蘋果黑星病在隴東的年消長動態(tài)及在不同蘋果品種上的病情差異

韓菊紅,岳德成,張琰那,2,柳建偉,史廣亮,李青梅,姜延軍,李金峰

(1.平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院,甘肅平?jīng)?744000;2.合力科技股份有限公司,杭州 310051)

蘋果黑星病是由蘋果黑星病菌[Venturiainaequalis(Cooke) Wint.]侵染引起的一種世界性蘋果病害,對蘋果的長勢、產(chǎn)量和品質(zhì)均可造成嚴重影響。該病害于近年傳入甘肅省平?jīng)鍪?目前在所轄的靜寧、莊浪兩縣呈嚴重發(fā)生態(tài)勢并已擴散至其他縣區(qū),對當?shù)靥O果產(chǎn)業(yè)發(fā)展構(gòu)成嚴重威脅。蘋果黑星病具有發(fā)生危害周期長、再侵染頻次高、傳播速度快等特點,防治上難以奏效,篩選優(yōu)良抗病品種和找準最佳防控時期是有效遏制其發(fā)展、減輕其危害,實現(xiàn)綠色、精準防控之目的的主要途徑,但國內(nèi)的相關(guān)研究甚少。有報道[1-4]指出:蘋果黑星病在陜西省渭北旱原蘋果產(chǎn)區(qū)的初侵染期在5月上旬,年內(nèi)病情呈雙峰消長態(tài)勢,危害高峰期分別在7月上旬和9月初,9月下旬后不再發(fā)展;蘋果栽培品種中,‘秦冠’‘藤牧一號’等少數(shù)品種具有高抗病性,‘富士’‘喬納金’‘紅星’‘陜富 6號’‘麗嘎’‘澳洲青蘋’‘太平洋玫瑰’‘粉紅女士’‘金世紀’‘國光’‘嘎啦’等多數(shù)品種易于感病。亦有研究[5]認為,‘澳洲青蘋’‘嘎拉’等品種有較強抗病性。上述研究為蘋果黑星病防控時期的把握和抗病品種的選擇提供了有益借鑒,但所涉及的地域還很狹窄,所涉及的品種還很少,與中國蘋果分布范圍較廣[6]、種植品種繁多[7]的現(xiàn)狀相差甚遠,許多蘋果產(chǎn)區(qū)的最佳防控時期和多數(shù)蘋果品種的抗病性尚不明了,現(xiàn)有研究結(jié)論也不盡一致,蘋果黑星病綠色、精準防控存在明顯短板。為此,筆者就蘋果黑星病在隴東地區(qū)的年消長動態(tài)及在不同蘋果品種上的病情差異進行了調(diào)查,旨在為當?shù)靥O果黑星病的綠色防控提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 觀察點概況

觀察地點安排甘肅省靜寧縣威戎鎮(zhèn)梁馬村(35.42°N,105.73°E),所在地光照充足、晝夜溫差大、干旱少雨、雨期集中[8]。村中心區(qū)域建有13.3 hm2的蘋果苗木繁育基地,包括種質(zhì)資源圃、苗木繁育區(qū)和蘋果品種展示區(qū)三部分。其中種質(zhì)資源圃共栽植60多個蘋果品種(系),樹齡均在5～6 a;蘋果品種展示區(qū)栽植‘紅富士’‘成紀1號’‘靜寧1號’等10余個品種,以‘紅富士’為主,樹齡6 a,矮化密植栽培,樹冠大小基本一致。蘋果黑星病是當?shù)靥O果的主要病害,近年嚴重發(fā)生[9]。

1.2 調(diào)查項目及方法

1.2.1 在不同時期的發(fā)病程度調(diào)查 在蘋果品種展示區(qū),進行3次重復(fù)調(diào)查,每重復(fù)選定1行紅富士蘋果樹(120株),在其一端第30株樹開始,每隔30株選取1個觀察點,共3點,每點標定1株樹作為觀察樹。調(diào)查區(qū)域當年不噴施任何殺菌劑。5月18日至9月16日系統(tǒng)調(diào)查蘋果黑星病發(fā)生程度,共調(diào)查16次,平均間隔期8 d;為了明確9月中旬之后的病情發(fā)展趨勢,于蘋果收獲期的10月13日追加1次調(diào)查。每次在觀察樹的東、南、西、北、中5個方位各隨機選取1個枝條,每枝條自上而下調(diào)查20葉,逐葉記載病情級別,病情分級按史廣亮等[8]報道的標準執(zhí)行。相關(guān)指標計算參照李青梅等[10]和朱海霞等[11]提供的方法,具體公式為:

y=a/a0×100%

L=ln[(DI/100)/(1-DI/100)]

r=(L2-L1)/(t2-t1)

