将其功能同等化。根据纸质《病虫情报》、电视《病虫情报》、短信《病虫情报》三者自身优缺点,要区别对待其功能,在实际工作中,要充分突出其不同功能。即:短信《病虫情报》重点要突出其“提醒”功能与“浓缩”功能,有针对性的提醒目标对象关注防病灭虫情报内容;电视《病虫情报》重点要突出其“告知”功能与“例举”功能,要将重要的内容,包括“防治时间、防治对象、防治方法、注意事项”告知服务对象,还要以例举方式将推荐药剂及其配方告知观众;纸质《病虫情报》重点要突出其“基础”功能与“说明”功能,做到情报内容既全面、又具体,注重文案第一、图像第二。总之,电视《病虫情报》与短信《病虫情报》均以纸质《病虫情报》为基础,短信《病虫情报》含有提醒特定服务对象关注纸质《病虫情报》与电视《病虫情报》内容,电视《病虫情报》是纸质《病虫情报》的丰富补充与提醒。3.2 纸质《病虫情报》、电视《病虫情报》、短信《病虫情报》配套发布要正确搞好各自关键环节在强化病虫监测、搞好准确预报的基础上,还要加强情报宣传,以提升情报的宣传效果,这就要在情报发布的各个关键环节上把好关。3.2.1 纸质《病虫情报》发布时要把握好的几个关键环节一要让纸质《病虫情报》有固定的张贴场所,固定场所最好选择农民活动频繁的地方,比如选择农资经营场所为固定的纸质《病虫情报》张贴场所。二要在纸质《病虫情报》固定张贴场所设立一个固定专栏,用于纸质《病虫情报》的张贴,如设立“植保专栏”或“情报专栏”等。三要将纸质《病虫情报》进行两个转化,即:黑白两种颜色向多种色彩转化、单一文字向病虫药剂彩图彩字转化,以增强纸质《病虫情报》的宣染力,要插入彩色病虫图片与彩色药剂图片。四要健全纸质《病虫情报》传递人员的责任管理办法及其监督管理机制,即:每个传递环节要有明确的时间限定,有明确的追责办法。3.2.2 电视《病虫情报》发布时要把握好的几个关键环节一要让电视《病虫情报》在一个“固定栏目”中发布,比如在“植物医院专栏”、“植保植检专栏”等专题栏目中播放。二要让电视《病虫情报》有一个“固定时间”播放,考虑到农村看电视特点,最好选择农民吃中饭与吃晚饭时间播放最好,新干县及其周边县市是选定中午12∶40 左右以及晚上20∶00 左右两个时段。此外,电视《病虫情报》还在施药防治前2~3天开始连续播放,播到最佳防治时期的最后一天截止日的前一天时间为止。三要让电视《病虫情报》内容精选,要将纸质《病虫情报》中的关键内容以动态图文结合标准声色展示给观众,关键内容包括:防治时间、防治对象、与防治对象相对应的防治药剂例举、注意事项,纸质《病虫情报》期次提示等。3.2.3 短信《病虫情报》发布时要把握好的几个关键环节一要认真选定好接受短信《病虫情报》服务的具体对象,做到正确对路,包括:种植大户、科技示范户、村组干部、乡镇技术人员与分管领导等。二要讲究短信预报的发布时间,过早发布容易让群众遗忘,过迟发布则起不到提醒作用,通常可以选择在施药的前一天发布,效果较为理想。三要浓缩纸质《病虫情报》关键内容,比如:防治时间、防治对象、纸质《病虫情报》期次,等等。总之,通过调研得知:将《纸质病虫预报》、《电视病虫预报》、《短信病虫预报》有效结合,扬长避短,使农作物《病虫情报》实行固定时间发布、固定场所宣传、固定栏目展示,让纸质《病虫情报》重视适当插入防治对象病虫与防治药剂的彩色图片,让电视《病虫情报》注意动态形象的塑造,尽量避免静态画面,在视听语言运用上,应该在允许的范围内尽可能加大视觉与听觉的刺激度,让短信《病虫情报》要重视文字的精炼与准确,使农作物《病虫情报》在内容上能将动态的图像、静态的文字和标准的语言进行配套运用,以追求最佳组合的宣传效果。 -
报告北京市农作物病虫害预警信息系统建设与应用
