高鶴+趙寶軍+王云飛+崔雪
摘要:建昌縣位于我國核桃栽植的最北限,近年來核桃腐爛病給我省核桃產(chǎn)量造成巨大損失,是我省核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要障礙。本試驗(yàn)在2016年進(jìn)行,對主栽品種核桃進(jìn)行腐爛病發(fā)生、流行情況調(diào)查。研究結(jié)果表明,核桃腐爛病發(fā)生的普遍率、嚴(yán)重度和病情指數(shù)與其物候期及生育期均呈顯著相關(guān)性,其中,與生育期呈顯著正相關(guān)。另外,當(dāng)普遍率區(qū)間為20%~40%時,平均嚴(yán)重度為1%~50%時,核桃腐爛病發(fā)生的普遍率和嚴(yán)重度之間的關(guān)系呈現(xiàn)出明顯的隨機(jī)分布趨勢,即泊松分布趨勢;當(dāng)普遍率區(qū)間為50%~70%時,平均嚴(yán)重度為40%~50%時,核桃腐爛病發(fā)生的普遍率和嚴(yán)重度之間的關(guān)系呈現(xiàn)出二項(xiàng)式分布趨勢。
關(guān)鍵詞:核桃;腐爛?。徽{(diào)查
核桃腐爛病菌(Cytospora,jugandis DC.Sacc.),真菌,半知菌亞門,腔孢綱球殼孢目胡桃殼囊孢菌。分生孢子器埋于木栓層下,分生孢子器多室,形狀不規(guī)則,黑褐色,大小為144~324微米×96~108微米,分生孢子器有長頸,頸長48~54微米,分生孢子單孢、無色、香蕉狀,大小為1.9~2.9微米×0.4~0.6微米。核桃腐爛病菌為弱寄生菌,具有潛伏侵染特性。一般情況下,病菌從傷口侵入死亡的皮層組織,分泌有毒物質(zhì),殺死周圍的活細(xì)胞,引發(fā)疾病。該病菌絲及分生孢子器在病枝上越冬,春季產(chǎn)生分生孢子,借風(fēng)、雨、昆蟲等傳播。核桃生長期間,病菌可進(jìn)行多次再侵染。病菌在樹皮組織上定植,呈潛伏狀態(tài),當(dāng)樹體衰弱或局部組織衰弱等寄主抗病力降低或暫時降低時,潛伏病菌轉(zhuǎn)為致病狀態(tài),危害枝、干。
建昌縣位于遼寧西部地區(qū),位于核桃栽植的最北限,是我省核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要區(qū)域。近年來,隨著栽植面積的不斷擴(kuò)大,出現(xiàn)了腐爛病逐年高發(fā)、流行的趨勢。本研究以建昌縣主栽的不同品種核桃為研究對象,經(jīng)過實(shí)地連續(xù)觀測、數(shù)據(jù)調(diào)查和試驗(yàn),調(diào)查了本地區(qū)核桃主栽品種的腐爛病發(fā)生、流行情況,應(yīng)用植物流行病學(xué)理論,明確病害田問發(fā)生規(guī)律,以期為提高生產(chǎn)管理水平和相關(guān)研究提供新的思路,為進(jìn)一步核桃腐爛病防治工作打下理論基礎(chǔ)。
1.材料與方法
1.1供試材料
本試驗(yàn)于2016年進(jìn)行,調(diào)查時間分別為4月29日(萌芽期)、7月13日(生長期/坐果期)和11月9日(落葉期)。選取3塊樣地(樣地1設(shè)在建昌縣黑山科鄉(xiāng)姜杖子村,樣地2和樣地3均設(shè)在雷家店鄉(xiāng)灰窯溝村),株行距分別為4米×4米(樣地1),4米×6米(樣地2)和6米×6米(樣地3),樣地面積6畝,供試核桃樹齡分別為4年、8年和15年,分別為處于營養(yǎng)生長期、初果期和盛果期的早實(shí)和晚實(shí)核桃,品種包括:遼寧1號、遼寧3號、遼寧4號、遼寧5號、遼寧6號、遼寧7號、遼寧10號、禮品1號、禮品2號、寒豐和遼瑞豐。所用樣地均為正常田問管理。
