近几年我国马铃薯晚疫病流行特点分析与监测建议

黄 冲, 刘万才

(全国农业技术推广服务中心, 北京 100125)



调查研究Investigations

近几年我国马铃薯晚疫病流行特点分析与监测建议

黄 冲, 刘万才*

(全国农业技术推广服务中心, 北京 100125)

马铃薯晚疫病是马铃薯上的重要病害,是影响马铃薯产业发展的主要制约因素。本文系统总结了2008-2014年我国马铃薯晚疫病的发生概况及特点,分析了其影响因素。该病害年度间、地区间、品种间发生不平衡,北方产区受气候因素影响大,西南及中原产区常年偏重发生。2012年、2013年马铃薯晚疫病在全国范围内偏重发生,局部大发生,发生范围广、流行扩展速度快、危害重。在气候、菌源量、品种抗性及防治因素中,气候是影响马铃薯晚疫病发生流行的最重要因素。

马铃薯晚疫病;Phytophthorainfestans; 发生特点

马铃薯是我国第四大粮食作物,也是重要的蔬菜和加工原料。我国是世界上马铃薯种植面积最大的国家,年均种植面积约540万hm2,但平均单产仅为1.54万 kg/hm2,低于世界平均水平[1],马铃薯晚疫病是重要的制约因素之一。

我国马铃薯种植区主要分布于西北、西南、东北地区。其中在甘肃、内蒙古、四川、贵州省(自治区),马铃薯是当地重要的蔬菜和粮食作物,其种植面积均约为66.67万hm2。由致病疫霉[Phytophthorainfestans(Mont.) de Bary]引起的马铃薯晚疫病,是马铃薯上最重要的病害,是一种典型的气候型流行性病害,其流行性强、危害重,一般流行年份造成马铃薯产量损失10%～30%,严重流行时可达50%以上,甚至绝产[2]。受气候、品种、耕作方式等因素影响,近年来我国马铃薯晚疫病偏重发生,尤其是2012年、2013年,该病在全国主产区大范围偏重发生[3-4],虽然马铃薯晚疫病监测预警系统的推广使用[5-6]使马铃薯晚疫病得到了较好的防控,但仍给广大薯农造成了产量损失。马铃薯晚疫病受气候因素影响大,年度间、地区间发生差异明显,本文系统总结了2008-2014年我国马铃薯晚疫病年度间、地区间的发生特点,梳理该病害的发生基数,分析偏重发生的原因，有利于进一步明确该病害发生规律、成灾机制,提高马铃薯晚疫病监测预警与科学防控水平。

1 发生概况

2008-2014年,我国马铃薯平均种植面积537.34万hm2,马铃薯晚疫病发生面积为154.94 ～265.15万hm2,年均发生205.46万hm2(图1),发生面积占种植面积的30.9%～47.2%,平均37.84%。从发生年份上看,2012年和2013年分别是马铃薯晚疫病在全国范围内的大发生年(5级)和偏重发生年(4级),全国发生面积均超过200万hm2,占种植面积的比率分别达47.2%和45.7%。其中,2012年是近几年马铃薯晚疫病发生最重的一年,其在北方产区大流行,在南方产区偏重发生,全国发生265.2万hm2,实际损失近300万t,甘肃、湖北等省发生面积超过种植面积的80%,病株率一般60%～100%,重发田块出现大面积枯死现象,危害损失严重。

从马铃薯产区看,2008-2014年马铃薯晚疫病发生面积占种植面积的比率依次为东北>西北>西南>中原>南方马铃薯产区。东北和西北产区因受气候因素影响较大发生比较普遍,特别是气候条件适

宜的2012年和2013年,马铃薯晚疫病偏重至大发生,发生面积占种植面积的50%以上,而气候不适宜的2008-2011年则偏轻至中等发生。西南、中原部分地区常年田间湿度较大,贵州、重庆及湖北、湖南等地马铃薯晚疫病常年发生较重,西南地区发生面积约占种植面积的1/3,湖北、湖南等省超过45%(表1)。

图1 全国2008-2014年马铃薯晚疫病发生防治情况Fig.1 Occurrence and control of potato late blight in China during 2008-2014

