甘肅省渭源縣馬鈴薯晚疫病流行學研究

郭瑞，漆文選，杜立和，王生榮*

（1.甘肅農業(yè)大學草業(yè)學院，甘肅蘭州730070；2.渭源縣農技中心，甘肅渭源743000)

甘肅省渭源縣馬鈴薯晚疫病流行學研究

郭瑞1，漆文選2，杜立和2，王生榮1*

（1.甘肅農業(yè)大學草業(yè)學院，甘肅蘭州730070；2.渭源縣農技中心，甘肅渭源743000)

為了探究甘肅省渭源縣馬鈴薯晚疫病流行規(guī)律，有效地防治馬鈴薯晚疫病，在甘肅渭源縣對馬鈴薯晚疫病田進行了一個生長季節(jié)的監(jiān)測和調查。結果表明：不同品種晚疫病發(fā)生程度不同，晚熟品種比早熟品種晚發(fā)生，早熟品種抗病性比晚熟品種差；馬鈴薯晚疫病的流行與氣象條件的關系中，相對濕度、降雨量和馬鈴薯晚疫病流行呈正相關,日照時數與馬鈴薯晚疫病流行呈負相關，其中相對濕度為晚疫病流行的主導因素，在這期間溫度不是當地晚疫病流行的主導因素。

渭源；馬鈴薯晚疫?。涣餍袑W；季節(jié)流行曲線

馬鈴薯晚疫病近年來在甘肅省馬鈴薯產區(qū)大范圍流行，成為限制馬鈴薯產業(yè)的主要障礙。2013年甘肅省馬鈴薯種植面積73.7萬hm2，發(fā)病面積高達54萬hm2，直接經濟損失上百億元。據研究，甘肅省馬鈴薯晚疫病菌生理小種組成復雜，各種克服抗病基因的毒性基因都存在[1-3]。抗藥性監(jiān)測表明，晚疫病菌對甲霜靈類殺菌劑已經產生抗藥性，而對霜脲氰是敏感的[4-6]，因此可用霜脲氰等非甲霜靈類藥劑防治馬鈴薯晚疫病，延緩抗藥性的產生。

為了能夠及時準確地對馬鈴薯晚疫病做出預測預報[7,8]，探索馬鈴薯晚疫病感病率與品種、相對濕度、氣溫、降雨量等氣象因子的關系，我們在甘肅省渭源縣布置試驗，定點定時進行觀測晚疫病在當地條件下的發(fā)生、發(fā)展和流行過程，并取得了一些結果，這對探究甘肅中部地區(qū)馬鈴薯晚疫病的發(fā)病流行規(guī)律和指導農業(yè)生產中的準確防治具有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 地點

試驗地點設在甘肅省渭源縣五竹鎮(zhèn)，試驗田海拔2 262 m，年平均氣溫5.7℃，無霜期110～157 d，年降雨量523.7 mm。

1.2 供試品種

‘農天1號’、‘宕薯6號’、‘L0527’、‘隴薯3號’、‘中薯20號’，均為甘肅省栽培的馬鈴薯品種，其中‘隴薯3號’為大面積主栽品種，選其作為對照（CK）。

1.3 試驗設計

試驗采取隨機區(qū)組設計，每小區(qū)15 m2，重復3次，每小區(qū)保持相同的株數，小區(qū)間隔離行1 m，四周設置保護行，2013年4月26日播種。

1.4 調查方法

每小區(qū)采用雙對角線5點取樣法，每點取5株。前期以10 d為一觀察周期，分別記錄各品種發(fā)病情況以及當時的氣象條件。7～9月為晚疫病高發(fā)期，每2 d調查1次，從發(fā)現(xiàn)中心病株開始，定點定株定時調查發(fā)病情況、測量病斑大小，計算發(fā)病率、嚴重度、病情指數，直到病情不再擴展為止。

1.5 氣象數據

氣象數據由渭源縣氣象局氣象觀測站提供。

1.6 數據處理

調查數據用Excel和SPSS軟件進行處理和統(tǒng)計分析，其中

普遍率：I=（調查發(fā)病葉片數∕調查葉片總數）× 100%

嚴重度：S=（病斑面積∕葉片面積）×100%

病情指數：DI(%)=I×S×100，其中DI為病情指數，I為普遍率，S為嚴重度[9]。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯晚疫病田間流行動態(tài)

