摘 要：為了解析茄子青枯病發(fā)生率與田間生態(tài)因子的關(guān)系，在廈門同安茄子青枯病發(fā)病典型區(qū)，安裝了農(nóng)業(yè)生境野外數(shù)據(jù)觀測裝備，采集氣溫、地溫、相對濕度、雨量、太陽輻射、光合有效輻射、光照度、CO2濃度和土壤容積含水率等生態(tài)因子數(shù)據(jù)，并在營養(yǎng)生長期和生殖生長期調(diào)查茄子青枯病發(fā)病情況和青枯病原的分布特性。結(jié)果表明：茄子營養(yǎng)生長期的氣溫（28.6℃）、地溫（30.1℃）和相對濕度（66.17%），均適宜青枯病發(fā)生；茄子在營養(yǎng)生長期的發(fā)病率（7.90%）和病情指數(shù)（5.40）大于生殖生長期的發(fā)病率（3.43%）和病情指數(shù)（2.47）；青枯菌在發(fā)病2級的植株及根際土壤中分布最多，分別為營養(yǎng)生長期的81.80×105cfu·g?1和生殖生長期的99.31×105cfu·g?1；強(qiáng)致病力青枯菌在發(fā)病植株和根際土壤中的分布量分別大于104cfu·g?1和105cfu·g?1。茄子青枯發(fā)病率與氣溫、地溫、相對濕度、雨量、光照輻射和二氧化碳濃度呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與光照度和土壤容積含水率呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。研究結(jié)果為青枯病預(yù)測預(yù)報技術(shù)的建立及病害的有效防控提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：茄子青枯??；青枯雷爾氏菌；野外觀測站；田間生態(tài)因子

中圖分類號：S436.411 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：0253?2301（2024）06?0007?06

DOI：10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.06.002

收稿日期：2024?05?12

作者簡介：鄭雪芳，女，1977年生，研究員，主要從事植物病害生物防治研究。

＊通信作者：劉波，男，1957年生，研究員，主要從事生物技術(shù)和生物農(nóng)藥的研究（E-mail：fzliubo@163.com）。

基金項目：福建省科技計劃省屬公益類項目（2021R1034003）；福建省人民政府、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院“5511”協(xié)同創(chuàng)新工程（XTCXGC2021019）。

Correlation Analysis Between Incidence Rate of Eggplant Bacterial Wilt and Ecological Factors in the Field

ZHENG Xue-fang1，LIN Ying-zhi2，LIN Ying3，ZHU Yu-jing4，CHE Jian-mei1，CHEN Mei-chun1，LIU Bo1＊

（1.Institute of Resources，Environment and Soil Fertilizer，F(xiàn)ujian Academy of Agricultural Sciences，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian350003，China;2.Institute of Digital Agriculture，F(xiàn)ujian Academy of Agricultural Sciences，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian350003，China;3.Fujian Provincial Farming Technology Promotion Central Station，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian350003，China;4.Institute of Crops，F(xiàn)ujian Academy of Agricultural Sciences，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian350001，China）

Abstract：In order to analyze the relationship between the incidence of eggplant bacterial wilt and the ecological factors in the field，the field data observation equipment of agricultural habitat was installed in the typical area of eggplant bacterial wilt in Tong’an of Xiamen.Then，the data of ecological factors such as air temperature，ground temperature，relativehumidity，rainfall，solarradiation，photosyntheticallyactiveradiation，illuminance，CO2concentration and soil volumetric water content were collected.And the incidence of bacterial wilt and the distribution characteristicsofpathogensforbacterialwiltineggplantwereinvestigatedduringthevegetativegrowthand generative growth stages.The results showed that the air temperature（28.6℃），ground temperature（30.1℃）and relative humidity（66.17%）in the vegetative growth period of eggplant were suitable for the occurrence of bacterial wilt.The incidence（7.90%）and diseHmYzqbFUEkNEmPUoaGjaawIC+KWMZfgshTMoHUutGxk=ase index（5.40）of eggplant in the vegetative growth period were higher than the incidence（3.43%）anddiseaseindex（2.47）inthegenerativegrowthperiod.Thedistributionof Ralstonia solanacearum was the highest in the plants in the second stage of disease and their rhizosphere soil，which were81.80×105cfu·g?1inthevegetativegrowthperiodand99.31×105cfu·g?1inthegenerativegrowthperiod.The distribution of Ralstonia solanacearum with high pathogenicity in the diseased plants and rhizosphere soil was more than104cfu·g?1and105cfu·g?1，respectively.The incidence of bacterial wilt in eggplant was significantly positively correlated with air temperature，ground temperature，relative humidity，rainfall，illumination radiation and carbon dioxide concentration（P＜0.01），and was significantly positively correlated with illuminance and soil volumetric water content（P＜0.05）.The research results provided the basis for the establishment of the prediction and forecast technology of bacterial wilt and the effective prevention and control of the disease.