种植区域Plantingregion种植面积/万hm2Plantingarea发生面积/万hm2Occurrencearea发生面积占比/%Ratioofoccurrencearea防治面积/万hm2Controlarea挽回损失/万tRetrievedloss实际损失/万tActualloss北方一季作区东北35.1518.0551.3318.927.715.15华北109.6828.7526.2242.9312.795.44西北139.3270.3950.5371.2624.8211.62中原两季作区50.4523.3646.3026.1311.317.29西南混作区198.6262.7931.6160.7832.1814.17南方冬作区9.762.1221.733.131.680.31全国合计542.98205.4637.84223.1590.4943.99

1) 数据来源于全国农业技术推广服务中心编印的《全国植保专业统计资料》。挽回损失及实际损失为折粮后数据，按5 kg马铃薯折算为1 kg粮食计算。

Data were from the Annuals of National Statistical Data of Plant Protection edited by NATESC. Retrieved loss and actual loss are calculated according to the equation: 5 kg potato=1 kg grain.

2 发生流行特点分析

2.1 发生范围广,危害程度重

马铃薯晚疫病在全国29个马铃薯种植省(区、市)均有发生,近年来发生面积约占马铃薯种植面积的40%,严重发生的2012年和2013年,甘肃省马铃薯晚疫病发生面积占种植面积的比率分别达到84.7%、75.5%,湖北省为78.6%、82.1%;2012年山西、重庆、宁夏等省(区、市)的发生面积也超过了种植面积的60%(表2),重发年份马铃薯晚疫病发生范围广。

在重发年份2012年,华北和西北等地中心病株始见期早于2011年和常年,内蒙古、山西分别比2011年早8、10 d;河北比常年早15 d,接近2011年;甘肃比偏重发生的2007、2009年早10～15 d,常年发病较重的定西市比2011年和常年分别早35 d和15 d。8月初各地病株率,一般田块为2%～10%,内蒙古兴安盟、杭锦后旗和河北承德围场及甘肃临夏发病严重田块达20%～45%,山西忻州、甘肃定西个别田块达90%～100%。发病盛期,甘肃、山西、河北、黑龙江等省马铃薯晚疫病田间病株率一般在65%以上,严重田块达80%～100%(图2),出现大片枯死现象,给马铃薯产量造成严重损失,2008-2014年因马铃薯晚疫病造成的实际损失折粮为43.99万t,平均81 kg/hm2,因防治挽回损失折粮90.49万t,平均170 kg/hm2。

表2 2012-2014年主产省(区、市)马铃薯晚疫病发生情况及发生区域Table 2 Occurrence and area of potato late blight in main provinces during 2012-2014

图2 2008-2014年主要监测点马铃薯晚疫病田间病株率Fig.2 Occurrence of diseased plants with potato late blight during 2008-2014 in monitoring sites

2.2 发生不平衡,西南产区常年重发,北方产区受气候因素影响大

马铃薯晚疫病受气候因素影响明显,年度间、地区间及品种间发生不平衡。我国西南地区马铃薯多种植在阴湿山区,马铃薯晚疫病年度间发生比较平稳。据贵州、云南、重庆、四川等省(市)监测点监测,成熟期马铃薯晚疫病平均病株率在30%～60%,平均病情指数10～20,感病品种发生较重,云南彝良、贵州赫章、四川彭州、宣汉等地‘费乌瑞它’、‘中薯3号’等感病品种田间病株率达80%以上。抗病品种如‘中薯21’、‘庄薯3号’等品种发病推迟15～30 d左右,病情指数较低。甘肃、宁夏、陕西等西北地区常年干旱,对病害发生总体不利,马铃薯晚疫病一般中等发生,如2008-2011年、2014年,田间平均病株率为27.4%～33.1%。但遇适宜气候天气,如2012年和2013年,马铃薯晚疫病则偏重发生,平均病株率分别为63.1%、49.1%(图2)。湖北、湖南、山东等中原产区马铃薯晚疫病平均病株率一般在20%～40%,2009年、2012年、2014年发生较重,平均病株率分别为30.5%、35.4%、37.4%。

2.3 受气候影响大,适宜条件下病害流行蔓延速度快

气候特别是降水是马铃薯晚疫病流行的关键因子,在马铃薯蕾期至开花期,遇适宜气候条件病害流行蔓延速度快。2012年,北方气候条件比较适宜马铃薯晚疫病流行危害,主要监测点流行速率在0.15～0.29，2013年为0.1～0.25,平均为0.21;2014年比较干旱,马铃薯晚疫病流行扩散较慢,流行速率为0.05～0.2,平均0.12,低于2012年、2013年(表3)。甘肃临洮县2012年7-8月份降水31次,降雨量为274 mm,气候条件适宜马铃薯晚疫病流行危害,病害盛期病株率达100%,流行速率为0.27;2014年该县7-8月份降水量为0,病害发生流行缓慢,流行速率0.07,田间病株率28%。宁夏固原2012年7-8月份降雨13次,降雨量158.5 mm, 8月5日该市原州区马铃薯晚疫病病株率为25.3%、病情指数为2.81,8月10日病株率91%、病情指数32.8,8月20日病株率达100%、病情指数73.7,病害扩展迅速。

