豫北地區(qū)花生主要病害發(fā)生規(guī)律及其影響因素

摘要：為進一步明確豫北地區(qū)花生田間病害發(fā)生種類、主要病害的發(fā)病規(guī)律及其影響因素，對花生生育期田間病害進行精準防控，于2019—2021 年在濮陽市大屯鄉(xiāng)南召市村春播連作（冬季歇茬休耕）和花生—小麥輪作（麥套花生種植模式）田塊分別進行花生生育期間病害調(diào)查，分析主要病害發(fā)生規(guī)律，并研究其影響因素。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在花生生育前期的病害主要為莖腐病、褐斑病和焦斑病等，生育后期的病害主要為褐斑病、黑斑病、網(wǎng)斑病和白絹病等，其中葉斑病是試驗地花生生育期間發(fā)病較重且每年發(fā)生的病害。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，葉斑病病情指數(shù)與相對濕度10 d 均值和平均溫度10 d 均值的相關(guān)系數(shù)分別為0.373、-0.311，分別達到極顯著、顯著水平，說明溫度和相對濕度對葉斑病的發(fā)生分別具有顯著和極顯著影響；由一般線性模型單因素分析結(jié)果可知，耕作模式、年份及其相互作用對葉斑病的發(fā)生程度無顯著影響，連作效應(yīng)和不同年份間病原菌積累現(xiàn)象不明顯。隨著生育期的推進，葉斑病發(fā)病程度逐漸加重，這可能與我國北方地區(qū)花生葉斑病以晚斑病為主以及葉斑病菌在當年田間的積累和重復(fù)感染有關(guān)。

關(guān)鍵詞：花生；葉斑?。粴夂驐l件；輪作；連作；歇茬休耕

中圖分類號：S435.652 文獻標識碼：A 文章編號：1002?2481（2023）06?0676?06

花生（Arachis hypogaea L.）是我國主要的油料與經(jīng)濟作物之一，在食用植物油及休閑食品中占有重要地位，是豫北地區(qū)秋季主要的油料作物之一[1-2]。病害是引起作物減產(chǎn)的重要因素之一，近年來，受氣候變化及不良種植方式（長期連作，過量施用化肥、農(nóng)藥等）等因素的影響，花生的生長及產(chǎn)量經(jīng)常受到病害的影響，常見病害主要有葉斑病、青枯病、根腐病、莖腐病、白絹病等[3-4]。青枯病發(fā)生所需的重要條件是高溫高濕，多發(fā)生在我國長江流域和南方花生產(chǎn)區(qū)，近年來，在河南、山東、遼寧等地也有發(fā)生，且呈不斷加重趨勢[5-7]。關(guān)于花生葉斑病前人[2-3，8]做了較多研究，它主要分為早斑病和晚斑病，早斑病菌和晚斑病菌侵染花生后，分別在花生葉片上形成黃褐色和黑色病斑，也稱褐斑病和黑斑病，其主要病原菌分別為落花生尾孢菌（Cercosporaarachidicola Hori.）和落花生短胖孢（Cercosporidiumpersonatum（Berk. amp; Curt.）Deighton），二者?；旌习l(fā)生，但通常只有其中一種病害流行危害，在我國北方花生產(chǎn)區(qū)主要流行晚斑病，在南方產(chǎn)區(qū)早斑病和晚斑病常交替發(fā)生，多數(shù)年份以晚斑病危害為主[2，4]。許欣然等[9]研究指出，高溫高濕的氣候條件有利于花生白絹病菌的生長，在連作地塊菌核積累較多的情況下，極易發(fā)生大面積白絹病危害。

