摘要近年来,藻斑病已经成为云南地区木薯生产中的重要病害。为明确当地木薯藻斑病危害情况并初步阐明其流行规律,对云南省保山市木薯藻斑病田间危害进行了系统调查,并对病情指数和主要气候因子进行了相关性分析。结果表明,126份木薯种质均受藻斑病危害,‘华南124’‘南植188’‘南植199’等主栽品种均受害,病情指数均在30以上。病害流行规律研究结果得出藻斑病可于8月中下旬开始发生,流行高峰期在11月下旬或12月上旬,对藻斑病病情指数与病害流行月均温度、日均温差、湿度进行相关性分析,得到回归方程式Y=38.609 6-2.103 3X1-0.517 5X2+0.325X3,表明月均温度、日均温差和湿度是影响藻斑病病害流行的主要因素,且与月均温度和日均温差成负相关,与湿度成正相关。
关键词木薯;藻斑病;危害;发生规律
中图分类号:S 435.33文献标识码:ADOI:10.16688/j.zwbh.2023500Survey of occurrence damage and regularity of algae spot disease
in Yunnan provinceDUAN Chunfang SONG Jiming JIANG Tailing LIU Qian LI Yuexian XIAO Mingkun SHEN Zhengsong SHEN Shaobin WANG Wenyu XIONG Xiankun BAI Lina YAN Wei LIU Guanghua(1. Tropical and Subtropical Cash Crops Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Baoshan
678000, China; 2. National Key Laboratory for Biological Breeding of Tropical Crops, Kunming650205, China;
3. Meteorological Administration of Longyang District, Baoshan678000, China; 4.International Agricultural
Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming650205, China)AbstractDuring recent years, algae spot disease has becoming one of the major diseases for the cassava production in China. In order to effectively prevent algae spot disease in local cassava area, this article systematically investigated the occurrence of algae spot disease and mon4037609f52d65272a76c0283592646658563a2e9b4a7d71cdc379b083d13ee73thly average temperature, daily average temperature difference and field humidity in Lujiang, Baoshan City, and revealed the incidence of algae spot disease and the epidemic factors. The results showed that all the 126 cassava germplasm were damaged by algae spot disease. The major cassava cultivars,such as ‘Huanan 124’ ‘Nanzhi 188’ and ‘Nanzhi 199’, were found sensitive to the disease, with the disease index of more than 30. The epidemic rule results showed that the occurrence of the disease in this area begins in mid to late August, with its peak from late November to early December. The fitting analysis results showed that monthly average temperature, daily average temperature difference and humidity significantly affected the disease severity, which fit the nonlinear regression equation Y=38.609 6-2.103 3X1-0.517 5X2+0.325X3, indicating that the severity of algae spot disease were negatively correlated with monthly average temperature and daily average temperature difference, but positively correlated with humidity.