Key words：Eggplant bacterial wilt；Ralstonia solanacearum；Field observation station；Ecological factors in the field

茄子起源于亞洲熱帶地區(qū)，中國各省均有栽培，是世界茄子種植面積最大的國家[1]。茄子在生產(chǎn)中易受青枯病侵襲，印度尼西亞最早報道了茄科作物青枯病[2]。青枯病是由青枯雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum，簡稱青枯菌）引起一種毀滅性土傳病害，該病害是世界上危害最大、分布最廣、造成損失最嚴(yán)重的植物土傳病害之一[3]。研究表明，連作、不合理的施肥方式、土壤營養(yǎng)失衡、鹽分積累等因素會誘發(fā)青枯病[4?6]，這些因素會導(dǎo)致土壤根際微生態(tài)失衡，進(jìn)而引發(fā)土傳病害的頻繁發(fā)生暴發(fā)[7]。

青枯病的發(fā)生與氣候條件[8]（氣溫、土溫、濕度、光照等）、土壤理化性質(zhì)[9]（土壤pH值和有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量等）以及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)[10]直接相關(guān)，因此，本研究在茄子青枯病發(fā)病典型區(qū)建立野外觀測站，監(jiān)測農(nóng)業(yè)生境氣候條件變化和調(diào)查不同生育期青枯發(fā)病率，分析茄子青枯病發(fā)生率與田間生態(tài)因子的關(guān)系，為青枯病防控提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1野外觀測站的建立

（1）選址：選取茄子青枯病發(fā)病典型區(qū)域—福建省廈門市同安區(qū)洪塘鎮(zhèn)郭山村茄子種植基地，安裝農(nóng)業(yè)生境自動觀測站，服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心采用3臺服務(wù)器，服務(wù)器配置信息見表1。裝Ubuntu Linux操作系統(tǒng)，采用SSH實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。廈門市同安區(qū)洪塘鎮(zhèn)郭山村（北緯24o73′，東經(jīng)118o23′，海拔121m）屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫21℃，年均降水量1440mm，年均日照時數(shù)2031h。土壤類型為紅土壤。

（2）數(shù)據(jù)采集：采集茄子種植地農(nóng)田生境的氣溫、地溫、濕度等生態(tài)參數(shù)，各參數(shù)指標(biāo)見表2。

1.2茄子不同生育期青枯病害調(diào)查及其根際土壤樣本采集

隨機(jī)選取5個茄子種植大棚，分別于營養(yǎng)生長期（移栽后30d，10月中旬）和生殖生長期（移栽后60d，11月中旬）調(diào)查青枯病發(fā)病情況。根據(jù)茄子田間青枯病發(fā)病程度分為5個級：0級，植株健康，未出現(xiàn)萎蔫癥狀；1級，1/4葉片出現(xiàn)萎蔫；2級，1/2葉片出現(xiàn)萎蔫；3級，2/3葉片出現(xiàn)萎蔫；4級，整株植株枯萎、死亡。統(tǒng)計茄子田間青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)。

病情指數(shù)（DSI）=∑（病級數(shù)×發(fā)病株數(shù)）×100/最高級×總株數(shù)

采集營養(yǎng)生長期和生殖生長期不同發(fā)病級別茄子植株及根際土壤樣本，每個試驗大棚隨機(jī)選取不同發(fā)病級別植株各3株，采集植株及根際土壤樣本，將土壤樣中的砂礫和植物殘體去除后，4℃保存，用于青枯菌分離鑒定。

