粮食问题研究  2025年06期 35-38   出版日期:2025-11-30   ISSN:1003-2576   CN:51-1058/F
小麦赤霉病的综合防治技术及智能监测体系的构建与应用



  小麦是我国重要的粮食作物之一,其产量和品质直接关系到国家粮食安全和农民 经济收入。近年来,小麦赤霉病的发生范围和危害程度呈 增 长 趋势,不仅导致小麦产量 下降,还 影响小麦品质,对食品安全构成潜在威胁。因此,深入研究小麦赤霉病的危害并采取有效的综合防治措施,具有重要的现实意义。

  一、 小麦赤霉病的 发生规律

  小麦赤霉病主要由多种镰刀菌引起,如禾谷镰孢菌、燕麦镰孢菌等 , 在小麦的各个生长阶段均可发生,但以穗腐危害最为严重。病原菌以菌丝体、分生孢子和子囊壳在病残体上越冬,次年春季环境 适宜时,分生孢子通过气流和雨水传播至小麦穗部, 在抽穗扬花期从花药、颖片等部位侵入,引发初次侵染。随后,病菌在穗部扩展,产生大量分生孢子,进行再次侵染,导致病害扩散 [1] 。赤霉病的发病适宜温度为 20-28℃,相对湿度为80%以上,连续阴雨天气易引发流行。此外,种植密度过大、田间通风透光不良、施肥不合理等栽培因素也会增加病害发生的风险。

  二、小麦赤霉病的危害

  (一)对小麦产量的影响

  小麦在不同生育期感染赤霉病,对产量的影响程度不同。苗期感染会导致小麦幼苗生长不良甚至死亡, 造成 缺苗断垄, 影响基本苗数 。 抽穗期感染时,病原菌会直接侵染麦穗,导致小穗枯死,影响结实率 。 灌浆期感染虽然小麦已完成授粉和结实,但病原菌会影响灌浆进程,导致 产量降低 [2] 。

  (二)对小麦品质的影响

  小麦感染赤霉病后,其品质会受到严重影响。一方面,病麦的蛋白质含量等营养成分降低,导致加工品质下降 。 另一方面,受病害小麦会产生多种毒素,如脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米赤霉烯酮等 [3] 。

  (三)对食品安全的影响

  小麦赤霉病产生的毒素具有较强的毒性和致癌性。食用含有毒素的小麦制品可能引发呕吐、腹泻、头晕等中毒症状,长期食用还可能增加患癌症等疾病的风险。此外,这些毒素可通过食物链传递,对动物和人类健康构成潜在威胁 [4] 。

  三、小麦赤霉病的防治技术

  (一)农业防治
  
  1.选用抗病品种 : 选择抗(耐)病品种是防治小麦赤霉病最经济、有效的措施之一。目前,河南省在抗(耐)赤霉病小麦品种的选育方面取得了显著进展,如郑麦 9134 、 漯麦 47等 。种植时应根据当地气候条件、土壤肥力等因素,选择适宜的抗(耐)病品种,以提高小麦的整体抗病能力。

  2.合理轮作倒茬 : 避免小麦连作,采用与非禾本科作物(如油菜、豆类等)轮作的方式,可有效减少土壤中病原菌的数量,降低病害发生风险。

  3.适期播种 : 根据当地气候条件和品种特性,合理安排小麦播种时间,尽量使小麦抽穗扬花期避开阴雨天气,降低病菌侵染机会。

  4.科学施肥与水分管理 : 科学施肥 和 合理 水分管理 可以 提高 小麦的 抗病 能力 。 施肥方面,应增施有机肥,合理搭配氮、磷、钾肥,避免氮肥过量施用;增施磷钾肥,提高小麦抗病能力;及时清理田间病残体,减少病原菌的初侵染源。水分管理方面,应根据小麦生长需求和天气情况,合理灌溉和排水,避免田间积水。

  (二)化学防治

  1. 药剂拌种: 小麦药剂拌种是一种经济、高效、环保的农业技术措施,不仅能有效预防病虫害,还能促进小麦生长、提高抗逆性和产量。预防常用的拌种药剂 有 氰 烯菌酯类 ( 具有良好的内吸传导性,对小麦赤霉病有较好的预防效果 )、 戊唑醇类 ( 一种三唑类杀菌剂,可有效预防小麦赤霉病,并兼治其他病害 )、 复配制剂 ( 如氰烯菌酯 ·戊唑醇、丙硫菌唑·戊唑醇等 ,兼具预防和治疗作用,防效更佳 )

  2. 喷雾防治: 小麦齐穗至扬花初期是防治的关键时期。建议在小麦抽穗率达 20%-50%时进行第一次防治,5天后进行第二次防治。推荐药剂包括:25%戊唑醇乳油(80克/亩)、25%氰烯菌酯悬浮剂(110毫升/亩)、丙硫菌唑、氟唑菌酰羟胺、氰烯·戊唑醇等单剂或复配剂。 若遇连续阴雨天气,需在雨停间隙或雨前施药、施药后 6小时内遇雨需 及时补施。 避免使用已产生抗性菌株的药剂 ( 如多菌灵 ) ,提倡轮换用药以延缓抗药性 产生 [5] 。可选用新型高效杀菌剂(如 戊唑醇、咪鲜胺 等 ),这些药剂具有独特的作用机制、高杀菌活性和长持效期,对小麦赤霉病的防治效果较好,也能减少环境污染。

  (三)生物防治

  1. 微生物拮抗剂: 利用有益微生物(如木霉菌 、 芽孢杆菌 等)对赤霉病菌的拮抗作用,这些微生物在与赤霉病菌竞争营养和生存空间时,可抑制病菌生长和繁殖。通过喷施微生物制剂,可在小麦穗部形成有益微生物群落,降低病菌侵染几率。

  2. 植物源农药: 一些植物提取物(如大蒜素、丁香酚等) 能抑制 赤霉病菌 具有环保、无污染的优点,可作为化学农药的替代品用于防治。使用时需根据其特性和作用机制,合理选择时间和方法,以达到最佳防治效果。

  3. 生防菌剂: 生防菌剂是将拮抗微生物制成的制剂,其作用机理是产生抗菌物质 和诱导植物抗性。这些抗菌物质可直接抑制病原菌生长,同时生防菌剂还能诱导植物产生系统抗性,提高植物抗病能力。

  四、 智能监测系统的构建与实施

  (一) 物联网技术的应用

  小麦 赤霉病 的 综合 防治 技术 中 , 智能 监测 系统 的 构建 与实施 是 实现 精准 防控 的 重要手段 , 能够使 小麦 赤霉病 的 防控 更加精准 、 高效 , 从而为 小麦生产 提供 有力保障 。 智能监测系统 的 构建与 实施 主要包括 以下 几个 方面 。

  1. 传感器网络部署: 在小麦田间安装 多种传感器,包括气象传感器 、土壤传感器 和植物生理传感器 。传感器应均匀分 布在田间,确保数据采集的全面性和代表性。 例如,每 10-15亩设置一个传感器节点。传感器通过无线通信模块(如NB-IoT、LoRa等)将数据实时传输到中央服务器 [6] 。

  2. 数据采集与传输: 设置传感器的采集频率,如每 15分钟或30分钟采集一次数据。通过无线通信技术将采集到的数据传输到云平台或本地服务器,确保数据的实时性和准确性。对数据进行初步筛选和清洗,去除异常值和噪声数据。