1.1.1 我国水稻白叶枯病

我国水稻主产区1960— 2016年水稻白叶枯病发生流行动态分析结果(图1)显示:1960— 1970年, 水稻白叶枯病年均发生面积34.59万hm²(25.01万~46.23万hm²), 年均损失稻谷3.76万t(0.83万~7.11万t); 1971— 1990年, 年均发生面积119.47万hm²(61.24万~165.05万hm²), 年均损失稻谷22.97万t(7.54万~47.28万t); 1991— 2016年, 年均发生面积48.55万hm²(25.86万~89.07万hm²), 年均损失稻谷5.36万t(1.43万~15.90万t)。

图1

Fig.1

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	图1 我国水稻白叶枯病发生面积与稻谷实际损失(1960— 2016年)Fig.1 Ocurrence area of rice bacterial blight and yield loss in China during 1960 to 2016

从1960年以来的水稻白叶枯病发生流行情况看, 华南、华东、华中为我国水稻白叶枯病常发流行区, 其他稻区为局部流行区, 20世纪70— 90年代初为病害重发流行期, 90年代中后期至2010年为间歇流行期。近年随着耕作栽培制度和品种的变化, 病菌致病小种变异, 灾害性天气多发, 病害发生流行又趋上升, 区域性流行潜在风险加大。

1.1.2 南方五省水稻白叶枯病

广东省1987— 2014年水稻白叶枯病发生流行情况分析结果(图2)表明:水稻白叶枯病年均发生面积5.05万hm²(1.46万~15.78万hm²), 年均实际损失稻谷0.47万t(0.11万~1.70万t); 病害中度以上流行的有18年, 占64.29%, 其中, 1987年、1991年、1993年、1996年、2001年、2002年、2008年、2013年和2014年为重发流行。表明广东省1987— 2014年水稻白叶枯病常年发生流行频率高, 危害损失大。

图2

Fig.2

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	图2 广东省水稻白叶枯病发生面积与稻谷实际损失(1987— 2014年)Fig.2 Occurrence area of rice bacterial blight and yield loss in Guangdong Province during 1987 to 2014

海南省1987— 2014年水稻白叶枯病发生流行情况分析结果见图3。病害年均发生面积3.84万hm²(1.26万~7.66万hm²), 年均实际损失0.70万t(0.12万~3.11万t); 病害中度以上流行有20年, 占71.43%, 其中, 1990年、1996年、1997年、2000年、2002年、2004年、2005年、2009年、2010年、2011年、2012年、2013年和2014年为重发流行, 尤其是2010年以来病害持续流行, 为我国水稻白叶枯病发生流行最为严重的地区之一。

图3

Fig.3

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	图3 海南省水稻白叶枯病发生面积与稻谷实际损失(1987— 2014年)Fig.3 Occurrence area of rice bacterial blight and yield loss in Hainan Province during 1987 to 2014

浙江省1987— 2016年水稻白叶枯病发生流行情况(图4)显示, 病害年均发生面积4.44万hm²(0.02万~31.56万hm²), 年均实际损失1.23万t(0.01万~20.36万t); 病害中度以上流行17年, 占60.71%, 其中, 1987年、1989年、1990年、1991年、1992年、1993年、1994年、1995年和1997年为重发流行。总体上, 20世纪80— 90年代发病重, 危害损失大; 进入21世纪以后, 病害发生总体偏轻, 但近年来一些地区病害发生又有加重趋势, 2014— 2016年晚稻后期发病点多面广, 如温州鹿城、温岭、桐庐、平阳、临海、三门、仙居、宁海、象山、鄞州、定海、诸暨、永康、武义、莲都、衢江、海盐等地区, 水稻感病品种发病较重, 部分田块产量损失在50%以上, 甚至失收^{[4, 5, 6, 11, 12, 13]}。

图4

Fig.4

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	图4 浙江省水稻白叶枯病发生面积与稻谷实际损失(1987— 2016年)Fig.4 Occurrence area of rice bacterial leaf blight and yield loss in Zhejiang Province during 1987 to 2016

江苏省1987— 2014年水稻白叶枯病发生流行情况如图5所示:病害年均发生面积6.43万hm²(1.17万~31.12万hm²), 年均实际损失0.81万t(0.04万~4.31万t); 病害中度以上流行有15年, 占53.57%, 其中, 1987年、1993年、1996年、1997年、2002年、2003年、2004年、2005年、2006年和2007年为重发流行。从1987— 2014年的监测结果看, 20世纪80— 90年代和21世纪初发病较重, 尤其是2003— 2007年发病面积大、危害损失重, 近年发病有所减轻。

