黃河流域棉花落葉型黃萎病發(fā)生消長與氣象因子的關(guān)系

孫旭霞，王嬌娟，黃雪民，蔡 岳，吉貞芳

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，山西運(yùn)城044000）

棉花黃萎病在田間的發(fā)生，其致病因素很多，除了與病原菌的種、生理小種或生理型的不同致病力以及病原菌在土壤中的數(shù)量、耕作栽培、棉田線蟲等因素有關(guān)外，其為害程度常常取決于氣象因子。姚耀文等[1-5]先后對長江流域、馬存等[6-9]對河南、河北省黃萎病發(fā)生消長與氣象因子關(guān)系進(jìn)行了研究。

為進(jìn)一步摸清晉南棉區(qū)黃萎病發(fā)生消長與主要?dú)庀笠蜃拥年P(guān)系，本研究于2001—2005年開展了此項(xiàng)工作，該項(xiàng)研究對我國黃河流域棉區(qū)落葉型黃萎病發(fā)生的預(yù)測、預(yù)報均具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料和方法

供試地點(diǎn)設(shè)在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所發(fā)病均勻的試驗(yàn)田，面積為666.7 m2。2001—2005年每年的6月5日至8月30日（9月份棉花已吐絮，不再觀察）在同一塊棉田、同一方位對同一品種（感病品種晉棉13號）進(jìn)行調(diào)查。澆水、施肥、治蟲等管理均一致。隨機(jī)選取2行，每行50株，插牌進(jìn)行標(biāo)記。每5 d調(diào)查一次，為一個統(tǒng)計單位，計算平均值，該病害分級和統(tǒng)計方法均按全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。根據(jù)運(yùn)城市氣象臺提供的氣象資料對氣溫、相對濕度、降雨量、雨日與棉花黃萎病病情指數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)行分析研究。

2 結(jié)果與分析

2.1 2001—2005年棉花黃萎病發(fā)病特點(diǎn)

通過5 a的定點(diǎn)、定株系統(tǒng)觀察，晉南棉區(qū)每年黃萎病的發(fā)生均與當(dāng)年6，7，8月的氣溫、相對濕度、雨量、雨日有關(guān)。

從表1可以看出，2001年6月10日黃萎病病情指數(shù)為3.4；隨后病情指數(shù)直線上升，到8月15日達(dá)到發(fā)病高峰期，病指為46.0；直至8月20日以后黃萎病的病情指數(shù)才稍有下降。與2002—2005年同期相比，2001年是發(fā)病最輕的一年（ 圖 1、表1）。

2002年黃萎病發(fā)生比較晚，比2001年晚發(fā)病10 d。6月發(fā)病比較緩慢，到6月20日病情指數(shù)只有1.4。7—8月發(fā)病逐漸加重，病情指數(shù)直線上升，到8月5日進(jìn)入感病階段，病指為37.9；8月30日達(dá)到發(fā)病高峰期，病情指數(shù)為64.8。2002年是這5 a中發(fā)病高峰來得最晚的一年，也是這5 a中發(fā)病較輕的一年。

2003年黃萎病發(fā)生比較早，為害比較嚴(yán)重。6月病情指數(shù)直線上升，6月10日病指為3.9；到7月5日上升到40.6；8月10日為全年的發(fā)病高峰期，病情指數(shù)為63.8；之后稍有下降，但一直到8月30日病情指數(shù)仍在45.0～55.9之間，2003年是這5 a中發(fā)病最嚴(yán)重的一年。

2004年與2002年黃萎病的發(fā)生情況基本相似，也是初發(fā)病較遲，6月15日病情指數(shù)只有1.4，整個6月發(fā)病遲緩，到7月病情指數(shù)才慢慢上升，8月病害發(fā)展逐漸加快，直到8月30日才達(dá)到發(fā)病高峰期，病情指數(shù)為68.2，2004年是這5 a中發(fā)病和為害較輕的一年。

