杜慧平,張治家
(1.山西省農(nóng)業(yè)科學院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究中心,山西太原030031;2.山西省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所,山西太原030031)
大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)原產(chǎn)于我國,屬十字花科蕓薹屬植物,是許多國家如中國、日本、朝鮮等的主要蔬菜之一,其具有重要的經(jīng)濟價值和食用價值[1-2]。但近年來,山西大白菜病毒病普遍發(fā)生,嚴重影響著大白菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。
大白菜病毒病又稱孤丁病、花葉病、抽風病,是大白菜的三大病害(病毒病、霜霉病、軟腐?。┲?,我國各地均有發(fā)生,其中,華北、東北地區(qū)受害最為嚴重[3-4]。其傳播的途徑主要有由種子帶毒傳播,帶毒的蚜蟲、灰飛虱等傳播以及田間作業(yè)時健株被病株感染傳播等。在強日照、高溫、嚴重干旱以及蚜蟲嚴重發(fā)生時病害蔓延迅速。受病毒感染的大白菜在整個生育期均可發(fā)病,其中,幼苗期發(fā)病時,往往先由心葉開始出現(xiàn)明脈,繼而葉片出現(xiàn)深淺不一的花葉、皺縮,心葉常扭曲畸形,有時葉脈上會出現(xiàn)褐色的壞死斑,根系不發(fā)達,難以結(jié)球;成株期發(fā)病時,病株矮縮,葉片上往往出現(xiàn)黃綠相間的花葉、環(huán)形壞死斑及黑色星狀小點,葉球不耐貯藏,嚴重病株葉片皺縮成團、葉硬脆、葉面密生褐色斑點、葉背葉脈上亦有褐色壞死條斑并出現(xiàn)裂痕、嚴重者不能包心。
病毒在窖藏的白菜、甘藍的留種株上越冬,或者在田間的寄主植物活體上越冬,還可在越冬菠菜和多年生雜草的宿根上越冬;第2 年春天,主要靠蚜蟲把病毒傳到春季種植的十字花科蔬菜上。有研究認為[5-7],一般高溫干旱利于發(fā)病,在28 ℃時,蕪菁花葉病毒的潛育期短,只有3~14 d;相對濕度在80%以上時,不利于發(fā)病,若相對濕度在75%以下時,病毒病一般容易發(fā)生。苗期,一般6 片真葉以前易受害發(fā)病,6 片真葉以后受害明顯減輕。播種早的秋大白菜一般發(fā)病較重,與十字花科蔬菜鄰作,管理粗放以及缺水、缺肥的田塊,發(fā)病也較重。病毒病常使大白菜減產(chǎn)10%以上,受害嚴重時減產(chǎn)高達50%~70%[8-10]。目前,針對大白菜病毒病的研究較多,大都集中在大白菜病毒病的防治研究上[11-16],對朝天椒、西葫蘆、西瓜等病毒病的發(fā)生流行規(guī)律也有研究[17-21],但對于大白菜病毒病發(fā)生流行規(guī)律的研究相對較少。
本研究以科萌夏秋王、金娃娃F1、晉春一號、901 春大白菜品種和四季王(感病品種)、9812、龍2001、金皇60 秋大白菜品種為試驗材料,調(diào)查研究了春大白菜、秋大白菜花葉病毒病發(fā)生流行規(guī)律以及溫度、蚜蟲數(shù)量與大白菜病毒病的關(guān)系,旨在為防治北方地區(qū)大白菜病毒病的發(fā)生流行提供一定的理論依據(jù)。
試驗設在山西省農(nóng)業(yè)科學院晉中市東陽試驗基地。該地位于山西省晉中市榆次區(qū)西南邊緣,北距晉中市18 km,距太原市43 km。海拔高度799.4~804.6 m;地形為平原,四季分明,年平均氣溫9.7 ℃,平均降水量440.7 mm;最少日照時數(shù)為253.5 h。土壤為中黏土,pH 值7.5,水肥條件中等。
供試春大白菜品種為科萌夏秋王、金娃娃F1、晉春一號、901;秋大白菜品種為四季王(感病品種)、9812、龍2001、金皇60。
