板藍根霜霉病預測預報技術研究

雷玉明,鄭天翔,雷 鑫,馬 金,王麗娟,李會文,陳曉燕

(1.河西學院農業與生態工程學院,甘肅張掖 734000;2.甘肅河西走廊特色資源利用重點實驗室,甘肅張掖 734000;3.泉州師范學院陳守仁商學院,福建泉州 363000;4.甘肅前進牧業科技有限責任公司,甘肅張掖 734000;5.甘肅德光農業有限公司, 甘肅張掖 734000)

板藍根霜霉病(PeronosporaisatidisGaum.)是板藍根的重要病害,常使葉片變色,霉層明顯,后期葉片枯黃脫落,嚴重威脅大青葉和板藍根的品質和產量。國內板藍根種植省份,先后對霜霉病發生情況進行調查,河北省霜霉病一般減產10%～20%,種子田受害嚴重,一般種子減產20%～30%,嚴重時病葉率達100%,可造成絕產[1],新疆4月下旬一般病葉率達70%[2],甘肅調查發現種植地5年連作,霜霉病發病率達94%[3]。近年來,甘肅省將中藥材確定為特色主導產業,板藍根種植范圍和面積逐年擴大,主要分布于天水、鎮原、隴西、通渭、渭源等地,其中民樂縣種植面積最大,是“中國板藍根之鄉”。但隨著面積擴大,氣候條件影響,連作問題突出,板藍根霜霉病成為影響板藍根種植的瓶頸問題。目前,國內對板藍根霜霉病的研究集中于發生情況[1-4]、病原形態及生物學特性[2-3]、發病規律[1-3、5]、抗性生理[6]、防治方法[1,7-10]等方面,但對霜霉病的預測預報方法研究較少。筆者對影響板藍根霜霉病發生流行因素主導因子和預測預報方法進行研究,為霜霉病預防和防治提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料采自甘肅省民樂縣六壩鎮誠泰藥業種植基地的菘藍(IsatisindigoticaFort.)種子,種子發芽率為 97.0%,凈度為 86.5%,含水率為 2.24%,千粒重為 4.7 g。

1.2 試驗地概況甘肅省民樂縣六壩鎮農業示范園,海拔 1 824 m,無霜期 140 d,試驗地為耕地,壤土,排水、通透性良好,土壤全氮、堿解氮、速效磷、速效鉀及有機質含量分別為1.1 g/kg、83.0 mg/kg、30.7 mg/kg、157.5 mg/kg、52.8 g/kg,pH 7.2。

1.3 試驗方法2020年4月20日播種,小區面積 3 m×5 m=15 m2,田間隨機排列,行株距為 25 cm×10 cm,走道 30 cm。采用完全隨機設計,3次重復。

種子田與商品生產田距離設50、500、1 000 m;商品生產田密度處理行距25 cm,株距設3、5、10、15、20 cm;灌水處理設不灌水、幼苗期灌水、幼苗期+蓮座期灌水、幼苗期+蓮座期+肉質根膨大期灌水,每次灌水量均為 67.5 mm(675 m3/hm2);施肥處理3個:常規施肥N 225 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2為對照(N1);N 112.5 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2(N2)、N 337.5 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2(N3)。

1.4 氣溫與降水條件下發病率調查菘藍播種出苗后,5月上旬至9月下旬,記錄每月平均氣溫、降雨量、降雨次數,每月底調查統計發病率,計算病情指數。

1.5 板藍根霜霉病測報技術因子與發病關系通過種子田與商品生產田距離、密度、灌水、施肥、氣溫、降雨量(次)與病害發生率間的相互關系,確定霜霉病測報技術因子。

1.6 板藍根霜霉病測報調查方法通過種子田與商品生產田距離、密度、灌水、施肥、氣溫、降雨量(次)與病害發生率間的相互關系,確定測報調查方法,采取定點定株分級方法,記錄嚴重程度,計算病情指數,確定發生程度預報。