連作是造成作物生育狀況差、病蟲害逐年加重、產(chǎn)量降低的重要因素[10]，已引起國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。受土地資源、傳統(tǒng)種植結(jié)構(gòu)、種植效益等的影響，花生主產(chǎn)區(qū)連作現(xiàn)象十分嚴重，導(dǎo)致嚴重的連作障礙[11]。合理輪作可有效避免連作障礙的發(fā)生。BRENNEMAN 等[12] 和TIMPER 等[13] 研究表明，與連作相比，輪作條件下花生產(chǎn)量增加，其原因主要是輪作減少了花生病害及根結(jié)線蟲的危害。楊堅群等[14]研究表明，2 a 玉米花生間作和2 a花生玉米輪作條件下花生的莢果產(chǎn)量較多年連作花生的莢果產(chǎn)量分別提高15.09% 和13.55%，籽仁產(chǎn)量分別提高19.21% 和15.91%。另外，歇茬休耕也是改良土壤微生物結(jié)構(gòu)、恢復(fù)地力的一種耕作方式。左梅等[15]研究了休耕對連作障礙植煙土壤酶活性及細菌群落結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，休耕措施有利于提高土壤細菌群落的豐富度和多樣性，改善土壤細菌群落結(jié)構(gòu)，降低病原菌所占比例。

綜上所述，病害的發(fā)生種類、時期以及程度與氣候條件、耕作方式等因素具有較大的相關(guān)性。目前關(guān)于豫北地區(qū)花生田間主要病害的研究報道還較少，為此，本研究以河南省清豐縣大屯鄉(xiāng)南召市村2 塊相鄰的花生田為試驗地，一塊為春播花生連作田（冬季歇茬休耕），一塊為小麥—花生輪作田，于2019—2021 年在花生開花后定點、定期開展田間病害發(fā)生情況調(diào)查，確定田間主要病害，并分析主要病害發(fā)生程度與氣象條件、耕作方式的相關(guān)性，以期進一步明確豫北地區(qū)花生田間病害發(fā)生種類、主要病害發(fā)病規(guī)律及其影響因素，為針對性地進行病害防控提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

2019—2021 年，在濮陽市清豐縣大屯鄉(xiāng)南召市村選取2 塊相鄰的田塊（115.03°E，35.96°N）進行定點試驗，每塊面積均為666.7 m2，其中一塊是春播花生連作田塊（冬季歇茬休耕），一塊是花生—小麥輪作田塊（麥套花生種植模式），播種時間分別為4 月20 日前后和5 月20 日前后。

試驗地屬溫帶大陸性季風氣候，土壤為沙壤土，有便利的灌溉設(shè)施。

1.2 試驗材料

以花生品種濮科花5 號為試驗材料，該品種是豫北地區(qū)主推品種之一。

1.3 病害種類調(diào)查

分別于花生苗期、開花下針期、結(jié)莢期、飽果期在連作和輪作田塊采用對角線五點取樣法對花生病害進行田間調(diào)查，根據(jù)病害特征和發(fā)病部位初步判斷病害種類，同時調(diào)查各病害危害的嚴重程度，每個樣點調(diào)查10 株。

1.4 主要病害消長規(guī)律分析

1.4.1 主要病害調(diào)查 每年從開花下針后10 d 開始，按照對角線五點取樣法每10 d 調(diào)查1 次主要病害發(fā)病程度，每個點隨機調(diào)查10 株，共調(diào)查50 株；調(diào)查一直進行到收獲前，不同年份調(diào)查次數(shù)有所差異。各病害根據(jù)發(fā)病株率判斷病害發(fā)生的嚴重程度，以發(fā)病株率lt;3% 為輕；發(fā)病株率在3%～20%為中；發(fā)病株率≥20% 為重。

1.4.2 病情指數(shù)計算 經(jīng)過前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)，試驗地塊花生發(fā)病較重且每年都發(fā)生的病害是葉斑?。ê职卟『秃诎卟〔∏橹笖?shù)之和），因此，本研究主要分析葉斑病的發(fā)病規(guī)律。采用國際半干旱研究所9 級標準[16]對花生葉斑病發(fā)病情況進行分級統(tǒng)計，并計算病情指數(shù)。

