猕猴桃溃疡病菌在中国的适生性分析

邵宝林,　王成华,　张　婧,　刘露希,　朱天辉,　庄启国

(1. 四川出入境检验检疫局检验检疫技术中心, 成都　610041; 2. 四川农业大学林学院,雅安　625014; 3. 四川省自然资源科学研究院, 成都　610015)



猕猴桃溃疡病菌在中国的适生性分析

邵宝林1,王成华1,张婧1,刘露希1,朱天辉2*,庄启国3

(1. 四川出入境检验检疫局检验检疫技术中心, 成都610041; 2. 四川农业大学林学院,雅安625014; 3. 四川省自然资源科学研究院, 成都610015)

通过分析猕猴桃溃疡病菌在中国的适生性,为科学制定有效的检疫监管措施,防范其入侵和扩散,确保猕猴桃产业健康发展提供理论依据。本研究根据前人研究结果,采用模糊数学综合评判的原理和方法,定量分析猕猴桃细菌性溃疡病菌(Pseudomonassyringaepv.actinidiae)在我国各个地区的适生性。猕猴桃溃疡病菌在我国最适宜的省份主要分布在四川、云南、贵州、福建、安徽、湖南、湖北、河南、江西、陕西、浙江、重庆、西藏。鉴于该病具有发生发展迅速,危害性强,防治难度大等特点,应当加强猕猴桃种苗等繁殖材料的检疫,加强对果园的管理和病害监测,积极采取有效的防治措施并加强抗病育种方面的研究。

猕猴桃溃疡病;丁香假单胞菌猕猴桃致病变种;适生性分析

猕猴桃细菌性溃疡病是当前危害猕猴桃生产最为严重的病害之一,该病发生发展迅速,防治难度大,导致猕猴桃植株不同程度发病和死亡,重病年可暴发成灾甚至毁园,严重制约了猕猴桃产业的发展。该病于1980年在美国加州和日本的静冈县首次发现并作了较为详细的报道,随后相继在韩国[1]、意大利[2]等国出现[3]。2008年,意大利猕猴桃细菌性溃疡病大暴发[4],有报道认为是由于从新西兰和中国进口黄心猕猴桃繁殖材料引起的[5],但是很快在绿心猕猴桃上也发现该病害[6]。到2010年,该病已蔓延到葡萄牙和法国[7-8],2011年扩散到西班牙、瑞士、智利、新西兰和澳大利亚,2012年土耳其首次报道该病[9],病情的蔓延已经威胁到全世界猕猴桃产业的发展。我国猕猴桃细菌性溃疡病最早于1985年被发现,1986年在湖南东山峰农场人工栽培基地首次证实该病的发生[10],之后在较短的一段时间内便迅速蔓延至四川、安徽、福建、陕西等省,并造成严重危害[11-13]。由于猕猴桃溃疡病危害严重,造成的经济损失惨重,1996年猕猴桃细菌性溃疡病菌(Pseudomonassyringaepv.actinidiae)被列入我国森林植物检疫对象名单,2009年国家质量监督检验检疫总局印发的《意大利猕猴桃进境植物检疫要求》(国质检动函[2009]74号)中明确把丁香假单胞菌猕猴桃致病型(P.syringaepv.actinidiae)列入禁止入境的有害生物名单中。2013年,国家林业局将其列入全国林业危险性有害生物名单。本研究旨在分析猕猴桃溃疡病菌的适生性,预测该病在中国可能发生的地区,可为猕猴桃溃疡病的科学风险评估、病害监测及制定有效检疫监管措施提供参考。

1　研究方法

1.1气象资料的获取

从气象部门获得全国各地区707个气象观测站点地面气候资料(1971年-2000年)。气象站点的分布情况见图1。

图1　全国707个气象观测站点分布Fig.1　Distribution of 707 climate stations in China

1.2适生评判因子的确定及隶属函数的建立[14]

