近幾年我國馬鈴薯晚疫病流行特點分析與監(jiān)測建議

黃 沖, 劉萬才

(全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心, 北京 100125)

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調(diào)查研究Investigations

近幾年我國馬鈴薯晚疫病流行特點分析與監(jiān)測建議

黃 沖, 劉萬才*

(全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心, 北京 100125)

馬鈴薯晚疫病是馬鈴薯上的重要病害,是影響馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要制約因素。本文系統(tǒng)總結(jié)了2008-2014年我國馬鈴薯晚疫病的發(fā)生概況及特點,分析了其影響因素。該病害年度間、地區(qū)間、品種間發(fā)生不平衡,北方產(chǎn)區(qū)受氣候因素影響大,西南及中原產(chǎn)區(qū)常年偏重發(fā)生。2012年、2013年馬鈴薯晚疫病在全國范圍內(nèi)偏重發(fā)生,局部大發(fā)生,發(fā)生范圍廣、流行擴展速度快、危害重。在氣候、菌源量、品種抗性及防治因素中,氣候是影響馬鈴薯晚疫病發(fā)生流行的最重要因素。

馬鈴薯晚疫病;Phytophthorainfestans; 發(fā)生特點

馬鈴薯是我國第四大糧食作物,也是重要的蔬菜和加工原料。我國是世界上馬鈴薯種植面積最大的國家,年均種植面積約540萬hm2,但平均單產(chǎn)僅為1.54萬 kg/hm2,低于世界平均水平[1],馬鈴薯晚疫病是重要的制約因素之一。

我國馬鈴薯種植區(qū)主要分布于西北、西南、東北地區(qū)。其中在甘肅、內(nèi)蒙古、四川、貴州省(自治區(qū)),馬鈴薯是當(dāng)?shù)刂匾氖卟撕图Z食作物,其種植面積均約為66.67萬hm2。由致病疫霉[Phytophthorainfestans(Mont.) de Bary]引起的馬鈴薯晚疫病,是馬鈴薯上最重要的病害,是一種典型的氣候型流行性病害,其流行性強、危害重,一般流行年份造成馬鈴薯產(chǎn)量損失10%～30%,嚴重流行時可達50%以上,甚至絕產(chǎn)[2]。受氣候、品種、耕作方式等因素影響,近年來我國馬鈴薯晚疫病偏重發(fā)生,尤其是2012年、2013年,該病在全國主產(chǎn)區(qū)大范圍偏重發(fā)生[3-4],雖然馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的推廣使用[5-6]使馬鈴薯晚疫病得到了較好的防控,但仍給廣大薯農(nóng)造成了產(chǎn)量損失。馬鈴薯晚疫病受氣候因素影響大,年度間、地區(qū)間發(fā)生差異明顯,本文系統(tǒng)總結(jié)了2008-2014年我國馬鈴薯晚疫病年度間、地區(qū)間的發(fā)生特點,梳理該病害的發(fā)生基數(shù),分析偏重發(fā)生的原因，有利于進一步明確該病害發(fā)生規(guī)律、成災(zāi)機制,提高馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警與科學(xué)防控水平。

1 發(fā)生概況

2008-2014年,我國馬鈴薯平均種植面積537.34萬hm2,馬鈴薯晚疫病發(fā)生面積為154.94 ～265.15萬hm2,年均發(fā)生205.46萬hm2(圖1),發(fā)生面積占種植面積的30.9%～47.2%,平均37.84%。從發(fā)生年份上看,2012年和2013年分別是馬鈴薯晚疫病在全國范圍內(nèi)的大發(fā)生年(5級)和偏重發(fā)生年(4級),全國發(fā)生面積均超過200萬hm2,占種植面積的比率分別達47.2%和45.7%。其中,2012年是近幾年馬鈴薯晚疫病發(fā)生最重的一年,其在北方產(chǎn)區(qū)大流行,在南方產(chǎn)區(qū)偏重發(fā)生,全國發(fā)生265.2萬hm2,實際損失近300萬t,甘肅、湖北等省發(fā)生面積超過種植面積的80%,病株率一般60%～100%,重發(fā)田塊出現(xiàn)大面積枯死現(xiàn)象,危害損失嚴重。