Key wordscassava;algae spot disease;damage;occurrence regularity
木薯Manihot esculenta Crantz为大戟科Euphorbiaceae木薯属Manihot灌木状多年生作物,其块根富含淀粉,是世界三大薯类(木薯、马铃薯、甘薯)之一,是重要的粮食作物及饲料和工业原料作物。木薯起源于美洲热带地区,于19世纪20年代引入中国,现主要分布在海南、广东、广西、云南和福建等省(区),湖南、四川和贵州也有零散分布[12]。随着抗寒品种的选育及推广,国内木薯种植业出现了通过北移栽培扩大种植面积并提高产量的发展趋势[34],因此低温相关病害藻斑病成为当前生产中值得关注的新问题[5]。
据报道[57],2010年11月,在海南儋州木薯田最早发现藻斑病危害,随后中国热带农业科学院环境与植物保护研究所在中国木薯主栽区开展藻斑病危害调查,发现该病在云南、海南、广西、广东、江西和福建等地的木薯种植区均有发生,且主栽品种均受藻斑病危害,新选育的部分种质同样不具备抗性,并初步分析得出低温是藻斑病的成灾关键因子,但未明确藻斑病流行的其他主要气象因子。近年来,据笔者观察,保山市隆阳区潞江镇木薯科研示范基地内藻斑病危害越来越严重,尤其到11月中下旬,随着气温降低木薯藻斑病会加速木薯叶片枯黄凋落。目前,缺乏对云南区域内木薯藻斑病危害系统调查,也未开展病害流行规律研究。本研究在2015年-2022年期间,对云南区域内保存的126份木薯种质,以及试验区种植的‘桂热4号’‘华南205’2份木薯品种藻斑病的发生危害进行系统调查,结合该区域月均温度、日均温差和湿度,对藻斑病病情指数与各主要气象因子进行了相关性分析,旨在为明确藻斑病发生危害及病害流行规律,以及下一步藻斑病防治提供依据。
1材料与方法
1.1供试材料
藻斑病发生危害调查的供试材料为从国内外木薯研究机构引进的126份木薯种质资源。藻斑病流行规律调查研究的供试材料为‘桂热4号’和‘华南205’2个品种。
1.2调查方法
1.2.1木薯种植及田间管理
126份材料按株行距为0.8 m×1.0 m,每份材料种植3行,每行7株,共种植21株。大田试验地‘桂热4号’和‘华南205’2个木薯品种按株行距为0.8 m×1.0 m,每个品种3个小区,每小区种植21株,布置同上。木薯种植前施底肥,常规管理,在调查研究期间,不喷施杀菌剂,仅进行人工除草。
1.2.2不同木薯种质藻斑病发生危害调查
分别于2015年-2018年在藻斑病盛发期即11月或12月进行病害调查,每年调查1次。每份木薯种质随机选10株,每株按上中部、下部各随机选取5片叶(取样部位根据木薯落叶情况不同而变化),观察叶片上的发病情况,估算病斑总面积占叶片总面积的比例,对每个植株进行分级,按照下面的公式计算病情指数。分级标准参考油茶藻斑病[8],各分级标准如下:0级,无病斑;1级,病斑面积占叶片总面积的1/5以下;2级,病斑面积占叶片总面积的1/5~2/4(包括等于2/4);3级,病斑面积占叶片总面积的2/4~3/4(包括等于3/4);4级,病斑面积占叶片总面积的3/4以上。
病情指数=∑(各病级叶片数×该病级值)/(调查总叶片数×最高病级值)×100。
1.2.3木薯藻斑病流行规律调查研究
在2015年-2022年间,定期对大田种植的‘桂热4号’和‘华南205’ 2个木薯品种进行藻斑病病害监测。在木薯种植后3个月开始,即6月-12月,每个月调查1次。2个木薯品种分别固定编号调查5株,同时随机选择5株,每株按上中部、下部各随机选取5片叶,计算病情指数,方法同上。
1.2.4木薯藻斑病流行关键气象因子研究
气象监测数据由云南省保山市隆阳区气象局提供,并对月均温度、日均温差、湿度等气象因子与病害危害程度进行相关性分析,明确影响病害流行的关键气象因子。
1.3数据分析
发病率、病情指数、气象数据等采用Excel软件进行分析;运用DPS 7.5软件进行病情指数与月均温度、日均温差、湿度的逐步回归及多元线性回归分析。
2结果与分析
2.1木薯藻斑病发生危害调查
从126份木薯种质不同年度藻斑病发生平均病情指数得出(详见表1、表2):平均病情指数2016年最高,病害最严重,其次是2015年和2017年,2018年最低。所调查的126份木薯种质均受藻斑病危害,其中,‘G51’‘越南引’‘缅甸引2’ ‘J1963’‘J1025’‘F532’平均病情指数<20,受害程度相对较轻,‘新选048’‘桂热3号’‘道街本地种’‘华南10号’‘华南8号’‘南植199’等8份种质平均病情指数>40,受害较重。
