湖北省設施番茄灰霉病發生規律及流行因子分析

高翠珠 楊紅玲 黃夏宇騏 黃俊斌 李國慶 鄭露

摘要為探索湖北省設施番茄灰霉病的發生規律，揭示不同流行因子與番茄灰霉病發生的關系。于2013-2016年在湖北省武穴市吳谷英村番茄種植基地選取代表性番茄大棚進行調查和取樣檢測，結果表明：湖北省設施番茄葉片和花朵帶菌率變化起伏較大，帶茵率分別為0～90.0%和0～100.0%;葉片帶菌率在3月下旬到4月中下旬和5月中下旬是高峰期;花朵帶茵率在4月中旬和5月中下旬達到高峰期，總體上花朵帶菌率較高。番茄不同組織灰霉病的發病時間不同，葉片首先開始發病，花、果實、莖稈再逐漸發病，花朵和果實的發病率相對較高，葉片和莖稈發病率較低;花朵和果實發病率均在5月中旬至6月初達到最大值，莖稈發病率于5月下旬至6月上旬達到最高值，葉片無明顯發病高峰期。果實、葉片、花朵和莖稈的發病率分別為0～42.0%、0～24.7%、0～100.0%和0～32.0%。番茄葉片發病率、花朵發病率、莖稈發病率和相對濕度均與果實發病率呈顯著相關;通過預測模型檢驗表明相對濕度和葉片發病率所建模型預測值和實際值符合程度較好。在湖北省設施番茄大棚中，葉片發病率、花朵發病率、莖稈發病率和相對濕度對番茄果實發病影響最為顯著，在防治過程中應及時摘除發病組織，調控棚內環境條件，預防灰霉病發生。

關鍵詞番茄灰霉病菌;帶菌率;發病率;相關性

中圖分類號：S436.412.13文獻標識碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018184

番茄灰霉病是由灰葡萄孢Botrytis cinerea引起的一種世界性病害，對設施栽培番茄的危害極大。灰霉菌主要侵染番茄葉片、花朵、莖稈和果實，容易造成爛果，發病后傳播速度快，對番茄產量和質量造成嚴重影響。設施番茄因灰霉病造成的產量損失一般在15%～20%，嚴重的可達30%左右。目前生產上番茄灰霉病主要采用化學藥劑防治，但由于頻繁用藥，許多地區灰霉菌已產生了嚴重的抗藥性。因此，深入了解設施番茄灰霉病的發生規律可為科學合理地使用殺菌劑、制定生態調控措施提供決策依據。

關于設施番茄灰霉病的發生規律，國內外有不少研究結果。例如，番茄在幼苗期較抗病;開花結果期易感病，初果期果實幼嫩，花瓣內濕度大，有利于病菌侵入，為感病盛期。番茄花朵和莖稈感染灰霉菌會導致嚴重的產量損失。由于設施栽培特殊的環境條件，番茄灰霉病的發生受多種因素的影響，其發生的早晚和發病快慢主要取決于環境溫度及相對濕度。日光溫室中相對濕度完全可以滿足灰霉病發生的要求，因而溫度成為灰霉病流行的限制因素。鄭超等對黑龍江溫室番茄灰霉病調查發現，初始病情、日平均溫度和日平均20～30℃的小時數是影響灰霉菌侵入最重要的因素。姚士桐等對春季大棚番茄灰霉病發生規律及其影響因子進行研究，發現灰霉病的發病率與病情基數、大棚日平均溫度、大棚日平均相對濕度呈極顯著正相關。雷建軍等研究得出，低溫高濕、病原菌腐生性強、孢子量大等是造成大棚灰霉病發生嚴重的主要因素。除此之外，番茄果實成熟度不同，對灰霉病的抗感性也會有一定的差異。

湖北省是我國重要的番茄產區，但迄今為止，還未系統開展設施番茄灰霉病發生規律研究。本研究團隊于2013-2016年對湖北省設施番茄灰霉病的發生動態進行了系統調查，同時對無癥番茄組織的帶菌率進行了檢測，分析了大棚溫濕度、組織帶菌率與灰霉病發生的相關性，明確影響湖北設施番茄灰霉病發生的因素，為湖北省設施番茄灰霉病的監測和防控提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試植物：2013-2016年在湖北省武穴市吳谷英村蔬菜種植基地選取2個代表性番茄大棚，番茄品種為當地普遍使用的常規品種，大棚高2m，寬4m，長70m，兩個棚問隔大于100m。從2月底番茄定植開始覆蓋塑料膜，4月中上旬揭棚。采用常規種植管理方法。

