平涼市小麥條銹病越冬菌源分布區域勘定及主要影響因子研究

王新俊

(甘肅省平涼市農業機械化技術推廣站, 平涼 744000)

平涼市小麥條銹病越冬菌源分布區域勘定及主要影響因子研究

王新俊

(甘肅省平涼市農業機械化技術推廣站, 平涼 744000)

通過多年調查研究,明確了甘肅省平涼市小麥條銹病菌越冬區域為海拔1 980 m以下的小麥種植區,主要越冬區域在海拔1 750 m以下；在對該市27年小麥條銹病歷史資料系統分析的基礎上,研究篩選出了當年秋苗發病程度、冬季11月-翌年2月降水總量、翌年1月份平均氣溫、翌年1月31日前積雪日數等小麥條銹病越冬菌量的主要影響因子,采用多元逐步回歸方法組建了當地小麥條銹病越冬菌量預測模型,回測準確率為72%,對開展其綜合治理有積極的指導作用。

小麥條銹病； 越冬菌源； 區域勘定； 影響因子

平涼市位于甘肅省東部,界于北緯 34°54′ ～35°46′、東經 105°20′～107°51′之間,海拔890～2 857 m,屬黃土高原丘陵溝壑區,地處小麥條銹病常發流行、越夏、越冬的關鍵地帶,是我國小麥條銹病菌的主要菌源地。冬小麥常年種植面積17萬hm2左右,占糧食作物總面積的50%以上,主要分布在海拔2 300 m以下的山塬和川水區,小麥種植區域海拔垂直高度相差1 500 m,非常有利于小麥條銹病的侵染循環。小麥條銹病菌越冬菌源量的多寡,對當地乃至全國冬麥區來年春季發病程度影響很大[1]。

為適應小麥條銹病綜合防控和中長期治理需要,勘定當地小麥條銹病菌越冬范圍,進一步明確影響越冬菌量的主要因子,從2006年開始,我們組織市縣植保技術人員,在對歷史資料全面匯總分析的基礎上,對本市小麥條銹菌越冬區域進行了系統調查監測和勘定,分析研究了影響越冬菌量的主要因子,現將結果簡報如下。

1 材料與方法

1.1 病情調查

病情調查主要采取大田全面普查的方法,普查分為冬前秋苗發病、越冬基數調查和早春病菌越冬率調查。從1988年開始每年按照一定的巡回路線,對全市不同地域小麥秋苗條銹病發病情況和越冬情況進行全面普查,于11月上旬進行冬前秋苗發病及越冬基數調查,于翌年3月上中旬左右(小麥返青初期) 視早春氣溫回升和小麥返青情況進行1～3次病菌越冬率調查。調查田塊按各類型田塊的實際面積酌定,每個調查地點不少于10塊,總面積不少于3 335 m2,采取低頭慢步踏查和取樣細查相結合的方法進行調查,每塊地實查面積不少于67 m2,發現發病葉片后詳查1 m2內所有小麥葉片,若發病比較普遍,則每塊地可隨機選取5個樣點,每點詳查2 m2內所有小麥葉片,按照測報調查規范分別記載小麥葉片密度、發病葉片數、傳病中心數、病葉嚴重度等有關內容,計算病田率、病點率、病葉率等。同時采用GPS測定經緯度、海拔高度等地理信息。

1.2 資料匯總

收集整理本市27年(1984-2010年)的小麥條銹病越冬病情及氣象資料(病情資料由平涼市植保植檢站提供,氣象資料由平涼市氣象局提供。),主要包括冬前11月上旬小麥條銹病秋苗發病程度,早春3月中下旬小麥返青期發病情況,越冬期降水量、氣溫等。春季發生流行程度和秋苗發病程度分為1、2、3、4、5級,分別為輕度發生、中度偏輕度發生、中度發生、中度偏重發生、大發生[1-2]。越冬菌量按春季返青期小麥條銹病病葉率進行分級,1級為越冬菌量少,未查到條銹病葉,或者只查到零星單片病葉,難以計算病葉率；2級為越冬菌量較少,病葉率<0.01%,3級為越冬菌量中等,0.01%≤病葉率<0.1%；4級為越冬菌量較多,0.1%≤病葉率<1%；5級為越冬菌量特多,病葉率≥1%。

