遼寧省東港地區(qū)稻瘟病流行及其氣象因子分析

楊 皓 ，褚 晉 ，徐 晗 ，閆 晗 ，繆建錕 ，白元俊 ，董 海*

（1 遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護研究所，沈陽 110161；2 遼寧省水稻研究所，沈陽 110101）

稻瘟病是由子囊菌類真菌Maenanorthe oryzae 侵染引起的[1]，可侵染水稻的多個部位，造成葉瘟、節(jié)瘟、穗頸瘟和谷粒瘟。據(jù)統(tǒng)計，每年稻瘟病造成的損失約占水稻總產(chǎn)量的30%，遇流行年份產(chǎn)量損失更可達50%，甚至絕產(chǎn)[2]。2010～2020 年東北稻區(qū)因稻瘟病年均產(chǎn)量損失達9.31 萬t，造成了巨大的經(jīng)濟損失[3]。稻瘟病屬單年多循環(huán)侵染性病害，主要依靠孢子附著于寄主表皮上進行侵染及傳播，在適合的環(huán)境中，已被侵染的病斑會形成分生孢子梗，從而再次在產(chǎn)生大量分生孢子，并重新啟動新的侵染循環(huán)[4]。因此，稻瘟病的發(fā)生，菌源是先決條件，流行則受氣候、品種、栽培方式、田間管理等因素影響。適宜的氣候條件是稻瘟病發(fā)生的直接因素，溫濕度、光照是影響稻瘟病發(fā)生的主要因素[5]。

遼寧省東港市位于遼東半島最南端，南鄰黃海，東依鴨綠江畔，是遼寧省水稻主產(chǎn)區(qū)。該地區(qū)無霜期170 d，有效積溫3 300 ℃左右，年降水量800～1200 mm，雨量多，濕度大，屬北溫帶濕潤地區(qū)大陸性季風(fēng)氣候[6]。同時受黃海影響，還具有海洋性氣候特點，為稻瘟病的流行提供了有利條件。為了明確稻瘟病的流行規(guī)律，對稻瘟病菌孢子田間消長動態(tài)進行了監(jiān)測，并對病情指數(shù)與孢子數(shù)量、氣象因素的相關(guān)性進行了分析，明確了稻瘟病在田間的流行規(guī)律，以期為遼寧省稻瘟病的科學(xué)精準防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試水稻品種：蒙古稻，稻瘟病高感品種，由吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所郭曉麗研究員提供。

供試儀器設(shè)備：孢子捕捉儀，型號為Burkard-HIRST；一體化小型氣象站，型號為JD-QC12。

1.2 田間病圃

病圃設(shè)置于遼寧省東港市示范繁殖農(nóng)場，圃內(nèi)連續(xù)15 a 未使用殺菌劑，且所處地常年多云寡照，雨水多，濕度大，適合稻瘟病的發(fā)生。

1.3 試驗方法

1.3.1 孢子數(shù)量監(jiān)測 2016～2021 年，每年6～10月開展孢子監(jiān)測，監(jiān)測時連續(xù)7 d 不間斷的收集空氣中的稻瘟病菌孢子。孢子捕捉儀進氣口距地面1.5 m，捕捉帶每7 d 旋轉(zhuǎn)一圈，將捕捉帶上的塑料薄膜取回，并進行室內(nèi)鏡檢，計數(shù)整張捕捉帶上孢子數(shù)量。

1.3.2 氣象數(shù)據(jù)采集 每1 h 采集1 次空氣溫度、相對濕度、降水量及風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)，采集時間同1.3.1。將采集到的數(shù)據(jù)以日為單位，進行平均處理，得到日均氣溫和日均相對濕度。將24 h降雨量進行累計得到日降雨量。統(tǒng)計時，對7 d 內(nèi)各項數(shù)據(jù)數(shù)值進行平均分析。

1.3.3 病情調(diào)查方法 田間小區(qū)面積667 m2，病害調(diào)查采用定點五點取樣法，每點定株調(diào)查20 株水稻，每隔7 d 調(diào)查一次，記錄發(fā)病級別，并計算病情指數(shù)。病情分級及病指計算方法參考褚晉的方法[7]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

使用SPSS 24.0 軟件分析病情指數(shù)和孢子、氣象因素的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 病原菌孢子田間消長動態(tài)

2016～2021 年的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，遼寧東港地區(qū)稻瘟病菌屬于單峰型曲線。6 年間，田間孢子的首次出現(xiàn)日期為6 月28 日至7 月5 日，7 月5 日至7 月26 日間孢子數(shù)量不斷增加，8 月2 日至8月9 日達到峰值，隨后孢子數(shù)量逐漸減少，至9 月20 日左右降到較低水平（圖1）。

