吉林地区花生叶部病害的消长规律及不同花生品种(系)的抗病性评价

李美君陈小姝赵 跃刘海龙吕永超宁 洽张志民高华援

(吉林省农业科学院花生研究所,吉林 公主岭 136100)

花生是世界上重要的油料和经济作物之一,同时也是我国出口创汇型大宗农产品之一,在促进国民经济中占有重要地位[1-3]。我国花生种植面积约为460万hm2,占世界花生种植面积20%左右。吉林省是我国重要的花生生产大省,年均种植面积26万hm2左右[4]。

花生叶部病害是黑斑病(Cercosporidiumpersonatum;Mycosphaerellaberkleyi)、褐斑病(Cercosporaarachidicola)和网斑病(Phomaarachidicola Marass)的统称,主要侵害花生叶片。褐斑病发生较早,约在初花期即开始在田间出现;黑斑病发生较晚,大多在盛花期才在田间开始出现;花生网斑病则是一种针对花生发作的真菌性病害,主要危害花生的叶片和茎部,生产上往往3种病害能不同时却混合发生于同一植株甚至同一叶片上,造成叶片大量脱落,导致光合效能下降,影响荚果饱满度和成熟度,一般减产20%左右,发病严重时可减产40%以上[5]。经2011-2015年陈小姝等[6]对吉林省花生主产区进行系统调查鉴定,发现危害花生的主要病害有11种,危害严重的主要病害有网斑病和果腐病。而随着花生重茬连作,黑斑病、褐斑病和网斑病呈现逐年加重的趋势,焦斑病也有发生,严重制约着花生产业的发展[7]。

目前,对于叶部病害主要是采用农艺措施、施用农药杀菌剂和种植抗性品种等进行防治,而化学农药存在抗性(Resistance)、再增猖獗(Resurgence)和残留(Residue)“3R”效应和环境污染问题,优良抗病品种的选育是最安全且经济的重要途径。张霞等[8]对东北产区黑斑病的抗病品种进行了鉴定,但没有对叶部病害进行综合评价。本研究调查了吉林地区花生叶部病害的发生规律及不同品种的抗性,为后续抗病花生品种的选育和叶部病害的防治提供了理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2020-05-15在吉林省公主岭市吉林省农业科学院试验田(43°31′N,124°49′E)进行。供试花生品种(系)共30个(表1),分别来自河南省农业科学院经济作物研究所、山东省花生研究所、河北省农林科学院粮油作物研究所、濮阳市农业科学院、潍坊市农业科学院和吉林省农业科学院花生研究所。

表1 供试花生品种(系)名称和类型Table 1 Name and type of peanut varieties used in trial

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

每品种(系)播种一垄、垄宽为0.62 m,小区行长30 m,小区面积55.8 m2。花生种植密度为135 000穴/hm2,每穴2粒。一次性施45%三元复合肥(N:P:K为15:15:15)750 kg/hm2做基肥。调查地块整个生育期内不施用杀菌剂和杀虫剂。其他田间管理同大田生产。

1.2.2 调查方法

按照双对角线的5点取样原则,每个品种(系)取5个点,取样点尽量远离地边2~3 m,每个样点调查10株并对每株进行挂牌标记。从2020年8月初至9月中上旬收获,每隔7 d调查一次,共计调查6次,调查时间为8月6日、8月13日、8月20日、8月27日、9月3日、9月10日,褐斑病和黑斑病病害分级标准[9]按照表2调查,网斑病病害分级标准[10]按照表3调查。

表2 褐斑病和黑斑病病害分级标准Table 2 The disease classification standard of peanut brown spot and peanut black spot

表3 网斑病病害鉴定及分级标准Table 3 The disease classification standard of peanut web blotch

1.2.3 病情指数及相对抗病指数、品种(系)抗病性评价标准

根据相对抗病指数将花生抗病[10]性划分如下:

相对抗病指数为1.00评估为I(免疫);0.80~0.99为HR(高抗);0.60~0.79为R(抗病);0.40~0.59为 MR(中抗);0.20~0.39为S(感病);0.20以下为HS(高感)。

1.2.4 数据分析

采用Microsoft Excel 2007进行数据分析与作图,采用DPS软件对数据进行统计,利用Turkey法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同花生品种(系)对褐斑病的抗性分析

根据田间调查并计算病情指数(表4),30个供试品种(系)对褐斑病的抗性存在显著差异(F29,120=8.823,P=0.0001),其中:抗病(R)品种(系)4个,分别为花育64、F1822、冀花914、豫花65,且病情指数均高于对照品种吉花22;中抗(MR)品种(系)22个;感病(S)品种(系)3个;豫花23和远杂12为高感(HS)品种(系)。

表4 不同花生品种(系)对花生褐斑病的抗性评价Table 4 Resistance evaluation on different peanut varieties to brown spot

对其中抗病品种冀花914、中抗品种潍花8号、感病品种花育967、高感品种(系)豫花23和远杂12号进行病害发生动态分析(图1),发现仅冀花914的病情指数无显著变化(F5,24=1.935,P=0.1256),其余花生品种都是在第五次(9月3日)调查时显著增加(潍花8号,F5,24=9.223,P=0.0001;花育967,F5,24=5.683,P=0.0004;远杂12号,F5,24=16.314,P=0.0001;豫花23,F5,24=32.056,P=0.0001)。

