南阳市2024年小麦赤霉病发生特点及原因分析

小麦赤霉病是一种暴发性、毁灭性小麦病害,暴发流行时可导致小麦严重减产,甚至绝收,其发生轻重和气候条件关系很大。南阳市与豫南其他地方相比,气候差别很大,是特有的盆地小气候。小麦扬花期雨水多少是赤霉病发生轻重的关键因素,如果扬花期遇雨,赤霉病严重发生的概率较大。而南阳市2024年4月1―21日平均降水量为72 mm,较常年同期偏多87.3%,且降水与南阳市小麦扬花期高度吻合,是南阳市赤霉病流行发生的重要原因。

农业机械与智能化监测系统——以小麦赤霉病预测为例

农业机械与智能化技术的融合可显著改善农业生产过程,在小麦赤霉病的预测与防控方面,这一融合可显著提高小麦的产量和质量。通过构建基于深度学习的多元异构数据模型,结合智能农业机械的实时监测功能,可以更加精准地预测小麦赤霉病的发生概率。这一智能化监测系统能够实时采集农田环境参数、小麦生长状况以及病虫害历史数据,通过大数据分析,确定小麦赤霉病的发生状态,为农户田间管理提供科学的防控建议。

4种杀菌剂对小麦赤霉病的田间防治效果评价

小麦赤霉病为国家一类农作物病虫害,是严重威胁河南省小麦生产安全的主要病害之一。该病主要是由禾谷镰刀菌引起的一种真菌性病害,同时也是典型的气候型病害。若小麦抽穗扬花期遇连阴雨天气,就极易暴发流行,不仅造成小麦产量下降,籽粒品质恶化,还会导致真菌毒素污染,直接影响人民身体健康。

雨山区小麦赤霉病的综合防治

从安徽马鞍山雨山区小麦生产实践出发,总结分析了该作物赤霉病的形成原因、主要病症和危害以及防治措施。小麦赤霉病是由镰刀菌属引起的为害小麦生产的重要病害之一,是典型的气候性病害。研究区地属北亚热带季风过渡区,气候条件有利于赤霉病菌侵染;同时田间菌源量高、种植品种抗性不强、耕作方式和管理不当等均在一定程度上加重了该病害的发生和流行。该病害会造成小麦大面积减产,病穗中的毒素还会对人和牲畜造成危害。基于此,提出建立监测预警系统,及时掌握病害发生动态;完善适时、适量播种,科学施肥和田间管理等栽培管理技术;规范秸秆还田、施用基肥和引入生物防治菌,降低田间病原基数;采用分子标记等技术选育并种植抗病品种;采取药剂拌种、适期用药、交替轮换用药和选择合适施药机械等措施,进行科学的化学防治;适时收获、晾晒和储藏,加强收储管理等防治小麦赤霉病的策略,为相关地区小麦生产中赤霉病综合防治提供参考。

我国小麦赤霉病流行与化学防控现状及控病降毒关键技术理论创新与应用

概述了我国小麦赤霉病发生危害现状,深入剖析了该病流行危害的原因,回顾了近年来我国小麦赤霉病化学防控历程,综述了化学防控及其抗药性发生的现状,并总结了小麦赤霉病菌抗药性检测技术的发展过程。此外,对小麦赤霉病控病降毒关键技术理论创新与应用成果进行了分析和总结,展望了小麦赤霉病精准防控的科学用药技术方案,并对其可行性和有效性进行了阐释。旨在为小麦赤霉病的精准选药、科学用药提供重要的参考数据,保障我国的粮食生产安全和食品安全,进而推动我国农业实现可持续、高质量发展。

