云南省馬鈴薯冬季種植生態避病增產效果研究

鞏 晨，張紅驥，許永超，楊夢平，姜思羽，宋雙偉，于德才

（云南農業大學植物保護學院/農業生物多樣性與病蟲害控制教育部重點實驗室/西南生物多樣性重點實驗室，云南 昆明 650201）

云南省馬鈴薯冬季種植生態避病增產效果研究

鞏 晨，張紅驥，許永超，楊夢平，姜思羽，宋雙偉，于德才*

（云南農業大學植物保護學院/農業生物多樣性與病蟲害控制教育部重點實驗室/西南生物多樣性重點實驗室，云南 昆明 650201）

云南省發展冬季馬鈴薯具有得天獨厚的地理、氣候和市場優勢，近些年種植面積不斷擴大。自2012年起對云南省13個馬鈴薯種植區38個地點進行晚疫病病害發生情況及產量調查。經過統計分析，結果表明冬季種植馬鈴薯晚疫病發病率低于25%，較春季種植平均避病效果達到92%以上，部分區域避病效果可達到100%，不同冬作區避病效果存在差異。冬季種植平均產量可達2 400 kg/667m2，顯著高于春季種植1 500 kg/667m2，增產可達60%以上。云南省利用冬季種植馬鈴薯可有效避開晚疫病的發生，使馬鈴薯增產效果明顯，為云南省開展冬季生態種植生產無公害馬鈴薯奠定理論基礎。

冬季種植；病害調查；產量調查；避病效果

馬鈴薯原產于南美洲安第斯山區，栽培歷史悠久，目前已在世界各地廣泛種植。在世界范圍內，N 23°～N 34°的地區多為冬作馬鈴薯種植區，約占世界馬鈴薯種植面積的19%[1]。目前，中國南方馬鈴薯冬作區產量占全國馬鈴薯產量的8%[2,3]。據報道，目前中國冬作區馬鈴薯產量高于大春種植[4-7]，其中福建省冬種馬鈴薯產量平均在1 500～2 000 kg/667m2，最高可達5 000 kg/667m2；廣東省惠東縣馬鈴薯產量在1 500 kg/667m2左右，江西省冬種馬鈴薯平均產量在1 000～1 500 kg/667m2[8]。云南省低熱河谷、壩子和丘陵山地，氣候多屬南亞熱帶及部分北熱帶氣候，適宜馬鈴薯種植。云南農業大學馬鈴薯有害生物生態治理課題組于2013年在云南省建水縣試驗田種植的馬鈴薯產量達到5 500 kg/667m2，因此云南省發展冬種馬鈴薯具有較大潛力。

馬鈴薯晚疫病是全世界普遍發生的一種毀滅性病害，病害發生和流行受環境影響極大。當環境溫度在16～22℃，且相對濕度達到95%以上時晚疫病易發生，而持續高濕、多霧、多露條件下晚疫病易大面積流行[9,10]。云南省馬鈴薯冬種區溫度適宜，降雨量少，能夠有效避開晚疫病發病條件，保證馬鈴薯產量。本研究對云南省13個種植區進行產量和病害調查，分析馬鈴薯冬種避病增產效果，為云南省開展冬季生態種植提供依據，也為高產避病機理研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 調查品種

試驗調查品種為‘麗薯6號’。

1.2 病害調查方法

試驗于2012～2016年對云南省13個馬鈴薯主要種植區38個地點進行馬鈴薯晚疫病病害調查，調查時間為植株的盛花期。調查方法采用5點取樣田間調查法和大數據搜集法，對各地晚疫病的發病率進行評價。馬鈴薯晚疫病發病率田間病害調查方法參照《植病研究方法》[11]，記錄發病植株的數量和正常植株的數量，計算發病率。

發病率（%）=馬鈴薯晚疫病發病株數/馬鈴薯總株數×100

病情指數調查采用5點取樣法，在每個點取10株，分別調查馬鈴薯全部葉片的發病級數，按照CIP分級標準進行分級評價。

病情指數=∑（各級病葉數×各級代表值）/（調查總葉數×最高級代表值）×100

調查地點概況見表1。

表1 病害調查地點Table 1 Planting area of disease investigation

1.3 產量調查方法

在馬鈴薯種植區內選取3個不同的小區，每個小區均采用5點法[12]取樣，每點100株薯塊稱重，計算5個地塊的平均產量（產量/面積），再計算總產量。

產量（kg/667m2）=小區實際收獲產量/小區面積×667

增產率（%）=（冬季單位面積產量-春季單位面積產量）/春季單位面積產量×100

1.4 不同種植時間對避病效果的影響

在云南省西雙版納試驗區設置不同播期試驗，3個播種時間處理分別為10月29日、11月28日和1月15日，在收獲期調查病害發生情況，分析不同播期對避病效果的影響。

1.5 統計分析

對冬季種植避開晚疫病發生的效果定義為避病效果（Avoiding disease effect，ADE），對減輕病害發生的嚴重程度定義為病害減輕度（Control effect，CE），公式如下：

