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 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 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 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 ),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 综合 防治 技术 智能 监测 系统 构建 与实施 实现 精准 防控 重要手段 能够使 小麦 赤霉病 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 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。