杭州地區芹菜莖基腐病病情消長規律與動態模型

曹婷婷，王國榮，黃福旦，汪帥，馮曉曉，吳慧明，鄭永利

(1.浙江省植保檢疫與農藥管理總站，浙江 杭州 310020；2.杭州市蕭山區農技推廣中心，浙江 杭州 311201；3.浙農金泰生物科技有限公司，浙江 杭州 31000；4.浙江大學 農業試驗站，浙江 杭州 310058；5.浙江農林大學，浙江 杭州 311300；6.浙江省農產品質量安全中心，浙江 杭州 310003)

芹菜是人們喜食的綠葉蔬菜之一，富含蛋白質、維生素和礦物質，多以秋冬季栽培為主冬春季采收。近年來隨著設施蔬菜種植和新品種新栽培模式的實踐，各地開始了春夏季播種秋冬季采收以致全年有夏芹、秋芹、冬芹持續上市供應，尤其夏季芹菜栽培成為填補設施蔬菜栽培空窗期的重要茬口之一。芹菜莖基腐病是一種由尖孢鐮刀菌(Fusariumoxysporum)引起的病害，據對杭州蕭山田間綠葉芹菜發病情況的調查，2018年發病率為25.91%，2019年發病率為32.66%，呈加重趨勢。該病在加拿大、阿根廷、哥斯達黎加等均有報道[1-4]，但在我國近年尚屬鮮見[5-9]。為了明確杭州地區芹菜莖基腐病發生規律，揭示病情季節性消長規律，本研究于2018—2020年應用系統監測方法對杭州蕭山芹菜主產區進行定田定點定時系統跟蹤監測，并利用氣象資料作關聯篩選建模，以期獲得芹菜莖基腐病病情變化規律，創建芹菜莖基腐病病情變化數學模型，以更好地為芹菜莖基腐病深入試驗研究、監測預警和決策防控提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 監測區概況

監測區設在杭州市水良蔬菜專業合作社蔬菜園，擁有設施大棚12 hm2，地處蕭山瓜瀝紅墾農場基地，常年芹菜種植面積7～10 hm2，主要品種有本芹黃心芹、西芹、青芹、梅芹等，以青菜(毛毛菜)-芹菜、草莓-芹菜、花菜-芹菜、芹菜-芹菜等連作或互作或無休耕多茬制度生產，其蔬菜園全年都有芹菜栽培，為杭州重要芹菜生產基地之一。

1.2 監測方法

自夏季芹菜苗期開始，直到秋冬采收結束為止，采用定田定點不定時開展基地芹菜莖基腐病發病采樣檢測及田間發病率調查。調查方法采用每塊地6點取樣，每點49株芹菜，發病前期直接目測調查病株數，中后期發病嚴重且有的病株枯死腐爛消失時采用調查健株數的方法(病株=49-健株)，記載每點調查株數和發病株數或健康株數，計算病株率。每次調查4～6塊(棚)，以平均株病率作為時序發病率病情統計分析。

1.3 氣象影響因子篩選

根據芹菜莖基腐病感染發病特性，調查品種、連作強度等影響情況，同時結合氣象資料和田間調查情況，通過發病當旬氣象要素及前延逐旬篩選并建模，分析影響病情消長的主要相關要素。所用2018—2019年的旬平均氣溫、旬降雨量及旬日照時數氣象資料由當地氣象部門提供。

1.4 統計與分析

病情采用平均株病率，即Σ(每塊地有效病株數)/(每塊地取樣點數×每點地取樣株數)×100%/n塊。調查數據使用DPS V 5.12進行分析，原始調查數據不作任何轉換[10]。

2 結果與分析

2.1 芹菜莖基腐病主要癥狀

通過調查觀察，無論是本芹黃心芹和青芹還是西芹均會感染發病，發病初期植株生長遲緩、葉色變黃、維管組織變色、根系退化、莖基腐爛，以致植株萎蔫枯死，可造成死苗死株，缺苗斷垅，成片枯死甚至毀棚毀園，對芹菜生產危害極大。

2.2 芹菜莖基腐病病情消長規律

杭州地區夏秋芹菜莖基腐病病情季節性消長及發生為害動態呈波形變化曲線，即春夏播種、秋冬收獲。芹菜園全季(5—12月)病情消長變化表現為m形波狀軌跡，并存在隨波減弱趨勢，其峰形結構為3波形，首波峰時為6月中旬，Ⅱ波峰時為9上中旬，Ⅲ波為尾波，峰時為11月上旬；其峰量結構從強趨弱，Ⅰ峰(6月13日)平均株病率53.1%，Ⅱ峰(9月11日)平均株病率為56.7%，Ⅲ峰(11月1日)平均株病率為15.5%；波區間隔從Ⅰ、Ⅱ波的3個月左右縮減至Ⅱ、Ⅲ波的2個月左右(圖1)。如此變化規律，主要與設施播種栽培生育期及氣候條件變化有關，首波發生在苗期，可能是因為苗期隨土隨種攜菌感染，加上梅雨期天氣有利發病；Ⅱ波出現在葉叢生長期，正值4、5片真葉展開層心葉展出，為病原菌侵染最適宜時期，氣候條件也十分有利田間顯癥發病；Ⅲ波為心葉肥大采收期，可能是隨收獲和相關農事操作致使田間殘菌再感染影響所致。

