2000-2019年間我國小麥赤霉病藥劑防治效果的分析評價

邵芳榮

摘要 近年來小麥赤霉病在世界范圍內(nèi)呈加重發(fā)生的趨勢。為了保障國家糧食安全，多地圍繞小麥赤霉病防治開展了大量田間試驗。從中國知網(wǎng)上檢索到2000—2019年間發(fā)表的超過350篇相關(guān)論文，防治試驗在2010—2019年間顯著增多，占發(fā)表總數(shù)的89.35%。蘇皖兩省的報道最多，占64.33%。化學(xué)藥劑防治仍是生產(chǎn)上廣泛采用的防治手段，占使用藥劑種（次）數(shù)的95%以上。對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理和分析，顯示現(xiàn)有登記用于小麥赤霉病防治的藥劑（包括單劑和混劑）均對該病有防治效果，實際的防效取決于試驗時作物的發(fā)病壓力和相應(yīng)防治措施的選擇，“種對的品種，做對的判斷，找對的藥劑，用對的方法”幾方協(xié)同發(fā)力才能取得對小麥赤霉病“對的防效”。

關(guān)鍵詞 小麥赤霉病;抗病品種;健身栽培;預(yù)測預(yù)報;化學(xué)防治

中圖分類號：S435.121.45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2020）04-0-04

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.04.012

1 小麥赤霉病的發(fā)生和影響

我國是世界上最大的小麥生產(chǎn)國和消費國，目前年產(chǎn)量超過1.3億t（2019年總產(chǎn)1.3 106億t，占全年糧食總產(chǎn)的19.7%）、年消費量超過1.2億t（2018年消費總量1.2 226億t），穩(wěn)定的小麥產(chǎn)能供給對滿足民眾的食物需求、保障國家長治久安均具有十分重要的作用。

近年來，受全球性氣候變化、耕作制度調(diào)整及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)變革等多方面因素的影響，小麥赤霉病（Fusarium head blight，scab）的發(fā)生呈愈來愈廣泛和愈來愈嚴(yán)重的趨勢。不僅歐美的小麥產(chǎn)區(qū)發(fā)生程度和流行頻率在不斷加重，在我國原本多見于長江中下游和東北春麥區(qū)的這一真菌性病害，也正逐步走向“北擴(kuò)西移”的路線，江淮流域小麥產(chǎn)區(qū)成為赤霉病的多發(fā)區(qū)和重發(fā)區(qū)，黃淮北片麥區(qū)甚至北部冬麥區(qū)也均呈常發(fā)態(tài)勢[1-2]。

小麥赤霉病是由禾谷鐮刀菌（Fusarium graminearum Schw）等多種鐮刀菌引起的一種真菌性病害，主要在小麥揚花初期侵染。病原侵染后在穗部擴(kuò)展，在籽粒灌漿成熟過程中不斷繁殖生長并在籽粒中產(chǎn)生多種真菌毒素，包括脫氧雪腐鐮孢菌烯醇（Deoxynivalenol， DON）、雪腐鐮孢菌烯醇（Nivalenol， NIV）和玉米赤霉烯酮（Zearalenol， ZEN）等。這些毒素通過食物鏈進(jìn)入人體或牲畜體內(nèi)后，會造成肌體免疫力下降、致畸致癌、孕婦流產(chǎn)等多種不良反應(yīng)，對人畜健康有著嚴(yán)重危害。我國為此設(shè)置了小麥、玉米等糧食中DON含量不超過1 mg/kg、小麥赤霉病病粒率超過4%時則禁止食用的質(zhì)量安全閾值。

20世紀(jì)以來，我國小麥赤霉病為害情況不斷加劇。2000—2019年小麥赤霉病年均發(fā)生面積高達(dá)6 552.45萬畝，見病比例平均達(dá)18.22%。其中2000—2009年平均發(fā)生面積5 299.5萬畝，見病比例15.16%;而2010—2019年平均發(fā)生面積增加到7 805.4萬畝，見病比例也提高到21.29%，并且出現(xiàn)2003、2010、2012、2015、2016、2018等幾個大發(fā)生年份，顯示小麥赤霉病擴(kuò)大流行和加快發(fā)生的趨勢。

