十年磨一剑,通力赢大奖——小麦赤霉病防控水平迈上新台阶
发布日期:2021-12-28 作者:江苏省农药协会 农药资讯网 柏亚罗

       小麦赤霉病是由禾谷镰孢菌引起的世界性流行性病害,是我国小麦生产中最重要的病害之一,为国家一类农作物病害。由于小麦品种、菌源、栽培、天气、抗性、药剂等方面的因素影响,近年来,我国小麦赤霉病呈现偏重发生及范围扩大态势,未来几年,这种发生态势仍将延续。

       赤霉病不仅导致小麦降质、减产,而且由于赤霉病菌产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,又称“呕吐毒素”),导致麦粒中真菌毒素超标,威胁人畜健康。

       如何既有效防治小麦赤霉病,又能保障小麦食用安全,江苏的科研院所等做了大量的研究工作,尤其是由江苏省农科院牵头,联合江苏省植保植检站、上海市农科院、南京农业大学、溧阳中南化工有限公司、泰州市姜堰区农技推广中心共同完成的“小麦镰刀菌毒素污染风险形成机制及管控关键技术研究与应用”取得了突破性成就,获得了2020年江苏省科学技术奖一等奖。

加强成果转化,保障食品安全

       近日,江苏省委书记吴政隆前往江苏省农科院调研,并专门来到项目第一完成人——江苏省农科院质量安全与营养研究所原所长、首席专家史建荣研究员团队的实验室,了解小麦镰刀菌毒素污染情况,肯定了团队的工作成绩,希望尽快将研究成果应用到生产中。

       为推广这一重大成果,优化、深化相关技术措施,有效控制小麦镰刀菌毒素污染风险,江苏省农科院质量安全与营养研究所、江苏省植保植检站、溧阳中南化工有限公司于12月26日在南京联合主办了“小麦赤霉病及其毒素污染控制技术交流会暨新农药应用推广会”。史所长首先主持会议。

 

江苏省农科院质量安全与营养研究所原所长史建荣首席专家

       江苏省农科院刘贤金副院长到会致辞,他说,在全球性新冠疫情发生及国内外复杂多变的形势下,我国粮食安全和食品安全的重要性更加凸显。赤霉病是一种常发性病害,是长江流域发生的重大病害,镰刀菌毒素(也称“赤霉毒素”)对小麦的污染受到高度重视。在全国小麦生产中,赤霉毒素的污染形势相当严峻。从近年来的调研结果来看,在全国小麦主产区都存在着毒素污染风险,因此,小麦赤霉病及镰刀菌毒素的防控尤为重要。

江苏省农科院刘贤金副院长

       史建荣团队及全国的同仁们经过近20年的努力,对我国赤霉毒素的污染发生规律进行了大摸底和系统研究,取得了阶段性的成果。这项技术成果虽然在江苏得到了大面积推广,大大降低了赤霉毒素水平,但仍有待进一步推广。

       因为疫情未能亲临现场的中国工程院李培武院士,通过视频发表了热情洋溢的致辞。他说,在大家的共同努力下,史建荣团队在毒素发生机理、检测以及毒素管控技术等方面都取得了新突破,有的已经形成了行业标准。以前我国防治赤霉病是要保产量,现在是既要保产量,更要保安全,还要降低损失。从今年的防控情况来看,溧阳中南化工生产的乐麦宝效果很好,不仅高效防病,而且有效地把赤霉毒素控制在国家限量标准1,000 ppb以内,从而对粮食生产、小麦生产形成重要支撑。李院士提议大家联合起来,尤其是长江中下游小麦赤霉病毒素污染比较严重的地区,其科研院所、植保部门和农药企业等要形成合力,共同应对赤霉病及毒素污染防控难题,更高效、广泛地发挥史建荣团队研究成果的作用,并在抗性品种开发等领域有所突破。

 

中国工程院院士李培武先生

十年磨一剑,通力赢大奖

       针对小麦毒素污染识别发现难、污染规律不清、防控难等科学难题,史建荣团队从建立高通量筛查技术入手,揭示污染发生规律,探明关键控制点,研发减毒关键技术和产品,为污染防控、科学监管提供关键技术支撑,取得了突破性创新和理想的控制效果。