丙硫菌唑与丙环唑混剂对小麦赤霉病菌的联合毒力及田间防效

为研发防治小麦赤霉病的新药剂,采用菌丝生长速率法分别检测了丙硫菌唑、丙环唑及其7种配比混剂对赤霉病菌的室内毒力,并进行了优选配比制剂对赤霉病、籽粒DON毒素、白粉病和叶锈病的田间药效试验。结果表明,丙硫菌唑与丙环唑配比为1:1时增效系数为2.4375,增效最显著。田间药效试验中,40%丙硫菌唑·丙环唑可分散油悬浮剂(OD)600 g/hm^(2)对赤霉病病指防效和籽粒DON防效分别为93.46%和91.26%,2次药后21 d对白粉病和叶锈病病指防效分别为93.50%和93.19%,均高于常规药剂戊唑醇和多菌灵,并且对小麦生长安全。40%丙硫菌唑·丙环唑OD对赤霉病和籽粒DON毒素防效优良,同时对白粉病和叶锈病兼治效果优良,具有较好的开发潜力。

基于Shapelet转换的安徽省小麦赤霉病气象等级预报方法

为探讨小麦赤霉病预测预报方法,基于安徽省小麦赤霉病中高风险区域的寿县、庐江县、宣城市3个代表站1986—2020年小麦赤霉病病穗率及气象观测资料,采用Shapelet转换时间序列分类方法,通过分析不同气象要素各等级特征序列及信息增益,建立了基于Shapelet转换的气象等级预报模型,并使用随机森林、Bagging、AdaBoost三种分类器对模型进行预测检验。结果表明,赤霉病的重发生与连续降水、连续无日照高度相关,而轻发生与关键期内出现持续无降水或极少降水量相关,重发生的相对湿度特征序列中存在持续性总体上升趋势,气温信息增益普遍较低。3种分类器模型预测等级与实际等级相差基本在1个等级以内,预测模型对轻发生、偏重以上发生预测效果好,利用随机森林分类器回算预报等级与实际等级基本一致。建立的小麦赤霉病气象等级预报方法可用于农业气象业务服务。

基于MHSA-YOLOv7的小麦赤霉病感染率检测

在抗病育种中小麦赤霉病感染率是衡量籽粒抗性表型鉴定的重要衡量指标,针对目前小麦赤霉病感染率检测存在检测时间长、硬件成本高以及检测方式破坏植株等问题,设计了一种适用于麦穗籽粒此类小目标检测的深度学习网络模型——MHSA-YOLOv7。通过在原YOLOv7主干网络中融合多头自注意力(Muti-Head Self-Attention,MHSA)机制来提高模型对深层语义特征的提取能力,并使用加权双向特征金字塔网络(Bidirectional Feature Pyramid Network,BiFPN)实现模块间的跨层连接,使该模型能够提取和传递更丰富的特征信息。实验结果表明,MHSA-YOLOv7在小麦单穗赤霉病数据集上达到了90.75%的检测精度,相较于原YOLOv7模型,改进后的算法对于麦穗籽粒此类小目标物体具有更强的特征提取能力,检测精度、召回率、F1值、mAP@0.5以及mAP@0.5∶0.95分别提高了0.33%、1.83%、0.011、1.19%以及0.38%,有效满足了小麦赤霉病感染率的精确检测,为实现小麦植株病害走势的长期观测以及小麦籽粒抗性的准确评估提供了技术支持。

