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小麦赤霉病呈偏重发生,这些新产品和最新研究进展你应该了解 qrcode

2020-04-24

小麦赤霉病呈偏重发生,这些新产品和最新研究进展你应该了解


2020年4月21日,农业农村部召开全国农作物重大病虫害防控工作推进落实视频会,会议指出,预计今年我国小麦赤霉病呈偏重发生趋势,要提前做好防控准备。借此事件,本文就小麦赤霉病的危害,发生条件,防治方法等做简单概述,并着重介绍一下近期推出的新产品和对于该病害研究取得的最新进展。
 
小麦赤霉病是威胁世界粮食生产和食品安全的难题
 
小麦赤霉病是全球小麦生产中面临的重大病害,也是威胁世界粮食生产和食品安全的重大难题。该病由镰刀菌属真菌侵染而产生,可导致小麦减产10%—20%,严重时达80%—90%,重病田可致绝收,对种植者造成巨大经济损失。不仅如此,小麦赤霉病会对人体造成一定的影响。在小麦赤霉病发病的过程中会产出脱氧雪腐镰刀菌烯醇为主的真菌毒素,人们食用病小麦后会引起中毒,其主要症状为恶心、呕吐等,严重时还会造成大出血而影响人们的生育能力和免疫能力。近年来,随着全球气候变暖和水稻小麦轮作、玉米小麦轮作及免耕技术的推广,小麦赤霉病在全世界各小麦产区呈扩展趋势。
 
发病条件和原因
 
小麦赤霉病的发生和流行受气候条件、菌量、小麦生育期、品种的抗病性以及栽培管理措施等多种因素影响,其中,气候条件、菌量及小麦生育期相互配合程度,对病害的流行起着决定性的作用。受气候的影响,在收麦或扬花期出现阴雨连绵、潮湿多雾天气,极易造成小麦赤霉病。另外,栽培管理不当、病残体大量留于田间或者过量偏施氮肥造成小麦密度过大、麦苗贪青徒长易倒伏的地块,一旦条件适宜,易导致发病。
 
防治方法
 
农业防治措施
 
深耕灭茬是避免小麦赤霉病发生的主要途径。小麦收割后,有效清除秸秆,进行深耕,避免在二次耕种过程中出现小麦赤霉病。在小麦赤霉病多发地区可有效选择种植优良的抗病品种,提高小麦的产量。种植抗病品种是行之有效的措施,但我国目前推广的小麦品种对小麦赤霉病缺乏免疫或者高抗品种。
 
化学防治仍是防控主要手段,2019年新品频现
 
由于上述农业防治措施的局限性,化学防治仍是小麦赤霉病最为有效且最为普遍的重要措施,使用杀菌剂是控制赤霉病发生和为害的主要手段。
 
在中国农药信息网用关键词“赤霉病”查询,共有391条农药登记数据,主要的单剂产品包括苯并咪唑类,三唑类以及氰基丙烯酸酯类杀菌剂:如多菌灵,甲基硫菌灵,福美双,氟唑菌酰羟胺,叶菌唑,丙硫菌唑,醚菌酯,己唑醇,咪鲜胺,粉唑醇,氰烯菌酯等,剂型以可湿性粉剂和悬浮剂为主。
 
由于近年抗性问题,也有不少复配产品获得登记,如二元复配的唑醚•氟环唑,戊唑•咪鲜胺,唑醚•戊唑醇,唑醚•咪鲜胺,咪鲜•嘧菌酯,丙硫菌唑•多菌灵,丙硫菌唑•戊唑醇,肟菌•戊唑醇,戊唑•多菌灵,戊唑•百菌清,苯甲•多抗,氟环•多菌灵,多•酮,萎锈•戊唑醇,井冈•戊唑醇,甲硫•氟环唑,咪铜•硫磺等;以及三元复配的福•甲•硫磺,抗•酮•多菌灵,乐•酮•多菌灵,多•酮•福美双,吡•多•三唑酮等。
 
其中,叶菌唑(登记公司:江苏辉丰生物农业股份有限公司),丙硫菌唑(安徽久易农业股份有限公司,山东海利尔化工有限公司)和氟唑菌酰羟胺(瑞士先正达作物保护有限公司)这三个产品都是在2019年获得农业部登记,用于防治小麦赤霉病的新单剂产品。另外2019年还有一些防效甚好的混剂产品上市。
 
