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水稻主要病害的发生及其杀菌剂应用进展


水稻作为世界上最重要的粮食作物之一,其产量一直关系着世界粮食安全,全世界超过1/3人口以稻米作为主食。水稻产量和品质在我国粮食安全中的重要性更不可忽视,水稻高产、稳产一直是我国各级政府关注的重点。 

病虫害发生程度是影响水稻高产稳产重要因素,而病害的发生与品种、气候、栽培措施、农事操作等多种因素相关,因而病害的发生更具有暴发性、不可预测性;病害防治效果也受到药剂品种、天气条件、施药质量等多种因素的影响,多种不确定因素的综合作用决定了病害防治的难度。本文总结了近年来我们国内研究者对水稻主要病害发生规律和防治技术上的研究进展,以期对以后的水稻病害防治工作有所益处。 

1  水稻真菌病害 

水稻上发生的真菌性病害有10多种,而目前主要的、危害比较重的有稻瘟病、纹枯病、稻曲病和水稻恶苗病。

1.1  稻瘟病 

稻瘟病是由稻瘟病菌引起的水稻真菌性病害。稻瘟病是一种世界性稻作病害,全球每年因稻瘟病造成的水稻产量损失达11%~30%,20世纪90年代以来,中国稻瘟病的年发生面积均在380万hm2以上,稻谷损失达数亿公斤。

(1)稻瘟病发生规律

稻瘟病菌主要以分生孢子和菌丝在病稻草或病谷上越冬,第2年在适宜条件下,病菌就会产生大量的分生孢子,借风雨传播到植株表皮上的机动细胞后,开始其侵染过程。稻瘟病菌侵染水稻5~7天后出现症状,完成侵染后,被侵染的细胞又产生新的分生孢子,依靠气流再次传播,形成重复侵染。

稻瘟病在水稻的各个时期及各部位都有发生,4叶期至分蘖期和抽穗期最易感染稻瘟病,以叶瘟和穗瘟最为常见,危害也最大。目前稻瘟病的防治措施主要包括抗病品种选育、药剂防治和栽培管理。

(2)稻瘟病的化学防治

防治稻瘟病的药剂种类很多,按照研发、商品化的先后以及其作用机理可以分为以下几类:

① 早期重金属化合物时代。铜制剂是早期防治稻瘟病的主要无机杀菌剂,它们对稻瘟病的防治效果一般且容易产生药害。这类化合物都不具有内吸性,只表现出保护作用。上世纪50年代还出现过有机汞类农药,结构通式为R-Hg-X,如醋酸苯汞,对稻瘟病有一定的防效且药害小于铜制剂。由于有机汞对人的毒性问题,从1968年起各国陆续禁止了有机汞类化合物的使用。早期铜制剂和汞制剂类等重金属化合物属于保护性、多作用位点药剂,其中的Cu2+和Hg2+易与稻瘟病菌内蛋白或酶的-SH结合,从而影响其相关酶的活性,阻断糖酵解过程,并干扰能量的形成,最终导致病原菌死亡。

② 农用抗生素。随着有机汞类化合物的禁用,以灭瘟素和春雷霉素为代表的农用抗生素成为防治稻瘟病重要品种。灭瘟素也称稻瘟散,以10~20 μg/mL进行喷雾能很好地防治稻瘟病,但浓度较高时会灼伤水稻叶片。春雷霉素也称春日霉素、加收米,具有保护和治疗作用及很强的内吸性。

灭瘟素和春雷霉素等属于蛋白质生物抑制剂,这类抗生素主要是间接影响稻瘟病菌蛋白质的合成。

③ 有机氯类。这类化合物也是替代有机汞的重要药剂之一,因这类农药残留时间长,对后茬作物易造成药害,不易降解,对人畜具有潜在威胁等问题,目前仅有四氯苯肽由于毒性相对较小仍在使用。四氯苯肽又名稻瘟肽、热必斯,属于低毒杀菌剂,对鱼类安全,只能用于防治稻瘟病,具有较强的保护作用,持效期长,在水稻抽穗后喷雾处理两次即可有效防治稻瘟病。

④ 有机磷类与稻瘟灵。稻瘟净、异稻瘟净和敌瘟磷等都属于有机磷类杀菌剂,是取代有机汞制剂后20世纪七、八十年代防治稻瘟病的主要药剂。其中异稻瘟净和克瘟散均已商品化。稻瘟净在水稻生长后期使用,会使稻谷带有恶臭,影响产品品质,因而限制了其推广应用。

二硫杂环戊烷类的稻瘟灵于20世纪70年代开发成功,与有机磷类化学结构不同,但有着相似的作用机制,且稻瘟灵与有机氯类杀菌剂存在交互抗性。稻瘟灵具有内吸性,根系和水面处理均可很好地防治稻瘟病,属于低毒杀菌剂,但对鱼类的毒性也较高。有机磷类与稻瘟灵在20世纪70年代至90年代初成为了防治稻瘟病的主要药剂。但由于长期大量使用,此类药剂抗药性问题也比较突出。

⑤ 黑色素合成抑制剂。此类药剂包括以三环唑为代表的还原酶抑制剂和以稻瘟酰胺为代表的脱水酶抑制剂两大类,这些化合物防治谱窄,一般只能防治稻瘟病。三环唑是目前我国防治稻瘟病的主要药剂,稻瘟酰胺也开始在生产上大面积应用。


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