图5

Fig.5

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	图5 江苏省水稻白叶枯病发生面积与稻谷实际损失(1987— 2014年)Fig.5 Occurrence area of rice bacterial leaf blight and yield loss in Jiangsu Province during 1987 to 2014

安徽省1987— 2014年水稻白叶枯病发生流行情况如图6所示:病害年均发生面积9.82万hm²(0.15万~39.26万hm²), 年均实际损失2.04万t(0.00万~14.73万t); 病害中度以上流行16年, 占57.14%。总体上, 1987— 1998年病害连续重发流行, 进入21世纪后发病明显减轻。

图6

Fig.6

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	图6 安徽省水稻白叶枯病发生面积与稻谷实际损失(1987— 2014)Fig.6 Occurrence area of rice bacterial leaf blight and yield loss in Anhui Province during 1987 to 2014

1.2.1 感病品种种植以及抗性退化是病害流行的主要因素

水稻品种抗性是控制病害流行的决定因素, 目前尚未发现完全抗白叶枯病的品种^{[14, 15, 16]}。据研究, 三系杂交籼稻中的野败型、矮败型、冈型、D型、印水型和红莲型等主体胞质不育系不抗白叶枯病^{[15, 16]}。20世纪70— 90年代, 我国长江中下游和华南部分稻区以汕优6号、汕优10号等为当家品种, 其后出现了协优46等, 连续种植10~20 a, 由于品种单一和长期连续种植, 加上白叶枯病致病小种的变化^{[14, 15]}, 广东出现了能侵袭IR26(携Xa4基因)的毒性菌株GD1358(中国Ⅴ 型菌), 并扩展到长江中下游稻区, 致使品种抗性逐步丧失^{[15, 16, 17, 18, 19]}, 导致白叶枯病在华东、华中、华南连年重发流行。21世纪以来, 随着水稻抗病品种选育工作的加强, 品种抗性改良, 中浙优系列等一批中抗品种得到推广^{[17, 18, 19]}, 病害发生得到有效控制。但是, 白叶枯病抗性品种总体不容乐观, 在长江中下游稻区, 2010— 2013年国家共审定品种103个, 无高抗和抗病品种; 其中, 中感品种31个, 占30.1%; 感、高感品种64个, 占62.2%^[17]。一些地区农户品种调运频繁, 水稻品种使用杂、乱, 一些高感白叶枯病品种的种植, 使白叶枯病潜在流行风险加大。

1.2.2 台风暴雨等灾害性天气频繁影响, 导致病害流行

白叶枯病的发生和危害与气候条件关系十分密切, 特别是台风暴雨天气, 病菌会大肆扩散蔓延。我国东南沿海常年受台风影响多, 特别是广东和海南, 年登陆台风在2~3个, 台风暴雨导致水稻叶片受损, 大面积淹水有利于水稻白叶枯病等细菌性病害的发生, 如海南省2010年以来病害持续流行, 广东省年流行频率达64.29%。

1.2.3 菌源的累积为病害发生创造了条件

据监测, 在长江中下游稻区, 白叶枯病致病菌系以Ⅳ 、Ⅱ 型为主, 对Xa4有毒性的Ⅴ 型菌已从华南扩展至长江流域^{[16, 17]}。进入21世纪以来, 水稻白叶枯病发生有所减轻, 各地对病害综合防治的措施已松懈甚至淡忘, 一些过去有效的措施没有落实, 如种子消毒不彻底, 未对收割后的稻草及留在田间的病残株、稻桩等及时进行清理, 甚至用带病稻草覆盖捆扎秧苗, 致使病菌大量积存, 为初次发病创造了条件。

