秋種馬鈴薯晚疫病氣候試驗研究

池再香，龔雪芹，莫慶忠，彭 雁，劉莉娟

(1.貴州省六盤水市氣象局，貴州 六盤水 553000；2.貴州省氣象學會，貴州 貴陽 550002； 3.貴州省六盤水市農業(yè)科學研究院，貴州 六盤水 553000；4.貴州省六盤水市農業(yè)農村局，貴州 六盤水 553000)

0 引言

馬鈴薯晚疫病是由病原真菌(Phytophthorainfestans)引起的一種世界性毀滅性病害，其發(fā)病、流行與氣候條件有著密切的關系[1]。許多專家學者[2-4]開展了馬鈴薯晚疫病與氣象因子關系的研究，對防御馬鈴薯晚疫病的發(fā)生、減輕危害等方面發(fā)揮了積極作用。隨著氣候變暖，馬鈴薯不同種植季節(jié)和規(guī)模也發(fā)生了變化，其晚疫病發(fā)生及流行規(guī)律也發(fā)生了改變，危害程度呈上升趨勢[5]。但基本上研究的是氣象條件對春種馬鈴薯晚疫病發(fā)生的影響，找出馬鈴薯晚疫病主要是在其現(xiàn)蕾開花期發(fā)生[6-8]。目前，秋種馬鈴薯晚疫病發(fā)生的氣象指標閾值研究尚為空白。因此，本文擬通過2016—2017年在六盤水市農業(yè)科學研究院綜合科研基地對秋種馬鈴薯不同品種進行氣候試驗，掌握馬鈴薯不同品種晚疫病發(fā)生、流行規(guī)律，研究氣象條件對秋種馬鈴薯晚疫病發(fā)生、流行的影響，為抗晚疫病品種的選育、生產(chǎn)布局以及選擇防治的最佳時機提供參考，為晚疫病預報預警及防治提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試品種及氣象資料

2016年供試品種有：順薯1號和中薯5號(早熟品種)、興佳2號(中早熟品種)、V0227-17(中熟品種)、麗薯6號和冀張薯 12號(中晚熟品種)共6個馬鈴薯品種。

2017年供試品種有：費烏瑞它(早熟品種)、興佳2號(中早熟品種)、麗薯6號(中晚熟品種)、威芋5號(晚熟品種)共4個馬鈴薯品種。

溫度、相對濕度、降水量等氣象資料來源于試驗基地自動氣象站實時觀測值。

1.2 試驗示范地點

試驗示范地點選擇在六盤水市六枝(巖腳)綜合科研基地，平均海拔1 100 m。

1.3 試驗方法

2016年8月18日，開展秋種馬鈴薯覆膜高產(chǎn)栽培技術試驗，前作玉米；2017年9月3日，開展秋種馬鈴薯覆膜高產(chǎn)栽培技術試驗研究，前作辣椒。

試驗地土壤肥力中等，試驗采用隨機區(qū)組設計，3次重復。采取開溝、起壟再覆膜方式種植，壟溝行距40 cm，壟寬60 cm，壟高15 cm，每壟種兩行，壟間距80 cm，每行17株?；拾?5 000 kg/hm2施放農家肥，施復合肥600 kg/hm2(N∶P∶K=15∶15∶15，總養(yǎng)分≥45%)。播種時，每公頃撒施辛硫磷顆粒劑(有效成分>3.0%)90 kg，防治地老虎(俗稱土蠶)、螻蛄和黃螞蟻。

1.4 監(jiān)測方法

2016年馬鈴薯出苗后，每2d觀測1次。順薯1號品種9月26日晚疫病始發(fā)、興佳2號品種10月2日晚疫病始發(fā)、冀張薯 12號品種10月5日晚疫病始發(fā)、中薯5號品種10月6日晚疫病始發(fā)，而V0227-17品種和麗薯6號品種未監(jiān)測到晚疫病癥狀(表1)。由表1還可以看出，以興佳2號品種單產(chǎn)量為最高，即單產(chǎn)為17 103.0 kg/hm2；其次是麗薯6號，其單產(chǎn)為16 884.0 kg/hm2；以中薯5號品種單產(chǎn)量為最低，即單產(chǎn)為2 526.0 kg/hm2；其次是順薯1號，其單產(chǎn)為3 568.5 kg/hm2。順薯1號、興佳2號、冀張薯 12號和中薯5號品種晚疫病均在現(xiàn)蕾期始發(fā)，且早熟品種單產(chǎn)量相對較低，其晚疫病始發(fā)時間亦較早，屬高感晚疫病品種。

