避雨栽培模式下氣象因子對一年兩收冬季葡萄白粉病發(fā)生的影響

余 歡，張 勁，郭榮榮，譚宗琨，曹雄軍，張 瑛，盧偉萍，林 玲，周思泓*

(1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院葡萄與葡萄酒研究所，廣西 南寧 530007；2.廣西壯族自治區(qū)氣象科學(xué)研究所，廣西 南寧 530022)

【研究意義】廣西地處我國南疆，屬南亞熱帶氣候，高溫多雨，是傳統(tǒng)的葡萄種植次適宜區(qū)[1]。近年來，隨著一年兩收栽培技術(shù)的不斷完善及大力推廣，廣西葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊[2-5]。避雨栽培是葡萄一年兩收栽培技術(shù)的主要模式，其設(shè)施簡單、投資小、見效快，可有效控制葡萄霜霉病(Plasmoparaviticola)、白粉病(Uncinulanecator)、炭疽病(Colletotrichumspp.)和黑痘病(Sphacelomaampelimumde Bary)等主要葡萄病害，提高果實品質(zhì)和經(jīng)濟效益，適宜在南亞熱帶濕熱地區(qū)推廣應(yīng)用[3，6-7]。但避雨栽培在減弱葡萄植株冠層光照強度的同時，棚內(nèi)高濕、葡萄葉面干燥，加之廣西常年溫暖的氣候和較高的濕度，非常有利于葡萄白粉病(Uncinulanecator)的發(fā)生，白粉病已成為設(shè)施栽培葡萄的最嚴(yán)重病害之一[6，8-10]，且冬果栽培期發(fā)病更嚴(yán)重。因此，了解避雨栽培模式下氣象因子對一年兩收葡萄白粉病發(fā)病情況的影響，對廣西一年兩收葡萄栽培及葡萄產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】葡萄白粉病菌屬于子囊菌亞門鉤絲殼屬[Uncinulanecater(Schw.) Burr]，是為害葡萄葉、果和蔓等的病害[11]。每年5—6月和11—12月上旬是廣西一年兩收葡萄白粉病發(fā)病的高峰期，該時期正好是一年兩收葡萄果實的發(fā)育期，如果疏于防控病害，將嚴(yán)重影響果實品質(zhì)和產(chǎn)量[9，12]。已有研究發(fā)現(xiàn)，葡萄白粉病的流行受溫度、降雨、日照和濕度等因素影響[13-15]。杜飛等[6]研究表明，避雨栽培可改變葡萄植株冠層氣象因子，為白粉病發(fā)生和流行提供適宜的微氣象條件。Willocquet等[16]研究指出，持續(xù)降雨不利于白粉病病菌孢子傳播。Caffarra等[17]研究顯示，在極端高溫年份，葡萄白粉病在20～28 ℃范圍內(nèi)最易發(fā)生，且快速蔓延。Austin等[18]研究發(fā)現(xiàn)，遮擋陽光的葡萄葉片白粉病發(fā)病率比完全暴露在日照下的葡萄葉片高49%～75%，并推斷出日照抑制白粉病發(fā)展至少有兩個機制，一是紫外輻射抑制白粉病菌孢子萌發(fā)和菌絲生長，二是由于日照使溫度提高而不利于白粉病菌侵染。【本研究切入點】目前，有關(guān)氣象因子對廣西一年兩收避雨栽培葡萄白粉病發(fā)病情況影響的研究鮮見報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】在廣西南寧市調(diào)查避雨栽培模式下14個葡萄品種/株系冬果的白粉病發(fā)生情況，探明氣象因子與冬季葡萄白粉病發(fā)病程度的關(guān)聯(lián)性，為廣西一年兩收避雨栽培模式下葡萄冬果白粉病防治及完善廣西葡萄一年兩收栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在廣西南寧市廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)示范基地進行。供試葡萄品種/株系共14個，分別為瑞都紅玉、巨峰、西拉、NW00-8-26、脆霞、赤霞珠、SP137、沈農(nóng)脆豐、無核翠寶、昌黎8號、陽光玫瑰、瑞都紅玫、SP10140和新雅，栽培方式為避雨栽培，常規(guī)田間管理。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 采用田間自然鑒定法[19]，于2017和2018年葡萄冬果采收期分別對供試葡萄植株進行隨機抽樣，調(diào)查不少于3棵樹的100張葉片，計算白粉病發(fā)病率。根據(jù)葡萄葉片白粉病病斑面積占整片葉片總面積的百分率，將發(fā)病級別分為5個等級：0級，葉片無病斑；1級，病斑面積≤25.00%；2級，25.00%<病斑面積≤50.00%；3級，50.00%<病斑面積≤75.00%；4級，病斑面積>75.00%。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果計算病情指數(shù)。