2005年黃萎病發(fā)病較遲，直到6月20日病情指數(shù)只有1.1，6月是這5 a中發(fā)病最輕的一個月；但到了7—8月病情發(fā)展較快，8月5日為全年的發(fā)病高峰期，病情指數(shù)為58.3；從7月15日至8月30日病情指數(shù)一直在47.6～53.5之間，因此，2005年的7，8月又是黃萎病發(fā)生和為害較重的2個月，僅次于2003年。

2.2 棉花黃萎病與氣象因子關(guān)系分析

2.2.1 氣溫與黃萎病的關(guān)系 據(jù)植物生態(tài)病理學(xué)記載[7]，棉花黃萎病發(fā)生的最適宜氣溫為25～28℃，低于25℃或高于28℃時發(fā)病緩慢。晉南處于黃河流域黃土高原亞區(qū)[10]，從運(yùn)城氣象臺6—8月的氣溫觀察來看，2001—2005年5 a中的這3個月月平均氣溫分別為26.7，27.4，25.4℃，均適宜黃萎病的發(fā)生和為害。個別年份雖然7，8月氣溫偏高，但每年的這個階段總會降雨，雨降多了，氣溫自然也就不高了，反而有利于黃萎病的發(fā)生和發(fā)展。因此，氣溫不是黃河流域晉南棉區(qū)影響黃萎病發(fā)生消長的主要因素。

從相關(guān)系數(shù)的統(tǒng)計[11]結(jié)果（表2）可以看出，2001—2005年棉花黃萎病的病情消長與氣溫的變化關(guān)系不密切，由此說明，處在黃河流域的晉南6，7，8月的氣溫對黃萎病的發(fā)生消長影響不大，這與長江下游棉區(qū)棉花黃萎病病情消長和氣溫變化關(guān)系密切是截然不同的。

2.2.2 大氣相對濕度與黃萎病的關(guān)系 從2001—2005年的大氣相對濕度來看，6，7，8月的相對濕度與棉花黃萎病的病情指數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系很密切。2001，2003年相對濕度與病情指數(shù)之間均呈極顯著正相關(guān)，2002，2004，2005年相對濕度與病情指數(shù)之間均呈顯著正相關(guān)。說明相對濕度越大，黃萎病情指數(shù)越高。如2003年的6，7，8月相對濕度分別為58%，72.7%，80.5%，均比2001，2002，2004，2005年同期的月平均相對濕度高，因此，2003年發(fā)病比其他年份嚴(yán)重。

2.2.3 降雨量、雨日與黃萎病的關(guān)系 2001—2005年降雨量、雨日與黃萎病的病情指數(shù)之間的相關(guān)性均不密切（表2），這與氣溫和黃萎病病情指數(shù)的關(guān)系相似，降雨量、雨日與黃萎病病情指數(shù)之間的相關(guān)性均不顯著。

