地膜覆盖模式下芋头疫病发生规律及其与产量的关系

王安+吴薇+谢吉先++焦庆清

摘要：由疫霉属真菌引起的芋头疫病是限制芋头产量的关键因素之一。以泰兴香荷芋为材料，设置不同地膜颜色及厚度10个处理，研究不同地膜覆盖处理下芋头疫病发生规律及其产量表现。研究结果表明，芋头疫病病情指数在不同处理间达到显著差异（P<0.05），D4、D7、D9这3个处理疫病病情指数均超过40，均显著高于其他各处理，表现为感病，D1、D2、D8的病情指数分别为26.21、26.35、26.50，表现为抗性；各处理间在倒一叶、倒二叶上疫病病级无显著差异，而在倒3叶上则有显著差异，叶位间疫病严重程度为：倒三叶>倒二叶>倒一叶；不同处理间芋头产量差异性较大，变幅为8 441（D10）～15 758 kg/hm2（D3）；芋头病情指数与产量间的相关系数为-0.723，两者相关性达到极显著（P<0.01）。

关键词：芋头；疫病；产量

中图分类号： S436.32文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）06-0193-03

收稿日期：2016-02-03

基金项目：江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（13）3025]；江苏省农业三新工程项目（编号：SXGC[2015]252）。

作者简介：王安（1988—），男，江苏连云港人，硕士，助研，主要从事特粮特经作物品种选育及其高效配套技术研究。E-mail：wangan_863@foxmail.com。

通信作者：焦庆清，硕士，副研究员，主要从事特粮特经作物新品种、新技术研究与开发应用研究。E-mail：mtjqq@163.com。疫病是由疫霉属真菌（Phytophthora）引起的植物病害[1]，它是芋头生长过程中最严重的病害之一[2]。该病菌可以从植物的自然孔口或伤口侵入，在芋头感病早期表现为叶片病斑，褐色或黄褐色，后期斑面上下常长出白色霉状物（孢子囊及孢囊梗）及蜜黄色溢滴液，造成病叶干枯、破裂和穿孔，组织脱落，仅残留叶脉[3]。在田间主要通过气流、雨水和灌溉水传播，由于病程短，再侵染发生频繁，在多雨潮湿的条件下疫病流行速度特别快。疫病在全世界广泛分布，高温、高湿地区尤其猖獗，全球每年芋头产量因疫病造成减产20%～30%，严重年份可达50%以上[4-5]。在我国，疫病已成为芋头持续高产稳产的严重障碍，在长江中下游等雨水分布较多的地区发病尤为严重。由于疫霉属真菌存在生理分化现象，具有许多不同的生理小种，再加上连续阴雨天气，疫病防治工作一直是芋头生产中的一大难题。

一直以来，研究者通过选育芋头抗病品种作为防治疫病的主要手段[4，6]，而在栽培方式对芋头疫病防治方面缺乏研究。目前，地膜覆盖是芋头大面积种植中应用比较广的栽培方式之一，关于地膜覆盖对芋头产量的研究报道有很多[7-9]，而地膜覆盖条件下芋头疫病的发生与其抗性特征至今没有报道过。为此，本研究以香荷芋为材料，通过研究不同地膜处理下芋头疫病的发生规律，进而揭示地膜覆盖模式对芋头疫病防治机制，以期为实现芋头稳产高产提供参考。

1材料与方法

1.1试验设计

江苏省泰兴市农科所基地为试验点，该地区海拔在4～8 m，年平均气温在14.4～15.1 ℃之间，年平均降水量 1 000 mm 左右，降水主要集中在7—9月。土壤主要以沙土为主，地势平坦，排灌良好，肥力中等均匀。前茬水稻，收获后秸秆全量粉碎还田，冬季耕翻压草冻垡。2014年3月8日撒施有机复合肥4 500 kg/hm2，高钾复合肥900 kg/hm2，同时按表1方案进行设置。试验采用随机区组排列，重复3次，小区面积为1368 m2，小区间隔40 cm。垄宽为100 cm，高20 cm，垄面宽 60 cm，密度为52 620株/hm2，四周设置保护行。4月4日播种芋头，播种方式为穴播。其中，白色地膜覆盖小区播完种芋后覆上地膜，黑膜地膜覆盖小区覆膜后破膜播种种芋。4月20日灌水抗旱，5月6—8日陆续出苗，白膜小区选择晴天早晨或下晚及时放苗，5月15—18日陆续齐苗，5月25日查苗补缺。5月21日、6月25日、7月20日、8月23日4次人工拔除田间杂草，7月22日、8月10日进行培土及压边荷。8月22日对疫病进行统计调查，11月8日收获并计算各小区芋头子孙芋产量。

