濕度調控設施黃瓜棒孢葉斑病菌產孢和釋放規律及防治技術

柴阿麗，楊紅敏,2，王少驊，趙昆，高葦，石延霞，謝學文，李磊，范騰飛，李寶聚

濕度調控設施黃瓜棒孢葉斑病菌產孢和釋放規律及防治技術

柴阿麗1，楊紅敏1,2，王少驊1，趙昆1，高葦3，石延霞1，謝學文1，李磊1，范騰飛1，李寶聚1

1中國農業科學院蔬菜花卉研究所/蔬菜生物育種全國重點實驗室，北京 100081；2沈陽農業大學植物保護學院，沈陽 110866；3天津市農業科學院植物保護研究所，天津 300381

【目的】由多主棒孢（）侵染引起的棒孢葉斑病給黃瓜產業帶來了巨大的經濟損失。產孢和釋放是多主棒孢實現再侵染的關鍵環節。論文旨在探究設施栽培條件下多主棒孢產孢、釋放規律，濕度對多主棒孢產孢、釋放的影響，以及黃瓜棒孢葉斑病防治的最佳施藥方式和施藥時間。【方法】通過測定黃瓜發病葉片0:00、3:00、6:00、9:00、12:00、15:00、18:00和21:00產孢量，分析多主棒孢的產孢規律；在春、夏、秋、冬不同季節，分別測定一天之內0:00、3:00、6:00、9:00、12:00、15:00、18:00、21:00時棚室空氣樣本中多主棒孢濃度，分析多主棒孢釋放的日變化規律；在人工氣候暴露倉和塑料拱棚內，分別設置持續高濕（相對濕度＞90%，24 h）、持續干燥（相對濕度＜60%，24 h）、先高濕12 h后干燥12 h、先干燥12 h后高濕12 h等不同的濕度水平，研究不同濕度條件對多主棒孢產孢、釋放的影響。比較60%多菌靈·乙霉威可濕性粉劑和5億活菌/g熒光假單胞桿菌可濕性粉劑，噴霧法和彌粉法施藥方式，不同施藥時間對黃瓜棒孢葉斑病的防治效果和對空間病原菌的殺滅效果。【結果】多主棒孢產孢、釋放數據顯示，一天內不同時間，黃瓜發病葉片病斑產孢量和棚室空間孢子濃度均存在顯著性差異，而且二者存在此消彼長的互補關系。夜間18:00之后，隨著高濕（相對濕度＞90%）持續時間延長，葉片病斑產孢量增大，次日早上6:00病斑孢子數達峰值1 344個孢子/cm2；開風口后，棚室內濕度降低（相對濕度＜60%），孢子釋放到棚室空間，中午12:00空氣中多主棒孢濃度達峰值12 445—110 697個孢子/m3。不同季節棚室空間多主棒孢孢子濃度日變化規律一致，均表現為夜間高濕（相對濕度＞90%）產孢、白天低濕（相對濕度＜60%）釋放的趨勢。在人工氣候暴露倉和塑料拱棚內，干濕交替條件下多主棒孢的產孢、釋放量更高，病情擴展更快，顯著高于持續高濕或持續干燥條件。用60%多菌靈·乙霉威可濕性粉劑和5億活菌/g熒光假單胞桿菌可濕性粉劑在傍晚19:00彌粉法施藥，對黃瓜棒孢葉斑病防治效果最好，分別達到80.60%和75.08%，對空間病原菌的殺滅效果達84%以上。【結論】濕度是影響多主棒孢產孢和釋放的關鍵環境因子，設施栽培干濕交替環境加快了多主棒孢的傳播和擴散，彌粉法施藥的防治效果優于噴霧施藥，最佳施藥時間為孢子大量繁殖前的傍晚或晚上。研究結果有助于制定黃瓜棒孢葉斑病的高效防控策略。

