小麥白粉病菌空中孢子量與氣象因子的關系及病害預測模型的建立

摘要：對小麥白粉病菌空中孢子量進行了監測，并分析了孢子量與氣象因子的關系。利用ＳＰＳＳ統計軟件對試驗數據進行相關和回歸分析，建立了病害預測模型。結果表明，孢子量與溫度呈負相關，相關系數為－０．０７０ １；與降水量呈正相關，相關系數為０．３１９ ４；與相對濕度呈負相關，相關系數為－０．４３８ ９；與風速呈負相關，相關系數為－０．２９３ ９。建立了病害預測模型，回歸方程為ｙ＝ｅ（４．７３３－３０．７１７／ｘ），決定系數為０．８９７ ０，模型的擬合效果較好。

關鍵詞：小麥白粉病菌；孢子量；孢子捕捉；氣象因子；預測模型

中圖分類號：Ｓ４３５．１２文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）13－2652-03

Relationship between the Amount of Aerial Conidia of Blumeria graminis f.sp. tritici

and Meteorological Factors and the Establishment of Forecasting Model

ＳＯＮＧ Ｊｉｎｇ－ｊｉｎｇ，ＣＡＯ Ｙｕａｎ－ｙｉｎ，ＬＩ Ｔｉａｎ－ｙａ，ＬＩ Ｗｅｉ－ｈｕａ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎｇ

(Institute of Plant Immunology， Shenyang Agricultural University， Shenyang 110866， China)

Ａｂｓｔrａｃｔ： Tｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ａｅｒｉａｌ ｃｏｎｉｄｉａ ｏｆ Ｂｌｕｍｅｒｉａ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｆ．ｓｐ．ｔｒｉｔｉｃｉ was monitored； ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃｏｎｉｄｉａ ａｎｄ ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ was analyzed． Ａ ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌyｓｉｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ ａｅｒｉａｌ ｃｏｎｉｄｉａ ａｎｄ ｍｅａｎ ｄａｉｌｙ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｒｅｌａｔｉｖｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ， ａｎｄ ｍｅａｎ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ； while ｈａｄ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｍｅａｎ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ． Ｔｈｅｉｒ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗｅｒｅ －０．０７０ １， －０．４３８ ９，－０．２９３ ９， ａｎｄ ０．３１９ ４ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｉｓｅａｓｅ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｏｎｉｄｉａ ｉｎ ｔｈｅ ａｉｒ， ｔｈｅ ｄｉｓｅａｓｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ waｓ ｙ＝ｅ（４．７３３－３０．７１７／ｘ）， ａｄｊｕｓｔｅｄ Ｒ ｓｑｕａｒｅ waｓ ０．８９７ ０．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｂｌｕｍｅｒｉａ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｆ． ｓｐ． ｔｒｉｔｉｃｉ； ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃｏｎｉｄｉａ； ｓｐｏｒｅ ｔｒａｐｐｉｎｇ； ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ； ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ ｍｏｄｅｌ

小麥白粉病是由專性寄生菌Ｂｌｕｍｅｒｉａ ｇｒａｍｉｎｉｓ ｆ．ｓｐ． ｔｒｉｔｉｃｉ引起的氣傳性真菌病害，世界各主要小麥產區均有發生。分生孢子的傳播是該病害大流行的主要因素之一。小麥白粉病菌孢子的產生、釋放、傳播和侵染過程受諸多因素影響，我國小麥白粉病的傳播途徑是由南向北遠距離傳播，楊家書等［１］曾報道，東北春麥區小麥白粉病菌的初侵染菌源主要來自于白粉病常發的膠東半島冬麥區。因此，在大田條件下進行空中孢子量的監測，能夠及時掌握小麥白粉病菌的時空動態，了解初侵染菌量或再侵染的菌量，有助于確定最佳的防治時機，有效地進行病害的控制和管理。

