平凉市小麦条锈病越冬菌源分布区域勘定及主要影响因子研究

王新俊

(甘肃省平凉市农业机械化技术推广站, 平凉 744000)

平凉市小麦条锈病越冬菌源分布区域勘定及主要影响因子研究

王新俊

(甘肃省平凉市农业机械化技术推广站, 平凉 744000)

通过多年调查研究,明确了甘肃省平凉市小麦条锈病菌越冬区域为海拔1 980 m以下的小麦种植区,主要越冬区域在海拔1 750 m以下；在对该市27年小麦条锈病历史资料系统分析的基础上,研究筛选出了当年秋苗发病程度、冬季11月-翌年2月降水总量、翌年1月份平均气温、翌年1月31日前积雪日数等小麦条锈病越冬菌量的主要影响因子,采用多元逐步回归方法组建了当地小麦条锈病越冬菌量预测模型,回测准确率为72%,对开展其综合治理有积极的指导作用。

小麦条锈病； 越冬菌源； 区域勘定； 影响因子

平凉市位于甘肃省东部,界于北纬 34°54′ ～35°46′、东经 105°20′～107°51′之间,海拔890～2 857 m,属黄土高原丘陵沟壑区,地处小麦条锈病常发流行、越夏、越冬的关键地带,是我国小麦条锈病菌的主要菌源地。冬小麦常年种植面积17万hm2左右,占粮食作物总面积的50%以上,主要分布在海拔2 300 m以下的山塬和川水区,小麦种植区域海拔垂直高度相差1 500 m,非常有利于小麦条锈病的侵染循环。小麦条锈病菌越冬菌源量的多寡,对当地乃至全国冬麦区来年春季发病程度影响很大[1]。

为适应小麦条锈病综合防控和中长期治理需要,勘定当地小麦条锈病菌越冬范围,进一步明确影响越冬菌量的主要因子,从2006年开始,我们组织市县植保技术人员,在对历史资料全面汇总分析的基础上,对本市小麦条锈菌越冬区域进行了系统调查监测和勘定,分析研究了影响越冬菌量的主要因子,现将结果简报如下。

1 材料与方法

1.1 病情调查

病情调查主要采取大田全面普查的方法,普查分为冬前秋苗发病、越冬基数调查和早春病菌越冬率调查。从1988年开始每年按照一定的巡回路线,对全市不同地域小麦秋苗条锈病发病情况和越冬情况进行全面普查,于11月上旬进行冬前秋苗发病及越冬基数调查,于翌年3月上中旬左右(小麦返青初期) 视早春气温回升和小麦返青情况进行1～3次病菌越冬率调查。调查田块按各类型田块的实际面积酌定,每个调查地点不少于10块,总面积不少于3 335 m2,采取低头慢步踏查和取样细查相结合的方法进行调查,每块地实查面积不少于67 m2,发现发病叶片后详查1 m2内所有小麦叶片,若发病比较普遍,则每块地可随机选取5个样点,每点详查2 m2内所有小麦叶片,按照测报调查规范分别记载小麦叶片密度、发病叶片数、传病中心数、病叶严重度等有关内容,计算病田率、病点率、病叶率等。同时采用GPS测定经纬度、海拔高度等地理信息。

1.2 资料汇总

收集整理本市27年(1984-2010年)的小麦条锈病越冬病情及气象资料(病情资料由平凉市植保植检站提供,气象资料由平凉市气象局提供。),主要包括冬前11月上旬小麦条锈病秋苗发病程度,早春3月中下旬小麦返青期发病情况,越冬期降水量、气温等。春季发生流行程度和秋苗发病程度分为1、2、3、4、5级,分别为轻度发生、中度偏轻度发生、中度发生、中度偏重发生、大发生[1-2]。越冬菌量按春季返青期小麦条锈病病叶率进行分级,1级为越冬菌量少,未查到条锈病叶,或者只查到零星单片病叶,难以计算病叶率；2级为越冬菌量较少,病叶率<0.01%,3级为越冬菌量中等,0.01%≤病叶率<0.1%；4级为越冬菌量较多,0.1%≤病叶率<1%；5级为越冬菌量特多,病叶率≥1%。

