小麦茎基腐病及其防治技术的研究进展

收稿日期：2023-12-10

作者简介：赵立尚（1978—），男，河南新蔡人，副研究员，主要从事小麦遗传育种和栽培研究工作。

摘 要：作为最重要的粮食作物之一，小麦一直备受人们青睐，长期为我国居民提供多种营养补给。小麦富含维生素B、维生素E、镁、磷等物质，是人类摄取蛋白质的主要来源。小麦茎基腐病是近年来常见的小麦病害，该病广泛分布于黄淮海麦区和长江中下游麦区，严重影响小麦的产量与品质，也会给种植户带来较大经济损失。小麦茎基腐病主要由假禾谷镰孢菌侵染引起，难以防治。因此，相关部门应积极探索能够避免或减轻病害发生的栽培措施。

关键词：小麦；茎基腐病；假禾谷镰孢菌；防治措施

中图分类号：S435.121.4 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）04–0-03

考古发现人类在一万年前就已经开始食用小麦，而小麦传入中国是在大约4 000年前的夏商时期，目前已知最先食用小麦的是中亚人。小麦东进的路线是首先出伊犁河谷后沿天山东行，然后经过河西走廊到达黄土高原，最后在黄河中下游和淮河流域蔓延开来。长江中下游及其他南方区域开始种植小麦是在南宋时期。作为最重要的粮食作物之一，小麦是人类摄取蛋白质的主要来源，其高产和稳产是保障粮食安全和社会稳定的基础[1]。

小麦茎基腐病主要由假禾谷镰孢菌侵染引起，从苗期到成熟期均可发生，可造成小麦生长期烂种、死苗，成株期茎基部褐变，发病严重时可见白穗症状，产量减少20%～30%[2]。近年来，小麦茎基腐病在我国各大麦区甚至世界各地不断蔓延和加重，已逐渐上升为小麦主要病害。然而，抗性品种的缺失，已鉴定的中抗品种抗性大多数不能稳定遗传，而且鉴定方法和评价标准的不统一，导致病害研究进展缓慢。

1 小麦茎基腐病的病原及特征

近年来，随着秸秆还田等耕作方式的倡导，使得地表秸秆中携带一定量的病原菌，间接增加了土壤中病原菌的积聚效应。小麦茎基腐病由一些致病真菌团簇引起，其中起主要作用的优势真菌是假禾谷镰孢菌。由于河南省是我国小麦的重要主产区，为明确河南省小麦茎基腐病菌种群组成情况，河南省农业科学院于2017—2022年对河南省18个市237个田块采集的2 527个小麦茎基腐病菌进行了形态学和分子生物学鉴定。鉴定结果显示：河南省小麦茎基腐病菌优势种群为假禾谷镰孢菌（86.3%），年度变化在80.0%～91.0%之间。次要种群为锐顶镰孢菌（4.0%）、中华镰孢菌（3.0%）、禾谷镰孢菌（2.4%）、亚洲镰孢菌（1.3%）、木贼镰孢菌（0.6%）、层出镰孢菌（0.3%）、三线镰孢菌（0.3%）、燕麦镰孢菌（0.3%）、黄色镰孢菌（0.2%）、尖孢镰孢菌（0.2%）、茄病镰孢菌（0.1%）等。该真菌簇入侵小麦后的代谢产物包含多种危害人畜健康的毒素簇，如脱氧雪腐镰刀菌烯醇（Deoxynivalenol，DON）、玉米赤酶烯酮（Zearalenone，ZEN）等[3]。

2 抗性鉴定与评价

从发病小麦田间采集的小麦茎基腐病标样，经分离后获得的致病力强的优势菌株，经形态和分子鉴定后确认为假禾谷镰孢。然后通过室内盆栽苗人工接种方法进行小麦茎基腐病抗性鉴定，接种后35 d 将麦苗轻轻拔出，冲洗干净，测量株高及腐烂长度，查看腐烂层数。然后将病害分级，病害分级标准如下：无病为0级；第1层叶鞘褐枯占叶鞘长度小于10%为1级；第1层叶鞘褐枯占叶鞘长度的11%～25%为2级；第1层叶鞘褐枯占叶鞘长度的26%～50%为3级；第2层叶鞘有明显褐枯为4级；第3层叶鞘有明显褐枯或枯死为5级。按照前人的方法计算病情指数：病情指数=

