湖北省设施番茄灰霉病发生规律及流行因子分析

高翠珠 杨红玲 黄夏宇骐 黄俊斌 李国庆 郑露

摘要为探索湖北省设施番茄灰霉病的发生规律，揭示不同流行因子与番茄灰霉病发生的关系。于2013-2016年在湖北省武穴市吴谷英村番茄种植基地选取代表性番茄大棚进行调查和取样检测，结果表明：湖北省设施番茄叶片和花朵带菌率变化起伏较大，带茵率分别为0～90.0%和0～100.0%;叶片带菌率在3月下旬到4月中下旬和5月中下旬是高峰期;花朵带茵率在4月中旬和5月中下旬达到高峰期，总体上花朵带菌率较高。番茄不同组织灰霉病的发病时间不同，叶片首先开始发病，花、果实、茎秆再逐渐发病，花朵和果实的发病率相对较高，叶片和茎秆发病率较低;花朵和果实发病率均在5月中旬至6月初达到最大值，茎秆发病率于5月下旬至6月上旬达到最高值，叶片无明显发病高峰期。果实、叶片、花朵和茎秆的发病率分别为0～42.0%、0～24.7%、0～100.0%和0～32.0%。番茄叶片发病率、花朵发病率、茎秆发病率和相对湿度均与果实发病率呈显著相关;通过预测模型检验表明相对湿度和叶片发病率所建模型预测值和实际值符合程度较好。在湖北省设施番茄大棚中，叶片发病率、花朵发病率、茎秆发病率和相对湿度对番茄果实发病影响最为显著，在防治过程中应及时摘除发病组织，调控棚内环境条件，预防灰霉病发生。

关键词番茄灰霉病菌;带菌率;发病率;相关性

中图分类号：S436.412.13文献标识码：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018184

番茄灰霉病是由灰葡萄孢Botrytis cinerea引起的一种世界性病害，对设施栽培番茄的危害极大。灰霉菌主要侵染番茄叶片、花朵、茎秆和果实，容易造成烂果，发病后传播速度快，对番茄产量和质量造成严重影响。设施番茄因灰霉病造成的产量损失一般在15%～20%，严重的可达30%左右。目前生产上番茄灰霉病主要采用化学药剂防治，但由于频繁用药，许多地区灰霉菌已产生了严重的抗药性。因此，深入了解设施番茄灰霉病的发生规律可为科学合理地使用杀菌剂、制定生态调控措施提供决策依据。

关于设施番茄灰霉病的发生规律，国内外有不少研究结果。例如，番茄在幼苗期较抗病;开花结果期易感病，初果期果实幼嫩，花瓣内湿度大，有利于病菌侵入，为感病盛期。番茄花朵和茎秆感染灰霉菌会导致严重的产量损失。由于设施栽培特殊的环境条件，番茄灰霉病的发生受多种因素的影响，其发生的早晚和发病快慢主要取决于环境温度及相对湿度。日光温室中相对湿度完全可以满足灰霉病发生的要求，因而温度成为灰霉病流行的限制因素。郑超等对黑龙江温室番茄灰霉病调查发现，初始病情、日平均温度和日平均20～30℃的小时数是影响灰霉菌侵入最重要的因素。姚士桐等对春季大棚番茄灰霉病发生规律及其影响因子进行研究，发现灰霉病的发病率与病情基数、大棚日平均温度、大棚日平均相对湿度呈极显著正相关。雷建军等研究得出，低温高湿、病原菌腐生性强、孢子量大等是造成大棚灰霉病发生严重的主要因素。除此之外，番茄果实成熟度不同，对灰霉病的抗感性也会有一定的差异。

湖北省是我国重要的番茄产区，但迄今为止，还未系统开展设施番茄灰霉病发生规律研究。本研究团队于2013-2016年对湖北省设施番茄灰霉病的发生动态进行了系统调查，同时对无症番茄组织的带菌率进行了检测，分析了大棚温湿度、组织带菌率与灰霉病发生的相关性，明确影响湖北设施番茄灰霉病发生的因素，为湖北省设施番茄灰霉病的监测和防控提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试植物：2013-2016年在湖北省武穴市吴谷英村蔬菜种植基地选取2个代表性番茄大棚，番茄品种为当地普遍使用的常规品种，大棚高2m，宽4m，长70m，两个棚问隔大于100m。从2月底番茄定植开始覆盖塑料膜，4月中上旬揭棚。采用常规种植管理方法。

