李仲惺 樓玨 盧華金(溫州市植物保護站,浙江溫州35000;溫州市農業科學研究院/浙南作物育種重點實驗室,浙江溫州35006)
水稻細菌性條斑病發病程度與發病因子關系探討
李仲惺1樓玨2盧華金2
(1溫州市植物保護站,浙江溫州325000;2溫州市農業科學研究院/浙南作物育種重點實驗室,浙江溫州325006)
根據溫州市1990-2014年細菌性條斑病發生的歷史資料,應用通徑分析方法,分析了溫州市晚稻細菌性條斑病發生程度與發病時間、雨日、雨量、相對濕度、平均氣溫之間的關系。結果顯示,影響晚稻細菌性條斑病發病程度最大的因子是發病時間,雨日、雨量、平均氣溫、相對濕度對發病程度直接作用較小,但在始發病時間早的情況下,明顯促進了細菌性條斑病的發生。
水稻;細菌性條斑病;發病程度;氣象因子;通徑分析
細菌性條斑病(Xanthomonas campestris pv.oryzicola)是一種由病原菌引起的水稻細菌性病害。據報道,浙江省于1960年首次在寧波發現此病[1],之后該病在20世紀60年代前中期曾一度流行,但20世紀60年代中期到80年代前期此病幾近絕跡。1985年8月在溫州市瑞安縣陶山區泮袋鄉前岸村又發現此病,發病面積8 hm2,發病品種為汕優6號。此次發病后的30多年來,細菌性條斑病在溫州市基本上每年都有發生(表1)。細菌性條班病發生嚴重時,對水稻產量影響較大,據范仰東等[2]報道,病情指數為78.4的重病田,產量損失率達20.99%。
為明確晚稻細菌性條斑病發病因子與發病程度間的關系,以及各個因子間的相互關系,筆者對溫州市1990-2014年晚稻細菌性條斑病發生的歷史資料進行通徑分析,以確定影響其發病流行的主因子,為發病流行趨勢的預測預報及防控措施提供及早的科學決策信息,確保水稻細菌性條斑病得到及時有效的防治,保障農業安全生產,確保農民種田效益。
1.1始病期
溫州稻區的連作晚稻播種期一般在6月底至7月上旬,單季晚稻比連作晚稻早7~10 d播種。細菌性條斑病發病始見期早遲不一,據1900-2014年調查結果,早發年份在7月底、8月上旬前期,遲發年份在8月下旬后期,甚至到9月上旬。始發病期早、遲前后相差1個多月時間,始發病后15~20 d進入盛發期,后逐漸進入穩定期。
對溫州市植物保站1900-2014年調查的歷史數據分析,始病期早、遲是影響晚稻中、后期發病程度(發病面積、發病輕重)的主要因素之一。為了更準確分析始病期早、遲對晚稻中、后期發病結果的影響程度,本文把始發病時間作為變異因子(x1)與中、后期發病(流行)程度進行相關(通徑)分析。因始發病時間早、遲長達1個多月時間,因此本文對始發病時間進分段量化(表2),便于進行分析。
1.2穩定期發病程度
每年在晚稻細菌性條斑病發生穩定后,對全市各縣(市、區)的發病情況進行調查,統計全市當年發病面積,同時抽取有代表性的發病田塊進行嚴重度調查,計算病情指數,結合發病面積來確定當年發病程度(表2),按照農作物病蟲害發病程度分級標準,將發病程度(y)分為1級(輕發生)、2級(偏輕發生)、3級(中等發生)、4級(偏重發生)和5級(大發生)。
1.3氣象資料
1990-2014年溫州市氣象資料(表3)均由溫州市氣象臺提供。
1.4變幅因子
根據溫州市植物保護站25年(1990-2014年)晚稻細菌性條斑病發病的歷史資料,該病的始病期(x1)變幅級別1~5級(表3);發病程度(y)的變幅為1~5級(表1)。每年8月上旬至9月上旬影響細菌性條斑病發病程度輕重變幅較大的氣象因子有4個,年度間4旬的雨日(x2)變幅為9~31 d,雨量(x3)變幅為27.2~711.6 mm,平均相對濕度(x4)變幅為64.8%~87.8%,平均氣溫(x5)變幅為26.7℃~29.3℃(表3)。