供試菌株：PCR檢測中使用的對照灰霉菌菌株B05.10由本課題組采用濾紙片法保存在-20℃冰箱中。

試劑：電泳緩沖液0.5×TBE，由本實驗室配制;2×TSINGKE*Master Mix、DL2000Marker等分子生物學試劑由武漢擎科生物技術有限公司提供;其他常規化學試劑均為國產分析純。

1.2.2設施番茄灰霉病發生動態調查

2013-2016年每年從灰霉病癥狀初現到番茄生長期結束，每7～14d調查1次。棚內5點取樣，每點10株，記錄和統計番茄葉片、花朵、莖稈和果實發病率。

1.2.3不同流行因子與果實發病率的相關性分析

在番茄大棚中安裝溫濕度自動記錄儀，每1h記錄1次大棚內溫度和相對空氣濕度，計算每次調查前10d的溫濕度平均值。利用IBM SPSS 20.0軟件處理數據，將2013-2015年兩個番茄大棚與番茄灰霉病相關的7個流行因子（葉片發病率、花朵發病率、莖稈發病率、葉片帶菌率、花朵帶菌率、溫度、相對濕度）與番茄果實發病率進行Pearson相關性分析。其中葉片、花朵、莖稈和果實發病率為3年兩個大棚的調查數據;葉片帶菌率和花朵帶菌率為3年兩個大棚樣品經PCR檢測的數據;溫度和相對濕度為每次調查前10d的平均值。葉片發病率、花朵發病率、莖稈發病率、葉片帶菌率、花朵帶菌率為果實發病率數據的前10～14d的數據。

1.2.4模型建立及檢驗

根據Pearson相關性分析結果，選取與果實發病率顯著相關的因子分別建立線性回歸預測模型。用2016年的大棚數據對模型進行驗證，2016年大棚數據與2013-2015年大棚數據處理方法一致。根據回歸方程計算預測值，比較實際值與預測值之問的擬合度，評價回歸方程的驗證效果。數據運用Excel錄入，統計分析采用IBM SPSS 20.0軟件完成。

2結果與分析

2.1設施番茄無癥組織灰霉菌檢測

2013-2016年對湖北省設施番茄無癥葉片、花朵帶菌情況進行檢測，結果（圖1）表明，葉片從3月上中旬開始帶菌，3月下旬到4月中下旬和5月中下旬為帶菌高峰期，最高帶菌率為90.0%，整個生育期平均帶菌率為24.8%;花朵從4月初開始帶菌，4月中旬和5月中下旬達到高峰期，整個生育期平均帶菌率為56.6%，2016年高峰期最高帶菌率可達100.0%;總體來說，番茄花和葉帶菌率起伏變化較大，花朵帶菌率整體高于葉片帶菌率。

2.2設施番茄灰霉病發生動態

2013-2016年湖北省設施番茄灰霉病發生情況有一定差異（圖2），葉片首先開始發病，發病較為平穩，之后花、果實、莖稈逐一達到峰值。總體而言，花朵和果實的發病率相對較高，從2013-2016年，花朵平均發病率分別為6.54%、5.74%、6.84%、21.98%，其中2016年5月下旬和6月初花朵發病率高達100.0%。果實平均發病率分別為2.81%、5.04%、19.09%、9.33%，高峰期最高發病率為42.0%;葉片和莖稈發病率相對較低，從2013-2016年，葉片平均發病率分別為1.28%、1.25%、8.19%、8.73%，高峰期最高發病率為24.7%，莖稈平均發病率分別為1.28%、5.49%、4.18%、9.86%，高峰期最高發病率為32.0%。四年問，花朵和果實發病趨勢類似，高峰期基本出現在5月中旬至6月上旬，莖稈發病高峰期在5月下旬至6月上旬，而葉片無明顯發病高峰期。

