大白菜病毒病发生流行规律探析
2019-12-19杜慧平张治家
杜慧平,张治家
(1.山西省农业科学院现代农业研究中心,山西太原030031;2.山西省农业科学院植物保护研究所,山西太原030031)
大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)原产于我国,属十字花科芸薹属植物,是许多国家如中国、日本、朝鲜等的主要蔬菜之一,其具有重要的经济价值和食用价值[1-2]。但近年来,山西大白菜病毒病普遍发生,严重影响着大白菜的产量和品质。
大白菜病毒病又称孤丁病、花叶病、抽风病,是大白菜的三大病害(病毒病、霜霉病、软腐病)之一,我国各地均有发生,其中,华北、东北地区受害最为严重[3-4]。其传播的途径主要有由种子带毒传播,带毒的蚜虫、灰飞虱等传播以及田间作业时健株被病株感染传播等。在强日照、高温、严重干旱以及蚜虫严重发生时病害蔓延迅速。受病毒感染的大白菜在整个生育期均可发病,其中,幼苗期发病时,往往先由心叶开始出现明脉,继而叶片出现深浅不一的花叶、皱缩,心叶常扭曲畸形,有时叶脉上会出现褐色的坏死斑,根系不发达,难以结球;成株期发病时,病株矮缩,叶片上往往出现黄绿相间的花叶、环形坏死斑及黑色星状小点,叶球不耐贮藏,严重病株叶片皱缩成团、叶硬脆、叶面密生褐色斑点、叶背叶脉上亦有褐色坏死条斑并出现裂痕、严重者不能包心。
病毒在窖藏的白菜、甘蓝的留种株上越冬,或者在田间的寄主植物活体上越冬,还可在越冬菠菜和多年生杂草的宿根上越冬;第2 年春天,主要靠蚜虫把病毒传到春季种植的十字花科蔬菜上。有研究认为[5-7],一般高温干旱利于发病,在28 ℃时,芜菁花叶病毒的潜育期短,只有3~14 d;相对湿度在80%以上时,不利于发病,若相对湿度在75%以下时,病毒病一般容易发生。苗期,一般6 片真叶以前易受害发病,6 片真叶以后受害明显减轻。播种早的秋大白菜一般发病较重,与十字花科蔬菜邻作,管理粗放以及缺水、缺肥的田块,发病也较重。病毒病常使大白菜减产10%以上,受害严重时减产高达50%~70%[8-10]。目前,针对大白菜病毒病的研究较多,大都集中在大白菜病毒病的防治研究上[11-16],对朝天椒、西葫芦、西瓜等病毒病的发生流行规律也有研究[17-21],但对于大白菜病毒病发生流行规律的研究相对较少。
本研究以科萌夏秋王、金娃娃F1、晋春一号、901 春大白菜品种和四季王(感病品种)、9812、龙2001、金皇60 秋大白菜品种为试验材料,调查研究了春大白菜、秋大白菜花叶病毒病发生流行规律以及温度、蚜虫数量与大白菜病毒病的关系,旨在为防治北方地区大白菜病毒病的发生流行提供一定的理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验设在山西省农业科学院晋中市东阳试验基地。该地位于山西省晋中市榆次区西南边缘,北距晋中市18 km,距太原市43 km。海拔高度799.4~804.6 m;地形为平原,四季分明,年平均气温9.7 ℃,平均降水量440.7 mm;最少日照时数为253.5 h。土壤为中黏土,pH 值7.5,水肥条件中等。
1.2 试验材料
供试春大白菜品种为科萌夏秋王、金娃娃F1、晋春一号、901;秋大白菜品种为四季王(感病品种)、9812、龙2001、金皇60。