通過對渭源縣五竹鎮(zhèn)試驗田馬鈴薯晚疫病一個生長季節(jié)的觀察研究，結合氣象條件可知，2013年由于苗期雨水充足，馬鈴薯長勢比往年好，5、6月降雨偏少、氣溫偏高、田間濕度較低，前期沒有發(fā)生晚疫病。但7月上中旬多雨、高溫、田間濕度大，為馬鈴薯晚疫病發(fā)生流行提供了有利條件，7月15日發(fā)現(xiàn)中心病株，7月18日的病情開始擴展，7月20日試驗田發(fā)現(xiàn)晚疫病株。7月下旬持續(xù)降雨、田間濕度大，馬鈴薯晚疫病普遍發(fā)生流行，早熟品種比晚熟品種先發(fā)生，且早熟品種比晚熟品種流行快。8月1～5日天天雷陣雨，每天都有晨露，8月6～9日連續(xù)降雨、田間濕度增大、溫度升高，晚疫病大流行；8月10～15日天氣以陰為主，早晨田間有露，田間濕度較大，晚疫病流行加重；8月15日以后沒有降雨，晚疫病流行受到抑制；8月底到9月初氣溫下降晚疫病流行減慢趨于停止。

調查結果表明，早熟品種‘中薯20號’于7月20日發(fā)現(xiàn)有病斑產生，‘農天1號’、‘隴薯3號’、‘宕薯6號’7月22日發(fā)現(xiàn)病斑，‘L0527’直到7月24日才發(fā)現(xiàn)病斑。通過調查發(fā)現(xiàn)，早熟品種‘中薯20號’抗病性明顯差于其他晚熟品種，8月6日出現(xiàn)一半葉片干枯，8月12日3∕4葉片干枯，8月20日試驗小區(qū)基本枯死；其他晚熟品種8月15日之后陸續(xù)出現(xiàn)一半葉片枯死；其中‘L0527’抗病性最強，8月25日出現(xiàn)一半葉片枯死。病情指數的大小能夠反映品種的抗病性，通過調查計算所得的病情指數我們可以看出，早熟品種‘中薯20號’的病情指數比晚熟品種‘宕薯6號’高23個百分點，比晚熟品種‘隴薯3號’高32個百分點，而比晚熟品種‘L0527’高46個百分點，抗病性從強到弱依次為‘L0527’、‘農天1號’、‘隴薯3號’(CK)、‘宕薯6號’、‘中薯20號’。

2.2 馬鈴薯晚疫病季節(jié)流行曲線

將各供試品種的病情指數按時間變化繪制出季節(jié)流行曲線，如圖1。

由圖1可知，各供試品種馬鈴薯晚疫病季節(jié)流行曲線都為S形曲線，但曲線走勢各不相同，早熟品種和晚熟品種差異大。其中，早熟品種‘中薯20號’流行曲線最陡峭、病情指數最高，‘中薯20號’病情指數比其它晚熟品種高出25個百分點左右，‘L0527’流行曲線最平緩、病情指數最低，‘農天1號’、‘宕薯6號’、‘隴薯3號’相差不大。7月16～28日為馬鈴薯晚疫病始發(fā)期，病情增長緩慢，7月28日～8月25日為馬鈴薯晚疫病盛發(fā)期，病情呈指數增長且速率快，8月25日之后馬鈴薯晚疫病進入衰退期，病情增長變緩趨于停止，流行曲線也趨于水平。

圖1 2013年供試品種馬鈴薯晚疫病季節(jié)流行曲線Figure 1Seasonal epidemic curve of various tested varieties infected with potato late blight in 2013

