蘋果樹腐爛病斑季節(jié)擴展動態(tài)

劉 偉，胡同樂，王樹桐，王亞南，曹克強

(河北農業(yè)大學植物保護學院，保定 071000)

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蘋果樹腐爛病斑季節(jié)擴展動態(tài)

劉 偉，胡同樂，王樹桐，王亞南，曹克強*

(河北農業(yè)大學植物保護學院，保定 071000)

本研究通過田間人工接種蘋果樹腐爛病病菌并在發(fā)病后對病斑進行連續(xù)觀察，明確蘋果樹腐爛病在不同季節(jié)發(fā)生的難易程度和病斑擴展動態(tài)。結果表明，不同生長季節(jié)，蘋果樹腐爛病從人工接種到擴展為可見病斑(病斑徑向擴展5 mm)所需的時間不同，其中春季所需時間最短，平均為7.7 d；其次是夏季，平均為10.2 d；秋季所需時間最長，平均為12.5 d。不同季節(jié)接種后形成的腐爛病斑在發(fā)病后2個月內都會出現(xiàn)一個快速擴展過程，隨后病斑停止或緩慢擴展，經(jīng)2～5個月后，再次出現(xiàn)一個快速擴展過程。無論哪個季節(jié)接種形成的病斑，第二個快速擴展期都出現(xiàn)在春季或秋季。

蘋果樹腐爛?。?季節(jié)； 發(fā)生； 病斑擴展

蘋果樹腐爛病是一種廣泛分布于蘋果產(chǎn)區(qū)的重要病害[1]。我國于1916年在遼寧省南部地區(qū)發(fā)現(xiàn)蘋果樹腐爛病[2-3]，自建國以來，已先后出現(xiàn)了5次發(fā)病高峰[4]，每次都造成大量果園毀滅，嚴重困擾著蘋果產(chǎn)業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。由于蘋果樹腐爛病發(fā)生面積廣、危害重，國內外很多學者對該病害的發(fā)生、流行規(guī)律及防治策略等進行了多角度的研究[5]，對于蘋果樹腐爛病的防治起到了積極的作用。然而，目前蘋果樹腐爛病的危害形勢依舊非常嚴峻，曹克強等通過對1994—2009年有關蘋果樹腐爛病的文獻內容統(tǒng)計分析，認為蘋果樹腐爛病在近5年將呈高發(fā)流行態(tài)勢，需要加強預測預報和病害發(fā)生規(guī)律的基礎性研究[6]。

對于蘋果樹腐爛病的發(fā)生規(guī)律，以前的研究指出春季是其發(fā)病高峰[7]，但在滿足發(fā)病條件的前提下發(fā)病需要多長時間以及其他生長季節(jié)發(fā)病所需時間長短，迄今未見報道。陳曲等觀察了蘋果樹腐爛病斑在一年中的擴展量動態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)病斑全年均有擴展，其中春季是擴展高峰，夏秋季平穩(wěn)發(fā)展，冬季擴展減緩但沒有停止[8]。不同季節(jié)侵染形成的病斑其擴展規(guī)律是否相同尚不清楚。針對上述問題，本研究采用人工接種方法，比較不同季節(jié)蘋果樹腐爛病的發(fā)生情況；并通過連續(xù)觀察單個病斑，分析病斑擴展速度與病斑新老程度之間的關系，為進一步深入研究該病的流行規(guī)律以及制定合理的防控措施奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 供試菌株的獲得

從河北省6個蘋果產(chǎn)區(qū)(石家莊、邢臺、廊坊、秦皇島、唐山和滄州)分別采集發(fā)生蘋果樹腐爛病的樹皮，選取病健交界處剪裁成大小為5 mm×5 mm病塊，先用75%乙醇表面消毒1 min，然后用0.1%升汞滅菌45 s，再用75%乙醇浸泡30 s，最后用無菌水清洗3次，將消毒后的病組織放到PDA平板上，25 ℃黑暗培養(yǎng)3 d，將分離出來的腐爛病菌的單菌落轉移到PDA斜面培養(yǎng)基保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 強致病菌的篩選