2.2木薯藻斑病流行规律调查研究
2.2.1木薯藻斑病流行规律分析
从2个木薯品种‘桂热4号’和‘华南205’ 田0YANWHoyuocRaYS8wP8YCr4Brb6QqreEwk2TUuq8+yQ=间观测和调查数据结果得出(表3),藻斑病平均病情指数在2016年最高,为15.14。2022年最低,为4.64。2020年和2021年发病最早,8月中下旬开始从木薯下部叶片开始发病,随后向中上部叶片蔓延,顶端叶片发病较晚或不发病。2017年、2018年、2019年发病较晚,从10月下旬开始发病。整体同一年份藻斑病的病情指数在11月或者12月达到最大值,随着后期气温降低,病情指数增大,导致下部叶片落叶严重。
2.2.2影响藻斑病病情指数因子的逐步回归分析
以对‘桂热4号’和‘华南205’调查的时间6月-12月月均温度(X1)、日均温差(X2)、湿度(X3)为自变量,调查期间病情指数平均值为因变量(Y),进行多元线性回归,得出回归模型相关系数R为0.773 2,决定系数R2为0.597 8,调整决定系数Adjusted R2为0.758 0,估计值的标准误差为8.403 9。由此可见,因变量与各自变量之间存在较强的线性关系,3个自变量可以解释因变量变异程度的75.80%。进行相关的回归方差分析得出(表4),木薯藻斑病回归平方和为4 541.232 8,自由度为3,均方为1 513.744 3,残差平方和为3 055.711 18,自由度为52,均方为58.763 7,方差检验值为25.759 9,显著性概率为0.000 1,显著性小于5%,认为回归系数不为0,即回归方程有效。进一步对回归系数进行分析得出(表5),木薯藻斑病中月均温度的非标准化系数是-2.103 3,标准误差是0.417 2。综上所述,最终得出病情指数与3个变量因子的线性回归预测模拟方程式:Y=38.609 6-2.103 3X1-0.517 5X2+0.325X3。方程式中F=25.760 0,自由度(df)=(3,52),显著性概率P=0.000 1,Durbin-Watson统计量d=1.523 8。回归方程式结果表明,病情指数受3个因子的影响,且与月均温度和日均温差成负相关,与湿度成正相关。说明月均温度每降低1℃,病情指数增加2.103 3;日均温差每升高1℃,病情指数减少0.517 5;湿度每增加1%,病情指数增加0.325。3个因素对病情指数的总决定系数为R2=0.597 8,即3个变量共决定了病情指数变化的59.78%,成为影响藻斑病病情指数变化及病害流行的主要因素。
3结论与讨论
本研究对云南省保山市潞江镇木薯科研示范基地内木薯藻斑病田间危害及发生规律进行了系统调查,结果表明,供试材料126份木薯种质均受藻斑病危害,云南主栽品种‘华南124’‘南植188’‘南植199’等均受害,病情指数均在30以上,所调查的华南系列、桂热系列等主栽品种均受害,与前人研究结果一致[57]。病害流行规律研究结果得出藻斑病可于8月中下旬开始发生,流行高峰期在11月下旬或12月上旬,对藻斑病病情指数与病害流行月均温度、日均温差、湿度进行相关性分析得出,月均温度、日均温差和湿度是影响藻斑病病害流行的主要因素,且与月均温度和日均温差成负相关,与湿度成正相关。该调查研究中所有木薯种质均受藻斑病危害,这在木薯生产中是个不容忽视的重要问题。
木薯藻斑病是由寄生性头孢藻Cephaleuros virescens Kunze侵染引起,头孢藻是常见的寄生在高等植物上的藻类, 除了危害木薯,还危害龙眼、橡胶、茶树、鳄梨、肉桂、油茶等作物[914]。研究表明,藻斑病在初春天气转暖时即可出现,随着逐渐升温和进入梅雨季节,在温暖潮湿的环境条件下,藻斑病迅速扩散,在夏季前后会出现暴发高峰[1516]。而木薯藻斑病危害调查研究表明,在进入雨季后,即7月、8月份开始零星出现病斑。木薯藻斑病始发期不同于其他作物是由于木薯2、3月份才开始种植,木薯叶片数量在种植后4~6个月达到1个高峰,木薯开始封行,封行后下部密闭通风不良,导致下部叶片湿度较大,开始发病。陈奕鹏等[5]的调查结果表明,藻斑病在本地区2014年7月份开始零星发病,11月份造成木薯叶片大量脱落,而12月份未进行病害调查。本文采用的是固定植株定期监测,从连续多年监测结果表明该地区藻斑病从8月中下旬开始发生,流行高峰期在11月下旬或12月上旬,结果差异可能与所调查的方法及调查当年温湿度不同有关。
藻斑病发生与环境密切相关,树冠中下部感病重于上部。藻斑病从植株的下部叶片开始暴发,在老叶上mwoD/UrFMadukuXKIlbINg==容易形成病斑病害,从近地面枝条叶片逐渐向上部叶片蔓延[910,16]。病害流行月份的田间观测结果得出,木薯藻斑病在下部叶片发病更严重、病斑数量更多,中部叶片次之,上部叶片受害较轻,这与其他调查研究一致[5,910,13,17]。
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(责任编辑:田喆)