稻瘟病又名稻热病、火烧瘟、叩头瘟等,是由稻瘟病原菌引起的、发生在水稻的一种病害。稻瘟病在水稻整个生育期中都可发生,为害秧苗、叶片、穗、节等,分别称为苗瘟、叶瘟、穗瘟和节瘟。
病原特征
稻瘟病原菌属于半知菌类丛梗孢科、梨形孢属。稻瘟病病原菌无性阶段(自然条件下)为灰梨孢菌(学名:Pyricularia oryzae Cav.),属
半知菌类梨形孢属;有性阶段(在人工培养基上经用不同菌株交配后形成的有性世代)为灰色大角间座壳菌(学名:Magnaporthe grisea Barr. ),属
子囊菌广大角间座壳属。
形态特征
分生孢子梗:3-5根丛生成束,有时多达10根,从气孔或病部表皮伸出,线状不分支,大小为112(-456)微米×3(-4)微米,有2-8隔膜,基部稍膨大,略带褐色,越至上部色越淡,其顶端可产生分生孢子5-6个,多的达9-20余个,顶端屈曲处有分生孢子脱落的痕迹。
分生孢子:无色透明,鸭梨形或慈姑形。成熟孢子通常有2个隔膜,顶端尖,基部钝圆,有小突起,大小为17(-33)微米×6.5(-11)微米,萌发时两端细胞产生芽管,芽管的顶端,产生附者胞,呈球形或椭圆形,深褐色,壁厚,直径8-12微米,能紧紧贴附于寄主体上,产生侵入丝,入侵寄主组织。病菌分生孢子的大小常因不同菌株和培养条件而有一定的差异。
生理特性
稻瘟病原菌菌丝发育的温度范围为8-37℃,以26-28℃为最适宜。分生孢子在10-35℃之间都可形成,以25-28℃为最适宜。孢子萌发和附着胞形成的温度要求与孢子形成相同。病菌湿热处理,分生孢子经52℃处理5-7分钟、
谷颖内的菌丝体经55℃处理5分钟、病节内的菌丝体经55℃处理10分钟即死亡,但对干热的抵抗力均较强,分生孢子和菌丝体经100℃处理60分钟仍能大部存活。分生孢子在干燥状态下对低温的抵抗力也较强,在-10℃时经75天还有10-30%的孢子可以萌发,在 中国北方寒冷地区可以越冬。
分生孢子的形成以空气湿度达饱和时最好,相对湿度低于90%,
孢子形成量就减少到1/10左右,相对湿度在80%以下几乎不能形成。孢子须有水滴存在且相对湿度达96%以上时,才能萌发良好。当空气湿度饱和而无水滴时,萌发率就减少到1%以下,相对湿度低于90%,则不能萌发。病菌侵入过程中所需保湿时间与温度有关,26℃需6小时,28℃需8小时,32℃需10小时,34℃则不能侵入。
日光对稻瘟病原菌有抑制作用,在有日光处孢子萌发率和侵入率降低,在缺氧情况下,孢子不能发芽。故水秧田在较长时间浸水条件下,稻种上病菌常窒息致死,故不发生苗瘟。
为害症状
稻瘟病在水稻整个生育期中都可发生,为害秧苗、叶片、穗、节等,分别称为苗瘟、叶瘟、穗瘟和节瘟。
苗瘟症状
苗瘟因秧苗受害时期不同,分为苗瘟和苗叶瘟。苗瘟多由种子带菌引起,一般在三叶期以前发生,秧苗变褐枯死,三叶期以后发生的称为苗叶瘟,常发生于晚稻秧田和塑料薄膜育秧的田块,中国北方稻区苗叶瘟基本不发生,中国南方稻区,早、中晚稻秧田均有不同程度的发生,以晚稻秧田为重,发病症状与该田期叶瘟相同。
叶瘟症状
