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条锈病是我国小麦生产面临的主要病害之一，已被农业农村部列为小麦一类病害，是重点防治对象。甘肃陇南地区是小麦条锈病流行的关键区域，也是条锈菌新小种的发源地。该地区菌源每年秋冬季通过西风带向下游传播，影响陕西、河南、安徽等小麦主产区。多位从事小麦抗病育种的受访院士专家表示，应充分利用当地发病条件优势和科研积累，加强源头地区科研基础设施建设，加快抗条锈病小麦品种选育与应用，有效降低下游省份发病率，切实保障我国小麦生产安全。
病害频繁流行
曾致小麦减产四成
“条锈病严重时可导致小麦产量损失达70%，甚至绝收。20世纪50年代，一次大流行曾造成全国小麦减产超过40%。”甘肃省农业科学院植物保护研究所副所长曹世勤长期研究小麦条锈病防控技术。在他看来，锈病防治是保障小麦粮食生产安全的重中之重，我国几代科研人员持续致力于该病害的防治研究。
“条锈病是与赤霉病等并列的一类病害，主要破坏叶片光合作用，导致千粒重下降。这是一种典型的气传性真菌病害，具有发生范围广、流行频率高、产量损失严重的特点。”甘肃省农业科学院清水小麦产业技术研究院院长鲁清林告诉记者，近年来，小麦条锈病曾于2002年、2017年两次大范围流行。2002年波及甘肃等10个省区市，产量损失达10亿公斤；2017年在黄淮海麦区流行，产量损失为5亿公斤。
科研人员研究发现，小麦条锈病菌主要源自甘肃陇南地区，具体包括陇南、天水等市。为何该地区成为全国条锈病菌的“病窝子”？中国工程院院士许为钢介绍，从病害流行学角度看，该区域地形复杂多样，小麦种植海拔从550米到2600米均有分布。冬小麦、春小麦均可在此播种，条锈菌可在该区域完成越冬、越夏的周年循环。“病菌实现冬天在谷地越冬，夏天到山上越夏的闭环。”
中国工程院院士康振生认为，从条锈菌遗传多样性角度看，条锈菌转主寄主小檗在该区域种类多、分布广，条锈菌有性生殖在小檗上常年发生、不断变异产生新小种，导致小麦抗病品种丧失抗性，造成条锈病频繁流行。目前国内监测和命名的生理小种中，绝大多数首先在天水、陇南监测到，该区域遗传多样性最为丰富，是国内条锈菌的毒性基因库。
在菌源区，条锈病多次大流行导致小麦严重减产。曹世勤介绍，自20世纪50年代至今的60余年间，甘肃省中度及偏重度以上减产年份约有36年，占比约60%。2020年以来，随着各项技术措施较好应用，每年发生面积约150万亩，约占全省小麦种植面积的1/8。按照条锈菌气流传播路径，每年菌源区影响我国东部麦区陕西、河南等地1亿多亩小麦，占全国冬小麦种植面积近1/3。
经费有限
抗病品种研究进展较慢
目前，防治条锈病最根本的办法仍是选育并推广抗病品种。然而，现有抗病品种迭代速度难以跟上病菌进化速度，加之气候变化背景下菌源区不断扩大，进一步拓展了条锈菌的生存范围。
——抗病品种难以跟上病菌新小种。曹世勤介绍，目前监测到的条锈菌小种及类型有20多种，我国主要流行小种为“条中34号”“条中32号”。由于条锈菌新毒性菌系不断出现，大面积种植的哺育品种及主要抗原材料抗性丧失，失去利用价值。“一般抗病品种种植3到5年，就会因新小种出现和流行导致抗锈性丧失。”曹世勤表示，抗病品种选育至少需8年以上，而病菌变异速度快于选育进程，导致该区域长期存在抗锈品种追赶新小种的局面。许为钢指出，下游主产区抗锈品种选育更是“慢半拍”甚至“慢一拍”，条锈病流行压力较大。当地通过加强“一喷三防”防治锈病，造成大量经济损失及环境污染。
——气候变化致核心菌源区呈扩大趋势。曹世勤介绍，近年来受全球气候变暖影响，极端天气多发，区域降水增多、阶段性增温等扩大了条锈菌生存范围。甘肃条锈菌越夏区过去主要集中在天水市和陇南市，涉及冬小麦种植面积300多万亩。近年来，越夏区范围进一步扩大，包括六盘山以西的平凉市庄浪县和静宁县、定西市、临夏回族自治州和甘南藏族自治州舟曲县、兰州市榆中县、白银市会宁县等地，涉及冬小麦种植面积超过500万亩。
——现有试验条件落后，难以满足现实需求。鲁清林介绍，其所在锈病防治团队主要依托天水市清水县小麦试验基地开展科研活动，但现有条件难以满足大规模科研需求。“基地土地较少，核心试验区仅5亩，且土地不平整，部分田间道路未硬化，大型机械难以进入。”此外，试验用农业机械因造价昂贵，极为短缺。“一台小区播种机、小区收割机平均造价均在40万元以上。”由于经费有限，研究团队难以扩大试验规模。
强化源头治理
建设防治科研基地
受访专家表示，多年抗锈育种试验表明，甘肃省陇南地区是我国选育小麦抗病品种和开展抗锈鉴定的最佳区域。以甘肃省农业科学院为主的研究团队已积累丰富科研数据和相关资料，并推出多个表现优良的抗病品种。
曹世勤介绍，研究团队自20世纪60年代至今持续跟踪研究，先后对30000余份小麦品种（系）及抗源材料进行苗期、成株期条锈病抗性鉴定与评价，筛选出1000余份抗条锈病性优异的材料，供省内外育种单位作为亲本使用，育成多个抗条锈病性优异的品种。鲁清林表示，早期育成的兰天15号是国内首次利用国际已知抗条锈基因载体品种推出的新品。后续系列品种中，兰天36号在2022年达到亩产714.25公斤，创下我国旱地小麦高产纪录；兰天48号在陇南市礼县连续3年创造寒旱区冬小麦高产纪录。目前，兰天系列品种推广面积已达全省小麦总面积的近40%，有效控制了锈病向下游大规模流行。
许为钢等人建议，应支持天水建设全国小麦抗条锈病种质创新与遗传育种试验基地，推动全国小麦产区科研人员来此开展抗病育种试验，及早掌握病源菌繁衍进化情况，降低锈病流行发生概率，筑牢小麦生产安全底线。
天水市清水县副县长李军表示，当地正积极向农业农村部申请创建国家级小麦制种大县，期盼成功申报科研基地项目，带动乡村振兴及农业产业升级。“我们的目标是到2030年，小麦制种基地面积稳定在20万亩，制种单产提升15%大额配资，商品种子年产能达6万吨。”李军说。
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