       江苏省科学技术奖一等奖获得项目——“小麦镰刀菌毒素污染风险形成机制及管控关键技术研究与应用”是由江苏省农科院、江苏省植保植检站、溧阳中南化工等多家单位通力合作、历时十余年研究的成果。该成果阐明了小麦镰刀菌毒素污染规律,解决了毒素发现难、控制难的问题,破解了小麦“丰收带毒”的产业痛点,为保障国家粮食安全、人民生命健康做出了重要贡献。江苏省农科院质量安全与营养研究所副所长徐剑宏研究员介绍了此项研究的三大创新点。

 

江苏省农科院质量安全与营养研究所副所长徐剑宏研究员

       创新一,发明了镰刀菌毒素标物制备、高通量精准识别技术与现场无损检测设备,破解了“毒素发现难”,为风险形成机制和污染规律研究提供源头保证。

       其中,创制的8个镰刀菌毒素标准物质获得了国家标准物质证书,打破了国外技术垄断和价格垄断,有力保障了毒素识别的量值溯源。创建的33种毒素同步检测的高通量精准识别技术,灵敏度高达0.07 μg/kg;高光谱无损快检设备的符合率>90%,时间仅需1 min。实现了大规模海量筛查,确保污染小麦早发现、早隔离。

       创新二,揭示了小麦镰刀菌毒素污染风险形成机制,探明了关键控制点,为毒素精准防控提供核心支撑。

       研究团队通过连续10年全面筛查,抽样检测2万份,覆盖我国98%小麦面积,摸清了我国小麦毒素污染的家底。明确了呕吐毒素分布最广、污染最重,赤霉烯酮次之。江淮麦区是毒素重发、频发区。通过系统研究近40年间产毒镰刀菌化学型动态规律以及污染发生的影响要素,揭示了3A-DON化学型为毒素控制关键靶标。锁定扬花期、收获期为毒素关键控制点。

       创新三,基于毒素污染发生规律,研发减毒关键技术,创建了全程管控技术体系,实现了“控病减毒”同频共振。

       国内首创40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂新药剂(商品名:乐麦宝):扬花期精准用药,减毒75%;创建镰刀菌毒素降解技术,创制毒素靶向降解菌剂,降解率95%,降解产物毒性降低300倍至无毒。

       研究团队集成创建以扬花期控病减毒技术、收获期毒素筛查技术为核心,化学型分型技术以及降解技术配套的全程管控技术体系,实现毒素污染的早发现、早控制、早隔离,被采纳为国家农业行业标准,引领了全国小麦产区镰刀菌毒素污染防控的标准化。

       目前,该项成果被列入江苏省农业重大推广技术,在江苏、安徽、河南、湖北等小麦主产区,累计推广4,070万亩,新增产值50.9亿元。成果应用后,彻底消除了大范围小麦毒素超标,显著提升了小麦质量安全水平。

 

江苏省农科院质量安全与营养研究所刘馨博士介绍了获奖团队所承担的工作及取得的成绩

  

江苏省农科院质量安全与营养研究所祭芳研究员用大量数据展示了生物毒素的检测结果

四省交流经验,提升防控水平

       江苏、湖北、安徽、河南等省植保站相关负责人参加了本次会议,他们积极交流小麦赤霉病防控经验,以进一步提升防控水平。

       据江苏省植保植检站吴佳文科长介绍,小麦是江苏第一大粮食作物,常年种植面积3,500万亩左右;2021年小麦总产为1,342.2万吨。

 

江苏省植保植检站吴佳文科长

       小麦赤霉病是典型的气候型病害,具有间歇性暴发特点。一旦发生,其流行性、暴发性、危害性强。其是否流行主要取决于小麦抽穗扬花阶段的天气情况,所以要密切关注小麦的生育进程和抽穗扬花期天气情况。

       赤霉病是江苏地区小麦上最严重的生物灾害,常年发生面积1,500万亩左右。2021年,江苏小麦赤霉病总体偏重至大发生,流行威胁面积超过2,500万亩,经过防治后最终发病面积为1,063.1万亩次,发病面积占全省小麦种植面积的29.5%。

       2010年以来,江苏小麦赤霉病发生明显加重,10年中有7年偏重以上流行。针对小麦赤霉病,江苏省植保植检站提出了“预防为主、主动出击、适期用药”的防治策略。一般年份防治一次,重发年份、扬花期不整齐的田块、扬花期遇阴雨天气要做好二次防治。在小麦齐穗扬花初期(扬花率5%~10%)首次用药。

