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www.4828.com2018年度获奖成果系列介绍之五 《十字花科作物根肿病绿色防控技术研究与应用》

时间:2019-10-31 14:48 来源:科技管理处 作者:胡建坤
十字花科作物根肿病是由芸薹根肿菌(Plasmodiophorabrasicae)引起的世界性植物病害。

十字花科作物根肿病是由芸薹根肿菌(Plasmodiophora brasicae)引起的世界性植物病害。该病于十八世纪在欧洲发现并流行。我国大陆于上世纪五十年代首次报道了有根肿病发生,如今该病在我国广泛分布,成为十字花科蔬菜与油菜的重要病害。据报道,该病所致损失占世界十字花科作物总量的10%以上。我国每年因该病造成的经济损失亦达数十亿元。

江西省十字花科作物根肿病的发生具有显著特点,蔬菜根肿病发生普遍,油菜根肿病区域性发生。蔬菜根肿病在各县(市)均有分布,主要为害大白菜、小白菜、紫菜苔等蔬菜,甘蓝、萝卜等少发生或不发生。随季节性变化,蔬菜根肿病一年形成夏秋季两个发病高峰。为害病区减产15%左右,重病区域有成片死苗现象,严重减产甚至绝收。油菜根肿病于2011年首次在江西婺源发现,并以此为中心向周边市县扩散蔓延,发病区域主要分布在景德镇、上饶等赣东北部分县市的油菜种植区。

根肿病对世界十字花科作物生产造成重大影响。近年来,国内外学者针对根肿病的生物学特性、致病机理、流行规律和防控技术等诸多领域进行了广泛研究,取得了重大进展和系列成果。人们对根肿病的认识更加深入,病害防治技术水平有了显著的提高。但由于根肿病菌致病性分化、抗逆性强,十字花科作物种类多、抗病品种少、抗源匮乏,根肿病的实际治理效果并不理想。积极探索根肿病的未知领域,突破根肿病防控的技术瓶颈,需要进一步研究根肿病防控的新技术,构建根肿病综合防控技术体系。基于此,2010年,院植保所蔬菜病害研究团队联合安徽农业大学、北京农林科学院和江西省植保局共同开展了十字花科作物根肿病防控技术研究。在国家公益性行业(农业)科研专项、江西省科技支撑计划和江西省科研院所基础设施配套等项目支持下,项目团队经过近9年的潜心研究,十字花科作物根肿病绿色防控技术有了新的重大突破,取得了重要理论和应用成果。根肿病综防技术在江西和安徽两省推广应用,社会、经济和生态效益显著。该成果荣获“2018年度江西省科技进步三等奖”。

本成果主要技术创新点:

(1)病原菌生物学特性研究取得了新进展。研究明确了休眠孢子萌发、侵染特性及致死温度,揭示了光照周期影响休眠孢子侵入根毛的规律。研究了国内多个省市的根肿病菌致病性分化,明确了国内病菌优势种群;系统研究了江西根肿菌种群、分布与消长动态,阐明了国内优势小种与江西优势小种的区别及成因,使江西在该领域研究挤身于全国前列。依据病原菌生物学特性及病害发生条件,研究出根肿病复合接种法,创制出菌量节省、诱病高效的根肿病接种新方法。

(2)病原菌与作物互作效应。发现十字花科种间作物混播对病菌特定小种存在化感现象;明确了病菌种群与十字花科种间作物的互作效应;明确了病菌9号小种与4号小种在鉴别寄主之外的致病特性;依据病菌致病性分化、小种致病特性及与作物的互作效应等研究的理论成果,破解了江西油菜根肿病区域发生、白菜类蔬菜根肿病全省发生这一谜局,奠定了根肿病生态调控治理理论基础。

(3)病害侵染来源的新发现。研究发现并在国际上首次报道家禽取食被根肿菌污染的食物,其粪便是根肿病潜在的侵染来源。

(4)根肿病防控体系研究取得了新进展。报道了根肿病多要素综合控制效应,构建了油菜根肿病流行预测模型和产量损失模型,提出了江西省油菜根肿病区域性防控理论;集成了以调整种植结构为核心,土壤改良和保健栽培为要件的根肿病生态治理技术,构建了十字花科作物根肿病绿色防控技术体系。

(5)新品种创制。选育出抗根肿病的花椰菜 “京松1号”和“京松2号”2个优良新品种;筛选出紫甘1号和紫甘3号等一批抗病品种和抗源材料,并在品种选育和生产上推广应用。

(6)成果制定出根肿病抗病性鉴定和防治技术规程等省级地方标准3项,获国家发明专利授权1件,在《Journal of Phytopathology》、《植物病理学报》、《植物保护学报》、《中国油料作物学报》等专业学术刊物发表论文24篇,参编《根肿病》专著1部。

(7)2014年至2018年,成果在江西省根肿病区蔬菜和油菜作物上示范推广,累计应用面积192.4万亩,取得了显著的社会、经济和生态效益。蔬菜根肿病总体防效达85%,农药用量减少35%,总增经济效益59965.2万元。油菜根肿病区域性防疫治理有效,既避免了防控盲目性,极大地节约了人力和药用成本,又避免了农药滥用带来的生态环境污染。

编辑发布:曾斯敏