小麦赤霉病生防菌XH⁃1的鉴定及防治效果

【目的】挖掘新的有效赤霉病生防菌并测试其防治效果,为小麦赤霉病生物防治提供理论基础。【方法】通过稀释涂布法进行菌株分离,通过菌落形态特征观察、革兰氏染色、16S rDNA序列及系统发育分析对其进行鉴定,并通过平板对峙、CMC产孢、YEPD诱导孢子萌发、戳伤接种以及单花接种等探究该菌株对禾谷镰刀菌菌落生长、产孢、孢子萌发、侵染力等过程的影响。【结果】从健康小麦周围土壤中分离出1株对禾谷镰刀菌具有抑菌活性的生防细菌,将其命名为XH⁃1;革兰氏染色呈阳性,菌落形态与芽孢杆菌相似,对其16S rDNA序列进行BLAST比对及系统发育分析,结果表明该菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);平板对峙试验发现XH⁃1能抑制禾谷镰刀菌菌落生长,抑制率为45.6%;在XH⁃1的影响下,禾谷镰刀菌产孢量趋近于0;孢子萌发测试发现XH⁃1不仅抑制分生孢子的萌发,还会使孢子畸形膨大;叶片戳伤接种及麦穗单花接种结果均显示XH⁃1可减弱禾谷镰刀菌对小麦的侵染能力。【结论】枯草芽孢杆菌XH⁃1对禾谷镰刀菌表现出良好的抑菌效果,具有较好的应用前景,可为小麦赤霉病的生物防治提供资源。

叶菌唑与氟唑菌酰羟胺对小麦赤霉病的复配增效研究

为探索叶菌唑与氟唑菌酰羟胺复配对小麦赤霉病菌的增效作用,采用菌丝生长速率法对两种原药进行室内联合毒力测定。结果显示叶菌唑与氟唑菌酰羟胺质量比为1.5∶1时,增效系数最大。在此基础上进行田间药效试验,结果表明8%叶菌唑悬浮剂70 g/667m^(2)+18%氟唑菌酰羟胺悬浮剂20.7 g/667m^(2)处理的效果最好,防效为83.57%,其次为8%叶菌唑悬浮剂55 g/667m^(2)+18%氟唑菌酰羟胺悬浮剂16.3g/667m^(2),防效达到78.01%。复配处理中高剂量的防效均显著高于两种单剂的推荐剂量,且试验期间没有对非靶标生物产生影响,建议在生产中使用该剂量。

贝莱斯芽孢杆菌EA19与多菌灵复配防治小麦赤霉病研究

为明确贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)EA19与化学药剂复配对小麦赤霉病的防治效果,采用菌丝生长速率法、平板菌落计数法、Horsfall法筛选最佳复配比例,并通过离体麦穗和田间试验进行验证。结果显示,不同浓度梯度的EA19发酵液喷雾粉和冻干粉对赤霉病菌菌丝生长抑制率为22.53%~93.96%,EC50分布在5.7944~10.9164 cfu/mL。菌株EA19与25~100μg/mL多菌灵具有良好的生物相容性,但与25~100μg/mL咪鲜胺和戊唑醇均不具有相容性。多菌灵与EA19喷雾粉和冻干粉按药液体积比6∶4、7∶3、8∶2复配时对禾谷镰孢菌和亚洲镰孢菌的联合毒力较大,各体积比下的最大毒性比率为1.15~1.36。EC50剂量的多菌灵与2种EA19菌粉按不同体积比复配后对室内离体麦穗赤霉病防效为47.91%~73.50%。田间试验中,EA19冻干粉与多菌灵联合施用,可使多菌灵在减量30%的情况下,对小麦赤霉病的防效(53.76%)、小麦籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素含量(0.50 mg/kg)、小麦理论产量(5994.35 kg/hm2)与全量多菌灵处理无显著差异。综上,贝莱斯芽孢杆菌EA19与多菌灵在小麦赤霉病的防治中具有协同效果,二者复配可减少多菌灵的用量。

基于YOLOv8-FECA的密集场景下小麦赤霉病孢子目标检测

针对小麦赤霉病孢子图像中密集分布小目标的漏检错检问题,该研究设计了一种针对该场景下小目标检测模型YOLOv8-FECA。以YOLOv8为基准模型,先添加新的小目标检测层,以此增强网络对更小目标语义信息的捕捉以及提高其特征描述的准确性;其次,构建融合特征的焦点注意力机制(focal efficient channel attention module,FECA)以实现对小目标和密集分布目标的关注;再次,引入Wise-IoU Loss与DFL Loss结合作为边界框的回归损失,提高模型的收敛能力以及对边界框预测的准确性;最后,在不同密集场景和不同光线环境下验证了模型的鲁棒性。结果表明,优化后模型YOLOv8-FECA相比YOLOv8在孢子数据集中的平均检测精度均值m AP@0.5提高了4.3个百分点,达到96.8%,且改进模型的检测效率达到实时检测要求。该研究设计的YOLOv8-FECA网络模型在保持高性能的同时能够有效提升密集场景小目标检测的精度,为其他作物病害孢子的检测提供了思路。

