本发明涉及农作物病害监测,更具体的说是涉及一种小麦赤霉病菌田间发育进度观测盒和预警方法。
背景技术:
1、小麦作为全球主要粮食作物之一,小麦赤霉病是我国小麦生产中重要的病害之一,具有广泛的危害性。小麦赤霉病的预测和防控对于小麦生产至关重要。小麦赤霉病的发生与流行受镰刀菌产生的子囊壳多少、扬花期子囊壳释放子囊孢子量以及扬花期降雨、湿度等因素影响。镰刀菌子囊壳的多少直接关系到赤霉病的发生程度。在扬花期,随着子囊壳释放子囊孢子量的增加,小麦受到感染的风险也随之增加。同时,扬花期的降雨和湿度等气象因素也会对病害的流行起到重要影响。
2、小麦赤霉病主要侵害小麦的穗部,当湿度较大时,穗病部会出现粉红色霉层,严重时会扩展至穗轴,影响小麦体内物质运输,导致小穗枯死,从而降低产量和品质。脱氧雪腐镰刀菌烯醇(don)和玉米赤霉烯酮(zen)是禾谷镰刀菌产生的主要毒素。联合国粮农组织(fao)和世界卫生组织(who)认定don毒素为最危险的自然发生的食品污染物,对食品安全和人畜健康构成严重威胁。通过对子囊壳产生情况和气象因素的监测和分析,可以更准确地预测小麦赤霉病的发生风险,从而最大限度地减少小麦赤霉病对小麦产量和质量的影响。
3、小麦赤霉病的预测和防控工作至关重要,需要综合考虑镰刀菌子囊壳产生情况、气象因子和毒素危害等多方面因素。
4、因此,提供一种小麦赤霉病菌田间发育进度观测盒和预警方法,利用子囊壳产生情况和气象因子对小麦赤霉病发病情况进行预测,为小麦赤霉病的精准用药、科学用药提供技术支撑是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种小麦赤霉病菌田间发育进度观测盒和预警方法,该方法是设计一个小麦赤霉病菌子囊壳发育观测盒,该观测盒可以观察子囊壳发育情况,利用子囊壳发育成熟面积指数、扬花期降雨量、4月份降雨量和扬花期10天的降雨量与小麦赤霉病发病率之间的关系建立方程。根据扬花期前3天子囊壳发育成熟面积指数和扬花期降雨来预测小麦赤霉病的发生,以期为小麦赤霉病的精准用药、科学用药提供技术支撑。
2、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种小麦赤霉病菌田间发育进度观测盒,所述观测盒由盒体、盒盖和抽拉盒底组成;所述盒体由支撑框架和隔断组成,盒体高度为1.7cm;所述支撑框架由四周框架和底部隔断框架组成;所述隔断将盒体分成1cm*1cm*1.5cm的小格,一行10个小格,共10行(共100个小格);所述底部隔断框架分成的小格与所述隔断分成的小格一一对应;所述抽拉盒底位于底部隔断框架和隔断之间。观测盒材质为牛皮纸,便于水分流通。
4、一种小麦赤霉病菌田间发育进度预警方法,包括以下步骤:
5、在小麦扬花期开始之前15-18天将观测盒放置于麦田中,在观测盒的每个小格放置接菌的麦粒,用于观测麦粒子囊壳发育进度,每天人工采集照片,根据照片观察子囊壳发育进度。并根据扬花期开始之前3天子囊壳覆盖面积计算子囊壳覆盖的面积指数。
6、(1)带赤霉病菌麦粒的准备:
7、先制备孢子悬浮液,将禾谷镰孢菌菌株14ay1-2(保藏编号为cgmcc 3.20314)、14yy1-3(保藏编号为cgmcc 3.20315)、14zk1-4(保藏编号为cgmcc 3.20316)、14ly9-2-4(保藏编号cgmcc 3.20317)、14kf3-8(保藏编号cgmcc 3.20318)分别活化至pda培养基上,23-25℃无光照恒温条件下培养3-5d,将新鲜菌丝转至适宜产孢cmc培养基中,在摇床中培养115-120h,温度23-25℃,转速160~180r/min,获得5种菌株的孢子悬浮液;将5种菌株的孢子悬浮液按照等比例混合,使复合孢子悬浮液中的孢子含量达到1×105-1×106个。将小麦粒浸泡23-24h后沥水高温灭菌备用。将复合孢子悬浮液与高压灭菌的小麦粒均匀搅拌,于23-25℃培养30-35d,使每个麦粒感染赤霉病菌,获得带小麦赤霉病菌麦粒。
8、(2)观测盒放置麦田的步骤:
9、1)松土。把5-7cm深度湿润土壤翻到地表进行松土,保证土壤平整松软。
10、2)放置观测盒,打开盒盖,抽掉抽拉盒底,晃动观测盒使下部土进满小格中,进入土的高度(1.5cm)与隔断高度持平,然后每格放入1粒带小麦赤霉病菌麦粒(接种体)。使麦粒半埋于地表(保证麦粒一半可以吸收地表的水分,一半暴露于地表接收阳光和空气)。
11、3)固定观测盒:观测盒周围培土固定。
12、(3)调查子囊壳覆盖面积,要求接种小麦赤霉病菌麦粒的子囊壳成熟度2级以上,小麦扬花期开始之前3天对子囊壳覆盖面积进行调查。子囊壳覆盖面积分级的标准为:
13、0级:未产生子囊壳;
14、1级:接种体产生子囊壳表面积占接种体表面积的1/4以下;
15、2级:接种体产生子囊壳表面积占接种体表面积的1/4-1/2(包括1/4和1/2);
16、3级:接种体产生子囊壳表面积占接种体表面积的1/2-3/4(包括3/4);
