馬鈴薯品種對(duì)早疫病、晚疫病和瘡痂病的田間抗性評(píng)價(jià)

趙艷群，武奇?zhèn)?，任飛娥，趙金瑞，趙文忠

（榆林市農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心，陜西 榆林 719000）

馬鈴薯是陜西省榆林市的農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)保障糧食安全和推動(dòng)鄉(xiāng)村振興有重要意義。全市馬鈴薯栽培品種20多個(gè)，種植面積約17萬hm2，年產(chǎn)量59萬t，總產(chǎn)值66億元，產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益十分突出[1]，擁有“榆林馬鈴薯”“靖邊馬鈴薯”和“定邊馬鈴薯”國家地理標(biāo)志產(chǎn)品品牌，生產(chǎn)的馬鈴薯品質(zhì)優(yōu)良，在國內(nèi)外市場(chǎng)頗具盛譽(yù)。

隨著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的頻繁，病蟲害問題逐年加重，嚴(yán)重阻礙產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效和可持續(xù)發(fā)展。據(jù)榆林市農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近3年榆林市馬鈴薯發(fā)生的主要病害有晚疫病、早疫病和瘡痂病，年平均發(fā)生面積分別為3.8萬，2.3萬和0.5萬hm2。馬鈴薯早疫病和晚疫病分別是由茄鏈格孢菌[Alternaria solani（Ell.et Mart.）Jones et Grout.][2]和致病疫霉[Phytophthora infestans（Mont.）de Bary]引起[3]，主要危害葉片，造成葉斑葉枯從而減產(chǎn)，尤其是晚疫病可減產(chǎn)20%～40%，還能使窖藏期薯塊發(fā)生干腐或濕腐，危害極其嚴(yán)重[4]。馬鈴薯瘡痂病致病菌為瘡痂多種鏈霉菌（Streptomyces spp.），該病害主要通過帶病種薯和土壤傳播，受害塊莖表面出現(xiàn)網(wǎng)紋狀或裂口狀的瘡痂病斑[5]，薯塊品質(zhì)明顯降低。早疫病易于防治；晚疫病防治次數(shù)多且藥劑成本較高；瘡痂病防治藥劑缺乏，防治難度極大。而且馬鈴薯一般年施藥6～12次，實(shí)施農(nóng)藥減量控害，減少面源污染任務(wù)艱巨。

推廣抗性品種能減少殺菌劑的使用，保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。而品種抗病性鑒定是開展作物品種推廣的重要基礎(chǔ)，目前已有學(xué)者分別對(duì)馬鈴薯晚疫病[6]、早疫病[7]和瘡痂病[8]的品種抗性進(jìn)行了研究。前人研究雖對(duì)榆林市馬鈴薯品種的抗病性有所介紹[9-11]，但未見品種抗性鑒定相關(guān)研究報(bào)道。針對(duì)上述問題，在榆林市開展了馬鈴薯品種對(duì)這3種病害的抗病性試驗(yàn)研究，以促進(jìn)優(yōu)良品種的繁育推廣與合理布局，為病蟲害綠色防控和農(nóng)藥減量控害提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

為了避免不同病害之間的相互影響，故于2020年在榆林市3個(gè)縣（區(qū)）分別開展針對(duì)單一病害的抗性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。在榆陽區(qū)芹河鎮(zhèn)紅墩村開展馬鈴薯早疫病品種抗性試驗(yàn)，在靖邊縣三岔渠鎮(zhèn)羊羔村開展馬鈴薯晚疫病品種抗性試驗(yàn)，在榆陽區(qū)金雞灘鎮(zhèn)三灘村開展馬鈴薯瘡痂病品種抗性試驗(yàn)。試驗(yàn)地為風(fēng)砂土，地勢(shì)平整，肥力中等。

1.2 供試品種

供試品種見表1。

表1 供試品種Table 1 Variety tested

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

馬鈴薯早疫病品種抗性試驗(yàn)：挑選健康種薯播種，種植密度為2 500株/667m2。每個(gè)品種為1個(gè)處理，重復(fù)3次，每小區(qū)50 m2，各小區(qū)隨機(jī)排列。試驗(yàn)田為非重茬田，常規(guī)水肥管理。馬鈴薯生長季節(jié)不噴施殺菌劑。

