蘋果黑星病在隴東的年消長動態及在不同蘋果品種上的病情差異

韓菊紅,岳德成,張琰那,2,柳建偉,史廣亮,李青梅,姜延軍,李金峰

(1.平涼市農業科學院,甘肅平涼 744000;2.合力科技股份有限公司,杭州 310051)

蘋果黑星病是由蘋果黑星病菌[Venturiainaequalis(Cooke) Wint.]侵染引起的一種世界性蘋果病害,對蘋果的長勢、產量和品質均可造成嚴重影響。該病害于近年傳入甘肅省平涼市,目前在所轄的靜寧、莊浪兩縣呈嚴重發生態勢并已擴散至其他縣區,對當地蘋果產業發展構成嚴重威脅。蘋果黑星病具有發生危害周期長、再侵染頻次高、傳播速度快等特點,防治上難以奏效,篩選優良抗病品種和找準最佳防控時期是有效遏制其發展、減輕其危害,實現綠色、精準防控之目的的主要途徑,但國內的相關研究甚少。有報道[1-4]指出:蘋果黑星病在陜西省渭北旱原蘋果產區的初侵染期在5月上旬,年內病情呈雙峰消長態勢,危害高峰期分別在7月上旬和9月初,9月下旬后不再發展;蘋果栽培品種中,‘秦冠’‘藤牧一號’等少數品種具有高抗病性,‘富士’‘喬納金’‘紅星’‘陜富 6號’‘麗嘎’‘澳洲青蘋’‘太平洋玫瑰’‘粉紅女士’‘金世紀’‘國光’‘嘎啦’等多數品種易于感病。亦有研究[5]認為,‘澳洲青蘋’‘嘎拉’等品種有較強抗病性。上述研究為蘋果黑星病防控時期的把握和抗病品種的選擇提供了有益借鑒,但所涉及的地域還很狹窄,所涉及的品種還很少,與中國蘋果分布范圍較廣[6]、種植品種繁多[7]的現狀相差甚遠,許多蘋果產區的最佳防控時期和多數蘋果品種的抗病性尚不明了,現有研究結論也不盡一致,蘋果黑星病綠色、精準防控存在明顯短板。為此,筆者就蘋果黑星病在隴東地區的年消長動態及在不同蘋果品種上的病情差異進行了調查,旨在為當地蘋果黑星病的綠色防控提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 觀察點概況

觀察地點安排甘肅省靜寧縣威戎鎮梁馬村(35.42°N,105.73°E),所在地光照充足、晝夜溫差大、干旱少雨、雨期集中[8]。村中心區域建有13.3 hm2的蘋果苗木繁育基地,包括種質資源圃、苗木繁育區和蘋果品種展示區三部分。其中種質資源圃共栽植60多個蘋果品種(系),樹齡均在5～6 a;蘋果品種展示區栽植‘紅富士’‘成紀1號’‘靜寧1號’等10余個品種,以‘紅富士’為主,樹齡6 a,矮化密植栽培,樹冠大小基本一致。蘋果黑星病是當地蘋果的主要病害,近年嚴重發生[9]。

1.2 調查項目及方法

1.2.1 在不同時期的發病程度調查 在蘋果品種展示區,進行3次重復調查,每重復選定1行紅富士蘋果樹(120株),在其一端第30株樹開始,每隔30株選取1個觀察點,共3點,每點標定1株樹作為觀察樹。調查區域當年不噴施任何殺菌劑。5月18日至9月16日系統調查蘋果黑星病發生程度,共調查16次,平均間隔期8 d;為了明確9月中旬之后的病情發展趨勢,于蘋果收獲期的10月13日追加1次調查。每次在觀察樹的東、南、西、北、中5個方位各隨機選取1個枝條,每枝條自上而下調查20葉,逐葉記載病情級別,病情分級按史廣亮等[8]報道的標準執行。相關指標計算參照李青梅等[10]和朱海霞等[11]提供的方法,具體公式為:

y=a/a0×100%

L=ln[(DI/100)/(1-DI/100)]

r=(L2-L1)/(t2-t1)