黃瓜棒孢葉斑病；多主棒孢；濕度；產孢；釋放；彌粉法施藥；施藥時間

0 引言

【研究意義】由多主棒孢（）引起的棒孢葉斑病是近20年黃瓜產區危害最重的病害，該病害傳播速度快，田間流行規律不清楚，已有的防治措施效果較差[1-3]。多主棒孢寄主范圍廣泛，可侵染53科380屬530多種植物[4-8]。1993年，該病害在我國遼寧、河南保護地內大面積發生[9]，至今已遍及山東、河北、北京等19個省（市、區），田間發病率一般10%—25%，嚴重時可達60%—70%，甚至100%，對產業發展構成嚴重威脅，已成為設施黃瓜主要病害之一[10-11]。病原菌的產孢和釋放是病害短時間、大面積暴發的先決條件[12]，明確設施環境中的濕度對多主棒孢產孢、釋放的影響和調控，將有助于提出科學有效、切實可行的生態防控策略，對設施黃瓜優質、綠色、安全生產具有重要指導意義。【前人研究進展】目前，高濕被認為對許多病害的發生有重大影響，相對濕度超過85%維持8 h以上，番茄灰霉病菌（）才能連續侵染[13]；黃瓜霜霉病菌（）侵染需要至少2 h的高濕條件[14]。另外，當葉片濕潤或空氣相對濕度為100%時，黃瓜霜霉病菌產生大量孢子囊；相對濕度低于70%時，幾乎不產生孢子囊[15]。子囊菌在高濕或遇水條件下子囊吸水膨脹，囊壁破裂繼而將子囊孢子彈射釋放[16]；相對濕度降到75%以下，苔蘚植物蒴齒開放，孢子從孢蒴釋放而出[17]。丁香假單胞菌（）等引起的細菌性病害一般在雨后或持續高濕后暴發[18]，惡疫霉（）完成顯癥發病至少需要持續40 h的濕潤時間[19]。課題組前期研究發現，濕度是影響多主棒孢產孢量和孢子大小的主要因素，最適產孢相對濕度為100%。在高濕（相對濕度100%）條件下，多主棒孢產孢量大，分生孢子細長，對黃瓜植株有致病性；在低濕（相對濕度75%）條件下，多主棒孢產孢量小，分生孢子短寬，對黃瓜植株無致病性[20]。【本研究切入點】然而設施栽培條件下，多主棒孢的產孢、釋放規律，以及濕度對其產孢、釋放的調控機制尚不清楚。目前生產中黃瓜棒孢葉斑病的防治以噴霧法施藥為主，不但費時費力，而且增加棚內濕度，病害防治效果較差。【擬解決的關鍵問題】探究設施栽培條件下，晝夜干濕交替環境對多主棒孢產孢、釋放的影響，明確黃瓜棒孢葉斑病防治的最佳施藥方式和施藥時間。

1 材料與方法

試驗于2021—2022年在中國農業科學院蔬菜花卉研究所國家蔬菜改良中心和中國農業科學院壽光蔬菜研發中心溫室完成。

1.1 供試菌株和黃瓜品種

供試菌株為黃瓜多主棒孢HG14102524，保存于中國農業科學院蔬菜花卉研究所蔬菜病害綜合防治課題組。黃瓜‘中農6號’，購自中蔬種業科技（北京）有限公司。

1.2 主要設備和藥劑

ABI 7500實時熒光定量PCR儀（美國ABI公司）；3K15型高速離心機（德國Sigma公司）；微量移液器（德國Eppendorf公司）；VB-55型高壓濕熱滅菌器（德國賽斯太克高壓滅菌技術有限公司）。

60%多菌靈·乙霉威可濕性粉劑，5億孢子/g熒光假單胞桿菌可濕性粉劑，精量電動彌粉機（中蔬生物（壽光）科技有限公司）。

1.3 多主棒孢產孢規律

1.3.1 接種 產孢動態規律研究在活體發病黃瓜植株上完成。供試黃瓜種子55 ℃溫湯浸種30 min后進行催芽，待露白后播種至育苗缽，每缽1株。挑選兩片真葉期長勢一致的植株進行接種。供試菌株在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基（potato dextrose agar，PDA）28 ℃黑暗培養10 d后，在培養皿中加入10 mL 0.05%吐溫20，使用無菌毛刷輕刷菌落，將菌絲和分生孢子混合液通過4層紗布過濾，血球計數板調節懸浮液濃度至1×105個孢子/mL備用。

采用點滴法接種，使用微量移液槍吸取10 μL孢子懸浮液，接種至黃瓜葉片正面，每個葉片以主脈為對稱軸從葉尖到葉基均分為6個區域，每個區域中心接種1滴菌懸液，每株接種兩片真葉，每個葉片接種6滴。接種后的黃瓜植株在25 ℃、相對濕度（98±2）%人工氣候室培養48 h后，轉移至15—18 ℃（夜晚）/24—27 ℃（白天）的溫室繼續培養5 d，待黃瓜植株表現明顯的棒孢葉斑病癥狀后備用。

