上海柑橘黑點病田間流行與降雨關系研究

蔣飛 張喜喜 肖小娥 李紅葉 祝增榮

摘要 自2009年起柑橘黑點病逐漸成為上海地區(qū)影響柑橘果實商品價值的最主要病害，嚴重制約上海市柑橘產業(yè)的效益。為了解該病的田間流行動態(tài)以及病害發(fā)生與降雨量的關系，2010年—2018年連續(xù)9年進行了病害發(fā)生動態(tài)調查和分析。結果表明，上海地區(qū)6月上旬至8月下旬是果實感病期，其中，6月中旬至7月中旬為發(fā)病高峰期;雨水是黑點病發(fā)生的必要條件，果實生長期不同階段的降雨參數(shù)，尤其是6月下旬的降雨量與病情指數(shù)密切相關。本文以病情發(fā)展的3個時間節(jié)點（7月15日、8月15日和9月10日）的病情指數(shù)為因變量，以這3個時間點之前各旬的降雨量、降雨日為自變量篩選變量建立了多元線性回歸方程，根據分析結果，采用6月下旬的降雨量等氣象因子建立的多元線性回歸方程，可以比較準確地預測7、8月中旬和9月10日即病害發(fā)展穩(wěn)定期的田間病情。

關鍵詞 柑橘; 柑橘黑點病; 病害發(fā)生動態(tài); 降雨量

中圖分類號： S436.66

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020705

Abstract Since 2009， citrus melanose disease has gradually become the most important disease affecting the commercial value of fruits in Shanghai， and seriously restricted the benefit of citrus industry. In order to understand the epidemic dynamics of the disease in the citrus orchard and the relationship between the disease incidence and rainfall， the investigation and analysis of disease occurrence dynamics were carried out for nine consecutive years from 2010 to 2018. The results showed that the susceptible period of citrus fruit was from early June to late August， and the peak period of the disease incidence was from mid-June to mid-July. The rainfall was essential for the occurrence of the disease. The precipitation variables in different growth stages of fruits， especially the rainfall in late June， was closely related to the disease index. In this paper， The multiple linear regression equations were established according to disease index at three time points of disease development （July 15， August 15 and September 10） as the dependent variable， and the rainfall and rainfall days of each ten days before the three time points as independent variables to screen the parameters closely related to the change of disease index. The results showed that multiple linear regression equation established by meteorological factors such as rainfall in late June can accurately predict the disease development in the field in mid-July and Mid-August and September 10 when the disease development is stable.

Key words citrus; citrus melanose disease; epidemic dynamics; rainfall

柑橘黑點病（也稱沙皮?。┦歉涕偕系囊环N重要真菌性病害，在我國普遍發(fā)生[1]。上海地處中國柑橘種植適宜區(qū)北緣地帶，根據上海市農業(yè)農村委員會統(tǒng)計數(shù)據：2018年全市柑橘種植面積為0.4萬 hm2，露地種植以耐寒性較好的‘宮川’溫州蜜柑Citrus reticulata ‘Unshiu’為主，占全市種植面積90%以上。筆者調查發(fā)現(xiàn)，自2009年起，柑橘黑點病逐漸上升為上海地區(qū)柑橘的主要病害，果面的黑點和沙皮癥狀成為影響果實商品價值的重要因素。柑橘黑點病病原有性態(tài)為柑橘間座殼菌Diaporthe citri，無性態(tài)為柑橘擬莖點霉Phomopsis citri[2]。病原菌普遍存在于葉片、枝梢、枝干和果實上[3]，因發(fā)病部位不同而產生流膠、干枯、蒂腐、沙皮、黑點等癥狀[4]，國內研究報道表明：病菌孢子成熟后，遇到雨水就膨脹分散開來。降雨量、雨日和濕度直接影響分生孢子器溢出分生孢子角。分生孢子借風雨傳播，降落到果面、嫩葉和枝梢表面而擴散[57]。降雨量與黑點病發(fā)生有較高的關聯(lián)性[6]，高濕多雨的天氣易發(fā)病[4]，病菌潛育期為7～10 d[1]。