式中,y為病葉率,a為發病葉片數,a0為調查葉片數,DI為病情指數,n為葉部病情最高級別數,i為葉部病情級別,xi代表葉部病情級別為i的葉片數,X為調查總葉片數,L為DI的邏輯斯蒂值,r為病害流行速率,t2-t1為兩次病情調查的時間間隔,L1和L2分別表示t2時間和t1時間的病情指數的邏輯斯蒂值。

1.2.2 在不同蘋果品種上的發病程度調查 在種質資源圃內,選擇主要蘋果品種39個(表1),于蘋果黑星病危害盛期(8月上旬)調查每個品種的發病程度,共進行3次重復調查。該種質資源圃在當年未噴施任何殺菌劑。每品種每重復選取1行蘋果樹,行內等距離3點取樣,每樣點調查1株樹,每樹在其東、南、西、北、中5個方位各隨機選取1個枝條,每枝條自上而下調查20片葉,逐葉記載病情級別。病情分級標準和病葉率、病情指數計算公式均與“1.2.1”相同;參照黃莉群等[12]和張霞等[13]提供的方法計算相對病情指數和相對抗病性指數,具體公式如下:

表1 種質資源圃中用于蘋果黑星病病情調查的主要蘋果品種

RDI=DI/DICK

IRR=1-RDI

式中,RDI為相對病情指數,DI為病情指數,DICK為對照品種的病情指數,一般將病情指數最高者確定為對照品種[13],本試驗調查的對照品種為‘成紀1號’,IRR為相對抗病性指數。

參照黃莉群等[12]和張霞等[13]的方法將抗病類型分為免疫(I)、高抗(HR)、中抗(MR)、中感(MS)和高感(HS)。其中IRR=1為免疫, 0.85≤IRR<1為高抗,0.70≤IRR<0.85為中抗,0.40≤IRR<0.70為中感;IRR<0.40為高感。

1.3 數據處理

利用Excel 2010對調查數據進行統計處理并制作曲線圖,利用DPS 7.05進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 蘋果黑星病的年消長動態

由圖1和表2看出,蘋果黑星病在隴東地區的始病期在5月下旬,之后的5月25日至6月23日為病情快速發展期,田間病葉率由9.00%迅速上升至63.00%,病情指數由1.07迅速上升至28.26,病害流行速率達到0.123 9,日平均增長12.39%。7月14日至7月27日和8月18日至9月8日為病情較快發展期,前者的病葉率由 67.00%上升至81.67%,病情指數由30.63上升至40.11,病害流行速率為0.032 0,日平均增長 3.20%;后者的病葉率由84.05%上升至 92.97%,病情指數由43.07上升至54.24,病害流行速率為0.0214,日平均增長2.14%。6月23日至7月14日和7月27日至8月18日為病情緩慢發展期,病害流行速率分別僅為0.005 4和0.005 5,日平均增長0.54%和0.55%。9月8日至10月13日為病情停止發展期,隨時間推后,病葉率有所下降,病情指數保持在55左右,病害流行速率接近0。

