劉曉光范 燕趙雪飛陳 志陳勝萍

(唐山市農(nóng)業(yè)科學研究院,河北 唐山 063001)

花生是河北省重要的經(jīng)濟作物,而冀東地區(qū)是河北省花生生產(chǎn)主產(chǎn)區(qū),播種面積與產(chǎn)量分別達到9.98萬hm2和41.03萬t,占河北省花生種植總面積的40.57%[1],平均單產(chǎn)3 987.33 kg·hm-2。 然而從2017年開始,隨著冀東地區(qū)花生生產(chǎn)面積的逐年擴大以及氣候環(huán)境及土壤環(huán)境的變化,生產(chǎn)上出現(xiàn)了花生果腐病,到2019 年有擴大蔓延趨勢,目前已經(jīng)成為冀東地區(qū)花生產(chǎn)區(qū)的主要病害,導致花生大幅減產(chǎn),嚴重影響了花生產(chǎn)量及市場競爭力[2]。 花生果腐病又稱爛果病,是一種土傳病害,分布范圍比較廣,土壤傳播病害嚴重,防治難,一旦致病,病情傳播迅速。 據(jù)調查,目前生產(chǎn)上尚無有效藥劑控制,一般年份致病率在10%～20%之間,嚴重時達50%～60%,成為制約花生產(chǎn)量的重要因素之一[3-4]。

為了克服花生果腐病,實現(xiàn)抗病增產(chǎn),研究者們從抗病育種[5]、環(huán)境調控[6-7]、植保防治[8-9]、抗性鑒定及相關分子標記篩選[10-11]等角度展開了抗病機理與防治措施的研究,如輪作倒茬[12]、選育抗病品種[13]、增加有機肥料[14]、土壤消毒等措施[15],一定程度上起到防治的作用,但都不能完全控制花生果腐病,且不同地域或同一地域不同年份因病原的組成差異,防治效果也不甚理想,對其致病因子仍缺乏系統(tǒng)研究。

鑒于該病對冀東地區(qū)花生產(chǎn)業(yè)存在潛在威脅,同時為了明確冀東地區(qū)花生果腐病發(fā)生規(guī)律和致病原因,唐山農(nóng)科院花生團隊在承擔國家花生產(chǎn)業(yè)技術體系唐山試驗站建設項目中關于花生主要病蟲草害綜合防控技術研究任務基礎上,從2017年開始連續(xù)3年對冀東地區(qū)花生果腐病致病特征、發(fā)生動態(tài)及致病因子進行調查研究,對花生果腐病致病影響因子(包括氣象因子、土壤因子、連作情況、施肥量、品種類型)進行研究,為花生果腐病發(fā)病規(guī)律及其科學防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 花生果腐病病害特征及發(fā)生動態(tài)調查

2017-2019年的5上旬至9月上旬,連續(xù)三年在冀東地區(qū)極具代表性的花生主產(chǎn)區(qū)遵化市北營村,灤南西項各莊村,灤縣于家河村,昌黎垂柳莊村,遷安北曬甲營村等10個村開展花生果腐病病害特征及發(fā)生動態(tài)調查。 每村隨機抽樣選取花生種植戶10戶,花生種植全部為裸地種植。 調查從苗期開始一直到收獲期結束,間隔時間為10 d,取樣方法采用單對角線式取樣法,每點樣本100株,觀察記載發(fā)病株數(shù),計算病株率:

病株率%=病株數(shù)/調查總株數(shù)×100……(1)

1.2 花生果腐病致病影響因子研究

1.2.1 氣象因子

2017-2019年連續(xù)三年對發(fā)生花生果腐病病害區(qū)域的溫度、降雨量及降雨年份分布進行調查。溫度和降雨量每5 d調查一次,計算月平均溫度和月降雨量。 花生果腐病調查從苗期一直到收獲期,間隔時間為5 d,采樣方法為對角線五點取樣法,每點樣本100株,觀察記載發(fā)病株數(shù),計算病株率。

