杭州地区芹菜茎基腐病病情消长规律与动态模型

曹婷婷，王国荣，黄福旦，汪帅，冯晓晓，吴慧明，郑永利

(1.浙江省植保检疫与农药管理总站，浙江 杭州 310020；2.杭州市萧山区农技推广中心，浙江 杭州 311201；3.浙农金泰生物科技有限公司，浙江 杭州 31000；4.浙江大学 农业试验站，浙江 杭州 310058；5.浙江农林大学，浙江 杭州 311300；6.浙江省农产品质量安全中心，浙江 杭州 310003)

芹菜是人们喜食的绿叶蔬菜之一，富含蛋白质、维生素和矿物质，多以秋冬季栽培为主冬春季采收。近年来随着设施蔬菜种植和新品种新栽培模式的实践，各地开始了春夏季播种秋冬季采收以致全年有夏芹、秋芹、冬芹持续上市供应，尤其夏季芹菜栽培成为填补设施蔬菜栽培空窗期的重要茬口之一。芹菜茎基腐病是一种由尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)引起的病害，据对杭州萧山田间绿叶芹菜发病情况的调查，2018年发病率为25.91%，2019年发病率为32.66%，呈加重趋势。该病在加拿大、阿根廷、哥斯达黎加等均有报道[1-4]，但在我国近年尚属鲜见[5-9]。为了明确杭州地区芹菜茎基腐病发生规律，揭示病情季节性消长规律，本研究于2018—2020年应用系统监测方法对杭州萧山芹菜主产区进行定田定点定时系统跟踪监测，并利用气象资料作关联筛选建模，以期获得芹菜茎基腐病病情变化规律，创建芹菜茎基腐病病情变化数学模型，以更好地为芹菜茎基腐病深入试验研究、监测预警和决策防控提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 监测区概况

监测区设在杭州市水良蔬菜专业合作社蔬菜园，拥有设施大棚12 hm2，地处萧山瓜沥红垦农场基地，常年芹菜种植面积7～10 hm2，主要品种有本芹黄心芹、西芹、青芹、梅芹等，以青菜(毛毛菜)-芹菜、草莓-芹菜、花菜-芹菜、芹菜-芹菜等连作或互作或无休耕多茬制度生产，其蔬菜园全年都有芹菜栽培，为杭州重要芹菜生产基地之一。

1.2 监测方法

自夏季芹菜苗期开始，直到秋冬采收结束为止，采用定田定点不定时开展基地芹菜茎基腐病发病采样检测及田间发病率调查。调查方法采用每块地6点取样，每点49株芹菜，发病前期直接目测调查病株数，中后期发病严重且有的病株枯死腐烂消失时采用调查健株数的方法(病株=49-健株)，记载每点调查株数和发病株数或健康株数，计算病株率。每次调查4～6块(棚)，以平均株病率作为时序发病率病情统计分析。

1.3 气象影响因子筛选

根据芹菜茎基腐病感染发病特性，调查品种、连作强度等影响情况，同时结合气象资料和田间调查情况，通过发病当旬气象要素及前延逐旬筛选并建模，分析影响病情消长的主要相关要素。所用2018—2019年的旬平均气温、旬降雨量及旬日照时数气象资料由当地气象部门提供。

1.4 统计与分析

病情采用平均株病率，即Σ(每块地有效病株数)/(每块地取样点数×每点地取样株数)×100%/n块。调查数据使用DPS V 5.12进行分析，原始调查数据不作任何转换[10]。

2 结果与分析

2.1 芹菜茎基腐病主要症状

通过调查观察，无论是本芹黄心芹和青芹还是西芹均会感染发病，发病初期植株生长迟缓、叶色变黄、维管组织变色、根系退化、茎基腐烂，以致植株萎蔫枯死，可造成死苗死株，缺苗断垅，成片枯死甚至毁棚毁园，对芹菜生产危害极大。

2.2 芹菜茎基腐病病情消长规律

杭州地区夏秋芹菜茎基腐病病情季节性消长及发生为害动态呈波形变化曲线，即春夏播种、秋冬收获。芹菜园全季(5—12月)病情消长变化表现为m形波状轨迹，并存在随波减弱趋势，其峰形结构为3波形，首波峰时为6月中旬，Ⅱ波峰时为9上中旬，Ⅲ波为尾波，峰时为11月上旬；其峰量结构从强趋弱，Ⅰ峰(6月13日)平均株病率53.1%，Ⅱ峰(9月11日)平均株病率为56.7%，Ⅲ峰(11月1日)平均株病率为15.5%；波区间隔从Ⅰ、Ⅱ波的3个月左右缩减至Ⅱ、Ⅲ波的2个月左右(图1)。如此变化规律，主要与设施播种栽培生育期及气候条件变化有关，首波发生在苗期，可能是因为苗期随土随种携菌感染，加上梅雨期天气有利发病；Ⅱ波出现在叶丛生长期，正值4、5片真叶展开层心叶展出，为病原菌侵染最适宜时期，气候条件也十分有利田间显症发病；Ⅲ波为心叶肥大采收期，可能是随收获和相关农事操作致使田间残菌再感染影响所致。