100×∑（病级×该级株数）/（最高级×总株数）。依据调查将小麦茎基腐病抗病类型划分为4个级别：病情指数＜10为高抗（HR）；病情指数10.01～20.0 为中抗（MR）；病情指数20.01～30.0为中感（MS）；病情指数＞30.01为高感（HS）。

河南省农业科学院和河南农业大学对1 500份小麦品种的抗性鉴定结果研究，没有发现高抗茎基腐病的小麦品种，中抗品种只占约3%，中感品种占约6%，高感品种在90%以上。同时国内外学者鉴定方法和评价标准不一样，得出的结论也不尽相同。小麦品种的抗病能力受多种外界条件影响，如接种方法、接种时期、接种部位、土壤类型、水肥光热等。当前常用的接种方法有棉球（布）绕茎法、孢子液浸泡法、天然培养基接种法、茎基部滴注法等。接种时期有苗期接种、成株期接种[4]。总之，抗性鉴定得出的结论很复杂，规律性不强。有不少研究者指出，苗期抗性与成株期抗性相关性不高，一些苗期抗性良好的品系成株期抗性较差，而另一些苗期感病的种质成株期表现抗病，另外苗期与成株期的抗性基因也不一致，表明苗期与成株期抗性基因不完全相同[5]。以苗期鉴定结果预测成株期抗性有一定的局限性，应加强成株期抗性位点研究。但是也有一些学者认为小麦苗期抗性与成株期抗性呈一定的正相关性[6]。另外，中抗小麦品种的抗性不稳定也是值得重视的问题之一，并且这种变化大都是向坏的方向发展，即中抗品种逐渐变为中感再变成高感品种。

因此，权威部门迫切需要制定一个客观实用的针对小麦茎基腐病的抗性鉴定标准。该标准要有统一的接种方法、接种时期、接种体用量、接种部位等，同时植株的培养也要有一致的温度、湿度、光照、水肥、土壤等，以便筛选出抗病性强且稳定的材料。

3 分子生物学研究进展

小麦茎基腐病是由多个微效基因控制的一种典型数量性状病害，小麦茎基腐病抗性基因也具有数量性状特点，广义遗传力在0.19～0.98之间变动。当前，对小麦茎基腐病的定位研究已有诸多报道。据统计，小麦茎基腐病抗性位点有140个，在小麦的21条染色体上几乎都有定位到茎基腐病抗性位点[7]。前人研究得知，在众多的抗性位点中，能重复检测到的位点分别位于3B、4B 和5D染色体上，其中3B上的效应最大，如何有效地挖掘和利用这些抗性位点是小麦茎腐病抗性育种的重要研究内容。这些抗性基因调控茎基腐病的主要方式有：（1）通过调节防御基因表达增强茎基腐病抗性；（2）通过糖基化或打开环氧基团等方式解毒真菌DON毒素；（3）调节细胞壁厚度或增加木质素等次生代谢产物积累以增强抗性。

4 菌簇侵染及循环

小麦茎基腐病病原菌宿主广泛，病原以菌丝体、分生孢子、厚垣孢子的形式存活于土壤浅层或上茬作物病残体组织中，一般可存活2年以上。病原菌一般在春季小麦返青期前后以菌丝体或孢子形式从小麦茎基部、根部、破损部位、老化叶的叶鞘侵入，并扩展为害，在田间也可靠耕作措施传播。该菌簇不能使玉米发病，但玉米植株可携带大量该菌簇，且随秸秆还田进入土壤，从而危害下季作物小麦。

5 病害发生规律

该病害属于高温、高湿性病害，一般在春季小麦返青后、气温升高时开始发病，可持续到小麦成熟。但是菌簇侵染可能很早就已经发生，甚至是小麦刚出苗、气温未下降时就开始入侵小麦根部。被菌族侵染的小麦幼苗大概率会枯死。

6 病害症状

小麦茎基腐病主要为害小麦的茎基部。小麦茎基部叶鞘受害后颜色渐变为暗灰褐色，随着致病菌簇侵入扩展，小麦茎基部节间受侵染变为淡褐色至深褐色，田间湿度大或在阴雨天气后，茎节处、节间生粉红色或白色霉层，茎秆易折断。病情发展后期，重病株会提早枯死，形成灰白穗。遇上连阴天时，和其他根腐病的枯白穗类似，枯白穗易腐生杂菌变黑。