叶菌唑1986年首次合成成功,由壳牌和日本吴羽于1993年上市,目前已过专利保护期现已过。中国目前只有江苏辉丰生物农业股份有限公司获得农药登记证。有研究表明,6%叶菌唑水剂对小麦赤霉病有很好的保护和治疗作用,与多菌灵相比,用量较少,防效高,同时兼治小麦条锈病与其他叶部病害,是防治小麦病害的高效药剂。另有研究发现,60%叶菌唑•福美双可湿性粉剂对小麦赤霉病的防治效果较好和对小麦生长的安全性较高,可以深入研究并登记其相关产品用于防治赤霉病。
 
丙硫菌唑是拜耳公司开发的三唑硫酮类杀菌剂,其中国专利CN1164229已于2015年11月8日到期。丙硫菌唑目前在我国仅有两家公司取得了原药登记(登记时间:2019年1月30日),分别是安徽久易农业股份有限公司和山东海利尔化工有限公司。两个企业对丙硫菌唑的投资均在亿元以上。
 
取得原药登记后,安徽久易随即在2019年2月份宣布上市国内首个丙硫菌唑产品——“久幺久”(30%丙硫菌唑油悬浮剂),该30%丙硫菌唑可分散油悬浮剂也是世界首创剂型。“久幺久”主要用于防治禾谷类作物如小麦等作物众多病害,相较于传统杀菌剂,其在小麦赤霉病等病害防控方面表现优异,且兼具无交互抗性、高效增产、安全环保、降低毒素等优点。
 
山东海利尔化工有限公司在取得丙硫菌唑原药登记之后,在2019年分别推出了两款复配产品:靓杰®(丙硫菌唑•多菌灵)和栗健®(40%丙硫菌唑•戊唑醇悬浮剂)。靓杰®专业登记用于小麦赤霉病,因含有丙硫菌唑这个新登的产品,在国内没有任何抗性,通过合理配比,即起到了防效最佳的效果,同时也达到了性价比最高的效果。栗健®是海利尔和江苏省溧阳中南化工有限公司合作共同开发的丙硫菌唑和戊唑醇复配制剂产品,其登记证由江苏省溧阳中南化工有限公司持有,公司以乐麦宝®商品名也在2019年上市该产品。栗健是我国现有1019个小麦杀菌剂产品中唯一一个同时登记防治小麦赤霉病、白粉病、锈病的产品。丙硫菌唑与戊唑醇作用方式存在差异,复配后可延缓真菌对脱甲基酶抑制剂抗药性的产生,增效作用明显。在江苏、安徽、河南、河北、山东等地方经过大量的田间试验表明,栗健对小麦赤霉病的病穗率防效为85.1%~97.5%,病指防效为86.3%~99.1%,防效突出,并能有效降低小麦籽粒中的毒素,增产10-15%。目前海利尔“2000吨丙硫菌唑原药及多功能生产车间建设项目”正在稳步推进,有望今年实现放量。
 
氟唑菌酰羟胺为先正达公司开发的新一代琥珀酸脱氢酶抑制剂,在吡唑酰胺类杀菌剂中属于一个全新的化学分组,其活性高,杀菌谱广,适用多种作物多种病害,如对叶斑病、白粉病、灰霉病、菌核病等有很好的防治效果。更难能可贵的是,对防治镰刀菌引起的病害特效,对小麦赤霉病具有优异的防治效果。2020年初,先正达在中国正式上市了麦甜®(200克/升氟唑菌酰羟胺悬浮剂), 作为全球唯一登记在小麦赤霉病防控上的SDHI类杀菌剂,麦甜®的上市,打破了当前常规用药品种对小麦赤霉病防治效果差、抗性发展快、DON毒素无法控制等缺陷,凭借90%以上的防治效果、对毒素的突出抑制作用、强大的耐雨水冲刷能力和对小麦中后期几乎所有叶穗部病害的突出防效,被誉为小麦赤霉病防控的新标杆。