1.3 试验方法
春大白菜于4 月2 日进行直播,秋大白菜于立秋后7~10 d 进行直播。在调查作物发病程度前,利用对角线5 点取样法取样检测样本的带毒种类。采用定点定株调查法,于出苗开始、幼苗期、莲座期、包心期、休眠期,每点取样20 株(挂牌标记),每隔10 d 采样一次进行调查。重复1 次,共调查2 个季度。样品采集后用卫生纸等吸水纸覆盖包裹、冷藏,带回实验室进行处理。
1.4 测定项目及方法
调查蚜虫带毒情况,用PCR 检测介体的带毒情况(检测方法由浙江大学谢艳老师提供);记录病害发生株数,计算平均发病率;同时观察每株的发病程度,调查病害严重度,并计算病情指数。
1.5 数据分析
采用SPSS 软件对调查数据进行整理分析,并绘制病毒病害发生流行趋势图及回归方程曲线;采用Excel 绘制温度变化曲线及蚜虫调查结果。
2 结果与分析
2.1 春大白菜花叶病毒病流行规律调查结果
对春大白菜病花叶病毒病进行调查,结果显示(图1),春大白菜品种科萌夏秋王、金娃娃F1、晋春一号、901 从大白菜定植后2~3 d 后(4 月12 日)就开始有病情出现,但病情较轻,平均发病率仅为2%,病情指数为0.72;之后缓慢发展,且病情都比较轻,到5 月22 日发病开始加重,发病率和病情指数都明显增加;6 月7 日之后发病率和病情指数增加趋缓,病情指数基本保持不变,发病放缓。
另外,病毒病发生受气候因素影响较大,调查试验当年4 月份共有4 场降雨,且降雨时间较长,一般都为2~3 d;到了5 月份降雨量较少,仅有3 场,其中,5 月9—10 日为小到中雨,其他2 场为小雨,分别为5 月19 日和5 月24 日,且降雨量较少,这使5 月份温度保持稳定,处于10~25 ℃(图2),有利于蚜虫的发生、发展,有利于病毒病的发生流行。调查还发现,在栽培上,晚播比早播的春大白菜发病严重。
2.2 春大白菜田传毒介体蚜虫调查结果
调查结果显示(图3),大白菜上出现的蚜虫主要为甘蓝蚜和桃蚜,其都能传播花叶病毒病,以无翅蚜为主;在6 月上旬明显出现了一个高峰,6 月7 日蚜虫数达到90 头/株;之后,蚜虫的数量逐渐下降,直到春大白菜收获。
2.3 春大白菜田温度、 蚜虫与病毒病三者之间的关系
气温与降雨直接影响着蚜虫的消长动态。雨水少、气温高、湿度低,蚜虫发生量大;反之,传毒媒介蚜虫量相对较少。因此,对气温、蚜虫、病毒病流行进行了一系列的调查,并对温度的变化、病毒病的病情指数及蚜虫进行了对比分析,结果表明,一般平均温度为18~25 ℃是蚜虫活动的适宜温度,同时也有利于病毒病的增殖。山西晋中5—6 月的温度适合蚜虫繁殖。经过回归相关分析,结果表明,大白菜病毒病情指数(y)与平均气温(x1)、蚜虫数(x2)的相关关系式分别为y=-4.299 +0.412x1(r =0.878**),y=-0.997+0.089x2(r=0.954**)。说明大白菜病毒病的发生流行程度与平均气温和蚜虫数均呈显著正相关,即随着气温的升高(温度在10~28 ℃范围内)和蚜虫数量的增加,大白菜病毒病发病率增加(图4,5)。
2.4 秋大白菜花叶病毒病流行规律调查结果