由于赤霉病的加重，世界各受影響國均對其治理開展了大量研究。我國在小麥赤霉病流行學(xué)、病理學(xué)、抗病育種、抗病基因發(fā)掘、綜合治理技術(shù)等方面的研究，均處在世界先進(jìn)水平[3]。特別是在抗性種質(zhì)資源的篩選、創(chuàng)制和利用方面，我國從“九五”時期開始系統(tǒng)開展相關(guān)研究，至今已獲得較大研究進(jìn)展，為今后有效減少赤霉病危害奠定了較好基礎(chǔ)[4-6]。

2 近20年小麥赤霉病藥劑防治的整體情況

2.1 田間防治試驗報道數(shù)量

由于赤霉病對小麥生產(chǎn)的影響逐漸增大，同時威脅到小麥數(shù)量和質(zhì)量安全以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此我國各受影響地區(qū)的相關(guān)部門開展了大量藥劑防治試驗，發(fā)表了眾多相關(guān)防治結(jié)果。從中國知網(wǎng)搜索引擎上檢索到近20年來與小麥赤霉病防治有關(guān)的研究論文有350多篇（其中包括一些數(shù)據(jù)重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)）。

通過按發(fā)表年份進(jìn)行的梳理，發(fā)現(xiàn)我國有關(guān)小麥赤霉病田間防治的試驗結(jié)果發(fā)表（發(fā)布）存在明顯的年度間差異，2000—2009年間收錄的相關(guān)試驗結(jié)果較少，年均可檢索文獻(xiàn)數(shù)僅為3.8篇。但在2010年以后卻檢索獲得大量的防治試驗結(jié)果，年均可檢索文獻(xiàn)數(shù)增至8.9篇，特別是在2015—2019年的5年間，年均更是達(dá)到12.8篇（圖1）。這說明小麥赤霉病防治越來越受到關(guān)注（該情形可能與2010、2012兩年度大發(fā)生的狀況有關(guān)）。

2.2 報道來源地區(qū)分布

以論文（報道）第一作者單位進(jìn)行梳理，顯示這些結(jié)果的承擔(dān)單位分布在全國16個?。ㄊ校?，大體折射了不同小麥產(chǎn)區(qū)不同的赤霉病發(fā)生風(fēng)險和為害狀況（圖2）。

已有報道中以江蘇省發(fā)表的試驗結(jié)果為最多，占總論文數(shù)量的40.17%;其次為安徽省，占比24.16%（兩省合計占到發(fā)表結(jié)果總量的64.33%）。蘇皖也是現(xiàn)階段小麥赤霉病為害風(fēng)險最大、影響最明顯的兩個小麥主產(chǎn)省。其次是河南報道占比7.86%、湖北占比7.30%、陜西占5.34%、上海占5.06%、山東占3.93%、浙江占2.81%（這6個省共計占比32.20%）。而來自四川、湖南、河北、黑龍江、北京、重慶、貴州、吉林等8?。ㄊ校┑膱蟮篮苌?，僅占3.37%。

3 藥劑選擇和使用的情況

3.1 主要使用藥劑種類

檢索到的350余篇關(guān)于小麥赤霉病田間防效的中文報道中，總計給出了1 557種（次）防治藥劑的防效結(jié)果（包含生物制劑60種、次，以及生物+化學(xué)制劑10種、次）。絕大多數(shù)結(jié)果是以化學(xué)防治為主，涉及藥劑的篩選、施藥時期和方式對比、調(diào)查時期、對品種的不同效果等方面（涉及生物制劑的應(yīng)用頻次占比僅為4.50%）。涵蓋目前登記用于小麥赤霉病的所有制劑產(chǎn)品，涉及多菌靈、甲基硫菌靈、戊唑醇、咪鮮胺、福美雙、三唑酮、氟環(huán)唑、己唑醇、硫黃、井岡霉素、烯肟菌酯、氰烯菌酯、丙硫菌唑等相關(guān)的活性成分[7-9]。