表1 溫州市1985-2014年細菌性條斑病發生面積

表2 1990-2014年細菌性條斑病始發病時間分級
1.5數據分析
根據1990-2014年溫州市氣象資料及晚稻細菌性條斑病的發病程度數據,采用SPSS22.0軟件進行多元回歸和通徑分析。
2.1始病期是影響晚稻細菌性條斑病發病程度的主因子
通過線性回歸分析,晚稻細菌性條斑病發病程度(y)與5個因子(始發病期+4個氣象因子)的線性回歸方程為y=-11.223+1.065x1+0.015x2-0.0002x3+0.039x4+ 0.286x5,式中x1系數為1.065,大于x2(雨日)、x3(雨量)、x4(相對濕度)、x5(平均氣溫)的系數。從表4可以看到,在通徑分析中,以始發病時間(x1)直接效應最大(通徑系數0.8618),且通過其他相關因子的間接效因甚微,因此,始發病時間是影響溫州市晚稻細菌性條斑病發病程度的主要因子。平均氣溫(通徑系數0.1671)、相對濕度(通徑系數0.1605)的直接效應次之。雨日對發病程度的直接效應作用只有0.0685,但如果始發病時間早,雨日作用就變大,間接通徑系數達0.4342,說明在始發病時間早,又遇到連陰雨的情況下,當年發病程度就重,這與實際發病情況相符合。
用決定系數(R2)來度量各因子(xi)對發病程度(y)影響程度。在各因子對發病程度的通徑分析中,計算各通徑節的決定系數之和為0.8259,根據決定系數等于1的原理[3],則誤差項的決定系數為1-0.8259=0.1741。表明影響發病程度的82.59%是由上述這5個因素所引起,還有17.41%是由品種抗病性、調查誤差等其他因素所致,有待進一步研究。
2.2高濕是細菌性條斑病流行的主要因子之一
稻細菌性條斑病菌除經輕微傷口侵入外,主要從氣孔侵入,而且都要有自由水的存在[1],在沒有降雨的“干風”狀態下則不能實現有效傳播[4]。童賢明等[5]研究發現,水稻細菌性條斑病菌可以從氣孔侵入,濕度愈高,稻葉氣孔開啟就愈多,時間也愈長,就越有利于水稻細菌性條斑病菌的侵入,同樣越有利于發病。2014年該病發病面積近10 000 hm2(表1),其主要原因是當年發病時間早,陰雨天氣多,相對濕度高所致。在8月6日始發病后,從8月8日起一直到9月25日止,全是陰雨天氣,8月份降雨量達346.0 mm,9月上旬降雨量170.7 mm,9月中旬降雨量126.7 mm(9月下旬仍是陰雨天氣),其間濕度又高,8月中旬平均相對濕度89.9% (90.0%以上達6 d),8月下旬平均相對濕度84.0%,9月上旬的平均相對濕度80.5%。這樣的氣象條件導致了當年細菌性條斑病的大發生,這在通徑分析中得以證明,在始病期早,相對濕度的間接效應達到0.3326。
3.1品種抗性與發病流行
通徑分析結果顯示,始發病早、遲是響溫州市晚稻細菌性條斑病后期發病程度輕重的主要因素;而多雨日、多雨量、高濕度、高溫等4個氣象因子在始發病早的情況下,是導致后期細菌性條斑病大發生、大流行的主要因素。但當上述兩因素都具備的條件下,筆者在調查時也看到,一些縣、鄉(村)發病面積很少,發病程度也很輕,這種現象是受區域內品種抗性所致,還是田里缺少菌源所致,有待進一步研究、探討。

表3 8月上旬-9月上旬氣象因子對菌性條斑病發病程度的影響

表4 始發病時間、氣象因子對晚稻細菌性條斑病發病程度影響分析
3.2主要防治措施
目前對細菌性條斑病的防治基本上都是在已發病后用藥防治。在防治措施上主要有2項:一是農業防治,開溝排水,減少病健株間的相互傳染機率;二是藥劑防治,每667 m2選用20%噻菌銅懸浮劑或20%噻森銅懸浮劑或20%噻唑鋅懸浮劑100~120 mL加水40 kg噴霧,在第1次防治后,隔5~7 d再用藥,連續防治2~3次。這種防治措施確實有效果,能很好抑制細菌性條斑病再傳染、再發病流行。但由于是在發病后進行防治,發病葉片已受傷害,特別是發病后遇連陰雨天氣不能及時防治的情況下,葉片受傷害更重,將影響植株的光合作用,最終導致減產。能否如本文所述,在始發病早發年份,且預測有大面積流行可能的情況下,及早進行大面積預防,使未發病田塊不發病,從而獲得豐收。但在經濟上是否可行,還有待進一步研究探討。
[1]王漢榮,謝關林.水稻細菌性條斑病及其防治[M].上海:上海科學技術出版社,1995:11.
[2]范仰東,周崇和.細菌性條斑病和白葉枯病對水稻產量的影響[J].植物保護學報,1992,19(3):158.
[3]翁邦佐,吳明河,盧東,等.氣象因子對晚稻細菌性條斑病發病程度的影響[J].中國植保導刊,2010(2):31-32.
[4]許志剛,劉風權,沈秀萍,等.水稻白葉枯病和條斑病的流行與預測(綜述)[J].西南農業大學學報.1998,20(5):567-572.
[5]童賢明,徐鴻潤,朱燦星,等.水稻細菌性條斑病發生及流行因子分析[J].植物保護學報,1995,22(2):97-101.
Relationship between Incidence and Disease Factors of Bacterial Leaf Streak in Rice
LI Zhongxing,LOU Jue,LU Huajin
(1Wenzhou Plant Protection Station,Wenzhou,Zhejiang 325000,China;2Southern Zhejiang Key Laboratory of Crop Breeding/Wenzhou Academy of Agricultural Sciences,Wenzhou,Zhejiang 325006,China)
Basis on historical information in Wenzhou during 1990-2014,the relationship between the incidence of bacterial leaf streak and occurrence time,wet days,rainfall amount,relative humidity,average temperature were conducted by approach of path analysis.The results showed that occurrence time was the greatest factor influencing the incidence of bacterial leaf streak,and other factors would promoted the bacterial leaf streak incidence when the disease broken out early.
rice;bacterial leaf streak;incidence;meteorological factors;path analysis
S511;S435.111.4+9
A
1006-8082(2016)04-0062-03
2016-03-06
浙江省農業科研重大專項(2012C12901-17);溫州市種子種苗科技創新專項(N20120019)