表1 2016年秋種馬鈴薯不同品種生育期及其單產(chǎn)量以及晚疫病始發(fā)時間Tab.1 Growth period and single yield of different potato varieties and the onset time of late blight in autumn 2016

2017年馬鈴薯出苗后，每2 d觀測1次。費烏瑞它和威芋5號品種11月10日晚疫病始發(fā)、興佳2號品種11月16日晚疫病始發(fā)，而麗薯6號品種未監(jiān)測到晚疫病癥狀(表2)。由表2還可以看出，以費烏瑞它品種單產(chǎn)量為最高，即單產(chǎn)為18 573.0 kg/hm2；其次是威芋5號品種，其單產(chǎn)為13 825.5 kg/hm2；以麗薯6號品種單產(chǎn)量為最低，即單產(chǎn)為12 186.0 kg/hm2。費烏瑞它、威芋5號和興佳2號品種晚疫病均在開花期始發(fā)，且早、晚熟品種晚疫病始發(fā)時間基本一致。

表2 2017年秋種馬鈴薯不同品種生育期及 其單產(chǎn)量以及晚疫病始發(fā)時間Tab.2 Growth period and single yield of different potato varieties and the onset time of late blight in autumn 2017

2 結果與分析

研究表明[9-12]，晚疫病菌的菌絲生長適宜溫度為20～23 ℃，孢子囊形成適宜溫度為19～23 ℃，孢子囊萌發(fā)、游動適宜溫度為10～13 ℃，溫度低于7 ℃或高于35 ℃時，晚疫病菌不能正常生長，對晚疫病流行不利。

2.1 2016年馬鈴薯晚疫病對溫濕變化的響應

由表1看出，晚疫病基本上是在馬鈴薯現(xiàn)蕾期發(fā)生，結合馬鈴薯出苗—開花期逐日平均溫度和相對濕度(圖1)，9月上、中旬的溫度適宜晚疫病孢子囊的形成，且9月19—23日為一段時間的低溫高濕天氣，此時段日平均溫度在16.1～17.7 ℃、相對濕度78%～83%之間，有利于晚疫病菌正常生長；隨后溫度逐漸升高，濕度還是處于高濕狀態(tài)，到26日平均溫度升至20.1 ℃、相對濕度為80%，故26日觀測發(fā)現(xiàn)，順薯1號晚疫病始發(fā)；9月27日—10月7日，日平均溫度一直在19～22 ℃之間，有利于晚疫病菌的菌絲生長，故興佳2號品種10月2日晚疫病始發(fā)，冀張薯12號品種10月5日晚疫病始發(fā)，中薯5號品種10月6日晚疫病始發(fā)。

綜上所述，在馬鈴薯現(xiàn)蕾期，當連續(xù)3 d及以上日平均溫度≤18 ℃，且相對濕度≥78%時，3 d之后，日平均溫度≥20 ℃、相對濕度≥80%時，馬鈴薯發(fā)生晚疫病的可能性較大。

圖1 2016年馬鈴薯出苗期—開花期逐日氣象因子 變化趨勢及其與晚疫病始發(fā)的關系Fig.1 The changing trend of daily meteorological factors from emergence stage to flowering stage of potato and its relationship with the onset of late blight in 2016