       江苏多年多地的试验结果表明,40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂(乐麦宝)对小麦赤霉病防效优异,持效期长;相对于空白对照,其毒素降幅高达80%左右。

       2022年江苏小麦赤霉病流行风险高,预计发生程度为4级,局部5级。预计发生面积1,600万亩。

 

湖北省植保站郭子平站长

       据湖北省植保站郭子平站长介绍,小麦是湖北第二大作物,种植面积1,500多万亩。北部地区的赤霉病常年发生,2021年中等偏重发生,其他地区大发生。在2015—2021年间,有4年为大发生年份,发生面积均超过1,000万亩。

       为了更好地防治小麦赤霉病,解决毒素超标问题,郭站长希望2022年能将乐麦宝纳入湖北省新药剂试验示范范围,并将更多好的经验和技术引入湖北小麦生产实践中。

 

安徽省植保站吴向辉科长

       2021年,受田间菌源量大、病株始见期早、寄主抗病力弱、“两期” 吻合度高等因素影响,安徽小麦赤霉病大发生。据安徽省植保站吴向辉科长介绍,全省共防控赤霉病9,149万亩次,完成防控任务的101.9%,兼防条锈病316.7万亩次、白粉病681.3万亩次、小麦蚜虫2,370.2万亩次,全面逆转了小麦赤霉病大发生态势,小麦赤霉病实际发生面积719.7万亩。预计未来一段时期,安徽小麦生产区赤霉病仍将持续呈现重发、频发、高发态势,所以小麦赤霉病及毒素防控工作任重而道远。

 

河南省驻马店市植保站原站长陈诚

       刚退休一年的河南省驻马店市植保站原站长陈诚也参加了会议,他说,河南是农业和小麦生产大省,全省小麦播种面积常年在8,600~8,800万亩,其中,驻马店播种面积为1,080万~1,200万亩。2000年以来,作为长江流域的主要病害,赤霉病逐渐成为河南南部地区非常重要的病害,甚至成为常发、重发病害。近11年来,河南南部地区发生了5次不同程度的赤霉病危害,引起了政府部门的高度重视。这几年,在“政策好、人努力、天帮忙”的共同助力下,河南南部地区的赤霉病防控效果非常好。其中,药剂的选择非常重要。陈诚认为,丙硫菌唑·戊唑醇(乐麦宝)是一个划时代的新产品,前几年,在驻马店市就全面引进试验示范推广,目前已开花结果。 

乐麦宝国内首登,提质增产降毒素

       乐麦宝(40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂;20%丙硫菌唑+20%戊唑醇)是此次江苏省科学技术一等奖项目中唯一物化的农药产品,是全球领先的广谱高效杀菌剂丙硫菌唑与戊唑醇的黄金组合,2019年取得国内首家登记,随后上市。在2021年江苏小麦赤霉病大流行年份,乐麦宝大显身手,以高效提质增产降毒素的优秀性能,赢到了市场的广泛认可,并受到各地政府采购项目的大力亲睐。乐麦宝即将在中央电视台科教10频道和农业农村17频道广告播出,有助于该产品更好更快地为全国市场所认知,从而覆盖更广阔的应用领域。

 

溧阳中南化工高级技术顾问吴福民推广研究员

       溧阳中南化工高级技术顾问吴福民推广研究员在会上介绍了乐麦宝的六大优势。① 作用机制全面,杀菌谱广,内吸性强,根除性好,持效期长,具有卓越的预防和治疗作用。② “一喷三防”,即可同时防治小麦赤霉病、白粉病、锈病等。③ 防治效果好,产品中加入了9708高效助剂,具有强粘着、高渗透、耐雨淋作用。④ 具有保绿延衰作用,提高千粒重,增产显著。⑤ 绿色、环保、安全,对环境友好,对作物安全。⑥ 适用于各种施药器械喷雾,包括植保飞行器。

       乐麦宝40 mL/亩,用药2次,对赤霉病病穗防效达91.5%,病指防效为92.5%,对白粉病和锈病的防效也在90%以上。

       2016—2017年金湖县试验表明:乐麦宝40 mL/亩比空白对照增产142公斤,比对照药剂增产17公斤。2019年安徽省临泉、界首试验表明:乐麦宝40 mL/亩增产18%~20%。