评判因子依据前人的研究资料进行确定,筛选出与猕猴桃细菌性溃疡病适生相关的关键因子,根据关键因子应用模糊数学综合评判方法分别创建其隶属函数。

1.3评判因子的权重分析

1.4判断矩阵一致性检验

当CR<0.1时,一般认为该判断矩阵具有满意的一致性;当CR>0.1时,则认为该判断矩阵不具有一致性,应该调整判断值,直到通过一致性检验为止。

1.5适生值的计算与划分

根据获取的气象监测站的地面气象资料,利用以下公式算出各个气象站点的适生值。

式中，μi为各个站点的适生值,aj为各个气象因子的权重,rij为第i个站点第j个因子的隶属度。

适生值μ越大,说明该地区越适宜发生猕猴桃细菌性溃疡病,根据综合适生值的大小作出规定[14]:μ>0.9为最适宜;0.8<μ≤0.9为适宜;0.7<μ≤0.8为较适宜;0.6<μ≤0.7为不适宜;μ≤0.6为极不适宜。

2　结果与分析

2.1适生因子的确定及隶属函数的建立

经查阅相关文献,王振荣等[15]认为该病发生早迟和危害程度与极端低温出现的早迟和低温程度关系密切,当极端低温达-12℃以下时5 d内发病,该年将成为重病年;当旬平均气温达20℃时,病害停止蔓延危害;品种的抗性对溃疡病的危害起着决定性作用。李瑶等[16]对猕猴桃溃疡病的流行进行分析后认为，影响该病发生严重程度的生态因子是3月中下旬降水量和1月份平均温度。王永兰等[17]认为影响猕猴桃溃疡病发生的环境因子为温湿度,低温高湿发病重,春季旬平均气温0℃左右病害开始扩展,旬平均气温在10℃时阴雨高湿或扬尘有雾天气病害易流行,旬气温达到16℃左右时,病害发展非常缓慢。金平涛等[18]认为发病影响因子主要是温度、湿度、冬季树体受冻害程度、农事操作和修剪中机械损伤造成伤口、树势和植株的抗病能力。李瑶等[19]经过5年的系统研究得出,猕猴桃溃疡病发生流行的特点是:海拔750 m以上的果园发病重；向阳坡发病程度重于背阳坡；不同品种发病程度差异显著,‘金丰’品种易感病,‘金魁’品种高度抗病;树龄越大,病株率越高;不同枝龄比较,一年生枝条病枝死亡率和枝条死亡率最高。

根据以上材料可以看出,气候因子中影响猕猴桃细菌性溃疡病菌的适生因子主要是温度、降水量和海拔。适生因子选择累年1月极端最低气温(T1)、累年1月平均气温(T2)、累年3月降水量(W)和海拔高度(H),根据猕猴桃细菌性溃疡病菌的生物学特性,应用模糊数学综合评判方法建立隶属函数,当T1≤-12℃,0℃≤T2≤16℃,W≥30 mm,H≥750 m时,适生值μ为1;当T1≥0℃,T2≤-12℃或T2≥28℃,W≤0 mm,H≤0 m时,适生值μ为0。各因子的隶属函数如下:

累年1月极端最低气温(T1):

当T1≤-12时,隶属函数的值定为1;当-12

累年1月平均气温(T2):

当0≤T2≤16时,隶属函数的值定为1;当-12

累年3月降水量(W):

当W≥30时,隶属函数的值为1;当0

海拔高度(H):

当海拔H≥750时,隶属函数的值为1;当0

2.2各因子的权重分析

从表1可以看出,累年1月极端最低气温(T1)、累年1月平均气温(T2)、累年3月降水量(W)和海拔高度(H)等4项因子的权重分别为0.351 187、0.351 187、0.188 686和0.108 940。通过查找判断矩阵的平均随机一致性指标(RI=0.89)计算CR=0.003 7<0.1,表明判断矩阵具有满意的一致性。