叶瘟指田期稻株叶片发病。一般在水稻分蘖盛期盛发,病菌侵染叶片初期产生水溃状褐点,感病品种很快形成大的圆形或椭圆形褐斑,严重时病斑密布,叶片枯焦,全株中毒萎缩,根腐枯死。由于气候条件和水稻晶种间抗病力不同,病斑形状、色泽、大小也各异,因而通常区分为以下4种类型:
穗瘟症状
穗瘟发生于穗颈、
穗轴、枝梗和谷粒上。穗颈瘟一般多在出穗后受侵,亦有的在叶梢中尚未完全外露时即受侵染。病斑初期暗褐色,逐渐向上下扩展,形成水渍状褪绿病斑,最后变黑褐色,也有的后期呈枯白色,病斑长可达3-4厘米。穗颈瘟严重影响产量,始穗期发病的常造成白穗,全不结实,与螟害极为相似,但在病部有青灰色霉状物和茎秆上无虫蛀痕迹,因而两者之间易于识别。发病迟或轻时,秕谷增加,千粒重降低,米质差,碎米率增高。穗轴和枝梗上症状与穗颈相似,严重者分枝变白。此外,早、晚稻生育后期,穗颈、主轴和枝梗上常发生由胡麻斑病菌等引起的穗枯症状,极易与穗瘟相混淆,其主要区别是前者色泽浅,呈棕褐色。
谷粒病斑发生于内外颗和护颖上。内外颖上病班变化较大,以在乳熟期症状最为明显,病斑椭圆形,灰白色,随着稻粒的黄熟,至后期则不明显,发病较迟的为椭圆形或不规则的褐色斑点,这种症状和其他病菌引起的病班不易区别,需经保湿培养,镜检孢子,加以鉴别。护颖是最易感病的组织之一,病斑为黑褐色,对谷粒的饱满无甚影响,但常是苗叶瘟的侵染来源。
节瘟症状
患节瘟水稻病节初为黑褐色小点,以后呈环状扩大至全节,变成黑色或黑褐色,有时病班可上下伸延到节间,也有的在节间产生长条状黑褐色病班。多湿条件下,病节上产生一层青灰色衢,后期病节于缩凹陷,易折断倒伏。由于病组织干枯,不能输送水分和养料,影响濮浆结实和谷粒的饱满。早期发生可造成白穗,发病严重时株茎秆上常有2-3个节受害。
分布范围
稻瘟病分布遍及世界稻区,其中以亚洲、非洲稻区发病为重。中国南自海南岛,北到黑龙江,西起新疆、西藏,东至台湾,凡有水稻裁培的地方都有发生。
侵染循环
病菌以菌丝体和分生孢子在病稻草、局部地区的稻桩、病谷上越冬,是翌年发病的初次侵染源,其中病稻草是主要的。播种带菌种子易引起苗瘟和苗叶瘟。病草除散布越冬分生孢子外,至育秧期间,天气转暖,如遇雨淋,病部能不断产生孢子可持续20余天,特别是堆放在秧田或该田附近的病稻草,常常是引起周围秧苗或成株发病的初次侵染菌源。秧田和该田发病稻株,病部产生的孢子都可引起再侵染。
越冬病菌存活期的长短因不同环境条件而异。
浙江省农业科学院测定,草堆中部干燥病草中的菌丝,经一年尚有60%存活,草堆表面经7-8个月才全部死亡,埋入土下或浸入水中经1个月就全部死亡。草堆内部干燥病组织上所附着的分生孢子,至翌年4-5月仍能存活,但在草堆表面的至翌年早春就全部死亡。利用病草作堆肥,经10天充分发酵,温度达52-62℃,病菌可全部死亡。病草垫入猪圈经27天病菌亦死亡。江苏省农业科学院测定,病草与河泥混和,经14天翻埋入土,2个月病菌失去活力;散落田间病草中的病菌经4个月失去活力。稻种上的病菌至翌年7月下旬才开始死亡。北方稻区由于常年比较干燥,病菌生存时间比南方长,可达1年以上。