為了解該病的發(fā)生規(guī)律以及和雨水的關系，進而為防治措施的制定提供參考，筆者選取2009年發(fā)病嚴重、樹勢較差的橘園，于2010年-2018年對柑橘黑點病發(fā)生情況進行了持續(xù)調查和分析。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

定點調查地設在上海前衛(wèi)柑橘有限公司生產基地（位于上海市崇明區(qū)長興島）。目前該基地有露地橘園267 hm2，種植品種為‘宮川’和‘尾張’溫州蜜柑，1983年-1985年種植，株行距為3 m×3.5 m，砧木為枳Citrus trifoliata。調查品種為‘宮川’溫州蜜柑，調查區(qū)域面積為2 001 m2，田間管理較粗放，病枯枝較多，溝系基本通暢。自2010年起全年不噴施殺菌劑，不清園，保留田間病枯枝。

1.2 試驗方法

2010年起，每年在調查地內選取10株上年表現(xiàn)出典型癥狀的發(fā)病柑橘樹作為系統(tǒng)觀察對象。2010年—2018年每年自6月1日起，采用隨機取樣法，每株樹選2個果實，一共選20個果實，掛牌標記。每隔5 d觀察1次，用手持式10倍放大鏡觀察黑點病在果面上的發(fā)生程度，計算病情指數(shù)，直至8月底果實轉色時結束觀察。從上海前衛(wèi)柑橘有限公司獲取每年5月上旬至8月下旬的降雨量和降雨日數(shù)據，并分析果實病情指數(shù)和降雨量之間的關聯(lián)性。

果實黑點病的病情分級標準如下：0級，果面無黑點;1級，黑點面積占果面面積≤10%;2級，10%<黑點面積占果面面積≤20%;3級，20%<黑點面積占果面面積≤30%;4級，30%<黑點面積占果面面積≤40%;5級，黑點面積占果面面積40%以上。病情指數(shù)=∑（各級病果數(shù)×相應病級）/（調查總果數(shù)×5）×100[8]。

1.3 數(shù)據處理

使用Microsoft Excel整理調查數(shù)據，采用DPS（Data Processing System）軟件進行多因素逐步回歸分析[9]。以病情發(fā)展的3個時間節(jié)點（7月15日、8月15日和9月10日）的病情指數(shù)為因變量，相應地，以這3個時間節(jié)點之前各旬的降雨量、降雨日為自變量篩選變量。本著預測方程能盡量解釋變異性，即決定系數(shù)（R2）要盡量大，但所包含的自變量越少越簡便的基本原則，分3步構建預測方程：1）先在滿足P<0.05的前提下，引入的變量盡量少; 2）再在滿足P<0.01的前提下，引入的變量盡量少， 得出包含多個自變量的預測方程;3）前兩步預測出的方程均只選出1個自變量即6月下旬的降雨量，符合變量盡量少的簡便要求，但相應的決定系數(shù)并不高，為了提高決定系數(shù)，繪制3個時間節(jié)點的病情指數(shù)與入選的變量6月下旬的降雨量之間的散點圖，根據基本趨勢，選出最大決定系數(shù)的方程。

2 結果與分析

2.1 果實黑點病的發(fā)生情況

連續(xù)9年的觀察表明，病害在6月上旬始見，此后病情大多快速加重，大流行年份（2015年和2016年）7月中旬病情指數(shù)即達100（圖1）。除2018年外，病情增長最快的時期是6月上旬至7月中旬，其次是7月中旬至8月中旬，8月中旬后只有在2010年、2011年和2018年有較為明顯的增長?？傮w上，病害發(fā)生后，病情的發(fā)展有3個時間節(jié)點，即7月15日、8月15日和9月10日（圖1）。按潛育期7～10 d計，病菌侵染柑橘果實的高峰期為著果后至8月上旬，也即落花后70 d左右。筆者調查發(fā)現(xiàn)，上海地區(qū)柑橘常年在5月上旬初花，5月中旬盛花，5月下旬謝花，6月份為幼果期，7月至8月為果實膨大期。

