关于作物育种品种抗性问题的新认识

1235关于作物品种抗病性问题的新认识黑龙江省农垦总局植保站研究员王险峰E-mail:[e-mail]人们对作物品种抗病往往寄希望过高，有些错误的认识，如认为抗病品种就一定抗病，并且多年抗病；甚至认为，作物育种经过千挑万选出的抗病品种，应该是绝对抗病的等。其不知在品种抗病育种过程中，作物获得的抗病性是相对的，病原菌也是同步进化的。现代农业生产机械化、使用农药化肥，遗传育种快速发展，病原菌随着寄主和环境平行进化，自然生态系中的常发病经过多年逐渐演变成流行病。现代不断发生的流行病、爆发病、外来入侵病都是人类生产活动制造的病害。1.植物营养结构改变导致微生物菌群失衡而诱发病害作物在自然生态生长条件下，或使用有机肥，土壤可供给作物矿物质营养，又供给功能性营养如糖类等，也是有益微生物的营养原，有益微生物多数是能产生抑菌物质的放线菌，在此条件下有益菌与病原菌菌群是平衡的，它们是共生共灭，共存共荣的群体，有和谐，又有在抑制某些特异菌群的繁殖过程中达到平衡状态，作物不发病。自从使用化肥后，人们过分依赖化肥，改变了作物营养结构，甚至不施用有机肥。带来的问题如下：(1)化肥中特别是尿素，在作物体内进行光合作用的同时，合成氨基酸→亚硝酸→亚硝酸盐，长期稳定的存留在作物体内，抑制磷，钙、镁等元素的吸收，导致作物营养不平衡，酶的代谢发生问，诱导病害发生。(2)施化肥造成土壤板结氮肥使土壤有机质含量降低，磷肥过量与土壤中钙、镁等结合形成难溶性盐类，过量施钾肥等都会破坏了团粒结构，致使土壤板结。(3)土壤施有机肥，土壤可供给作物80%的二氧化碳，化肥使土壤不能供给作物二氧化碳。(4)使用化肥导致土壤解毒能力下降，影响产量与品质。(5)土壤施有氧发酵的有机肥，微生物分解的氮与化肥中的氮在植物体内作用完全不同，可分解成能增加免疫功能的氨基酸——脯氨酸，抗高温、低温冷害，抗病等。(6)化肥使土壤中有益酶被破坏，降低抗病虫害的能力。(7)化肥严重影响作物品质，如食味，色泽、矿物质营养的含量与产量。（8）有益微生物缺乏营养，导致有害微生物特意繁殖，土壤菌群严重失衡，导致作物发病。韩国、日本水稻每亩施尿素不超过5千克，我国施尿素20千克是低的，有的多达40∼60千克。水稻过量使用氮肥更为突出，氮肥过多会抑制铜、钾、硼等元素的吸收，造成作物细胞疏松，易倒伏，比抗病，易感病，水稻稻瘟病、鞘腐病、胡麻叶斑病等成为常发生病害，减产严重。黑龙江垦区研究结果表明，每亩用尿素12千克，水稻易倒伏；进入7月水稻追施尿素易得稻瘟病、鞘腐病，纹枯病等。我国土壤基础研究落后，至今未开展土壤离子交换量与电导率等方面的研究，作物施肥依然是以作物中心的盲目施肥，无论如何测土施肥都是不科学的。2.农药的使用降低作物自身免疫功能，并制造了病原菌的抗性。农药如杀菌剂、除草剂、人工合成的外源激素、杀螨剂、杀线剂等都是作物自身不需要的，和作物没有亲和性，会造成作物代谢紊乱，破坏酶的平衡，诱发病害发生；过量使用会造成药害，其中除草剂、人工合成的外源激素药害发生比较普遍，可是作物减产20～30%，重者50%以上。2特别是水稻从浸种、拌种就用人工合成的外源激素、杀菌剂（三唑类危害最严重），种衣剂；育苗苗床用除草剂、人工合成的外源激素、杀菌剂，大田又多次使用除草剂、杀菌剂、人工合成的外源激素。