馬鈴薯晚疫病品種抗性試驗(yàn)：使用健康種薯播種，計(jì)劃種植密度3 100株/667m2。其他同馬鈴薯早疫病品種抗性試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

馬鈴薯瘡痂病品種抗性試驗(yàn)：使用健康種薯播種。種植密度為2 900株/667m2。每個(gè)品種為1個(gè)處理，重復(fù)3次，每個(gè)小區(qū)面積100 m2，各小區(qū)隨機(jī)排列。試驗(yàn)田為重茬田，常規(guī)水肥管理。馬鈴薯生長期開展以晚疫病為主的防治工作。

馬鈴薯早疫病、晚疫病和瘡痂病田間自然發(fā)病，5月上中旬播種，9月下旬收獲。

1.4 調(diào)查方法

分別在2020年8月3和21日早疫病和晚疫病的盛發(fā)期調(diào)查發(fā)病情況，各小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取2株，調(diào)查全株葉片的發(fā)病情況。在2020年9月30日收獲期調(diào)查馬鈴薯瘡痂病的發(fā)病情況，各小區(qū)5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取5株，調(diào)查所有薯塊的發(fā)病情況。按照下列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病情分級(jí)，計(jì)算病情指數(shù)，開展抗性評(píng)價(jià)并測(cè)產(chǎn)。

馬鈴薯早疫病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[12]，按照病斑面積占整株葉面積的百分比分級(jí)：0級(jí)，無病斑；1級(jí)，≤5%；3級(jí)，6%～10%；5級(jí)，11%～20%；7級(jí)，21%～50%；9級(jí)，＞50%?？剐栽u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[13]：病情指數(shù)0為免疫，0～0.1為高抗，0.11～20為抗，20.1～40為中抗，40.1～60為中感，60.1以上感病。

馬鈴薯晚疫病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[14]：0級(jí)，全株葉片無病斑；1級(jí)，個(gè)別葉片上有個(gè)別病斑；3級(jí)，全株1/4以下的葉片有病斑，或植株上部莖稈有個(gè)別小病斑；5級(jí)，全株1/4～1/2的葉片有病斑，或植株上部莖稈有典型病斑；7級(jí)，全株1/2以上的葉片有病斑，或植株上部莖稈有較大病斑；9級(jí)，全株葉片幾乎都有病斑，或者大部分病葉枯死，甚至莖部枯死?？剐栽u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[14]: 病情指數(shù)0～1為免疫，1.1～10為抗病，10.1～20為中抗，20.1～30為中感，30.1～40為感，40以上為高感。

馬鈴薯瘡痂病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[15]，按照病斑占整個(gè)薯塊總面積的百分比分級(jí)：0級(jí)，無病斑；1級(jí)，＜1%；2級(jí)，1%～10%；3級(jí)，11%～20%；4級(jí)，21%～50%；5級(jí)，＞50%。參照趙遠(yuǎn)征等[15]抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并稍作修改：薯皮無病斑，相對(duì)病情指數(shù)1為免疫；0.8～0.99為高抗；0.6～0.79為中抗；0.4～0.59為中感；0.39及以下為高感。

病株（薯）率（%）=[發(fā)病株（塊莖）數(shù)/調(diào)查總株（塊莖）數(shù)]×100

病情指數(shù)=[∑（各級(jí)病葉（薯）數(shù)×該病級(jí)值）/（調(diào)查總?cè)~（薯）數(shù)×最高級(jí)值）]×100

相對(duì)病情指數(shù)=1-（品種病情指數(shù)/最高病情指數(shù)）

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯品種早疫病抗性鑒定

各品種早疫病抗病性表現(xiàn)為：‘隴薯13號(hào)’為高抗；‘云薯287’、‘沙薯15號(hào)’、‘榆薯5號(hào)’、‘大同17號(hào)’、‘榆薯4號(hào)’、‘冀張薯12號(hào)’、‘94256-5’和‘紫花白’（CK）均為抗病；‘中薯3號(hào)’和‘G4’品種表現(xiàn)中抗；‘興佳2號(hào)’中感。中抗和中感品種后期降雨較多時(shí)表現(xiàn)不佳，發(fā)生部分整枝或全株葉片枯死?！苁?號(hào)’產(chǎn)量最高達(dá)36 900 kg/hm2，‘沙薯15號(hào)’產(chǎn)量最低為14115kg/hm2（表2）。