發(fā)病率(%)=(病葉數(shù)/調(diào)查總?cè)~數(shù))×100

病情指數(shù)(%)=[∑(病級值×該級發(fā)病葉數(shù))/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×4)]×100

1.2.2 氣象因子監(jiān)測 氣象數(shù)據(jù)由廣西南寧市當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供，記錄時間段均為2017和2018年兩年的9月1日至12月31日。

1.3 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 20進行統(tǒng)計分析，以Excel 2010和Origin 8.0制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 葡萄白粉病發(fā)病率比較

由表1可知，2017年葡萄冬果采收期有11個葡萄品種/株系(分別為瑞都紅玉、巨峰、西拉、NW00-8-26、脆霞、赤霞珠、SP137、沈農(nóng)脆豐、無核翠寶、昌黎8號和陽光玫瑰)的白粉病發(fā)病率低于2018年，有3個品種/株系(分別為瑞都紅玫、SP10140和新雅)的白粉病發(fā)病率高于2018年。其中，NW00-8-26、脆霞和昌黎8號的白粉病發(fā)病率在2017年分別為90.53%、73.00%和50.50%，而在2018年均達(dá)100.00%；陽光玫瑰的白粉病發(fā)病率在2017年為53.40%，在2018年達(dá)89.15%；無核脆寶的白粉病發(fā)病率在2017年為49.00%，在2018年達(dá)92.59%；沈農(nóng)脆豐的白粉病發(fā)病率在2017年為41.00%，在2018年達(dá)88.99%；SP137的白粉病發(fā)病率在2017年為59.00%，在2018年為59.63%；赤霞珠的白粉病發(fā)病率在2017年為65.00%，在2018年為79.09%；西拉的白粉病發(fā)病率在2017年為85.00%，在2018年為90.60%；巨峰的白粉病發(fā)病率在2017年為66.04%，在2018年達(dá)98.21%；瑞都紅玉的白粉病發(fā)病率在2017年為35.00%，在2018年為50.45%；而瑞都紅玫的白粉病發(fā)病率在2017年為89.00%，高于2018年的75.21%；SP10140的白粉病發(fā)病率在2017年為78.00%，高于2018年的70.48%；新雅的白粉病發(fā)病率在2017年為65.96%，高于2018年的35.51%。說明多數(shù)葡萄品種在2017年葡萄冬果采收期的白粉病發(fā)病率明顯低于2018年。

表1 2017和2018年葡萄冬果采收期的白粉病發(fā)病率及病情指數(shù)

2.2 葡萄白粉病病情指數(shù)比較

從表1可看出，在2017年葡萄冬果采收期，瑞都紅玉、巨峰、NW00-8-26、脆霞、赤霞珠、沈農(nóng)脆豐、無核翠寶、昌黎8號和陽光玫瑰等9個葡萄品種/株系的白粉病病情指數(shù)均小于2018年對應(yīng)的品種/株系。其中，瑞都紅玉的白粉病病情指數(shù)在2017年僅為12.00%，在2018年為23.42%；巨峰的白粉病病情指數(shù)在2017年為26.89%，在2018年達(dá)75.89%；NW00-8-26的白粉病病情指數(shù)在2017年為61.84%，在2018年達(dá)95.52%；脆霞白粉病病情指數(shù)在2017年為42.75%，在2018年達(dá)83.26%；赤霞珠的白粉病病情指數(shù)在2017年為22.75%，在2018年為31.36%；沈農(nóng)脆豐的白粉病病情指數(shù)在2017年僅為14.00%，而在2018年達(dá)52.52%；無核脆寶的白粉病病情指數(shù)在2017年為18.75%，在2018年達(dá)53.47%；昌黎8號的白粉病病情指數(shù)在2017年為22.52%，在2018年達(dá)80.08%；陽光玫瑰的白粉病病情指數(shù)在2017年為26.46%，在2018年達(dá)54.07%。

從表1還可看出，在2017年葡萄冬果采收期，瑞都紅玫、西拉、SP137、SP10140和新雅等5個品種/株系的白粉病病情指數(shù)大于2018年對應(yīng)的品種/株系。其中，2017和2018年瑞都紅玫的白粉病病情指數(shù)均為50.00%左右；2017和2018年SP137的白粉病病情指數(shù)均為30.00%左右；西拉的白粉病病情指數(shù)在2017年為53.50%，在2018年為37.61%；SP10140的白粉病病情指數(shù)在2017為46.00%，在2018年為31.43%；新雅的白粉病病情指數(shù)在2017年為38.83%，在2018年為14.02%。