供试菌株：PCR检测中使用的对照灰霉菌菌株B05.10由本课题组采用滤纸片法保存在-20℃冰箱中。

试剂：电泳缓冲液0.5×TBE，由本实验室配制;2×TSINGKE*Master Mix、DL2000Marker等分子生物学试剂由武汉擎科生物技术有限公司提供;其他常规化学试剂均为国产分析纯。

1.2.2设施番茄灰霉病发生动态调查

2013-2016年每年从灰霉病症状初现到番茄生长期结束，每7～14d调查1次。棚内5点取样，每点10株，记录和统计番茄叶片、花朵、茎秆和果实发病率。

1.2.3不同流行因子与果实发病率的相关性分析

在番茄大棚中安装温湿度自动记录仪，每1h记录1次大棚内温度和相对空气湿度，计算每次调查前10d的温湿度平均值。利用IBM SPSS 20.0软件处理数据，将2013-2015年两个番茄大棚与番茄灰霉病相关的7个流行因子（叶片發病率、花朵发病率、茎秆发病率、叶片带菌率、花朵带菌率、温度、相对湿度）与番茄果实发病率进行Pearson相关性分析。其中叶片、花朵、茎秆和果实发病率为3年两个大棚的调查数据;叶片带菌率和花朵带菌率为3年两个大棚样品经PCR检测的数据;温度和相对湿度为每次调查前10d的平均值。叶片发病率、花朵发病率、茎秆发病率、叶片带菌率、花朵带菌率为果实发病率数据的前10～14d的数据。

1.2.4模型建立及检验

根据Pearson相关性分析结果，选取与果实发病率显著相关的因子分别建立线性回归预测模型。用2016年的大棚数据对模型进行验证，2016年大棚数据与2013-2015年大棚数据处理方法一致。根据回归方程计算预测值，比较实际值与预测值之问的拟合度，评价回归方程的验证效果。数据运用Excel录入，统计分析采用IBM SPSS 20.0软件完成。

2结果与分析

2.1设施番茄无症组织灰霉菌检测

2013-2016年对湖北省设施番茄无症叶片、花朵带菌情况进行检测，结果（图1）表明，叶片从3月上中旬开始带菌，3月下旬到4月中下旬和5月中下旬为带菌高峰期，最高带菌率为90.0%，整个生育期平均带菌率为24.8%;花朵从4月初开始带菌，4月中旬和5月中下旬达到高峰期，整个生育期平均带菌率为56.6%，2016年高峰期最高带菌率可达100.0%;总体来说，番茄花和叶带菌率起伏变化较大，花朵带菌率整体高于叶片带菌率。

2.2设施番茄灰霉病发生动态

2013-2016年湖北省设施番茄灰霉病发生情况有一定差异（图2），叶片首先开始发病，发病较为平稳，之后花、果实、茎秆逐一达到峰值。总体而言，花朵和果实的发病率相对较高，从2013-2016年，花朵平均发病率分别为6.54%、5.74%、6.84%、21.98%，其中2016年5月下旬和6月初花朵发病率高达100.0%。果实平均发病率分别为2.81%、5.04%、19.09%、9.33%，高峰期最高发病率为42.0%;叶片和茎秆发病率相对较低，从2013-2016年，叶片平均发病率分别为1.28%、1.25%、8.19%、8.73%，高峰期最高发病率为24.7%，茎秆平均发病率分别为1.28%、5.49%、4.18%、9.86%，高峰期最高发病率为32.0%。四年问，花朵和果实发病趋势类似，高峰期基本出现在5月中旬至6月上旬，茎秆发病高峰期在5月下旬至6月上旬，而叶片无明显发病高峰期。

