板藍(lán)根霜霉病預(yù)測預(yù)報技術(shù)研究

雷玉明,鄭天翔,雷 鑫,馬 金,王麗娟,李會文,陳曉燕

(1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院,甘肅張掖 734000;2.甘肅河西走廊特色資源利用重點實驗室,甘肅張掖 734000;3.泉州師范學(xué)院陳守仁商學(xué)院,福建泉州 363000;4.甘肅前進(jìn)牧業(yè)科技有限責(zé)任公司,甘肅張掖 734000;5.甘肅德光農(nóng)業(yè)有限公司, 甘肅張掖 734000)

板藍(lán)根霜霉病(PeronosporaisatidisGaum.)是板藍(lán)根的重要病害,常使葉片變色,霉層明顯,后期葉片枯黃脫落,嚴(yán)重威脅大青葉和板藍(lán)根的品質(zhì)和產(chǎn)量。國內(nèi)板藍(lán)根種植省份,先后對霜霉病發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查,河北省霜霉病一般減產(chǎn)10%～20%,種子田受害嚴(yán)重,一般種子減產(chǎn)20%～30%,嚴(yán)重時病葉率達(dá)100%,可造成絕產(chǎn)[1],新疆4月下旬一般病葉率達(dá)70%[2],甘肅調(diào)查發(fā)現(xiàn)種植地5年連作,霜霉病發(fā)病率達(dá)94%[3]。近年來,甘肅省將中藥材確定為特色主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),板藍(lán)根種植范圍和面積逐年擴大,主要分布于天水、鎮(zhèn)原、隴西、通渭、渭源等地,其中民樂縣種植面積最大,是“中國板藍(lán)根之鄉(xiāng)”。但隨著面積擴大,氣候條件影響,連作問題突出,板藍(lán)根霜霉病成為影響板藍(lán)根種植的瓶頸問題。目前,國內(nèi)對板藍(lán)根霜霉病的研究集中于發(fā)生情況[1-4]、病原形態(tài)及生物學(xué)特性[2-3]、發(fā)病規(guī)律[1-3、5]、抗性生理[6]、防治方法[1,7-10]等方面,但對霜霉病的預(yù)測預(yù)報方法研究較少。筆者對影響板藍(lán)根霜霉病發(fā)生流行因素主導(dǎo)因子和預(yù)測預(yù)報方法進(jìn)行研究,為霜霉病預(yù)防和防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料采自甘肅省民樂縣六壩鎮(zhèn)誠泰藥業(yè)種植基地的菘藍(lán)(IsatisindigoticaFort.)種子,種子發(fā)芽率為 97.0%,凈度為 86.5%,含水率為 2.24%,千粒重為 4.7 g。

1.2 試驗地概況甘肅省民樂縣六壩鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)示范園,海拔 1 824 m,無霜期 140 d,試驗地為耕地,壤土,排水、通透性良好,土壤全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀及有機質(zhì)含量分別為1.1 g/kg、83.0 mg/kg、30.7 mg/kg、157.5 mg/kg、52.8 g/kg,pH 7.2。

1.3 試驗方法2020年4月20日播種,小區(qū)面積 3 m×5 m=15 m2,田間隨機排列,行株距為 25 cm×10 cm,走道 30 cm。采用完全隨機設(shè)計,3次重復(fù)。

種子田與商品生產(chǎn)田距離設(shè)50、500、1 000 m;商品生產(chǎn)田密度處理行距25 cm,株距設(shè)3、5、10、15、20 cm;灌水處理設(shè)不灌水、幼苗期灌水、幼苗期+蓮座期灌水、幼苗期+蓮座期+肉質(zhì)根膨大期灌水,每次灌水量均為 67.5 mm(675 m3/hm2);施肥處理3個:常規(guī)施肥N 225 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2為對照(N1);N 112.5 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2(N2)、N 337.5 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2(N3)。

1.4 氣溫與降水條件下發(fā)病率調(diào)查菘藍(lán)播種出苗后,5月上旬至9月下旬,記錄每月平均氣溫、降雨量、降雨次數(shù),每月底調(diào)查統(tǒng)計發(fā)病率,計算病情指數(shù)。

1.5 板藍(lán)根霜霉病測報技術(shù)因子與發(fā)病關(guān)系通過種子田與商品生產(chǎn)田距離、密度、灌水、施肥、氣溫、降雨量(次)與病害發(fā)生率間的相互關(guān)系,確定霜霉病測報技術(shù)因子。

1.6 板藍(lán)根霜霉病測報調(diào)查方法通過種子田與商品生產(chǎn)田距離、密度、灌水、施肥、氣溫、降雨量(次)與病害發(fā)生率間的相互關(guān)系,確定測報調(diào)查方法,采取定點定株分級方法,記錄嚴(yán)重程度,計算病情指數(shù),確定發(fā)生程度預(yù)報。

