一種高溫悶棚防治甜瓜白粉病的方法

王悅目東保柱孟煥文趙媛苗建軍包立嵐周洪友

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010；2.五原縣氣象局，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015100；3.鄂爾多斯市伊金霍洛旗農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017200；4.通遼市科爾沁區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，內(nèi)蒙古 通遼 028000)

甜瓜白粉病是甜瓜生產(chǎn)中常見的氣傳病害，病原主要有瓜類單囊殼(Sphaerotheca cucurbitae(Jacz.)Z.Y.Zhao)和葫蘆科白粉菌(Erysiphe Cucurbitacearum Zheng &Chen)[1]。病原通過有性態(tài)的閉囊殼和子囊孢子在病殘體上越冬，越冬的子囊孢子彈射到葉片完成初侵染，發(fā)病部位產(chǎn)生分生孢子，分生孢子在空氣中傳播完成再侵染[2]。

內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市是我國重要的西甜瓜產(chǎn)區(qū)。近年來，巴彥淖爾市大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，鋼架拱棚種植是巴彥淖爾市甜瓜生產(chǎn)的主要模式之一。保護地內(nèi)白粉病頻繁發(fā)生會導(dǎo)致西甜瓜瓜蔓早衰、品質(zhì)和產(chǎn)量下降，成為影響西甜瓜產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要因素。傳統(tǒng)的化學(xué)防治措施不僅影響生態(tài)環(huán)境，還會造成農(nóng)藥殘留導(dǎo)致食品安全問題[3]。因此，建立保護地甜瓜白粉病的綠色防控方法，是保證巴彥淖爾市瓜農(nóng)增產(chǎn)增收，保障西甜瓜產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

雖然已有物理防控病害的先例，但是對于甜瓜白粉病的物理防控措施卻鮮有報道。本研究通過研究白粉病分生孢子在不同溫度、濕度、時間處理后，分生孢子的萌發(fā)率，找到最適合保護地甜瓜白粉病防治的條件，并進行田間驗證，提出保護地甜瓜的物理防控措施，用于指導(dǎo)甜瓜白粉病綠色防控。

1 試驗材料與方法

1.1 供試材料

薄皮甜瓜品種“白梨脆”。

1.2 試驗方法

1.2.1 育苗和接種

在育苗盤中培育脆薄皮甜瓜“白梨脆”幼苗，待幼苗長至2葉期，移栽至口徑為15cm的營養(yǎng)缽中。待甜瓜苗長至5～6葉期，用濃度為1×106甜瓜白粉病孢子懸浮液接種，隨后將甜瓜苗用黑色塑料膜避光保存24h后，放置鋼架拱棚內(nèi)正常管理，待發(fā)病。

1.2.2 正交試驗方法

用SPSS正交試驗設(shè)計，設(shè)計3處理5水平的正交試驗。溫度5個水平分別為30℃、35℃、40℃、45℃、50℃，相對濕度為40%、50%、60%、70%、80%，處理時間為1h、2h、3h、4h、5h。將選擇白粉病發(fā)生情況一致的植株3株，置于光照恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，按照正交試驗設(shè)計的條件處理。處理完后將葉片正面的分生孢子取樣，檢測處理后的分生孢子的萌發(fā)率；檢測方法參照鄒凱茜等[4]方法進行。

1.2.3 悶棚條件安全性驗證

分別將苗齡為10d的甜瓜幼苗和開花期的甜瓜苗，置于培養(yǎng)箱中，按照篩選得到的悶棚條件處理；處理完成取出甜瓜苗置于16h光照、8h黑暗，25℃條件下培養(yǎng)5d，觀察甜瓜苗長勢、葉片、花蕾灼傷情況。

1.2.4 田間試驗方法

分別于2021年在巴彥淖爾市五原縣勝豐鎮(zhèn)，2022年在巴彥淖爾市五原縣隆興昌鎮(zhèn)進行田間試驗驗證。升高棚內(nèi)溫度時，選擇晴好天氣，于11：00降低鋼架拱棚放風(fēng)口升溫，并監(jiān)測棚內(nèi)距地表20cm處溫度，通過控制放風(fēng)口大小使溫度保持在處理溫度范圍，溫度偏差小于±3℃。

1.2.5 白粉病調(diào)查方法

采用6級分級標準[5]：0級，整株植株無感染跡象；1級，白粉發(fā)生面積占葉片總面積的10%，或有明顯限制性壞死病斑；2級，白粉發(fā)生面積占葉片總面積的10%～30%，輕微感染；3級，白粉發(fā)生面積占葉片總面積的30%～60%，中度感染；4級，白粉發(fā)生面積占葉片總面積的60%～90%，嚴重感染；5級，全株感染或死亡。

1.2.6 計算方法

計算公式：

病情指數(shù)[6]=100×Σ(該級病葉數(shù)×病級值)/(調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級代表值)

防治效果=[(對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))/對照病情指數(shù)]×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 不同條件對孢子萌發(fā)的影響

根據(jù)處理溫度、濕度、處理時間設(shè)計3因素5水平的正交試驗，測定不同條件對孢子萌發(fā)的抑制率，結(jié)果如表1所示。不同溫度水平條件的極差值為0.214，不同濕度的極差值為0.146，不同時間的極差值均為0.099。結(jié)果表明，溫度為影響孢子萌發(fā)的主要因素。溫度為45℃時，濕度70%，處理時間是4h抑制率最高。抑制孢子萌發(fā)率的最佳條件為溫度45℃，濕度70%，處理時間4h。