7 防治措施

7.1 种植抗病品种

目前市场上还没有完全免疫或高抗小麦茎基腐病的品种，只有一些中抗或中感茎基腐病的小麦品种。小麦茎基腐病是由多个微效基因控制的一种典型数量性状病害。据统计，小麦茎基腐病抗性位点广泛分布于小麦各条染色体上，其中在多个研究中能重复检测的位点分别位于3B、4B和5D染色体，但是这些位点往往只含有部分抗性，或者抗性不稳定，且使用较为狭窄。这就意味着，只有对小麦多条染色体上都插入抗性基因才能育成抗茎基腐病的小麦品种，工作量较大。同时，由于致病菌不是单一的真菌，而是一个菌簇，这些真菌之间的生理生化性质也不尽相同，因此要想育成一个对所有真菌都免疫且具有广谱抗性的小麦品种，难度也非常大。

在长期的科学实验和生产生活中，科研工作者仍然筛选出了一些中抗和中感该病害的小麦品种。现列举如下：中抗品种（开麦18、新麦18、国科1号、周麦24、济麦22、中育1702、洛麦26、丰德存麦5号、百农365、瑞华麦218），中感品种 （富麦916、徽研912、西农511、鼎研161、中麦175、滑育麦1号、天麦178、泉麦29新麦36、淮麦16）。无论是中抗还是中感，绝大部分品种的发病程度都会在随后的年份里逐渐加重。对小麦茎基腐病抗性的判定主要是看小麦的发病严重度，但是对于小麦茎基腐病的发病严重度的评估方法尚未有统一的标准，有的基于叶鞘的枯萎的褐色程度，有的测量小麦苗的腐烂长度、株高及腐烂层数，有的根据发病植株茎基部发病情况判定等[8]。这就造成研究机构对小麦品种茎基腐病的抗性鉴定结果不完全相同。

7.2 土壤处理

目前，市场上尚没有高抗品种，个别品种抗性也不稳定，农技部门应推广一些栽培管理方法来减轻病害的发生和流行。工作人员应完全粉碎上茬作物秸秆，并均匀摊铺于麦田上，并旋入木霉菌、芽孢杆菌等具有拮抗作用、加速秸秆腐化降解的多功能生物菌剂或生物菌肥，以达到调节土壤微生物结构，消解和抑制小麦茎基腐病菌的目的。然后再深翻土壤1次，深度要不少于25 cm，以促使上茬作物秸秆早日腐熟，并避免麦苗根部悬空接触不到土壤形成弱苗。深翻后再旋耕1遍，然后对土壤喷施药液以杀死致病菌簇，具体方法是用40%氧化乐果乳油1 000倍液，50%敌敌畏乳油

1 000倍液，50%甲拌磷1 500倍液喷施土壤，同时应将田边、路边有杂草的非耕作区一并喷施。该方法对防治小麦黄花叶病和地下虫害效果也很好。

7.3 轮作换茬

实施小麦轮作换茬是防治小麦黄花叶病的有效措施，具体措施为与非寄主作物如油菜、大麦、豌豆等进行轮作，可减少发病率。同时，可以冬季种植绿肥，实施麦肥轮作，以增加土壤有机质，培肥地力。此外，种植不同的小麦品种也可以微量减轻小麦茎基腐病的发生和流行，夏季种西瓜冬季种小麦也可明显减轻小麦茎基腐病的症状，原因不明。

7.4 种子包衣和喷施杀菌剂

播种前对种子进行药剂拌种，具体如下：30 g/L苯醚甲环唑悬浮种衣剂，27%苯醚·咯菌腈·噻虫嗪悬浮种衣剂，32%戊唑·吡虫啉悬浮种衣剂，26%苯甲·吡虫啉悬浮种衣剂，22%苯醚·咯·噻虫悬浮种衣剂，22%苯甲唑·吡虫啉·萎锈灵悬浮种衣剂，15%五硝·辛硫磷悬浮种衣剂，15%五硝·辛硫磷悬浮种衣剂，25 g/L咯菌腈悬浮种衣剂，10%硅噻菌胺悬浮种衣剂，15%吡虫·毒·苯甲悬浮种衣剂，45%烯肟·苯·噻悬浮种衣剂，30%嘧菌酯·咪鲜胺·噻种衣剂，4%丁硫·戊唑醇悬浮种衣剂等。市场上小麦种衣剂货源很多，种衣剂可以杀死小麦种子和初生根系周围的真菌菌丝体和孢子，推迟真菌侵染小麦的时间，从而减轻小麦茎基腐病的发生和流行，但不能完全杜绝小麦茎基腐病的发生。