1.3 統計分析

界定越冬菌源分布區域,明確影響越冬菌量的主要因子。應用《DPS數據處理系統》軟件(唐啟義等,9.50版)對小麥條銹病越冬病情及氣象資料進行統計分析,在DPS軟件界面輸入資料數據,先進行多元分析→相關分析,再依次進行多元分析→回歸分析→逐步回歸等操作。采用逐步回歸分析方法組建越冬菌量預測式。計算擬合準確率,發生程度與擬合值相差0.8級以下為完全符合；差值在0.8～1.6級之間為基本符合；相差1.6級以上為不符合。

2 結果與分析

2.1 越冬菌源分布范圍

調查結果表明,全市小麥條銹病菌越冬區域主要分布在涇河、汭河流域及關山和六盤山兩側海拔高度1 980 m以下的川、山、塬小麥種植區。其中海拔1 750 m以下的涇、汭河川水地及溫暖向陽的山地小麥種植區是小麥條銹病菌的主要越冬區域(表1)。

表1平涼市小麥條銹病歷年秋苗病情及病菌越冬情況

Table1Theoccurrenceofwheatstriperustonautumnseedlingsandtheoverwintering
situationofthepathogeninPingliangovertheyears

年份Year11月上旬小麥秋苗病情DiseaseincidenceonautumnwheatseedlinginearlyNovember平均病葉率/%Theaveragepercentageofdiseasedleaf發病海拔下線/mMinimumaltitudeofonset翌春小麥返青初期發病情況Diseaseincidenceinearlywheatregreeningstagenextspring發病始見期/月?日Onsetdate平均病葉率/%Theaveragepercentageofdiseasedleaf越冬菌量/級Amountofoverwint?eringfungi越冬菌源海拔范圍/mAltitudeofoverwint?eringpathogen越冬菌源分布區域Distributionareaofoverwint?eringpathogen翌年春季發生程度/級Occurrenceextentnextspring1984198519861987198819891990199119921993199419954．0420．4910．0020．0040．0041．1403．6400．0111．4103．8130．00000110．0408901350153014201350105012301420125011501235123003?0203?0504?09-04?1104?2503?0702?1804?0103?0603?1804?054．395．13零星-0．00310．00470．190．25零星0．00060．039零星551122441231920～1750890～17801250～1650-1150～17601230～17201150～1750980～1350980～1320950～1580950～1610950～1520川、山、塬川、山、塬川、山早春未查到川、山川、山川、山川、山、塬川、塬川、山、塬川、山、塬川、山451112341111

續表1

Table1(Continued)

年份Year11月上旬小麥秋苗病情DiseaseincidenceonautumnwheatseedlinginearlyNovember平均病葉率/%Theaveragepercentageofdiseasedleaf發病海拔下線/mMinimumaltitudeofonset翌春小麥返青初期發病情況Diseaseincidenceinearlywheatregreeningstagenextspring發病始見期/月?日Onsetdate平均病葉率/%Theaveragepercentageofdiseasedleaf越冬菌量/級Amountofoverwint?eringfungi越冬菌源海拔范圍/mAltitudeofoverwint?eringpathogen越冬菌源分布區域Distributionareaofoverwint?eringpathogen翌年春季發生程度/級Occurrenceextentnextspring1996199719981999200020012002200320042005200620072008200920100．074未查到0．000060．00010．0521．2600．0671．7701．7901．1800．0560．0012．6920．0190．00025980-155015201200110011009009009501050130011031209120804?1103?09-04?0903?2203?0503?2503?1903?0303?0603?0503?2403?3003?0803?23零星零星-零星0．00010．030．050．130．010．17零星零星零星零星零星111123343411111980～14801150～1320-1260～1750950～1835920～1810890～1810890～1540920～1950920～1920890～15001050～18501050～17601050～14501250～1789川、山川、山早春未查到川、山川、山、塬川、山川、山、塬川、山川、山川、山、塬川、山川、山川、山川、山川、山、塬111213543411211