表3 监测点马铃薯晚疫病流行速率及病情1)Table 3 Epidemic rate of potato late blight in main monitoring sites

1) 表中流行速率根据监测点每7 d田间病株率调查数据按照逻辑斯蒂模型线性拟合获得[8]。

The epidemic rate of each monitoring site was calculated by fitting the logistic model with disease incidence data every 7 days after the disease occurred in the field.

3 原因分析

受马铃薯晚疫病连年重发影响,田间菌源量充足,土壤带菌、种薯带菌等情况无法避免。除菌源因素外,目前影响马铃薯晚疫病流行的主要因素是气候、品种抗病性和监测防治措施等因素。

3.1 气候因素

马铃薯晚疫病是一种气候型流行性病害,受气候影响很大,特别是田间湿度。在马铃薯现蕾至花期这段时间,如遇阴雨天气,马铃薯晚疫病常会快速扩散流行。西南马铃薯主产区常年湿度较大,有利于马铃薯晚疫病的发生和流行,因此该产区马铃薯晚疫病连年偏重发生。2012年我国北方马铃薯产区6-8月份降水量多于常年同期,甘肃省大部降水普遍偏多,马铃薯主产区降水普遍为100～270 mm,定西市、临夏州大部、陇南北部、庆阳北部等地达150～270 mm,绵延不断的降水,一方面使马铃薯植株生长茂盛,另一方面也使田间通风条件变差,田间湿度加大。高湿度和适宜的温度为马铃薯晚疫病的发生流行提供了有利的气象条件,导致马铃薯晚疫病流行扩散速度加快,田间发病重,部分感病品种病株率达100%。

3.2 品种抗病性

目前,马铃薯主栽品种普遍抗性较差。据统计,各产区感病品种的种植面积约占70%以上,且规模种植区的品种单一,有利于马铃薯晚疫病的流行危害。一些感病品种,如‘费乌瑞它’、‘大西洋’、‘早大白’、‘夏波蒂’等品种由于品质好,田间种植面积仍很大,气候适宜时,这些品种田间病株率通常达80%以上,发病后期病株率常高达100%;而较抗病的‘庄薯3号’、‘宣薯2号’等抗性品种,田间病株率一般较低。

3.3 监测防治因素

马铃薯晚疫病的防治,预防是关键。一旦错过防治适期,病害很容易快速蔓延至全田,危害严重,特别是2012年马铃薯晚疫病在全国大范围偏重至大发生,各级主管部门和广大薯农对马铃薯晚疫病的危害和监测防治有了新的认识。近年来,随着国家对马铃薯产业的重视,特别是实施马铃薯主食化战略以来,各地高度重视马铃薯监测预警和防控工作,如甘肃省政府每年安排3 000万元专项资金用于马铃薯晚疫病的防控。一些地区推广应用马铃薯晚疫病监测预警系统。科学预警,及时施药预防和防治,以及开展专业化统防统治,在一定程度上抑制或延缓了马铃薯晚疫病的扩展流行。但是一些山区及偏远地区,由于防治习惯及成本等因素的影响,防治不及时,马铃薯晚疫病容易流行危害。

4 讨论

4.1 加强马铃薯晚疫病调查监测

自2008年我国在全国范围内开展了对马铃薯晚疫病的系统监测。近年来随着国家对马铃薯产业的重视,农业部及主产省份定期开展马铃薯晚疫病的田间监测,制定了马铃薯晚疫病田间调查及测报技术的行业规范[7],对马铃薯晚疫病的系统监测逐步得到加强。但是,由于部分马铃薯产区处于丘陵山区,加之各地技术力量不平衡,马铃薯晚疫病监测预警工作开展也不平衡,影响了对马铃薯晚疫病的及时预警和科学防控。马铃薯晚疫病监测预警系统的开发应用,也在一定程度上忽视了病害的田间系统监测和大田调查。