可見，多數(shù)葡萄品種在2017年冬果采收期的白粉病病情指數(shù)明顯小于2018年。

2.3 2017和2018年試驗期間的氣象因子比較

2.3.1 溫度比較結(jié)果 從圖1～2可看出，2017和2018年9月1日至11月上旬的溫度波動幅度均較小，而11月下旬和12月下旬的溫度波動幅度均較大(圖1-A)；9月1日至12月31日期間，日均溫度(20～27 ℃)最適宜白粉病發(fā)生[20]的天數(shù)2017年為47 d，比2018年少13 d(圖2-A)；2017年9至12月的日均溫度比2018年同期略高，但差異不明顯(圖2-C)。說明試驗期間日均溫度(20～27 ℃)最適宜白粉病發(fā)生的天數(shù)增多是2018年冬季葡萄白粉病發(fā)生重于2017年的主要原因之一。

2.3.2 總積溫比較結(jié)果 2017年9—12月的總積溫為2557.20 ℃，大于2018年，但差異不明顯(圖2-B)。說明總積溫對2017和2018年冬季葡萄白粉病發(fā)病程度的影響差異不明顯。

2.3.3 降雨情況比較結(jié)果 2017年9—12月的總降水量大于2018年同期(圖2-D)，降雨天數(shù)共49 d，也多于2018年同期的42 d(圖2-G)；2017年9月的降水量略低于2018年同期，但10、11和12月均明顯高于2018年同期(圖1-B)；兩年的降雨均主要集中在9和10月，11和12月的降雨天數(shù)及降水量2017年均大于2018年(圖1-B)。說明2017年降水量較大，降雨天數(shù)較多，不利于白粉病發(fā)生。

2.3.4 日照時數(shù)比較結(jié)果 2017年9—12月的日照時數(shù)大于2018年同期(圖2-E)，但兩年9月下旬至11月下旬日照時數(shù)的變化趨勢相似，而2017年12月的日照時數(shù)大于2018年(圖1-C)；2017年11月的日照時數(shù)小于2018年同期，但9、10和12月均大于2018年同期(圖1-C)。說明日照時數(shù)越多越不利于葡萄白粉病發(fā)生。

2.3.5 濕度比較結(jié)果 2017年9—12月的日均相對濕度與2018年差異不明顯(圖2-F)，但2017年9、10和11月的日均相對濕度均高于2018年同期，12月的日均相對濕度低于2018年同期(圖1-D)；2017和2018年兩年9—12月日均相對濕度在32%～90%的天數(shù)分別為99和97 d，對比Oku[21]的研究結(jié)果，兩年9—12月的日均相對濕度均適宜葡萄白粉病分生孢子萌發(fā)。

綜上所述，建議在南方避雨栽培條件下，應(yīng)定期清洗避雨棚膜，有條件的在晴朗天氣掀開避雨棚膜，適當(dāng)?shù)男藜糁l和摘葉，同時針對不同抗性的品種設(shè)計白粉病防控方案。

2.4 氣象因子與葡萄白粉病發(fā)病率和病情指數(shù)的相關(guān)分析

對小于2018年的2017年葡萄品種/株系的白粉病發(fā)病率和發(fā)病指數(shù)與試驗期間的總積溫、日均溫、總降水量、總?cè)照諘r數(shù)和日均相對濕度等氣象因子進行相關(guān)分析，結(jié)果(表2)發(fā)現(xiàn)，日均溫在20～27 ℃的天數(shù)和日均相對濕度與葡萄白粉病發(fā)病率和病情指數(shù)均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01，下同)；總積溫、日均溫、總降水量、總?cè)照諘r數(shù)和降雨天數(shù)與葡萄白粉病發(fā)病率和病情指數(shù)均呈極顯著負(fù)相關(guān)。說明冬季葡萄白粉病的發(fā)生與葡萄生長期日均溫20～27 ℃的天數(shù)、總積溫、日均溫、總降水量、總?cè)照諘r數(shù)、日均相對濕度和降雨天數(shù)存在密切關(guān)系，通過調(diào)整這些氣象因子可控制冬季葡萄白粉病的發(fā)生程度。

3 討 論

本研究結(jié)果表明，14個冬季葡萄品種/株系的白粉病發(fā)病率在2017和2018年均存在明顯差異，與杜飛[8]、李華和張振文[22]、Hossein等[23]研究發(fā)現(xiàn)同一品種葡萄在不同年份的白粉病發(fā)病情況存在差異的結(jié)果一致。