從馬鈴薯產(chǎn)區(qū)看,2008-2014年馬鈴薯晚疫病發(fā)生面積占種植面積的比率依次為東北>西北>西南>中原>南方馬鈴薯產(chǎn)區(qū)。東北和西北產(chǎn)區(qū)因受氣候因素影響較大發(fā)生比較普遍,特別是氣候條件適

宜的2012年和2013年,馬鈴薯晚疫病偏重至大發(fā)生,發(fā)生面積占種植面積的50%以上,而氣候不適宜的2008-2011年則偏輕至中等發(fā)生。西南、中原部分地區(qū)常年田間濕度較大,貴州、重慶及湖北、湖南等地馬鈴薯晚疫病常年發(fā)生較重,西南地區(qū)發(fā)生面積約占種植面積的1/3,湖北、湖南等省超過45%(表1)。

圖1 全國2008-2014年馬鈴薯晚疫病發(fā)生防治情況Fig.1 Occurrence and control of potato late blight in China during 2008-2014

種植區(qū)域Plantingregion種植面積/萬hm2Plantingarea發(fā)生面積/萬hm2Occurrencearea發(fā)生面積占比/%Ratioofoccurrencearea防治面積/萬hm2Controlarea挽回損失/萬tRetrievedloss實際損失/萬tActualloss北方一季作區(qū)東北35.1518.0551.3318.927.715.15華北109.6828.7526.2242.9312.795.44西北139.3270.3950.5371.2624.8211.62中原兩季作區(qū)50.4523.3646.3026.1311.317.29西南混作區(qū)198.6262.7931.6160.7832.1814.17南方冬作區(qū)9.762.1221.733.131.680.31全國合計542.98205.4637.84223.1590.4943.99

1) 數(shù)據(jù)來源于全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心編印的《全國植保專業(yè)統(tǒng)計資料》。挽回損失及實際損失為折糧后數(shù)據(jù)，按5 kg馬鈴薯折算為1 kg糧食計算。

Data were from the Annuals of National Statistical Data of Plant Protection edited by NATESC. Retrieved loss and actual loss are calculated according to the equation: 5 kg potato=1 kg grain.

2 發(fā)生流行特點分析

2.1 發(fā)生范圍廣,危害程度重

馬鈴薯晚疫病在全國29個馬鈴薯種植省(區(qū)、市)均有發(fā)生,近年來發(fā)生面積約占馬鈴薯種植面積的40%,嚴重發(fā)生的2012年和2013年,甘肅省馬鈴薯晚疫病發(fā)生面積占種植面積的比率分別達到84.7%、75.5%,湖北省為78.6%、82.1%;2012年山西、重慶、寧夏等省(區(qū)、市)的發(fā)生面積也超過了種植面積的60%(表2),重發(fā)年份馬鈴薯晚疫病發(fā)生范圍廣。

在重發(fā)年份2012年,華北和西北等地中心病株始見期早于2011年和常年,內(nèi)蒙古、山西分別比2011年早8、10 d;河北比常年早15 d,接近2011年;甘肅比偏重發(fā)生的2007、2009年早10～15 d,常年發(fā)病較重的定西市比2011年和常年分別早35 d和15 d。8月初各地病株率,一般田塊為2%～10%,內(nèi)蒙古興安盟、杭錦后旗和河北承德圍場及甘肅臨夏發(fā)病嚴重田塊達20%～45%,山西忻州、甘肅定西個別田塊達90%～100%。發(fā)病盛期,甘肅、山西、河北、黑龍江等省馬鈴薯晚疫病田間病株率一般在65%以上,嚴重田塊達80%～100%(圖2),出現(xiàn)大片枯死現(xiàn)象,給馬鈴薯產(chǎn)量造成嚴重損失,2008-2014年因馬鈴薯晚疫病造成的實際損失折糧為43.99萬t,平均81 kg/hm2,因防治挽回損失折糧90.49萬t,平均170 kg/hm2。

表2 2012-2014年主產(chǎn)省(區(qū)、市)馬鈴薯晚疫病發(fā)生情況及發(fā)生區(qū)域Table 2 Occurrence and area of potato late blight in main provinces during 2012-2014

圖2 2008-2014年主要監(jiān)測點馬鈴薯晚疫病田間病株率Fig.2 Occurrence of diseased plants with potato late blight during 2008-2014 in monitoring sites