1.2.2 土壤因子

針對發(fā)生花生果腐病區(qū)域土壤進行測定,抽取不同村的10個種植戶,測定內容主要是土壤理化性質(包括p H 值,組份結構及土壤類型)和土壤含水量。 分別于播種前(4月19日)和收獲后(9月6日)兩次測定土壤p H 值和土壤含水率,并計算土壤貯水量,調查土壤類型,土壤組份結構檢測內容為有機質、土壤全鹽含量等指標,土壤有機質采用重鉻酸鉀容量法-稀釋熱法[16]測定、土壤全鹽含量采用質量法[16]測定。 取樣方法采用單對角線式取樣法,土層深度為20 cm。 花生果腐病病株調查采用單對角線五點取樣法,每點調查100株,統(tǒng)計發(fā)病株數(shù),并進行病害分級。 計算病情指數(shù):

病情指數(shù)=∑(各級病株數(shù)×各級代表值)/(調查總株數(shù)×最高級值)×100………………(2)

1.2.3 連作情況

連續(xù)三年在花生果腐病發(fā)生區(qū)域抽取不同村10個種植戶,調查每戶花生田連續(xù)種植年限,同時調查花生果腐病發(fā)病株數(shù)、計算平均發(fā)病率和平均病情指數(shù)。 種植品種為冀花18。

1.2.4 施肥量

調查不同村花生田施肥量,同時測定土壤有機質含量和含鹽量,共計10個種植戶。 所采用的肥料為農(nóng)大黑松土活性腐植酸控釋肥(23-12-10),由農(nóng)大肥業(yè)提供,總養(yǎng)分≥45%,活性腐植酸≥3%,顆粒狀。 土壤有機質含量和總鹽含量測定分別使用重鉻酸鉀滴定法和質量法測定。

1.2.5 品種類型

對10個村的花生品種類型及來源進行調查。調查發(fā)生果腐病區(qū)域的土壤質地統(tǒng)一為砂壤土,連作年限為2年,統(tǒng)計調查株數(shù),計算發(fā)病率和病情指數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2019對試驗數(shù)據(jù)進行整理,DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行統(tǒng)計與分析。

2 結果與分析

2.1 病害特征

花生果腐病的病原是復合病原,不同地域或同一地域不同年份的病原組成不同。 據(jù)調查,冀東地區(qū)花生果腐病是由茄鐮刀菌(Fusarium solani(Mart.)Sacc.)和群結腐霉(Pythium.myriotylumDrechsl)構成的復合病原。 受害植株地上部葉色綠色,生長正常,莖部綠色無異常,莖基部發(fā)病初期呈水漬狀褐色病斑,橫切莖基部維管束變褐色。發(fā)病初期莢果外表有不同大小的深褪色病斑,種皮為鐵銹色,果仁干秕,嚴重時整個莢果完全變黑,脫落,加大了收獲難度,果仁腐爛。

2.2 發(fā)生動態(tài)

圖1可看出,冀東地區(qū)花生在苗期、花期、開花下針期因莢果尚未形成,故沒有出現(xiàn)果腐病,在結莢期(7月5日)開始發(fā)現(xiàn)極少數(shù)果腐病病株;7月10日后病情逐漸發(fā)展,到8月5日果腐病危害逐漸加重,發(fā)病率和病情指數(shù)都增加;到飽果成熟期(8月20日)后病情達到最高點。2018年發(fā)病較輕,2017年和2019年病害較重,且動態(tài)趨勢基本相同。2019年果腐病發(fā)病程度整體最重,發(fā)病率最高為17.47%,病情指數(shù)為20.17;2017 年發(fā)病率最高為13.99%,病情指數(shù)為15.08。

圖1 冀東地區(qū)花生果腐病發(fā)生動態(tài)Fig.1 Occurrence dynamics of peanut pod rot in eastern Hebei