1.3.2 產孢日變化規律 挑選6株發病一致的黃瓜植株，首先使用小風扇從不同方向吹風，去除病斑表面已存在的孢子，然后轉移至日光溫室產孢柜（70 cm×60 cm×60 cm）內，分別于0：00、3：00、6：00、9：00、12：00、15：00、18：00和21：00統計病斑孢子數。具體方法：使用透明膠帶輕輕粘貼病斑正面，以添加0.15%酸性品紅的甘油溶液作為浮載劑，在光學顯微鏡（Nikon 80i，日本）100倍視野下統計孢子個數。每個處理設置3次重復，每次重復統計18個病斑產孢量。通過公式B=N/S計算單位病斑面積多主棒孢的孢子數。式中，B為單位病斑面積多主棒孢的孢子數（個孢子/cm2）；N為顯微鏡下多主棒孢的分生孢子數；S為病斑面積（cm2）。病斑面積通過記錄病斑的最長（L）和最寬（W）（長和寬垂直），利用公式S=1/4×π×L×W來統計。每個產孢柜中放置溫濕度記錄儀（DL- WS210，杭州盡享科技有限公司），每隔5 min記錄溫濕度數據。

1.4 日光溫室多主棒孢孢子釋放規律

1.4.1 自然發病溫室空氣微生物樣本采集 分別于2021年5月（春季）、8月（夏季）、11月（秋季）、2022年2月（冬季）在中國農業科學院壽光蔬菜研發中心黃瓜棒孢葉斑病自然發病溫室進行。使用病原菌收集儀[21]采集棚室空間微生物樣本，采集時間為每天00：00、3：00、6：00、9：00、12：00、15：00、18：00、21：00，每個季節分別采集3 d作為3次重復，每次重復間隔1 d。采樣前，將600 μL無菌礦物油（MACKLIN）均勻涂抹在直徑90 mm無菌鋁箔上，制備油膜平板[21]，置于病原菌收集儀樣本采集倉內，用于棚室空氣微生物樣本采集。收集儀放置在發病黃瓜植株周圍，距離地面1.5 m，采樣時間為10 min，流量為1 000 L·min-1。采樣完畢后，樣本置于冰盒中帶回實驗室，用于空氣中多主棒孢濃度的qPCR定量分析。同時，調查黃瓜棒孢葉斑病的病情指數。采用空氣溫濕度記錄儀（DL-WS210，杭州盡享科技有限公司），每隔5 min記錄黃瓜棚室內溫濕度數據，并對空氣中多主棒孢濃度與棚室內溫濕度進行相關性分析。

1.4.2 空氣微生物樣本中多主棒孢檢測 將鋁箔油膜置于50 mL離心管中，用管蓋壓住油膜少許，8 000 r/min離心5 min；將離心管底部的石蠟油轉至1.5 mL離心管，加無菌水至1 mL，12 000 r/min離心2 min；棄上層石蠟油，底部沉淀用于DNA提取。DNA提取采用真菌基因組DNA提取試劑盒（DP305-03，博邁德，北京）。使用課題組前期篩選的多主棒孢特異性引物ga4F1（5′-ATTGATGGGAATTGCTCTGC-3′）和ga4R1（5′-CCTGCTCCGACTTTGTTGA-3′）進行qPCR擴增[12]，引物由北京博邁德科技有限公司合成。qPCR反應體系（20 μL）：SYBR qPCR Master Mix（博邁德，北京）10 μL，上、下游引物各0.4 μL，50×Reference Dye ROX加入0.4 μL，DNA模板1 μL。反應條件：95 ℃預變性15 min，95 ℃變性10 s，60 ℃退火32 s，共40個循環。反應結束后分析擴增曲線及熔解曲線，每個qPCR反應進行3次重復。

1.5 濕度對多主棒孢產孢和釋放的影響

1.5.1 人工模擬濕度對多主棒孢產孢和釋放的影響 試驗在人工氣候暴露倉內完成，暴露倉由有機玻璃制成，長、寬、高分別為70、60、60 cm。4個暴露倉分別設置不同的濕度條件：持續高濕（相對濕度＞90%，24 h）、持續干燥（相對濕度＜60%，24 h）、先干燥后高濕（相對濕度＜60%，12 h；相對濕度＞90%，12 h）、先高濕后干燥（相對濕度＞90%，12 h；相對濕度＜60%，12 h）。暴露倉內空氣溫度由空調控制在（25±2）℃；濕度調控主要通過加濕器（SC-EB35B，北京亞都環保科技有限公司）產生的濕潤氣流經HEPA濾膜進入暴露倉加濕，干燥通過在暴露倉內放置吸附干燥劑變色硅膠（S821279，上海麥克林生化科技股份有限公司）進行調控。每個暴露倉分別放置溫濕度記錄儀，每隔5 min記錄黃瓜棚室內溫濕度數據。