避病效果（%）=（對照發病率-處理發病率）/對照發病率×100

病害減輕度（%）=（對照病情指數-處理病情指數）/對照病情指數×100

數據整理和分析在Excel 2007軟件下完成，采用SPSSV18.0和OriginPro 8軟件進行方差分析和制圖。

2 結果與分析

2.1 云南省馬鈴薯種植區晚疫病發病率調查

本研究于2013～2016年在不同季節對云南省馬鈴薯主要種植區昆明、大理、紅河、怒江等13個州市38個地點進行病害調查。調查結果表明（圖1），不同地點種植馬鈴薯晚疫病發生存在差異。但整體分析發現春作區在7、8月馬鈴薯花期降雨量較大，導致發病嚴重，各地點發病率均高于40%，年際間受降雨影響變化明顯。冬作區晚疫病發生較輕，大部分地區發病率為0，僅在低緯度地區由于花期有少量降水，導致病害發生，且發病率不超過25%，年際間變化不大。

通過對不同地區發病率比較發現（圖2），春作區昭通市、麗江市、玉溪市發病率較高，但各地發病率差異不明顯。冬作區紅河州、臨滄市和德宏州晚疫病發病率均為0，文山州發病率約為1%，普洱市和版納地區發病率均不超過20%，因此冬季種植馬鈴薯發病率明顯低于春季種植。

2.2 冬季馬鈴薯避病效果

通過對云南省馬鈴薯晚疫病的調查發現，冬作發病率顯著低于春作，冬作平均發病率為3.8%，春作平均發病率為47.7%，冬季避病效果達到了92.03%。通過對病情指數調查發現冬作病害的嚴重程度為1.17，而春作達到了5.62，利用冬季種植可以使晚疫病減輕79.20%，避病效果明顯（表2）。

圖1 云南省不同地點晚疫病發生情況調查Figure 1 Incidences of potato late blight in different places surveyed of Yunnan Province

圖2 云南省馬鈴薯種植區晚疫病發生情況Figure 2 Incidences of potato late blight in different planting areas of Yunnan Province

表2 冬季馬鈴薯避病效果研究Table 2 Avoiding disease effect(ADE)in winter potato

2.3 冬種馬鈴薯不同種植緯度避病效果

冬季不同地區馬鈴薯避病效果存在差異（圖3），在德宏州，文山州、建水縣和石屏縣種植區晚疫病發病條件不適宜，晚疫病發病率幾乎為零，避病效果達到100%。隨著緯度降低，雙江縣種植區晚疫病有所發生，但與大春相比避病效果達到了98%，與德宏州、文山州、石屏縣、建水縣差異不顯著，但顯著高于普洱縣和版納地區。隨著緯度繼續降低，晚疫病發生率有明顯增加，普洱縣避病效果可達87%，顯著高于版納地區，而顯著低于其他種植區。版納是云南省緯度最低地區，馬鈴薯晚疫病有一定程度發生，該地區利用冬閑田種植馬鈴薯，與省內春種馬鈴薯發病相比，避病效果也可達到64%，因此避病效果與緯度相關性較強，且決定系數r2=0.926 5。

2.4 冬種馬鈴薯不同種植時間避病效果

不同種植時間避病效果研究試驗選擇在西雙版納進行，該地區雨季結束較晚易引起爛種現象，因此該地區篩選適宜的播種時間具有較好的應用價值。試驗設3個播種時間處理（圖4），分別是10月29日、11月28日和1月15日，結果表明（圖4）不同時間種植馬鈴薯，晚疫病的發生存在明顯差異，因此避病效果也存在明顯差異。其中播種較早的處理10月29日在開花期正好遇上雨季，利于病害的發生和蔓延，避病效果只達到了16%，病害嚴重度為3.5級，而種植較晚的馬鈴薯在苗期抗性較強，有效避開了晚疫病的發生，避病效果達到了100%。因此冬作區種植馬鈴薯，其避病效果與播種時間有很大的關系，建議在11月末后進行種植。

圖3 冬季種植區避病效果Figure 3 Avoiding disease effect of potato planted in winter

圖4 不同播種時間避病效果Figure 4 Avoiding disease effect in different sowing time

2.5 冬季種植對馬鈴薯產量的影響

冬季種植馬鈴薯產量明顯高于春季（圖5），冬季調查地點產量平均為2400 kg/667m2，春季平均產量為1 500 kg/667m2，冬季產量是春季的1.6倍，增產達到了60%。這主要是由于春節種植雨水大，晚疫病發生嚴重，極大影響馬鈴薯的生長和產量，而冬季晚疫病很少發生，植株能夠極大發揮產量優勢，因此利用冬季進行生態種植即可以減少病害發生，提高馬鈴薯產量。