灭菌唑及其复配剂对河南省禾谷镰孢菌的抑制活性及对小麦赤霉病的室内防效

由禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)引起的赤霉病是小麦生产上的重要病害之一。为明确三唑类杀菌剂灭菌唑对禾谷镰孢菌的抑制活性,室内测定了禾谷镰孢菌不同发育阶段对灭菌唑的敏感性,发现其敏感性由低到高依次为:孢子萌发<芽管伸长<菌丝生长,EC_(50)值分别为18.16、1.332和0.4613μg/mL。采用菌丝生长速率法测定了从河南省9个地市采集分离的101株禾谷镰孢菌对灭菌唑的敏感性,结果显示:EC_(50)值范围在0.0586~0.9183μg/mL之间,平均值为(0.3866±0.1969)μg/mL,且敏感性频率分布呈连续单峰曲线,该平均EC_(50)值可作为河南省禾谷镰孢菌对灭菌唑的敏感性基线。灭菌唑分别与氟唑菌酰羟胺、多菌灵、咯菌腈、氰烯菌酯、咪鲜胺5种杀菌剂复配后,对禾谷镰孢菌的联合毒力测定结果表明:增效系数(SR)在0.53~3.76之间,不同组合、不同比例的复配剂均表现为相加或增效作用,其中咪鲜胺与灭菌唑按质量比1:3复配时,增效作用最明显(SR=3.76)。室内离体防治效果测定显示,在有效成分400μg/mL剂量下,咪鲜胺与灭菌唑质量比1:3复配剂的治疗作用防效最高,为82.63%。研究结果有助于指导灭菌唑的科学合理使用,并为小麦赤霉病的综合防控提供理论依据和数据支持。

己唑醇及其复配剂对河南省禾谷镰孢菌的抑制活性及对小麦赤霉病的室内防效

禾谷镰孢菌Fusarium graminearum是河南省小麦赤霉病的优势致病菌。为明确己唑醇对禾谷镰孢菌的抑制活性,测定了己唑醇对禾谷镰孢菌不同发育阶段的毒力,并采用菌丝生长速率法测定了己唑醇对采自河南省6个地区的205株禾谷镰孢菌的抑制活性,最后采用胚芽鞘接种法测定了己唑醇对小麦赤霉病的室内防效。结果表明:己唑醇对禾谷镰孢菌不同发育阶段的抑制活性存在较大差异,EC_(50)值(μg/mL)从大到小依次为孢子萌发(22.5750)>分生孢子产量(2.1686)>芽管伸长(0.8922)>菌丝生长(0.3862)。己唑醇对205株禾谷镰孢菌的EC_(50)值在0.0345~0.9439μg/mL之间,平均EC_(50)值为(0.3578±0.1928)μg/mL;敏感性频率分布均呈连续单峰曲线,表明田间不存在对己唑醇敏感性下降的抗性亚群体。己唑醇与多菌灵、咯菌腈、氰烯菌酯、咪鲜胺及氟唑菌酰羟胺复配,表现出不同程度的相加或增效作用,增效系数(SR)范围在0.5042~3.7293之间。其中,己唑醇与氟唑菌酰羟胺按质量比1:5复配时,SR最大,为3.7293,实际EC_(50)值为0.0133μg/mL。室内防效测定结果显示,复配剂的防治效果显著高于单一药剂多菌灵、己唑醇和氟唑菌酰羟胺。己唑醇与氟唑菌酰羟胺按质量比1:5复配后在9μg/mL下,对小麦胚芽鞘的防效为93.93%。生产中可将己唑醇与氟唑菌酰羟胺或咯菌腈进行复配或轮换使用,以延缓田间抗药性的产生。该研究结果可为己唑醇的科学使用以及小麦赤霉病的综合防治提供理论依据与数据支持。