1.2調(diào)查及計(jì)算方法
調(diào)查時,隨機(jī)選取100株樣樹,利用米尺和放大鏡,調(diào)查主干、大枝和一年生枝的病害發(fā)生情況,分別測算普遍率(Incidence,I)、嚴(yán)重度(severity,s)和病情指數(shù)(Disease index,DI)。計(jì)算公式為:
普遍率(I)=發(fā)病的植物單元數(shù)/調(diào)查單元總數(shù)×100%
嚴(yán)重度(s)=發(fā)病面積/該單元總面積×100%(見表1)
病情指數(shù)(DI)=普遍率(I)×平均嚴(yán)重度
(s)
1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)均重復(fù)3次,取平均值,采用SPSS方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,EXCEL軟件作圖。
2.結(jié)果與分析
2.1核桃腐爛病發(fā)生的普遍率情況
普遍率代表植物群體中病害發(fā)生的普遍程度,一般用發(fā)病的植物單元數(shù)占調(diào)查單元總數(shù)的百分比來表示。植物單元可以是葉片、果實(shí)、莖、穗和植株等。但是,發(fā)病的植物單元問的發(fā)病輕重程度肯能有很大差異。本試驗(yàn)分別在核桃萌芽期、生長期(坐果期)和落葉期對腐爛病的普遍率進(jìn)行了調(diào)查,如表2所示。
4月29日,在隨機(jī)調(diào)查的10株核桃樹中,樣地l的發(fā)病株數(shù)最低,其發(fā)病普遍率僅為20%,分別是樣地2的66.7%,樣地3的28.6%;樣地3的發(fā)病株數(shù)最高,其發(fā)病普遍率也最高,高達(dá)70%;樣地2的發(fā)病株數(shù)略高于樣地1,明顯低于樣地3,其發(fā)病普遍率為30%。
7月13日,在隨機(jī)調(diào)查的10株核桃樹中,樣地l的發(fā)病株數(shù)最低,其發(fā)病普遍率僅為10%,分別是樣地2的42.9%,樣地3的20%;樣地3的發(fā)病株數(shù)最高,其發(fā)病普遍率也最高,高達(dá)50%;樣地2的發(fā)病株數(shù)略高于樣地1,明顯低于樣地3,其發(fā)病普遍率為23.3%。
11月9日,在隨機(jī)調(diào)查的10株核桃樹中,樣地1的發(fā)病株數(shù)最低,其發(fā)病普遍率僅為10%,分別是樣地2的25%,樣地3的14.29%;樣地3的發(fā)病株數(shù)最高,其發(fā)病普遍率也最高,高達(dá)70%;樣地2的發(fā)病株數(shù)高于樣地1,低于樣地3,其發(fā)病普遍率為40%。
2.2核桃腐爛病發(fā)生的嚴(yán)重度情況
嚴(yán)重度是指發(fā)病單元發(fā)生病變的程度,通常用發(fā)病面積占該單元的總面積來表示,還可以用發(fā)病等級來表示,特別是一些系統(tǒng)性的侵染病害。核桃腐爛病的嚴(yán)重度分級標(biāo)準(zhǔn),對腐爛病發(fā)生的嚴(yán)重程度進(jìn)行了分級評價。詳細(xì)情況,可見表3。
4月29日,樣地1中栽植的核桃植株處于生長發(fā)育期,腐爛病鮮有發(fā)生,且發(fā)生嚴(yán)重度較小,腐爛病主要危害位置一年生枝,嚴(yán)重度等級為l級,嚴(yán)重度為1%;樣地2中栽植的核桃植株處于初果期,在隨機(jī)調(diào)查中各單株發(fā)病情況存在差異,分別有健康株、染病程度較輕的單株和染病程度較重的單株,但腐爛病危害位置主要為大枝和一年生枝,偶有主干發(fā)病,嚴(yán)重度等級為2~3級,嚴(yán)重度為20%;樣地3中栽植的核桃植株處于盛果期,在隨機(jī)調(diào)查中各單株發(fā)病情況存在差異,其中鮮有健康株,一般為染病株,主干、大枝和一年生枝為主要危害位置,嚴(yán)重度等級為3級,嚴(yán)重度為50%。