黃瓜幼苗2—3葉期，采用點滴法接種后，挑選發病一致的植株轉移至暴露倉內，不同濕度條件下處理3 d后，采用病原菌收集儀，收集暴露倉內空氣樣本到鋁箔油膜上，qPCR定量檢測多主棒孢濃度。同時，調查各處理黃瓜的發病情況。按病斑占葉片面積的百分率進行分級。0級：無病斑；1級：0—5%；3級：6%—25%；5級：26%—50%；7級：51%—75%；9級：76%—100%。病情指數=∑（各級病葉數×相對級數值）/（調查總葉數×9）。試驗設置3次重復，每個暴露倉為1次重復。

1.5.2 溫室濕度對多主棒孢產孢和釋放的影響 試驗在中國農業科學院壽光蔬菜研發中心塑料拱棚完成，每個拱棚長18 m、寬6 m，拱棚兩側設有通風口。黃瓜5—6片真葉期，噴霧接種濃度1×105個孢子/mL的孢子懸浮液，保濕培養2 d，待黃瓜植株均勻發病后進行試驗。3個拱棚分別設置不同的濕度條件：持續高濕（棚室24 h封閉，相對濕度＞90%）、持續干燥（相對濕度＜60%，風口24 h打開）、干濕交替（8：00—18：00風口打開，相對濕度＜60%；18：00至次日8：00棚室封閉，相對濕度＞90%）持續處理3 d。每個拱棚分別于處理前及處理后，用病原菌收集儀收集拱棚內空氣樣本到鋁箔油膜上，qPCR定量檢測空氣中多主棒孢濃度。同時，調查各處理黃瓜的發病情況。3個拱棚分別放置溫濕度記錄儀，每隔5 min記錄黃瓜拱棚內溫濕度數據。試驗分別于2022年3月、4月、5月進行3次重復。

1.6 不同施藥方式和施藥時間對黃瓜棒孢葉斑病的防治效果

試驗在中國農業科學院壽光蔬菜研發中心塑料拱棚完成，待黃瓜長至10片真葉時，噴霧接種濃度1×105個孢子/mL的孢子懸浮液。接種后第2天，用化學農藥60%多菌靈·乙霉威可濕性粉劑和生物農藥5億活菌/g熒光假單胞桿菌可濕性粉劑進行防治，分別采用噴霧法和彌粉法兩種施藥方式，在8：00、16：00和19：00施藥，調查對黃瓜棒孢葉斑病的防治效果以及對空間病原菌的殺滅效果。空間病原菌孢子滅殺效果=（不施藥處理棚室空間孢子濃度-施藥后棚室空間孢子濃度）/不施藥處理棚室空間孢子濃度。以接病原菌，不施藥為對照。試驗于2022年3月、5月、10月分別重復3次。

噴霧法施藥使用背負式電動噴霧器（3WBD-20L，山東先瑞智能科技有限公司），彌粉法施藥使用手持式精量電動彌粉機（中蔬生物壽光有限公司），噴粉前將拱棚風口關閉，噴粉管與地面呈45°對空施藥，以防止微粉飄散。噴霧法和彌粉法施藥，每次用藥量均為50 g/667 m2，噴霧法施藥按60 L/667 m2兌水量進行葉面噴霧。待對照開始發病后，采用病原菌收集儀，收集各處理拱棚內空氣樣本到鋁箔油膜上，qPCR定量檢測空氣中多主棒孢濃度。同時，調查各處理黃瓜的發病情況，計算防治效果。防治效果（%）=100×（對照病情指數-處理病情指數）/對照病情指數。

1.7 數據分析

數據采用Microsoft Excel 2021整理匯總、SigmaPlot 14.0作圖，使用SPSS 23.0統計分析軟件進行方差分析，運用Duncan法進行顯著性檢驗。