2.2 馬鈴薯品種晚疫病抗性鑒定

各品種晚疫病抗病性表現(xiàn)為：‘青薯9號(hào)’、‘麗薯7號(hào)’、‘安1304-32’和‘榆薯1106-67’為抗?。弧匣ò住–K）、‘晉薯16號(hào)’和‘冀張薯8號(hào)’表現(xiàn)中抗；‘安1108-175’為感??；‘希森6號(hào)’為中感；‘隴薯7號(hào)’、‘冀張薯12號(hào)’、‘榆薯3號(hào)’、‘榆薯4號(hào)’、‘榆薯5號(hào)’和‘麗薯6號(hào)’為高感。高感品種的平均發(fā)病率為97.5%，田間病級(jí)多為5級(jí)及以上，病葉枯死，甚至植株枯死的現(xiàn)象非常突出?！?304-32’產(chǎn)量最高達(dá)53 985 kg/hm2，‘榆薯3號(hào)’產(chǎn)量最低達(dá)15 600kg/hm2（表3）。

2.3 馬鈴薯品種瘡痂病抗性鑒定

各品種的瘡痂病抗性表現(xiàn)為：‘黑金剛’、‘冀張薯8號(hào)’、‘榆薯3號(hào)’和‘心里美’，均為中抗瘡痂??；‘青薯9號(hào)’、‘麗薯6號(hào)’、‘榆薯4號(hào)’和‘榆薯5號(hào)’，這4個(gè)品種均為中感瘡痂??；‘晉薯16號(hào)’、‘阿克瑞亞’、‘紫花白’和‘冀張薯12號(hào)’（CK）均為高感瘡痂病；未發(fā)現(xiàn)高抗病品種。產(chǎn)量最高的‘榆薯3號(hào)’為42 933 kg/hm2，產(chǎn)量最低的‘黑金剛’為11 709 kg/hm2（表4）。

2.4 品種綜合抗病性評(píng)價(jià)

試驗(yàn)結(jié)果表明，榆林市不同品種的馬鈴薯對(duì)早疫病、晚疫病和瘡痂病的抗病性存在很大差異。供試品種中，75.0%的品種高抗或抗早疫病，46.7%的品種中抗或抗晚疫病，33.3%的品種中抗瘡痂病?！]薯13號(hào)’雖然高抗早疫病，但是薯塊口感差，不適合本地人的口味?！苁?號(hào)’、‘榆薯5號(hào)’和‘冀張薯12號(hào)’，抗早疫病、品質(zhì)好、產(chǎn)量高。‘青薯9號(hào)’、‘麗薯7號(hào)’和‘安1304-32’為晚疫病抗病品種，適宜在榆林地區(qū)推廣?！]薯7號(hào)’、‘冀張薯12號(hào)’、‘榆薯3號(hào)’、‘榆薯4號(hào)’、‘榆薯5號(hào)’和‘麗薯6號(hào)’，這6個(gè)高感晚疫病品種都是中晚熟品種，其中產(chǎn)量較高、商品性良好且抗早疫病的品種，加強(qiáng)病害綜合防治或者提前收獲的情況下，可嘗試在晚疫病輕發(fā)生區(qū)種植。‘冀張薯8號(hào)’和‘榆薯3號(hào)’中抗瘡痂病。綜合考慮抗病性和產(chǎn)量2個(gè)因素，最佳推廣品種為‘青薯9號(hào)’和‘冀張薯8號(hào)’。

表2 不同品種馬鈴薯早疫病抗性鑒定Table2 Identification for early blight resistance of different potato varieties