病情指數(shù)=Σ（各級級值×各級病株數(shù)）/（最高級值×調(diào)查總株數(shù)）×100 （1）

1.4.3 耕作模式和氣象因子對主要病害發(fā)生規(guī)律的影響 通過WheatA 小麥芽—農(nóng)業(yè)氣象大數(shù)據(jù)系統(tǒng)V1.4.6b 獲取2019—2021 年病害調(diào)查期間試驗地的日平均溫度、相對濕度等逐日氣象資料，分析2 個氣象因子與花生葉斑病病情指數(shù)間的相關(guān)關(guān)系。同時，對不同耕作模式下葉斑病病情指數(shù)進行方差分析。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 進行數(shù)據(jù)整理，運用SPSS 26在P=0.05 水平上進行葉斑病病情指數(shù)與氣象因素的相關(guān)性分析，并以耕作模式和年份為固定因子、病情指數(shù)為因變量進行一般線性模型單變量分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 2019—2021 年花生病害種類和發(fā)病程度調(diào)查結(jié)果

調(diào)查結(jié)果顯示（表1），2019—2021 年不同生育期花生病害發(fā)生種類在年份間略有差異。苗期，莖腐病和焦斑病在2019—2021 年每年均有發(fā)生，其中，莖腐病2020 年發(fā)病程度為中，2019、2021 年發(fā)病程度為輕，焦斑病3 a 發(fā)病程度均為輕；瘡痂病、褐斑病分別僅在2020、2021 年發(fā)生，發(fā)病程度均為輕。開花下針期，在2019—2021 年均發(fā)生的病害有褐斑病、黑斑病、莖腐病等，其中，莖腐病發(fā)生程度均為中，其他2 種病害發(fā)病程度為輕；網(wǎng)斑病、冠腐病分別僅在2019、2021 年發(fā)生，發(fā)病程度均為輕。結(jié)莢期，在2019—2021 年每年均發(fā)生的病害有褐斑病、黑斑病、網(wǎng)斑病、莖腐病、白絹病，除網(wǎng)斑病在2020 年發(fā)病程度為輕外，各病害在各個年份的發(fā)病程度均為中；焦斑病僅在2021 年發(fā)生，發(fā)病程度為中。飽果期，在2019—2021 年均發(fā)生的病害有褐斑病、黑斑病、網(wǎng)斑病、白絹病，4 種病害發(fā)病程度在2020、2021 年均為重，2019 年黑斑病、網(wǎng)斑病發(fā)病程度為中，褐斑病、白絹病發(fā)病程度為重；莖腐病、焦斑病僅在2021 年發(fā)生，發(fā)病程度均為中；果殼褐斑病僅在2019 年發(fā)生，發(fā)病程度為輕。

2.2 花生葉斑病發(fā)生規(guī)律

從表1 可以看出，葉斑病等是試驗地花生生育期間發(fā)病較重、發(fā)病時期較長且每年發(fā)生的病害，因此，本研究對葉斑病的發(fā)病規(guī)律進行分析。從圖1 可以看出，在連作和輪作種植模式下，花生葉斑病發(fā)病程度均隨著生育期的推進而逐漸加重，在采收前達到峰值；在同一調(diào)查日期下，連作種植的花生葉斑病病情指數(shù)均高于輪作種植。2 種種植模式下，花生葉斑病病情在2019 年發(fā)展速度較穩(wěn)定，在2020、2021 年生育中后期均存在快速發(fā)展現(xiàn)象，且輪作種植模式下的發(fā)展速度快于連作種植模式。

2.3 花生葉斑病發(fā)生影響因素分析

從圖2 的2019—2021 年花生葉斑病調(diào)查期間南召市村的平均溫度和空氣相對濕度可以看出，不同年份間花生生育期的氣候條件存在一定差異。

分別計算10 d 平均溫度和相對濕度的平均值，記為平均溫度10 d 均值和相對濕度10 d 均值，將它們與病情指數(shù)進行相關(guān)性分析，結(jié)果如表2 所示，病情指數(shù)與相對濕度10 d 均值呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，而與平均溫度10 d 均值呈顯著負相關(guān)關(guān)系，說明病情指數(shù)隨濕度、溫度的升高分別呈增大、減小趨勢。

