不同山药品种植株形态和田间抗病性的对比研究

姚 甜 甜 ， 舒 锐 ， 李 晓 龙 ， 孙 亚 玲 ， 许 念 芳 ，宋计平 ，宋中喜 ，刘少军 *

（1. 山东省轻工农副原料研究所，山东 高密 261500；2. 山东省昌乐县农业农村局植物保护站，山东 昌乐 262408）

【研究意义】山药有很高的营养价值和药用价值，深受消费者的喜爱[1-5]。20 世纪 90 年代末，山东潍坊地区的山药大量出口日本[6]，出口品种主要为大和长芋山药，该品种是从日本引进的[7]，并逐渐成为潍坊市的主栽品种之一，但由于该品种连年种植且老百姓缺乏提纯复壮的技术，品种逐渐退化[8-9]，病害也随之加重，尤其是山药斑纹病。山药斑纹病，又称白涩病、柱盘孢褐斑病[10]。该病主要危害山药的叶片和茎蔓，一般从植株下部叶片开始发病，发病初期在叶面上出现黄白色边缘不明显的病斑，后逐渐扩大，由于受叶脉的限制形成不规则或多角形褐色病斑，无轮纹，病斑大小为 2～5 mm，后期病斑中间淡褐色，四周褐色略突出，散生黑色小点，即病菌分生孢子盘，严重时可导致叶片穿孔或枯死。茎蔓染病，出现长圆形或不规则形的褐色病斑，严重时可导致茎蔓枯死。山药斑纹病是当地危害山药植株的主要病害[11-13]。因此从大和长芋中选育品质优良、抗病性强的新品种具有十分重要的意义。

【前人的研究进展】目前山药新品种的选育已有大量文献报道，徐州农业科学研究所与江苏省农业科学院经济作物研究所联合， 采用“浙江太湖紫莳药”经辐射育种的方法育成山药新品种——苏蓣 2 号[14]。李建军等[15]通过铁棍山药零余子太空诱变育种的方法筛选出 7 个山药新品系。汉中市南郑区农业技术推广中心、汉中市农业科学研究所和南郑区吉美康高山蔬菜专业合作社 3 家单位联合从陕西南郑的地方品种中经过系统选育得到新品种红庙山药 1 号[16]。

【本研究的切入点】山东省轻工农副原料研究所也加强了选育新品种方面的研究，于 2013 年 11 月在河北省上千亩山药种植基地中发现成片的大和长芋山药叶片变黄枯萎，只有一株叶片仍为绿色，植株长势强劲，在山东省高密市经过 6 代无性繁殖和逐年的选育形成了稳定的品系潍农佳长 1 号，田间观察其抗病性稳定，综合表现突出。DT 山药是山东省轻工农副原料研究所经过多年选育的另一个山药品种，该品种块茎短、粗，比常规山药短 1～2 成，形状稳定、秀品率高。

【拟解决的关键问题】为了鉴定潍农佳长 1 号、DT 山药和普通大和长芋的抗病性差异，课题组于2019 年在山东省青岛市平度张家坊村进行了田间试验，比较了潍农佳长 1 号、DT 山药与普通大和长芋在田间地上部的形态特征和发生病害的情况。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地设在山东省青岛市平度市张家坊村，试验选择地势平坦、肥力中等、排灌良好的地块。

1.2 试验材料

共 3 个山药品种，其中大和长芋山药：引自山东省高密市；DT 山药：山东省轻工农副原料研究所从大和长芋中通过自然变异选择的方法筛选出的条形短粗的山药新品种；潍农佳长 1 号：山东省轻工农副原料研究所从大和长芋中通过自然变异选择的方法筛选出的抗病性强的山药新品种。

1.3 试验方法

本试验每个山药品种均设 3 次重复，随机区组排列，每个小区长 4 m，宽 1.5 m。在山药的整个生长过程中共打药 3 次，分别在 2019 年 7 月 4 日、7 月 31 日和 8 月 28 日。

1.4 调查方法

1.4.1 不同品种山药地上茎形态特征调查在山药的整个生长期观察每个品种山药植株的长势，是否开花，雌雄株；地上茎的形状、颜色、旋性和有无楞翼，在 8 月中旬，山药主茎基本定型后测量茎粗，每个品种随机选取 10 株山药，重复 3 次，在距离地面高度 50 cm处用电子游标卡尺测量主茎的粗度。

1.4.2 不同品种山药叶片形态特征调查在山药的整个生长期观察每个品种山药叶片的形状、颜色、质地和叶柄颜色，在 9 月上旬，每个品种随机选取位于山药中部的成熟叶片 40 片，重复 3 次，用直尺测量山药叶片的长度、宽度和叶柄的长度，最后计算叶形指数。

1.4.3 不同品种山药抗病性的调查本试验共调查 4 次，分别在 7 月 2 日、8 月 2 日、9 月 2 日、10 月2 日各调查一次每个品种的斑纹病发生情况，每个小区随机标记 10 株山药进行调查，自地面 10 cm起将整株山药分为下、中、上 3 部分，每部分取 5 片叶片进行调查，每株调查 15 片叶片，每个小区共调查150 片叶片。每片叶按照病斑占叶片表面积的百分率进行分级，记录斑纹病的发病程度，计算病情指数。