病谷上所带的病原菌引起的苗瘟和苗叶瘟,其传病作用因气候因素、育秧方法和播种期的不同而异。早稻露地育秧,除华南稻区外,其他稻区由于春播时气温较低,不利于病菌的侵染,传病作用不大:而塑料薄膜覆盖的秧田,由于温、湿度较高,常引起发病。晚稻育秧期间气温在20℃以上,又多采用湿润秧田,带病种子上的病菌,产生孢子,侵染秧苗,传播为害,故与发病关系较大。
稻瘟病原菌孢子传播主要借气流,其次为雨滴、水流和昆虫等。孢子飞散一般以离地面1米左右为最多,10.5米以上数量减少。孢子大量形成多在夜间,飞散以晚间12时至清晨6时为最多。稻瘟病菌在自然条件下只侵害水稻,通过人工接种可侵害大麦、小麦、
燕麦、
稗、
羊茅、
早熟禾、
狗尾草等10多种禾本科植物。
流行规律
发病条件
稻瘟病的发生,菌源是先决条件。其流行则受气候、品种、栽培等因素所影响。
气候条件对病菌的繁殖和稻株的抗病力均有影响。温、湿度既影响病菌孢子的形成和侵染,也影响到寄主的抗病性,特别是阴雨连编,日照不足,稻株同化作用缓慢,呼吸量减少,使组织柔嫩,抗病力降低,就易发病,相反,病害的发生、发展便会受到抑制。气候因素中主要有以下2种:
水稻不同品种对稻瘟病的抗性有明显差异,大面积种植感病品种往往导致稻瘟病的流行。同一品种在不同生育期亦表现不同的抗病性。籼、粳稻以秧苗4叶期、分蘖盛期和抽穗期容易感病,而以圆秆期发病轻。同一器官或组织的抗病性因组织老嫩而异。以一叶而言,以出叶的当天易感病,5天后抗病性增加,13天后更强。以分蘖和新叶增长速度最快时,感病的程度最重。穗期以始穗时抗病性弱,发病率和损失率高,齐穗后6天仍有很高的发病率,不过损失率有所减轻,乳熟期发病半较高,但损失事明显减轻。
栽培技术既影响到水稻抗病力,也关系到病菌生长发育的田间小气候。栽培技术的影响因素中主要有以下3种:
流行特点
温、湿度对病菌的侵染起决定性作用,而稻株本身的抵抗性则决定其是否发病和发病的轻重。只有在寄主感病、菌源多和气候条件充分有利于发病时,才会造成病害的流行。在气候条件有利于发病的前提下,感病品种苗叶瘟、叶瘟、穗瘟三者之间的关系至为密切,前者的发病常影响后者,但在不利于发病的情况下,则无明显的相关性。由于各稻区的水稻感病生育期与有利于病菌孢子发芽侵染的气候条件以不同的形式相遇合,造成各稻区病害的流行型:
防治方法
稻瘟病的防治方法主要有以下几点:
种植户要意识到选种的关键性,选择抗病性较强的优质品种种植培育,确保种子同时具有良好的丰产性、品质型、适应性和抗逆性,在根源处提升水稻自身抵御稻瘟病感染的能力,预防稻瘟病发生。
将优质品种种子使用5000倍液的灵乳油(浓度10%)进行消毒浸润处理,将表面病菌消除干净,浸润时间五天左右,经过浸润的种子直接进入到接下来的催芽处理中,不用再次清洗。在优质秧苗培育中,为了提升栽培技术水平,可以向当地农业部门申请农业技术员到户培训的方式,在实际种植基地进行优质秧苗栽培技术指导,提升育秧的规范化、标准化,进一步提高壮苗率,减少稻瘟病发生几率。
种植户结合水稻品种发育中各个阶段的肥料需求情况,在不同的培育时期科学合理的采取针对性施肥、灌溉技术,综合考虑水稻的地力水平、品种特点,严格控制氮肥在肥料配比中的分量,按照相关施肥技术标准要求,配备适合的基肥,保证水稻生长能够从肥料中汲取种类齐全的各种营养素。