2.3 馬鈴薯晚疫病侵染速率

把7月21～31日，7月31日～8月10日，8月10～20日，8月20～30日，每10 d作為一個侵染階段，計算分析‘隴薯3號’晚疫病的病葉率（表1），繪制晚疫病侵染速率曲線（圖2），分別以斜率r1、r2、r3和r4表示各時段的侵染速率?？梢钥闯?，斜率值r2最大，表明7月31日～8月10日階段擴展速度最快；其次是r3，8月10～20日階段的擴展速度次之；前期和后期兩個時段擴展速率都較慢，所以r1、r4較小。分析氣象數據（表2），7月上旬的氣象條件達到了晚疫病發(fā)生的條件，于7月15日發(fā)現(xiàn)中心病株；7月中旬降雨少，但天氣以陰天、多云為主，田間平均相對濕度在74.5%，氣溫10.2～24.4℃，7月20日馬鈴薯晚疫病開始擴展；7月下旬有一次連續(xù)性降雨，田間相對濕度75.9%，氣溫10.0～26.4℃，馬鈴薯晚疫病開始流行；8月上旬以雷陣雨天氣為主且頻率比較高，每天早上田間都有露，田間相對濕度78%，加上前期積累的菌量，馬鈴薯晚疫病大發(fā)生，故侵染速率r2較大；8月中旬基本沒有降雨，田間相對濕度72%，一定程度上抑制了馬鈴薯晚疫病的擴展，侵染速率變慢；8月下旬連續(xù)干旱，晚疫病病菌生長受到抑制，病害擴展變慢，故r4最小。

表1 馬鈴薯晚疫病田間侵染速率(r)Table 1Infection rate of potato late blight in different stages

圖2 邏值線與分段計算r值的可平均性Figure 2Logistic value line and average of r value

表2 2013年氣象資料Table 2Meteorological data in 2013

2.4 氣象因子對馬鈴薯晚疫病的影響

不同氣象因子對晚疫病的影響差異是顯著的，為了觀察在甘肅渭源當地條件下，病害擴展與各氣象因子之間的關系，我們定點定時進行了觀測，總結出在渭源當地條件下，溫度不是晚疫病流行的限制因子，而降雨和陰天則是左右晚疫病流行的關鍵因子。

表3中病害擴展量為‘隴薯3號’調查前后兩次晚疫病病斑直徑的差值，將表3數據用SPSS軟件做相關性分析，可知病害擴展與氣溫、日照時數、降雨量、相對濕度的相關系數分別為0.080、-0.433（P＜0.05）、0.446（P＜0.05）、0.553（P＜0.01），則相對濕度與病害擴展極顯著相關，日照時數、降雨量和病害擴展顯著相關，溫度和病害擴展不相關。由此可知，降雨量、相對濕度和馬鈴薯晚疫病流行呈正相關，日照時數和馬鈴薯晚疫病流行呈負相關；其中，相對濕度是馬鈴薯晚疫病流行的主導因子，溫度不是影響晚疫病流行的限制因素。因此，降雨量增加、日照時數減小、相對濕度增大有利于晚疫病發(fā)生發(fā)展；天氣晴朗、日照充足，相對濕度減小不利于晚疫病發(fā)生發(fā)展。

表3 病斑擴展量和氣象數據Table 3Lesion extended value and meteorological data

2.4.1 相對濕度與發(fā)病

由圖3可知，相對濕度是影響馬鈴薯晚疫病的主要因子，相對濕度增大，病害擴展加快；相對濕度減小，病害擴展減慢。由于7月上中旬持續(xù)降雨，導致晚疫病在7月20日發(fā)生，7月20～22日相對濕度持續(xù)小于70%，晚疫病并未流行；7月24～28日相對濕度增加到80%以上，造成晚疫病流行；7月28日～8月11日相對濕度基本都大于75%，加上前期菌量的積累，病害擴展加快，致使晚疫病大流行；8月13日以后相對濕度降到75%以下，天氣干燥，氣溫回升，晚疫病流行減慢，進入衰退期。

圖3 病害擴展量和相對濕度Figure 3Lesion extended value and relative humidity

2.4.2 日照時數與發(fā)病

天氣晴朗，日照時數長不利于晚疫病擴展，天陰日照時數則縮短，晚疫病擴展加快。由圖4可知，7月24～28日日照時數為0，為晚疫病菌提供了良好的生長環(huán)境，導致晚疫病擴展并不斷加快；8月上旬平均日照時數小于5 h，加上前期菌量積累，晚疫病擴展較7月下旬變快；8月中下旬日照時數在6 h以上，晚疫病擴展受到抑制，病害流行速度減慢。