2 結果

2.1 多主棒孢產孢規律

黃瓜棒孢葉斑病病株置于產孢柜，分別于不同時間點統計病斑產孢量。濕度數據顯示，下午15：00之后，產孢柜內溫度逐漸降低，相對濕度逐漸上升，18：00至次日6：00，產孢柜內相對濕度持續在90%以上；早上9：00開始，產孢柜內溫度逐漸上升，相對濕度逐漸下降，至12：00—15：00，相對濕度達到最低（圖1-A）。

產孢數據顯示，夜間18：00后，隨著高濕（相對濕度＞90%）持續時間延長，單位面積病斑產孢數逐漸增多，到次日早上6：00葉片病斑上的孢子數量最多，達1 344個孢子/cm2；之后，隨著溫度逐漸升高，相對濕度逐漸降低，病斑孢子數又趨于降低，下午15：00葉片病斑產孢數降至最低值。整體分析，白天低濕（相對濕度＜60%）葉片病斑上多主棒孢的產孢量少，夜間高濕（相對濕度＞90%）病斑產孢量多（圖1-B）。因此，高濕是多主棒孢產孢繁殖的必要條件。

A：產孢柜內溫濕度變化Temperature and relative humidity in artificial sporulation cabinet；B：黃瓜棒孢葉斑病單位面積病斑孢子數The concentration of C. cassiicola on leave lesions of cucumber target leaf spot

2.2 日光溫室多主棒孢孢子釋放規律

qPCR檢測結果表明，一天內不同時間棚室空氣中多主棒孢孢子濃度存在顯著性差異，與相對濕度呈負相關（2：-0.643—-0.859），與溫度呈正相關（2：0.614—0.972）。從上午6：00開始，棚室內溫度逐漸升高、相對濕度逐漸降低，空氣中多主棒孢濃度也隨之逐漸增加，到中午12：00，棚室內溫度達到峰值（30.3—41.9 ℃），相對濕度達到低谷（31.7%— 53.0%），棚室空氣中多主棒孢孢子濃度也達到最高值，春季、夏季、秋季、冬季分別為23 368、110 697、64 882和12 445個孢子/m3。之后，隨著溫度逐漸降低，棚室內相對濕度逐漸增大，空氣中多主棒孢濃度也隨之逐漸降低；夜間0：00—3：00溫度達到最低值（14.6—22.7 ℃），相對濕度最高（＞90%），空氣中多主棒孢濃度也降至最低，不同季節孢子濃度范圍為780—1 201個孢子/m3。不同季節棚室內相對濕度和孢子濃度變化均呈相反趨勢，表現為夜間相對濕度升高，空間病原菌孢子濃度降低；白天相對濕度降低，空間病原菌孢子濃度升高（圖2、表1）。因此，推測濕度降低是多主棒孢孢子主動釋放的必要條件。

表1 不同季節日光溫室多主棒孢孢子釋放規律及病情指數

表中數據為平均值±標準差（n=3）。表2同Data are shown as the mean ± standard deviation (SD). The same as Table 2

2.3 濕度條件對多主棒孢產孢和釋放的影響

分析了人工模擬不同濕度條件對多主棒孢產孢、釋放和病情發展的影響。結果顯示，先高濕后干燥條件下，暴露倉空氣中多主棒孢濃度最高49 892個孢子/m3，病情最嚴重，病情指數為63.22；其次為先干燥后高濕和持續高濕條件下，暴露倉內多主棒孢濃度分別為23 301和12 463個孢子/m3，病情指數為58.29和54.45；持續干燥條件下，暴露倉內多主棒孢濃度最低，為3 836個孢子/m3，病情指數為51.72（圖3）。說明先高濕后干燥條件有利于多主棒孢產孢、釋放和病害傳播。

塑料拱棚內干濕交替處理條件下，拱棚內夜間相對濕度63.28%—95.17%，白天相對濕度32.67%—63.28%，棚室空氣中多主棒孢孢子濃度增加值最大，為16 868個孢子/m3，病情指數由處理前24.28增至40.76。持續高濕（拱棚內相對濕度63.93%—100.00%）或持續干燥（拱棚內相對濕度28.97%—65.37%）條件下，多主棒孢濃度和病情指數變化差異不顯著，多主棒孢濃度增大值分別為9 911和10 195個孢子/m3，病情指數分別由25.00增至31.27，24.11增至34.08（圖4）。說明設施栽培晝夜干濕交替環境促進了多主棒孢的夜間高濕產孢繁殖和白天低濕釋放，加快了病菌的傳播和擴散，加劇了病害的發生。