2.3 花生果腐病致病影響因子研究

2.3.1 氣象因子

①溫度。 從苗期到開花下針期(7月5日之前)均未發(fā)現(xiàn)花生果腐病,從7月5日后,當日平均溫度達25℃以上時,果腐病開始發(fā)病(見圖2、圖3、圖4)。 隨著日平均溫度的逐漸升高,果腐病發(fā)病率呈增加趨勢,7月20日至8月20日為發(fā)病盛期。 8月15日后,當日平均溫度回降到25℃以下時,發(fā)病率增加幅度減弱。 由圖2、圖3、圖4還可看出,7 月25 日至8 月5 日,平均溫度達25℃以上,果腐病發(fā)病率增加速度最快,當日平均溫度最高達到30℃以上時,果腐病發(fā)病率增幅并沒有因溫度的升高而快速增加。 可見,25～30℃之間是果腐病病原菌感染植株的最適溫度范圍,當超過30℃時果腐病病原菌的侵染減緩。

圖2 2017-2019年果腐病發(fā)病率和平均溫度Fig.2 Peanut pod rot incidence and average temperature in 2017-2019

圖3 2017-2019年果腐病發(fā)病率和降雨量Fig.3 Peanut pod rot incidence and rainfall amount in 2017-2019

②降雨量。 由圖3可看出,果腐病發(fā)生最嚴重的年份為2019年,發(fā)病率最高為17.47%,其對應的果腐病發(fā)病期累計降雨量也是最高年份,累計降雨量為321.6 mm,是2017年果腐病發(fā)病期累計降雨量的2倍,果腐病發(fā)病率均高于2017年同期;其次為2018年,果腐病發(fā)病期累計降雨量284.1 mm,是2017年累計降雨量的1.76倍,果腐病發(fā)病率均高于2017年同期。 可見,果腐病的發(fā)生和降雨量密切相關。

③溫度、降雨量和花生果腐病相關分析。 通過日平均溫度、降雨量和果腐病發(fā)病率相關分析表明,日平均溫度與果腐病發(fā)病率相關方程為y=0.722x-7.66,p=0.105(p＞0.05),果腐病發(fā)病率隨日平均溫度增高而增加,但二者相關性不顯著。降雨量與果腐病發(fā)病率相關方程為y=0.071x+3.56,p=0.029(p＜0.05),果腐病發(fā)病率隨降雨量增加而增加,且相關性達顯著水平 (表1)。

表1 果腐病發(fā)病率與溫度、降雨量的相關性Table 1 Correlation between the incidence of peanut pod rot and temperature and rainfall

2.3.2 土壤因子

果腐病中等抗性品種唐花9號在不同土壤質地發(fā)病情況調查表明,不同土壤質地的果腐病發(fā)病率和病情指數(shù)差異顯著,砂質土壤較粘質土壤及粘土發(fā)病要輕;對于同一種土壤質地,含水量≥20 g/100g的花生果腐病發(fā)病較嚴重,與含水量≤20 g/100g比較,差異顯著 (表2)。

表2 果腐病發(fā)病率與土壤質地及含水量Table 2 Relationship on incidence of peanut pod rot and soil texture and water content

2.3.3 連作因素

連續(xù)三年對冀東地區(qū)主栽花生品種冀花18進行調查統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)隨連作年限的增加,果腐病發(fā)病有加重趨勢,其中連作年限1～2年的發(fā)病率在0～6.78%之間,病情指數(shù)0～0.73。 連作年限在3年及以上的果腐病發(fā)病明顯加重,發(fā)病率在9.45%～11.72%之間,病情指數(shù)5.61～6.08(表3)。

表3 果腐病發(fā)病率與連作因素Table 3 Relationship on incidence of peanut pod rot and continuous cropping

2.3.4 施肥量

由表4可知,果腐病發(fā)病程度與肥料施入量存在顯著相關性。 果腐病發(fā)病程度隨著肥料施用量的增加而加重,土壤有機質含量隨著肥料施用量的增加顯著減少,總鹽含量顯著增加。 果腐病發(fā)病嚴重地塊平均發(fā)病率高達15.88%,平均病情指數(shù)為11.23,土壤有機質含量為9.8 g·kg-1、總鹽含量為4.56 g·kg-1(表4)。