出版时间:2010谢爱婷 金晓华(北京市植物保护站 北京 100029)摘要:北京市农作物病虫害预警信息系统采用完全瘦客户端的B/S结构、ASP语言开发环境、Oracle企业级后台数据库等软件与计算机网络等技术,与病虫调查、预测预报等植保专业技术相结合而建设。该系统包括病虫检索、数据采集、数据查询、数据分析、报表汇总、气象资料、病虫预测、系统管理8个子系统,建立112张规范性调查表格,完成了1978年以来北京市主要农作物病虫数据上传工作,并与PDA形成有效衔接。该系统在全市13个郊区植保站推广应用,实现了农作物主要病虫害调查监测规范化、数据处理电算化、病虫信息传递网络化、监测预警图形化、分析管理自动化和资料共享。通过系统汇总数据,及时发布病虫情报及周报,为领导决策和科学指导病虫防治提供依据。关键词:北京;农作物病虫害;监测预警;系统农业生物灾害监测预警是农业生物防灾减灾的重要措施之一。监测预警是实现农业防灾减灾的前提与基础,是政府进行决策的依据,是农业生产走向高产、安全、高效和可持续发展的技术支撑,也是农民增产致富的保障。准确、及时地对农业生物灾害开展监测预警,可有效地将病虫草为害控制在造成损失之前,最大程度的减少农业经济损失和农药使用量,从而降低农业生产成本和农药对农产品、环境及人民身体健康的不良影响。长期以来,我国大部分省市植保部门农作物病虫害病虫信息传输主要以电话、邮件形式,工作量大,信息传递速度慢;数据分析依靠人工计算,数据准确性较差,数据应用率低;病虫害趋势预报主要根据数据加专家经验估计;预报发布主要通过纸质病虫情报,时效性差,宣传面窄;病虫害信息管理基本是依靠人工管理,带有很大随机性,完整性比较差,不能共享。随着计算机的普及和网络技术的发展,农作物病虫害管理工作也随之走向信息化、网络化阶段,网络技术和专家知识的结合使病虫害远程预警成为可能,这将为农业病虫害综合管理决策提供科学的支持。面对当前现代农业发展趋势及病虫发生新特点,如何更好地利用监测数据,将计算机网络技术和植物保护专业技术相结合,建设农作物有害生物监控信息系统,快速、准确地分析北京市农作物主要病虫发生趋势及发生特点,是有效控制病虫发生为害,提高北京市农作物有害生物监测预警水平,保障粮食安全生产,实现病虫害调查监测规范化、数据处理电算化、病虫信息传递网络化、分析管理自动化、监测预警图形化以及病虫害资料共享的关键。为此,2003年开始,北京市植物保护站在北京市科委的支持下,开始实施北京市农作物病虫害预警信息系统建设研究工作。1 系统设计与开发本系统采用完全瘦客户端的B/S结构,ASP语言开发环境,JavaServer Pages(JSP)、EJB、Struts、hibernat、Java Script等技术进行网络应用的开发,通过EJB中间件,使用连接池技术,实现JDBC数据库接口,同时配合使用.net技术实现自动报表生成。系统采用Oracle9i数据库实现后台数据的存取工作,选用APACHE公司Tomcat4.1网络应用服务平台解析JSP、Java Script等脚本语言。本系统最大的优点就是可在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件,只要有一台能上网的电脑就能使用,而且客户端零维护,系统扩展性强。1.1 系统框架设计该框架分四个层次,两大方面(图1)。四个层次:数据采集、数据库、信息处理及信息发布。这四个层次互为依托,彼此衔接,有机组合。两大方面:系统自身(含数据的输入、处理、发布)和病虫害监测与防治技术等基础性试验研究。后者服务于前者,并不断校正、充实和完善前者;前者展示后者研究成果。图1 北京市农作物病虫害预警信息系统示意图1.2 数据库建立建立数据库是建立系统的一项基本工程,因为大量的信息资源只有及时的建成系统化的机读数据库才能在网络环境下实现资源共享,才能发挥资源利用的真正效益。由于Oracle可充分利用硬件设备支持最大数据库,并具有可移植性、可兼容性和可连接性;同时具有支持分布式数据库和分布处理等特点,所以就成了北京农作物病虫害预警信息系统数据库建立的首选软件。该系统数据库已建有:病虫害基本信息数据库、病虫害数据采集报表库、气象数据库、各区县重大病虫害预测预报模型库等数据库。