不合理使用，或滥用，过量使用农药，造成病原菌快速变异而产生抗性。在20世纪60～80年代，一个作物新品种抗病性持续8～10年，以后使用化肥、农药后作物新品种抗病性缩短，一般第一年抗病，第二年病原菌适应，第三年比抗病。在使用化肥、农药条件下，没有绝对的抗病品种。国外公司作物品种在抗病性与国内有什么差别吗？在施化肥、农药的条件下没有什么差别。3.农艺措施与抗病性问题农艺措施运用不当，会影响作物生长发育，降低免疫功能，诱导发病。3.1播种期与抗病性问题在使用农药条件下，播种过早，遇低温加重药害，诱导发病。2015年黑龙江、吉林省、内蒙古东北部春季遇多年不遇的低温，早播作物大面积粉籽毁种，或作物出苗缓慢，长达25天以上，幼苗表现为种衣剂、除草剂、植物生长调节剂药害，或病害严重。出现上述问题，人们往往会找种子质量问题，如假种子、种子带菌、或不抗病等。在北方值得注意的是播期计算问题，我国沿用的以10℃温度作为作物发育起始温度，以此来计算生育期。传统播期的确定是在不施化肥、农药条件下研究结果。新的研究结果是在使用化肥、农药条件下，作物在12℃就已经停止新陈代谢，特别是作物在低温条件下使用种衣剂、除草剂、人工合成的植物生长调节剂等农药，吸收药剂后代谢缓慢，将农药排出体外的能力差，过早播种可造成药害、病害加重，贪青晚熟而减产，严重的粉籽，幼苗死亡。黑龙江垦区专家经过多年的研究与实践，提出水稻移栽高产期在5月15～25日，水稻插秧最晚不得超过5月31日，一般移栽后8～10天就可缓苗；移栽期既不能提前，也不能拖后；经实践多年，在遇低温年仍能获得高产稳产，垦区平均亩产千斤。近年来在一些地方，为了追求高产，错误的认为水稻早插秧就增加了积温，而盲目将水稻移栽期提前5～15天，早移栽，需要扣棚、早浸种、早催芽、早播种，早用药，早插秧，温度低，缓苗需要15～20天，温度低，易造成药害与弱苗，抑制稻苗生长，抗病能力弱，病害加重。2015年过早插秧田有的造成大面积药害，或死苗重插。2005年黑龙江农垦总局与哈尔滨市在红旗乡合办农业示范区，1000亩玉米，大马力机械精量点播，种子、肥料、种衣剂、除草剂都经过安全，科学设计，美中不足是4月25日播种，春季温度正常，比当地农民早播种20天，苗齐、苗壮，7月下旬省市领导都去看，非常满意，玉米抽穗后，陆续发生茎基腐病、大、小斑病，几乎绝产。附近农民5月15日后播的玉米没有病害发生，亩产都超过千斤。从作物安全考虑，应将13℃作为有效积温起始温度。根据多年实践，建议黑龙江玉米、大豆、甜菜、南瓜、芸豆、红小豆、水稻等播种、插秧高产期应在5月15～25日，建议各地应根据生产实践重新确定适宜作物播期。适期播种温度高，作物萌发快、出土快，新城代谢旺盛，对农药代谢快，抗药性明显增强，有利于培育壮苗，预防重茬病害。3.2秸秆还田问题大豆、小麦、玉米等大田作物机械收割后将秸秆粉碎撒在地表，用大马力拖拉机深翻还田，玉米生育期间埋入地下的秸秆产生大量有害气体，导致作物根部受害，抑制生长，营养不良，免疫功能下降，易感病，病害加重，茎秆脆而易折，秋季遇大风大面积倒伏，茎秆折断而大减产，并严重影响产量和品质。同样水稻秸秆深翻还田，在高温条件下秸秆无氧发酵，3产生硫化氢、胺气、甲烷等有害气体使水稻中毒，叶鞘褐色、根变红、变褐色，抑制水稻生长，容易加重病害。