式中,y為病葉率,a為發(fā)病葉片數(shù),a0為調(diào)查葉片數(shù),DI為病情指數(shù),n為葉部病情最高級別數(shù),i為葉部病情級別,xi代表葉部病情級別為i的葉片數(shù),X為調(diào)查總?cè)~片數(shù),L為DI的邏輯斯蒂值,r為病害流行速率,t2-t1為兩次病情調(diào)查的時間間隔,L1和L2分別表示t2時間和t1時間的病情指數(shù)的邏輯斯蒂值。

1.2.2 在不同蘋果品種上的發(fā)病程度調(diào)查 在種質(zhì)資源圃內(nèi),選擇主要蘋果品種39個(表1),于蘋果黑星病危害盛期(8月上旬)調(diào)查每個品種的發(fā)病程度,共進行3次重復(fù)調(diào)查。該種質(zhì)資源圃在當年未噴施任何殺菌劑。每品種每重復(fù)選取1行蘋果樹,行內(nèi)等距離3點取樣,每樣點調(diào)查1株樹,每樹在其東、南、西、北、中5個方位各隨機選取1個枝條,每枝條自上而下調(diào)查20片葉,逐葉記載病情級別。病情分級標準和病葉率、病情指數(shù)計算公式均與“1.2.1”相同;參照黃莉群等[12]和張霞等[13]提供的方法計算相對病情指數(shù)和相對抗病性指數(shù),具體公式如下:

表1 種質(zhì)資源圃中用于蘋果黑星病病情調(diào)查的主要蘋果品種

RDI=DI/DICK

IRR=1-RDI

式中,RDI為相對病情指數(shù),DI為病情指數(shù),DICK為對照品種的病情指數(shù),一般將病情指數(shù)最高者確定為對照品種[13],本試驗調(diào)查的對照品種為‘成紀1號’,IRR為相對抗病性指數(shù)。

參照黃莉群等[12]和張霞等[13]的方法將抗病類型分為免疫(I)、高抗(HR)、中抗(MR)、中感(MS)和高感(HS)。其中IRR=1為免疫, 0.85≤IRR<1為高抗,0.70≤IRR<0.85為中抗,0.40≤IRR<0.70為中感;IRR<0.40為高感。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010對調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理并制作曲線圖,利用DPS 7.05進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果黑星病的年消長動態(tài)

由圖1和表2看出,蘋果黑星病在隴東地區(qū)的始病期在5月下旬,之后的5月25日至6月23日為病情快速發(fā)展期,田間病葉率由9.00%迅速上升至63.00%,病情指數(shù)由1.07迅速上升至28.26,病害流行速率達到0.123 9,日平均增長12.39%。7月14日至7月27日和8月18日至9月8日為病情較快發(fā)展期,前者的病葉率由 67.00%上升至81.67%,病情指數(shù)由30.63上升至40.11,病害流行速率為0.032 0,日平均增長 3.20%;后者的病葉率由84.05%上升至 92.97%,病情指數(shù)由43.07上升至54.24,病害流行速率為0.0214,日平均增長2.14%。6月23日至7月14日和7月27日至8月18日為病情緩慢發(fā)展期,病害流行速率分別僅為0.005 4和0.005 5,日平均增長0.54%和0.55%。9月8日至10月13日為病情停止發(fā)展期,隨時間推后,病葉率有所下降,病情指數(shù)保持在55左右,病害流行速率接近0。

圖1 蘋果黑星病年消長動態(tài)

表2 蘋果黑星病在不同時間段的流行速率

可見,隴東地區(qū)蘋果黑星病發(fā)病后的病情發(fā)展呈“階梯式”上升態(tài)勢,其中的快速發(fā)展期和較快發(fā)展期是利用殺菌劑遏制園內(nèi)病情發(fā)展的主要時期,前者為關(guān)鍵期。

2.2 蘋果黑星病在不同蘋果品種上的病情差異

由表3看出:所調(diào)查的39個品種中,‘美國8號’和‘皮諾瓦’均未發(fā)病,表現(xiàn)免疫;‘摩力士’‘靜寧1號’‘瑞陽’‘秦脆’‘國光’‘蜜脆’‘華碩’‘艾達紅’‘陸奧’‘金冠’‘無銹金矮生’和‘寒富’等12個品種發(fā)病程度輕微,其病葉率和病情指數(shù)分別在1.11%～22.93%之間和0.12～3.46之間,除與‘岳冠’‘紅露’有較小差異外,極顯著(P<0.01)低于其他品種,其相對抗病性指數(shù)在0.902～ 0.997之間,表現(xiàn)高抗;‘太平洋嘎啦’‘金世紀’‘紅露’和‘岳冠’等4個品種發(fā)病程度較輕,其病葉率、病情指數(shù)和相對抗病性指數(shù)分別為 19.44%～31.36%、6.36～8.54和0.757～ 0.819,表現(xiàn)中抗;‘阿斯’‘2001富士’‘煙富1號’‘首富3號’‘維納斯黃金’‘嘎啦’‘瑞雪’‘爵士’‘印度青’等9個品種發(fā)病程度較重,其病葉率、病情指數(shù)和相對抗病性指數(shù)分別為36.97%～ 59.00%、12.47～ 18.58和0.471～0.645,表現(xiàn)中感;‘新紅星’‘煙富3號’‘成紀1號’‘秋富1號’‘長富2號’‘宮崎短富’‘煙富6號’‘龍富’‘延長紅’‘涼香’‘美味’‘青香蕉’等12個品種發(fā)病程度重,其病葉率、病情指數(shù)和相對抗病性指數(shù)分別為 56.11%～70.24%、21.17～35.14和0.000～0.398,表現(xiàn)高感。