1.2疫病抗性鉴定

芋头疫病主要侵害叶片、叶柄及球茎。芋头疫病的抗性鉴定一般采用自然诱发鉴定，本病主要流行于降雨多发时期，鉴定部位主要以叶片为主，根据发病情况，将病情分为以下级别：0级，无病症；1级，零星坏死斑；2级，坏死面积不超过叶面积1/4；3级，坏死面积占叶面积的1/4～1/3；4级，坏死面积占叶面积的1/3～2/3；5级，坏死面积占叶面积的2/3以上。计算病情指数，公式为：

DI=∑（Si ni）/5N×100%。

式中：DI为病情指数；Si为发病级别；ni为相应发病级别的株数；i为病情分级的各个级别；N为总株数。

种质群体对疫病的抗性依病情指数分5级：1为高抗（HR）（DI≤10）、3为抗病（R）（10

8月18日芋头田出现疫病，8月22日疫病病害达到高峰，当日对芋头疫病严重程度进行调查，每个小区随机取样5株，根据叶片疫病发生面积对芋头全部叶片进行病害分级，并计算病情指数。并对倒一、倒二、倒三叶片疫病病级及叶片面积进行测量与分析，叶片面积采用公式A=L×W×0.75。其中A代表叶片面积，L代表叶片长度，W代表叶片宽度。

1.3数据分析

采用Excel 2007对疫病数据进行一般统计量分析，采用GraphPad Prism 5对疫病病级进行F测验，并对其进行Waller-Duncan新复极差法多重比较。

2结果与分析

2.1芋头疫病在不同处理间的抗性表现

病情指数是衡量芋头疫病的主要指标之一，对芋头生长具有重要的指示作用。试验结果（图1）表明：D10处理芋头疫病病情指数最低，为24.85，表明该处理小区芋头种群对疫病表现为抗病（R），但还没有达到高抗（HR）；D1、D2、D8与D10相比，病情指数无显著差异（P>0.05），但这3个处理病情指数分别为26.21、26.35、26.50，均属于中抗水平（MR）。D3、D6这2个处理群体病情指数DI分别为3184、3417，对疫病表现亦为中抗，但这2个处理病情指数与D1、D2、D8、D10有显著差异（P<0.05）。另外，D4、D7、D9这3个处理芋头群体对疫病的抗性表现为感病（S）（40

2.2叶位置疫病扩展差异性分析

不同地膜覆盖芋头倒三叶疫病级别特征分析结果（图2）表明：整体而言，疫病在芋头倒一叶的扩展表现为无病症或有零星坏死斑点，各处理间疫病病级无显著差异（P>0.05）。其中，D1、D5、D8这3种地膜覆盖模式下植株倒1叶（新叶）没有出现疫病；在倒二叶上，各处理芋头疫病均有小面积感染，疫病侵染面积均低于叶片总面积的1/3，其病级变幅在12（D4）～2.6（D7），各处理间疫病病级没有显著差异；疫病在倒三叶上的抗性表现有很大差异性，方差分析表明处理间疫病病级达到极显著差异（P<0.01），其中，病级最高的为D4，为4.8，几乎所有叶面积均出现坏死，病级最小的是D1，其大小为1.6。另外，从图2可以看出，叶位置对芋头疫病表现也有一定影响，叶位置疫病侵染严重程度为：倒三叶>倒二叶>倒一叶，可能原因是芋疫霉菌寄主中心区位于植株下半部老叶区，随着叶位的上升，疫病病级逐步减小。