17、4级:接种体产生子囊壳表面积占接种体表面积的3/4以上;
18、子囊壳成熟面积指数=∑(各级面积数×各级代表值)/(调查总粒数×最高级代表值)×100
19、(4)监测预警及综合防控
20、根据子囊壳覆盖的面积指数与扬花期天气数据以及赤霉病的发病率建立小麦赤霉病的回归方程。模型:利用扬花期开始之前7天的降雨量总和、扬花期开始之前15天的降雨量总和,4月份的总降雨量和扬花期开始后10天的降雨量总和,扬花期开始之前3天接种体子囊壳成熟面积指数、与小麦赤霉病发生率关系建立多元回归方程如下:
21、
22、
23、(1)根据扬花期开始之前7天、扬花期开始之前15天降雨量与扬花期开始之前3天子囊壳覆盖面积指数与小麦赤霉病发病率之间关系见回归方程1-3,说明子囊壳覆盖面积指数与小麦赤霉病发病率有相关性,根据扬花开始前的环境条件确定是否有利于子囊壳的形成,子囊壳形成是小麦赤霉病发生的重要条件之一。
24、(2)根据4月份的总降雨量,扬花期开始后10天的降雨量总和,扬花期开始前3天子囊壳覆盖面积指数与小麦赤霉病发病率之间的关系见回归方程4,说明子囊壳覆盖面积指数、扬花期前后的降雨量与小麦赤霉病发病率密切相关。
25、根据接种体扬花期前3天子囊壳成熟面积指数和小麦扬花期的天气预报,对小麦赤霉病发生进行监测预警和防控建议:
26、(1)接种体在麦田自然环境下不产生子囊壳或者子囊壳成熟度不够,即使小麦扬花期遇见降雨或高湿天气,可预测小麦赤霉病不发生,不需要防治。
27、(2)若接种体产生大量的子囊壳,成熟面积指数为50及以下,扬花期未降雨或降雨量小于1mm以下,可预测小麦赤霉病不发生或零星发生,不需要防治。
28、(3)若接种体子囊壳发育饱满,覆盖的面积指数为50-90之间,如扬花期未降雨,可预测小麦赤霉病轻发生或者不发生,不需要防治。扬花期遇降雨可预测小麦赤霉病轻发生,及时防治。
29、(4)若接种体子囊壳发育饱满,覆盖面积指数为90及以上,如扬花期未降雨,可预测小麦赤霉病轻发生,及时防治。如遇降雨小麦赤霉病中等偏重发生,加强防控,科学用药。
30、根据小麦赤霉病的发生程度划分5级,即轻发生(1级,0.1%<病穗率≤10%);偏轻发生(2级,10%<病穗率≤20%);中等发生(3级,20%<病穗率≤30%);偏重发生(4级,30%<病穗率≤40%);大发生(5级,病穗率>40)。
31、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种小麦赤霉病菌田间发育进度监测装置和预警方法,具有以下有益效果:
32、(1)本发明提供一种小麦赤霉病监测预警的方法,设计一个观测盒,每小格1cm*1cm*1.5cm,底部抽拉式设计,在每个格上面放置接菌的麦粒,在小麦扬花期开始前15天放置于麦田中,用于观测麦粒子囊壳发育进度以及产生情况,这种方法能准确有效的反应当年该地区的气候环境条件等对子囊壳形成的影响,在此基础上,结合当地小麦扬花期的天气预报,即可预测当年该地区小麦赤霉病的发生情况。
33、(2)接菌的麦粒在麦田自然环境下不产生子囊壳,可预测小麦赤霉病很难发生;反之,如果接菌麦粒的接种体产生大量的子囊壳,小麦赤霉病有发生的风险,如扬花期遇降雨,需要加强防控,科学用药。经过试验建立子囊壳成熟面积指数与小麦赤霉病发病率之间的关系。
34、(3)调查接菌麦粒子囊壳的产生情况,免去基层农技人员在麦田里面找秸秆观察子囊壳产生的过程,方法简单可行。
1.一种小麦赤霉病菌田间发育进度观测盒,其特征在于,所述观测盒由盒体、盒盖和抽拉盒底组成;所述盒体由支撑框架和隔断组成,盒体高度为1.7cm;所述支撑框架由四周框架和底部隔断框架组成;所述隔断将盒体分成1cm*1cm*1.5cm的小格,一行10个小格,共10行;所述底部隔断框架分成的小格与所述隔断分成的小格一一对应;所述抽拉盒底位于底部隔断框架和隔断之间。
2.一种小麦赤霉病菌田间发育进度预警方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种小麦赤霉病菌田间发育进度预警方法,其特征在于,所述14ay1-2的保藏编号为cgmcc 3.20314;所述14yy1-3的保藏编号为cgmcc 3.20315;所述14zk1-4的保藏编号为cgmcc 3.20316;所述14ly9-2-4的保藏编号cgmcc 3.20317;所述14kf3-8的保藏编号cgmcc 3.20318。
4.根据权利要求2所述的一种小麦赤霉病菌田间发育进度预警方法,其特征在于,根据子囊壳覆盖的面积指数与扬花期天气数据以及赤霉病的发病率建立小麦赤霉病的回归方程;利用扬花期开始之前7天的降雨量总和、扬花期开始之前15天的降雨量总和,4月份的总降雨量和扬花期开始后10天的降雨量总和,扬花期开始之前3天接种体子囊壳成熟面积指数、与小麦赤霉病发生率关系建立多元回归方程如下: