林妃 孙佩光 丁哲利 何应对 李敬阳 王丽霞 黄东梅 唐粉玲 王必尊
摘 要 香蕉枯萎病是引起香蕉產业全球毁灭性的病害,目前尚未有有效、彻底的根治方法,培育抗病品种是防治枯萎病的重要措施之一。本研究对3个香蕉抗病新品种(系)进行比较试验,调查了其生物学特性、农艺性状、产量及发病率。结果表明,‘南天黄和‘桂抗2号之间差异不显著,与‘中蕉9号差异显著。‘南天黄的生育期最短为383 d、‘桂抗2号为393 d、‘中蕉9号生育期最长,达447 d;‘南天黄和‘桂抗2号的农艺性状差异不显著,株型较矮,平均假茎高度分别为285 cm和298 cm,‘中蕉9号假茎高平均为340 cm;‘南天黄和‘桂抗2号的果指数为21个左右,果型类似‘巴西蕉且大小适中,‘中蕉9号果指数为16个,果型直、大;‘中蕉9号产量最高,平均单穗重24.9 kg,‘南天黄株单穗重接近‘桂抗2号,分别为23.5 kg和23.2 kg;试验中,‘南天黄没有发病,发病率为0,‘桂抗2号发病率为0.6%,‘中蕉9号发病率为4.7%。综上所述,‘南天黄和‘桂抗2号更适合作为抗病品种(系),可进一步展开大面积示范工作。
关键词 香蕉;抗病品种;农艺性状;产量;发病率
中图分类号 S668.1 文献标识码 A
Preliminary Comparing of Agronomic Traits and Yield Between Three Different Banana Disease-resistant Varieties
LIN Fei, SUN Peiguang, DING Zheli, HE Yingdui, LI Jingyang, WANG Lixia, HUANG Dongmei,
TANG Fenling, WANG Bizun*
Haikou Experimental Station, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Hainan Banana Healthy Seedling Breeding Engineering Technology Research Center / Hainan Key Laboratory of Banana Genetic Improvement / Banana Research Center, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, Hainan 571101, China
Abstract Fusarium wilt is a global destructive disease for banana production, which cant be effectively controlled. Breeding resistant varieties is one of the important measures to control it. The author conducted a plot experiment for three banana resistant varieties on the biological characteristics, agronomic traits, yield and morbidity. There were no big differences between ‘Nantian Huang and ‘Guikang 2 varieties, but there were significant differences between ‘Zhongjiao 9 and others. The growth period for ‘Nantian Huang and ‘Guikang 2 was 383 and 393 days, separately, but the growth period for ‘Zhongjiao 9 was 447 days. The agronomic traits for ‘Nantian Huang and ‘Guikang 2 were not different obviously, and the short stalk, banana pesudostem height for the two was 285 and 298 cm separately. The average banana pesudostem for ‘Zhongjiao 9 was 340 cm. The fruit index for ‘Nantian Huang and ‘Guikang 2 was 21, and the fruit shape was moderate, which was similar to that of Banana Brazil. The fruit index was 16 for ‘Zhongjiao 9, and the fruit shape was straighter and larger. The yield for ‘Zhongjia 9 was the highest, which was 24.9 kg/bunch weight, and the yield for ‘Nantian Huang and ‘Guikang 2 was 23.5 and 23.2 kg/bunch weight separately. The incidence rate of Fusarium wilt for ‘Nantian Huang, ‘Guikang 2 and ‘Zhongjiao 9 was 0, 0.6% and 4.7% separately. In summary, ‘Nantian Huang and ‘Guikang 2 are more suitable as Banana Fusarium wilt disease-resistant varieties, and more suitable for large-scale demonstration work for the future.
Keywords banana; Fusarium wilt resistant varieties; agronomic traits; yield; morbidity
DOI 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.12.003
香蕉(Musa spp.)属于芭蕉科(Musaceae)芭蕉属(Musa),是单子叶的多年生常绿草本果树。是世界上热带、亚热带地区最重要的作物之一[1-3]。香蕉是热带、亚热带发展中国家的重要作物之一,世界上约有130个国家(地区)种植香蕉,全世界总产量已超过1亿t,也是亚洲、非洲等一些国家最主要的淀粉食品来源(年人均消费约400 kg),因此联合国粮农组织(FAO)将香蕉定位于发展中国家仅次于水稻、小麦、玉米之后的第四大“糧食作物”。
香蕉枯萎病是世界香蕉种植区广泛分布且危害极为严重的毁灭性病害。此病于1874年最先在澳大利亚发现。1910年,南美约4万hm2的香蕉园因该病而毁灭,其中以巴拿马最为严重,因此该病又得名香蕉巴拿马病[4]。我国于1967年在台湾发现由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc)4号生理小种(Foc 4)引起的香蕉枯萎病病例,随后该病于20世纪70年代后期在台湾大面积爆发,使得台湾香蕉面积急剧下降,剩下的仍然有一半受到枯萎病的影响[5-6]。1996年,我国大陆地区首次在广东省番禹和中山市发现致病力极强枯萎病菌热带4号小种,自此该病不断蔓延,危害日趋严重[7-8]。受香蕉枯萎病这一毁灭性病害的影响,很多香蕉历史产区目前已不能再种植香蕉。许多香蕉主产国家和相关组织已投入大量的人力、物力、财力开展香蕉枯萎病防控研究,以期尽早攻克这一难题。有关香蕉枯萎病防控和抗病育种的综述多是对早期取得成果的概括分析[9-11]。筛选抗病品种是解决枯萎病的有效途径之一。为解决枯萎病问题,本研究于2017年6月在海南省澄迈县福山镇花场,对引进的3个不同香蕉品种(品系)栽培进行农艺性状、发病率及产量的观察分析,旨在初步筛选适合本产区的优良香蕉抗病品种,解决枯萎病及品种单一问题,实现品种多样化。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料 ‘南天黄购买于海南热作两院种业科技责任有限公司、‘桂抗2号由广西省农业科学院提供、‘中蕉9号是由广东省农业科学院果树研究所提供。
1.1.2 试验地点 试验地点设在海南省澄迈县福山镇花场,澄迈县位于海南岛的西北部,澄迈属热带气候区域,四季如春,雨量充沛,日照充足。年平均气温23.7 ℃,日照时数2060.5 h,年均降雨量1756 mm。土壤类型为黏性砖红壤土。试验地点2015年前种植巴西蕉,发病率80%以上,2015–2017年初种植辣椒,2017年6月28日开始试验。
1.2 方法
1.2.1 试验设计 将3个不同品种的五叶龄二级杯装苗于2017年6月28日种植,每个品种种植150株。从各个品种中各挑选3株长势一致的植株进行挂牌跟踪调查,单株区组,重复3次。植株断蕾时一致留8把果。株行距2 m×1.8 m,水肥管理按当地常规措施。
1.2.2 生物学特性调查 抽蕾期定为该品种有50%以上植株现蕾时;收获期定为该品种有50%以上果实达到8成熟时期。
1.2.3 农艺性状调查 农艺性状调查参考国家标准《农作物种质资源鉴定技术规程香蕉》(NY/T 2007)规定的观测方法来完成[12]。香蕉进入采收期时,选择挂牌的植株调查各品种农艺性状。采收期功能叶叶片数,为展开的绿色能进行光合作用的叶片数;假茎高度,为地面至穗轴与叶鞘交界处;假茎粗度,为茎秆离地面30 cm处的周长;果指数,为平均第3梳香蕉果指数;果指长度(果指外弧度长),第3梳香蕉中间3个果指外围弧长的平均值;果指粗,第3梳香蕉中间3个果指中间周长的平均值;果柄长度;单果重,第3梳香蕉中间3个果指单果重的平均值。
1.2.4 产量的测定 香蕉采收时每个品种随机抽取10株,测量每株的总产量取平均值。果穗重,为3株挂牌香蕉单穗重取平均值。
1.2.5 发病率的调查 香蕉果实采收后进行香蕉枯萎病发病率调查。清点植株发病数及种植数量的比对,发病率=发病株数/种植株数×100%。
2 结果与分析
2.1 不同香蕉品种的生物学特性
从表1可以看出,‘南天黄香蕉抽蕾时间最早,其次是‘桂抗2号,抽蕾最晚的是‘中蕉9号;采收期也是‘南天黄最早,‘桂抗2号第2,中蕉9号最晚;‘南天黄的整个生育期最短,其次是‘桂抗2号,‘中蕉9号的生育期较长,达到447 d。从表1可以看出‘南天黄和‘桂抗2号抽蕾时间和生育期差不多。
