四川省马铃薯晚疫病绿色防控与生态环境保护

王 平，王晓黎，李洪浩，刘波微，沈学善，黄 涛

（1四川省农业科学院，成都610066；2四川省农业科学院植物保护研究所，成都610066）

0 引言

马铃薯(Solanum tuberosum)是仅次于小麦、水稻和玉米的第四大粮食作物，2015年，国内常年栽种面积大约467万hm2左右，占全球种植面积的25%，产量占全球总产量的19%[1]。马铃薯晚疫病是由致病疫霉菌引起的，一种世界性、毁灭性病害，蔓延迅速，一旦大面积流行暴发，会造成产量严重损失，甚至绝收。马铃薯植株叶、茎、块茎均能受晚疫病危害，以叶片和茎杆受害最重[2-4]。发病严重时，叶片萎蔫下垂、卷曲，最后植株黑腐、死亡，全田一片枯焦。该病蔓延速度极快，田间出现中心病株后，一旦遇降雨等适宜病菌生长的条件，1周内即可引起全田发病，10天左右可以暴发造成大面积死亡[5-7]。近年来，春播马铃薯主产区晚疫病连年较重发生，种薯带菌率较高，且当前主栽品种抗病性普遍较差。

四川是全国马铃薯晚疫病发生流行的重灾区之一，对全省马铃薯生产造成巨大损失[8]。据中华人民共和国农业部种植业管理司网站数据显示，2016年四川省马铃薯种植面积达825790 hm2[9-11]。马铃薯晚疫病在四川发生普遍，其危害造成的损失通常在10%～30%，严重年份1周之内就可使马铃薯大面积毁灭，损失可达80%以上[12-14]。长期以来，人们采取了各种方法来控制马铃薯晚疫病的流行与危害，许多农业科技工作者也结合地区特点等具体情况，进行了大量的研究与探索。特别是相应地出现了很多种防治晚疫病的化学药剂，在农民一知半解的情况下，盲目地将大量化学药剂用在农田上，虽然在一定程度上减轻了病害造成的减产程度，但同时造成了严重的环境污染、品种退化、生态环境失调等恶性后果。近年来，四川马铃薯晚疫病菌生理小种不断变化，马铃薯的周年生产、大面积、高密度种植，为马铃薯晚疫病菌的菌量积累创造了较好条件，极易造成马铃薯晚疫病的大爆发和大流行，严重阻碍四川马铃薯产业的发展[15-17]。为加强和提升马铃薯晚疫病防控能力，明确CARAH模型在四川的适用性，四川省农业科学院从2014年引进比利时CARAH预警模型，并在四川多地开展CARAH预警模型的应用研究。

1 抗病品种的筛选利用

利用抗病品种是绿色防控晚疫病最经济、最环保、最有效的手段。

1.1 抗病品种展示试验

2012－2015 年将通过审定的抗晚疫病马铃薯新品种，在昭觉县、布拖县和盐源县等10个县进行品种比较展示试验。结果（表1）显示，抗病品种的平均发病率范围为18.56%～40.13%，病情指数6.37～21.73，平均13.5；而‘米拉’的平均发病率为50.32%～100.00%，平均病情指数为31.00～74.41；鲜薯产量比米拉增产10.10%～75.93%，平均增产27.9%。由此表明，抗病品种的发病率和病情指数明显低于主栽品种‘米拉’，产量明显高于‘米拉’的产量，抗病品种增产、增收。

1.2 种植抗晚疫病品种，延缓晚疫病流行速度，降低晚疫病危害

2015 年对凉山州大面积种植的‘米拉’、‘Favorita’、‘会-2’、‘合作88’和‘川凉薯1号’分别进行田间晚疫病流行速度调查。结果（表2）显示，高抗品种的发病时间比高感品种推迟9天，比感病品种推迟6天，发病程度显著低于高感品种和感病品种的发病程度。在防治晚疫病方面，抗病品种可以减少用药量。

表1 马铃薯品种比较试验结果

2 初步建立了马铃薯晚疫病预测预报技术

马铃薯晚疫病是马铃薯生产中的一种毁灭性病害，传播速度快，在适宜气候条件下，特别是感病品种，一旦发病，如不及时用药，会造成极大危害，甚至绝收。因此，建立准确地预测预报体系，不但减少了产量损失，更重要的是减少盲目用药，减少环境污染，在马铃薯晚疫病防控上具有极其重要的意义。

2.1 根据Conce方法绘制侵染循环曲线

从马铃薯出苗开始，气象站采集每小时的温度、相对湿度、降雨量和风速风向等气象因子，将数据无线传输到服务器进行侵染程度分析，并根据Conce的方法绘制侵染循环曲线。根据Guntz-Divoux模型计算马铃薯晚疫病的潜在侵染程度。潜在侵染程度与相对湿度大于90%期间的长短（湿润期）和此期间的平均温度相关。湿润期持续的时间越长，在此湿润期内的平均温度越高，则发生马铃薯晚疫病侵染的程度越高。根据CARAH模型，每个侵染循环需获得累计7分才能完成从孢子成熟－孢子萌发－新孢子再侵染的过程。采用Conce的方法（表3）进行计算，侵染循环开始后，将每日得分进行累加，累计7分表明一个侵染循环结束[4]。

表2 品种间晚疫病流行速度调查

表3 侵染循环开始后每日得分的计算[4]