按試驗藥劑使用頻次來看，以多菌靈、氰烯菌酯、戊唑醇、咪鮮胺、丙硫菌唑、三唑酮等6種單劑的使用頻次為最高，貢獻(xiàn)了全部防效數(shù)據(jù)中的32.76%（包括專門針對這些藥劑的防效試驗、以及驗證其他藥劑防效時作為對比藥劑的試驗結(jié)果）。復(fù)合制劑以多·酮、戊唑·咪鮮胺、多·戊、戊·福美雙、氰烯·戊唑醇、咪鮮·甲硫靈、咪錳·多菌靈等使用頻次為最高，貢獻(xiàn)了全部防效數(shù)據(jù)中的33.20%（圖3）。這些均是目前生產(chǎn)上普遍推廣使用的小麥赤霉病防治藥劑。

3.2 單劑田間防效評價

盡管各報道顯示不同藥劑對小麥赤霉病產(chǎn)生不同的田間防治效果，以期將防效較好的藥劑作為推薦藥劑用于指導(dǎo)生產(chǎn)者使用。但綜合全部試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)丙硫菌唑、氰烯菌酯、多菌靈、咪鮮胺、三唑酮、戊唑醇等6種使用頻次較高的單劑的平均病穗防效分別為82.55%、71.38%、65.07%、65.02%、62.59%、59.83%;平均病指防效分別為88.19%、74.54%、68.42%、69.29%、66.07%、67.80%。各藥劑防效的變化范圍均十分明顯，除了丙硫菌唑、三唑酮因報道結(jié)果的數(shù)量相對較少，導(dǎo)致防效變幅相對較小外，其他4種單劑的防效結(jié)果基本都分布在不足10%或超過90%的范圍內(nèi)（圖4）。

從長期、多年、多點、多試驗的結(jié)果看，上述單劑的赤霉病防效一般在60%～70%之間，說明在適宜的發(fā)病壓力背景下，這些藥劑采用正確的施用方法均可以獲得較理想的防控效果，除非在特定的背景下（如區(qū)域內(nèi)病原菌已對某種藥劑產(chǎn)生明顯的抗藥性），否則從大數(shù)據(jù)層面看其防效差異并不明顯。

3.3 復(fù)合藥劑的田間防效評價

同樣發(fā)現(xiàn)，氰烯·戊唑醇、咪鮮·甲硫靈、戊·福美雙、多·戊、戊唑·咪鮮胺、多·酮等6種使用頻次較高的混劑的平均病穗防效分別為74.33%、68.67%、67.19%、66.17%、63.08%、61.96%;平均病指防效分別為80.87%、73.08%、71.25%、67.01%、70.14%、67.40%，已有報道的防效結(jié)果基本分布在10%左右到超過90%的范圍內(nèi)（圖5）。

與單劑施用的效果相比，似乎混劑的施用并不能帶來明顯的效果提升，從多年多點試驗的結(jié)果看，平均防效一般仍在60%～70%的區(qū)間內(nèi)。但考慮到單劑長期使用的病原菌抗性水平的提升（如已證實的多菌靈、誘導(dǎo)獲得抗氰烯菌酯的菌株等），混劑仍具有推薦的優(yōu)勢（同時混劑的另一大優(yōu)勢是還有其他病害的兼治效果）。

3.4 病穗防效與病指防效的相關(guān)性

多數(shù)結(jié)果均統(tǒng)計了藥劑處理的保穗效果（即減少病穗比例）和降低嚴(yán)重程度（即降低病情指數(shù)）兩種防效。從大數(shù)據(jù)分析角度而言，最近20年的藥劑防效結(jié)果中，病穗防效（防侵染效果）與病指防效（防擴(kuò)展效果）存在顯著的正相關(guān)性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均在80%左右（圖6～7）。

結(jié)果分析說明，盡管各藥劑防治試驗均對所采用的不同處理藥劑進(jìn)行防效分析，也發(fā)現(xiàn)差異性結(jié)果，但從大數(shù)據(jù)角度而言，現(xiàn)有登記用于小麥赤霉病防治的化學(xué)藥劑間的差異相對較小，單次試驗防效與當(dāng)年當(dāng)?shù)貧夂颉?yīng)用品種、施藥時期、用藥方式、調(diào)查時期等有很大關(guān)系。這些藥劑的病穗防效與病指防效相關(guān)性明顯，達(dá)80%左右的一致性。因此在今后的防效調(diào)查中，可以采用其中一種調(diào)查指標(biāo)即能較準(zhǔn)確衡量所用藥劑和防治作業(yè)的效果。

