朱荷琴,冯自力,师勇强,魏锋,冯鸿杰,赵丽红
(棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000)
棉花铃病是棉花生长后期的重要病害,轻的形成僵瓣,重的导致棉铃腐烂,严重影响纤维品质和皮棉产量。棉花铃病是由多种病原菌引起的复合病害,包括寄生性病原菌和腐生性病原菌2大类,主要有14种,在我国长江流域和黄河流域棉区以铃疫病、红腐病、黑果病、炭疽病、红粉病及细菌性病原所致的角斑病为主[1]。但该病在新疆棉区发生危害造成烂铃的报道很少。2017年本课题组在新疆阿克苏进行棉花黄萎病综合防治试验期间,于8月上旬观察到棉田有不少烂铃。因此,对铃病进行了初步的调查,发现尽管本试验中所用药剂均是针对棉花黄萎病,但对当地铃病具有较好的防治效果。现将结果总结如下,以期为该病的进一步研究和防治提供参考。
中棉所49和新陆中37号。
0.5%(质量分数,下同)氨基寡糖素(市售,由山东鲁达化工有限公司生产)和棉萎克(市售,由濮阳市农科农化有限公司生产,中国农业科学院棉花研究所技术支持)。
试验于2017年在中国农业科学院新疆阿克苏试验站进行。4月15日播种,一膜6行,宽窄双行种植,行距为66 cm+10 cm;采用脱绒棉籽,播种量为27.0 kg·hm-2。试验设喷施氨基寡糖素、棉萎克和清水(对照)3个处理,随机排列,每处理重复4次,小区面积200 m2。
于铃病发生的初期开始,3个处理分别向棉花叶面喷施 0.5%氨基寡糖素 400倍液、棉萎克1 000倍液、清水(对照),用水量均为225 L·hm-2,用药3次,用药时间分别为7月12日、7月 25日、8月12日。
末次用药后1周,每小区5点取样,每点连续调查10株,记录每株病铃数和健康铃数,计算烂铃率和防治效果(E)。
计算公式:E=(RCK-RT)/RCK×100%.式中,RCK为对照烂铃率,RT为处理烂铃率。
采用Statistix 8进行差异显著性分析。
观察发现,在8月中下旬棉田出现大量的烂铃,症状表现为多数棉铃一侧铃缝开裂,铃壳先变土黄,再变褐、黑褐,剖开棉铃,纵沟线周围的铃壳内部变褐,周围种子和棉纤维褐色,严重时整个棉铃变黑褐,棉纤维和内部的种子呈褐色,种子不能正常成熟呈干瘪状,棉纤维变褐;棉铃虽可以提早开裂,但开裂后的棉铃吐絮不畅,呈僵瓣状,开裂的铃壳扭曲变形。铃病严重影响棉花产量、纤维品质,且造成收获困难 (图1)。该病可以危害成铃和幼铃,以幼铃居多;在棉株的上、中、下部位均有分布,以中部居多。调查结果表明,在2块棉田中,中棉所49的烂铃率分别为14.1%和16.8%,新陆中37号烂铃率分别为6.5%和6.8%,中棉所49的烂铃率明显高于新陆中37号。
图1 2017年在新疆阿克苏棉田观察的烂铃病害危害症状
2017年于7月12日、7月25日和8月12日在种植中棉所49的田块叶面喷施0.5%的氨基寡糖素400倍液和棉萎克1 000倍液,铃病发生率分别为3.5%和7.4%,均较对照的14.1%显著下降;防治效果分别为75.2%和47.5%,2个药剂处理之间差异不显著(表1)。喷施棉萎克的处理还显著提高衣分和籽棉产量,衣分较对照提高1.4百分点,666.7m2籽棉产量为335.6 kg,较对照增产达20.1%。喷施氨基寡糖素的处理较对照增产5.5%,但增产不显著;2种诱抗剂对棉花铃重均没有明显影响。
表1 氨基寡糖素和棉萎克对中棉所49铃病的防治效果及其对棉花产量性状的影响