自２０世紀６０年代Ｖａｎｄｅｒｐｌａｎｋ［２］創立病害流行學以來，一些模擬植物病害流行動態的理論數學模型［３－６］相繼被許多植物病理學工作者提出，并對許多作物病害的發展規律作了較為準確的擬合和應用［７，８］。然而，鮮見有人建立空中孢子量及病情指數之間的預測模型。本試驗將通過分生孢子捕捉器對大田空中小麥白粉菌分生孢子量進行監測，并分析孢子量與氣象因子之間及病情指數與病原孢子量之間的關系，最后建立田間病害預測模型。為田間病害監測提供理論依據，同時為早期實驗室檢測提供現實依據。

１材料與方法

１．１試驗地與監測時間

試驗于２０１０年５月下旬至７月中旬小麥白粉病發生期在沈陽農業大學植物免疫研究所試驗田進行。選用對小麥白粉病高感且生育期長的Ｌｉｎｅ Ｅ Ｓｒ３１ ＫＶＺ為研究對象，行距０．２５ ｍ。

１．２空中孢子捕捉與觀察

采用佳多牌孢子捕捉器，該捕捉器采用不銹鋼材料，內置外流渦輪泵，采集病菌孢子不受氣流影響。安裝高度為０．６ ｍ。每天８∶００開機，捕捉８ ｈ。載玻片厚度１．０～１．５ ｍｍ，其上均勻涂上白凡士林薄膜。每日換取載玻片，對吸附了小麥白粉菌孢子的載玻片進行鏡檢。鏡檢時，在玻片中央滴一小滴無菌水，蓋上１８ ｍｍ×１８ ｍｍ的蓋玻片，用顯微鏡計數該范圍內的孢子數量。

１．3病害調查

２０１０年在小麥生長至拔節期時（５月中下旬），用改進的“０-９”級法對病菌孢子監測試驗區中Ｌｉｎｅ Ｅ Ｓｒ３１ ＫＶＺ上的白粉病進行調查。

１．4數據分析

本文采用的氣象數據來自沈陽市氣象局。使用ＳＰＳＳ軟件對病原菌分生孢子數與氣象因子進行相關分析。

２結果與分析

２．１小麥白粉病原孢子監測結果

對小麥白粉病原孢子空中捕捉記錄（圖１）顯示，６月１１日前孢子零星出現，且數量較少。６月１１日以后白粉病原孢子開始在試驗田上空連續出現，一直至６月２７日之前數量趨勢較平穩，沒有明顯的高峰。而６月２８日空中孢子數量開始出現明顯的上升趨勢，但在６月２９日出現強降雨，降水量達１６．７ ｍｍ，孢子捕捉量急劇下降。從６月３０日開始孢子數量出現小高峰，隨后又開始下降，６月３０日捕捉孢子數量累計達３０個。７月７~１１日達到第二個高峰，捕捉孢子數量達到４0個以上。這兩天平均溫度均為２３．６ ℃，相對濕度分別為７３．３％和７８．５％，均無降水。由此可見，小麥白粉病原孢子數量的多少受到了外界因素很大的影響，特別是氣象因素，它們存在明顯的相關性。

２．２空氣中白粉菌孢子量與溫度的關系

空氣中白粉病原孢子數量與溫度的關系見圖２。由圖２可以看出，觀察孢子量期間溫度變化不是很大，都是在２１ ℃以上，２９ ℃以下，平均溫度為２４．３ ℃。由于白粉菌孢子生長的最適溫度在１５～２０ ℃，溫度過高不利于孢子的釋放，孢子量與溫度呈現出負相關，相關系數為－０．０７０ １。

２．３空氣中白粉菌孢子量與降水量的關系

空氣中白粉病原孢子數量與降水量的關系見圖３。由圖３可以看出，降雨對空氣中的孢子量有明顯的影響，只要觀察的前一天有降雨，孢子數量就會明顯增加，呈現正相關，相關系數為０．３１９ ４。