1.3茄子不同發(fā)病等級植株及根際土壤青枯菌分布數(shù)量測定

將供試植株用清水沖洗干凈，取根和莖中部樣本各1g，用75%乙醇浸30～40s，用10%次氯酸鈉溶液浸5min，無菌水漂洗3次，無菌濾紙吸干。加入90mL無菌水后，充分研磨勻漿，用無菌水系列梯度稀釋，取200μL稀釋液涂布于TTC培養(yǎng)基[11]上進(jìn)行青枯病原的分離。稱取10g土壤樣本，用無菌水進(jìn)行10倍梯度稀釋后，取200μL稀釋液涂布于TTC培養(yǎng)基上進(jìn)行青枯病原菌的分離。植株和土壤青枯菌分離平板置于（30±1）℃人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)48h后，根據(jù)菌落形態(tài)初步鑒定出青枯菌，進(jìn)行純化保存，進(jìn)一步通過青枯菌特異性引物pehA#6/pehA#3進(jìn)行PCR驗證，方法參照鄭雪芳等[12]。根據(jù)劉波等[13]構(gòu)建的弱化指數(shù)（Attenuation index，AI）將青枯菌劃分為強(qiáng)致病力菌株（AI＜0.65）、過渡型菌株（0.65≤AI≤0.75）和無致病力菌株（AI＞0.75），統(tǒng)計不同致病力青枯菌在不同發(fā)病級別植株和根際土壤分布數(shù)量。

1.4茄子青枯病發(fā)生率與田間生態(tài)因子的相關(guān)性分析

用皮爾遜相關(guān)系數(shù)（Pearson correlation coeffi-cient，PCC）分析茄子青枯病發(fā)生與田間生態(tài)因子相互關(guān)系，將不同生長期茄子青枯發(fā)病率和田間生態(tài)因子構(gòu)成矩陣。PCC計算公式如下[14]：

其中變量X和Y分別表示青枯發(fā)病率和生態(tài)因子數(shù)值，N表示樣本總數(shù)。

1.5數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel2007、DPS7.05軟件進(jìn)行處理和統(tǒng)計分析，LSD法檢驗P=0.05水平的差異顯著性。

2結(jié)果與分析

2.1農(nóng)業(yè)生境自動觀測數(shù)據(jù)分析

由表3可知，茄子營養(yǎng)生長期的氣溫28.6℃、地溫30.1℃、相對濕度66.17%，均適宜青枯病發(fā)生，為病害發(fā)生高峰期。茄子生殖生長期，雖然氣溫和地溫相對較低，分別為19.5℃和21.3℃，但相對濕度較大（62.17%），有利于青枯菌的生長與蔓延。此外，雨量、太陽輻射、光合有效輻射、光照度、CO2濃度以及土壤容積含水率等生態(tài)因子，均是營養(yǎng)生長期大于生殖生長期。

2.2茄子田間青枯病發(fā)病率與病情指數(shù)分析

由表4可知，茄子植株在營養(yǎng)生長期的發(fā)病率和病情指數(shù)分別為7.90%和5.40，均大于生殖生長期的發(fā)病率（3.43%）和病情指數(shù)（2.47）；且營養(yǎng)生長期或生殖生長期均是3級和4級的發(fā)病植株數(shù)量大于1級和2級發(fā)病植株。

2.3茄子不同發(fā)病等級植株及根際土壤青枯菌分布數(shù)量

由表5可知，不同生育期、不同發(fā)病等級茄子植株及其根際土壤均有青枯菌的分布，分布數(shù)量為10.99～99.31×105cfu·g?1，發(fā)病級別為2級的茄子植株及根際土壤分布青枯菌總量的最多，營養(yǎng)生長期為81.80×105cfu·g?1和生殖生長期為99.31×105cfu·g?1。健康植株只分布無致病力和過渡型菌株，病株只分布強(qiáng)致病力和過渡型菌株。此外，除了生殖生長期4級發(fā)病植株外，強(qiáng)致力和過渡型菌株分布量均為土＞根＞莖。

2.4茄子青枯病發(fā)生率與田間生態(tài)因子的相關(guān)性分析

茄子青枯發(fā)病率與各生態(tài)因子均呈正相關(guān)，與氣溫、地溫、相對濕度、雨量、光照輻射和二氧化碳濃度呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.914、0.883、0.951、0.984、0.958和0.920，與光照度和土壤容積含水率呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)分別為0.847和0.833。