2.4.3 降雨量與發(fā)病

調查表明，降雨量是左右馬鈴薯晚疫病流行的一個關鍵因子。降雨有利于馬鈴薯晚疫病擴展，連續(xù)降雨加快晚疫病的擴展。7月24～28日連續(xù)降雨、雨量大，7月下旬降雨量達44.6 mm，7月28日后晚疫病擴展加快，導致晚疫病流行；8月上旬雷陣雨天氣居多，降雨量34.8 mm，每天早上田間都有露，加上前期菌量積累，從8月7日開始，出現(xiàn)了病害擴展的一個高峰（圖5），擴展速度加快，晚疫病短期內大流行；從8月中下旬基本沒有降雨，氣候干燥，田間濕度低，晚疫病擴展受到抑制，病情相對穩(wěn)定。

圖4 病害擴展量和日照時數Figure 4Lesion extended value and sunshine hours

圖5 病害擴展量和降雨量Figure 5Lesion extended value and rainfall

3 討論

甘肅渭源屬高寒二陰地區(qū)，6～9月降雨多，氣溫低，日照時數短，露、霧天氣多，屬于馬鈴薯晚疫病常發(fā)區(qū)。近年來由于連作嚴重，栽培管理技術落后，防治意識不強，防治藥劑單一等，致使馬鈴薯晚疫病發(fā)生逐年加重。同一品種在不同條件下抗性不同，不同品種對生理小種抗性不同，晚熟品種抗性好于早熟品種，早熟品種比晚熟品種發(fā)病早、流行快、病情指數高。當地大面積品種‘隴薯3號’抗性有逐年減弱的趨勢，建議‘農天1號’、‘L0527’和‘隴薯3號’輪流種植，延緩抗性的減弱。

氣象因素直接關系馬鈴薯晚疫病的侵染速率[10,11]，相對濕度增大，降雨量增多，日照時數減少，侵染速率增大。氣象條件與馬鈴薯晚疫病流行的關系密切，相對濕度、降雨量與馬鈴薯晚疫病流行呈正相關，日照時數與馬鈴薯晚疫病流行呈負相關；降雨增加，日照時數減少，相對濕度增大有利于晚疫病流行；天氣晴朗，光照充足，相對濕度減小不利于晚疫病流行；降雨、日照時數和霧露天氣是增加和保持空氣濕度的前提條件。氣溫7～25℃有利于晚疫病流行[12,13]，甘肅渭源7～9月溫度8～25℃上下波動較小，適宜馬鈴薯晚疫病流行。因此，相對濕度為影響馬鈴薯晚疫病流行的主導因素，降雨和日照時數為次主要因素，溫度不是此期間晚疫病流行的主導因素。

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Epidemiology of Potato Late Blight in Weiyuan County of Gansu Province

GUO Rui1,QI Wenxuan2,DU Lihe2,WANG Shengrong1＊
(1.College of Prataculture,Gansu Agricultural University,Lanzhou,Gansu 730070,China;
2.Weiyuan Agricultural Extension Center,Weiyuan,Gansu 743000,China)

In order to effectively control potato late blight,we studied the epidemiology of potato late blight by monitoring and observing potato late blight in a growing season of Weiyuan County of Gansu Province.The comparison research of occurrence patterns of potato late blight for different potato varieties showed that resistance of late maturing variety was stronger than that of early maturing variety.After observation of the relationship between the epidemiology of the late blight and the meteorological conditions,it revealed that there was a positive correlation of relative humidity and rainfall with the epidemiology of late blight,with a bigger correlation coefficient for relative humidity,whereas the sunshine hours were negativelyrelatedwiththeepidemiology.However,temperaturewasnotfoundtohaveasignificanteffectontheepidemiology ofpotatolateblightinthisperiod.

Weiyuan;potato late blight;epidemiology;seasonal epidemic curve

S532

A

1672－3635（2014）02-0100-06

2014-03-08

現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系建設專項資金資助（CARS-10-P18）；甘肅省重大科技專項（1102NKDA025）；甘肅省農業(yè)廳財政病蟲害防治專項（2012-034）。

郭瑞（1988-），男，碩士研究生，從事馬鈴薯晚疫病研究。

王生榮，教授，博士生導師，研究方向為真菌分類及真菌性病害，E-mail:wangsr@gsau.edu.cn。