李美君陳小姝趙 躍劉海龍呂永超寧 洽張志民高華援

(吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生研究所,吉林 公主嶺 136100)

花生是世界上重要的油料和經(jīng)濟作物之一,同時也是我國出口創(chuàng)匯型大宗農(nóng)產(chǎn)品之一,在促進國民經(jīng)濟中占有重要地位[1-3]。我國花生種植面積約為460萬hm2,占世界花生種植面積20%左右。吉林省是我國重要的花生生產(chǎn)大省,年均種植面積26萬hm2左右[4]。

花生葉部病害是黑斑病(Cercosporidiumpersonatum;Mycosphaerellaberkleyi)、褐斑病(Cercosporaarachidicola)和網(wǎng)斑病(Phomaarachidicola Marass)的統(tǒng)稱,主要侵害花生葉片。褐斑病發(fā)生較早,約在初花期即開始在田間出現(xiàn);黑斑病發(fā)生較晚,大多在盛花期才在田間開始出現(xiàn);花生網(wǎng)斑病則是一種針對花生發(fā)作的真菌性病害,主要危害花生的葉片和莖部,生產(chǎn)上往往3種病害能不同時卻混合發(fā)生于同一植株甚至同一葉片上,造成葉片大量脫落,導(dǎo)致光合效能下降,影響莢果飽滿度和成熟度,一般減產(chǎn)20%左右,發(fā)病嚴重時可減產(chǎn)40%以上[5]。經(jīng)2011-2015年陳小姝等[6]對吉林省花生主產(chǎn)區(qū)進行系統(tǒng)調(diào)查鑒定,發(fā)現(xiàn)危害花生的主要病害有11種,危害嚴重的主要病害有網(wǎng)斑病和果腐病。而隨著花生重茬連作,黑斑病、褐斑病和網(wǎng)斑病呈現(xiàn)逐年加重的趨勢,焦斑病也有發(fā)生,嚴重制約著花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[7]。

目前,對于葉部病害主要是采用農(nóng)藝措施、施用農(nóng)藥殺菌劑和種植抗性品種等進行防治,而化學(xué)農(nóng)藥存在抗性(Resistance)、再增猖獗(Resurgence)和殘留(Residue)“3R”效應(yīng)和環(huán)境污染問題,優(yōu)良抗病品種的選育是最安全且經(jīng)濟的重要途徑。張霞等[8]對東北產(chǎn)區(qū)黑斑病的抗病品種進行了鑒定,但沒有對葉部病害進行綜合評價。本研究調(diào)查了吉林地區(qū)花生葉部病害的發(fā)生規(guī)律及不同品種的抗性,為后續(xù)抗病花生品種的選育和葉部病害的防治提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2020-05-15在吉林省公主嶺市吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗田(43°31′N,124°49′E)進行。供試花生品種(系)共30個(表1),分別來自河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所、山東省花生研究所、河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所、濮陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院和吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生研究所。

表1 供試花生品種(系)名稱和類型Table 1 Name and type of peanut varieties used in trial

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計

每品種(系)播種一壟、壟寬為0.62 m,小區(qū)行長30 m,小區(qū)面積55.8 m2?；ㄉN植密度為135 000穴/hm2,每穴2粒。一次性施45%三元復(fù)合肥(N:P:K為15:15:15)750 kg/hm2做基肥。調(diào)查地塊整個生育期內(nèi)不施用殺菌劑和殺蟲劑。其他田間管理同大田生產(chǎn)。

1.2.2 調(diào)查方法

按照雙對角線的5點取樣原則,每個品種(系)取5個點,取樣點盡量遠離地邊2~3 m,每個樣點調(diào)查10株并對每株進行掛牌標(biāo)記。從2020年8月初至9月中上旬收獲,每隔7 d調(diào)查一次,共計調(diào)查6次,調(diào)查時間為8月6日、8月13日、8月20日、8月27日、9月3日、9月10日,褐斑病和黑斑病病害分級標(biāo)準(zhǔn)[9]按照表2調(diào)查,網(wǎng)斑病病害分級標(biāo)準(zhǔn)[10]按照表3調(diào)查。

表2 褐斑病和黑斑病病害分級標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The disease classification standard of peanut brown spot and peanut black spot