發病率=病葉數/調查總葉片數×100%;病情指數=∑(各級發病數×各嚴重度代表值)/(調查總樣本數×最高級代表值)。

2 結果與分析

2.1 種子田和商品生產田距離與霜霉病發病的關系從表1可以看出,種子田越靠近商品生產田,板藍根霜霉病的發病率越高,達25.33%,且發病早于距離500、1 000 m商品田,在5～6片真葉時就開始發病。種子田遠離商品田達1 000 m,發病率僅為1.00%。

表1 板藍根種子田與商品田距離對霜霉病的影響

2.2 種植密度與霜霉病發病的關系從表2可以看出,隨株距增加,板藍根鮮重、干重總體呈增加趨勢,但折干率株距10 cm 達到最高53.1%,株距再增加,折干率下降。從田間發病率看,隨密度增加,發病率升高,3、5 cm株距條件下發病率在14.00%～26.00%,10 cm株距發病率僅為4.33%。從病情指數看,隨密度增加,病情指數呈上升趨勢。從產量、發病率、病情指數綜合分析,10 cm株距單產較高,發病率、病情指數相對較低,是最佳播種密度。同時說明隨密度增大,板藍根含水量增加,田間溫度增大,有利于板藍根霜霉病的發生,發病率增加,病情指數升高,損失加重。

表2 板藍根種植密度對霜霉病的影響

2.3 灌水次數與霜霉病發病的關系從表3可以看出,隨灌水次數和灌水量的增加,板藍根根干重逐漸增加,由4 576.5 kg/hm2增加至5 403.0 kg/hm2;發病株數逐漸增加,發病率逐漸上升,由1.67%上升至22.33%,病情指數逐漸上升,由0.15上升至9.16。因此,灌水3次雖然增產,但發病率最高、病情指數最高,說明灌水次數增加,田間濕度增加,有利于田間霜霉病的發生擴展。

表3 板藍根灌水次數對霜霉病的影響

2.4 施肥水平與霜霉病發病的關系從表4可以看出,氮肥施用量降低,產量降低,較常規施肥減產8.74%。氮肥量增加,產量降低,較常規施肥減產4.22%。從發病率和病情指數看,氮肥用量降低,發病率和病情指數上升,較常規施肥高3.0百分點和1.01,氮肥用量增加,發病率和病情指數上升,較常規施肥高13.0百分點和5.89。因此,常規施肥產量最高,發病率和病情指數最低。

表4 板藍根施肥量對霜霉病的影響

2.5 氣溫和降水與霜霉病發病的關系從表5可以看出,4月日均氣溫均在10 ℃以下,4月下旬播種后,5月中下旬出苗,日均氣溫逐漸上升,最低氣溫和最高氣溫均超過10 ℃,9—10月最低氣溫低于10 ℃,最高氣溫在10 ℃以上。從發病率看,5月為發病初期,田間呈零星發病,發病率僅為1.33%,病情指數為0.11;6—9月隨氣溫逐漸升高,田間病株數量逐漸增加,發病率由6.00%上升到24.67%,病情指數由0.78上升至14.06,進入10月,田間新病葉數和病株減少,發病率降低,降至與6月水平持平。因此,氣溫與板藍根霜霉病發病呈正相關關系,6—9月是板藍根霜霉病發病關鍵時期,此期氣溫有利于病菌發育擴展,故6—9月是發病高峰期,是防治重點時期。

表5 氣溫對板藍根霜霉病的影響

從表6可以看出,4—9月隨降雨量的增加,發病株增加,發病率和病情指數升高,降雨量相對集中,田間發病時期也相對集中于7—9月,再加上8、9月降雨量大,陰天相對集中,超過5 d陰天后,大氣相對濕度在85%左右,田間濕度在90%左右,霜霉病擴展速度加快,發病率和病情指數分別達7.67%～26.33%、1.61～17.64。田間霜霉病由呈核心分布型向彌散型分布發展。因此,降雨量大是造成霜霉病擴展蔓延的重要因素。

