板蓝根霜霉病预测预报技术研究
作者: 雷玉明 郑天翔 雷鑫 马金 王丽娟 李会文 陈晓燕
摘要 田间试验表明,板蓝根霜霉病(Peronospora isatidis Gaum.)的发生,与大气相对温度和田间小气候温度关系密切,气温在12~21 ℃,降雨量50 mm,5 d以上阴天雨日,相对温度在85%以上,持续时间36 h以上发病严重;田间灌水2次以上,株距小于10 cm,氮肥用量高于或低于常规施用,种子田与商品田相距小于1 000 m,霜霉病发生严重。以温度、湿度、降雨量、雨日、灌水、密度、氮肥、种子田与商品田距离八大技术参数作为霜霉病预测预报因子,依据病情指数大小,预测霜霉病轻发生、中等偏轻、中等发生、中等偏重、大发生5级发病程度,及时发出预测预报,指导板蓝根霜霉病防治。
关键词 板蓝根霜霉病;流行因子;技术参数;预测预报
中图分类号 S 431.2 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2023)16-0133-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.16.032
Study on Prediction Technology of Radix isatidis Downy Mildew
LEI Yu-ming1,2, ZHENG Tian-xiang1,2, LEI Xin3 et al
( 1.College of Agriculture and Biotechnology, Hexi University, Zhangye, Gansu 734000; 2.Key Laboratory of Hexi Corridor Resourses Utilization of Gansu, Zhangye, Gansu 734000;3.Chen ShouRen Business School, Quanzhou Normal University, Quanzhou,Fujian 363000)
Abstract Field experiments showed that the occurrence of downy mildew of isatidis Peronospora isatidis Gaum was closely related to the relative temperature of the atmosphere and the temperature of the microclimate in the field. The temperature was between 12 and 21°C, the rainfall was 50 mm, the cloudy and rainy days were more than 5 days, the relative temperature was more than 85%, and the disease duration was more than 36 hours,the field was irrigated more than twice, the plant distance was over 10 cm, the amount of N fertilizer was less than or more than conventional fertillier, the distance between the seed field and the commercial field was less than 1 000 m,downy mildew occured seriously.Eight major technical parameters,including temperature, humidity, rainfall, rainy days, irrigation, density, N fertilizer, and the distance between seed field and commercial field, were used as downy mildew prediction factors.According to the size of the disease index, the incidence of downy mildew was predicted to be mild, moderately mild, moderately, moderately severe, and major, and the forecast was issued in time to guide the prevention and control of rhizopus isatidis.
Key words Downy mildew of isatidis;Epidemic factors;Technical parameters;Forecasting
基金项目 甘肃省重点研发计划项目(18YF1NG086)。
作者简介 雷玉明(1964—),男,甘肃金塔人,教授,硕士,从事农作物有害生物综合治理研究。
收稿日期 2022-08-08
板蓝根霜霉病(Peronospora isatidis Gaum.)是板蓝根的重要病害,常使叶片变色,霉层明显,后期叶片枯黄脱落,严重威胁大青叶和板蓝根的品质和产量。国内板蓝根种植省份,先后对霜霉病发生情况进行调查,河北省霜霉病一般减产10%~20%,种子田受害严重,一般种子减产20%~30%,严重时病叶率达100%,可造成绝产[1],新疆4月下旬一般病叶率达70%[2],甘肃调查发现种植地5年连作,霜霉病发病率达94%[3]。近年来,甘肃省将中药材确定为特色主导产业,板蓝根种植范围和面积逐年扩大,主要分布于天水、镇原、陇西、通渭、渭源等地,其中民乐县种植面积最大,是“中国板蓝根之乡”。但随着面积扩大,气候条件影响,连作问题突出,板蓝根霜霉病成为影响板蓝根种植的瓶颈问题。目前,国内对板蓝根霜霉病的研究集中于发生情况[1-4] 、病原形态及生物学特性[2-3]、发病规律[1-3、5]、抗性生理[6]、防治方法[1,7-10]等方面,但对霜霉病的预测预报方法研究较少。笔者对影响板蓝根霜霉病发生流行因素主导因子和预测预报方法进行研究,为霜霉病预防和防治提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