將上述各地區(qū)篩選出來的6個菌株轉移到PDA平板培養(yǎng)基上，在黑暗條件下培養(yǎng)7 d后，用十字交叉法測量菌落直徑，每個菌株3次重復。另外用以上6個菌株的PDA菌餅(直徑6 mm)室內接種‘富士’一年生離體枝條，每個菌株接種5個枝條，以接種無菌PDA培養(yǎng)基作為空白對照。接種5 d后觀察記錄發(fā)病情況，并測量每個病斑的長度。通過綜合比較上述2個指標(PDA培養(yǎng)基上7 d后的菌落直徑和離體枝條接種5 d后的病斑長度)，篩選出致病力較強的菌株作為田間試驗的供試菌株。

1.3 田間接種試驗

試驗地點為河北農業(yè)大學蘋果病蟲害防控研究室試驗園，接種時間分別為2012年3月、4月、6月、9月和10月。選取5年生的矮化蘋果樹(品種均為‘富士’)的中心干，用75%乙醇對接種點附近的樹皮進行表面消毒，在消毒區(qū)域的中心用直徑6 mm的打孔器造成圓形傷口，用篩選出的強致病力菌株培養(yǎng)5 d的菌餅(PDA培養(yǎng)基)進行接種，記錄接種時間，并在接種部位用保鮮膜包裹保濕，5 d后將保鮮膜拆去。

1.4 蘋果樹腐爛病發(fā)生所需時間的測定及有效積溫的計算

在田間接種后，連續(xù)觀察每個接種點的發(fā)病情況，記錄顯癥時間。本研究中將距打孔邊緣任意方向出現(xiàn)5 mm的病斑作為顯癥指標。通過接種時間和顯癥時間，計算發(fā)病所需天數(shù)。同時，收集試驗期間的氣象數(shù)據(jù)(地面以上2 m)，用正弦法計算5 ℃以上的有效積溫。

1.5 病斑擴展動態(tài)調查

在田間接種顯癥后，持續(xù)對病斑進行調查，每周調查2次(間隔3.5 d)，記錄病斑的縱向長度(垂直于地面)及橫向長度(水平方向)。

2 結果與分析

2.1 強致病菌株的篩選

本試驗挑選出了6個培養(yǎng)性狀不盡相同的菌株進行致病性測定，其在PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)7 d后的菌落直徑和室內離體枝條接種5 d后的病斑長度如表1所示?？梢钥闯觯赑DA培養(yǎng)基上生長較快的菌株，在‘富士’1年生離體枝條上造成的病斑長度也較大。綜合2項指標確定黃褐色菌株SJZ4致病力最強，淺黃色菌株TS1和黃色菌株LF2次之，灰色菌株XT3再次之，褐色菌株QHD5和CZ6致病力最弱。選擇致病力最強的SJZ4作為田間接種試驗的菌株。

表1 蘋果樹腐爛病菌不同菌株的致病力比較1)

1) #：在PDA培養(yǎng)7 d后3次重復的平均值；*：接種5 d后5個病斑的平均值。

#：The data are means of three replicates after culturing on PDA plates for 7 days；*：The data are means of lengths of five lesions 5 days post inoculation.

2.2 不同生長季節(jié)蘋果樹腐爛病發(fā)生所需時間及有效積溫

不同時期田間接種蘋果樹腐爛病結果見表2。數(shù)據(jù)表明，春季(3月和4月)發(fā)病所需時間最短，平均為7.7 d；夏季(6月)次之，平均為10.2 d；而秋季(9月和10月)最長，平均為12.5 d。從春季的數(shù)據(jù)來看，3月份平均發(fā)病所需天數(shù)為9.3 d，明顯高于4月份所需時間6.0 d；而夏季6月上旬的平均發(fā)病天數(shù)(11.5 d)和下旬的平均天數(shù)(9.3 d)也存在差異；秋季9月份和10月份同樣存在差異。

比較不同發(fā)病期間5 ℃以上有效積溫的平均值(表2)發(fā)現(xiàn)，春季(3月和4月)發(fā)病所需的有效積溫最低，平均為42.2日·度；夏季(6月)所需有效積溫最高，平均為174.2日·度；而秋季(9月和10月)所需有效積溫介于兩者之間，平均為146.9日·度。不同季節(jié)蘋果樹腐爛病發(fā)病期間的有效積溫不同，其中春季最少，夏季和秋季較多，說明該病的發(fā)生與有效積溫關系不大。