2.2 越冬菌量的主要影響因子

當地小麥條銹病越冬菌量受當年秋季小麥秋苗條銹病發生程度、越冬期溫度和降水等諸多因素的影響。通過對歷史資料的綜合分析,結合關鍵因子相關性分析,篩選出當年秋苗發病程度(X1)、冬季11月—翌年2月降水總量(X2)、翌年1月份平均氣溫(X3)、翌年1月31日前積雪日數(X4)共4個主要相關因子(表2)。

采用多元逐步回歸的方法,組建了平涼市小麥條銹病越冬菌量(Y)預測式：

Y=0.934 4+0.785 1X1+0.007 8X2+0.424 6X3+0.083 9X4,r=0.822 5,F=11.498 9,P=0.000 0,S=0.858 2,d=2.081 9

用該式對1984-2008年進行回測,25年中有18年完全符合,6年基本符合,1年不符合,回驗預測準確率為72.0%。2009-2010年預測檢驗,預測值與實際發生程度相符(表2)。

表2小麥條銹菌越冬菌源量主要影響因子及預測擬合結果

Table2Mainfactorsaffectingtheamountofoverwinteringpathogenofwheatstriperustandtheresultofpredictionfitting

年份Year當年秋苗發病程度(X1)/級Occurrenceextentofautumnseedlingsoftheyear冬季11月-翌年2月降水總量(X2)/mmTotalprecipitationinwinterfromNovembertoFebruary翌年1月份平均氣溫(X3)/℃TheaveragetemperatureinJanuarynextyear翌年1月31日前積雪日數(X4)/dSnow?covereddaysbeforetheJan31nextyear越冬菌量(Y)/級Amountoverwin?teringfungi擬合值(預報值)/級Fittedvalues1984198519861987198819891990199119921993199419951996352111342331216．72．713．224．322．960．822．617．318．539．022．014．728．1-4．27-0．77-2．37-4．03-5．33-4．27-3．43-4．53-6．63-4．07-4．40-5．17-3．803321214131691820131016755112244123114．384．722．601．370．731．722．773．801．512．962．430．981．70

續表2

Table2(Continued)

年份Year當年秋苗發病程度(X1)/級Occurrenceextentofautumnseedlingsoftheyear冬季11月-翌年2月降水總量(X2)/mmTotalprecipitationinwinterfromNovembertoFebruary翌年1月份平均氣溫(X3)/℃TheaveragetemperatureinJanuarynextyear翌年1月31日前積雪日數(X4)/dSnow?covereddaysbeforetheJan31nextyear越冬菌量(Y)/級Amountoverwin?teringfungi擬合值(預報值)/級Fittedvalues199719981999200020012002200320042005200620072008200920102111232442232119．20．311．88．83．46．426．216．623．815．619．123．233．525．6-4．70-2．90-4．63-3．27-1．17-4．33-3．90-4．43-4．10-3．60-7．30-5．70-4．90-4．10172151910161214138111379111233434111112．090．661．111．992．872．842．063．503．611．770．482．141．270．93

3 結論與討論

小麥條銹病菌在當地主要以菌絲體潛育在小麥葉片內越冬,只要受侵染葉片未被凍死,病菌即可安全越冬[3]。當年秋苗發病程度、冬季11月-翌年2月降水總量、翌年1月份平均氣溫、翌年1月31日前積雪日數等是影響越冬菌量的主要因子。