2.4 不同施藥方式和施藥時間下黃瓜棒孢葉斑病的防治效果

依據棚室內的溫度、空氣中孢子量及農戶習慣性選擇上午8：00、下午16：00和傍晚19：00 3個施藥時間，在棚室內比較噴霧法和彌粉法兩種施藥方式對黃瓜棒孢葉斑病的防治效果和對空間病原菌的殺滅效果。

施藥量相同，彌粉法施藥對黃瓜棒孢葉斑病的防治效果和孢子滅殺效果顯著高于噴霧法施藥。60%多菌靈·乙霉威可濕性粉劑8：00、16：00和19：00彌粉法施藥，對黃瓜棒孢葉斑病的防治效果分別為63.45%、74.64%和80.60%，顯著高于噴霧法施藥的防治效果41.58%、42.26%和43.45%；彌粉法施藥對空間病原菌殺滅效果在71.81%以上，顯著高于噴霧法施藥殺滅效果52.52%—58.12%。同樣，5億活菌/g熒光假單胞桿菌可濕性粉劑8：00、16：00和19：00彌粉法施藥，對黃瓜棒孢葉斑病的防治效果分別為59.13%、66.14%和75.08%，顯著高于噴霧法施藥的防治效果38.69%、40.67%和41.55%，彌粉法施藥對空間病原菌殺滅效果在72.28%以上，顯著高于噴霧法施藥殺滅效果64.81%—70.53%。因此，彌粉法適時施藥提高了化學農藥和生物農藥的田間防治效果（表2）。

施藥量相同，傍晚或晚上施藥對黃瓜棒孢葉斑病的防治效果和棚室空間孢子滅殺效果高于白天施藥。60%多菌靈·乙霉威可濕性粉劑和5億活菌/g熒光假單胞桿菌可濕性粉劑傍晚19：00彌粉法施藥，對黃瓜棒孢葉斑病的防治效果分別為84.12%和85.80%，顯著高于上午8：00彌粉法施藥的防治效果71.81%和72.28%。因此，病害防治的最佳施藥時間為孢子大量繁殖前的傍晚或晚上（表2）。

試驗于春（2021年5月）、夏（2021年8月）、秋（2021年11月）、冬（2022年2月）在黃瓜棒孢葉斑病自然發病棚室內進行。A1—A4分別為不同季節黃瓜棚室內多主棒孢濃度的日變化規律；B1—B4分別為不同季節黃瓜棚室內溫濕度變化

A：不同濕度條件下人工氣候暴露倉內多主棒孢濃度The concentration of C. cassiicola in artificial climate exposure chambers under different humidity conditions；B：暴露倉內濕度變化情況Relative humidity in artificial climate exposure chambers

A：不同濕度條件下塑料拱棚內多主棒孢濃度The concentration of C. cassiicola in plastic greenhouses under different humidity conditions；B：塑料拱棚內濕度變化情況Relative humidity in plastic greenhouses

表2 不同施藥方式和施藥時間下黃瓜棒孢葉斑病的防治效果

同一列數據后不同小寫字母表示0.05水平上差異顯著

Data with different lowercase letters inthe same column indicated significant difference at 0.05 level

3 討論

3.1 產孢和釋放是病害短時間、大面積暴發的先決條件

病原菌的繁殖、傳播和侵染是病害流行的三大環節。當環境條件適宜時，病原菌的繁殖和傳播直接決定了病害的發展和蔓延。產孢直接決定再侵染病原菌的數量，釋放使病原菌不斷傳播擴散，病原菌產孢繁殖是傳播擴散的前提，在病原真菌大規模傳播擴散中起著重要作用。真菌孢子可以隨氣流進行遠距離傳播和擴散，空氣傳播一直被認為是植物病害短時間、大暴發的關鍵途徑[22-25]。多主棒孢產孢是傳播擴散的先決條件。多主棒孢氣傳速度快、強度大、傳染性強，是病害始終難以得到有效防控的根本原因。如果設施栽培環境條件適宜，多主棒孢分生孢子在一個生長季節可以多次重復產生，使其能夠在較短的時間內迅速繁殖、蔓延和擴散，加速了黃瓜棒孢葉斑病的傳播。田間調查發病溫室和人工接種模擬試驗均表明，從出現中心病株到整棚發病，一般需要5 d，最快2 d即可完成整個過程。顯微觀察可見病斑上著生大量分生孢子，病株周圍空氣中能夠檢測并收集到多主棒孢；植株發病程度與空氣中多主棒孢菌量呈正相關。