表1　评判因子判断矩阵Table 1　Judgment matrix of assessment factors

2.3适生区划分

通过计算,适生值μ>0.9以上的站点共52个;0.8<μ≤0.9的站点共114个;0.7<μ≤0.8的站点共113个;0.6<μ≤0.7的站点共129个;μ≤0.6的站点共299个。适宜猕猴桃细菌性溃疡病发生的站点(μ>0.7)共279个,占39.46%,具体站点见表2。根据站点经纬度及其适生值,用MapInfo Professional 12.0软件制作专题图,从图2看,适宜猕猴桃细菌性溃疡病发生(适生值μ>0.7)的地区主要分布在河北、河南、山东、山西、陕西、安徽、江苏、福建、湖北、湖南、江西、广西、贵州、四川、西藏、云南、重庆、甘肃、上海和浙江,包含了绝大多数已发生猕猴桃溃疡病的地区,其中最适宜的地区(适生值μ>0.9)主要分布在四川、云南、贵州、福建、安徽、湖南、湖北、河南、江西、陕西、浙江、重庆、西藏。从图3可以看出,猕猴桃溃疡病菌在中国适生地区呈带状分布,对红色和黄色的分布区域应加强种苗调运前的检疫。

表2　猕猴桃细菌性溃疡病发生适生值μ>0.7的站点Table 2　Suitable climate stations for Pseudomonas syringae pv. actinidiae(μ>0.7)

图2　猕猴桃细菌性溃疡病发生适生值 μ>0.7的站点分布图Fig.2　Distribution of suitable climate stations of Pseudomonas syringae pv. actinidiae(μ>0.7)

图3　猕猴桃溃疡病菌在中国适生性分布图Fig.3　Geographic distribution of Pseudomonas syringae pv. actinidiae in China

3　讨论

适生性研究可为检疫监管提供科学理论依据,本文利用模糊综合评判的方法对猕猴桃细菌性溃疡病适生性进行分析,研究得出适宜猕猴桃细菌性溃疡病发生的地区包含了该病在我国的实际发生地区,说明分析结果可信度比较高,具有一定的借鉴和参考意义。

猕猴桃溃疡病的发生不仅仅和环境条件相关,而且和寄主植物抗病性以及人为影响(如农事操作)等密切相关,尤其在数据不全、时间有限、经费不足的情况下,研究结果与现实情况还存在一定的差异。本文中确定的适生因子是通过查阅资料,依据前人的研究资料来确定的,至于分析所得的适生地区猕猴桃溃疡病会不会发生,应根据实际情况,从“病害四角”(寄主植物、病原物、环境条件和人)的关系去具体分析。

鉴于该病具有发生发展迅速,危害性强,防治难度大等特点,应当加强猕猴桃种苗等繁殖材料的检疫,加强对果园的管理和病害监测,积极采取有效的防治措施并加强抗病育种方面的研究。

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(责任编辑：杨明丽)

Geographical distributions ofPseudomonassyringaepv.actinidiaein China

Shao Baolin1,Wang Chenghua1,Zhang Jing1,Liu Luxi1,Zhu Tianhui2,Zhuang Qiguo3

(1. Inspection and Quarantine Technical Center of Sichuan Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau,Chengdu610041, China; 2. College of Forestry, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China;3. Sichuan Province Natural Resources Science Academy, Chengdu610015, China)

The potential geographical distribution ofPseudomonassyringaepv.actinidiaewas analyzed to provide the basis for working out its quarantine measures, so as to prevent its invasion and spreading, and protect kiwifruit industry and production in China. Based on previous studies, this paper analyzed the suitability ofP.syringaepv.actinidiaein various regions of China by fuzzy mathematics comprehensive evaluation. The results showed that potential suitable areas (suitable value>0.9) of the pathogen were mainly distributed in Sichuan, Yunnan, Guizhou, Fujian, Anhui, Hunan, Hubei, Henan, Jiangxi, Shaanxi, Zhejiang, Chongqing and Tibet. Bacterial canker is a devastating and rapid spreading disease of kiwifruit, and it is difficult to control. Therefore, it is recommended to strengthen quarantine of kiwifruit seedlings and other propagation materials, orchard management and disease monitoring, effective control measures, and studies on resistance breeding in practice.

kiwifruit bacterial canker;Pseudomonassyringaepv.actinidiae;suitability analysis

2015-01-14

2015-02-12

国家质量监督检验检疫总局科研项目(2011IK175);四川出入境检验检疫局自立科研项目(SK201406)

E-mail：zhuth1227@126.com

S 436.634

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.02.026