龙岩烟区烟草赤星病生态位研究

赖荣泉，廖琳琳，钟秀金，王 刚，白建保

1.福建农林大学，福州市仓山区上下店路15号 350002

2.福建省烟草公司龙岩市公司烟叶生产技术中心，福建省龙岩市新罗区龙门镇赤水村 364000

3.福建省烟草农业科学研究所龙岩分所，福建省龙岩市新罗区龙门镇赤水村 364000

4.中国烟叶公司，北京市广安门外大街9号 100055

5.中国烟草总公司职工进修学院，郑州市鑫苑路7号 450008

烟草赤星病（Alternaria alternata）是我国烟叶生产上的主要真菌性病害之一，通常在烟叶成熟期发生流行，在世界各个烟草种植区均有发生，严重影响烟叶的产量和品质，尤其是对卷烟成丝率有较大影响［1-3］。烟草赤星病在我国烟区的发病面积较大，在南方烟区除烟草花叶病、烟草青枯病、烟草黑胫病和烟蚜等危害严重外［4-7］，烟草赤星病也在逐年加重［8］。因此，烟草赤星病的防治也是烟叶生产中亟待解决的问题之一［1］。而生态位理论是现代生态学的重要基础理论之一，在生态学领域内受到较为广泛的关注［9-10］。王子迎等［11］提出了针对植物病害系统的病原物生态位概念，即在一定的植物病害系统中，某种病原物在其病害循环的每个时段上全部生态学过程中所具有的功能地位，称为该病原物在该植病系统中的生态位。目前病虫害生态位的研究主要采用生态位重叠和生态位宽度两个指标，数值越大，说明该病危害越广泛。丁伟等［12］研究了3种玉米蚜虫种群的生态位；李瑶等［13］提出了梨锈病病菌生态位。就烟草赤星病而言，多数研究报道均为预测模型、发病规律、抗病性和防治方法等［14-16］，尚未见烟草赤星病在生态位方面的有关研究报道。为此，于2011年在福建省烟草农业科学研究所龙岩分所试验基地进行了烟草赤星病在大田的空间分布及各品种对该病的抗性试验，以期掌握烟草赤星病病菌的生态位特征及危害特点，为烟草品种合理布局及采取合理施药技术和防治策略提供依据。

1 材料与方法

1.1 田间试验

试验于2010—2011年在福建省龙岩市龙门镇赤水村（龙门基地）进行。当地气候温和，雨量充沛，年平均气温18～20 ℃，降雨量1 600～1 700 mm，无霜期262～317 d。土壤为红壤，微酸性，肥力中等［17］。供试品种为红花大金元、翠碧1 号、闽烟35 和C2（均由福建省烟草农业科学研究所龙岩分所提供）。各品种于2010年11月8日播种，2011年1月22日移栽。红花大金元、翠碧1号、闽烟35和C2品种施纯氮分别为6.0，6.5，7.5 和6.5 kg/（667 m2）。株行距60 cm×110 cm，采用起垄覆膜栽培，及时打顶抹杈，清除杂草、烟芽和底脚叶，其他栽培管理方法按当地优质烟叶生产技术规范实施。

1.2 调查方法

1.2.1 系统调查

采用平行跳跃隔行取样法调查，每品种取3个田块，每田块固定抽取5 畦，每畦固定抽取5 株烟［14］。在烟株发病初期开始调查，2011年5 月17日调查结束（5月17日后当地烟叶开始采收，烟叶采收后改变了田间通风、透光等赤星病发病条件，病害调查停止）。每周调查两次，于周一、周四各调查一次，记录每株烟自下而上的每片平展叶赤星病的病情级数，以叶片为单位记录赤星病发病程度并统计每次调查的各品种的病株率、病叶率、病情指数及各品种的上部叶、中部叶、下部叶的病叶率和病情指数，同时计算最后一次调查的生态位宽度（寄主生态位和空间生态位）。采用标准方法确定烟草赤星病的分级［18］，0 级:全叶无病；0.5级:病斑面积占叶片面积的1%以下；1 级:病斑面积占叶面积的1%～5%；2 级:病斑面积占叶面积的5%～10%；3 级:病斑面积占叶面积的10%～20%；4级:病斑面积占叶面积的20%以上。