表3 蘋果黑星病在不同蘋果品種上的發(fā)生程度

可見,參試蘋果品種對黑星病的抗性水平存在較大差異,其中的高抗和免疫品種較多,說明合理選擇和大面積推廣抗病蘋果品種是有效控制蘋果黑星病可實現(xiàn)的途徑。

3 討論與結(jié)論

化學(xué)防治依然是快速有效控制蘋果黑星病發(fā)生危害的最主要方法之一,但該病害在隴東地區(qū)的年消長規(guī)律模糊不清,很難做到精準用藥,導(dǎo)致生產(chǎn)上多頻次、大劑量噴藥現(xiàn)象較為突出,果品、環(huán)境污染風(fēng)險大,是生產(chǎn)上亟待解決的問題。本研究表明:蘋果黑星病在隴東地區(qū)的始發(fā)期在5月下旬,較陜西省旬邑縣推遲15 d左右[24],胡小平等[25]研究認為子囊孢子是蘋果黑星病在渭北旱原及隴東的初侵染來源,而子囊孢子侵入后的潛育期為9～14 d[3],按其推算該致病菌在隴東地區(qū)蘋果樹上開始接觸和侵入的時期在5月上中旬,較陜西渭北旱原區(qū)和黑龍江省分別推遲10 d左右和提前10 d左右[3],這與各地的氣溫差異有直接關(guān)系,隴東地區(qū)可考慮在5月上中旬噴施 1～2次保護性殺菌劑,之后著重考慮噴施治療劑或治療兼保護劑或治療劑+保護劑。由本研究看出:在隴東地區(qū)蘋果黑星病化學(xué)防治中,宜將遏制園內(nèi)病情發(fā)展的關(guān)鍵時期掌握在5月下旬至6月下旬,其次在7月中下旬和8月中旬至9月上旬,上述時間段內(nèi)噴藥時間越早效果越好。

推廣應(yīng)用抗病品種是控制作物病害最經(jīng)濟、最有效的手段,亦是實現(xiàn)作物綠色生產(chǎn)最重要的措施之一[2],但國內(nèi)報道的高抗蘋果黑星病的蘋果品種十分稀少。本研究篩選出免疫品種2個、高抗品種12個,在蘋果黑星病流行地區(qū)有較大推廣應(yīng)用價值;篩選出高感和中感品種21個,不宜作為主栽品種在蘋果黑星病流行地區(qū)栽植。從隴東地區(qū)蘋果生產(chǎn)現(xiàn)狀看,品種結(jié)構(gòu)單一問題十分突出,富士系蘋果依然占據(jù)主導(dǎo)地位,其栽植規(guī)模占到蘋果總面積的80%以上,其抗病性表現(xiàn)高感或中感,由此導(dǎo)致蘋果黑星病呈快速擴散蔓延態(tài)勢。今后在蘋果品種布局上,要盡可能提高高抗病品種的栽植比重,逐步適度壓縮感病品種特別是富士系蘋果的栽植規(guī)模,以求達到有效遏制病情發(fā)展蔓延、減輕病害危害之目的;在蘋果育種上,要充分利用現(xiàn)有免疫和高抗病品種,進一步選育出高抗、廣適、高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的蘋果新品種。

本研究所涉及的蘋果品種基本包括了隴東及周邊地區(qū)的栽培品種,靜寧縣具有晝夜溫差大、土層深厚、光熱資源豐富之特點,是我國蘋果最佳適生區(qū),轄區(qū)的蘋果黑星病也呈嚴重發(fā)生態(tài)勢。本研究結(jié)果可為當?shù)丶爸苓叺貐^(qū)蘋果黑星病綠色防控中的最佳噴藥時期和抗病品種選擇提供重要依據(jù)。今后繼續(xù)開展蘋果黑星病在不同年份、不同生態(tài)區(qū)域特別是在極端氣候狀況下的年消長動態(tài)、品種抗性表現(xiàn)等方面的研究工作,以期為蘋果黑星病綠色防控提供更加全面的技術(shù)指導(dǎo)。