發(fā)病率=病葉數(shù)/調(diào)查總?cè)~片數(shù)×100%;病情指數(shù)=∑(各級發(fā)病數(shù)×各嚴(yán)重度代表值)/(調(diào)查總樣本數(shù)×最高級代表值)。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子田和商品生產(chǎn)田距離與霜霉病發(fā)病的關(guān)系從表1可以看出,種子田越靠近商品生產(chǎn)田,板藍(lán)根霜霉病的發(fā)病率越高,達(dá)25.33%,且發(fā)病早于距離500、1 000 m商品田,在5～6片真葉時就開始發(fā)病。種子田遠(yuǎn)離商品田達(dá)1 000 m,發(fā)病率僅為1.00%。

表1 板藍(lán)根種子田與商品田距離對霜霉病的影響

2.2 種植密度與霜霉病發(fā)病的關(guān)系從表2可以看出,隨株距增加,板藍(lán)根鮮重、干重總體呈增加趨勢,但折干率株距10 cm 達(dá)到最高53.1%,株距再增加,折干率下降。從田間發(fā)病率看,隨密度增加,發(fā)病率升高,3、5 cm株距條件下發(fā)病率在14.00%～26.00%,10 cm株距發(fā)病率僅為4.33%。從病情指數(shù)看,隨密度增加,病情指數(shù)呈上升趨勢。從產(chǎn)量、發(fā)病率、病情指數(shù)綜合分析,10 cm株距單產(chǎn)較高,發(fā)病率、病情指數(shù)相對較低,是最佳播種密度。同時說明隨密度增大,板藍(lán)根含水量增加,田間溫度增大,有利于板藍(lán)根霜霉病的發(fā)生,發(fā)病率增加,病情指數(shù)升高,損失加重。

表2 板藍(lán)根種植密度對霜霉病的影響

2.3 灌水次數(shù)與霜霉病發(fā)病的關(guān)系從表3可以看出,隨灌水次數(shù)和灌水量的增加,板藍(lán)根根干重逐漸增加,由4 576.5 kg/hm2增加至5 403.0 kg/hm2;發(fā)病株數(shù)逐漸增加,發(fā)病率逐漸上升,由1.67%上升至22.33%,病情指數(shù)逐漸上升,由0.15上升至9.16。因此,灌水3次雖然增產(chǎn),但發(fā)病率最高、病情指數(shù)最高,說明灌水次數(shù)增加,田間濕度增加,有利于田間霜霉病的發(fā)生擴展。

表3 板藍(lán)根灌水次數(shù)對霜霉病的影響

2.4 施肥水平與霜霉病發(fā)病的關(guān)系從表4可以看出,氮肥施用量降低,產(chǎn)量降低,較常規(guī)施肥減產(chǎn)8.74%。氮肥量增加,產(chǎn)量降低,較常規(guī)施肥減產(chǎn)4.22%。從發(fā)病率和病情指數(shù)看,氮肥用量降低,發(fā)病率和病情指數(shù)上升,較常規(guī)施肥高3.0百分點和1.01,氮肥用量增加,發(fā)病率和病情指數(shù)上升,較常規(guī)施肥高13.0百分點和5.89。因此,常規(guī)施肥產(chǎn)量最高,發(fā)病率和病情指數(shù)最低。

表4 板藍(lán)根施肥量對霜霉病的影響

2.5 氣溫和降水與霜霉病發(fā)病的關(guān)系從表5可以看出,4月日均氣溫均在10 ℃以下,4月下旬播種后,5月中下旬出苗,日均氣溫逐漸上升,最低氣溫和最高氣溫均超過10 ℃,9—10月最低氣溫低于10 ℃,最高氣溫在10 ℃以上。從發(fā)病率看,5月為發(fā)病初期,田間呈零星發(fā)病,發(fā)病率僅為1.33%,病情指數(shù)為0.11;6—9月隨氣溫逐漸升高,田間病株數(shù)量逐漸增加,發(fā)病率由6.00%上升到24.67%,病情指數(shù)由0.78上升至14.06,進(jìn)入10月,田間新病葉數(shù)和病株減少,發(fā)病率降低,降至與6月水平持平。因此,氣溫與板藍(lán)根霜霉病發(fā)病呈正相關(guān)關(guān)系,6—9月是板藍(lán)根霜霉病發(fā)病關(guān)鍵時期,此期氣溫有利于病菌發(fā)育擴展,故6—9月是發(fā)病高峰期,是防治重點時期。

表5 氣溫對板藍(lán)根霜霉病的影響

從表6可以看出,4—9月隨降雨量的增加,發(fā)病株增加,發(fā)病率和病情指數(shù)升高,降雨量相對集中,田間發(fā)病時期也相對集中于7—9月,再加上8、9月降雨量大,陰天相對集中,超過5 d陰天后,大氣相對濕度在85%左右,田間濕度在90%左右,霜霉病擴展速度加快,發(fā)病率和病情指數(shù)分別達(dá)7.67%～26.33%、1.61～17.64。田間霜霉病由呈核心分布型向彌散型分布發(fā)展。因此,降雨量大是造成霜霉病擴展蔓延的重要因素。