表2 不同生長季節(jié)蘋果樹腐爛病發(fā)生所需時間和有效積溫

2.3 不同季節(jié)發(fā)病的蘋果樹腐爛病病斑擴展動態(tài)

不同季節(jié)發(fā)生的蘋果樹腐爛病病斑擴展動態(tài)結果(圖1～3)顯示，無論是哪個季節(jié)侵染導致的病斑一般都會在顯癥后8～9個月橫向擴展繞樹干一周，造成病斑上部的樹體死亡。試驗發(fā)現(xiàn)，上述3個不同時期發(fā)生的病斑第1次快速擴展至病斑橫向繞枝干周長一半時進入穩(wěn)定期。3月(春季)侵染病斑擴展情況見圖1，在病斑形成初期，橫向和縱向擴展速度均很快，這一趨勢從3月下旬持續(xù)至6月初；然后經(jīng)過3個月左右的穩(wěn)定期，在此期間病斑擴展緩慢；9月初再一次進入快速擴展期，直至12月初，而后病斑擴展速度明顯變緩直到病斑橫向繞樹干一周。6月下旬(夏季)侵染導致的病斑(圖2)初期也是快速擴展(6月底至9月中旬)，而后進入一個緩慢擴展的穩(wěn)定期，持續(xù)時間達5個月(9月中旬至翌年2月上旬)，明顯長于春季發(fā)生的病斑(圖1)；翌年2月中旬開始病斑再次快速擴展，直至4月上旬橫向繞樹干一周。9月上旬(秋季)侵染導致的病斑在顯癥后同樣出現(xiàn)了一個快速擴展期，持續(xù)時間為2個月左右(9月上旬至11月底)；從12月開始病斑擴展進入穩(wěn)定期，此期間病斑擴展幾乎處于停滯狀態(tài)，直至翌年2月底；翌年3月開始新一輪的快速擴展，于6月初橫向繞樹干一周。

不同季節(jié)形成的蘋果樹腐爛病病斑每個月的擴展速度結果見表3。3個季節(jié)發(fā)生的病斑在形成后的2～3個月內擴展速率均較高，這段時間屬于病斑第1個快速擴展期；在病斑形成后的第4、第5和第6個月擴展速率較低，屬于穩(wěn)定期；病斑形成后的第7和第8個月病斑擴展是否進入第2個擴展高峰主要與該時間段是否處于冬季(12月至翌年2月)有關，如果不處于冬季(如秋季的病斑)則此時病斑擴展速率增高，進入第2個快速擴展階段，如果處于冬季(如夏季的病斑)則病斑擴展依然緩慢，亦即穩(wěn)定期延長，第2個快速擴展期到翌年春季才會開始。春季和秋季病斑擴展的平均速率較快，明顯高于夏季和冬季。

圖1 春季侵染發(fā)生的蘋果樹腐爛病的病斑擴展Fig.1 Lesion expansion of apple Valsa canker infected in spring

圖2 夏季侵染發(fā)生的蘋果樹腐爛病的病斑擴展Fig.2 Lesion expansion of apple Valsa canker infected in summer

圖3 秋季侵染發(fā)生的蘋果樹腐爛病的病斑擴展Fig.3 Lesion area expansion of apple Valsa canker infected in autumn

月份Month病斑擴展速率/mm·d-1Rateoflesionexpansion春季發(fā)生的病斑ThelesionoccurredinspringVH夏季發(fā)生的病斑ThelesionoccurredinsummerHV秋季發(fā)生的病斑ThelesionoccurredinautumnHV季節(jié)平均ThemeansofseasonsHV3月March0．710．140．95?0．59?0．39?0．26?4月April0．820．320．76?0．57?1．44?0．67?0．790．375月May0．530．20--0．68?0．21?6月June0．320．100．460．22--7月July0．070．020．640．44--0．370．188月August0．200．110．540．19--9月September0．590．200．390．100．810．3310月October0．790．430．100．091．230．450．600．2611月November0．620．300．350．070．510．3812月December0．180．060．180．090．080．131月January--0．10?0．04?0．06?0．05?0．120．072月February--0．37?0．11?0．11?0．01?

