龍巖煙區(qū)煙草赤星病生態(tài)位研究

賴榮泉，廖琳琳，鐘秀金，王 剛，白建保

1.福建農(nóng)林大學(xué)，福州市倉山區(qū)上下店路15號(hào) 350002

2.福建省煙草公司龍巖市公司煙葉生產(chǎn)技術(shù)中心，福建省龍巖市新羅區(qū)龍門鎮(zhèn)赤水村 364000

3.福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所龍巖分所，福建省龍巖市新羅區(qū)龍門鎮(zhèn)赤水村 364000

4.中國煙葉公司，北京市廣安門外大街9號(hào) 100055

5.中國煙草總公司職工進(jìn)修學(xué)院，鄭州市鑫苑路7號(hào) 450008

煙草赤星?。ˋlternaria alternata）是我國煙葉生產(chǎn)上的主要真菌性病害之一，通常在煙葉成熟期發(fā)生流行，在世界各個(gè)煙草種植區(qū)均有發(fā)生，嚴(yán)重影響煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，尤其是對卷煙成絲率有較大影響［1-3］。煙草赤星病在我國煙區(qū)的發(fā)病面積較大，在南方煙區(qū)除煙草花葉病、煙草青枯病、煙草黑脛病和煙蚜等危害嚴(yán)重外［4-7］，煙草赤星病也在逐年加重［8］。因此，煙草赤星病的防治也是煙葉生產(chǎn)中亟待解決的問題之一［1］。而生態(tài)位理論是現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的重要基礎(chǔ)理論之一，在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)受到較為廣泛的關(guān)注［9-10］。王子迎等［11］提出了針對植物病害系統(tǒng)的病原物生態(tài)位概念，即在一定的植物病害系統(tǒng)中，某種病原物在其病害循環(huán)的每個(gè)時(shí)段上全部生態(tài)學(xué)過程中所具有的功能地位，稱為該病原物在該植病系統(tǒng)中的生態(tài)位。目前病蟲害生態(tài)位的研究主要采用生態(tài)位重疊和生態(tài)位寬度兩個(gè)指標(biāo)，數(shù)值越大，說明該病危害越廣泛。丁偉等［12］研究了3種玉米蚜蟲種群的生態(tài)位；李瑤等［13］提出了梨銹病病菌生態(tài)位。就煙草赤星病而言，多數(shù)研究報(bào)道均為預(yù)測模型、發(fā)病規(guī)律、抗病性和防治方法等［14-16］，尚未見煙草赤星病在生態(tài)位方面的有關(guān)研究報(bào)道。為此，于2011年在福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所龍巖分所試驗(yàn)基地進(jìn)行了煙草赤星病在大田的空間分布及各品種對該病的抗性試驗(yàn)，以期掌握煙草赤星病病菌的生態(tài)位特征及危害特點(diǎn)，為煙草品種合理布局及采取合理施藥技術(shù)和防治策略提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 田間試驗(yàn)

試驗(yàn)于2010—2011年在福建省龍巖市龍門鎮(zhèn)赤水村（龍門基地）進(jìn)行。當(dāng)?shù)貧夂驕睾?，雨量充沛，年平均氣?8～20 ℃，降雨量1 600～1 700 mm，無霜期262～317 d。土壤為紅壤，微酸性，肥力中等［17］。供試品種為紅花大金元、翠碧1 號(hào)、閩煙35 和C2（均由福建省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所龍巖分所提供）。各品種于2010年11月8日播種，2011年1月22日移栽。紅花大金元、翠碧1號(hào)、閩煙35和C2品種施純氮分別為6.0，6.5，7.5 和6.5 kg/（667 m2）。株行距60 cm×110 cm，采用起壟覆膜栽培，及時(shí)打頂抹杈，清除雜草、煙芽和底腳葉，其他栽培管理方法按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范實(shí)施。