一般單片病葉很少越冬,只有秋苗期形成的發病中心才能順利越冬。當年秋苗小麥條銹病發病較重、冬季11—翌年2月降水量偏多、翌年1月份平均氣溫偏高、翌年1月31日前積雪日數較多的年份,翌春小麥條銹病越冬菌量往往較大。不同年份病菌越冬菌源量差異較大,冬季溫暖濕潤年份,小麥葉片干枯較少,病菌可以順利越冬,且越冬菌量較大；相反冬季干燥寒冷的年份,小麥葉片大部分枯死,大量病菌就會因失去寄主而死亡,越冬菌量就會減少；有些年份,冬季雖然寒冷,但降雪早、降雪量大、積雪日期長,小麥葉片長時間被積雪覆蓋，失綠干枯較少,病菌隨之可順利越冬,越冬菌量也可能較大。同一年份不同地域、不同地勢越冬菌量差異明顯,往往以冬前秋苗發病較重、溫暖向陽、田間濕度較高、冬季積雪覆蓋時段長、小麥苗情較好的地域越冬菌量較大。不同地域環境條件下條銹病菌越冬率大小有待進一步系統觀測。

當地小麥條銹病越冬菌源量,是當地條銹病春季暴發流行的主要菌源,春季流行要經過單片病葉、發病中心、全田發病三個階段。在越冬菌量大、冬季溫暖潮濕、早春氣溫偏高、春季降雨量及雨日次多的年份,小麥條銹病春季普發期早,侵染擴散快,危害程度高,往往造成大流行[4-5]。

李振岐先生等研究認為,小麥條銹菌僅在平涼市涇、汭河流域可以越冬[5-6]。通過近年來的大量調查和勘測表明,小麥條銹病菌在平涼市海拔1 980 m以下的川、山、塬小麥種植區均可越冬,越冬菌源分布和海拔范圍有增大、增高趨勢。近年來當地高海拔小麥種植區常可查到小麥條銹病越冬菌源,如2005年和2008年3月下旬在靜寧縣海拔1 750～1 950 m 山地,都查到了越冬菌源顯癥零星單片病葉和小發病中心,2009年3月下旬在莊浪、靜寧縣海拔1 700～1 850 m的山臺地查到零星越冬菌源顯癥病葉。這可能與全球氣候變暖、暖冬天氣的出現有關,也可能受小區域溫濕度環境條件及小麥品種抗寒、抗病性的影響等,有待進一步調查研究。

[1]王新俊. 平涼市小麥條銹病越夏菌源分布區域精準勘測及主要影響因子研究[J].植物保護,2009, 35(6): 130-134.

[2]王新俊. 平涼市小麥條銹病監測預報技術研究[J].中國植保導刊, 2005, 25(9):36-37.

[3]李振岐,曾士邁.中國小麥銹病[M]. 北京：中國農業出版社,2002.

[4]中國農作物病蟲害編輯委員會.中國農作物病蟲害(上冊)[M]. 北京：農業出版社,1979: 268-282.

[5]李振岐,商鴻生.小麥銹病及其防治[M]. 上海：上海科學技術出版社,1989: 32-142.

[6]李光博,曾士邁.小麥病蟲草鼠害綜合治理[M].北京：中國農業科技出版社,1990：185-210.

DistributionareaofoverwinteringpathogensourceofwheatstriperustanditsmainaffectingfactorsinPingliang

Wang Xinjun

(PingliangStationofAgriculturalMechanizationTechnologyExtension,Gansu744000,China)

Through years of investigation, we confirmed that overwintering area of wheat stripe rust in Pingliang City was located in the wheat planting regions under altitude of 1 980 m and its main overwintering area distributed at altitude below 1 750 m. Based on comprehensive analysis of historical data for wheat stripe rust during 27 years, the main factors affecting the amount of overwintering pathogen were selected, including the occurrence degree on autumn seedlings of the year, total precipitation from November to February in winter, average temperature in January next year and days of snow covering before January 31 next year. Using multiple stepwise regression method, a prediction model for the local overwintering pathogens were set up, with back measurement accuracy of 72%。

wheat stripe rust; overwintering pathogen source； survey of distribution area； influencing factor

2013-08-19

：2014-05-28

S 435.121.42

：ADOI：10.3969/j.issn.0529-1542.2014.05.031

致謝：平涼市七縣(區)植保站有關技術人員參加了歷年病情調查和部分定點監測工作，特此致謝。

聯系方式 E-mail:gsplzbz@126.com