1) V：病斑縱向(垂直地面)擴展，H：病斑橫向(水平地面)擴展；表中帶*的數(shù)據(jù)為2013年相應月份的數(shù)據(jù)，其余為2012年相應月份的數(shù)據(jù)。

V：The vertical expansion of lesions (perpendicular to the ground)，H：The transverse expansion of lesions (horizontal to the ground)；The data with * in the table are the data of corresponding month in 2013， others are the data of corresponding month in 2012.

3 結論與討論

本研究發(fā)現(xiàn)不同季節(jié)發(fā)病的蘋果樹腐爛病病斑擴展的共同特征為：在接種發(fā)病后，初期呈現(xiàn)快速擴展的過程；然后進入穩(wěn)定期，在此期間病斑緩慢擴展或停止擴展；渡過穩(wěn)定期后會再次出現(xiàn)一個快速擴展的過程。第一個擴展高峰的出現(xiàn)較容易理解，主要是由于對樹體造成傷口并且用帶有大量菌絲的菌餅接種，病菌在保濕條件下迅速在受傷的樹體組織中擴展。隨后樹體的防御機制發(fā)揮作用，與病菌在樹體中的發(fā)展相制衡，于是出現(xiàn)病斑停止擴展或緩慢擴展的現(xiàn)象。實際上，本研究中觀察到的第2次病斑擴展高峰更接近于該病害在自然條件下的發(fā)展過程。在自然條件下，果園中蘋果樹腐爛病多由病原菌孢子的侵入或樹體上潛伏菌絲的擴展引起，侵染壓力比本試驗中所采取的菌餅接種低得多，因此第一個擴展過程雖然有但不易被察覺(因為形成的病斑面積小并且被樹皮表皮所覆蓋而不易被觀察到)；經(jīng)過緩慢擴展或停滯后的第2次擴展高峰才容易被察覺，也就是通常情況下我們在田間發(fā)現(xiàn)的“腐爛病發(fā)病高峰”。本研究中，無論哪個季節(jié)形成的病斑第2次擴展高峰都會在當年秋季或翌年春季，這就與田間蘋果樹腐爛病存在“春季發(fā)病(實則是‘擴展’)高峰”和“秋季發(fā)病(實則是‘擴展’)高峰”的現(xiàn)象相吻合。對于產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，前人已有一些報道，例如陳策等在前期的研究表明[5]，樹皮內的“充水度”與樹體抗擴展能力有密切關系。廣義地說，抗擴展的目標在于對抗發(fā)病，春季正是植株在生長季中缺水嚴重和愈傷能力最弱的時期，所以就出現(xiàn)了春季是發(fā)病高峰的自然現(xiàn)象。另外，這一階段正值樹體大量營養(yǎng)生長，可能也是樹體貯藏養(yǎng)分含量降低的階段，但具體是何種物質、如何造成這種影響，以及是否還有別的影響因素都需要進一步研究。

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The seasonal lesion expansion dynamics of apple tree Valsa canker

Liu Wei, Hu Tongle, Wang Shutong, Wang Yanan, Cao Keqiang

(College of Plant Protection, Agricultural University of Hebei, Baoding 071000, China)

The purpose of this study is to make clear that the occurrence and lesion expansion dynamics of apple treeValsacanker in different seasons by means of artificial inoculation and continuous observation in the orchard. The results showed that the time duration from artificial inoculation to a visible lesion (lesion radial expansion to 5 mm) were different in different seasons. The shortest time duration occurred in spring with average of 7.7 days, followed by in summer (average of 10.2 days), and the longest one took place in autumn (average of 12.5 days). All the lesions showed a rapid expansion process during the early stage of about 2 months after their forming no matter in which season the artificial inoculation were conducted, and then the expansion of the lesion was very slow or nearly stop, another rapid expansion process would be seen again after 2-5 months. The second rapid expansion process would appear in spring or autumn no matter in which season the artificial inoculation was made.

apple treeValsacanker； season； occurrence； lesion expansion

2014-03-01

2014-05-16

國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術體系項目(CARS-28)

S 763.13

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.02.033

* 通信作者 E-mail： ckq@hebau.edu.cn