1.3 统计分析

界定越冬菌源分布区域,明确影响越冬菌量的主要因子。应用《DPS数据处理系统》软件(唐启义等,9.50版)对小麦条锈病越冬病情及气象资料进行统计分析,在DPS软件界面输入资料数据,先进行多元分析→相关分析,再依次进行多元分析→回归分析→逐步回归等操作。采用逐步回归分析方法组建越冬菌量预测式。计算拟合准确率,发生程度与拟合值相差0.8级以下为完全符合；差值在0.8～1.6级之间为基本符合；相差1.6级以上为不符合。

2 结果与分析

2.1 越冬菌源分布范围

调查结果表明,全市小麦条锈病菌越冬区域主要分布在泾河、汭河流域及关山和六盘山两侧海拔高度1 980 m以下的川、山、塬小麦种植区。其中海拔1 750 m以下的泾、汭河川水地及温暖向阳的山地小麦种植区是小麦条锈病菌的主要越冬区域(表1)。

表1平凉市小麦条锈病历年秋苗病情及病菌越冬情况

Table1Theoccurrenceofwheatstriperustonautumnseedlingsandtheoverwintering
situationofthepathogeninPingliangovertheyears

年份Year11月上旬小麦秋苗病情DiseaseincidenceonautumnwheatseedlinginearlyNovember平均病叶率/%Theaveragepercentageofdiseasedleaf发病海拔下线/mMinimumaltitudeofonset翌春小麦返青初期发病情况Diseaseincidenceinearlywheatregreeningstagenextspring发病始见期/月⁃日Onsetdate平均病叶率/%Theaveragepercentageofdiseasedleaf越冬菌量/级Amountofoverwint⁃eringfungi越冬菌源海拔范围/mAltitudeofoverwint⁃eringpathogen越冬菌源分布区域Distributionareaofoverwint⁃eringpathogen翌年春季发生程度/级Occurrenceextentnextspring1984198519861987198819891990199119921993199419954．0420．4910．0020．0040．0041．1403．6400．0111．4103．8130．00000110．0408901350153014201350105012301420125011501235123003⁃0203⁃0504⁃09-04⁃1104⁃2503⁃0702⁃1804⁃0103⁃0603⁃1804⁃054．395．13零星-0．00310．00470．190．25零星0．00060．039零星551122441231920～1750890～17801250～1650-1150～17601230～17201150～1750980～1350980～1320950～1580950～1610950～1520川、山、塬川、山、塬川、山早春未查到川、山川、山川、山川、山、塬川、塬川、山、塬川、山、塬川、山451112341111

续表1

Table1(Continued)

年份Year11月上旬小麦秋苗病情DiseaseincidenceonautumnwheatseedlinginearlyNovember平均病叶率/%Theaveragepercentageofdiseasedleaf发病海拔下线/mMinimumaltitudeofonset翌春小麦返青初期发病情况Diseaseincidenceinearlywheatregreeningstagenextspring发病始见期/月⁃日Onsetdate平均病叶率/%Theaveragepercentageofdiseasedleaf越冬菌量/级Amountofoverwint⁃eringfungi越冬菌源海拔范围/mAltitudeofoverwint⁃eringpathogen越冬菌源分布区域Distributionareaofoverwint⁃eringpathogen翌年春季发生程度/级Occurrenceextentnextspring1996199719981999200020012002200320042005200620072008200920100．074未查到0．000060．00010．0521．2600．0671．7701．7901．1800．0560．0012．6920．0190．00025980-155015201200110011009009009501050130011031209120804⁃1103⁃09-04⁃0903⁃2203⁃0503⁃2503⁃1903⁃0303⁃0603⁃0503⁃2403⁃3003⁃0803⁃23零星零星-零星0．00010．030．050．130．010．17零星零星零星零星零星111123343411111980～14801150～1320-1260～1750950～1835920～1810890～1810890～1540920～1950920～1920890～15001050～18501050～17601050～14501250～1789川、山川、山早春未查到川、山川、山、塬川、山川、山、塬川、山川、山川、山、塬川、山川、山川、山川、山川、山、塬111213543411211