1.3 各子系统开发北京市农作物病虫害预警信息系统包括8大子系统:病虫检索、数据采集、数据查询、统计分析、报表汇总、气象资料、病虫预报和系统管理,具体界面见图2。图2 北京市农作物病虫害预警信息系统界面示意图1.3.1 病虫检索子系统该子系统重点是为用户提供已存在库中的病虫害种类进行检索、查询及防治等多项服务。用户可以非常方便地检索病虫害,查询到病虫害的症状表现(图片)、病虫害形态(图片)、为害症状、发病条件或生活习性、防治方法等信息。现系统存有8 类作物92 种病虫害的学名、为害症状、发生规律、防治技术等信息。1.3.2 数据采集子系统该子系统重点是对已完成调查的数据进行收集,实现规范性入库。本系统使用的报表全部可由管理员根据工作需求,灵活自定义出来,比一般的管理系统使用、维护起来更加便捷、更能适应需求的变化。当选择好报表之后,用户就可以添加病虫害数据。在保存状态时,用户可修改、删除、增加操作。一旦提交,区县级用户将无法再对报表进行操作,提交后的报表将自动生成一个序列号。若要对已提交的报表进行操作,需通知上一级管理员,上级管理员可以根据该报表序列号取消提交,区县级用户才能再对该报表进行操作。1.3.3 数据查询子系统本子系统具有对已入库数据进行查询、报表输出与打印功能。为确保数据的安全性和保密性,设计的基本原则是区县数据只能查询自己所属的数据,市植保站可以查询所有的数据。各用户可根据相应的查询条件(如:作物、病虫种类、时间段、范围等因素),选择所要查询的报表名称后,查询出自己所需要的数据。查询出的数据可以导出为Excel,同时支持打印功能。1.3.4 统计分析子系统该系统的主要功能是对已入库的数据进行系统分析和统计,以表格或图形方式服务于用户。该子系统设置了以图形(用柱状图或曲线图)和列表的形式对病虫害进行比较分析的模块来达到各用户所关心的病虫数据进行统计分析目的。在以图形和列表的形式展现给用户的同时,用户还可以按照不同时段或不同地域的要求对某病虫害进行直观的分析和预测,并利用相关图形对病虫害进行比较分析。1.3.5 报表汇总子系统该子系统重点功能在于对已入库的数据报表及数据进行整理汇总及输出。设计的基本原则:各区县数据只能统计自己所属的数据资料,市植保站可以统计全市所有区县的数据资料。在本子系统中的用户,选择所需要统计的报表名称后,即可根据相应的统计条件(统计条件由系统管理员根据各个报表的实际情况在系统管理子系统中的子模块中定制)统计出自己所需要的数据,并生成相应的统计报表。统计出的数据报表可以以Excel的形式导出,同时支持打印功能。1.3.6 气象资料子系统该子系统可以进行气象数据的手工录入和气象数据的查询统计、分析。目前该子系统可为用户提供北京市1973年以来的14个监测点(13个区县及市观象台)、17个气象因素(压强、温度、湿度、降水量、地温、风向、风速和日照时数等)的气象数据资料的查询、统计、分析的功能,主要服务于病虫害预测预报子系统。为开展病虫发生为害分析,建立相关预测模型提供基础数据。1.3.7 病虫预测子系统该子系统重点对主要农作物的重大病虫害进行发生趋势的预测、预警。根据专家经验和文献资料,采用逐步回归、神经网络、灰色系统理论和判别分析等方法建立起的预测模型,将不同区域、不同病虫害的模型组成模型库。该子系统为后台服务程序,可首先从模型库中调出用户需要的模型,检查模型要求的数据完整性(若数据不完整,可直接把不完整原因写入日志备查,退出系统),如果数据完整,系统将自动进行运算,把模型运算的结果存入预测预报结果数据库,用户查询显示后台服务程序的预测预报结果数据,并对预测结果进行专家决策,提供处理建议。1.3.8 系统管理子系统该子系统功能是为系统管理员提供管理整个系统的数据库。其管理为整个系统的管理。前面提到的自定义报表,自定义统计条件等都是在本子系统进行定义和实现的。该系统包括:部门管理,角色管理,用户管理,密码修改,地域定义,代码管理,病虫害类别管理,病虫害信息管理,作物类别管理,作物信息管理,报表管理,报表数据修改,报表查询定义,报表统计等内容。