不同药剂处理对小麦赤霉病的田间防治效果

为筛选出防治小麦赤霉病高效药剂以便更好地服务于农业生产,本试验采用200 g/L氟唑菌酰羟胺悬浮剂+250 g/L丙环唑乳油、40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂、480 g/L氰烯·戊唑醇悬浮剂、30%肟菌·戊唑醇悬浮剂、40%唑醚·戊唑醇悬浮剂、44%戊唑·咪鲜胺水乳剂共6种药剂处理对小麦赤霉病进行田间防治试验。结果表明,200 g/L氟唑菌酰羟胺悬浮剂975 mL/hm^(2)+250 g/L丙环唑乳油600 mL/hm^(2)处理和40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂750 mL/hm^(2)处理的防效和增产效果相当,且均优于其它药剂处理,值得在生产中推广应用。

不同杀菌剂及复配剂对小麦赤霉病的田间防效

为了明确不同杀菌剂对小麦赤霉病的田间防治效果,在新乡、焦作和南阳三地进行了田间药效试验。结果表明:单剂中125 g/L氟环唑SC 720 g/hm2和25%氰烯菌酯SC 2 400 g/hm2对小麦赤霉病的病指防效为78.84%~83.97%;复配剂中17%唑醚·氟环唑SE 882 g/hm2和75%戊唑·嘧菌酯WG199.5 g/hm2对小麦赤霉病的防治效果较好,病指防效为80.41%~92.31%,复配剂的防治效果优于单剂。该研究结果为更加高效科学防控小麦赤霉病,降低抗性风险提供了技术支撑。

免疫诱抗剂ZNC对小麦赤霉病防治和产量的影响

【目的】探究一种有效、安全的药剂防治小麦赤霉病,降低小麦赤霉病发病率及药剂自身对小麦产量和品质的影响。【方法】多菌灵和植物免疫诱抗剂(ZNC、氨基寡糖素)3种药剂,采用平板抑菌法探究不同药剂对小麦赤霉病病原菌禾谷镰刀菌的抑制效果;通过盆栽试验对不同药剂的防效进行验证;通过盆栽试验探究不同药剂对小麦生长的影响,之后在人工接种禾谷镰刀菌条件下探究不同药剂对小麦赤霉病的田间防效。【结果】多菌灵对禾谷镰刀菌生长具有显著抑制作用,且田间防效也显著高于ZNC和氨基寡糖素,防效达77.90%,ZNC、氨基寡糖素在平板抑菌试验中对禾谷镰刀菌无明显抑制效果,但在盆栽和田间防效试验中均表现出抑菌效果,并显著降低了田间病情指数,分别较CK降低47.59%、49.93%;多菌灵抑制了小麦的生长和小麦产量,相比于CK,小麦株高、茎粗、根长、根数、鲜重和干物质量分别降低8.69%、2.90%、21.28%、12.50%、12.83%和15.15%,小麦产量降低13.70%;ZNC则促进了小麦的生长,提高了小麦产量,相比CK,小麦产量提高7.96%,小麦籽粒蛋白质含量提高14.45%,小麦籽粒呕吐毒素(deoxynivalenol,DON)含量降低6.00%。【结论】ZNC在防治病害的同时能够促进小麦生长、提高小麦产量并改善小麦籽粒品质,植物免疫诱抗剂ZNC为防治小麦赤霉病提供新的选择。