       2017—2021年度对江苏、浙江、安徽、四川、河南、内蒙、新疆7个省、自治区示范区小麦抽样送检,使用乐麦宝的样品中,农药残留极少,DON毒素含量远低于其它药剂。

       吴福民推广研究员说,2021年江苏小麦赤霉病大发生,是乐麦宝2019年上市以来首次遇到的大发生年份,经考察调查,亩用乐麦宝30~40 mL,适期用药、喷雾得当,其对小麦赤霉病的防效都在95%以上,是名副其实的三病同防、性价比高的标杆产品。今年,乐麦宝在江苏的推广面积达1,000万亩次。

       同时,乐麦宝在其他省份也取得了很大的成功。今年,在安徽推广面积近200万亩次;在河南推广了50万亩次,明年有望冲击500万亩次。

       据了解,乐麦宝上市3年来,在江苏、安徽等7个省、自治区累计推广面积超过2,000万亩次。如果以每亩增产75公斤计,则增加产量150万吨,增加收入36亿元;加之,使用乐麦宝后,小麦品质等级提升,也增加了收益;估计两项合计增加收益近40亿元。

       据介绍,2022年江苏、安徽、河南、四川等省份将成为乐麦宝的重点推广区,公司力争实现销售1,200吨,推广面积约达3,000万亩次,其中江苏市场将占一半。

 

溧阳中南化工董事长陈保林

       手握一等奖的溧阳中南化工董事长陈保林难掩激动之情,但他更多地表达了感谢和感恩。可以说,无论是乐麦宝的诞生还是奖项的获得,都凝聚了江苏省农科院、江苏省植保植检站等太多单位的大力支持。陈总说,从2017年以来,在江苏省植保植检站的领导下,乐麦宝就在江苏进行了网络化试验示范和推广工作,在江苏种田大户心目中,乐麦宝也算是家喻户晓。2022年,中南化工将一如继往地做好服务工作,成为乐麦宝市场推广的坚强后盾,尤其要保证货源,保证产品质量,为农户带来更大收益,创造更多社会效益。

赤霉病防治主流药剂,市场不断扩大

       江苏省13个设区市植保站及部分县(区)植保站(科)负责人参加了会议,他们长年奋战在植保一线,扎实推进新产品、新技术的试验示范和推广工作。会上,他们交流了乐麦宝的应用成效和经验,总结起来,主要包括以下几个方面:

       (1)各地对事关粮食安全和食品安全的赤霉病及毒素防控工作相当重视,赤霉病防控产品往往成为政府采购的药剂之一。

       (2)在赤霉病防治适期,常要兼治白粉病、锈病等,尤其是近年来白粉病的发生呈现上升态势,所以更需要使用一药多防的药剂。

       (3)如果小麦收割较晚,或收获前遇雨,籽粒中毒素含量可能显著上升,这就需要小麦赤霉病防治药剂的持效期长。

       (4)近年来,赤霉毒素已经成为粮食收购部门的重要参考指标,所以在有效防治赤霉病的同时,要能显著降低毒素含量。

       (5)各地大量的试验示范及推广结果表明,在小麦扬花初期施用乐麦宝对小麦赤霉病的防效优异,并能显著降低毒素含量,两次用药效果更加明显。大家一致认为,乐麦宝综合性能较好,性价比高,市场将呈现大幅上升趋势,有望成为小麦赤霉病及毒素防控的主流药剂。

 

江苏省植保植检站田子华站长

       凡事预则立,江苏省植保植检站田子华站长在总结时说,这次会议主要围绕赤霉病防控和毒素减控进行了交流,是对江苏省“2021—2022年小麦赤霉病等重大病虫防控指导意见”的进一步落实,有利于明年赤霉病防控取得好的效果。田站长提醒大家,在赤霉病防控中,不仅要选择好的药剂和技术,而且要注意科学轮换使用,以延长药剂的生命周期。他希望,要充分发挥史所长团队研究成果转化的效果和效益,真正为江苏小麦赤霉病防控、毒素减控作出更多更好的贡献。

 

江苏省植保植检站王茂涛副站长主持会议

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