7月13日,樣地1主要危害位置為一年生枝,嚴(yán)重度等級為1級,嚴(yán)重度為0.5%;樣地2主要危害位置為大枝和一年生枝,嚴(yán)重度等級為2級,嚴(yán)重度為30%;樣地3主要危害位置為主干、大枝和一年生枝,嚴(yán)重度等級為3級,嚴(yán)重度為40%。此時為核桃的快速生長發(fā)育期,樣地1、2和3的腐爛病嚴(yán)重等級和嚴(yán)重度均較4月29日降低或持平,并未繼續(xù)發(fā)展或惡化,呈現(xiàn)出平穩(wěn)態(tài)勢。
11月9日,樣地1主要危害位置為一年生枝,嚴(yán)重度等級為1級,嚴(yán)重度為1.33%;樣地2主要危害位置為大枝和一年生枝,嚴(yán)重度等級為2級,嚴(yán)重度為30%;樣地3主要危害位置為主干、大枝和一年生枝,嚴(yán)重度等級為3級,嚴(yán)重度為50%。此時為核桃的落葉期,樣地1和2的腐爛病嚴(yán)重等級和嚴(yán)重度均較4月29日略有升高;樣地1和3的腐爛病嚴(yán)重等級和嚴(yán)重度均較7月13日略有升高。
2.3核桃腐爛病發(fā)生的病情指數(shù)情況
病情指數(shù)是全面考慮普遍率和嚴(yán)重度兩者的綜合指標(biāo),能夠全面反映植物群體的發(fā)病程度。如表4所示,樣地1、2和3的病情指數(shù)差異顯著。其中,樣地1在不同物候期測定的腐爛病的病情指數(shù)均為最低;樣地3在不同物候期測定的腐爛病的病情指數(shù)均為最高;樣地2在不同物候期測定的腐爛病的病情指數(shù)居中。
在不同物候期內(nèi)測定值的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)之間差異呈相同態(tài)勢,4月29日,樣地1:樣地2:樣地的病情指數(shù)比例為1:30:350;7月13日,樣地1:樣地2:樣地的病情指數(shù)比例為5:699:2000;11月9日,樣地1:樣地2:樣地的病情指數(shù)比例為133:12000:35000??梢姡颂腋癄€病的病情指數(shù)與其物候期及生育期均呈顯著相關(guān)性。其中,腐爛病與生育期二者呈顯著正相關(guān),即隨著樹齡的增長,營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)為生殖生長后,腐爛病發(fā)生甚至加重,這可能與樹體養(yǎng)分分配有關(guān)。腐爛病與物候期的相關(guān)性表現(xiàn)為,休眠期或休眠前后期較生長季發(fā)生嚴(yán)重,這可能與樹體養(yǎng)分循環(huán)強(qiáng)弱和細(xì)胞分裂強(qiáng)度有關(guān),具體原因有待進(jìn)一步研究。
2.4核桃腐爛病發(fā)生的普遍率和嚴(yán)重度的關(guān)系