２．４空氣中白粉菌孢子量與相對濕度的關系

空氣中白粉病原孢子數量與相對濕度的關系見圖４。由圖４可以看出，小麥白粉菌分生孢子數量與相對濕度有極顯著的負相關性，相關系數為

－０．４３８ ９。可見空氣濕度過高不利于分生孢子的形成與傳播。

２．５空氣中白粉菌孢子量與風速的關系

空氣中白粉病原孢子數量與風速的關系見圖５。由圖５可以看出，風速對白粉病原孢子數量也存在著一定的影響，因為風速的大小影響著空氣中孢子的分布與方向。兩者之間存在負相關性，相關系數為－０．２９３ ９。

２．６病情指數與累積孢子數的關系

由小麥白粉病田間病情指數和累積孢子數可以看出（圖６），病情在孕穗期（６月５日）至抽穗期（６月１２日）和抽穗期至揚花期（６月１７日）增長較快，空氣中孢子累積數以揚花期至灌漿初期（６月２８日）增加量最多，這說明隨著病害的發展，新產生的孢子數也會越來越多。相關分析結果表明，累積孢子數與病情指數的相關系數為０．８４１ 0，達到極顯著水平?；貧w方程為ｙ＝ｅ（４．７３３－３０．７１７／ｘ）（ｙ為病情指數，ｘ為孢子累積數），決定系數為０．８９７ ０，模型的擬合效果較好。

３結論與討論

本研究通過對空氣中小麥白粉病原孢子的捕捉，分析了孢子量與各氣象因子的關系。結果表明，小麥白粉病原孢子量與溫度呈負相關，相關系數為－０．０７０ １，并不顯著；與降水量存在顯著的正相關性，相關系數為０．３１９ ４；與相對濕度存在極顯著的負相關，相關系數為－０．４３８ ９；與風速呈顯著的負相關，相關系數為－０．２９３ ９。田間病情指數與累積孢子數呈極顯著的正相關，相關系數為０．８４１ ０。依此建立病害預測模型，決定系數為０．８９７ ０，有較高的擬合效果。

由于２０１０年整體溫度較高，并且降水量大導致空氣相對濕度也較大，不利于病害發生，因此白粉菌病原孢子的數量取決于很多因素，除氣象因素外，還有田間實際病情、菌源量等因素，要結合多因素才能全面地了解小麥白粉病的實際情況。

通過孢子捕捉器對田間病原孢子進行監測，可以模擬田間的實際情況，研究不同生育期和不同距離、方向上病原孢子的發生和傳播情況，有利于及時對田間病情的發展做出預測，確定最佳的防治時間，減輕病害損失。

參考文獻：

［１］ 楊家書，葛泉卿，吳畏，等． 東北春麥區小麥白粉菌的侵染循環［Ｊ］．植物病理學報，１９９２，２２（１）：３５－３９．

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［３］ 薛騰，李海春，周如軍，等． 玉米灰斑病空間流行動態模擬模型組建及傳播距離研究［Ｊ］．植物病理學報，２００９，３９（２）：１９４－２０２．

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［５］ 劉萬才，姚平，俞孕珍，等． 東北春麥區小麥白粉病中期測報方法研究［Ｊ］． 遼寧農業科學，１９９６（４）：７－９．

［６］ 曹克強，王革新，李雙悅，等． 小麥白粉病中期預測模型的建立［Ｊ］． 河北農業大學學報，１９９４（１）：５７－６１．

［７］ 姚平，毛國杰，楊家書，等． 東北春麥區小麥白粉病流行預測式的構建［Ｊ］． 沈陽農業大學學報，１９９７（４）：２５９－２６２．

［８］ 徐寧，劉鳳權，胡白石，等．室內模擬塑料大棚黃瓜白粉病流行預測模型的建立［Ｊ］．植物保護，２００４，３０（６）：５２－５５．

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