2 预警信息系统特点该病虫害预警网络信息系统中的各子系统即相互独立,又相互依存,经系统管理员授权不同用户可访问相应子系统,整个系统具有如下特点。2.1 采用先进技术采用先进的java以及.Net技术开发系统,后台数据库采用oracle9i,保证系统以及数据的稳定性和安全性。2.2 网络、系统安全性高防火墙保证非法用户的恶意破坏以及网络病毒的传播。该系统做到了完善的用户角色权限控制,确保该系统的网络安全性。非法用户将不可能登陆系统。在对某模块没有权限的情况下,该用户将不能对其进行任何操作,甚至看不到该模块的存在。对于一个功能模块,该系统又进行了功能上的控制,分成提交、查看等权限等级,确保系统数据的安全性。2.3 系统扩展性强该系统在总体结构和模块运行上可根据用户的要求进行调整、新增模块,满足客户要求,使用户使用更加方便。2.4 兼容性好本系统预留有数据接口和程序接口,规范的开发框架与方式保证该系统与其他系统的对接。2.5 信息查询图文并茂方便直观的给各级植保站提供图、文、表并茂的症状图、形态图和病虫害历年的趋势图;以及迅速快捷病虫害信息的文字介绍和条理清晰的各个病虫害历年数据的统计表。2.6 监测预警模型化在系统中集成了北京市农作物重大病虫害预测预报模型,具有同时监测北京市重大病虫害的功能,不只是局限于单机板上应用,而是全面网络化。自定义报表系统是该系统又一亮点。用户可以根据需要随时定义新的报表。包括表头、字段名称等。3 系统推广应用及成效北京市农作物病虫害预警信息系统于2004年12月系统建成并试运行,2005年初在全市13个区县开始培训和推广应用。该系统完成了8类作物92种病虫害的学名、发生规律、影响因素、防治技术等信息入库;建立了粮食、蔬菜、果树3大作物的病、虫、鼠系统调查及普查表格112个;完成13个区县1978年以来,粮食、蔬菜及桃等作物的病虫数据和1973年以来,全市14个观测点的17个因素的数据入库工作;同时,为不断规范病虫监测预报行为,更好地与系统衔接,针对部分病虫害缺乏监测标准的现状,补充完成了小麦吸浆虫、小麦叶锈病、保护地番茄灰霉病及保护地黄瓜霜霉病等7 项农作物病虫鼠害测报调查规范地方标准及小麦、玉米、桃3项植保技术操作规程的制定工作。为了提升本市农作物病虫害监测手段,改进现有的监测调查工具,2007年北京市植保站给每个远郊区县植保站配备了2台PDA,并委托技术开发公司研发了《农作物病虫害预警信息系统》。经过多次操作技术培训,从2008年4月开始,应用PDA对京郊麦蚜、玉米螟等病虫害进行监测。该系统是以北京市农作物病虫害预警信息系统为基础,开发的掌上GPS专用采集软件,包括29张农作物主要病虫害的数据报表,该系统中的数据表格与预警信息系统中的完全一致,可以方便的完成田间病虫数据采集及GPS定位,采集的数据报表可直接导入预警信息系统数据库,提高数据传输速度与录入准确率。通过北京市农作物病虫害预警信息系统汇总统计病虫数据,每年发布市级病虫情报18期;上报农业部小麦、草地螟、玉米螟、蝗虫周报50余期;发布病虫电视预报12~15期;并随时为相关部门与领导提供当前农作物病虫害发生情况、趋势分析与判断,为决策服务。北京农作物病虫害预警信息系统的建立与应用,明显提高了北京市农作物病虫害监测、分析、预警的能力,同时也极大的提高了数据处理与利用的水平和几率,使历史数据真正成为提高业务水平与预报准确率的重要资源。同时,该系统的建立与应用,使北京地区基本实现了病虫害监测预报规范化、数据处理计算化、信息传递网络化、预报预警可视化,大大提高了北京市农业防灾减灾能力,使其更好地服务于今天的北京都市现代农业的发展。参考文献[1]王明红,马占鸿等.北京市农作物病虫害远程预警信息系统初步构建.中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集,2005[2]捷智开发团体.Oracle8起步与进阶.北京:人民邮电出版社,2000