图1 花生褐斑病的发生动态Fig.1 Dynamic variation of peanut brown spot

花生褐斑病感病株数随花生的生长发育进程逐步增加(图2),在调查前期(8月6日和8月13日)大多无症状或仅有少量病斑。在1 500株中仅有2株有明显落叶,达到3级的仅占0.13%。在调查后期(9月3日),感病株数明显增多,部分品种(豫花23和远杂6号)落叶明显,最高可达到6级至7级,到最后一次调查时(9月10日)部分品种可达到8级。

图2 不同调查时期花生褐斑病各级感染株数Fig.2 Numbers of peanut plant infected by brown spot at all grades during different periods

2.2 不同花生品种(系)对网斑病的抗性分析

对供试品种(系)进行田间调查并计算病情指数(表5),30个花生品种(系)对网斑病的抗性存在显著差异(F29,120=9.155,P=0.0001),其中:抗病(R)品种(系)11个;中抗(MR)品种(系)11个;感病(S)品种(系)5个;R16-5、豫花22和远杂12号为高感(HS)品种。

表5 不同花生品种(系)对花生网斑病的抗性评价Table 5 Resistance evaluation on different peanut varieties to web blotch

对抗病品种冀花914、中抗品种豫花23、感病品种花育967、高感品种(系)R16-5和远杂12号进行病害发生动态分析,在调查后期(9月3日)病情指数显著增加(图3),冀花914:F5,24=55.928,P=0.0001;豫花23:F5,24=35.652,P=0.000;花育967:F5,24=8.373,P=0.0001;R16-5:F5,24=42.885,P=0.0001;远杂12号:F5,24=100.016,P=0.0001,其中高感品种最为显著。

图3 花生网斑病的发生动态Fig.3 Dynamic variation of peanut web blotch

花生网斑病感病株数随着花生的生长发育进程逐步增加(图4),且发病略晚于褐斑病,在调查前期(8月6日和8月13日)大多无症状或仅有少量病斑,第三次调查(8月20日)在1 500株中仅3株有明显落叶症状,占0.2%。在调查后期(9月3日),感病株数明显增多,部分品种(系)落叶明显,可达到3级,到最后一次调查时(9月10日),部分品种(系)(R16-5和远杂12)最高可达到4级。

图4 不同调查时期花生网斑病各级感染株数Fig.4 Number of infected peanut plants to web blotch at all grades during different survey periods

2.3 不同花生品种(系)上黑斑病的发病情况

对供试品种(系)进行黑斑病田间调查并统计数据(表6),结果显示:30个供试品种(系)上黑斑病的病情指数存在显著差异(F29,120=23.994,P=0.0001),除花育967外,在吉林地区其他品种(系)黑斑病的发生较轻,无法鉴定品种(系)抗性及调查其发生规律。

表6 不同花生品种(系)上黑斑病的发病程度Table 6 Severity of peanut black spot in different peanut varieties

黑斑病的发病期较晚,在第3次调查(8月20日)时才有部分品种(系)出现少量病斑,占整体的4.67%,花生黑斑病感病分级也是随着时间的推移而增加,始终保持着感病株数少于未感病株数,到收获前最后一次调查(9月10日),仅花育967品种出现严重落叶,病级达到5级。

图5 不同调查时期花生黑斑病各级感染株数Fig.5 Number of infected peanut plants to black spot at all grades during different survey periods

3 结论与讨论

在吉林地区30个花生品种(系)褐斑病和网斑病的发生较为严重,黑斑病发病率较低,病害程度不高,无法对黑斑病抗性品种(系)进行鉴定,要综合多年试验结果来评价品种(系)对黑斑病的抗性,后续会对黑斑病的抗性评价深入研究。同一品种(系)在不同地区的抗病性也有很大差别,豫花65、吉花22和花育9120在吉林地区黑斑病发生较轻,与张霞等[8]研究结果均为黑斑病的高感或感病品种相悖,可能与生长条件、病原菌积累或调查年份有关。

花生叶斑病在8月下旬开始迅速增加,到9月上旬进入盛发期,与张伟等[11]研究结果8月下旬天气持续降雨导致空气湿度较大,叶斑病迅速发展,收获前达到高峰的结果一致。本研究黑斑病的始发期要晚于褐斑病和网斑病,与潘一展等[12]研究结果黑斑病的始发期要晚于褐斑病、网斑病10~15 d的结论一致,但与张伟等[11]研究表明网斑病的始发期晚于黑斑病或者同时发生的结论不符,这可能与地域、种植模式及气象因素有关。

花生品种(系)对两种叶部病害抗性存在显著差异,多数花生品种对花生叶斑病综合抗性较差[13],董炜博等[14]对20个花生品种进行叶部病害综合鉴定表明,国内广泛种植的花生品种对叶部病害的抗性存在显著差异,缺乏高抗和兼抗品种。本研究R16-4和R16-5表现出对褐斑病中抗性,但对网斑病却表现感病和高感,豫花23和远杂6号是褐斑病的感病品种,却表现出对网斑病的抗性,本研究与上述学者研究基本一致。本研究未获得对褐斑病和网斑病免疫和高抗的品种(系),筛选到对褐斑病抗病品种(系)4个,网斑病抗病品种(系)11个。对褐斑病、网斑病均抗病品种(系)3个分别是F1822、冀花914和花育64,抗病指数也显著高于本地对照品种吉花22,可以在后续杂交育种中加以利用,为花生优势品种选育提供理论支持。