1.2 調(diào)查方法

1.2.1 系統(tǒng)調(diào)查

采用平行跳躍隔行取樣法調(diào)查，每品種取3個(gè)田塊，每田塊固定抽取5 畦，每畦固定抽取5 株煙［14］。在煙株發(fā)病初期開始調(diào)查，2011年5 月17日調(diào)查結(jié)束（5月17日后當(dāng)?shù)責(zé)熑~開始采收，煙葉采收后改變了田間通風(fēng)、透光等赤星病發(fā)病條件，病害調(diào)查停止）。每周調(diào)查兩次，于周一、周四各調(diào)查一次，記錄每株煙自下而上的每片平展葉赤星病的病情級(jí)數(shù)，以葉片為單位記錄赤星病發(fā)病程度并統(tǒng)計(jì)每次調(diào)查的各品種的病株率、病葉率、病情指數(shù)及各品種的上部葉、中部葉、下部葉的病葉率和病情指數(shù)，同時(shí)計(jì)算最后一次調(diào)查的生態(tài)位寬度（寄主生態(tài)位和空間生態(tài)位）。采用標(biāo)準(zhǔn)方法確定煙草赤星病的分級(jí)［18］，0 級(jí):全葉無??；0.5級(jí):病斑面積占葉片面積的1%以下；1 級(jí):病斑面積占葉面積的1%～5%；2 級(jí):病斑面積占葉面積的5%～10%；3 級(jí):病斑面積占葉面積的10%～20%；4級(jí):病斑面積占葉面積的20%以上。

1.2.2 煙葉部位劃分

將煙株葉片分為3部分，下部葉（煙株從下至上第1～7 葉位）、中部葉（第8～14 葉位）和上部葉（第15～20葉位）。

1.3 計(jì)算公式

生態(tài)位寬度指數(shù)（Lewins指數(shù)）［13］

式中:1/S≤B≤1，S為資源序列的等級(jí)數(shù)；Pi為物種利用第i等級(jí)資源占利用總資源的比例；s為方位數(shù)或煙草品種數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003 和SPSS 15.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析，最小顯著差數(shù)法（LSD）進(jìn)行差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種的煙草赤星病的發(fā)病情況比較

不同烤煙品種煙草赤星病的發(fā)病情況見圖1。由圖1可知，煙草赤星病從2011年4月18日開始發(fā)病，此時(shí)煙株正處于煙葉成熟初期，4 個(gè)品種的發(fā)病率高低依次是C2（2.00%）＞紅花大金元（1.48%）＞翠碧1 號(hào)（0.92%）＞閩煙35（0.44%）。發(fā)病高峰期出現(xiàn)在5 月17 日，不同品種間煙株發(fā)病率達(dá)極顯著水平（F=393.575，P=0.000）。其中，紅花大金元品種的發(fā)病率最高，閩煙35 最低，C2和翠碧1 號(hào)居中。而4 個(gè)品種的平均發(fā)病率高低依次為紅花大金元（10.58%）＞C2（9.00%）＞翠碧1號(hào)（6.26%）＞閩煙35（3.84%）。

圖1 不同品種的煙草赤星病發(fā)病情況比較

2.2 不同品種的煙草赤星病寄主生態(tài)位比較

煙草各品種赤星病的發(fā)病率和病情指數(shù)見表1，將表1 中數(shù)據(jù)用生態(tài)位寬度指數(shù)公式［13］計(jì)算，得到發(fā)病率的生態(tài)位寬度為0.918 7，病情指數(shù)的生態(tài)位寬度為0.931 4。由此可以看出，煙草赤星病的寄主生態(tài)位寬度大，赤星病病菌基本上可以侵染試驗(yàn)中的各個(gè)品種；同時(shí)還可以看出，龍巖市龍門基地的煙草赤星病發(fā)病廣泛。各品種對該病的抗性大小依次為閩煙35＞翠碧1 號(hào)＞C2＞紅花大金元。