表4 果腐病發(fā)病率與施肥量Table 4 Relationship on incidence of peanut pod rot and fertilization

2.3.5 品種類型

不同品種類型花生果腐病調查結果表明,唐花9號、冀花18、青花6號抗性相對較好,發(fā)病率在0.53%～4.45%之間,病情指數(shù)0.41～3.07?；ㄓ?3、濰花8號中度抗病,發(fā)病率在7.21%～10.16%之間,病情指數(shù)5.44～7.01,冀花16、唐花10號易感果腐病,發(fā)病率在11.16%～14.75%之間,病情指數(shù)8.09～9.20。

表5 果腐病發(fā)病率與品種Table 5 Relationship on incidence of peanut pod rot and cultivars

3 結論與討論

本試驗研究結果表明,冀東地區(qū)花生果腐病在7月5日結莢期開始出現(xiàn)少數(shù)果腐病病株,7月10日后病情逐漸發(fā)展,到8月5日果腐病危害逐漸加重,發(fā)病率和病情指數(shù)都增加,到8月20日飽果成熟期后病情達到最高點。

花生果腐病致病影響因子研究表明,溫度是影響果腐病發(fā)生的重要因素,隨日平均溫度逐漸升高,果腐病發(fā)病率呈增加趨勢,平均溫度達25℃以上,果腐病發(fā)病率增加速度最快,日平均溫度最高達到30℃以上時,果腐病發(fā)病率增加幅度并沒有因溫度的升高而快速增加。 可見,25～30℃之間是果腐病病原菌感染植株的最適溫度范圍,當超過30℃時,果腐病病原菌侵染減緩。

本試驗研究表明,果腐病發(fā)病率與日平均氣溫呈正相關,但不顯著,與果腐病發(fā)病期降雨量呈顯著性正相關,降雨可導致果腐病大量發(fā)生,且果腐病發(fā)病率隨降雨量增加而增加。 可見,溫度是影響果腐病發(fā)生的基本條件,降雨量為主要氣象影響因子,在一定的溫度條件下,果腐病隨著降雨量的增加而快速加重。

不同土壤環(huán)境對果腐病發(fā)病有一定影響。 不同土壤質地條件下,砂質土壤較粘質土壤及粘土發(fā)病較輕;同一種土壤質地,含水量高的發(fā)病較嚴重。 這與趙慶雷[8]研究的土壤環(huán)境對果腐病發(fā)病影響結論一致。 隨著連作年限的增加,果腐病發(fā)病有加重趨勢,其中連作年限在3年及以上的果腐病發(fā)病明顯加重。 果腐病發(fā)病程度與肥料施入量存在顯著性正相關,果腐病發(fā)病程度隨著肥料施用量的增加而加重,土壤中的有機質含量隨著肥料施用量的增加顯著減少,總鹽含量顯著增加,破壞了土壤團粒結構,增加了果腐病發(fā)病率。 不同花生品種類型果腐病抗性存在顯著性差異。

根據(jù)冀東地區(qū)近年來果腐病發(fā)生動態(tài)以及氣象、土壤、連作、施肥量、品種類型等發(fā)病影響因子的調查結果,總結冀東地區(qū)花生果腐病防治措施為:①選擇抗病性較強的品種,如唐花9號、冀花18和青花6號;②實行輪作倒茬,同一地塊連作不宜超過3年;③選擇土壤鹽漬化程度較輕的田塊,肥料施用量盡量控制在550 kg/hm2以下,土壤全鹽含量應低于0.85 g/kg;④冀東地區(qū)果腐病一般于7月上中旬開始發(fā)病,8月中下旬為病害流行盛期,因此7-8 月是果腐病防控關鍵時期,應及時噴施防治藥劑以減輕果腐病發(fā)生程度,減少花生產(chǎn)量損失。 本研究為花生果腐病的防治工作提供了技術支持,同時也為花生果腐病的進一步研究提供了理論基礎。