2.3不同处理芋头子孙芋产量表现

不同处理小区芋头子孙芋产量结果（图3）表明：不同处理间小区芋头产量差异性较大，变幅为8 441（D10）～15 758 kg/hm2（D3）。D2、D3和D9小区芋头产量分别为 14 248、15 758、14 360 kg/hm2，这3个黑膜覆盖处理芋头产量均显著高于白膜覆盖处理（D4～D7）及无地膜处理（D8、D10）（P<0.05），表明黑膜处理能显著提高芋头产量。黑色地膜处理间（D1～D3、D9）芋头产量无显著差异（P>0.05），表明黑膜不同厚度对芋头产量的影响较小，而在白膜覆盖处理间，D4、D5、D7处理小区芋头产量依次降低，分别为 11 802、11 234、10 402 kg/hm2，表明芋头产量随着白膜处理厚度的增加而下降，可能原因是白膜厚度的增加会导致土壤温度的升高，进一步导致土壤含水量的下降，从而引起芋头植株产量表现受抑制。露地处理下（D8、D10）芋头产量最低，表明无地膜覆盖不利于芋头产量的提高。

2.4芋头疫病病情指数与子孙芋产量的相关性分析

对芋头疫病病情指数与子孙芋产量进行的相关性分析（图4）表明：芋头病情指数与产量间的相关系数为-0.722，两者相关性达到极显著水平（P<0.01），表明芋头疫病病情指数与产量为极显著负相关，病情指数越高，产量越低。由产量和病情指数的回归曲线y=-224.5x+20 089可知，当疫病病情指数低于40时，芋头子孙芋产量较高，高达 11 000 kg/hm2，而当病情指数高于50时，子孙芋产量则低于8 800 kg/hm2，表明疫病病害越重，产量越低。

3讨论

芋头疫病在我国长江中下游地区分布较为广泛，该地区每年6—8月月平均降水量高于150 mm，日平均温度高于255 ℃。温和湿润的环境为疫病的发生、流行创造了自然条件。在此环境下，疫病病菌的前体孢子囊借助风雨传播，产生芽管或游动孢子侵染芋头植株，后又在病部产生孢子囊进行再侵染。芋疫霉菌侵染芋头是一个受多因素影响的复杂过程，该过程受到田间菌源量、品种抗性、田间小气候、栽培管理措施等多种因素的影响。在芋头疫病抗性鉴定方面，国际上的研究报道有很多[10-12]，而在国内相关的研究报道较少。莫俊杰等于2011年及2012年对63个芋头品种的疫病抗性鉴定及其不同品系遗传多样性进行分析，发现不同品系间抗病性差异显著，广州-2、江门-2、湛江-5等6个品系对疫病表现为抗病，而潮州-1、惠州-1、惠州-2等42品系对疫病表现为感病，占总数的66.7%[13]。

目前，国内研究者研究的主要方向为芋头疫病的药物防治。例如，朱敦军在50%烯酰吗啉水分散粒剂防治芋头疫病药效试验中发现，采用剂量为1 000倍液，作物生长周期内使用3～4 次，间隔为5～6 d，对芋头疫病有很好的控制作用[14]；马建芳等通过不同药剂试验筛选出25%双炔酰菌胺悬浮剂对芋艿疫病的防效最好，显著优于氟菌·霜霉威等药剂[15]。然而，由于药剂的使用会对环境、人体产生危害，因此对芋头疫病的防治还应注重其他防治措施。由于疫病病害受到田间连作、低洼、排水不良、通风透光不良等栽培措施的影响[16]，而目前在这些方面的研究还比较缺乏。因此，本研究以地膜覆盖模式为切入点，重点分析了不同地膜覆盖处理下芋头疫病的发病规律，针对倒一、倒二、倒三叶的疫病病级的病情特征进行了较为详细的研究，并对其与芋头子孙芋产量进行了相关性分析，这是本研究的一大创新点。当然，本研究仅仅是对1年间芋头疫病发生规律的研究，还需对其进行多年间的试验研究，以得到稳定可靠的数据结果，这将是下一步的工作重点。

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