1.2.4 田间管理措施不当, 加重了病害的发生

近年来, 随着农村劳动力转移, 水稻生产集约化程度不断提高, 传统精耕细作的耕作方式正在发生变化。如机械化收割, 导致水稻遗留的稻桩过长, 田间残留病菌多; 一些种粮大户管理粗放, 施肥喷药机械作业较多, 动作过大, 造成植株伤口较多, 有利于病原菌的侵入; 重施偏施氮肥现象普遍, 引致稻株体内营养失衡, 游离氮和糖分含量增加, 造成茎秆柔嫩, 叶片披散, 丧失对病菌的抵抗能力; 一些农户水浆管理措施不到位或不恰当, 如大水漫灌, 无病田与有病田之间串灌, 使得病原菌随水流入无病田块, 对发病区域和范围的传播蔓延起到了促进作用。由于诸多因素的影响, 导致病害发生在地区间、田块间差异大。

水稻白叶枯病的发生流行受菌源、品种、抗病性、气候条件、栽培因素和防治等的综合影响^{[1, 2, 3]}, 这是预测的主要依据。

2.1.1 菌源

白叶枯病菌主要来自带病稻草和种子^{[2, 3, 14, 15, 16]}, 以种子调运作远距离传播, 借助田间灌溉水和风雨在近距离内传播。病菌能经水流传播, 并通过水孔、伤口侵入水稻, 然后在维管束内进行繁殖。当病菌繁殖达到一定菌量时, 水稻才会表现症状; 因此, 病菌的侵入量和水稻体内菌量的增殖速度, 往往成为水稻发病早迟和受害轻重的决定因素^{[2, 3, 4, 14, 15]}。在一般年份, 病种调运、上年或上一熟水稻发病面积、危害程度, 以及病种留用和病草还田数量等, 可作为水稻系统侵染的发病趋势性预测依据。

2.1.2 品种

水稻品种抗病性差异较大, 一般粳稻较籼稻抗病, 但粳稻中也有高感品种。窄叶品种比阔叶品种抗病, 因阔叶品种在田间荫蔽度大, 易提高株间湿度, 有利于病菌的侵染^{[17, 18, 19, 20]}。当菌源充足, 环境条件又有利于发病时, 病害是否流行, 品种本身起重要作用。

2.1.3 气候

温度、雨量、湿度以及台风暴雨是影响白叶枯病发生发展的重要因素。当气温达17 ℃以上时, 就能引起发病; 气温在25~30 ℃, 相对湿度达到85%以上时, 最适宜病害发展; 气温高于33 ℃或低于17 ℃, 病害会受到抑制^{[1, 2]}。大风暴雨特别是台风暴雨的侵袭, 可促使病害流行^{[4, 5, 6]}。台风暴雨易使稻叶摩擦受伤, 造成大量伤口, 有利于病菌侵入, 且风雨能增加病菌的传播机会, 加速病害的扩展。沿海沿江沿溪、地势低洼、易淹易涝的稻田病害发生通常比较严重。

2.1.4 肥水管理

白叶枯病发生轻重与水浆管理关系较大。凡深水灌溉或稻株受淹, 发病就重, 尤以拔节期以后更加明显, 且淹浸时间愈长, 次数愈多, 病害愈重^{[4, 13]}。肥料种类、数量和施用时间也与大田发病关系较大。一般偏施氮肥易诱发病害, 追肥过多过迟, 可引起稻株徒长贪青, 降低抗病力, 也易诱致发病。

2.2.1 综合预测

根据上年及上一熟水稻病源基数, 以及当季水稻感病品种比例、气象预报等, 对当季水稻的发病趋势做出长期预测, 并在洪涝、台风暴雨等灾害性天气出现期, 再作出发病趋势的中短期预报。中、晚稻可根据水稻生育期, 感病品种始见发病症状及气象预报, 做出发病趋势的短期预报。

2.2.2 模型预测

水稻白叶枯病发生流行与气候、品种栽培、肥水管理等具有密切关系, 通过病害长期系统观测积累的历史资料, 应用计算机逐步回归, 模拟模型等方法, 筛选预测关键因子, 组建预测模型, 进行中长期预测预报。浙江省桐庐县植保站1971— 2014年水稻白叶枯病发病与气候情况历史资料的相关性分析表明, 水稻白叶枯病发病严重程度(Y)与流行前二旬的降水量(X₁)和降雨量≥ 20 mm的日数(X₂)呈极显著正相关, 组建了预测模型LgY =0.2158LgX₁+2.0753Lg(X₂+1)-0.3145, 经历史回验, 平均预测准确率为93.18%^[11]。