2.2 不同香蕉品种(品系)农艺性状的比较
2.2.1 不同香蕉品种(品系)的植物学性状 3个品种(品系)的植物学性状见表2。3个品种(品系)中,‘中蕉9号假茎高度最高,平均高度达到340 cm,与其他2个品种(品系)差异显著,其次是‘桂抗2号,最矮的是‘南天黄;假茎粗度差异显著,‘中蕉9号和‘桂抗2号较粗,最小的是‘南天黄;采收期平均功能叶叶片数差不多,差异不显著;‘桂抗2号的叶片长度较短,与其他2个品种(品系)差异显著;叶片宽度差异不显著。
2.2.2 不同香蕉品种(品系)的果实特性 3个品种(品系)的果实特性见表3,对比图片见图1。‘南天黄和‘桂抗2号的果实果指稍弯、果棱较圆、果实外观性状差异不明显,‘中蕉9号果实果指较直、果棱分明、果实外观差异较大。‘南天黄和‘桂抗2号第3梳果指数都
20~21根,‘中蕉9号果指数较少,16~17根;‘南天黄和‘桂抗2号果型好,果指较长,果指长度在23~24.5 cm,‘中蕉9号果指较短,果指长度21 cm左右;果指粗度‘中蕉9号最大,‘南天黄和‘桂抗2号果指粗度差异不显著;‘中蕉9号和‘南天黄、‘桂抗2号的果柄长度差异显著,‘中蕉9号果柄长度较长,平均达4.71 cm左右,而‘南天黄和‘桂抗2号果柄平均长度只有2.7 cm左右;‘中蕉9号平均单果重最大,达178.1 g,而‘南天黄和‘桂抗2号单果重约140 g,与‘中蕉9号差异显著。
2.3 不同香蕉品种的产量比较
在相同栽培管理条件下不同品种(系)的小区产量和单位面积产量存在差异(表4)。供试的3个品种中,产量为第一的是‘中蕉9号,平均单穗重达到24.9 kg,平均667 m2产量3.98 t(667 m2按160株算);其次是‘南天黄,平均单穗重为23.5 kg,平均667 m2产量3.76 t (667 m2按160株算);‘桂抗2号平均单穗重23.2 kg,平均亩产量3.71 t (667 m2按160株算),与‘南天黄之间的单穗重、产量差异不显著。
2.4 不同香蕉品种的镰刀菌枯萎病发病率调查结果
病害是香蕉产业发展中重要的威胁因素之一,尤其是香蕉枯萎病的危害。近年来,很多蕉园因为枯萎病的危害被迫改种其他作物,香蕉的种植面积逐渐缩小。所以筛选抗病品种是香蕉产业发展首要解决的问题。经田间调查发现,3个不同香蕉抗病品种(系)‘南天黄、‘桂抗2号及‘中蕉9号镰刀菌枯萎病发病率低,抗病性良好。‘南天黄发病率为0;‘桂抗2号发病率为0.6%;‘中蕉9号发病率为4.7%。发病率调查结果见表5。
3 讨论
香蕉枯萎病是一种传染性较强的国际检疫性病害,在20世纪70年代后期给我国台湾香蕉产业造成巨大的影响,之后台湾釆用抗病品种的健康栽培法使病害得到有效控制[13]。该病害在我国已大范围扩散,很多地方已经不能再种植香蕉,香蕉种植面积逐渐缩小,香蕉生产正面临巨大的威胁。目前生产上通过使用无病组培苗和抗病品种[14-16]起到一定的防治效果,其他措施(如化学防治和农业防治措施)都不能达到理想的防治效果[17],选育抗病品种被认为是防治该病最经济、最有效的措施[18]。香蕉抗病品种是解决香蕉枯萎病的重要途径,是香蕉产业持续稳定发展的基础,应具备优良的农艺性状、高产量及高抗病性。
3个供试品种(系)从生物学特性来看,‘南天黄生育期最短383 d;其次是‘桂抗2号,生育期293 d;生育期最长的是‘中蕉9号。结果证明从生育期来看‘南天黄和‘桂抗2号生育期差异不显著,生育期短,符合海南澄迈地区推广的条件;‘中蕉9号生育期蕉长,不符合海南澄迈地区推广的条件。
3个供试品种(系)从农艺性状来看‘南天黄和‘桂抗2号差异不显著,无论是植株假茎高度、假茎粗度、叶片长度和宽度、果指数、果实大小、果型差异都不显著,比‘中蕉9号植株矮、果指指数多、果型好,较适合有台风的地方首选的栽培条件。
3个供试品种(系)从产量调查统计结果分析,‘中蕉9号产量最高,单穗重达到24.9 kg、平均亩产量3.98 t;‘南天黄和‘桂抗2号产量差异不显著。
3个供试品种(系)镰刀菌枯萎病发病率调查结果分析,小区试验150株供试品种中‘南天黄发病率最低,没有发病的植株、‘桂抗2号发病率0.6%、‘中蕉9号的发病率达到4.7%。
综上结果分析,‘南天黄和‘桂抗2号各个指标差异不显著,生育期短、植株较矮、果实指数多、果指大小适中、果型好、产量不低、发病率极低,符合作为香蕉抗病新品种(系)推广条件,建议进一步展开大面积示范试验,再次确认推广的可行性!
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