图1 绿叶芹菜园芹菜茎基腐病病情季节性消长曲线

2.3 影响因子和气象要素数学模型

2.3.1 品种条件

根据2018—2019年芹菜茎基腐病盛发期对本芹(黄心芹、青芹)和西芹等品种调查，结果显示，黄心芹株发病率为(50.23±5.57)%，青芹株发病率为(65.80±3.35)%，西芹株发病率为(7.17±3.58)%。不同品种对芹菜茎基腐病感病性存在差异，黄心芹和青芹均为高感病品种，两者之间无显著差异，但西芹相对抗性较好，其发病率与前两者存在极显著差异。由此可见，西芹抗病性较黄心芹和青芹强。

2.3.2 连作强度

随着芹菜连作强度的增强，即连作年份的增加，芹菜茎基腐病发病显著上升。经初步拟合分析表明，芹菜茎基腐病发病率随连作年数增加而呈指数函数提高，连作2 a以上病情将会激剧增加(图2)。故连作为芹菜栽培的主要发病障碍之一，病残体在田间残留可导致来年病情加重。

图2 西芹连作强度与芹菜茎基腐病发病率关系

2.3.3 农作模式

通过对芹菜-芹菜和草莓-芹菜等不同组合栽培模式发病情况调查统计分析，前者平均株病率为30.82%，后者平均株病率为25.91%，无显著差异，表明芹菜茎基腐病感染面较广且致病力较强。

2.3.4 气象因子

气象3要素单因素影响分析。经过2018—2019年11个旬期田间调查病情与当旬至前3旬的旬平均气温、雨量和日照3要素单因素筛测分析，发现病情与当旬至其前2旬的旬平均气温存在显著线性相关关系，其关系式为Mn=1.931 9Tn-11.736(n=11，r=0.697 2*)；Mn=2.083 4T(n-1)-14.997(n=11，r=0.687 9*)；Mn=3.127 4T(n-2)-39.151(n=11，r=0.720 1*)。由此表明，当旬乃至前2旬的平均气温为8.14 ℃(6.1～12.5 ℃)以上时，其Mn>0(图3)，即田间可见发病。因此，理论上芹菜茎基腐病田间发病的起始温度为前3旬平均气温8.1 ℃。但与雨量和日照2个要素单因素筛测，无论是当旬还是与其前第1、2、3旬相关性均未达显著状态。

图3 芹菜茎基腐病当旬病情与气温关系

气象3要素复合影响分析。应用2018—2019年11个旬期的病情与当旬及前第1、2、3旬的平均气温、雨量及日照时数3要素作多元逐步回归筛选分析，结果发现，当旬病情与前第3旬3要素复合表现为极显著的相关关系，其数学模型分别为Mn=77.151 175 9-0.156 041 637 56Tn-3+2.015 985 432 7Rn-3-1.259 746 529 8Sn-3(n=11，F=13.015 6，P=0.000 3，r=0.920 9**)。由此可见，田间芹菜茎基腐病病情消长受外在气候条件影响极大，表现为当旬病情与其前第3旬的平均气温、雨量、日照时数的复合影响关系，随气温增高和日照增多而减弱，随雨量增加而增强的影响趋势。综合芹菜茎基腐病病情与气象要素关系模型变化来看，可提前3旬做田间病情发生趋势预测。

3 讨论

杭州地区春夏播种秋冬收获芹菜园芹菜茎基腐病病情季节性消长变化表现为m形波状轨迹，首波为6月中旬苗期，可能因为苗期随土随种携菌感染，Ⅱ波为9月上中旬叶丛生长期，Ⅲ波为尾波，11月上旬心叶肥大采收期；其波值(发病率)分别为Ⅰ峰53.1%，Ⅱ峰56.7%，Ⅲ峰15.5%，存在随波由强减弱趋势。这主要由设施播种栽培、生育期以及气候条件变化所致。

影响田间病情消长的主要因素有品种、连作强度、农作模式、以及气温、雨量、日照等气象因子。研究表明，本芹品种抗性弱于西芹品种，连作障碍表现突出，其病情随连作年数增加而呈指数函数增长，一般连作3 a以上，病情可能有加重趋势。气象单因素筛选发现，病情发病率与当旬乃至前2旬的平均气温存在显著的线性关系，表明芹菜茎基腐病田间发病的起始温度为发病前3旬平均气温8.1 ℃。但与雨量和日照2个要素无论是当旬还是与前第1、2、3旬相关性均未达显著状态。

通过病情发病率与前第3旬平均气温、雨量、日照时数等气象3要素建模，表明其病情变化与前第3旬气象3要素复合影响极大，可提前3旬作出发病趋势预报，这对提高芹菜茎基腐病监测预警水平，有效控制芹菜茎基腐病发生具有重要指导意义。