3.3水田水层管理问题在水稻移栽后为了应付低温的影响，栽培技术要求灌水加深水层保温，除草剂使用技术要求水深不要淹没心叶，水层过深会加重药害。3.4水稻机械移栽与人工移栽区别人工移栽过程中不伤水稻的根，机械移栽伤水稻的根，同等条件下，机械移栽的水稻药害重。3.5秧苗素质问题俗话说壮苗八成收，育壮苗对除草剂代谢能力强，药害轻，弱苗药害重。种衣剂的使用多数添加了人工合成的植物生长调节剂，或有的添加微量元素，或三唑类的杀菌剂，混拌不均匀，播种过早遇低温会造成药害，加重除草剂药害。水稻育稀植插秧密度标准是每穴插秧3～5株，日本水稻旱育稀植技术自1982年在我国推广，多数地区推广走样了，经调查每穴插秧密度过大比较普遍，有的多达到10株以上，密度过大的原因是弱苗。3.6播深问题播种过深，影响出苗和生长，造成弱苗，易造成药害。3.7轮作不合理不合理的轮作可导致作物营养偏耗，生长发育不良，病虫害加重，加重药害。3.8作物品种与除草剂全性问题一些作物品种对除草剂敏感性差异较大，这类除草剂有嗪草酮、烟嘧磺隆、双草醚、五氟磺草胺、2，4-滴类、2甲4氯、硝磺草酮等。新除草剂都必须进行除草剂品种间安全性评价。3.9发生除草剂药害选择解救药害采取用人工合成的植物生长调节剂会加重药害发生药害传统方法是选用人工合成的植物生长调节剂，或含有人工合成的植物生长调节剂的叶面肥，都会加重已经发生除草剂的药害，或者引起新的药害。3.10除草剂选用助剂，或喷雾助剂不当加重药害选用人工合成的非离子表面活性剂、矿物油型助剂会加重药害。喷洒除草剂时加入植物油型喷雾助剂与植物有亲和性，安全性好，在干旱条件下可降低20～30%有药量。人工合成的非离子表面活性剂如洗衣粉、洗发精、YZ-901、AA-921、有机硅、氮酮等喷雾助剂与作物无亲合性，与咪唑乙烟酸、氯嘧磺隆、乙羧氟草醚、氟磺胺草醚、异噁草松、精喹禾灵、烯禾啶、灭草松、三氟羧草醚、乳氟禾草灵、甲氧咪草烟、烟嘧磺隆、溴苯腈等混用增加药害。3.11地膜覆盖除草剂使用技术存在严重问题地膜覆盖田除草剂药害发生频繁，危害严重。造成原因一是忽视地膜覆盖田的特殊性，多数除草剂在注册登记田间药效评价是忽视或未做安全性评价，使用技术不成熟，多数是属扩大适用范围推荐使用；二是推荐用药量大，受温度、湿度、土壤理化性质、除草剂自身特性等因素影响；三是施药机械不标准。四是地膜覆盖灌溉、滴灌用水温度过低、过量灌水，或盐碱地灌水过多，反碱造成碱害。3.12施药机械和田间喷洒作业不标准大兴安岭农垦局多年除草剂残留严重，今年普及推广农药两降一加喷洒新技术，更换标准的进口喷嘴和柱型防后滴过滤器，降低用水量50∼70%，喷洒均匀，药量准确，喷杆喷雾机按照使用技术规范调整和田操作，达到喷洒均匀，用药两准确，减少除草剂用药量50%以上，彻底解决了除草剂残留问题。3.13灌溉水温度过低，引起药害，加重病害（1）井水不晒水直接灌溉北方井水不晒水直接灌溉，水稻药害严重抑制水稻幼苗生长，并且病害加重，减产严重。4（2）井水直灌溉旱田，水温在3∼5℃，特别是在高温天气灌溉、或喷灌，会加重除草剂药害。如2005年内蒙古马铃薯使用二甲戊灵，土壤为沙质土，高温干旱，重复喷灌，1500亩马铃薯种薯环腐病严重，不能做种薯。