调查结果显示(图6),秋大白菜品种四季王、9812、龙2001、金皇60,8 月6 日出苗,8 月14 日进行第1 次调查,病毒病平均发病率为24.4%,病情指数为4.8;之后,病毒病快速发展,且病情比较严重,8 月24 日调查发病率就增长了10.5 百分点,发病率达到34.9%;9 月8 日调查发病率,最高发病率达到68.2%,病情指数达26.5;之后发病放缓,发病率保持在75%左右。调查还发现,在栽培上,晚播比早播的秋大白菜发病较轻。
另外,病毒病发生受气候因素影响较大。从图7 可以看出,8 月14 日至10 月3 日最低温度保持稳定,基本保持在10~15 ℃;8 月14 日至9 月8 日最高温度保持稳定,基本保持在25~30 ℃,这有利于蚜虫的发生、发展,有利于病毒病的流行,发病率增长较快。
2.5 秋大白菜田传毒介体蚜虫调查结果
秋大白菜出苗期,即8 月上旬对蚜虫进行调查,结果显示(图8),大田蚜虫数量平均为70~80 头/株,数量较多;随着天气渐渐转凉,蚜虫数量开始减少,但8 月24 日出现一个高峰(89 头/株);之后蚜虫的数量逐渐降低。
2.6 秋大白菜田温度、 蚜虫与病毒病三者之间的关系
秋大白菜是在立秋以后才进行种植,温度逐渐降低,雨水增多,病毒病传毒媒介蚜虫量逐渐下降,发病株数也逐渐减少。对气温、蚜虫、大白菜的新发病株数进行了一系列的调查,并对温度的变化、新增病株数及蚜虫数量进行了回归相关分析,结果表明,大白菜新增病株数(Y)与蚜虫数(X1)、平均温度(X2)的相关关系式分别为0.823**)和。说明秋大白菜病株数的增加与平均气温和蚜虫数的指数显著相关(图9,10)。
3 结论与讨论
本研究结果表明,蚜虫的发生量、平均温度与大白菜病毒病的病情指数呈正相关,从而直接影响着田间病毒病的发生和流行。毛晓红等[22]研究结果表明,西葫芦植株带毒率的提高与瓜蚜种群动态的增长密切相关,这与本研究结果相似。本研究结果表明,5 月份温度保持稳定,处于10~25 ℃,有利于蚜虫的发生、发展,有利于病毒病的流行;8 月14 日至9 月8 日平均气温在18~28 ℃,大白菜蚜虫数较高,该温度范围内有利于蚜虫的发生和发展。杨崇实[8]研究结果表明,气温在21~28 ℃范围内有利于传毒蚜虫的繁殖,这与本研究结果一致。大白菜是北方冬储的主要品种,幼苗期较易感病,再加上调查当年春季前期雨水较多,而5—6 月比较干旱,蚜虫大发生,病毒病发生较重。
由于近年来北方温室发展迅速,而且冬季温室大面积种植十字花科蔬菜(如甘蓝、油菜等),毒源丰富,病毒病发生严重,流行较快。在栽培上,春大白菜晚播比早播的发病严重,秋大白菜晚播比早播的发生较轻。高凤菊等[21-22]研究结果表明,不同气温能限制病毒病的潜育期,气温高、大气干旱时有利于蚜虫的繁殖和迁飞传毒,病毒病的潜育期缩短,有利于病毒病的发生和流行;采用温室集中育苗和地膜覆盖,适时早播,促使早出苗、早坐果、早成熟,使发育阶段提前15 d,错过发病高峰时期,可以减轻病毒病的发生。这与本研究结果基本相符。
山西省十字花科病毒病主要为黄瓜花叶病毒(CMV)、芜菁花叶病毒(TuMV),而且这2 种病毒主要以蚜虫为传毒介体传播病毒。本研究调查发现,十字花科地蚜虫主要为桃蚜、甘蓝蚜、萝卜蚜,再加上黄瓜花叶病毒(CMV)、芜菁花叶病毒(TuMV)寄主范围广,毒源丰富,这是病毒病流行的重要基础。
北方地区春大白菜要提早播种,如遇到干旱年份要提前进行蚜虫防治,减少病毒病的发生;秋大白菜可网室育苗或推迟播种,在出苗后及时进行蚜虫的防治。