1.2.2 烟叶部位划分

将烟株叶片分为3部分，下部叶（烟株从下至上第1～7 叶位）、中部叶（第8～14 叶位）和上部叶（第15～20叶位）。

1.3 计算公式

生态位宽度指数（Lewins指数）［13］

式中:1/S≤B≤1，S为资源序列的等级数；Pi为物种利用第i等级资源占利用总资源的比例；s为方位数或烟草品种数。

1.4 数据处理

采用Excel 2003 和SPSS 15.0 软件进行单因素方差分析，最小显著差数法（LSD）进行差异显著性比较。

2 结果与分析

2.1 不同品种的烟草赤星病的发病情况比较

不同烤烟品种烟草赤星病的发病情况见图1。由图1可知，烟草赤星病从2011年4月18日开始发病，此时烟株正处于烟叶成熟初期，4 个品种的发病率高低依次是C2（2.00%）＞红花大金元（1.48%）＞翠碧1 号（0.92%）＞闽烟35（0.44%）。发病高峰期出现在5 月17 日，不同品种间烟株发病率达极显著水平（F=393.575，P=0.000）。其中，红花大金元品种的发病率最高，闽烟35 最低，C2和翠碧1 号居中。而4 个品种的平均发病率高低依次为红花大金元（10.58%）＞C2（9.00%）＞翠碧1号（6.26%）＞闽烟35（3.84%）。

图1 不同品种的烟草赤星病发病情况比较

2.2 不同品种的烟草赤星病寄主生态位比较

烟草各品种赤星病的发病率和病情指数见表1，将表1 中数据用生态位宽度指数公式［13］计算，得到发病率的生态位宽度为0.918 7，病情指数的生态位宽度为0.931 4。由此可以看出，烟草赤星病的寄主生态位宽度大，赤星病病菌基本上可以侵染试验中的各个品种；同时还可以看出，龙岩市龙门基地的烟草赤星病发病广泛。各品种对该病的抗性大小依次为闽烟35＞翠碧1 号＞C2＞红花大金元。

表1 各品种烟草赤星病发病率和病情指数及其占总发病率和病情指数的比例①（%）

2.3 不同品种的烟草赤星病空间生态位比较

2.3.1 以发病率为依据的空间生态位

烟草赤星病不同部位发病率及其所占比例见表2。将表2 中数据用生态位宽度指数公式［13］计算，得出各品种不同部位的生态位宽度分别为红花大金元0.856 5，翠碧1 号0.772 0，闽烟35 0.958 0，C2 0.890 2。该病在各品种的空间生态位宽度大小依次为闽烟35＞C2＞红花大金元＞翠碧1号。各部位烟叶对该病的抗性大小依次为:上部叶，翠碧1 号＞闽烟35＞红花大金元＞C2；中部叶，闽烟35＞翠碧1号＞C2＞红花大金元；下部叶，闽烟35＞翠碧1 号＞C2＞红花大金元。由此可以看出，闽烟35的生态位宽度最大，接近1，说明闽烟35品种烟株上、中、下部叶均被赤星病菌广泛侵染。另外，各品种生态位宽度均较大，表明赤星病病菌可较充分地占据烟株上、中、下各空间部位。

表2 不同部位烟叶赤星病发病率及其占总发病率的比例 （%）

2.3.2 以病情指数为依据的空间生态位

将烟草赤星病不同部位病情指数及其所占比例见表3。将表3中数据用生态位宽度指数公式［13］计算，得出各品种不同部位的生态位宽度分别为红花大金元0.851 5，翠碧1 号0.869 0，闽烟35 0.913 8，C2 0.803 5。可见，各品种的生态位宽度均较大。该病在各品种的空间生态位宽度大小依次为闽烟35＞翠碧1 号＞红花大金元＞C2。各部位烟叶对该病的抗性大小依次为:上部叶，闽烟35 ＞C2＞红花大金元＞翠碧1 号；中部叶，闽烟35＞翠碧1号＞C2＞红花大金元；下部叶，闽烟35＞翠碧1号＞红花大金元＞C2。由此可见，赤星病病菌在烟株各部位的危害严重程度相当，表明赤星病病菌具有以孢子随机扩散传染的特点，这为赤星病的预测预报和合理施药提供了依据。