3.2 濕度是影響多主棒孢產孢繁殖的關鍵因子

溫濕度條件對病原真菌產孢繁殖有重要影響[26-27]，基于Richards或Weibull方程建立了高濕持續期影響病原真菌產孢的預測模型[15,28-29]。不同病原菌產孢的最適濕度條件有很大差異，就白粉病菌而言，不同種的最適產孢濕度也不相同，比如禾白粉菌（）的最適產孢相對濕度為100%[30]，而南瓜白粉病菌（）的最適產孢相對濕度為45%—50%[31]。另外，黃瓜紅粉病菌（）適宜產孢的相對濕度為70%—95%[32]，而茄鐮孢（）和黃瓜霜霉病菌的最適產孢相對濕度為100%[15,33]。本研究中，設施栽培條件下，夜間18：00之后隨著高濕持續時間延長，葉片病斑產孢量增大，次日早上6：00病斑孢子數達峰值1 344個孢子/cm2，多主棒孢的最適產孢條件為夜間高濕環境。本研究結果與前人研究一致，黃瓜棒孢葉斑病是一種高濕病害，最適產孢相對濕度為100%[20]。

3.3 低濕是設施黃瓜多主棒孢釋放的誘導因素

本研究發現，在人工氣候暴露倉或塑料拱棚，在持續高濕環境下，發病黃瓜植株釋放的分生孢子較少，病害擴展較慢；而在干濕交替環境下，發病黃瓜植株釋放大量分生孢子，病害擴展快。另外，棚室空間孢子濃度日變化規律研究發現，溫室空氣中收集的多主棒孢濃度上午逐漸增多，中午達到峰值，晚上較少。溫室白天接受太陽輻射，上午升溫、濕度降低，午后開始降溫、濕度增加，夜間沒有熱量收入時，溫度不斷下降、濕度進一步增加，夜間高濕條件下，病原菌開始進行繁殖。因此，筆者推測濕度降低在多主棒孢分生孢子釋放過程發揮著關鍵作用。多主棒孢分生孢子單生或串生于分生孢子梗上，環境干燥時，濕潤的分生孢子蒸發失水，單個孢子或孢子鏈輕微搖曳擺動，導致孢子鏈斷裂，分生孢子脫落釋放。此外，筆者還發現干燥環境中分生孢子內會出現一些氣泡，結合“氣相假說”[34]分析可知，孢子蒸發失水體積縮小，細胞壁和孢內溶液相互作用產生氣泡，此過程釋放的能量有可能作用于孢子釋放；或許產生氣泡瞬間彈性細胞壁恢復到原來的形狀，這種突然的反彈使得孢子被釋放到棚室空間。因此推測，濕度降到一定程度時，多主棒孢分生孢子大量釋放，傳播到新的適宜生境延續種群進行病害傳播。

3.4 彌粉法施藥防治設施蔬菜病害

黃瓜棒孢葉斑病屬于高濕病害，由于設施栽培條件環境密閉，導致棚室內濕度過大，因此病害發生嚴重。濕度控制也成為設施蔬菜生產中的關鍵環節。采用噴霧法施藥不僅勞動強度大、費工費時，還會人為地增加棚室內濕度，導致病害控制不住，越防越重，形成惡性循環，特別是陰雨天極易造成病害的迅速流行。采用彌粉法施藥，不增加棚室濕度，操作方便，且藥劑噴出后通過靜電吸附作用沉積在葉片正反面，提高了對病害的防治效果[35-38]。本研究發現相同施藥量情況下，彌粉法施藥對黃瓜棒孢葉斑病的防治效果顯著高于噴霧法施藥。而且，施藥的最佳時間為孢子大量繁殖前的傍晚。60%多菌靈·乙霉威可濕性粉劑和5億孢子/g熒光假單胞桿菌可濕性粉劑彌粉法傍晚19：00施藥，與早上8：00施藥相比，防治效果分別提高了17.15和15.95個百分點。

4 結論

濕度是調控多主棒孢產孢和釋放的關鍵環境因子。設施栽培條件下，多主棒孢在夜間高濕（相對濕度＞90%）條件下大量產孢，在白天低濕（相對濕度＜60%）條件下孢子大量釋放到棚室空間。設施栽培晝夜干濕交替環境促進了多主棒孢的產孢和釋放，加速了病害傳播，彌粉法施藥的防治效果優于噴霧施藥，最佳施藥時間為病原菌孢子大量繁殖前的傍晚或晚上。研究結果為制定黃瓜棒孢葉斑病高效防控策略提供了依據，對設施黃瓜高效、綠色生產具有重要指導意義。