表3 不同品種馬鈴薯晚疫病抗性鑒定Table 3 Identification for late blight resistance of different potato varieties

表4 不同品種馬鈴薯瘡痂病抗性鑒定Table 4 Identification for scab resistance of different potato varieties

3 討論

寄主植物、病原物和環(huán)境3方面共同影響植物病害的發(fā)生與流行的程度。中國登記或?qū)彾ǖ鸟R鈴薯品種近900個(gè)[16]，各地引進(jìn)和推廣的品種差異極大。馬鈴薯晚疫病和瘡痂病存在多個(gè)生物型、生理小種或優(yōu)勢(shì)種群[17-19]。而且中國馬鈴薯種植范圍廣，各地土壤條件、耕作制度和氣候不同。因此，明確本地品種抗病性意義十分重大。本研究首次明確了榆林市馬鈴薯品種早疫病、晚疫病和瘡痂病的抗病性差異。結(jié)果表明，大部分品種對(duì)馬鈴薯早疫病的抗性較好，對(duì)晚疫病和瘡痂病抗性較差，為品種選育與合理布局和綠色防控提供科學(xué)依據(jù)。‘青薯9號(hào)’抗晚疫病和‘冀張薯8號(hào)’中抗晚疫病，這與郭志乾等[20]的研究結(jié)果一致；‘冀張薯12號(hào)’高感瘡痂病，這與李爽[8]的研究結(jié)果一致?！]薯7號(hào)’高感晚疫病，而馬紅梅[6]的研究結(jié)果為中抗；‘麗薯6號(hào)’中感瘡痂病，而何虎翼等[21]研究結(jié)果為抗瘡痂病。這可能是不同地區(qū)環(huán)境和病原菌差異造成的。而且國內(nèi)外學(xué)者的研究均表明，馬鈴薯品種對(duì)晚疫病和瘡痂病抗性在不同地區(qū)的表現(xiàn)不同，與病原菌基因型、環(huán)境、基因型與環(huán)境互作有關(guān)[5,17,22,23]，應(yīng)進(jìn)一步深入研究。

品種合理布局是一項(xiàng)意義重大的工作。一方面，近年來馬鈴薯晚疫病中抗標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)由病情指數(shù)31～50[24]變?yōu)?0～20，而瘡痂病中抗標(biāo)準(zhǔn)由病情指數(shù)30～50[25]變?yōu)?～10以下?？梢?，隨著時(shí)代發(fā)展消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量要求提高，抗病品種的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也越加嚴(yán)苛。另一方面，馬鈴薯普通栽培種大多缺乏晚疫病廣譜抗病基因或多個(gè)主效抗病基因；薯塊表皮木栓層較薄易于瘡痂病菌侵染，而且瘡痂病菌產(chǎn)生的是非寄主?；訲haxtomins毒素[26]，仍未明確抗病基因；而這兩種病害都存在眾多的致病種或生理小種，尤其是晚疫病菌進(jìn)化潛力高，使得品種的小種?；剐砸讍适В切》N?；缘乃娇剐允怯啥鄠€(gè)微效基因控制，育種選擇效率低，從而導(dǎo)致全國范圍內(nèi)的種質(zhì)資源篩選很難獲得高抗或免疫材料[21,27,28]。因此，各地應(yīng)科學(xué)開展品種區(qū)域規(guī)劃，縮小單一品種的連片種植面積，緩解品種抗性喪失壓力。

同時(shí)，加強(qiáng)馬鈴薯種薯生產(chǎn)體系建設(shè)也是發(fā)揮品種優(yōu)良性狀的重要措施之一。雖然榆林市三級(jí)脫毒種薯繁育供應(yīng)體系完善，但是仍然存在一級(jí)種的質(zhì)量參差不齊的問題，造成商品薯生產(chǎn)上出現(xiàn)品種退化現(xiàn)象。亟需強(qiáng)化種薯檢測(cè)工作，建立種薯質(zhì)量認(rèn)證體系，提高技術(shù)手段，加強(qiáng)環(huán)境管理[29]，從而充分地發(fā)揮抗性品種優(yōu)勢(shì)，全面提升特色產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。