4 討論

英國研究人員根據(jù)氣候變化的模型進(jìn)行預(yù)測，顯示我國中部地區(qū)小麥赤霉病在2020—2050年間仍將保持?jǐn)U大發(fā)生的趨勢，我國圍繞小麥赤霉病防控技術(shù)的研發(fā)仍存在繼續(xù)加強(qiáng)的必要。

小麥赤霉病發(fā)生預(yù)測預(yù)報的準(zhǔn)確性仍有待進(jìn)一步提高（主要涉及區(qū)域的精準(zhǔn)天氣預(yù)測和預(yù)報）。在預(yù)測預(yù)報尚不能十分精準(zhǔn)預(yù)判某年、某地、某品種的實際發(fā)生風(fēng)險的情況下，任何防治措施都存在一定的主觀性和低效性。

單純依賴品種抗性對抗小麥赤霉病目前還存在幾個問題：（1）抗性品種仍相對缺乏，生產(chǎn)上大面積種植的品種仍以敏感品種為主;（2）目前抗性表現(xiàn)相對較好的品種在高發(fā)病壓力的環(huán)境中也難以充分發(fā)揮其遺傳抗性，通過栽培措施（如健身栽培、調(diào)整適宜播期、構(gòu)建優(yōu)良的田間環(huán)境等），盡管可以在一定程度上減輕病害發(fā)生的壓力，但具體的可操作模式仍在探索完善之中;（3）小麥赤霉病由多種鐮刀菌引起的非專性寄生病害，同時還分別涉及抗侵染、抗擴(kuò)展、抗毒素積累、抗產(chǎn)量損失等多種不同的抗性機(jī)制，“基因?qū)颉钡倪z傳抗性在很多情況下效果有限[10-12]。

生物制劑目前也獲得一些，也有一些防效結(jié)果的報道。但由于生物制劑自身對環(huán)境的特異性需求，當(dāng)環(huán)境條件難以有效滿足時，其控病防病的實際效果也難以保證，生產(chǎn)中的實際利用也較少。因此，小麥赤霉病目前仍以化學(xué)藥劑防治為主導(dǎo)。

在藥劑防治過程中，目前登記用于小麥赤霉病防治的藥劑均具有較好的控制表現(xiàn)，種植者可以根據(jù)當(dāng)?shù)厥袌龉?yīng)情況選擇合適的防治藥劑。但應(yīng)用時需考慮由于病原菌自身適應(yīng)性變異所帶來的抗藥性問題，老的藥劑隨時間的延長可能會降低其防治實效，如多菌靈的防效在一些地區(qū)有所降低，氰烯菌酯的控制效果也存在降低的風(fēng)險[13-18]。為此，不長期采取單一藥劑進(jìn)行小麥赤霉病田間防治是用藥推薦的重要原則。

由于藥劑防治的實際效果與多種因素有關(guān)，包括用藥區(qū)域在發(fā)病敏感時期的天氣狀況、品種自身抗性水平、作物生長情況、用藥時期、用藥量、用藥次數(shù)等都對最終控制效果產(chǎn)生大的影響。綜合眾多結(jié)果看，小麥赤霉病適宜的用藥防治時期在齊穗后到初花期前后，過早或過晚均不利藥劑防效發(fā)揮，用藥量也以稍大劑量為宜（特別是首次防治時建議保證充足的藥量），盲目減藥可能會帶來防治效果下降的風(fēng)險。噴藥液量也需要注意，藥液量不足難以做到穗層的全面覆蓋，但藥液量過大則有可能增加穗層濕度反而對控病不利。用藥次數(shù)也沒有明確的規(guī)定，種植者應(yīng)根據(jù)各自品種、小麥抽穗揚花之后持續(xù)的天氣監(jiān)測、首次防治的質(zhì)量（包括時間把握、劑量把握等）、區(qū)域內(nèi)連續(xù)多年赤霉病發(fā)生普遍程度和嚴(yán)重程度等，因地制宜進(jìn)行確定，以避免不必要的浪費，減緩病原菌抗藥性變異的出現(xiàn)，減少糧食中農(nóng)藥的殘留。