病害分级标准为：0 级：无病斑；1 级：叶面的病斑面积占整个叶面积的 5%及以下；3 级：叶面的病斑面积占整个叶面积的 6%～10%；5 级：叶面的病斑面积占整个叶面积的 11%～25%；7 级：叶面的病斑面积占整个叶面积的 26%～50%；9 级：叶面的病斑面积占整个叶面积的 50%以上[17]。

2 结果与分析

2.1 不同品种山药的地上部形态特征

根据地上部分的调查结果可知，潍农佳长 1 号和 DT 山药的植株长势比普通大和长芋强。3 个山药品种均开花，且均为雄株。3 个山药品种茎的形状均为圆形，右旋，无棱翼；茎颜色均为紫色并且带有绿色的条纹；由表 1 可知，潍农佳长 1 号与 DT 山药之间的茎粗无显著性差异（P＜0.05），但与普通大和长芋之间存在显著性差异（P＜0.05），其中潍农佳长 1 号的茎最粗，为 0.49 cm，其次为 DT 山药，普通大和长芋的茎最细，为 0.37 cm。

根据山药叶片的调查结果可知，3 个山药品种的叶片形状均为长三角戟型，叶片颜色均为绿色，质地均为光纸质，叶柄颜色均为紫绿色。由表 1 可知，3 个山药品种之间的叶长、叶宽和叶柄长均无显著性差异（P＜0.05），其中潍农佳长 1 号的叶长最长，为 7.24 cm，其次为普通大和长芋，DT 山药的叶长最短，为 6.99 cm；潍农佳长 1 号的叶宽最宽，为 6.20 cm，其次为 DT 山药，普通大和长芋山药的叶宽最短，为 5.66 cm；DT 山药的叶柄长最长，为 3.72 cm，其次为潍农佳长 1 号，普通大和长芋山药的叶柄长最短，为 3.57 cm。潍农佳长 1 号的叶形指数最大，说明潍农佳长 1 号的叶片形状最宽大；普通大和长芋的叶形指数最小，说明普通大和长芋的叶片形状最狭长。

表 1 不同品种山药地上部茎和叶片的对比

2.2 不同品种山药抗病性的比较分析

根据试验调查不同品种山药叶片斑纹病的发病情况，由表 2 可见，3 个品种的山药叶片均发生了不同程度的斑纹病，病情指数之间存在显著性差异。7 月 2 日调查发现，3 个山药品种之间的病情指数存在显著性差异（P＜0.05），DT 山药的斑纹病发生最轻，其次为潍农佳长 1 号，普通大和长芋发病最重。8月 2 日调查发现，潍农佳长 1 号和 DT 山药之间的病情指数没有显著差异（P＜0.05），普通大和长芋山药与其他两个品种的病情指数存在显著性差异（P＜0.05）。9 月 2 日调查发现，3 个山药品种之间的病情指数存在显著性差异（P＜0.05），DT 山药的斑纹病发生最轻，其次为潍农佳长 1 号，普通大和长芋发病最重。10 月 2 日调查发现，3 个山药品种之间的病情指数存在显著性差异（P＜0.05），潍农佳长 1 号的斑纹病发生最轻，其次为 DT 山药，普通大和长芋山药发病最重。通过四次调查发现，普通大和长芋感病最为严重，潍农佳长 1 号和 DT 山药感病较轻。在前 3 次调查中，DT 山药的病情指数一直都比潍农佳长 1 号的低，在 10 月 2 日的调查中，潍农佳长 1 号的病情指数比 DT 山药的低，可见潍农佳长 1 号的斑纹病病情扩展比 DT 山药的慢。

表 2 不同品种山药的叶片斑纹病的病情指数

7 月 2 日调查发现，DT山药的感病最轻，其次为潍农佳长 1 号，普通大和长芋感病较重，7 月 4 日对山药叶片喷施世高和嘧菌酯，8 月 2 日调查 3 个山药品种的病情指数都比 7 月 2 日的小，尤其是潍农佳长 1 号有较大幅度的减小。可见在发病初期喷施杀菌剂能有效控制病情的发展，在发病中期喷施杀菌剂能适当减轻病情。

3 结论与讨论

潍农佳长 1 号和 DT 山药均从大和长芋山药中选育，从 3 个品种地上部分的形态特征可以看出，除了潍农佳长 1 号和 DT 山药的长势比较强，且茎粗与普通大和长芋之间存在显著差异（P＜0.05）外，其他方面相差不大。

山药斑纹病是一种常见的真菌性病害，为避免对山药造成的不良影响，在山药的生长过程中需提前预防并及时进行干预，生产上通常使用化学药剂进行预防和治疗。为减少化学药剂对环境的污染，经过多年选育出抗病性强的山药新品种——潍农佳长 1 号，其在大田中综合表现突出，对斑纹病的抗病性较强。明年将继续观察潍农佳长 1 号在田间抗病性的表现，并对该新品种的品质和产量做进一步的比较分析。DT 山药是早熟品种，在田间表现对斑纹病的抗病性比较强，比其他山药品种能提前 10 d 左右收获，形状稳定，明年将对该品种进行进一步的研究。