探索解决大豆疫霉根腐病的有效途径

期刊: 中国村庄 DOI: PDF下载

杨晓贺,姚亮亮,邱 磊,张茂明,王自杰,张家智,高雪冬

(黑龙江省农业科学院佳木斯分院/三江平原主要作物育种栽培重点实验室)

摘要

大豆疫霉病是大豆生产上的毁灭性病害之一,对大豆品质及产量造成严重的影响,全世界每年因为大豆疫霉病造成的经济损失大约为 10 亿美元。中国东北春大豆主产区因为气候适合大豆疫霉病的发生与流行,多年来一直饱受其困扰。目前防治大豆疫霉病的主要措施以化学防治为主,但其存在着病原菌易产生抗药性及环境污染等问题。本文从大豆疫霉根腐病病害分析出发,进一步分析其发病原理、患病症状以及传播途径,提出科学合理的防治措施,旨在增强大豆植株抗病水平,保证大豆的高产稳产。


关键词

大豆;疫霉根腐病;疫病防治

正文


基金项目:黑龙江省第二批种业创新发展项目黑龙江省重点研发项目(GA22B014)黑龙江省省属科研院所科研业务费项目CZKYF2023-1-B005

前言:在世界大豆主产区,由 Phytophthora sojae Kaufmann & Gerdermann 引起的大豆疫霉病一直对大豆品质及产量造成严重的影响[1]。大豆疫霉病是大豆生产上的毁灭性病害之一。近年来,国家及政府层面陆续出台了一系列产业政策鼓励大豆行业发展,建设大豆全产业链大数据,加快大豆品种更新换代,实现大豆增产增效。扩大大豆油料生产被列为2022年必须完成的重大政治任务。全世界每年因为大豆疫霉病造成的经济损失大约为 10 亿美元。自1989 年在我国黑龙江省首次发现大豆疫病以来,安徽、福建、吉林、新疆等省份都相继出现了关于发现大豆疫病的报道[2]。一般发病田块产量损失 30%~50%,高感品种产量损失达 50%~70%,甚至绝产,成为各大豆生产区产量的重要限制因素[3]。中国东北春大豆主产区因为气候适合大豆疫霉病的发生与流行,多年来一直饱受其困扰。尤其2020年和2021年,黑龙江省大豆疫霉病大发生,大豆产量损失严重。大豆疫霉根腐病本质上是一种经由土壤以及种子传播的严重病害。因此,通过全面分析该病菌特点,提出科学合理的防治措施有助于大豆产业的高质量发展。

一、大豆疫霉根腐病病害分析

(一)病害症状

1.苗期发病

该病可以在大豆种子发芽前使其溃烂,在其发芽后,如果被病菌感染,会使植株根部呈现黑色,其接近土壤表面的部分会出现病变,严重时会导致根部出现腐烂,叶片整体发黄枯萎,直至死亡。

2.成熟期发病

如果在大豆植株成熟期出现病菌感染,会先使接近地面的叶片变黄并逐渐向上延伸,使得植株整体出现变黄枯萎的现象,其植株接近地表的部分会出现黑色病变。在发病初期,其会使得植株侧边溃烂,但植株整体不会死亡,其症状与氮元素缺乏较为相似,大豆植株果实会相应减少,大豆整体不够饱满。在发病后期,会使得植株死亡,但其不会倒伏,植株横截面整体呈褐色。此外,成熟期豆荚部分会出现病变并逐渐蔓延至植株整体,使其枯萎[4]

(二)发病原因

该疫病的发病以及蔓延程度与大豆品种抗病能力、土壤整体情况以及种植技术有直接关系。如果大豆种植区域温度在15-20度且土壤湿度较高时,就有可能会出现疫霉根腐病。并且,如果该种植区域地势较低、排水能力不足,就会在一定程度上增加病害蔓延速度。

(三)传播途径

首先,该疾病的病菌属于较为典型的土壤传播病菌,部分抗药能力强的病菌会以孢子的形式留存于土壤中的大豆植株中越冬。经研究表明,其可以在大豆残体中生活较长时间,一旦出现了合适的发育环境就会立刻产生大量病菌,完成感染工作。其次,该病菌能利用种植区域内的积水实施远距离传播,直接侵染大豆植株近根部分。同时,在风雨环境内,带有病菌的颗粒可以直接飘散到植株叶片,完成侵染。在种植区域湿度较大的前提下,会在植株患病部分生产大量孢子,形成二次感染。最后,当疫病孢子生长一定时间后,会在较为适宜的环境下形成孢子囊,如果外界环境不适宜实施感染活动,便会形成卵孢子开展休眠活动,度过不良环境。在外界水分条件适宜时,可以从孢子囊中释放大量流动孢子,完成寄生活动。总而言之,综合湿度较高的土壤是病菌感染的关键。