2.2 引进利用比利时CARAH模型对马铃薯晚疫病预测预报是完全可行的

2014 年，引进比利时CARAH模型，开始探索马铃薯晚疫病的预测预报。在叙永县设置马铃薯晚疫病预测预报试验点（观察圃，海拔1200 m），采用Hobo测量仪定时收集气象数据；技术员在观察圃定点、定时进行晚疫病调查。CARAH模型根据采集的气象数据，分析得到的晚疫病预测预报的初发病时间，再与观察圃调查的初发病时间进行比较，结果发现，田间调查的晚疫病初次发病时间是5月30日（表4），CARAH模型分析得到的初发生时期是5月31日（图1），两者结果基本一致。

表4 叙永县马铃薯‘鄂薯5号’晚疫病病情指数调查统计表

2013 年，将晚疫病预测预报扩展到彭州市、万源县、彭山县、冕宁县、昭觉县、郫县和道孚县7个县市，CARAH模型分析的预测时间与观察圃调查的晚疫病初发病时间基本一致（表5）。CARAH模型完全可以用于晚疫病的预测预报。

2.2 改进获取气象数据手段，为建立全省马铃薯晚疫病预测预报联网打下基础

图1 CARAH模型分析晚疫病菌初期侵染时间

表5 CARAH模型预测晚疫病初始时间与田间调查初始时间比较汇总

在马铃薯晚疫病预测预报的工作中，获得气象数据的手段尤为重要。由于马铃薯生产区多处于偏远山区或远离工作场所，Hobo仪器所记载的气象数据依赖人工收取；有的地区，购置大型可发送数据的气象仪（2万元/台），存在仪器的管理和维护。对此笔者与郫县气象局合作，由气象局每天发送气象数据，经比对，气象局的数据与郫县Hobo数据基本一致，这一结果，为马铃薯晚疫病的预测预报创造出更广阔的前景。应用全省各地市县气象部门的气象资料，利用先进的视讯网络，建立全省马铃薯晚疫病预测预报中心，及时、准确、有效地防治马铃薯晚疫病将成为可能。截至2016年12月，四川省农业科学院已与许多市县的气象局开展了马铃薯晚疫病的预测预报工作。

3 结论

FAO1996年年度报告认为，马铃薯晚疫病危害性、防治难度及对社会造成的影响已超过了水稻稻瘟病和小麦锈病，被视为世界第一大农作物病害[18-19]。而四川是全国马铃薯晚疫病发生流行的重灾区之一，在全省马铃薯种植区，特别是在凉山州等马铃薯集中种植区，晚疫病几乎是年年暴发成灾，造成巨大损失。

四川省农业科学院通过4年大量的试验示范，用‘凉薯8号’、‘川凉薯1号’、‘合作88’等通过审定的抗晚疫病马铃薯新品种在昭觉县、布拖县和盐源县等10个县进行品种比较展示试验，结果显示抗病品种的发病率和病情指数明显低于主栽品种‘米拉’的发病率和病情指数，鲜薯产量比‘米拉’平均增产27.9%；在对凉山州的调查结果也发现，种植抗病品种可以延缓晚疫病流行速度，降低晚疫病危害，减少用药量25%左右。笔者认为应该提倡种植抗病品种为主导，逐步减少感病品种的种植面积，即绿色环保防控的理念。

除品种问题，在马铃薯晚疫病的防治方面，引进比利时CARAH模型，通过反复试验发现，CARAH模型分析的预测时间与观察圃调查的晚疫病初发病时间基本一致，表明CARAH模型完全可以用于晚疫病的预测预报。进一步对郫县基地的调查数据显示，气象局的数据与Hobo数据基本一致，这一结果为马铃薯晚疫病的预测预报创造出更广阔的前景：应用全省各地市县气象部门的气象资料，利用先进的视讯网络，建立全省马铃薯晚疫病预测预报中心，做到及时、准确、有效地防治马铃薯晚疫病将成为可能。笔者目前正逐步与许多市县的气象局开展马铃薯晚疫病的预测预报工作，在四川马铃薯主产区应用并完善，增强了预测的时效性。利用晚疫病预测预报技术或关键时期的田间晚疫病普查，获得施药的关键时间，避免盲目施药和漏施；通过上述措施，最大限度降低农药的使用量，保护环境、保护生态平衡。

4 讨论

已有研究表明，品种的生育期长短影响CARAH模型[20]，目前生产上早熟品种一般为感病品种，而中晚熟品种一般比较抗病[21-23]。CARAH模型用于不同抗性的马铃薯品种时，晚疫病田间中心病株出现时间预测的代次是不同的，即使是同一品种在不同区域也存在差异[24-25]。笔者研究初步明确了CARAH模型在四川省多地区应用于不同抗性品种的基本规律，但尚没有建立抗性指数与中心病株出现时间预测的定量关系，这是以后试验的目的和方向。

四川海拔300～4000 m的平丘地区及河谷地带，雨量充沛、气候温暖，将模型与不同海拔高度、不同马铃薯品种、不同种植模式、不同生态区域下的适用性开展更细致深入的研究，通过将模型预测与田间调查相结合的办法，研究不同品种抗性、不同区域气候特征和不同病菌群体结构下，CARAH模型的适用性参数，分类制定应用CARAH模型开展马铃薯晚疫病监测预警的技术方法，提高四川马铃薯晚疫病监测预警水平。