以耕作模式和年份為固定因子、病情指數(shù)為因變量進行一般線性模型單變量分析，結(jié)果顯示，耕作模式、年份及其相互作用對病情指數(shù)無顯著影響（Pgt;0.05）（表3）。

3 結(jié)論與討論

病害是影響作物生長發(fā)育、降低作物產(chǎn)量、制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素之一，不同病害發(fā)病受溫度、濕度條件的影響較大，因此，不同生態(tài)區(qū)的病害發(fā)生種類及規(guī)律存在差異。本研究調(diào)查表明，豫北地區(qū)花生生育期間的病害有褐斑病、黑斑病、網(wǎng)斑病、莖腐病、白絹病、冠腐病、焦斑病、瘡痂病、果殼褐斑病等，主要病害為葉斑?。ê职卟?、黑斑病的統(tǒng)稱）、莖腐病、白絹病，其中葉斑病為各個生育期每年都發(fā)生且發(fā)病程度較重的病害。

葉斑病是花生葉部真菌性病害，嚴重時可侵染莖稈和葉柄，在初花期即可出現(xiàn)，不同葉斑病病原菌常同時侵染花生植株，嚴重時可導(dǎo)致葉片脫落，降低光合效能，進而影響莢果飽滿度和成熟度，最終導(dǎo)致產(chǎn)量降低[8，17-18]。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，除2019 年花生葉斑病發(fā)展速度較穩(wěn)定外，其余2 個年份花生葉斑病均在生育中后期存在快速發(fā)展現(xiàn)象，在采收前達到峰值，這可能是由于豫北地區(qū)流行的葉斑病主要為黑斑病，印證了韓鎖義等[2] 和沈一等[19] 的結(jié)論。

環(huán)境溫濕度、耕作模式是葉斑病發(fā)生的重要影響因素。張偉等[20]研究表明，重茬種植會加重花生葉斑病的發(fā)生程度，制約花生安全生產(chǎn)。本研究結(jié)果與之有所差異，輪作種植模式下的葉斑病發(fā)展速度快于連作種植模式，在同一調(diào)查日期下，連作種植的花生葉斑病病情指數(shù)均高于輪作種植，但方差分析結(jié)果顯示，種植模式對花生葉斑病病情指數(shù)不存在顯著影響，這可能是由于冬季歇茬休耕可在一定程度上減輕病害的發(fā)生程度[21]，未形成連作障礙。病原菌和植物均有其生長、繁殖的最佳環(huán)境條件，理想的環(huán)境條件有利于疾病的發(fā)生[22]。張偉等[20]研究發(fā)現(xiàn)，煙臺地區(qū)的持續(xù)高濕環(huán)境為花生葉斑病的發(fā)生發(fā)展提供了有利條件，降雨可增加花生葉斑病發(fā)生程度[20]。本研究得出，相對濕度10 d 均值對葉斑病病情指數(shù)具有極顯著正向影響，與之一致。本研究結(jié)果顯示，葉斑病病情指數(shù)與平均溫度10 d 均值呈顯著負相關(guān)關(guān)系，說明在研究范圍內(nèi)，葉斑病病情指數(shù)隨溫度的升高而降低，這與李國良等[23]在苜蓿上的研究結(jié)果一致。研究得出，隨著生育期的推進，葉斑病發(fā)病程度逐漸加重，這可能與北方地區(qū)花生葉斑病以晚斑病為主[2]以及葉斑病菌在土壤中的積累和重復(fù)感染有關(guān)。

本研究結(jié)果進一步明確了豫北地區(qū)花生田間病害發(fā)生種類、主要病害的發(fā)病規(guī)律及其影響因素，為針對性地進行病害防控提供理論依據(jù)，有助于減少病害防治的農(nóng)藥使用量，進而有利于降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染。