棉铃病害在我国长江流域和黄河流域棉区普遍发生,发病趋势是南方棉区重于北方棉区,特别在秋雨多的年份,发病严重,发病率为5%~50%,年际变化较大[1]。黄河流域棉区正常年份发病率为12.2%,2003年8月上旬到10月中旬,黄河流域棉区阴雨连绵,棉田湿度高,光照少,棉花铃病发生十分严重,棉田平均烂铃率为26.5%,个别棉田高达87.8%[2]。在新疆,20世纪80年代有报道在覆盖地膜的棉田,“黄尖子”(僵瓣子)特别多[3];也有反映不少棉铃出现黑斑并开始腐烂,发病率超过30%[4]。近年来,在新疆个别地区棉花烂铃病害较为严重。本研究结果显示,在新疆的阿克苏地区,8月中下旬,棉田出现大量的烂铃,最高达到16.8%,略高于黄河流域正常年份的发病率。
棉花烂铃病害在黄河流域和长江流域棉区多发生在棉株中下部的成铃上。本研究在阿克苏棉田观察到的棉花铃病则在棉株上、中、下部位均有分布,以中部居多,幼铃居多,初步表明新疆棉区的铃病发生危害情况与内地不同。棉花品种抗烂铃性的差别虽然不如对其他病害抗性的差别明显,但是在不同特性品种类型之间确实存在[1-2,5-6]。本研究的调查结果也表明,中棉所49和新陆中37的烂铃病害发病率有显著差异,这表明可以通过选育抗病品种来防治当地棉花烂铃病害。
新疆棉田烂铃病害的主要致病菌是哪些目前并不十分清楚。有文献提到新疆棉区引起烂铃的铃病主要有棉铃疫病、红腐病、红粉病和软腐病[7],但并没有关于新疆棉区烂铃病致病菌的系统研究。也有研究采用KB培养基对采自新疆石河子和玛纳斯棉田的病铃进行病原菌分离,再利用细菌特异引物进行鉴定,认为其病原菌为成团泛生菌(Pantoea agglomerans)[8]。但笔者认为,仅采用KB培养基对病原菌进行分离鉴定,可能只能分离到细菌,而不能获得真菌。因此,该病在当地是否有其他致病真菌,还有待进一步研究。
氨基寡糖素是1种低聚糖,棉萎克是1种以矿质营养元素为主的诱导抗性剂,目前这2种诱抗剂在棉花上主要用于黄萎病的防治,其作用机制是调节植物的生长,诱导激活植物的免疫系统,提高植物对病害的抗病性[9-10]。由于之前作者并没有关注新疆棉田的烂铃病害,当看到棉田有大量烂铃时才开始调查;所以,本研究中采用了这2种针对棉花黄萎病的药剂。但调查数据显示,这2种药剂对烂铃病害具有较好的防治效果 (47.5%~75.2%),且棉萎克具有显著的增加衣分和籽棉产量的作用。本研究结果暗示,氨基寡糖素和棉萎克的诱导抗病性机制可能是广谱的,能控制多种病害。
本研究结果可供棉农、科技人员参考,但就防治新疆棉花铃病的有效杀菌剂或生物制剂还应进行广泛的筛选,并研究其田间使用技术,为其防治提供技术支撑。
[1]沈其益.棉花病害基础研究与防治[M].北京:科学出版社,1992:171-176.
[2]朱荷琴,冯自力,张西岭.不同类型棉花品种铃病发生的差异[J].中国棉花,2004,31(2):43-44.
[3]李志荣.棉花的僵瓣子是怎么形成的[J].新疆农垦科技,1983(3):68.
[4]贺湘释,赵平彪,袁庆生.如何防治棉花后期烂铃病[J].新疆农垦科技,1989(5):46-47.
[5]李社增,鹿秀云,郝俊杰,等.棉花烂铃病的发生、品种抗病性及主要病原菌致病力分析[J].植物病理学报,2017,47(6):824-831.DOI:10.13926/j.cnki.apps.000118.
[6]冯自力,李志芳,师勇强,等.我国主栽抗虫棉品种棉铃病害发生种类和抗性比较[J].植物保护,2013(6):153-155.
[7]尹玉琦,李国英.新疆农作物病害[M].新疆:科技卫生出版社,1995:110-113.
[8]刘雅琴,杨丽,李国英,等.成团泛菌引起的棉花烂铃病对棉花产量因子和品质的影响[J].植物保护,2008,34(5):103-106.
[9]冯鸿杰,薛中立,郭红甫,等.棉萎克对棉花黄萎病的防控效果及使用技术[J].中国棉花,2016,43(4):35-37.
[10]冯自力,朱荷琴,李志芳,等.氨基寡糖素水剂对棉花黄萎病的防治效果及其使用技术[J].中国棉花,2014,41 (7):11-13.