圖1 綠葉芹菜園芹菜莖基腐病病情季節性消長曲線

2.3 影響因子和氣象要素數學模型

2.3.1 品種條件

根據2018—2019年芹菜莖基腐病盛發期對本芹(黃心芹、青芹)和西芹等品種調查，結果顯示，黃心芹株發病率為(50.23±5.57)%，青芹株發病率為(65.80±3.35)%，西芹株發病率為(7.17±3.58)%。不同品種對芹菜莖基腐病感病性存在差異，黃心芹和青芹均為高感病品種，兩者之間無顯著差異，但西芹相對抗性較好，其發病率與前兩者存在極顯著差異。由此可見，西芹抗病性較黃心芹和青芹強。

2.3.2 連作強度

隨著芹菜連作強度的增強，即連作年份的增加，芹菜莖基腐病發病顯著上升。經初步擬合分析表明，芹菜莖基腐病發病率隨連作年數增加而呈指數函數提高，連作2 a以上病情將會激劇增加(圖2)。故連作為芹菜栽培的主要發病障礙之一，病殘體在田間殘留可導致來年病情加重。

圖2 西芹連作強度與芹菜莖基腐病發病率關系

2.3.3 農作模式

通過對芹菜-芹菜和草莓-芹菜等不同組合栽培模式發病情況調查統計分析，前者平均株病率為30.82%，后者平均株病率為25.91%，無顯著差異，表明芹菜莖基腐病感染面較廣且致病力較強。

2.3.4 氣象因子

氣象3要素單因素影響分析。經過2018—2019年11個旬期田間調查病情與當旬至前3旬的旬平均氣溫、雨量和日照3要素單因素篩測分析，發現病情與當旬至其前2旬的旬平均氣溫存在顯著線性相關關系，其關系式為Mn=1.931 9Tn-11.736(n=11，r=0.697 2*)；Mn=2.083 4T(n-1)-14.997(n=11，r=0.687 9*)；Mn=3.127 4T(n-2)-39.151(n=11，r=0.720 1*)。由此表明，當旬乃至前2旬的平均氣溫為8.14 ℃(6.1～12.5 ℃)以上時，其Mn>0(圖3)，即田間可見發病。因此，理論上芹菜莖基腐病田間發病的起始溫度為前3旬平均氣溫8.1 ℃。但與雨量和日照2個要素單因素篩測，無論是當旬還是與其前第1、2、3旬相關性均未達顯著狀態。

圖3 芹菜莖基腐病當旬病情與氣溫關系

氣象3要素復合影響分析。應用2018—2019年11個旬期的病情與當旬及前第1、2、3旬的平均氣溫、雨量及日照時數3要素作多元逐步回歸篩選分析，結果發現，當旬病情與前第3旬3要素復合表現為極顯著的相關關系，其數學模型分別為Mn=77.151 175 9-0.156 041 637 56Tn-3+2.015 985 432 7Rn-3-1.259 746 529 8Sn-3(n=11，F=13.015 6，P=0.000 3，r=0.920 9**)。由此可見，田間芹菜莖基腐病病情消長受外在氣候條件影響極大，表現為當旬病情與其前第3旬的平均氣溫、雨量、日照時數的復合影響關系，隨氣溫增高和日照增多而減弱，隨雨量增加而增強的影響趨勢。綜合芹菜莖基腐病病情與氣象要素關系模型變化來看，可提前3旬做田間病情發生趨勢預測。

3 討論

杭州地區春夏播種秋冬收獲芹菜園芹菜莖基腐病病情季節性消長變化表現為m形波狀軌跡，首波為6月中旬苗期，可能因為苗期隨土隨種攜菌感染，Ⅱ波為9月上中旬葉叢生長期，Ⅲ波為尾波，11月上旬心葉肥大采收期；其波值(發病率)分別為Ⅰ峰53.1%，Ⅱ峰56.7%，Ⅲ峰15.5%，存在隨波由強減弱趨勢。這主要由設施播種栽培、生育期以及氣候條件變化所致。

影響田間病情消長的主要因素有品種、連作強度、農作模式、以及氣溫、雨量、日照等氣象因子。研究表明，本芹品種抗性弱于西芹品種，連作障礙表現突出，其病情隨連作年數增加而呈指數函數增長，一般連作3 a以上，病情可能有加重趨勢。氣象單因素篩選發現，病情發病率與當旬乃至前2旬的平均氣溫存在顯著的線性關系，表明芹菜莖基腐病田間發病的起始溫度為發病前3旬平均氣溫8.1 ℃。但與雨量和日照2個要素無論是當旬還是與前第1、2、3旬相關性均未達顯著狀態。

通過病情發病率與前第3旬平均氣溫、雨量、日照時數等氣象3要素建模，表明其病情變化與前第3旬氣象3要素復合影響極大，可提前3旬作出發病趨勢預報，這對提高芹菜莖基腐病監測預警水平，有效控制芹菜莖基腐病發生具有重要指導意義。