春大白菜于4 月2 日進行直播,秋大白菜于立秋后7~10 d 進行直播。在調(diào)查作物發(fā)病程度前,利用對角線5 點取樣法取樣檢測樣本的帶毒種類。采用定點定株調(diào)查法,于出苗開始、幼苗期、蓮座期、包心期、休眠期,每點取樣20 株(掛牌標記),每隔10 d 采樣一次進行調(diào)查。重復1 次,共調(diào)查2 個季度。樣品采集后用衛(wèi)生紙等吸水紙覆蓋包裹、冷藏,帶回實驗室進行處理。
調(diào)查蚜蟲帶毒情況,用PCR 檢測介體的帶毒情況(檢測方法由浙江大學謝艷老師提供);記錄病害發(fā)生株數(shù),計算平均發(fā)病率;同時觀察每株的發(fā)病程度,調(diào)查病害嚴重度,并計算病情指數(shù)。
采用SPSS 軟件對調(diào)查數(shù)據(jù)進行整理分析,并繪制病毒病害發(fā)生流行趨勢圖及回歸方程曲線;采用Excel 繪制溫度變化曲線及蚜蟲調(diào)查結(jié)果。
對春大白菜病花葉病毒病進行調(diào)查,結(jié)果顯示(圖1),春大白菜品種科萌夏秋王、金娃娃F1、晉春一號、901 從大白菜定植后2~3 d 后(4 月12 日)就開始有病情出現(xiàn),但病情較輕,平均發(fā)病率僅為2%,病情指數(shù)為0.72;之后緩慢發(fā)展,且病情都比較輕,到5 月22 日發(fā)病開始加重,發(fā)病率和病情指數(shù)都明顯增加;6 月7 日之后發(fā)病率和病情指數(shù)增加趨緩,病情指數(shù)基本保持不變,發(fā)病放緩。
另外,病毒病發(fā)生受氣候因素影響較大,調(diào)查試驗當年4 月份共有4 場降雨,且降雨時間較長,一般都為2~3 d;到了5 月份降雨量較少,僅有3 場,其中,5 月9—10 日為小到中雨,其他2 場為小雨,分別為5 月19 日和5 月24 日,且降雨量較少,這使5 月份溫度保持穩(wěn)定,處于10~25 ℃(圖2),有利于蚜蟲的發(fā)生、發(fā)展,有利于病毒病的發(fā)生流行。調(diào)查還發(fā)現(xiàn),在栽培上,晚播比早播的春大白菜發(fā)病嚴重。
調(diào)查結(jié)果顯示(圖3),大白菜上出現(xiàn)的蚜蟲主要為甘藍蚜和桃蚜,其都能傳播花葉病毒病,以無翅蚜為主;在6 月上旬明顯出現(xiàn)了一個高峰,6 月7 日蚜蟲數(shù)達到90 頭/株;之后,蚜蟲的數(shù)量逐漸下降,直到春大白菜收獲。
氣溫與降雨直接影響著蚜蟲的消長動態(tài)。雨水少、氣溫高、濕度低,蚜蟲發(fā)生量大;反之,傳毒媒介蚜蟲量相對較少。因此,對氣溫、蚜蟲、病毒病流行進行了一系列的調(diào)查,并對溫度的變化、病毒病的病情指數(shù)及蚜蟲進行了對比分析,結(jié)果表明,一般平均溫度為18~25 ℃是蚜蟲活動的適宜溫度,同時也有利于病毒病的增殖。山西晉中5—6 月的溫度適合蚜蟲繁殖。經(jīng)過回歸相關(guān)分析,結(jié)果表明,大白菜病毒病情指數(shù)(y)與平均氣溫(x1)、蚜蟲數(shù)(x2)的相關(guān)關(guān)系式分別為y=-4.299 +0.412x1(r =0.878**),y=-0.997+0.089x2(r=0.954**)。說明大白菜病毒病的發(fā)生流行程度與平均氣溫和蚜蟲數(shù)均呈顯著正相關(guān),即隨著氣溫的升高(溫度在10~28 ℃范圍內(nèi))和蚜蟲數(shù)量的增加,大白菜病毒病發(fā)病率增加(圖4,5)。
調(diào)查結(jié)果顯示(圖6),秋大白菜品種四季王、9812、龍2001、金皇60,8 月6 日出苗,8 月14 日進行第1 次調(diào)查,病毒病平均發(fā)病率為24.4%,病情指數(shù)為4.8;之后,病毒病快速發(fā)展,且病情比較嚴重,8 月24 日調(diào)查發(fā)病率就增長了10.5 百分點,發(fā)病率達到34.9%;9 月8 日調(diào)查發(fā)病率,最高發(fā)病率達到68.2%,病情指數(shù)達26.5;之后發(fā)病放緩,發(fā)病率保持在75%左右。調(diào)查還發(fā)現(xiàn),在栽培上,晚播比早播的秋大白菜發(fā)病較輕。