2.2 發(fā)生不平衡,西南產(chǎn)區(qū)常年重發(fā),北方產(chǎn)區(qū)受氣候因素影響大

馬鈴薯晚疫病受氣候因素影響明顯,年度間、地區(qū)間及品種間發(fā)生不平衡。我國西南地區(qū)馬鈴薯多種植在陰濕山區(qū),馬鈴薯晚疫病年度間發(fā)生比較平穩(wěn)。據(jù)貴州、云南、重慶、四川等省(市)監(jiān)測點監(jiān)測,成熟期馬鈴薯晚疫病平均病株率在30%～60%,平均病情指數(shù)10～20,感病品種發(fā)生較重,云南彝良、貴州赫章、四川彭州、宣漢等地‘費烏瑞它’、‘中薯3號’等感病品種田間病株率達80%以上。抗病品種如‘中薯21’、‘莊薯3號’等品種發(fā)病推遲15～30 d左右,病情指數(shù)較低。甘肅、寧夏、陜西等西北地區(qū)常年干旱,對病害發(fā)生總體不利,馬鈴薯晚疫病一般中等發(fā)生,如2008-2011年、2014年,田間平均病株率為27.4%～33.1%。但遇適宜氣候天氣,如2012年和2013年,馬鈴薯晚疫病則偏重發(fā)生,平均病株率分別為63.1%、49.1%(圖2)。湖北、湖南、山東等中原產(chǎn)區(qū)馬鈴薯晚疫病平均病株率一般在20%～40%,2009年、2012年、2014年發(fā)生較重,平均病株率分別為30.5%、35.4%、37.4%。

2.3 受氣候影響大,適宜條件下病害流行蔓延速度快

氣候特別是降水是馬鈴薯晚疫病流行的關(guān)鍵因子,在馬鈴薯蕾期至開花期,遇適宜氣候條件病害流行蔓延速度快。2012年,北方氣候條件比較適宜馬鈴薯晚疫病流行危害,主要監(jiān)測點流行速率在0.15～0.29，2013年為0.1～0.25,平均為0.21;2014年比較干旱,馬鈴薯晚疫病流行擴散較慢,流行速率為0.05～0.2,平均0.12,低于2012年、2013年(表3)。甘肅臨洮縣2012年7-8月份降水31次,降雨量為274 mm,氣候條件適宜馬鈴薯晚疫病流行危害,病害盛期病株率達100%,流行速率為0.27;2014年該縣7-8月份降水量為0,病害發(fā)生流行緩慢,流行速率0.07,田間病株率28%。寧夏固原2012年7-8月份降雨13次,降雨量158.5 mm, 8月5日該市原州區(qū)馬鈴薯晚疫病病株率為25.3%、病情指數(shù)為2.81,8月10日病株率91%、病情指數(shù)32.8,8月20日病株率達100%、病情指數(shù)73.7,病害擴展迅速。

表3 監(jiān)測點馬鈴薯晚疫病流行速率及病情1)Table 3 Epidemic rate of potato late blight in main monitoring sites

1) 表中流行速率根據(jù)監(jiān)測點每7 d田間病株率調(diào)查數(shù)據(jù)按照邏輯斯蒂模型線性擬合獲得[8]。

The epidemic rate of each monitoring site was calculated by fitting the logistic model with disease incidence data every 7 days after the disease occurred in the field.

3 原因分析

受馬鈴薯晚疫病連年重發(fā)影響,田間菌源量充足,土壤帶菌、種薯帶菌等情況無法避免。除菌源因素外,目前影響馬鈴薯晚疫病流行的主要因素是氣候、品種抗病性和監(jiān)測防治措施等因素。

3.1 氣候因素

馬鈴薯晚疫病是一種氣候型流行性病害,受氣候影響很大,特別是田間濕度。在馬鈴薯現(xiàn)蕾至花期這段時間,如遇陰雨天氣,馬鈴薯晚疫病常會快速擴散流行。西南馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)常年濕度較大,有利于馬鈴薯晚疫病的發(fā)生和流行,因此該產(chǎn)區(qū)馬鈴薯晚疫病連年偏重發(fā)生。2012年我國北方馬鈴薯產(chǎn)區(qū)6-8月份降水量多于常年同期,甘肅省大部降水普遍偏多,馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)降水普遍為100～270 mm,定西市、臨夏州大部、隴南北部、慶陽北部等地達150～270 mm,綿延不斷的降水,一方面使馬鈴薯植株生長茂盛,另一方面也使田間通風(fēng)條件變差,田間濕度加大。高濕度和適宜的溫度為馬鈴薯晚疫病的發(fā)生流行提供了有利的氣象條件,導(dǎo)致馬鈴薯晚疫病流行擴散速度加快,田間發(fā)病重,部分感病品種病株率達100%。