表1 正交試驗分析結(jié)果

2.2 高溫悶棚條件對于甜瓜幼苗的影響

為了評價高溫悶棚條件對于甜瓜幼苗的影響，將幼苗期甜瓜、開花期甜瓜苗放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，按照篩選出的最佳條件，處理甜瓜苗，處理結(jié)果如圖1所示。經(jīng)過45℃、70%RH條件下處理4h，甜瓜幼苗及開花期植株，葉片均無灼傷，開花期甜瓜苗能夠正常開花。結(jié)果表明，用45℃、70%RH處理4h對于甜瓜幼苗生長、開花和結(jié)果無顯著影響，該處理條件對甜瓜安全。

圖1 高溫處理對甜瓜幼苗的影響

2.3 高溫悶棚驗證

為驗證篩選得到的物理條件，在2021—2022年白粉病發(fā)病初期，午間關(guān)閉放風(fēng)口，并監(jiān)測棚內(nèi)溫濕度，以調(diào)整放風(fēng)口大小控制棚內(nèi)溫度來防治甜瓜白粉病。結(jié)果如表2所示，2021年對照棚內(nèi)白粉病病情指數(shù)為56.12，高溫悶棚處理病情指數(shù)為16.52，防治效果為70.77%；2022年對照棚內(nèi)白粉病病情指數(shù)為72.30，高溫悶棚處理病情指數(shù)為16.45，防治效果為77.25%。經(jīng)過悶棚后，甜瓜瓜蔓生長未受影響，葉片也并未被高溫灼傷。結(jié)果表明，通過調(diào)整放風(fēng)口，短時間內(nèi)升溫，控制鋼架拱棚內(nèi)溫濕度條件，能夠有效控制保護地甜瓜白粉病。

表2 高溫對甜瓜白粉病的防治效果

2.4 物理防控條件對產(chǎn)量和植株長勢的影響

經(jīng)過高溫悶棚處理，處理棚內(nèi)甜瓜葉片鮮綠，無病原菌侵染造成的黃化、萎蔫現(xiàn)象，無高溫灼傷現(xiàn)象；對照棚內(nèi)，由于白粉病菌侵染，葉片黃化、萎蔫，部分瓜蔓干枯死亡，見圖2。

圖2 高溫處理對甜瓜白粉病的防治效果及方法

該物理防控條件下和對照田甜瓜產(chǎn)量如表3所示。2021年對照田甜瓜產(chǎn)量為18829.35kg·hm-2，物理防控田為22571.7kg·hm-2，與對照田有顯著性差異，增產(chǎn)效果為19.88%；2022年對照田甜瓜產(chǎn)量為11395.5kg·hm-2，物理防控田為15250.5kg·hm-2，增產(chǎn)效果為33.83%。結(jié)果表明，拱棚甜瓜經(jīng)物理防控處理后，有明顯的增產(chǎn)效果。

表3 不同處理條件下甜瓜產(chǎn)量

3 結(jié)論與討論

本文通過室內(nèi)處理發(fā)病甜瓜，監(jiān)測分生孢子萌發(fā)率，找到高溫處理的最佳條件。并通過調(diào)整鋼架拱棚放風(fēng)口的大小控制棚內(nèi)溫度，用于防治甜瓜白粉病。該措施操作簡單，防治效果顯著，并有明顯的增產(chǎn)效果，能夠代替化學(xué)殺菌劑的使用。該措施對于保護地甜瓜生產(chǎn)過程中白粉病的防治具有重要意義。

前人研究表明，高溫悶棚對氣傳病害均有很好的控制作用[7]，如霜霉病、葉霉病等[8]；也有用高溫悶棚防治黃瓜白粉病的報道，處理溫度為45℃[9，10]；而防控草莓白粉病的最佳溫度條件為35℃[11]。本研究也表明，45℃高溫能夠有效抑制甜瓜白粉病菌分生孢子的萌發(fā)。因此，不同的白粉病菌對高溫的忍受程度不同，只要找到合適的高溫悶棚條件，就能夠有效控制保護地內(nèi)發(fā)生的多種氣傳病害。這是一種有效的綠色物理防控措施。

病害的發(fā)生和流行包括初侵染和再侵染過程，再侵染過程是造成病害流行的重要階段[12，13]。分生孢子是白粉病再侵染的重要侵染源[14]。本研究表明，高溫是影響白粉病分生孢子萌發(fā)的主要因素。因此，高溫對于多種氣傳病害病原菌的傳播、再侵染均有顯著的抑制作用，是因為高溫抑制了病原菌組織(分生孢子、游動孢子囊等)的活力，使病原菌再侵染能力下降。

高溫悶棚可以降低白粉病的發(fā)病程度原因，病原菌受到高溫脅迫而死亡，高溫脅迫能夠誘導(dǎo)植物產(chǎn)生對病原菌的抗性[15，16]。研究表明，抗氧化酶類在植物體內(nèi)清除過量的活性氧，維持活性氧代謝的平衡，保護膜結(jié)構(gòu)，從而使植物在一定程度上忍耐、減輕或抵御脅迫傷害[17]等生理過程，是植物抗逆性的重要體現(xiàn)。黃瓜[18]在高溫處理后SOD、POD、CAT和APX活性增加；且被白粉病侵染植株4種抗氧化酶活性均高于未被侵染的植株[19]。本研究結(jié)果表明，高溫處理甜瓜能夠顯著抑制白粉病菌分生孢子的萌發(fā)，降低白粉病的發(fā)生程度；高溫處理后，高溫脅迫是否能夠有效提高甜瓜植株的活性氧含量和抗氧化酶活性，從而提高甜瓜對于白粉病菌的抗性，需要進一步研究確定[20]。