二、疫霉根腐病的有效防治措施

(一)加强大豆检疫力度

从实际情况看,大豆疫霉根腐病属于对外检疫的重要病菌。目前,我国少数地区已经证实,该病菌已经对大豆生长造成严重危害,但有关研究表明,该病菌存在大量无法明确的中间病菌类型。因此,需实施科学严谨的病菌检疫流程,避免该病菌扩散至新的大豆种植区域。由于该病菌能跟随种子远距离传播,因此,要做好种子运输检测。技术人员可以使用疫霉根腐病带病种子检测的方式,获得良好的检测效果[5]

(二)选用抗病大豆品种

选用抗病大豆品种可以有效防治疫霉根腐病。我国北方地区所使用的大豆品种对该疫病的抵抗水平存在明显差异,利用具有较强抗病能力的种子可以有效控制疾病发展。从发病原理来看,土壤整体湿度是疫病蔓延的关键之一,大部分患病的大豆植株都处于低洼且积水较多的地块。相关研究也表明,在大豆植株干旱时,及时有效的灌溉可以减缓该疫病的发病速度。近年来,研究人员针对疫霉根腐病的转基因育种已经获得一定效果。转基因育种具有种植周期较短、抗病指向强、能依据种植意愿调整研究方向的优势。转基因工程的手段可以将各项抗病基因导入到大豆植株中,增强其对病菌的抵抗能力,降低疫病发病率。

(三)运用新型种植技术

为提高大豆植株抗病能力,获得良好经济效益,可以在种植过程中,使用科学合理的种植模式,开展机械化播种,利用完善的管理措施,在降低种植户整体工作强度的同时,增强作物整体质量,避免疫霉根腐病的影响。

在种植技术应用中,需全面分析以下方面。首先,要在全面分析当地土壤条件的基础上,使用合适的种植模式。种植人员可以使用大豆与玉米的复合种植模式,降低疫病发生概率,提高农产品整体质量。其次,可以科学安排农产品的间距,保证作物都能获得充足养分。最后,要科学分析机械设备的应用,保证作物种植的效率。

与此同时,在复合种植模式中,水肥管理对作物整体质量以及抗病能力具有直接影响。在作物生长后期,大豆植株对水分的要求较高,技术人员要及时检测土壤内部水分的含量,在其整体湿度低于60%时,要及时开展灌溉操作,严格控制给水量,避免疫霉根腐病菌蔓延。对于营养不够充足的土地,可以使用尿素等化学肥料,增强土壤整体肥力。在此基础上,随着技术的飞速发展,可以使用水肥一体化管理的方式保证大豆植株处于良好生长状态,技术人员可以使用喷灌、滴灌等节水灌溉模式,并在水源中加入化学肥料,实现水源以及肥料的同步使用,降低病虫害的发生概率,避免因过度灌溉而出现疫霉根腐病,降低对化学药品的依赖。此外,为提高大豆植株抗病能力,要避免少耕、早播等对土壤排水性能的影响,降低根腐病的发生频率,严格关注植株的透光以及通风性能,确保植株能在良好环境下成长[6]

(四)开展疫病综合防治

有研究表明,较为单一的防治策略无法全面控制疫霉根腐病的蔓延。由于该病菌存在较强的变异性,因此,单一药剂无法完全提高品种抗性,各品种对该疫病的耐受性也不尽相同。因此,需开展综合防治,例如,使用瑞毒霉等化学材料处理大豆种子的方式可以有效控制植株前期发病,但该药剂无法解决植株后期发病的问题。部分抗病能力强的植株在药剂用量上会比耐药性差的种植用量少。

结论:综上所述,为提高大豆疫霉根腐病的防治效果,要在详细分析其发病原理的同时,提出合理的防治措施。可以加强大豆检疫力度,选用抗病大豆品种,实施转基因育种技术的方式,在降低化学药剂使用的同时,防治疫霉根腐病,提高环境保护效果,降低病害发生概率,利用高品质的大豆品种为农业发展提供强有力的支持。

参考文献:

[1] Kamoun S, Furzer O, Jones JD, et al. The Top 10 oomycete pathogens in molecular plantpathology. Mol plant pathol, 2015, 16:413-434.

[2] Wu M, Li B, Liu P, et al. Genetic analysis of Plhytophthora sojae populations in Fujian, China. Plant Pathol, 2017, 66: 1182-1190.

[3]Dorrance AE. Management of Phytophthora sojae of soybean: a review and future perspectives. Can J Plant Pathol, 2018: 1-10.

[4]陈亚光,昝凯,徐淑霞,.大豆品种安豆1498对大豆疫霉菌株PsJS2的抗性遗传分析及基因定位[J].大豆科学,2021,40(05):628-632.

[5]朱婷婷,王春生,孙珊珊,.转NPR1和CHR3抗病基因提高大豆对疫霉根腐病抗性研究[J].大豆科学,2021,40(02):168-176.

[6]郭轩麟,刘添祎,仉祺,.抗病基因hrpZPsta转大豆‘吉农18’后代对疫霉根腐病的抗性分析[J].分子植物育种,2021,19(05):1578-1583.

 


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