表3 網(wǎng)斑病病害鑒定及分級標(biāo)準(zhǔn)Table 3 The disease classification standard of peanut web blotch

1.2.3 病情指數(shù)及相對抗病指數(shù)、品種(系)抗病性評價標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)相對抗病指數(shù)將花生抗病[10]性劃分如下:

相對抗病指數(shù)為1.00評估為I(免疫);0.80~0.99為HR(高抗);0.60~0.79為R(抗病);0.40~0.59為 MR(中抗);0.20~0.39為S(感病);0.20以下為HS(高感)。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2007進行數(shù)據(jù)分析與作圖,采用DPS軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,利用Turkey法進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同花生品種(系)對褐斑病的抗性分析

根據(jù)田間調(diào)查并計算病情指數(shù)(表4),30個供試品種(系)對褐斑病的抗性存在顯著差異(F29,120=8.823,P=0.0001),其中:抗病(R)品種(系)4個,分別為花育64、F1822、冀花914、豫花65,且病情指數(shù)均高于對照品種吉花22;中抗(MR)品種(系)22個;感病(S)品種(系)3個;豫花23和遠雜12為高感(HS)品種(系)。

表4 不同花生品種(系)對花生褐斑病的抗性評價Table 4 Resistance evaluation on different peanut varieties to brown spot

對其中抗病品種冀花914、中抗品種濰花8號、感病品種花育967、高感品種(系)豫花23和遠雜12號進行病害發(fā)生動態(tài)分析(圖1),發(fā)現(xiàn)僅冀花914的病情指數(shù)無顯著變化(F5,24=1.935,P=0.1256),其余花生品種都是在第五次(9月3日)調(diào)查時顯著增加(濰花8號,F5,24=9.223,P=0.0001;花育967,F5,24=5.683,P=0.0004;遠雜12號,F5,24=16.314,P=0.0001;豫花23,F5,24=32.056,P=0.0001)。

圖1 花生褐斑病的發(fā)生動態(tài)Fig.1 Dynamic variation of peanut brown spot

花生褐斑病感病株數(shù)隨花生的生長發(fā)育進程逐步增加(圖2),在調(diào)查前期(8月6日和8月13日)大多無癥狀或僅有少量病斑。在1 500株中僅有2株有明顯落葉,達到3級的僅占0.13%。在調(diào)查后期(9月3日),感病株數(shù)明顯增多,部分品種(豫花23和遠雜6號)落葉明顯,最高可達到6級至7級,到最后一次調(diào)查時(9月10日)部分品種可達到8級。

圖2 不同調(diào)查時期花生褐斑病各級感染株數(shù)Fig.2 Numbers of peanut plant infected by brown spot at all grades during different periods

2.2 不同花生品種(系)對網(wǎng)斑病的抗性分析

對供試品種(系)進行田間調(diào)查并計算病情指數(shù)(表5),30個花生品種(系)對網(wǎng)斑病的抗性存在顯著差異(F29,120=9.155,P=0.0001),其中:抗病(R)品種(系)11個;中抗(MR)品種(系)11個;感病(S)品種(系)5個;R16-5、豫花22和遠雜12號為高感(HS)品種。

表5 不同花生品種(系)對花生網(wǎng)斑病的抗性評價Table 5 Resistance evaluation on different peanut varieties to web blotch

對抗病品種冀花914、中抗品種豫花23、感病品種花育967、高感品種(系)R16-5和遠雜12號進行病害發(fā)生動態(tài)分析,在調(diào)查后期(9月3日)病情指數(shù)顯著增加(圖3),冀花914:F5,24=55.928,P=0.0001;豫花23:F5,24=35.652,P=0.000;花育967:F5,24=8.373,P=0.0001;R16-5:F5,24=42.885,P=0.0001;遠雜12號:F5,24=100.016,P=0.0001,其中高感品種最為顯著。

圖3 花生網(wǎng)斑病的發(fā)生動態(tài)Fig.3 Dynamic variation of peanut web blotch

花生網(wǎng)斑病感病株數(shù)隨著花生的生長發(fā)育進程逐步增加(圖4),且發(fā)病略晚于褐斑病,在調(diào)查前期(8月6日和8月13日)大多無癥狀或僅有少量病斑,第三次調(diào)查(8月20日)在1 500株中僅3株有明顯落葉癥狀,占0.2%。在調(diào)查后期(9月3日),感病株數(shù)明顯增多,部分品種(系)落葉明顯,可達到3級,到最后一次調(diào)查時(9月10日),部分品種(系)(R16-5和遠雜12)最高可達到4級。