表6 降雨對板藍(lán)根霜霉病的影響

2.6 測報技術(shù)關(guān)鍵因子的確定通過田間試驗與田間觀察,結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀筚Y料分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)氣溫在12～21 ℃時,隨氣溫上升,遇5 d陰天,降雨量超過50 mm以上,大氣相對濕度85%,持續(xù)36 h以上,田間發(fā)病率迅速增長,田間病株分布由核心分布型向彌散式擴展,發(fā)病葉片數(shù)、病株數(shù)上升加快,病葉出現(xiàn)壞死斑數(shù)量增加,病情指數(shù)上升;當(dāng)種子田與商品田靠近,田間灌水次數(shù)增加,密度增大,氮肥施用量過低或過高,均導(dǎo)致霜霉病的嚴(yán)重發(fā)生。因此,種子田與商品田距離、灌水次數(shù)、密度、施肥、濕度、溫度、降雨量、雨日是測報板藍(lán)根霜霉病八大技術(shù)參數(shù)。

2.7 預(yù)測預(yù)報調(diào)查方法確定通過田間試驗綜合分析認(rèn)為,板藍(lán)根霜霉病需要調(diào)查中心病株和系統(tǒng)調(diào)查,這是預(yù)測預(yù)報的基礎(chǔ)。試驗表明,中心病株自板藍(lán)根返青或真葉出現(xiàn)定棵前,采取5點取樣,每點隨機取25株,每5 d調(diào)查一次,調(diào)查病株數(shù)、發(fā)病葉片數(shù),計算發(fā)病率。

系統(tǒng)調(diào)查時間與中心病株相同,采用定點、定時、定方法進(jìn)行連續(xù)調(diào)查,調(diào)查田標(biāo)定3個調(diào)查點,采取5點取樣,每點10株,調(diào)查商品生產(chǎn)田與種子田發(fā)病率、病情指數(shù),并將結(jié)果記錄。

病情普查,在出現(xiàn)中心病株開始,分別在板藍(lán)根苗期、蓮座期、肉質(zhì)根膨大期普查3次,選擇若干代表性區(qū)域,每個區(qū)域調(diào)查10塊,采取5點取樣法,每點選50株,調(diào)查發(fā)病率、病情指數(shù)。

板藍(lán)根霜霉病嚴(yán)重度為板藍(lán)根葉片的受害程度,以病葉率和枯死面積占葉面積的百分率表示,用分級計數(shù)法記載。0級,無病葉;1級,病葉率達(dá)3.0%以下;2級,病葉率在3.1%～10.0%;3級,病葉率10.1%～25.0%;枯死面積占葉面積的10%以下;4級,病葉率25.1%～40.0%,枯死面積占葉面積的10.1%～30.0%;5級,病葉率40.1%～70.0%,枯死面積占葉面積的30.1%～70.0%;6級,病葉率70.1%以上,枯死面積占葉面積的70.1%以上。

3 結(jié)論與討論

該試驗結(jié)果表明,板藍(lán)根霜霉病的發(fā)生與種子田的距離關(guān)系密切,一般距離越近發(fā)病越重,春播田與種子田相距超過1 000 m可以有效控制該病的發(fā)生,這與王秀英等[1]研究1 500 m臨界距離存在500 m差距,1 000與1 500 m發(fā)病率無差異,這與甘肅河西走廊4—6月氣候干燥關(guān)系密切;灌水超過2次,株距小于10 cm,N 337.5 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2配施,田間發(fā)病率嚴(yán)重,這與王秀英等[1]、賈菊生等[2]研究栽培施肥與發(fā)病的關(guān)系相一致;甘肅河西走廊板藍(lán)根在7—9月隨氣溫上升,氣溫在12～21 ℃,降雨量超過50 mm,陰天超過5 d,相對溫度大于85%,持續(xù)時間大于36 h,田間霜霉病發(fā)展迅速,發(fā)病率和病情指數(shù)上升,危害加重,這與王秀英等[1]、賈菊生等[2]、鮑迪富等[7]研究田間溫濕度與發(fā)病關(guān)系相一致,與王艷等[3]研究的菘藍(lán)霜霉菌孢子囊萌發(fā)與溫濕度生物學(xué)基礎(chǔ)一致。

該試驗采用中心病株與系統(tǒng)調(diào)查相結(jié)合的方法,在板藍(lán)根苗期、蓮座期、肉質(zhì)根膨大期3個時期進(jìn)行普查,依據(jù)嚴(yán)重度劃分標(biāo)準(zhǔn),計算發(fā)病率和病情指數(shù),根據(jù)病情指數(shù)劃分輕發(fā)生(1級),病情指數(shù)I≤5.0;中等偏輕(2級),病情指數(shù)5.1≤I≤10.0;中等發(fā)生(3級),病情指數(shù)10.1≤I≤20.0;中等偏重(4級),病情指數(shù)20.1≤I≤45.0;大發(fā)生(5級),病情指數(shù)I≥45.1?？杉皶r發(fā)出預(yù)報,針對分級標(biāo)準(zhǔn)開展防治工作,對控制板藍(lán)根霜霉病的流行具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。