2.5预测模型的检验

采用2016年数据对模型进行检验，分别基于相对湿度、茎秆发病率、叶片发病率、花朵发病率建立回归模型。4个模型的预测值和实际值的回归模型见图3，4个回归模型（x7、x3、x1和x2）中，相对湿度和叶片发病率所建模型预测值和实际值拟合程度较好，且存在显著相关性。

3讨论

由于地区问环境气候的差异，不同地区设施番茄发病高峰期不同。辽宁省抚顺市温室番茄灰霉病发病初期为3月中旬至4月中旬，发病盛期在4月中旬至5月中旬，发病末期在4月下旬至5月中旬;河北省廊坊市日光温室叶片发病盛期在4月中旬，果实发病盛期在4月中、下旬;叶片和果实发病末期分别在5月上旬和中旬;而湖北省设施番茄灰霉病的发生大致可分为2个时期，5月上旬的高峰期和5月中下旬快速增长期。叶片首先开始发病，而后花、果实、茎秆逐渐发病。据报道，灰霉病菌最先侵染的部位是花，而叶片和花朵带菌情况还未见相关研究。本文采用PCR法对番茄叶片和花朵的带菌率进行检测。结果表明，最早带菌部位是叶片，叶片从3月中上旬开始带菌，经分析3月中上旬的温度和相对湿度都已满足灰霉病发生条件。在温湿度适宜的情况下，花朵组织较嫩极易被灰霉菌侵染，因此花朵发病率高于叶片发病率。另外，番茄花朵和叶片带菌率变化在各年度和月份问无明显规律性，可能是因为农户问隔一段时问会清理发病组织，从而问接造成花朵和叶片带菌率出现高低起伏的现象。

本研究结果表明，番茄灰霉病果实发病率与叶片、花朵和茎秆发病率以及棚内相对湿度之问存在显著相关性，与蔡银杰等得出的番茄花朵发病率与果实发病率呈显著相关的结果一致。分析發现叶片带菌是番茄灰霉病发生的重要影响因子，并且叶片带菌率与叶片发病率呈显著相关（P<0.05），进一步验证了分析结果的可靠性。由于田问番茄果实数量有限，无法对果实进行大量取样检测其带菌率，而对茎秆取样也会影响后期果实、花朵和叶片发病率的调查，因此，本文未分析果实带菌率和茎秆带菌率与灰霉病发生的关系。本研究根据相关性分析结果分别建立了基于相对湿度、叶片发病率、花朵发病率、茎秆发病率的果实发病率预测模型，其中基于相对湿度和叶片发病率所建模型预测值和实际值符合程度较好。因此生产中可以结合气象资料和田问调查的初始发病率预测田问病害发生动态，合理施药。

我国不同地区气候条件差异很大，湖北省地处长江中下游地区，在设施栽培模式下，番茄种植时期为3-6月，3月到4月中上旬大棚里温度较适宜，4月中上旬以后，一直到6月份田问的温度都适合灰霉菌的生长。4年问番茄大棚的温度在每次取样前10d的平均温度为13.8～28.36℃，该温度范围适于灰霉病菌的侵染。因此，一定范围内的温度变化对湖北省大棚灰霉病的发生影响较小。灰霉病适合发病的条件为15～20℃、相对湿度在85%以上，即低温高湿有利于病害的发生。有研究表明在相对湿度为65.5%～92%时，随着湿度的增加灰霉菌分生孢子量增大，但在相对湿度达100%时有轻微的减少。

番茄灰霉病的发生与番茄生长期所处的环境有关，从定植至盛果期前，番茄植株均处在灰霉病发生的适宜环境之中，发病规律表现为由下部叶片向上部叶片、下层果向上层果发展。从湖北省设施番茄大棚内温度、相对湿度的变化情况来看，棚内温、湿度均能完全满足灰霉病发生和蔓延的需要。为有效控制番茄灰霉病的发生危害，需改变传统的栽培管理措施，通过降低叶片、花朵、茎秆发病率，调节棚内温湿度等生态调控措施来控制病害发生。