2.2 越冬菌量的主要影响因子

当地小麦条锈病越冬菌量受当年秋季小麦秋苗条锈病发生程度、越冬期温度和降水等诸多因素的影响。通过对历史资料的综合分析,结合关键因子相关性分析,筛选出当年秋苗发病程度(X1)、冬季11月—翌年2月降水总量(X2)、翌年1月份平均气温(X3)、翌年1月31日前积雪日数(X4)共4个主要相关因子(表2)。

采用多元逐步回归的方法,组建了平凉市小麦条锈病越冬菌量(Y)预测式：

Y=0.934 4+0.785 1X1+0.007 8X2+0.424 6X3+0.083 9X4,r=0.822 5,F=11.498 9,P=0.000 0,S=0.858 2,d=2.081 9

用该式对1984-2008年进行回测,25年中有18年完全符合,6年基本符合,1年不符合,回验预测准确率为72.0%。2009-2010年预测检验,预测值与实际发生程度相符(表2)。

表2小麦条锈菌越冬菌源量主要影响因子及预测拟合结果

Table2Mainfactorsaffectingtheamountofoverwinteringpathogenofwheatstriperustandtheresultofpredictionfitting

年份Year当年秋苗发病程度(X1)/级Occurrenceextentofautumnseedlingsoftheyear冬季11月-翌年2月降水总量(X2)/mmTotalprecipitationinwinterfromNovembertoFebruary翌年1月份平均气温(X3)/℃TheaveragetemperatureinJanuarynextyear翌年1月31日前积雪日数(X4)/dSnow⁃covereddaysbeforetheJan31nextyear越冬菌量(Y)/级Amountoverwin⁃teringfungi拟合值(预报值)/级Fittedvalues1984198519861987198819891990199119921993199419951996352111342331216．72．713．224．322．960．822．617．318．539．022．014．728．1-4．27-0．77-2．37-4．03-5．33-4．27-3．43-4．53-6．63-4．07-4．40-5．17-3．803321214131691820131016755112244123114．384．722．601．370．731．722．773．801．512．962．430．981．70

续表2

Table2(Continued)

年份Year当年秋苗发病程度(X1)/级Occurrenceextentofautumnseedlingsoftheyear冬季11月-翌年2月降水总量(X2)/mmTotalprecipitationinwinterfromNovembertoFebruary翌年1月份平均气温(X3)/℃TheaveragetemperatureinJanuarynextyear翌年1月31日前积雪日数(X4)/dSnow⁃covereddaysbeforetheJan31nextyear越冬菌量(Y)/级Amountoverwin⁃teringfungi拟合值(预报值)/级Fittedvalues199719981999200020012002200320042005200620072008200920102111232442232119．20．311．88．83．46．426．216．623．815．619．123．233．525．6-4．70-2．90-4．63-3．27-1．17-4．33-3．90-4．43-4．10-3．60-7．30-5．70-4．90-4．10172151910161214138111379111233434111112．090．661．111．992．872．842．063．503．611．770．482．141．270．93

3 结论与讨论

小麦条锈病菌在当地主要以菌丝体潜育在小麦叶片内越冬,只要受侵染叶片未被冻死,病菌即可安全越冬[3]。当年秋苗发病程度、冬季11月-翌年2月降水总量、翌年1月份平均气温、翌年1月31日前积雪日数等是影响越冬菌量的主要因子。