2.3.1 查始病期 定防治适期

水稻孕穗前或台风暴雨过境后, 选低洼淹水老病区种植的感病品种稻田1块, 3~5 d目测检查1次。发现中心病株后, 即对各品种的代表田块开展1次普查, 查到始病期时立即喷药防治。

2.3.2 查病情指标 定防治对象田

选有代表性的田块, 每田固定3点, 每点单丛直线固定10丛稻(其中, 每点发病丛数不超过2~3丛)。于发病后开始, 5~10 d查1次, 当水稻株发病率达5%, 叶发病率达3%^[12], 或出现中心病株, 气候又适宜发病时, 应立即施药防治。视田间病情发展和灾害性天气酌情考虑再次施药, 以预防和控制病害发生流行。

在对水稻白叶枯病发病流行规律、监测方法、预测预报和测报长期实践基础上^{[11, 12, 13]}, 制定了水稻白叶枯病简化测报方法和测报技术规程^{[1, 9, 10]}, 提出了水稻秧田期、本田期病害调查方法, 水稻栽培管理和气象等观测方法, 规范了病害长、中、短期预报方法, 适用于水稻白叶枯病的监测调查和预测预报。

水稻白叶枯病的防治应坚持“ 预防为主、综合防治” 的植保方针, 以监测预警预报、选用抗病良种为基础, 杜绝病菌来源为前提, 秧田防治为关键, 做好肥水管理, 抓住初发病期关键环节, 及时做好施药预防保护, 有效控制病害的发生流行和危害。

3.2.1 推广抗(耐)病良种

抗病品种是防治白叶枯病最经济有效的措施, 要加强抗病品种选育, 广泛收集抗性种质资源, 研究抗病性遗传和菌系变化规律, 加强抗病机理研究, 加快抗病新种质的创制, 加快选育抗白叶枯病的新品种。浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所通过多年研究, 从现有的广谱抗病突变体材料中, 利用高通量测序、HRM标记等新技术辅助进行图位克隆, 从疣粒野生稻中克隆抗白叶枯病相关新基因, 与育种家联合将抗病基因转入优势水稻品种, 用于抗病新种质的创制, 获得雪珍、寒香、寒珍3个抗病新品种^{[1, 4, 5, 20]}。在水稻白叶枯病发病流行区, 要因地制宜地选育推广抗(耐)病品种, 及时淘汰高感品种, 加强品种轮换, 避免单一品种的长期种植, 导致品种抗性的退化和丧失, 引发病害的流行。

3.2.2 做好秧田保护

水稻秧苗期是白叶枯病菌容易感染期, 是防治重点^{[1, 2]}。对白叶枯病无病区, 要加强种子调运的检疫, 不得从病区引进稻种, 严格进行种子检验和消毒处理。对白叶枯病发病区, 要妥善做好种子和病草的处理。要培育无病壮秧, 秧田应选择在地势较高、排灌方便、远离病田之处, 采用旱育秧和半旱育秧, 防止淹水。根据秧田受淹情况, 及时做好秧苗3叶期和移栽前施药保护, 严防秧苗期病菌的侵染发病。

3.2.3 加强肥水管理

肥水管理不当是诱发白叶枯病的重要因素, 要做到基肥足、追肥早, 巧施穗肥和氮、磷、钾配合, 避免偏施、迟施氮肥, 防止贪青徒长。要浅水勤灌, 适时晒田, 防止串灌、漫灌和深水淹苗。受水淹田块, 在洪水退后立即排干田水, 受淹严重田块施用速效氮肥和磷肥, 使水稻快速恢复生长, 增强抵抗能力。

3.2.4 适期进行药剂防治

药剂是水稻白叶枯病应急防控的主要措施。浙江、江西、广东、江苏、安徽5省的联合试验结果表明, 20%噻唑锌悬浮剂、20%噻菌铜悬浮剂、20%噻森铜悬浮剂防治水稻白叶枯病效果达85.4%~90.7%^{[1, 4, 5, 13]}, 对病害具有良好的防治效果, 且施用安全。在水稻白叶枯病常年发病或流行区, 应抓住台风暴雨过后, 田间出现初发病期关键环节, 选用20%噻唑锌悬浮剂100~125 mL, 或20%噻菌铜悬浮剂100 mL, 或20%噻森铜悬浮剂100~120 mL, 兑水50 kg喷雾防治; 视病情发展和天气状况, 过7~10 d酌情再施药1次, 预防和控制病害的发生流行。