2022年-2023年基于物联网的小麦赤霉病自动监测预警系统应用效果评价

2022年和2023年调查了安徽、江苏、湖北、河南和陕西共11个县(市)的小麦赤霉病实际发生情况,通过与小麦赤霉病自动监测预警系统的预测结果相比较,评价了该系统的预测准确度。结果表明,2022年除江苏洪泽外,其余地区预测准确度平均为92.5%;2023年除湖北南漳外,其余地区预测准确度平均为97.5%。2022年和2023年水稻-小麦轮作冬麦区预测准确度分别为100%和95%,玉米-小麦轮作冬麦区预测准确度分别为85%和100%,该系统在水稻-小麦和玉米-小麦轮作冬麦区的预测准确度分别97.5%和92.5%,系统运行稳定,可有效指导小麦赤霉病的防控工作。

棘孢木霉次级代谢产物麦角甾醇防治小麦赤霉病潜能分析

从棘孢木霉(Trichoderma asperellum)CBS 433.97次级代谢物中分离纯化化合物麦角甾醇,研究其对小麦株高、根长和根数的影响,并对麦角甾醇防治小麦赤霉病的潜能进行了分析。结果表明,麦角甾醇具有促进小麦生长的作用,当浓度为0.1、10 mg/L时,与对照相比,小麦幼苗根数分别增加了6.06%、9.09%,株高分别增加了10.04%、6.69%。另外,麦角甾醇具有防治小麦赤霉病的潜能,小麦赤霉病病原菌禾谷镰刀菌PH-1胁迫条件下,与对照相比,麦角甾醇浓度为0.1 mg/L时,小麦叶片防御酶PPO活性提高了58.42%,POD活性提高了73.68%,LTP-1基因表达量是CK的2.07倍,Glu1基因的表达量是CK的1.89倍;麦角甾醇浓度为10 mg/L时,P5CS基因的表达量是CK的1.79倍。不同浓度麦角甾醇处理条件下,PR1.1、PR4和Chi基因的表达量均表现为下调。综上,棘孢木霉CBS 433.97中分离的麦角甾醇能够促进小麦生长并能诱导小麦对赤霉病的抗性,可用于生物农药开发。

哥斯达黎加链霉菌A-m1对小麦赤霉病的防治作用研究

探究哥斯达黎加链霉菌A-m1对小麦赤霉病的防治作用,以期为小麦绿色生产提供技术支撑。通过培养分析菌株A-m1,以‘扬麦30’为供试小麦品种,在信阳市甘岸镇(东经114°04′,北纬32°19′)开展田间试验,采用数据单因素方差分析和样本间差异显著性分析,测定A-m1对小麦赤霉病病菌分生孢子萌发和菌丝生长的抑制活性,解析菌株A-m1抑菌作用的遗传和生理基础,研究在扬花期喷撒A-m1菌液和播种期施用A-m1固体菌肥对小麦赤霉病的防治作用。结果表明,小麦赤霉病菌分生孢子的萌发能够完全被菌株A-m1发酵液抑制,菌丝的生长也受到干扰和抑制。A-m1基因组编码有链霉素和四环素抗生素合成基因,还编码有酪蛋白酶、β-1,3-葡聚糖酶、纤维素酶、几丁质酶等基因,具有抑制或分解病原菌的作用,生化分析进一步验证了这些酶类的分泌。在小麦扬花期喷洒A-m1发酵液,对小麦赤霉病防效为52.28%,防治作用与80%多菌灵1000倍液相当。小麦播种期施用菌株A-m1菌肥替代部分复合肥,多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和苯丙氨酸解氨酶4种防御酶活性均显著高于对照组,同时丙二醛含量更低,对小麦赤霉病防效为57.18%。研究发现,菌株A-m1对小麦赤霉病的生长有抑制作用,并解析了防治作用产生的机制,大田试验也明确了A-m1发酵液喷雾和播种期菌株A-m1菌肥施用对小麦赤霉病的防效。研究为小麦生产中化肥农药减施技术的开发应用奠定了良好基础。