表1 各品種煙草赤星病發(fā)病率和病情指數(shù)及其占總發(fā)病率和病情指數(shù)的比例①（%）

2.3 不同品種的煙草赤星病空間生態(tài)位比較

2.3.1 以發(fā)病率為依據(jù)的空間生態(tài)位

煙草赤星病不同部位發(fā)病率及其所占比例見表2。將表2 中數(shù)據(jù)用生態(tài)位寬度指數(shù)公式［13］計(jì)算，得出各品種不同部位的生態(tài)位寬度分別為紅花大金元0.856 5，翠碧1 號(hào)0.772 0，閩煙35 0.958 0，C2 0.890 2。該病在各品種的空間生態(tài)位寬度大小依次為閩煙35＞C2＞紅花大金元＞翠碧1號(hào)。各部位煙葉對該病的抗性大小依次為:上部葉，翠碧1 號(hào)＞閩煙35＞紅花大金元＞C2；中部葉，閩煙35＞翠碧1號(hào)＞C2＞紅花大金元；下部葉，閩煙35＞翠碧1 號(hào)＞C2＞紅花大金元。由此可以看出，閩煙35的生態(tài)位寬度最大，接近1，說明閩煙35品種煙株上、中、下部葉均被赤星病菌廣泛侵染。另外，各品種生態(tài)位寬度均較大，表明赤星病病菌可較充分地占據(jù)煙株上、中、下各空間部位。

表2 不同部位煙葉赤星病發(fā)病率及其占總發(fā)病率的比例 （%）

2.3.2 以病情指數(shù)為依據(jù)的空間生態(tài)位

將煙草赤星病不同部位病情指數(shù)及其所占比例見表3。將表3中數(shù)據(jù)用生態(tài)位寬度指數(shù)公式［13］計(jì)算，得出各品種不同部位的生態(tài)位寬度分別為紅花大金元0.851 5，翠碧1 號(hào)0.869 0，閩煙35 0.913 8，C2 0.803 5?？梢?，各品種的生態(tài)位寬度均較大。該病在各品種的空間生態(tài)位寬度大小依次為閩煙35＞翠碧1 號(hào)＞紅花大金元＞C2。各部位煙葉對該病的抗性大小依次為:上部葉，閩煙35 ＞C2＞紅花大金元＞翠碧1 號(hào)；中部葉，閩煙35＞翠碧1號(hào)＞C2＞紅花大金元；下部葉，閩煙35＞翠碧1號(hào)＞紅花大金元＞C2。由此可見，赤星病病菌在煙株各部位的危害嚴(yán)重程度相當(dāng)，表明赤星病病菌具有以孢子隨機(jī)擴(kuò)散傳染的特點(diǎn)，這為赤星病的預(yù)測預(yù)報(bào)和合理施藥提供了依據(jù)。

表3 煙草赤星病不同部位病情指數(shù)及其占總病情指數(shù)的比例 （%）

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，煙草赤星病的寄主生態(tài)位寬度、空間生態(tài)位寬度均較大，基本可侵染各個(gè)參試品種。這與李瑤等［13］對不同梨品種梨銹病的生態(tài)位研究結(jié)果基本一致，即病害對不同品種危害廣泛。從煙株各部位對病害的抗性分析發(fā)現(xiàn):對于不同品種上部葉的危害程度依次為閩煙35 ＞C2＞紅花大金元＞翠碧1號(hào)；中部葉依次為閩煙35＞翠碧1號(hào)＞C2＞紅花大金元；下部葉依次為閩煙35＞翠碧1號(hào)＞紅花大金元＞C2。表明不論發(fā)病輕重的烤煙品種，赤星病菌均可以較充分地占據(jù)煙株上、中、下各空間部位。造成這種現(xiàn)象的原因可能是由于煙草赤星病屬于氣流傳播的病害，病菌孢子可隨機(jī)降落到每片煙葉上，且能在煙葉上存活、侵染，進(jìn)而造成危害。這從生態(tài)位理論上證實(shí)了煙草赤星病害的傳播特性。不同品種或同一品種不同部位煙葉對煙草赤星病的抗性不同或存在差異，除了外界環(huán)境條件因素影響之外，可能是由于不同品種煙草自身具有不同的抵抗力或煙葉表面物理結(jié)構(gòu)的差異，如分泌不適或抑制赤星病菌孢子萌發(fā)、生長的物質(zhì)或具有不利于病菌入侵的物理結(jié)構(gòu)［11，15-16］，有關(guān)機(jī)理還有待進(jìn)一步試驗(yàn)。由于煙草赤星病對各煙草品種危害較廣泛，可侵染各部位煙葉。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中使用藥劑防治赤星病時(shí)，應(yīng)做到煙株從下到上、正反煙葉表面均勻全面施藥。

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