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Effect of humidity on sporulation and release ofand control technology

CHAI ALi1, YANG HongMin1,2, WANG ShaoHua1, ZHAO Kun1, GAO Wei3, SHI YanXia1, XIE XueWen1, LI Lei1, FAN TengFei1, LI BaoJu1

1Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences/State Key Laboratory of Vegetable Biobreeding, Beijing 100081;2College of Plant Protection, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866;3Institute of Plant Protection, Tianjin Academy of Agricultural Sciences, Tianjin 300381

【Objective】Cucumber target leaf spot, caused by, has brought great economic losses to the cucumber industry. Sporulation and release of.sporesplay a significant role in the epidemiology of the disease. In this study, the regularity andthe effect of humidity on sporulation and release of, and the optimal application method and time for control of cucumber target leaf spot were evaluated.【Method】The sporulation regularity ofwas evaluated by quantifying the spore concentration on lesions of diseased cucumber leaves at 0: 00, 3: 00, 6: 00, 9: 00, 12: 00, 15: 00, 18: 00, and 21: 00, respectively. The release regularity ofwas evaluated in different seasons of spring, summer, autumn and winter, air samples were collected from naturally infested cucumber greenhouse at 0: 00, 3: 00, 6: 00, 9: 00, 12: 00, 15: 00, 18: 00, and 21: 00, respectively, and the concentrations ofin the air were evaluated. The effect of relative humidity on sporulation and release ofwas also assessed in artificial climate exposure chambers and plastic greenhouses at four different humidity conditions of continuous high humidity (RH＞90%, 24 h), continuous low humidity (RH＜60%, 24 h), high humidity for 12 h followed by low humidity for 12 h, and low humidity for 12 h followed by high humidity for 12 h. The control efficiency of 60% carbendazim·diethofencarb wettable powder (WP) and 500 million spores/gWP on cucumber target leaf spot disease was compared, by using powder spraying and water spraying at different application times in the field.【Result】The study on the daily variation regularity of sporulation and release ofshowed significant differences in the quantity of spores on diseased leaves and in the greenhouse air at different times of the day. there was a complementary relationship between the number of spores on diseased leaves and in the greenhouse air at the same time. After 18: 00, as the duration of high humidity (RH＞90%) prolonged, the number of spores on diseased leaves increased, reaching a peak of 1 344 spores/cm2at 6: 00 the next day. Then, the humidity decreased gradually to RH＜60% after opening the air vent of the greenhouse, and spores were released into the greenhouse space. At 12: 00, the spore concentrations in the greenhouse air reached a peak of 12 445-110 697 spores/m3. In different seasons of spring, summer, autumn, and winter, the daily variation regularity of sporulation and release is consistent, showing that.produced a large amount of spores under high humidity (RH＞90%) at night, and released to greenhouses under low humidity (RH＜60%) during the day. In artificial climate exposure chambers and plastic greenhouses, the highest quantity ofspores was detected under alternating wet and dry conditions, which was significantly higher than that under continuous high humidity or continuous low humidity condition. By powder spraying at 19: 00, 60% carbendazim·diethofencarb WP and 500 million spores/gWP gave the best control efficiency of 80.60% and 75.08%, respectively, and the spore inhibition efficiency was higher than 84%.【Conclusion】Humidity is a key environmental factor affecting the spore reproduction and release of. The alternating day-dry and night-wet environment in the greenhouse promotes the reproduction and diffusion of., and accelerates the spread of cucumber target leaf spot. Powder spraying method is better than water spraying method for disease control, and the best application time is the evening before spore reproduction. The results of this study will contribute to the development of new strategies for the effective alleviation and control of cucumber target leaf spot.

cucumber target leaf spot;; humidity; sporulation; release; powder spraying; application time

10.3864/j.issn.0578-1752.2023.15.006

2023-04-26；

2023-06-06

國家自然科學基金（31972482）、國家重點研發計劃（2022YFD1601500）、中國農業科學院科技創新工程（CAAS-ASTIP-IVFCAAS）、國家大宗蔬菜產業技術體系（CARS-23）

柴阿麗，E-mail：chaiali@caas.cn。楊紅敏，E-mail：2575964580@qq.com。柴阿麗和楊紅敏為同等貢獻作者。通信作者李寶聚，E-mail：libaojuivf@163.com

（責任編輯 岳梅）