2.6 不同冬作種植區產量差異分析

冬作區不同地點產量存在差異，但均高于春季種植的平均產量（表3）。紅河地區產量為3 200 kg/667m2，顯著高于其他地區；文山為2 500 kg/667m2與雙江2 675 kg/667m2的產量差異不顯著，版納地區產量相對較低為1 575 kg/667m2，與春季產量平均值1 500 kg/667m2相比，冬季增產效果明顯，紅河地區增產最高為113.3%，顯著高于其他地區，其次是文山和雙江，分別增產66.7%和78.3%。德宏和普洱地區增產也為43.3%和46.7%，僅版納地區增產顯著低于其他地區僅為5%。冬作不同種植區間增產效果存在顯著差異。

圖5 春冬兩季馬鈴薯產量對比Figure 5 Potato yield comparison between spring and winter planting seasons

表3 不同冬作種植區產量差異分析Table 3 Analysis of potato yield in differentwinter planting areas

3 討論

馬鈴薯晚疫病是馬鈴薯產業發展的瓶頸，目前防治主要以抗性育種和化學防治為主[13]，然而高產、抗性持久的品種選育困難，同時化學防治存在3R（抗性resistance、再猖獗resurgence和殘留residue）等亟待解決的難題，也使其應用受到限制。本研究以生態防控為基礎，調查分析云南省馬鈴薯冬季種植生態避病增產效果。研究對云南省13個馬鈴薯種植區病害發生情況進行調查，結果發現冬季種植可有效避開晚疫病的發生，避病效果可達64%～100%，且不同緯度冬種區避病效果存在差異，這與目前研究結果一致[14]。由于馬鈴薯晚疫病是一種氣象型病害，目前研究認為隨著緯度、海拔及種植季節的不同，馬鈴薯晚疫病的發生時間和發病特點也有所不同[15]。其中降雨及濕度是晚疫病發生流行的首要條件，當田間濕度在70%以下時，即使在最適的溫度條件下，病害也很難發生。本研究認為云南省冬種區冬季空氣濕度較低，尤其在植株進入現蕾期以后，空氣濕度均低于70%，不利于病菌的萌發和繁殖，病菌長期處于休眠狀態，不會引起病害的發生和流行，因此利用冬季生態避病種植生產無公害馬鈴薯具有良好的發展前景。

不同生態條件對馬鈴薯植株生長和薯塊形成具有一定影響[16]，研究發現云南省冬作區馬鈴薯平均產量接近2 400 kg/667m2，明顯高于春季。這主要是由于云南省冬季平均溫度在10～20℃，晝夜溫差大利于薯塊膨大，較低的夜溫也有利于莖葉同化產物向塊莖運轉[17]。同時云南省冬季降雨量較少，基本為灌溉農業，因此合理灌溉施肥可保證植株整個生育期的長勢旺盛，為高產提供保障。而春季種植晚疫病發生較重，且該季節降雨量大、持續時間長，溫度較高不利于薯塊膨大，因此產量受到限制。研究也發現云南省冬季馬鈴薯產量較其他冬種省份產量偏高，這可能也是受到冬季環境因子影響，其冬季降雨量少，霜凍輕和基本無霜凍都是保證高產穩產的優勢條件。但由于冬季播種時可能降雨結束晚易出現爛種現象，因此選擇適宜播種時間尤為重要。

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Effects ofWinter Potato Cultivation on Disease Escape and Yield Increase in Yunnan Province

GONG Chen,ZHANG Hongji,XU Yongchao,YANG Mengping,JIANG Siyu,SONG Shuangwei,YU Decai＊
(College o f Plant Protection,Yunnan Agricu lturalUniversity/Key Laboratory for Agro-bio Diversity and Pest Control,ministry o f Education/State Key Laboratory for Conservation and Utilization of Bio-resources in Yunnan,Kunming,Yunnan 650201,China)

ract:In recent years,winter potato areas of Yunnan Province are increasing gradually due to its geography,climate and market advantages.To compare the effects of potato cultivation in different seasons in Yunnan Province,the research group had carried out a survey of incidence of late blight disease and yield for 38 places of 13 potato planting areas since 2012.Incidence of potato late blight in winter planting was below25%,and average avoiding disease effect was over 92%compared to spring planting.Meanwhile,different avoiding disease effects were showed in winter potato planting areas,with effect being 100%in some places.The average yield of potato was up to 2 400 kg/667m2in winter planting,significantly higher than that in spring planting(1 500 kg/667m2),and yield increase was 60%more than spring planting.Therefore,winter planting potato could e ffectively avoid the incidence o f late blight and increase yield.This research establishes a theoretical foundation for planting pollution-free potato in Yunnan Province.

ords:winter planting;disease investigation;yield investigation;avoiding disease effect

S532

B

1672－3635（2017）06-0346-07

2016-09-27

云南省省級農業產業化專項資金（云農財[2002]293號）。

鞏晨（1989-），男，碩士研究生，主要從事馬鈴薯病害防治研究。

于德才，副研究員，主要從事馬鈴薯有害生物生態治理及耕作栽培研究，E-mail:459025316@qq.com。