3討論

茄子田間青枯病發(fā)生較為嚴(yán)重，營養(yǎng)生長期植株發(fā)病率為7.90%，病情指數(shù)是5.40，生殖生長期植株發(fā)病率為3.43%，病情指數(shù)為2.47，表明營養(yǎng)生長期病情較生殖生長期重，這可能是由于營養(yǎng)生長期植株長勢弱，且經(jīng)移栽傷根而導(dǎo)致病原菌易從傷口侵入[15]。此外，溫度、濕度、降水量等環(huán)境條件也是造成差異的主要原因。本研究進(jìn)一步利用皮爾遜相關(guān)系數(shù)PCC分析茄子青枯病發(fā)生率與田間生態(tài)因子相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)青枯發(fā)病率與氣溫、地溫、相對濕度、雨量、光照輻射和二氧化碳濃度等生態(tài)因子呈極顯著正相關(guān)。研究結(jié)果與林勇等[16]研究相一致，林勇等研究烤煙青枯病田間發(fā)生與氣象因素相關(guān)性時，發(fā)現(xiàn)青枯病發(fā)生與氣溫、濕度、降水和日照均呈正相關(guān)，其中溫度是影響青枯菌分布量和發(fā)病程度的關(guān)鍵因子[16]。

許多研究表明，青枯菌存在明顯的致病力分化現(xiàn)象[17?20]，強(qiáng)致病力菌株侵染寄主導(dǎo)致植株發(fā)病，無致病力菌株可侵染寄主但不引起寄主發(fā)病[21]。本研究從不同發(fā)病等級植株中分離出3種致病力類型青枯菌：強(qiáng)致病力、過渡型和無致病力菌株。研究發(fā)現(xiàn)茄子發(fā)病植株中均含有一定數(shù)量的強(qiáng)致病力青枯菌，不同發(fā)病等級的植株，強(qiáng)致病力青枯菌的分布數(shù)量不同，在發(fā)病等級為2級植株及根際壤中強(qiáng)致病力菌株分布最多，隨著病情加重（3級、4級），植株及根際土壤中青枯菌數(shù)量反而降低，說明青枯菌的分布量和病害嚴(yán)重程度并非呈正相關(guān)性。此結(jié)果與劉波等[22]的研究結(jié)果一致，劉波等比較青枯菌在不同寄主、不同發(fā)病狀態(tài)以及不同生育期植株體內(nèi)的分布，結(jié)果發(fā)現(xiàn)青枯菌在寄主植株體內(nèi)呈現(xiàn)出明顯的生態(tài)位分化的特征，隨著病害嚴(yán)重程度的增加，青枯菌的數(shù)量下降，但同時致病力加強(qiáng)。

本研究發(fā)現(xiàn)青枯病發(fā)生嚴(yán)重的大棚仍有一些健康植株的存在，比較分析健康植株與發(fā)病植株體內(nèi)青枯菌的分布數(shù)量及致病力類型，發(fā)現(xiàn)健康植株體內(nèi)基本沒有強(qiáng)致病力青枯菌的存在，但存在一定量無致病力青枯菌，推斷可能正是由于植株體內(nèi)這些無致病力青枯菌的存在，誘導(dǎo)植株產(chǎn)生免疫抗性，這與肖田[23]、董春等[24]、Trigalet等[25]的研究結(jié)果相吻合，Trigalet等[25]研究發(fā)現(xiàn)Tn5插入誘變產(chǎn)生的青枯菌無致病力突變株GMI1229能在番茄植株定殖，阻止致病性菌株的增殖，表現(xiàn)一定的誘導(dǎo)抗性。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，茄子青枯病的發(fā)病率與氣溫、地溫、相對濕度、雨量、光照輻射和二氧化碳濃度呈極顯著正相關(guān)，且整個生育期內(nèi)環(huán)境相對濕度均＞60%，病害發(fā)生高峰期的氣溫均＞25℃、土溫＞28℃；此外，茄子發(fā)病植株和根際土壤中強(qiáng)致病力青枯菌含量分別超過104cfu·g?1和105cfu·g?1。這些研究數(shù)據(jù)可為建立青枯病的預(yù)測預(yù)報技術(shù)提供依據(jù)。

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（責(zé)任編輯：柯文輝）