表6 降雨對板藍根霜霉病的影響

2.6 測報技術關鍵因子的確定通過田間試驗與田間觀察,結合當地氣象資料分析發現,當氣溫在12～21 ℃時,隨氣溫上升,遇5 d陰天,降雨量超過50 mm以上,大氣相對濕度85%,持續36 h以上,田間發病率迅速增長,田間病株分布由核心分布型向彌散式擴展,發病葉片數、病株數上升加快,病葉出現壞死斑數量增加,病情指數上升;當種子田與商品田靠近,田間灌水次數增加,密度增大,氮肥施用量過低或過高,均導致霜霉病的嚴重發生。因此,種子田與商品田距離、灌水次數、密度、施肥、濕度、溫度、降雨量、雨日是測報板藍根霜霉病八大技術參數。

2.7 預測預報調查方法確定通過田間試驗綜合分析認為,板藍根霜霉病需要調查中心病株和系統調查,這是預測預報的基礎。試驗表明,中心病株自板藍根返青或真葉出現定棵前,采取5點取樣,每點隨機取25株,每5 d調查一次,調查病株數、發病葉片數,計算發病率。

系統調查時間與中心病株相同,采用定點、定時、定方法進行連續調查,調查田標定3個調查點,采取5點取樣,每點10株,調查商品生產田與種子田發病率、病情指數,并將結果記錄。

病情普查,在出現中心病株開始,分別在板藍根苗期、蓮座期、肉質根膨大期普查3次,選擇若干代表性區域,每個區域調查10塊,采取5點取樣法,每點選50株,調查發病率、病情指數。

板藍根霜霉病嚴重度為板藍根葉片的受害程度,以病葉率和枯死面積占葉面積的百分率表示,用分級計數法記載。0級,無病葉;1級,病葉率達3.0%以下;2級,病葉率在3.1%～10.0%;3級,病葉率10.1%～25.0%;枯死面積占葉面積的10%以下;4級,病葉率25.1%～40.0%,枯死面積占葉面積的10.1%～30.0%;5級,病葉率40.1%～70.0%,枯死面積占葉面積的30.1%～70.0%;6級,病葉率70.1%以上,枯死面積占葉面積的70.1%以上。

3 結論與討論

該試驗結果表明,板藍根霜霉病的發生與種子田的距離關系密切,一般距離越近發病越重,春播田與種子田相距超過1 000 m可以有效控制該病的發生,這與王秀英等[1]研究1 500 m臨界距離存在500 m差距,1 000與1 500 m發病率無差異,這與甘肅河西走廊4—6月氣候干燥關系密切;灌水超過2次,株距小于10 cm,N 337.5 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2配施,田間發病率嚴重,這與王秀英等[1]、賈菊生等[2]研究栽培施肥與發病的關系相一致;甘肅河西走廊板藍根在7—9月隨氣溫上升,氣溫在12～21 ℃,降雨量超過50 mm,陰天超過5 d,相對溫度大于85%,持續時間大于36 h,田間霜霉病發展迅速,發病率和病情指數上升,危害加重,這與王秀英等[1]、賈菊生等[2]、鮑迪富等[7]研究田間溫濕度與發病關系相一致,與王艷等[3]研究的菘藍霜霉菌孢子囊萌發與溫濕度生物學基礎一致。

該試驗采用中心病株與系統調查相結合的方法,在板藍根苗期、蓮座期、肉質根膨大期3個時期進行普查,依據嚴重度劃分標準,計算發病率和病情指數,根據病情指數劃分輕發生(1級),病情指數I≤5.0;中等偏輕(2級),病情指數5.1≤I≤10.0;中等發生(3級),病情指數10.1≤I≤20.0;中等偏重(4級),病情指數20.1≤I≤45.0;大發生(5級),病情指數I≥45.1。可及時發出預報,針對分級標準開展防治工作,對控制板藍根霜霉病的流行具有現實指導意義。