葡萄白粉病菌的生長和發(fā)育主要由溫度控制[13]，白粉病發(fā)生和蔓延的最適宜溫度為20～27 ℃[20]，低于6 ℃或高于35 ℃均抑制白粉病發(fā)生和流行[11，13]。Delp等[13]研究發(fā)現(xiàn)，20～30 ℃可使白粉病菌的萌發(fā)潛伏期縮短至5 d，更有利于白粉病暴發(fā)。Bendek等[24]研究結(jié)果顯示，在20～30 ℃條件下白粉病病菌孢子生長速度加快。Oku等[21]研究表明，在25 ℃條件下葡萄白粉病發(fā)病最嚴(yán)重，20 ℃時病情明顯減輕，而30 ℃時發(fā)病最輕，在35 ℃條件下白粉病分生孢子不能萌發(fā)。Choudhury等[25]也研究認(rèn)為，病菌孢子對自由水、紫外線和過多熱量等逆境敏感。本研究中，2018年冬季葡萄的白粉病發(fā)病程度比2017年嚴(yán)重，而2017年的總積溫與2018年差異不明顯，因此總積溫不是2017和2018年冬季葡萄白粉病發(fā)病情況存在差異的主要原因；2017和2018年兩年9—12月的日均溫差異也不明顯，但2018年9—12月日均溫適宜葡萄白粉病發(fā)生的累計天數(shù)比2017年多13 d，因此推測，2018年日均溫適宜葡萄白粉病發(fā)病的天數(shù)較多是白粉病發(fā)生更嚴(yán)重的主要原因之一。

表2 氣象因子與葡萄白粉病發(fā)病率及病情指數(shù)的相關(guān)分析結(jié)果

白粉病菌較耐干旱，在相對濕度8%的干燥條件下其分生孢子也可以萌發(fā)，但相對濕度為40%～100%才適宜其萌發(fā)和侵染[20，26]。Carroll等[27]研究表明，白粉病菌在相對濕度約85%時發(fā)展迅速，當(dāng)濕度高于85%時萌發(fā)逐漸變少。Whipps等[28]研究發(fā)現(xiàn)，濕度為80%時溫室中的白粉病發(fā)病最嚴(yán)重，而隨著濕度增加白粉病發(fā)病逐漸減輕，當(dāng)濕度為95%時發(fā)病最輕，即溫室中高濕度不利于白粉病暴發(fā)。Oku[21]研究發(fā)現(xiàn)，濕度為32%～90%時最適宜白粉病菌分生孢子萌發(fā)，而濕度高于90%不利于白粉病暴發(fā)。本研究中，2017和2018年9—12月的濕度均適宜白粉病菌分生孢子萌發(fā)，且2017年處于白粉病適宜發(fā)病濕度區(qū)間(32%～90%)的時間與2018年相近(分別為99和97 d)，因此濕度可能不是引起2017和2018年白粉病發(fā)病程度存在差異的原因。

白粉病的發(fā)生和流行需要干燥和陰天天氣條件，水的存在對白粉病發(fā)生不利，因為水分會造成分生孢子吸水破裂、不能萌發(fā)，不利于其傳播[20]，因此降雨會阻斷空氣中白粉病菌孢子傳播，不利于白粉病暴發(fā)[15-16]。降雨會使相對濕度增加，而相對濕度不是分生孢子萌發(fā)的限制因素[20]，但總體上廣西的氣候表現(xiàn)為高溫高濕，全年的空氣濕度(40%以上)均適宜白粉病發(fā)生。本研究中，2017年9—12月的降水量和降雨天數(shù)均大于2018年同期，導(dǎo)致冬季葡萄葉面持露時間長于2018年，從而減少白粉病菌孢子的萌發(fā)和侵染，因此，2017年冬季葡萄的白粉病發(fā)生程度較2018年更輕。

光照也是影響葡萄白粉病發(fā)生流行的一個重要因子。日照中的紫外線對白粉病菌孢子萌發(fā)和菌絲生長均有抑制作用[18]；日照時數(shù)越多輻射也越強，越不利于白粉病菌孢子萌發(fā)和菌絲生長[29]。本研究中，可能由于2017年9—12月的日照時數(shù)多于2018年，輻射也強于2018年，從而抑制了白粉病菌孢子萌發(fā)和菌絲生長，使得2017年冬季葡萄白粉病的發(fā)病程度輕于2018年。

因此，建議在南方避雨栽培條件下發(fā)展冬季葡萄應(yīng)改善葡萄的通風(fēng)透光條件，定期清洗避雨棚膜；有條件的在晴朗天氣時掀開避雨棚膜，適當(dāng)修剪枝條和摘葉；同時針對不同抗性品種設(shè)計白粉病防控方案。

4 結(jié) 論

降水量、降雨天數(shù)和日照時數(shù)少及日均溫(20.0～27.0 ℃)適宜白粉病發(fā)生的天數(shù)多是2018年冬季葡萄白粉病發(fā)生重于2017年的主要原因。