05 2 3 1 0 1 1 5 1 0 1 1 2 2 3 0 4 1 2 2004 4 2 1 1 0 2 1 1 2 2 1 4 1 1 2 2 2 3/d 20日03 2 1 0 1 3 3 4 3 5 1 0 2 3 3 5 0 1 6雨20 2002 0 2 1 1 3 3 0 0 0 2 3 1 1 1 3 4 3 1 01 0 4 2 1 2 2 1 1 1 1 2 3 0 3 2 3 0 4 202005.6 4.8 0 0 14 14.3.718.4 0 0 0.6 1 10 12.2 3.3 0.7 0 49.4 4.1.110 04 m 2022.4 4.8 0 0.6 0 38.4 2.3/m量雨20 03 8.6 0 0 0.1 28.9 7.4 7.9 31.0 7.1 4.1 4.7 12.7 5.5 0.5 12.3 60.7 19.6 0 4.9 28.5 12.7 10.0 5.1 6.9 27.1 0 0.4 16.499.1降2002 0 25.9 3.3 1.5.118.6 0 0 0 0 63 12.8.042.6 1.5 1.2 0.8 14.5 0 13查2001 0 4.2 10.7 2.5 1.2 10.4 1.9 0.2 11.4 10.8 5.4 50.7 0 16.0 24.8 13.8 0 9.2調(diào)子因052046.8 66.6 37.0 44.4 46.4 67.4 79.2 69.6 50.4 60.4 65.0 68.5 63.6 65.8 57.2 81.4 74.0 70.8象氣和指病病萎黃花棉年5002—1002南晉1表/%2004度濕對2003相022001202005/℃2004溫氣均2003 6 5.870.838.4.436.72519.722.6 6 2.049.457.4.056.92322.226.4 5 3.835.639.8.063.72824.325.4 5 3.246.849.4.456.22925.428.8 4 3.872.075.0.650.93029.726.3 5 8.473.469.0.062.82630.024.9 6 2.878.062.0.650.02427.823.4 5 6.861.052.2.654.32528.026.4 7 0.283.847.4.464.93025.621.6 8 1.681.052.2.648.42924.825.0 6 0.667.272.0.669.42829.929.0 8 1.566.373.8.676.22825.431.5 7 1.882.459.4.265.02826.624.8 6 4.279.466.2.265.52729.127.0 7 6.685.462.0.859.63124.621.1 6 9.271.876.2.676.61924.224.1 7 0.673.276.0.064.52023.427.3 7 8.889.260.8.063.92322.220.5平02200120 3 0.4.227 2 7.0.326 2 8.4.225 3 0.1.627 2 4.4.228 2 6.2.928 2 8.7.029 3 0.8.631 3 3.4.728 3 0.2.325 2 5.5.728 2 5.8.525 3 2.0.328 2 5.2.927 2 5.2.526 2 2.9.424 2 6.7.726 2 8.7.623 05 0 0 0 1.1 1.7 2.3 7.4 2004 0 0 1.4 2.3 5.0 7.5 8.1 20.12514.3.13915.9.85417.5.95015.6.35320.0.35831.9.15743.1.45254.2.64765.0.04967.5.55368.2數(shù)指情病2003 0 3.9 4.4 4.4 14.4 10.6 40.6 48.6 56.6 56.6 52.0 56.6 57.7 63.8 54.4 45.0 55.0 55.9 2002 0 0 0 1.4 5.6 12.5 16.4 18.5 17.1 17.6 18.1 29.6 37.9 43.1 44.9 47.2 63.9 64.8-日/）2001 0 3.4 8.5 505期日月06-0 06-1 06-1（1 1.9006-2 1 5.9506-2 1 7.6006-3 1 8.7507-0 1 8.8007-1 2 0.5507-1 2 7.8007-2 2 8.4507-2 3 1.2007-3 3 0.1508-0 3 1.8008-1 4 6.0508-1 4 2.6008-2 3 9.4508-2 3 4.6008-3

表2 主要?dú)庀笠蜃樱▁）與黃萎病病情指數(shù)（y）相關(guān)分析

2.2.4 各氣象因子對黃萎病的綜合影響 從5 a的6，7，8月的氣象因子和黃萎病的病情指數(shù)綜合統(tǒng)計來看，大氣相對濕度與黃萎病的病情指數(shù)之間的相關(guān)性很密切，而且呈極顯著正相關(guān)；氣溫與黃萎病病情指數(shù)之間沒有相關(guān)性，關(guān)系不密切；降雨量、雨日與黃萎病病情指數(shù)之間的相關(guān)性比較低。黃萎病的病情指數(shù)與氣象因素中的氣溫、相對濕度、降雨量、雨日之間的相關(guān)關(guān)系顯著性測定的 t值分別為 -1.25，6.45，1.62，1.73，其中，相對濕度與黃萎病病指之間呈極顯著正相關(guān)，這與豫北棉區(qū)相對濕度與黃萎病病指呈顯著正相關(guān)的結(jié)論是一致的[6]。氣溫、降雨量和雨日的機(jī)率P值均大于0.05，其相關(guān)性較低。但降雨量和雨日的t值比較接近顯著，這說明只要每年的6，7，8月特別是7，8月，大氣相對濕度越高，黃萎病的發(fā)生就越重，病情指數(shù)也就越高，如2003年這3個月的月平均相對濕度比2001，2002，2004，2005年同期均高，因此，該年發(fā)病最嚴(yán)重。但是，大氣相對濕度、氣溫均與雨日和降雨量密切相關(guān)，如果雨日多、降雨量大，那么氣溫也就降低了，大氣相對濕度也加大了，黃萎病的發(fā)生和為害必然就加重了。