在田間病害調(diào)查中,普遍率較易調(diào)查且人為誤差較小,而嚴(yán)重度調(diào)查則參照不同病害而制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行估計(jì),容易帶入主觀誤差。研究指出,在一定條件下,普遍率和嚴(yán)重度之間存在一定關(guān)系。如果能夠建立起普遍率和嚴(yán)重度之間的定量關(guān)系,由普遍率來推算嚴(yán)重度,不僅可以簡化田間調(diào)查,還能減少誤差。其中,大多數(shù)葉斑病,單個病斑發(fā)病后面積擴(kuò)展有限,其普遍率和嚴(yán)重度主要由侵染位點(diǎn)數(shù)量決定,因而在流行前期和中期,普遍率接近飽和之前,普遍率和嚴(yán)重度之間呈各種函數(shù)關(guān)系,簡稱I-S關(guān)系??藏悹柕忍岢隽巳N理論通式:
(1)當(dāng)普遍率較低時,病斑分布為隨機(jī)分布(泊松分布),則:$1=-In(1-I)/M
式中,M為植物調(diào)查單元上可能發(fā)生病斑數(shù)的極大值。
(2)當(dāng)普遍率較高時,病斑很可能呈二項(xiàng)式分布,且病斑常集團(tuán)化產(chǎn)生,則:S2=1-(1-I)b
式中,b為每一病斑集團(tuán)的病斑數(shù)除以每個植物調(diào)查單元可能發(fā)生的病斑數(shù)的極大值。
(3)如病斑呈二項(xiàng)式分布,則:s3=k(1-I)-1/k-1]/M
式中,M同上;k為負(fù)二項(xiàng)式的聚集度參數(shù)。
如表4所示,通過對建昌縣不同時期、不同樣地核桃腐爛病調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析后可知,當(dāng)普遍率區(qū)間為20%~40%時,平均嚴(yán)重度為1%~30%時,核桃腐爛病發(fā)生的普遍率和嚴(yán)重度之間的關(guān)系呈現(xiàn)出明顯的隨機(jī)分布趨勢,即泊松分布趨勢;當(dāng)普遍率區(qū)間為50%~70%時,平均嚴(yán)重度為40%~50%時,核桃腐爛病發(fā)生的普遍率和嚴(yán)重度之間的關(guān)系呈現(xiàn)出二項(xiàng)式分布趨勢,此時病斑發(fā)生呈現(xiàn)出集團(tuán)化產(chǎn)生。該發(fā)現(xiàn)對指導(dǎo)生產(chǎn)和核桃腐爛病的防治具有重要的指導(dǎo)意義,可在生產(chǎn)中加以應(yīng)用。但病斑呈二項(xiàng)式分布后,是否符合s3通式,本試驗(yàn)的調(diào)查數(shù)據(jù)未能體現(xiàn),相關(guān)情況還有待進(jìn)一步研究。
3.結(jié)論
腐爛病是核桃常見病害,有很多學(xué)者曾對不同地區(qū)的核桃腐爛病的發(fā)生原因、發(fā)生規(guī)律、危害部位、危害癥狀等進(jìn)行過初步的調(diào)查和研究,并提出了相應(yīng)對策。本研究首次從植物生理學(xué)及流行病學(xué)理論出發(fā),針對遼寧西部地區(qū)主栽品種的核桃腐爛病的進(jìn)行了調(diào)查及分析。結(jié)果顯示,核桃腐爛病發(fā)生的普遍率、嚴(yán)重度和病情指數(shù)與其物候期及生育期均呈顯著相關(guān)性,其中,與生育期呈顯著正相關(guān)。另外,當(dāng)普遍率區(qū)間為20%~40%時,平均嚴(yán)重度為1%~30%時,核桃腐爛病發(fā)生的普遍率和嚴(yán)重度之間的關(guān)系呈現(xiàn)出明顯的隨機(jī)分布趨勢,即泊松分布趨勢;當(dāng)普遍率區(qū)間為50%~70%時,平均嚴(yán)重度為40%~50%時,核桃腐爛病發(fā)生的普遍率和嚴(yán)重度之間的關(guān)系呈現(xiàn)出二項(xiàng)式分布趨勢。通過本研究,以期為提高生產(chǎn)管理水平和相關(guān)研究提供新的思路,為進(jìn)一步核桃腐爛病防治工作打下理論基礎(chǔ)。