圖1 不同年份稻瘟菌孢子動態(tài)變化

2.2 孢子數(shù)量與氣象因素的相關(guān)性

通過對歷年孢子數(shù)量與氣象因子的相關(guān)性分析可以發(fā)現(xiàn)（表1），稻瘟病菌孢子數(shù)量與溫度呈正相關(guān)，其中，2018 年和2020 年為極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.757 和0.715；2016 年、2019 年和2021年為顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.702、0.701 和0.611；2017 年為正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.069。稻瘟病菌孢子數(shù)量與相對濕度呈正相關(guān)，2019 年為顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.640。病原菌孢子數(shù)量與降雨量總體呈正相關(guān)關(guān)系，其中2017 年和2018年為顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.610 和0.656。孢子數(shù)量與風(fēng)速呈負相關(guān)，2016 年及2018 年為顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.627 和-0.683。

表1 稻瘟病菌孢子數(shù)量與氣象因子的相關(guān)性分析

2.3 稻瘟病田間流行規(guī)律

由圖2 可見，2016～2021 年東港地區(qū)稻瘟病始發(fā)于6 月28 日至7 月5 日，病情隨時間推移而逐漸加重，7 月26 日至8 月2 日病情指數(shù)達到最高，最高病情指數(shù)分別為22.37、3.52、7.15、13.55、25.36 和34.6。

圖2 不同年份水稻稻瘟病流行曲線

2.4 病情指數(shù)與孢子數(shù)量的關(guān)系

稻瘟病菌孢子數(shù)量與葉瘟病情指數(shù)呈正相關(guān)趨勢，2020 年為極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.938；2017～2019 年為顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.874、0.843 和0.916，2016 年與2021 年呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.791 和0.759。（表2）

表2 孢子數(shù)量與病情指數(shù)的相關(guān)性

2.5 病情指數(shù)與氣象因子的相關(guān)性

稻瘟病病情指數(shù)與溫度呈正相關(guān)趨勢，其中2019～2021 年為極顯著正相關(guān)，2016、2018 為顯著正相關(guān)。病情指數(shù)與相對濕度、降水為正相關(guān)，與風(fēng)速呈負相關(guān)。（表3）

表3 病情指數(shù)與氣象因子的相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

田間孢子的監(jiān)測對水稻稻瘟病流行的預(yù)測預(yù)報起著至關(guān)重要的作用[8]，連續(xù)6 a 對遼寧省稻瘟病重發(fā)區(qū)東港市稻瘟病菌孢子進行了田間監(jiān)測。結(jié)果顯示，東港市每年6 月下旬至7 月上旬可首次捕捉到孢子，至8 月上旬孢子數(shù)量達到最高峰。在病情調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，田間孢子數(shù)量與稻瘟病的發(fā)生呈正相關(guān)，田間孢子量決定了病原菌初侵染源的數(shù)量，從而影響了發(fā)病的嚴重程度。因此，把握防治時期，于每年6 月下旬至7 月初以及7月下旬至8 月初分別控制田間孢子數(shù)量是防治水稻稻瘟病的關(guān)鍵。

氣象因素在病害的發(fā)生發(fā)展過程中起到了重要的作用，對環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的監(jiān)測具有重要意義[9]。溫度、濕度、降水和風(fēng)速等氣象指標是病害發(fā)生的主要影響因素[10]。王道澤[8]對浙江省稻瘟病田間流行的研究中發(fā)現(xiàn)，稻瘟病的流行與7 月上旬及8 月上旬溫度呈正相關(guān)，與本研究結(jié)果一致。但在他的研究中，葉瘟與8 月中旬溫度呈負相關(guān)，這是由于浙江省8 月氣溫較高，不利于孢子的生長，而東港氣候溫潤，常年平均溫度低于30 ℃，有利于稻瘟病菌孢子的生長，從而導(dǎo)致病害的流行。在病害的發(fā)生發(fā)展過程中風(fēng)速同樣起到比較重要的作用，風(fēng)速可影響空氣中孢子的傳播速度，并降低環(huán)境中孢子密度，本文稻瘟病菌孢子數(shù)量與風(fēng)速呈負相關(guān)，得到了與宋成艷[11]一致的結(jié)論。

通過6 a 的田間調(diào)查數(shù)據(jù)，對稻瘟病病指與孢子數(shù)量和氣象因子進行了相關(guān)性分析，明確了遼寧省東港市稻瘟病菌孢子的消長動態(tài)，探明了稻瘟病的田間發(fā)病規(guī)律，為遼寧省稻瘟病的科學(xué)防治提供了科學(xué)依據(jù)。