2.2 果實黑點病發(fā)生期的降雨情況

在發(fā)病很重（9月10日調查結果）的2014年、2015年和2016年，5月-8月的總降雨量分別為667、831 mm和597 mm，降雨日數(shù)分別為48、47 d和44 d;在發(fā)病較輕的2017年和2018年，5月-8月的降雨量分別為401 mm和418 mm，降雨日數(shù)分別為43 d和36 d。可見，發(fā)病重的年份與發(fā)病輕的年份相比較，5月-8月降雨量差異普遍較大，而降雨日數(shù)差異有的較大，有的較小。進一步比較不同病情年份6月上旬至7月中旬（梅雨季）的降雨量和降雨日發(fā)現(xiàn)，發(fā)病最重的2015年和2016年這期間的降雨量分別為561 mm和387 mm，降雨日分別為26 d和25 d;而發(fā)病最輕的2017年和2018年同期的降雨量分別為188 mm和90 mm，降雨日分別為22 d和14 d。2018年5月下旬的降雨量達185 mm，而整個6月份的降雨量只有33.4 mm，7月5日前幾乎觀察不到病斑;在遇7月上旬56.5 mm和4 d的降雨后，病情指數(shù)才明顯上升;在7月下旬有82.5 mm和4 d的降雨后，病情指數(shù)快速增長（圖1和表1）。由此推測，5月下旬前的降雨對病害的發(fā)生影響較小，之后梅雨季的降雨與病害發(fā)生關系密切，而梅雨季后（7月下旬）遇臺風和連續(xù)降雨仍然可誘發(fā)病害。

2.3 病情與降雨參數(shù)回歸關系

2.3.1 7月15日的病情指數(shù)（DI0715）與降雨參數(shù)的回歸關系

以P<0.05作為方程的顯著水平，且入選最少變量為標準時，得到逐步回歸結果：DI0715=17.497 0+ 0.518 7P6L（F1，8=10.281 1，P=0.014 9，決定系數(shù)R2=0.594 9）。入選變量只有6月下旬降雨量（P6L）， 偏相關系數(shù)=0.771 3，t=3.206 4，P=0.014 9。

以P<0.01作為方程的顯著水平，且入選最少變量為標準時，得到逐步回歸結果： 7月15日病情指數(shù) DI0715=29.988 5-0.311 7P5L+0.426 5P6L -9.627 6DP5E+10.428 3DP5L（F4，8=25.669 4，P=0.004 1，決定系數(shù)R2=0.962 5）。入選變量有5月下旬降雨量（P5L）、6月下旬降雨量（P6L）、5月上旬降雨日（DP5E）、5月下旬降雨日（DP5L）。偏相關系數(shù)分別為：-0.905 4、0.942 4、-0.832 8、0.949 1;t值分別為：4.265 3、5.633 6、3.008 4、6.026 7;P值則分別為：0.013、0.004 9、0.039 6、0.003 8。方程對相應2010年-2018年9年樣本的回驗誤差率23.7%（表2）。

2.3.2 8月15日的病情指數(shù)（DI0815）與降雨參數(shù)的回歸關系

以P<0.05作為方程的顯著水平，且入選最少變量為標準時，得到逐步回歸結果：DI0815=44.813 9+0.370 8P6L（F1，8=7.083 1，P=0.032 4，決定系數(shù)R2=0.503 0）;選入變量只有6月下旬降雨量（P6L）， 偏相關系數(shù)=0.709 2，t=2.661 4，P=0.032 4。

以P<0.01作為方程的顯著水平，且入選最少變量為標準時，得到逐步回歸結果： DI081 5=10.194 4+0.393 94P6L -5.7626 4DP5E+5.611 48DP5M +7.280 645DP5L+3.514 7DP6M-5.706 5DP7L （F6，8=6 768.6，P=0.000 1，決定系數(shù)R2=0.999 95）。