圖4 不同調(diào)查時期花生網(wǎng)斑病各級感染株數(shù)Fig.4 Number of infected peanut plants to web blotch at all grades during different survey periods

2.3 不同花生品種(系)上黑斑病的發(fā)病情況

對供試品種(系)進行黑斑病田間調(diào)查并統(tǒng)計數(shù)據(jù)(表6),結(jié)果顯示:30個供試品種(系)上黑斑病的病情指數(shù)存在顯著差異(F29,120=23.994,P=0.0001),除花育967外,在吉林地區(qū)其他品種(系)黑斑病的發(fā)生較輕,無法鑒定品種(系)抗性及調(diào)查其發(fā)生規(guī)律。

表6 不同花生品種(系)上黑斑病的發(fā)病程度Table 6 Severity of peanut black spot in different peanut varieties

黑斑病的發(fā)病期較晚,在第3次調(diào)查(8月20日)時才有部分品種(系)出現(xiàn)少量病斑,占整體的4.67%,花生黑斑病感病分級也是隨著時間的推移而增加,始終保持著感病株數(shù)少于未感病株數(shù),到收獲前最后一次調(diào)查(9月10日),僅花育967品種出現(xiàn)嚴重落葉,病級達到5級。

圖5 不同調(diào)查時期花生黑斑病各級感染株數(shù)Fig.5 Number of infected peanut plants to black spot at all grades during different survey periods

3 結(jié)論與討論

在吉林地區(qū)30個花生品種(系)褐斑病和網(wǎng)斑病的發(fā)生較為嚴重,黑斑病發(fā)病率較低,病害程度不高,無法對黑斑病抗性品種(系)進行鑒定,要綜合多年試驗結(jié)果來評價品種(系)對黑斑病的抗性,后續(xù)會對黑斑病的抗性評價深入研究。同一品種(系)在不同地區(qū)的抗病性也有很大差別,豫花65、吉花22和花育9120在吉林地區(qū)黑斑病發(fā)生較輕,與張霞等[8]研究結(jié)果均為黑斑病的高感或感病品種相悖,可能與生長條件、病原菌積累或調(diào)查年份有關(guān)。

花生葉斑病在8月下旬開始迅速增加,到9月上旬進入盛發(fā)期,與張偉等[11]研究結(jié)果8月下旬天氣持續(xù)降雨導(dǎo)致空氣濕度較大,葉斑病迅速發(fā)展,收獲前達到高峰的結(jié)果一致。本研究黑斑病的始發(fā)期要晚于褐斑病和網(wǎng)斑病,與潘一展等[12]研究結(jié)果黑斑病的始發(fā)期要晚于褐斑病、網(wǎng)斑病10~15 d的結(jié)論一致,但與張偉等[11]研究表明網(wǎng)斑病的始發(fā)期晚于黑斑病或者同時發(fā)生的結(jié)論不符,這可能與地域、種植模式及氣象因素有關(guān)。

花生品種(系)對兩種葉部病害抗性存在顯著差異,多數(shù)花生品種對花生葉斑病綜合抗性較差[13],董煒博等[14]對20個花生品種進行葉部病害綜合鑒定表明,國內(nèi)廣泛種植的花生品種對葉部病害的抗性存在顯著差異,缺乏高抗和兼抗品種。本研究R16-4和R16-5表現(xiàn)出對褐斑病中抗性,但對網(wǎng)斑病卻表現(xiàn)感病和高感,豫花23和遠雜6號是褐斑病的感病品種,卻表現(xiàn)出對網(wǎng)斑病的抗性,本研究與上述學(xué)者研究基本一致。本研究未獲得對褐斑病和網(wǎng)斑病免疫和高抗的品種(系),篩選到對褐斑病抗病品種(系)4個,網(wǎng)斑病抗病品種(系)11個。對褐斑病、網(wǎng)斑病均抗病品種(系)3個分別是F1822、冀花914和花育64,抗病指數(shù)也顯著高于本地對照品種吉花22,可以在后續(xù)雜交育種中加以利用,為花生優(yōu)勢品種選育提供理論支持。