另外,2018年,为推进科学防控,保障小麦生产和质量安全,促进质量兴农、效益兴农,中国农业部曾发布《小麦全生育期赤霉病防控指导意见》(点击查看原文)。其中在替代用药方面曾提到:在病菌对多菌灵已产生抗药性的长江中下游、江淮和黄淮南部等麦区,应停止使用多菌灵及其复配制剂,选用氰烯菌酯、戊唑醇及其复配制剂,以及耐雨水冲刷剂型。注重交替轮换用药,避免或延缓抗药性产生。其中氰烯菌酯是江苏省农药研究所股份有限公司自主创制的新型杀菌剂,已获6项中国专利授权,其中发明专利1项,应用专利5项。氰烯菌酯不同于其他“仿制”农药,它结构新颖,具有自主知识产权,是世界上唯一的2-氰基丙烯酸酯类杀菌剂,对镰刀菌引起的病害具有显着的保护和治疗作用,可高效防治小麦赤霉病,更可有效降低赤霉病发后产生的霉素,确保食品安全,保障人体健康。氰烯菌酯防治小麦赤霉病药效极好且稳定,病菌变形后停止分泌呕吐毒素,有别于多菌灵促进分泌呕吐毒素,较空白可降低呕吐毒素水平90%以上,同时促进植物生长,可增产13%。氰烯菌酯,现已形成生产规模和市场优势,年销售额突破1亿元,在小麦赤霉病和水稻恶苗病防治领域发挥了巨大作用。
 
生物防治
 
生物防治措施能有效弥补传统防治措施的不足。相关研究表明,枯草芽孢杆菌B—30210 和荧光假单细胞杆菌MKB158 的应用能有效降低小麦赤霉病的发病率;浅黄隐球酵母OH182.9 的应用能有效降低小麦赤霉病的发病率;放线菌以链霉菌为主,链霉菌的应用能有效抑制小麦赤霉菌的发病。通过对各类菌体的研究发现,在有效的防治工作中,生物防治技术能有效降低小麦赤霉病的发病率,提高小麦的产量。
 
重大进展:中国科学家找到解决小麦赤霉病问题的关键“钥匙”
 
对于小麦赤霉病的防治,业内统一的看法是防大于治。虽然目前陆续有新产品上市,缓解老产品药效降低,抗性加剧的问题,但化学方法在防治作物病害上都有可能遭遇上述问题,因此加强生物防治技术的研究在小麦赤霉病防治工作中也有着重要作用。
 
现代生物学的有效发展,能定向对植物病菌进行遗传改造,如将拮抗性较强的菌基因转移到寄生植物的微生物中。但这仅仅是对菌类的研究,要想全面开展防治工作,就必须加强其他方面的研究,有效引进成本较低、能与化学抗菌方法相适应的办法,增强小麦的抵抗力,提高小麦的总产量。三十多年来,对付赤霉病的研究全球都无突破性进展,直到近期一篇发表在国际知名学术期刊《Science》上的论文《Horizontal gene transfer of Fhb7 from fungus underlies Fusarium head blight resistance in wheat.》称发现了对抗小麦赤霉病的新工具。《Science》评价这一发现是解决全世界小麦供应危机的重大进展。
 
根据论文,来自中国的山东农业大学科研团队经过20多年的持续努力,首次从小麦近缘植物长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病基因Fhb7,并揭示了其抗病分子机制。这一发现为解决小麦赤霉病这一世界性难题找到了关键“钥匙”。历经抗病基因初定位、精细定位、图位克隆、抗病分子机制解析等长期探索,山东农业大学科研团队最终成功将该基因转移至小麦品种,并明确了其在小麦抗病育种中的稳定抗性和应用价值。研究同时表明,Fhb7基因对很多镰刀菌属病原菌具有广谱抗性,携带该基因的小麦品系在抗赤霉病的同时,对小麦另一重大病害茎基腐病也表现出了明显抗性,且对产量和其他重要性状均无负面影响。
 
这项研究阐明了该基因对重要经济作物病原体产生抗性的分子机制,研究人员说,携带Fhb7的抗FHB转基因小麦有望在几年内上市。

参考文献:
宋春霖等,6种杀菌剂对小麦赤霉病及产量的影响,植物医生,第32卷 第4期
李伟华等,生物制剂防治小麦赤霉病田间药效试验,农学学报,2018,8(6):10-14
陈英,小麦赤霉病发生危害形势及防治技术,乡村科技,2019 年8 月(上)
 

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