3.2 品種抗病性

目前,馬鈴薯主栽品種普遍抗性較差。據(jù)統(tǒng)計,各產(chǎn)區(qū)感病品種的種植面積約占70%以上,且規(guī)模種植區(qū)的品種單一,有利于馬鈴薯晚疫病的流行危害。一些感病品種,如‘費烏瑞它’、‘大西洋’、‘早大白’、‘夏波蒂’等品種由于品質(zhì)好,田間種植面積仍很大,氣候適宜時,這些品種田間病株率通常達80%以上,發(fā)病后期病株率常高達100%;而較抗病的‘莊薯3號’、‘宣薯2號’等抗性品種,田間病株率一般較低。

3.3 監(jiān)測防治因素

馬鈴薯晚疫病的防治,預(yù)防是關(guān)鍵。一旦錯過防治適期,病害很容易快速蔓延至全田,危害嚴重,特別是2012年馬鈴薯晚疫病在全國大范圍偏重至大發(fā)生,各級主管部門和廣大薯農(nóng)對馬鈴薯晚疫病的危害和監(jiān)測防治有了新的認識。近年來,隨著國家對馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的重視,特別是實施馬鈴薯主食化戰(zhàn)略以來,各地高度重視馬鈴薯監(jiān)測預(yù)警和防控工作,如甘肅省政府每年安排3 000萬元專項資金用于馬鈴薯晚疫病的防控。一些地區(qū)推廣應(yīng)用馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)?？茖W(xué)預(yù)警,及時施藥預(yù)防和防治,以及開展專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治,在一定程度上抑制或延緩了馬鈴薯晚疫病的擴展流行。但是一些山區(qū)及偏遠地區(qū),由于防治習(xí)慣及成本等因素的影響,防治不及時,馬鈴薯晚疫病容易流行危害。

4 討論

4.1 加強馬鈴薯晚疫病調(diào)查監(jiān)測

自2008年我國在全國范圍內(nèi)開展了對馬鈴薯晚疫病的系統(tǒng)監(jiān)測。近年來隨著國家對馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的重視,農(nóng)業(yè)部及主產(chǎn)省份定期開展馬鈴薯晚疫病的田間監(jiān)測,制定了馬鈴薯晚疫病田間調(diào)查及測報技術(shù)的行業(yè)規(guī)范[7],對馬鈴薯晚疫病的系統(tǒng)監(jiān)測逐步得到加強。但是,由于部分馬鈴薯產(chǎn)區(qū)處于丘陵山區(qū),加之各地技術(shù)力量不平衡,馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警工作開展也不平衡,影響了對馬鈴薯晚疫病的及時預(yù)警和科學(xué)防控。馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用,也在一定程度上忽視了病害的田間系統(tǒng)監(jiān)測和大田調(diào)查。

因此,在發(fā)揮監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的作用的基礎(chǔ)上,應(yīng)進一步加強馬鈴薯晚疫病監(jiān)測,以更好地指導(dǎo)病害防治。一是應(yīng)加強馬鈴薯晚疫病田間調(diào)查,按照已有的技術(shù)規(guī)范,定期開展系統(tǒng)調(diào)查和大田普查,結(jié)合預(yù)警系統(tǒng),及時發(fā)布防治預(yù)警;二是要組織開展馬鈴薯晚疫病菌群體結(jié)構(gòu)及病原菌抗藥性的監(jiān)測,掌握我國各產(chǎn)區(qū)馬鈴薯晚疫病的群體結(jié)構(gòu),監(jiān)測病菌抗藥性,以及新致病基因型13-A2(又稱Blue 13)。三是開展馬鈴薯品種抗性監(jiān)測和評價,優(yōu)化調(diào)整預(yù)警系統(tǒng)相關(guān)參數(shù),使預(yù)警系統(tǒng)更符合當(dāng)?shù)伛R鈴薯主栽品種及氣候環(huán)境。