2.5預測模型的檢驗

采用2016年數據對模型進行檢驗，分別基于相對濕度、莖稈發病率、葉片發病率、花朵發病率建立回歸模型。4個模型的預測值和實際值的回歸模型見圖3，4個回歸模型（x7、x3、x1和x2）中，相對濕度和葉片發病率所建模型預測值和實際值擬合程度較好，且存在顯著相關性。

3討論

由于地區問環境氣候的差異，不同地區設施番茄發病高峰期不同。遼寧省撫順市溫室番茄灰霉病發病初期為3月中旬至4月中旬，發病盛期在4月中旬至5月中旬，發病末期在4月下旬至5月中旬;河北省廊坊市日光溫室葉片發病盛期在4月中旬，果實發病盛期在4月中、下旬;葉片和果實發病末期分別在5月上旬和中旬;而湖北省設施番茄灰霉病的發生大致可分為2個時期，5月上旬的高峰期和5月中下旬快速增長期。葉片首先開始發病，而后花、果實、莖稈逐漸發病。據報道，灰霉病菌最先侵染的部位是花，而葉片和花朵帶菌情況還未見相關研究。本文采用PCR法對番茄葉片和花朵的帶菌率進行檢測。結果表明，最早帶菌部位是葉片，葉片從3月中上旬開始帶菌，經分析3月中上旬的溫度和相對濕度都已滿足灰霉病發生條件。在溫濕度適宜的情況下，花朵組織較嫩極易被灰霉菌侵染，因此花朵發病率高于葉片發病率。另外，番茄花朵和葉片帶菌率變化在各年度和月份問無明顯規律性，可能是因為農戶問隔一段時問會清理發病組織，從而問接造成花朵和葉片帶菌率出現高低起伏的現象。

本研究結果表明，番茄灰霉病果實發病率與葉片、花朵和莖稈發病率以及棚內相對濕度之問存在顯著相關性，與蔡銀杰等得出的番茄花朵發病率與果實發病率呈顯著相關的結果一致。分析發現葉片帶菌是番茄灰霉病發生的重要影響因子，并且葉片帶菌率與葉片發病率呈顯著相關（P<0.05），進一步驗證了分析結果的可靠性。由于田問番茄果實數量有限，無法對果實進行大量取樣檢測其帶菌率，而對莖稈取樣也會影響后期果實、花朵和葉片發病率的調查，因此，本文未分析果實帶菌率和莖稈帶菌率與灰霉病發生的關系。本研究根據相關性分析結果分別建立了基于相對濕度、葉片發病率、花朵發病率、莖稈發病率的果實發病率預測模型，其中基于相對濕度和葉片發病率所建模型預測值和實際值符合程度較好。因此生產中可以結合氣象資料和田問調查的初始發病率預測田問病害發生動態，合理施藥。

我國不同地區氣候條件差異很大，湖北省地處長江中下游地區，在設施栽培模式下，番茄種植時期為3-6月，3月到4月中上旬大棚里溫度較適宜，4月中上旬以后，一直到6月份田問的溫度都適合灰霉菌的生長。4年問番茄大棚的溫度在每次取樣前10d的平均溫度為13.8～28.36℃，該溫度范圍適于灰霉病菌的侵染。因此，一定范圍內的溫度變化對湖北省大棚灰霉病的發生影響較小。灰霉病適合發病的條件為15～20℃、相對濕度在85%以上，即低溫高濕有利于病害的發生。有研究表明在相對濕度為65.5%～92%時，隨著濕度的增加灰霉菌分生孢子量增大，但在相對濕度達100%時有輕微的減少。

番茄灰霉病的發生與番茄生長期所處的環境有關，從定植至盛果期前，番茄植株均處在灰霉病發生的適宜環境之中，發病規律表現為由下部葉片向上部葉片、下層果向上層果發展。從湖北省設施番茄大棚內溫度、相對濕度的變化情況來看，棚內溫、濕度均能完全滿足灰霉病發生和蔓延的需要。為有效控制番茄灰霉病的發生危害，需改變傳統的栽培管理措施，通過降低葉片、花朵、莖稈發病率，調節棚內溫濕度等生態調控措施來控制病害發生。