藥品的選擇本身也存在差異。由于登記用于小麥赤霉病防治的藥劑數(shù)量多、生產(chǎn)廠家較多、劑型也各不相同，甚至可能存在含量不足、質(zhì)量不過關(guān)的潛在隱患，因此應(yīng)選擇可靠廠家的產(chǎn)品，以保證用藥的質(zhì)量，避免出現(xiàn)產(chǎn)量損失和資金浪費。

總之，小麥赤霉病的防控在未來仍是小麥生產(chǎn)中的關(guān)注焦點，種植者需要“種對的品種，做對的判斷，找對的藥劑，用對的方法”對小麥赤霉病進(jìn)行科學(xué)合理的控制，以降低風(fēng)險，提高效益。

參考文獻(xiàn)

[1] Chen Y，Wang WX，Zhang AF，etal.Activity of the fungicide JS399-19 against Fusarium head blight of wheat and the risk of resistance[J].Agricultural Sciences in China，2011，10（12）：1906-1913.

[2] Goswami RS，Kistler HC.Heading for disaster： Fusarium graminearum on cereal crops[J]. Molecular Plant Pathology，2004，5（6）：515-525.

[3] Haile JK，NDiaye A，Walkowiak S，etal.Fusarium head blight in Durum wheat： recent status， breeding directions， and future research prospects[J].Phytopathology，2019，109（10）：1664-1675.

[4] Liu Z，Zhao L，He XF，etal.Screening winter wheat germplasm for Fusarium head blight resistance[J].Agricultural Science & Technology，2015，16（8）：1924-1929.

[5] McMullen Marcia，Bergstrom Gary，De Wolf Erick，etal.A Unified Effort to Fight an Enemy of Wheat and Barley： Fusarium Head Blight.[J].Plant disease，2012，96（12）.

[6] McMullen MP，Jones R，Gallenberg D.Scab of wheat and barley - A re—emerging disease of devastating impact[J].Plant Disease，1997（81）：1340-1348.

[7] Southwell RJ，Moore KJ，Maiming W，etal.An outbreak of Fusarium head blight of durum wheat on the Liverpool Plains in northern New South Wales in 1999[J].Australasian Plant Pathology，1999，32（4）：465-471.

[8] Stack RW.Return of an old problem： Fusarium head blight of small grains[J].APSnet Feature，1999.

[9] Tekauz A，McCallum B，Gilbert J.Review： Fusarium head blight of barley in western Canada[J]. Canadian Journal of Plant Pathology，2000，22（1）：9-16.

[10] Wadgwick JW，West JS，White RP，etal.Impacts of climate change on wheat anthesis and fusarium ear blight in the UK[J].European Journal of Plant Pathology，2011（130）：117-131.

[11] Windels CE.Economic and social impacts of Fusarium head blight： Changing farms and rural communities in the northern Great Plains[J].Phytopathology，2000（90）：17-21.

[12] Xue AG，Chen YH，Seifert K，etal.Prevalence of Fusarium species causing head blight of spring wheat，barley and oat in Ontario during 2001-2017[J].Canadian Journal of Plant Pathology，2019，41（3）：392-402.

[13] Zhang X，Halder J，White RP，etal.Climate change increases risk of fusarium ear blight on wheat in central China[J].Annals of Applied Biology，2014，164（3）：384-395.

[14] 程順和，張勇，別同德，等.中國小麥赤霉病的危害及抗性遺傳改良[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，28（5）：938-942.

[15] 蔣正寧，呂國鋒，王玲，等.揚麥品種（系）赤霉病抗擴(kuò)展基因分子檢測及其抗性評價[J].麥類作物學(xué)報，2019，39（12）：1406-1415.

[16] 陸維忠，程順和，王裕中（主編）.小麥赤霉病研究[M].北京：科學(xué)出版社，2001.

[17] 徐婷婷，王永軍，狄佳春，等.小麥抗赤霉病鑒定及其抗病基因的檢測[J].麥類作物學(xué)報，2019，39（11）：1301-1308.

[18] 張愛民，陽文龍，李欣，等.小麥抗赤霉病研究現(xiàn)狀與展望[J].遺傳，2018，40（10）：858-873.

責(zé)任編輯：黃艷飛