2.2 2017年馬鈴薯晚疫病對溫濕變化的響應

由表2看出，晚疫病基本上是在馬鈴薯開花期發(fā)生，結合馬鈴薯出苗—開花期逐日平均溫度和相對濕度(圖2)，在馬鈴薯現(xiàn)蕾期的10月下旬日平均溫度在12.2～18.5 ℃、相對濕度70%～93%之間，溫濕度適宜晚疫病孢子囊游動和形成；在馬鈴薯開花期的11月7—9日日平均溫度在14.7～16.0 ℃、相對濕度81%～85%之間，10日日平均溫度升到19.4 ℃，且相對濕度為76%，有利于晚疫病發(fā)生，故該日費烏瑞它和威芋5號品種晚疫病始發(fā)；隨后溫度逐漸升高，濕度仍是處于較高濕狀態(tài)，13—15日溫度有所下降，此期間日平均溫度在14.8～15.8 ℃、相對濕度78%～88%之間，16日日平均溫度升到18.3 ℃，且相對濕度為77%，故該日興佳2號品種晚疫病始發(fā)。

綜上所述，在馬鈴薯開花期，當連續(xù)3 d日平均溫度≤16 ℃，且相對濕度≥78%時，3 d之后，當日平均溫度>18 ℃、相對濕度≥76%時，馬鈴薯發(fā)生晚疫病的可能性較大。

圖2 2017年馬鈴薯出苗期—開花期逐日氣象因子 變化趨勢及其與晚疫病始發(fā)的關系Fig.2 The changing trend of daily meteorological factors from emergence stage to flowering stage of potato and its relationship with the onset of late blight in 2017

3 結論與討論

3.1 結論

①通過2016—2017年秋種馬鈴薯不同品種氣候試驗以及晚疫病監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)晚疫病始發(fā)與播種時間有密切的關系，即播種時間早，晚疫病始發(fā)時間早，反之，晚疫病始發(fā)時間晚，如2016年8月中旬播種，晚疫病在馬鈴薯現(xiàn)蕾期始發(fā)，2017年9月上旬播種，其晚疫病在開花期始發(fā)。

②通過2016—2017年秋種馬鈴薯不同品種氣候試驗以及晚疫病監(jiān)測，結合晚疫病發(fā)生時期同期的溫度、濕度因子，并根據(jù)晚疫病形成機理[10]，采用溫度就高、濕度就低的原則，得出秋種馬鈴薯晚疫病發(fā)生的氣象條件：在馬鈴薯現(xiàn)蕾開花期，當連續(xù)3 d及以上日平均溫度≤18 ℃，且相對濕度>75%時，3 d之后，當日平均溫度>18 ℃、相對濕度>75%時，馬鈴薯發(fā)生晚疫病的可能性較大。

③通過2016—2017年秋種馬鈴薯不同品種試驗，發(fā)現(xiàn)兩年的試驗均未監(jiān)測到晚疫病病癥，說明該品種具有抗晚疫病能力，但適宜早播種，才能有效提高其單產(chǎn)量。

3.2 討論

本文研究得到的秋種馬鈴薯晚疫病發(fā)生的高溫高濕氣象條件，與王清輝等[13-14]研究的冬種馬鈴薯晚疫病發(fā)生、流行的氣象條件以及發(fā)生方式及其生育期相似。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，秋種馬鈴薯晚疫病基本上是在其現(xiàn)蕾—開花期發(fā)生，與春種馬鈴薯晚疫病發(fā)生時期一致，但發(fā)生的氣象條件不同[2-6]。由此可知，無論是春種、冬種還是秋種馬鈴薯，其晚疫病發(fā)生、流行均是在現(xiàn)蕾—開花期出現(xiàn)，但發(fā)生的氣象指標閾值有差異。本試驗研究還發(fā)現(xiàn)，晚疫病與馬鈴薯品種屬性關系不密切，與品種關系密切，同為中晚熟品種的麗薯6號和冀張薯12號，麗薯6號品種未發(fā)生晚疫病，而冀張薯12號品種發(fā)生晚疫??；中熟品種的V0227-17未有晚疫病發(fā)生，但中早熟品種的興佳2號和晚熟品種的威芋5號均有晚疫病發(fā)生。由于馬鈴薯晚疫病形成機理復雜，本研究僅在2016—2017年進行試驗、監(jiān)測、研究，時間短、范圍小，晚疫病發(fā)生、流行的高溫高濕氣象條件存在局限性，該高溫高濕氣象條件是否適宜其它秋季馬鈴薯種植區(qū)借鑒以及品種的選育還需要做進一步的試驗和研究。