采自甘肃省民乐县六坝镇诚泰药业种植基地的菘蓝(Isatis indigotica Fort.)种子,种子发芽率为 97.0%,净度为 86.5%,含水率为 2.24%,千粒重为 4.7 g。
1.2 试验地概况
甘肃省民乐县六坝镇农业示范园,海拔 1 824 m,无霜期 140 d,试验地为耕地,壤土,排水、通透性良好,土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾及有机质含量分别为1.1 g/kg、83.0 mg/kg、30.7 mg/kg、157.5 mg/kg、52.8 g/kg,pH 7.2。
1.3 试验方法
2020年4月20日播种,小区面积 3 m×5 m=15 m2,田间随机排列,行株距为 25 cm×10 cm,走道 30 cm。采用完全随机设计,3次重复。
种子田与商品生产田距离设50、500、1 000 m;商品生产田密度处理行距25 cm,株距设3、5、10、15、20 cm;灌水处理设不灌水、幼苗期灌水、幼苗期+莲座期灌水、幼苗期+莲座期+肉质根膨大期灌水,每次灌水量均为 67.5 mm(675 m3/hm2);施肥处理3个:常规施肥N 225 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2为对照(N1);N 112.5 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2(N2)、N 337.5 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2(N3)。
1.4 气温与降水条件下发病率调查
菘蓝播种出苗后,5月上旬至9月下旬,记录每月平均气温、降雨量、降雨次数,每月底调查统计发病率,计算病情指数。
1.5 板蓝根霜霉病测报技术因子与发病关系
通过种子田与商品生产田距离、密度、灌水、施肥、气温、降雨量(次)与病害发生率间的相互关系,确定霜霉病测报技术因子。
1.6 板蓝根霜霉病测报调查方法
通过种子田与商品生产田距离、密度、灌水、施肥、气温、降雨量(次)与病害发生率间的相互关系,确定测报调查方法,采取定点定株分级方法,记录严重程度,计算病情指数,确定发生程度预报。
发病率=病叶数/调查总叶片数×100%;病情指数=∑(各级发病数×各严重度代表值)/(调查总样本数×最高级代表值)。
2 结果与分析
2.1 种子田和商品生产田距离与霜霉病发病的关系 从表1可以看出,种子田越靠近商品生产田,板蓝根霜霉病的发病率越高,达25.33%,且发病早于距离500、1 000 m商品田,在5~6片真叶时就开始发病。种子田远离商品田达1 000 m,发病率仅为1.00%。
2.2 种植密度与霜霉病发病的关系 从表2可以看出,随株距增加,板蓝根鲜重、干重总体呈增加趋势,但折干率株距10 cm 达到最高53.1%,株距再增加,折干率下降。从田间发病率看,随密度增加,发病率升高,3、5 cm株距条件下发病率在14.00%~26.00%,10 cm株距发病率仅为4.33%。从病情指数看,随密度增加,病情指数呈上升趋势。从产量、发病率、病情指数综合分析,10 cm株距单产较高,发病率、病情指数相对较低,是最佳播种密度。同时说明随密度增大,板蓝根含水量增加,田间温度增大,有利于板蓝根霜霉病的发生,发病率增加,病情指数升高,损失加重。
2.3 灌水次数与霜霉病发病的关系 从表3可以看出,随灌水次数和灌水量的增加,板蓝根根干重逐渐增加,由4 576.5 kg/hm2增加至5 403.0 kg/hm2;发病株数逐渐增加,发病率逐渐上升,由1.67%上升至22.33%,病情指数逐渐上升,由0.15上升至9.16。因此,灌水3次虽然增产,但发病率最高、病情指数最高,说明灌水次数增加,田间湿度增加,有利于田间霜霉病的发生扩展。
2.4 施肥水平与霜霉病发病的关系 从表4可以看出,氮肥施用量降低,产量降低,较常规施肥减产8.74%。氮肥量增加,产量降低,较常规施肥减产4.22%。从发病率和病情指数看,氮肥用量降低,发病率和病情指数上升,较常规施肥高3.0百分点和1.01,氮肥用量增加,发病率和病情指数上升,较常规施肥高13.0百分点和5.89。因此,常规施肥产量最高,发病率和病情指数最低。
2.5 气温和降水与霜霉病发病的关系
从表5可以看出,4月日均气温均在10 ℃以下,4月下旬播种后,5月中下旬出苗,日均气温逐渐上升,最低气温和最高气温均超过10 ℃,9—10月最低气温低于10 ℃,最高气温在10 ℃以上。从发病率看,5月为发病初期,田间呈零星发病,发病率仅为1.33%,病情指数为0.11;6—9月随气温逐渐升高,田间病株数量逐渐增加,发病率由6.00%上升到24.67%,病情指数由0.78上升至14.06,进入10月,田间新病叶数和病株减少,发病率降低,降至与6月水平持平。因此,气温与板蓝根霜霉病发病呈正相关关系,6—9月是板蓝根霜霉病发病关键时期,此期气温有利于病菌发育扩展,故6—9月是发病高峰期,是防治重点时期。
从表6可以看出,4—9月随降雨量的增加,发病株增加,发病率和病情指数升高,降雨量相对集中,田间发病时期也相对集中于7—9月,再加上8、9月降雨量大,阴天相对集中,超过5 d阴天后,大气相对湿度在85%左右,田间湿度在90%左右,霜霉病扩展速度加快,发病率和病情指数分别达7.67%~26.33%、1.61~17.64。田间霜霉病由呈核心分布型向弥散型分布发展。因此,降雨量大是造成霜霉病扩展蔓延的重要因素。
2.6 测报技术关键因子的确定 通过田间试验与田间观察,结合当地气象资料分析发现,当气温在12~21 ℃时,随气温上升,遇5 d阴天,降雨量超过50 mm以上,大气相对湿度85%,持续36 h以上,田间发病率迅速增长,田间病株分布由核心分布型向弥散式扩展,发病叶片数、病株数上升加快,病叶出现坏死斑数量增加,病情指数上升;当种子田与商品田靠近,田间灌水次数增加,密度增大,氮肥施用量过低或过高,均导致霜霉病的严重发生。因此,种子田与商品田距离、灌水次数、密度、施肥、湿度、温度、降雨量、雨日是测报板蓝根霜霉病八大技术参数。