观察水稻生长状况,以此为依据抓准追肥时机,提升水稻抗病性能,起到良好的防止稻瘟病效用。此外,结合水稻种植情况科学晒田排水,促使水稻根系能够具备良好的吸收能力,为水稻萌发成长提供便利条件,从而培育出具备老健茎叶、正常落黄且抗病能力强的优质水稻。
首先,将发生过水稻稻瘟病种植基地的秸秆按照科学方式进行处理,避免病菌源在秸秆上越冬次年继续侵蚀水稻。其次,提高田间管理标准,引进先进的土壤质量检查、病虫害预测技术,确保可以及时发现水稻发育中存在的稻瘟病隐患问题,做到防范于未然。最后,针对插秧环节,不可盲目追求单位面积的种植密度,而是要保证稻苗植株适当的间距,从长远发展和长期收获效益角度出发,保证插秧质量,定期清除杂草杂物,不给病菌传播创设条件。
种植户要更新思想观念,树立起预防理念,明确以预防为主、综合治理的防治目标。在水稻发育的拔节期阶段,加强对天气状况的观察的分析。一旦频繁出现两天以上的阴天或者下雨天气,种植户要及时采取施药预防策略,避免稻叶瘟的发生与传播。
当切实发现稻瘟病发生时,要正确判断稻瘟病类型,结合病情力求在初期阶段控制病情发展,尽可能阻绝病菌的扩散蔓延。采取富士一号、氯溴异氰尿酸可溶性粉剂(浓度50%)的药物治理策略,控制病情发展,避免造成更大的损害。
加强田间管理,结合田情采取有效的防治措施。如果稻穗未成熟时出现稻瘟病情况,则可以在灭菌上先使用强氧化剂,接着为了做好后期保护工作使用富士一号加强巩固,从而提高治理的安全可靠性,切实做到诊断准确、用药恰当、对症下药的科学防治。
使用化学药剂控制稻瘟病是最常见和最有效的方式,主要的药剂包括
苯菌灵、
三环唑、异丙硫脲和抗生素(如杀稻瘟菌素和春雷霉素)。这些农药中含有植物活化剂、胆碱生物合成抑制剂和黑色素生物合成抑制剂,持续多年的使用表明,保留不同类别的化学物质以干扰稻瘟菌的抗性,对防治稻瘟病有很好的效果。
2024年2月,南京农业大学张正光教授团队与上海师范大学邢维满教授团队合作,发现稻瘟病菌特有的一种毒性效应子,在此基础上开发了一种新型杀菌剂。团队根据效应子MoErs1的晶体结构开发了一种二苯醚酯类化合物,它能够与MoErs1结合,抑制病菌侵染。
分级标准
一、苗叶瘟,以株为单位。
0级:无病;1级:每株病斑5个以下;2级:每株病斑5个以上;3级:病斑满布,叶片枯萎。
二、叶瘟,以叶片为单位。
0级:无病;1级:叶片病斑少(少于5个)而小(长度小于1cm);2级:叶片病班小面多(多于5个)或大(长度大于1cm)而少;3级:叶片病斑大面多;4级:全叶枯死。如有急性型病斑,应按少(病斑5个以下)或多(病班5个以上),另行记载。
三、穗瘟,以穗为单位。
0级:无病;1级:每穗损失5%以下(个别枝梗发病);2级:每穗损失20%左右(1/3左右枝梗发病);3级:每穗损失50%左右(穗颈或主轴发病,谷粒半瘪);4级:每穗损失70%左右(穗颈发病,大部瘪谷);5级:每穗损失100%(穗颈发病,造成白穗)。
注:节瘟分级与穗瘟相同,按节部病情所造成的损失计。