4.2 積極推廣應(yīng)用馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

近年來,針對馬鈴薯晚疫病,國內(nèi)外學(xué)者提出了諸多監(jiān)測預(yù)警模型[5-6],推廣應(yīng)用比較成功的還是比利時CARAH模型。該模型2009年引入中國后,經(jīng)過我國研究人員對其進行本地化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化改進和發(fā)展,在馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警中發(fā)揮了十分重要的作用,通過各地的應(yīng)用證明是有效的[9-12],應(yīng)該得到積極的推廣應(yīng)用。

截至目前,全國10個省(自治區(qū)、直轄市)168個縣(市、區(qū))安裝了266個馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警田間小氣候工作站,全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心也建立了相應(yīng)的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)平臺,各主產(chǎn)區(qū)實現(xiàn)了馬鈴薯晚疫病全國聯(lián)網(wǎng)自動監(jiān)測,馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警能力大大增強。貴州、重慶等地在探索系統(tǒng)對不同抗性品種的適用性,但在系統(tǒng)應(yīng)用過程中,現(xiàn)有監(jiān)測網(wǎng)點不足,需要進一步加密網(wǎng)點;根據(jù)馬鈴薯品種抗性、地區(qū)氣候環(huán)境等不同情況也需要加強模型參數(shù)研究調(diào)整,使系統(tǒng)更加適應(yīng)于當(dāng)?shù)伛R鈴薯晚疫病的監(jiān)測預(yù)警,更好地指導(dǎo)病害的防控。

4.3 加強檢疫,防止高致病性13-A2基因型的傳入危害

馬鈴薯晚疫病菌致病疫霉(Phytophthorainfestans)存在A1、A2交配型,我國內(nèi)蒙古、山西、云南、河北、四川、黑龍江等地的馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)也相繼發(fā)現(xiàn)了A2交配型[12-17],增加了致病疫霉的變異和新生理小種的產(chǎn)生。2004年以來,在歐洲荷蘭、法國、北愛爾蘭、德國,亞洲印度等國相繼發(fā)現(xiàn)馬鈴薯晚疫病菌高致病性13-A2(或Blue 13)基因型后,馬鈴薯晚疫病、番茄晚疫病在這些國家暴發(fā)危害,給當(dāng)?shù)伛R鈴薯、番茄產(chǎn)業(yè)造成嚴重損失[19-21]。該基因型對環(huán)境適應(yīng)性更強,在更低溫度(8℃)下即可發(fā)生侵染,并能適應(yīng)高溫,潛育期更短、侵染力更強,縮短了侵染世代,增加了侵染循環(huán),加大了病害擴散速度;此外,該基因型對當(dāng)前馬鈴薯晚疫病主要防治藥劑苯基酰胺類殺菌具有抗性,更難防控[18-20]。目前,該基因型已由歐洲傳入亞洲印度[21],對我國及亞洲其他國家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)帶來嚴重威脅。據(jù)Li等通過系統(tǒng)進化分析,認為我國四川、云南可能存在與13-A2類似的基因型[22],但尚未在生產(chǎn)中得到證實;Tian等研究認為我國西北地區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)13-A2基因型[23]。因此,要加強對馬鈴薯的檢疫,防止致病疫霉13-A2基因型傳入和擴散,切實保障我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,保護薯農(nóng)利益。

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(責(zé)任編輯：楊明麗)

Occurrence characteristics and monitoring advice of potato late blight in China in recent years

Huang Chong, Liu Wancai

(National Agro-Tech Extension and Service Center, Beijing 100125, China)

Potato late blight, the most important disease on potato, is the main critical factor affecting the production of potato. The occurrence characteristics and driving factors of the disease during 2008-2014 were analyzed. The occurrence of the disease fluctuated with the year, region and cultivar. In northern planting region, the disease was notably affected by the climate, while in southwestern and central China, the disease often occurred seriously in recent years. In 2012 and 2013, potato late blight occurred seriously in China with large area, rapid epidemic rate and severe damage. Among the four driving factors, climate, fungi, cultivar resistance and disease control, the climate was the most important factor affecting the disease to occur.

potato late blight;Phytophthorainfestans; occurrence characteristics

2015-09-16

2015-10-21

農(nóng)業(yè)部農(nóng)作物病蟲鼠害疫情監(jiān)測與防治項目(2130108)

S 435.32

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.05.025

致 謝： 本文監(jiān)測點調(diào)查數(shù)據(jù)由各省植保站及各縣病蟲測報區(qū)域站技術(shù)人員調(diào)查提供，特此致謝。

* 通信作者 E-mail:Liuwancai@agri.gov.cn