现缺乏对小麦茎基腐病具有高效防控效果的登记杀菌剂品种，其防控手段以农业防控和药剂防治相结合为主。粉唑醇是一种三唑类杀菌剂，具有广谱杀菌活性，内吸性强，在植物体内向顶部传导，对病害有一定的治疗作用。

7.5 适期晚播

相较于传统播期，适当晚播可以推迟或缩短真菌菌丝体和孢子的侵染小麦的时间，从而减轻小麦茎基腐病的发生和流行。但是过晚播种会造成麦田以弱苗越冬，不利于小麦丰产丰收。如果当年寒潮来得早，过晚播种则会影响小麦有效分蘖的形成，不利于小麦以壮苗顺利越冬和明年返青拔节的快速生长。晚播减轻病害的原因与种衣剂相似。工作人员要根据气候变化、栽培条件、品种冬春性等的不同而调整播期。

7.6 麦田环境治理

麦田及其周围环境应保持干净整洁，麦苗上不能有任何覆盖物，麦田周边也不能有杂草、塑料、木块，作物秸秆，食物残渣，废弃衣物，工业废品等垃圾，避免细菌和真菌的滋生。阴雨天气要及时排水，使麦田表面始终保持干燥、通风和透光。这是因为在地表干燥时，真菌菌丝体和分生孢子的活性会大大降低。此外，工作人员要及时把麦田中已经发病的植株清除出田外，做无害化处理。同时，减少氮肥施用量，适当增施磷钾肥，避免施用盐碱水浇灌麦田。

7.7 返青前的管理措施

如果在小麦返青期有阴雨或大雾天气导致地表潮湿，可对麦田喷1遍杀菌剂，如50%多菌灵、75%百菌清、20%二氯异氰尿酸钠菌毒克星、50%氯溴异氰尿酸消菌灵等。

7.8 发病后的补救

麦田发生病害后，工作人员应进行叶面喷雾，可以用75%肟菌·戊唑醇15 g/667 m2，25%氰烯菌酯150 mL/667 m2喷雾，40%苯甲·醚菌酯SE，430 g/L戊唑醇SE，2%大丽轮枝孢激活蛋白大量元素水溶肥DP等。另外，一些从植物中提取的杀菌素效果也不错，如厚朴酚、香芹酚、牛至油，蛇床子素、丁香酚、白藜芦醇、大蒜素和薄荷酮等。植物源杀菌剂因具有高效、低毒、易降解等特点而成为广大植保工作者的理想选择[9]。

7.9 保证壮苗

在小麦的全生育期内应保证充足的水肥供应促壮苗，具体措施是增磷、补钾和控氮。小麦是耐旱作物，在淮河流域一般不旱不浇，在黄河北、黄土高原麦区等降雨少的地方一般要浇3遍水，即出苗水、越冬水和拔节水。

参考文献

[1] 张利亚.小麦茎基腐病的发生特点及综合防控对策[J].河南农业，2024（1）：43，52.

[2] 吴振锋，王陆军，任淑芳，等.苯醚甲环唑及其复配剂对小麦茎基腐病的防效[J].中国植保导刊，2023，43（9）：88-90.

[3] 侯明苓.5种药剂防治小麦茎基腐病田间试验[J].特种经济动植物，2023，26（9）：41-42，47.

[4] 石彩云，罗振坚，刘珠珠等.不同药剂对晚播小麦茎基腐病的田间防治效果[J].陕西农业科学，2023，69（8）：82-85.

[5] 翟建强，孔磊，郭慧，等.山东曲阜市小麦茎基腐病的发生与防治[J].农业工程技术，2023，43（22）：37-38.

[6] 赵岩，吴涛，王庆丰，等.小麦茎基腐病的研究进展及防治效果探索[J].新农业，2023（14）：19-20.

[7] 陈浩.中国特有小麦茎基腐病抗性鉴定和全基因组关联分析[D].雅安：四川农业大学，2023.

[8] 刘文卿，史继冉.小麦茎基腐病发生原因及综合防治技术[J].种子科技，2024，42（3）：116-118，160.

[9] 谢伟，严雳，田海月，等.我国小麦茎基腐病菌致病力比较分析[J].植物保护，2023，49（3）：278-284.