另外,病毒病發(fā)生受氣候因素影響較大。從圖7 可以看出,8 月14 日至10 月3 日最低溫度保持穩(wěn)定,基本保持在10~15 ℃;8 月14 日至9 月8 日最高溫度保持穩(wěn)定,基本保持在25~30 ℃,這有利于蚜蟲的發(fā)生、發(fā)展,有利于病毒病的流行,發(fā)病率增長較快。
秋大白菜出苗期,即8 月上旬對蚜蟲進行調(diào)查,結(jié)果顯示(圖8),大田蚜蟲數(shù)量平均為70~80 頭/株,數(shù)量較多;隨著天氣漸漸轉(zhuǎn)涼,蚜蟲數(shù)量開始減少,但8 月24 日出現(xiàn)一個高峰(89 頭/株);之后蚜蟲的數(shù)量逐漸降低。
秋大白菜是在立秋以后才進行種植,溫度逐漸降低,雨水增多,病毒病傳毒媒介蚜蟲量逐漸下降,發(fā)病株數(shù)也逐漸減少。對氣溫、蚜蟲、大白菜的新發(fā)病株數(shù)進行了一系列的調(diào)查,并對溫度的變化、新增病株數(shù)及蚜蟲數(shù)量進行了回歸相關(guān)分析,結(jié)果表明,大白菜新增病株數(shù)(Y)與蚜蟲數(shù)(X1)、平均溫度(X2)的相關(guān)關(guān)系式分別為0.823**)和。說明秋大白菜病株數(shù)的增加與平均氣溫和蚜蟲數(shù)的指數(shù)顯著相關(guān)(圖9,10)。
本研究結(jié)果表明,蚜蟲的發(fā)生量、平均溫度與大白菜病毒病的病情指數(shù)呈正相關(guān),從而直接影響著田間病毒病的發(fā)生和流行。毛曉紅等[22]研究結(jié)果表明,西葫蘆植株帶毒率的提高與瓜蚜種群動態(tài)的增長密切相關(guān),這與本研究結(jié)果相似。本研究結(jié)果表明,5 月份溫度保持穩(wěn)定,處于10~25 ℃,有利于蚜蟲的發(fā)生、發(fā)展,有利于病毒病的流行;8 月14 日至9 月8 日平均氣溫在18~28 ℃,大白菜蚜蟲數(shù)較高,該溫度范圍內(nèi)有利于蚜蟲的發(fā)生和發(fā)展。楊崇實[8]研究結(jié)果表明,氣溫在21~28 ℃范圍內(nèi)有利于傳毒蚜蟲的繁殖,這與本研究結(jié)果一致。大白菜是北方冬儲的主要品種,幼苗期較易感病,再加上調(diào)查當年春季前期雨水較多,而5—6 月比較干旱,蚜蟲大發(fā)生,病毒病發(fā)生較重。
由于近年來北方溫室發(fā)展迅速,而且冬季溫室大面積種植十字花科蔬菜(如甘藍、油菜等),毒源豐富,病毒病發(fā)生嚴重,流行較快。在栽培上,春大白菜晚播比早播的發(fā)病嚴重,秋大白菜晚播比早播的發(fā)生較輕。高鳳菊等[21-22]研究結(jié)果表明,不同氣溫能限制病毒病的潛育期,氣溫高、大氣干旱時有利于蚜蟲的繁殖和遷飛傳毒,病毒病的潛育期縮短,有利于病毒病的發(fā)生和流行;采用溫室集中育苗和地膜覆蓋,適時早播,促使早出苗、早坐果、早成熟,使發(fā)育階段提前15 d,錯過發(fā)病高峰時期,可以減輕病毒病的發(fā)生。這與本研究結(jié)果基本相符。
山西省十字花科病毒病主要為黃瓜花葉病毒(CMV)、蕪菁花葉病毒(TuMV),而且這2 種病毒主要以蚜蟲為傳毒介體傳播病毒。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn),十字花科地蚜蟲主要為桃蚜、甘藍蚜、蘿卜蚜,再加上黃瓜花葉病毒(CMV)、蕪菁花葉病毒(TuMV)寄主范圍廣,毒源豐富,這是病毒病流行的重要基礎(chǔ)。
北方地區(qū)春大白菜要提早播種,如遇到干旱年份要提前進行蚜蟲防治,減少病毒病的發(fā)生;秋大白菜可網(wǎng)室育苗或推遲播種,在出苗后及時進行蚜蟲的防治。