圖1 蘋果黑星病年消長動態

表2 蘋果黑星病在不同時間段的流行速率

可見,隴東地區蘋果黑星病發病后的病情發展呈“階梯式”上升態勢,其中的快速發展期和較快發展期是利用殺菌劑遏制園內病情發展的主要時期,前者為關鍵期。

2.2 蘋果黑星病在不同蘋果品種上的病情差異

由表3看出:所調查的39個品種中,‘美國8號’和‘皮諾瓦’均未發病,表現免疫;‘摩力士’‘靜寧1號’‘瑞陽’‘秦脆’‘國光’‘蜜脆’‘華碩’‘艾達紅’‘陸奧’‘金冠’‘無銹金矮生’和‘寒富’等12個品種發病程度輕微,其病葉率和病情指數分別在1.11%～22.93%之間和0.12～3.46之間,除與‘岳冠’‘紅露’有較小差異外,極顯著(P<0.01)低于其他品種,其相對抗病性指數在0.902～ 0.997之間,表現高抗;‘太平洋嘎啦’‘金世紀’‘紅露’和‘岳冠’等4個品種發病程度較輕,其病葉率、病情指數和相對抗病性指數分別為 19.44%～31.36%、6.36～8.54和0.757～ 0.819,表現中抗;‘阿斯’‘2001富士’‘煙富1號’‘首富3號’‘維納斯黃金’‘嘎啦’‘瑞雪’‘爵士’‘印度青’等9個品種發病程度較重,其病葉率、病情指數和相對抗病性指數分別為36.97%～ 59.00%、12.47～ 18.58和0.471～0.645,表現中感;‘新紅星’‘煙富3號’‘成紀1號’‘秋富1號’‘長富2號’‘宮崎短富’‘煙富6號’‘龍富’‘延長紅’‘涼香’‘美味’‘青香蕉’等12個品種發病程度重,其病葉率、病情指數和相對抗病性指數分別為 56.11%～70.24%、21.17～35.14和0.000～0.398,表現高感。

表3 蘋果黑星病在不同蘋果品種上的發生程度

可見,參試蘋果品種對黑星病的抗性水平存在較大差異,其中的高抗和免疫品種較多,說明合理選擇和大面積推廣抗病蘋果品種是有效控制蘋果黑星病可實現的途徑。

3 討論與結論

化學防治依然是快速有效控制蘋果黑星病發生危害的最主要方法之一,但該病害在隴東地區的年消長規律模糊不清,很難做到精準用藥,導致生產上多頻次、大劑量噴藥現象較為突出,果品、環境污染風險大,是生產上亟待解決的問題。本研究表明:蘋果黑星病在隴東地區的始發期在5月下旬,較陜西省旬邑縣推遲15 d左右[24],胡小平等[25]研究認為子囊孢子是蘋果黑星病在渭北旱原及隴東的初侵染來源,而子囊孢子侵入后的潛育期為9～14 d[3],按其推算該致病菌在隴東地區蘋果樹上開始接觸和侵入的時期在5月上中旬,較陜西渭北旱原區和黑龍江省分別推遲10 d左右和提前10 d左右[3],這與各地的氣溫差異有直接關系,隴東地區可考慮在5月上中旬噴施 1～2次保護性殺菌劑,之后著重考慮噴施治療劑或治療兼保護劑或治療劑+保護劑。由本研究看出:在隴東地區蘋果黑星病化學防治中,宜將遏制園內病情發展的關鍵時期掌握在5月下旬至6月下旬,其次在7月中下旬和8月中旬至9月上旬,上述時間段內噴藥時間越早效果越好。

推廣應用抗病品種是控制作物病害最經濟、最有效的手段,亦是實現作物綠色生產最重要的措施之一[2],但國內報道的高抗蘋果黑星病的蘋果品種十分稀少。本研究篩選出免疫品種2個、高抗品種12個,在蘋果黑星病流行地區有較大推廣應用價值;篩選出高感和中感品種21個,不宜作為主栽品種在蘋果黑星病流行地區栽植。從隴東地區蘋果生產現狀看,品種結構單一問題十分突出,富士系蘋果依然占據主導地位,其栽植規模占到蘋果總面積的80%以上,其抗病性表現高感或中感,由此導致蘋果黑星病呈快速擴散蔓延態勢。今后在蘋果品種布局上,要盡可能提高高抗病品種的栽植比重,逐步適度壓縮感病品種特別是富士系蘋果的栽植規模,以求達到有效遏制病情發展蔓延、減輕病害危害之目的;在蘋果育種上,要充分利用現有免疫和高抗病品種,進一步選育出高抗、廣適、高產和優質的蘋果新品種。

本研究所涉及的蘋果品種基本包括了隴東及周邊地區的栽培品種,靜寧縣具有晝夜溫差大、土層深厚、光熱資源豐富之特點,是我國蘋果最佳適生區,轄區的蘋果黑星病也呈嚴重發生態勢。本研究結果可為當地及周邊地區蘋果黑星病綠色防控中的最佳噴藥時期和抗病品種選擇提供重要依據。今后繼續開展蘋果黑星病在不同年份、不同生態區域特別是在極端氣候狀況下的年消長動態、品種抗性表現等方面的研究工作,以期為蘋果黑星病綠色防控提供更加全面的技術指導。