2.3 棉花黃萎病的發(fā)生消長與主要?dú)庀笠蜃拥南嚓P(guān)關(guān)系分析

利用回歸方程式，可以繪一條直線表示5 a綜合平均氣象因子中的氣溫、相對濕度、降雨量、雨日與黃萎病的病情指數(shù)之間的相關(guān)密切程度（圖2）。圖2-A是根據(jù)氣溫（x）每5 d的平均數(shù)據(jù)來預(yù)測黃萎病的病情指數(shù)（y變數(shù)的理論值），橫坐標(biāo)表示5 d氣溫的平均值，縱坐標(biāo)表示黃萎病的病情指數(shù)。從圖上均能明顯地顯示出星點(diǎn)在直線四周散布的狀況，如果星點(diǎn)靠近直線，說明2個變數(shù)關(guān)系密切；若星點(diǎn)散布距離直線較遠(yuǎn)，則2個變數(shù)相關(guān)不密切。圖2-B中星點(diǎn)散布靠近直線，說明大氣相對濕度與病情指數(shù)之間的相關(guān)很密切，其余2個圖的星點(diǎn)散布距離直線較遠(yuǎn)，說明2個變數(shù)之間相關(guān)均不密切。

3 小結(jié)

3.1 根據(jù)大氣相對濕度和雨日來預(yù)測黃萎病發(fā)生消長情況

將5 a的主要?dú)庀笠蜃雍喜⒔y(tǒng)計分析，結(jié)果表明，只要每年的6，7，8月月平均氣溫在24～26℃之間，雨日在12 d以上，降雨量在100 mm以上，大氣相對濕度在70%～80%之間，均最適宜發(fā)病。黃萎病病情指數(shù)的增加與相對濕度的相關(guān)性很密切，與雨日和降雨量相關(guān)性比較低，與氣溫相關(guān)性最低。從偏相關(guān)角度來看，大氣相對濕度與雨日、降雨量、溫度之間的相關(guān)系數(shù)分別為 0.617 6，0.570 4，－0.298 9，當(dāng)自由度為 16時，r0.01＝0.590，r0.05＝0.468，對比之下，相對濕度與雨日偏相關(guān)性極強(qiáng)，與降雨量的偏相關(guān)性也強(qiáng)，與溫度之間的偏相關(guān)性較差[12]。通過對多因子和偏相關(guān)系數(shù)的篩選，得出平均5 d內(nèi)病指增加（y）與相對濕度（x1）和雨日（x2）的二元回歸方程式：y＝1.981 7x1＋12.230 5x2－120.54?？梢愿鶕?jù)近期的大氣相對濕度和雨日來預(yù)測當(dāng)前黃萎病發(fā)生消長變化程度。

3.2 影響黃萎病發(fā)生消長的其他因素，有的也是與主要?dú)庀笠蜃佑嘘P(guān)