一般单片病叶很少越冬,只有秋苗期形成的发病中心才能顺利越冬。当年秋苗小麦条锈病发病较重、冬季11—翌年2月降水量偏多、翌年1月份平均气温偏高、翌年1月31日前积雪日数较多的年份,翌春小麦条锈病越冬菌量往往较大。不同年份病菌越冬菌源量差异较大,冬季温暖湿润年份,小麦叶片干枯较少,病菌可以顺利越冬,且越冬菌量较大；相反冬季干燥寒冷的年份,小麦叶片大部分枯死,大量病菌就会因失去寄主而死亡,越冬菌量就会减少；有些年份,冬季虽然寒冷,但降雪早、降雪量大、积雪日期长,小麦叶片长时间被积雪覆盖，失绿干枯较少,病菌随之可顺利越冬,越冬菌量也可能较大。同一年份不同地域、不同地势越冬菌量差异明显,往往以冬前秋苗发病较重、温暖向阳、田间湿度较高、冬季积雪覆盖时段长、小麦苗情较好的地域越冬菌量较大。不同地域环境条件下条锈病菌越冬率大小有待进一步系统观测。

当地小麦条锈病越冬菌源量,是当地条锈病春季暴发流行的主要菌源,春季流行要经过单片病叶、发病中心、全田发病三个阶段。在越冬菌量大、冬季温暖潮湿、早春气温偏高、春季降雨量及雨日次多的年份,小麦条锈病春季普发期早,侵染扩散快,危害程度高,往往造成大流行[4-5]。

李振岐先生等研究认为,小麦条锈菌仅在平凉市泾、汭河流域可以越冬[5-6]。通过近年来的大量调查和勘测表明,小麦条锈病菌在平凉市海拔1 980 m以下的川、山、塬小麦种植区均可越冬,越冬菌源分布和海拔范围有增大、增高趋势。近年来当地高海拔小麦种植区常可查到小麦条锈病越冬菌源,如2005年和2008年3月下旬在静宁县海拔1 750～1 950 m 山地,都查到了越冬菌源显症零星单片病叶和小发病中心,2009年3月下旬在庄浪、静宁县海拔1 700～1 850 m的山台地查到零星越冬菌源显症病叶。这可能与全球气候变暖、暖冬天气的出现有关,也可能受小区域温湿度环境条件及小麦品种抗寒、抗病性的影响等,有待进一步调查研究。

[1]王新俊. 平凉市小麦条锈病越夏菌源分布区域精准勘测及主要影响因子研究[J].植物保护,2009, 35(6): 130-134.

[2]王新俊. 平凉市小麦条锈病监测预报技术研究[J].中国植保导刊, 2005, 25(9):36-37.

[3]李振岐,曾士迈.中国小麦锈病[M]. 北京：中国农业出版社,2002.

[4]中国农作物病虫害编辑委员会.中国农作物病虫害(上册)[M]. 北京：农业出版社,1979: 268-282.

[5]李振岐,商鸿生.小麦锈病及其防治[M]. 上海：上海科学技术出版社,1989: 32-142.

[6]李光博,曾士迈.小麦病虫草鼠害综合治理[M].北京：中国农业科技出版社,1990：185-210.

DistributionareaofoverwinteringpathogensourceofwheatstriperustanditsmainaffectingfactorsinPingliang

Wang Xinjun

(PingliangStationofAgriculturalMechanizationTechnologyExtension,Gansu744000,China)

Through years of investigation, we confirmed that overwintering area of wheat stripe rust in Pingliang City was located in the wheat planting regions under altitude of 1 980 m and its main overwintering area distributed at altitude below 1 750 m. Based on comprehensive analysis of historical data for wheat stripe rust during 27 years, the main factors affecting the amount of overwintering pathogen were selected, including the occurrence degree on autumn seedlings of the year, total precipitation from November to February in winter, average temperature in January next year and days of snow covering before January 31 next year. Using multiple stepwise regression method, a prediction model for the local overwintering pathogens were set up, with back measurement accuracy of 72%。

wheat stripe rust; overwintering pathogen source； survey of distribution area； influencing factor

2013-08-19

：2014-05-28

S 435.121.42

：ADOI：10.3969/j.issn.0529-1542.2014.05.031

致谢：平凉市七县(区)植保站有关技术人员参加了历年病情调查和部分定点监测工作，特此致谢。

联系方式 E-mail:gsplzbz@126.com