選入變量有6月下旬降雨量（P6L）、5月上、中、下旬降雨日（DP5E、DP5M、DP5L）、6月中旬降雨日（DP6M）、7月下旬降雨日（DP7L）。相應的偏相關系數(shù)分別為： 0.999 9、-0.999 4、0.999 6、0.999 9、0.998 8、-0.999 5;t值分別為：133.467 2、40.583 2、52.529 7、87.720 7、29.231 2、43.435 1;P值分別為：0.000 1、0.000 6、0.000 4、0.000 1、0.001 2、0.000 5;均達極顯著水平。方程對相應2010年-2018年9年樣本的回驗誤差率為0.2%（表2）。

2.3.3 9月10日的病情指數(shù)（DI0910）與降雨參數(shù)的回歸關系

以P<0.05作為方程的顯著水平，且入選最少變量為標準時，得到逐步回歸結果：DI0910=48.055 5+0.350 4P6L（F1，8=6.304 3，P=0.040 3，決定系數(shù)R2=0.473 9）;選入變量只有6月下旬降雨量（P6L）， 偏相關系數(shù)=0.688 4，t=2.510，P=0.040 3。

以P<0.01作為方程的顯著水平，且入選最少變量為標準時，得到逐步回歸結果： 9月10日病情指數(shù)DI0910=24.423 4+0.397 7P6L -0.281 7P8M -6.508 4DP7L+7.711 9DP8E+3.787 2DP8L。 F5，8=18.220 7，此時P=0.018 8為最小值，納入更多的變量會導致P值增大，決定系數(shù) R2=0.968 1;6月下旬降雨量（P6L）、8月中旬降雨量（P8M）、7月下旬降雨日（DP7L）、8月上、下旬降雨日（DP8E、DP8L）對9月10日病情指數(shù)（DI0910）有極顯著的影響。偏相關系數(shù)分別為：0.973 8、-0.943 6、-0.843 9、0.904 4、0.841 8;t值分別為：7.415 1、4.935 6、2.724 4、3.6709、2.7008; P值則分別為：0.005 1、0.015 9、0.072 3、0.035 0、0.073 7。方程對相應2010年-2018年9年樣本的回驗誤差率4.3%（表2）。

2.3.4 病情指數(shù)與6月下旬的降雨量（P6L）之間簡要回歸方程的改進

第1批預測的方程均只選出1個自變量，即6月下旬的降雨量（P6L），符合變量盡量少的簡便要求，但相應的決定系數(shù)（R2）并不高，為了提高決定系數(shù)，通過繪制3個時間節(jié)點的病情指數(shù)與入選的變量6月下旬的降雨量（P6L）之間的散點圖（圖3），發(fā)現(xiàn)其基本趨勢并非如第一批篩選出的直線回歸，而是曲線更佳，因此通過改變回歸方程類型，選出決定系數(shù)最大的相應方程，發(fā)現(xiàn)均以對數(shù)曲線最佳， 相應的決定系數(shù)均有所提高。

3 結論與討論

通過對上海地區(qū)連續(xù)9年的柑橘黑點病田間發(fā)生情況和降雨量關系研究表明：雨水是柑橘黑點病發(fā)生的必要條件，病害侵染期的降雨情況將直接影響病害總體發(fā)生程度，與其他地區(qū)的研究報道一致[47]。柑橘黑點病在果實上的發(fā)生高峰與物候期相關，每年均在幼果至膨大期間病情指數(shù)迅速上升，在果實停止膨大至轉色時不再有明顯增加。該病在上海地區(qū)6月到8月均可在果實上侵染危害，其中6月中旬至7月中旬是發(fā)病高峰期。在上海地區(qū)5月下旬前的降雨對病害的發(fā)生影響較小，之后梅雨季的降雨與病害發(fā)生關系較大，尤其是6月下旬的降雨量與病情指數(shù)密切相關。通過多元線性回歸方程，可以根據6月份降雨量來準確預測后期田間柑橘黑點病的發(fā)生情況，為田間生產提供預測預報和指導意見。在制定該病的防治方案時需要密切關注幼果至膨大期的降雨，在降雨多的年份尤其需要加大防病力度。除了常規(guī)用藥防治以外，6月-8月若遇上持續(xù)5 d降雨，或累計降雨量超過200 mm，應搶在停雨間隙用藥補救，方可在惡劣的氣候環(huán)境下將該病控制在較低的水平。

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（責任編輯：楊明麗）