黃萎病病菌在土壤中的存活對于含菌量的積累也與氣象因子有關(guān)。黃萎病病菌之所以能在土壤中積累，其主要原因是連年種植帶病棉籽[13]，使病組織進(jìn)入棉田，在主要?dú)庀髼l件和土壤環(huán)境適宜的情況下，微菌核才能在枯死的病菌組織中形成并在土壤中定殖積累。據(jù)前蘇聯(lián)1980年研究報道，1株病棉稈上曾查出微菌核100萬個以上。陜西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所20世紀(jì)80年代初檢測，6月微菌核每克土中有705個。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所的研究明確了我國北方棉區(qū)微菌核數(shù)量高于南方。但在北方干旱少雨的地區(qū)，病殘體很快干枯，微菌核不能形成，只有在降雨或有灌溉的條件下，菌絲才能存活并產(chǎn)生大量的微菌核。如美國Deray通過7 a的調(diào)查研究曾提出 y＝1.865＋2.715x－0.020 4x2（r＝0.95）的回歸預(yù)測方程式，即知道5月棉田土壤中的微菌核數(shù)（x），便可推測出9月的黃萎病病株率（y）[14]。山西南部屬于黃河流域的黃土高原亞區(qū)，也是老棉區(qū)，病菌在土壤中積累的也很多，但該地區(qū)十年九旱，如果不了解近一段時間內(nèi)的大氣相對濕度和雨日以及土壤環(huán)境條件，單憑微菌核數(shù)的數(shù)量來預(yù)報病情是不可靠的，必須將二者結(jié)合起來才是最佳的預(yù)測方案。

［1］姚耀文，馬存，譚永久.長江流域棉區(qū)棉花黃萎病發(fā)生消長與氣象因子關(guān)系的研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1986（3）：59-64.

［2］吳藹民，夏正俊.長江下游棉花落葉型黃萎病發(fā)生消長與氣象因子關(guān)系分析[J].棉花學(xué)報，1999，11（ 6）：284-289.

［3］馬存，簡桂良，鄒勇，等.荊州棉區(qū)棉花黃萎病發(fā)生與氣象因子關(guān)系的研究[J].植物保護(hù)，1997，23（ 1）：30-32.

［4］潘云平，李洪奎，曹虎春，等.武夷菌素防治棉花黃萎病藥效試驗(yàn)[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2007（ 2）：109-110.

［5］楊秀榮，劉水芳，孫淑琴.棉花枯、黃萎病的診斷與防治[J].天津農(nóng)業(yè)科技，2010，16（ 2）：51-53.

［6］簡桂良，馬存，陳其煐，等.豫北棉區(qū)氣溫與濕度對黃萎病發(fā)生關(guān)系的分析[J].植物病理學(xué)報，1995，25（ 1）：17-22.

［7］齊俊生，馬存，簡桂良，等.冀中棉區(qū)棉花黃萎病與氣象因子關(guān)系分析[M]//劉儀.植物病害研究與防治.北京：中國科學(xué)出版社，1997：584-587.

［8］趙麗芬，李增書，張寒霜，等.棉花黃萎病種質(zhì)資源鑒定及抗性品種選擇[J].華北農(nóng)學(xué)報，2007，22（ 增刊）：254-256.

［9］楊鳳祥，桑茜，馬奇祥，等.河南省棉花黃萎病菌培養(yǎng)特性與致病力分化研究[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（ 6）：85-89.

［10］馬家璋，鄧煜生，王東升，等.中國棉花栽培學(xué)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985：61-62.

［11］趙仁镕，余松烈.田間試驗(yàn)和統(tǒng)計方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1979.

［12］馬育華，盧宗海，莫惠棟，等.田間試驗(yàn)和統(tǒng)計方法[M].2版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1995.

［13］吉貞芳，許愛玲.晉南地區(qū)棉種攜帶枯黃萎病菌檢驗(yàn)和病圃抗性鑒定及防治[J].中國棉花，2005，22（ 7）：21-22.

［14］呂金殿.棉花枯黃萎病防治的理論與實(shí)踐[M].西安：陜西人民教育出版社，1998.