表3 烟草赤星病不同部位病情指数及其占总病情指数的比例 （%）

3 小结与讨论

试验结果表明，烟草赤星病的寄主生态位宽度、空间生态位宽度均较大，基本可侵染各个参试品种。这与李瑶等［13］对不同梨品种梨锈病的生态位研究结果基本一致，即病害对不同品种危害广泛。从烟株各部位对病害的抗性分析发现:对于不同品种上部叶的危害程度依次为闽烟35 ＞C2＞红花大金元＞翠碧1号；中部叶依次为闽烟35＞翠碧1号＞C2＞红花大金元；下部叶依次为闽烟35＞翠碧1号＞红花大金元＞C2。表明不论发病轻重的烤烟品种，赤星病菌均可以较充分地占据烟株上、中、下各空间部位。造成这种现象的原因可能是由于烟草赤星病属于气流传播的病害，病菌孢子可随机降落到每片烟叶上，且能在烟叶上存活、侵染，进而造成危害。这从生态位理论上证实了烟草赤星病害的传播特性。不同品种或同一品种不同部位烟叶对烟草赤星病的抗性不同或存在差异，除了外界环境条件因素影响之外，可能是由于不同品种烟草自身具有不同的抵抗力或烟叶表面物理结构的差异，如分泌不适或抑制赤星病菌孢子萌发、生长的物质或具有不利于病菌入侵的物理结构［11，15-16］，有关机理还有待进一步试验。由于烟草赤星病对各烟草品种危害较广泛，可侵染各部位烟叶。因此，在生产实践中使用药剂防治赤星病时，应做到烟株从下到上、正反烟叶表面均匀全面施药。

［1］杨志晓，王轶，王志红，等.烟草赤星病研究进展［J］.贵州烟草科学报，2013（3）:70-74.

［2］张万良，翟争光，谢扬军，等.烟草赤星病研究进展［J］.江西农业学报，2011，23（1）:118-120.

［3］中国烟叶生产购销公司.烤烟分级国家标准培训教材［M］.北京:中国标准出版社，2004.

［4］Lai Rongquan，You Minsheng，Lotz LAP（Bert），et al.Responses of green peach aphids and other arthropods to garlic intercropped with tobacco［J］.Agron J，2011，103（3）:856-863.

［5］Lai Rongquan，You Minsheng，Jiang Lincan，et al.Evaluation of garlic intercropping for enhancing the biological control of Ralstonia solanacearum in flue-cured tobacco fields［J］.Biocontrol Sci Technol，2011，21（7）:755-764.

［6］张汉千，赖荣泉，陈志敏，等.大蒜粗提物对烟草青枯病菌的室内抑制作用测定［J］.烟草科技，2009（3）:62-64.

［7］赖荣泉，姜林灿，陈志敏，等.大蒜粗提物对烟草黑胫病菌的室内抑制作用［J］.烟草科技，2009（9）:62-64.

［8］巢进，田茂成.烟草不同品种赤星病抗性鉴定［J］.现代农业科技，2008（17）:136-138.

［9］Leibold M A.The niche concept revisited:mechanistic models and community context［J］.Ecology，1995，76（5）:1371-1382.

［10］张光明，谢寿昌.生态位概念演变与展望［J］.生态学杂志，1997，16（6）:46-51.

［11］王子迎，吴芳芳，檀根甲.生态位理论及其在植物病害研究中的应用前景［J］.安徽农业大学学报，2000，27（3）:250-253.

［12］丁伟，赵志模，王进军，等.三种玉米蚜虫种群的生态位分析［J］.应用生态学报，2003，14（9）:1 481-1 484.

［13］李瑶，承河元.梨锈病病菌生态位研究［J］.应用生态学报，2000，11（4）:612-614.

［14］陈惠明.烤烟赤星病预测预报的数学模型研究［C］//云南省烟草学会2003年学术年会优秀论文集.昆明:云南省烟草学会，2003.

［15］张亚，何可佳，罗坤.烟草赤星病研究进展及对策［J］.陕西农业科学，2007（2）:82-90.

［16］孔凡玉.烟草赤星病的综合防治技术［J］.烟草科技，2002（6）:40-42.

［17］林桂华.闽西烟叶生产技术［M］.福州:福建科学技术出版社，2005:1-2.

［18］YC/T39—1996 烟草赤星病分级及调查方法［S］.