因此,在发挥监测预警系统的作用的基础上,应进一步加强马铃薯晚疫病监测,以更好地指导病害防治。一是应加强马铃薯晚疫病田间调查,按照已有的技术规范,定期开展系统调查和大田普查,结合预警系统,及时发布防治预警;二是要组织开展马铃薯晚疫病菌群体结构及病原菌抗药性的监测,掌握我国各产区马铃薯晚疫病的群体结构,监测病菌抗药性,以及新致病基因型13-A2(又称Blue 13)。三是开展马铃薯品种抗性监测和评价,优化调整预警系统相关参数,使预警系统更符合当地马铃薯主栽品种及气候环境。

4.2 积极推广应用马铃薯晚疫病监测预警系统

近年来,针对马铃薯晚疫病,国内外学者提出了诸多监测预警模型[5-6],推广应用比较成功的还是比利时CARAH模型。该模型2009年引入中国后,经过我国研究人员对其进行本地化、数字化和网络化改进和发展,在马铃薯晚疫病监测预警中发挥了十分重要的作用,通过各地的应用证明是有效的[9-12],应该得到积极的推广应用。

截至目前,全国10个省(自治区、直辖市)168个县(市、区)安装了266个马铃薯晚疫病监测预警田间小气候工作站,全国农业技术推广服务中心也建立了相应的监测预警系统平台,各主产区实现了马铃薯晚疫病全国联网自动监测,马铃薯晚疫病监测预警能力大大增强。贵州、重庆等地在探索系统对不同抗性品种的适用性,但在系统应用过程中,现有监测网点不足,需要进一步加密网点;根据马铃薯品种抗性、地区气候环境等不同情况也需要加强模型参数研究调整,使系统更加适应于当地马铃薯晚疫病的监测预警,更好地指导病害的防控。

4.3 加强检疫,防止高致病性13-A2基因型的传入危害

马铃薯晚疫病菌致病疫霉(Phytophthorainfestans)存在A1、A2交配型,我国内蒙古、山西、云南、河北、四川、黑龙江等地的马铃薯主产区也相继发现了A2交配型[12-17],增加了致病疫霉的变异和新生理小种的产生。2004年以来,在欧洲荷兰、法国、北爱尔兰、德国,亚洲印度等国相继发现马铃薯晚疫病菌高致病性13-A2(或Blue 13)基因型后,马铃薯晚疫病、番茄晚疫病在这些国家暴发危害,给当地马铃薯、番茄产业造成严重损失[19-21]。该基因型对环境适应性更强,在更低温度(8℃)下即可发生侵染,并能适应高温,潜育期更短、侵染力更强,缩短了侵染世代,增加了侵染循环,加大了病害扩散速度;此外,该基因型对当前马铃薯晚疫病主要防治药剂苯基酰胺类杀菌具有抗性,更难防控[18-20]。目前,该基因型已由欧洲传入亚洲印度[21],对我国及亚洲其他国家马铃薯产业带来严重威胁。据Li等通过系统进化分析,认为我国四川、云南可能存在与13-A2类似的基因型[22],但尚未在生产中得到证实;Tian等研究认为我国西北地区尚未发现13-A2基因型[23]。因此,要加强对马铃薯的检疫,防止致病疫霉13-A2基因型传入和扩散,切实保障我国马铃薯产业健康发展,保护薯农利益。

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(责任编辑：杨明丽)

Occurrence characteristics and monitoring advice of potato late blight in China in recent years

Huang Chong, Liu Wancai

(National Agro-Tech Extension and Service Center, Beijing 100125, China)

Potato late blight, the most important disease on potato, is the main critical factor affecting the production of potato. The occurrence characteristics and driving factors of the disease during 2008-2014 were analyzed. The occurrence of the disease fluctuated with the year, region and cultivar. In northern planting region, the disease was notably affected by the climate, while in southwestern and central China, the disease often occurred seriously in recent years. In 2012 and 2013, potato late blight occurred seriously in China with large area, rapid epidemic rate and severe damage. Among the four driving factors, climate, fungi, cultivar resistance and disease control, the climate was the most important factor affecting the disease to occur.

potato late blight;Phytophthorainfestans; occurrence characteristics

2015-09-16

2015-10-21

农业部农作物病虫鼠害疫情监测与防治项目(2130108)

S 435.32

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.05.025

致 谢： 本文监测点调查数据由各省植保站及各县病虫测报区域站技术人员调查提供，特此致谢。

* 通信作者 E-mail:Liuwancai@agri.gov.cn