劉和平 康曉慧 張 洪 童 路 方桃紅 楊 亨
本文選用了10個川育系列品種的小麥作為試驗(yàn)研究材料,通過定期的實(shí)地觀察,記錄其在自然環(huán)境下感染條銹病的情況,包括感病植株的染病部位、病癥面積等,并根據(jù)數(shù)據(jù)的分析整理,研究其在成株期不同生育階段對條銹病的抗病情況,為當(dāng)?shù)卣朴啑l銹病相關(guān)防治策略及種植戶選擇栽種品種時提供一定的理論依據(jù)及參考價值。
10種川育系列小麥品種,分別為川育11、川育12、川育13、川育16、川育18、川育19、川育20、川育21、川育23和川育187(10個川育系列品種均為2006—2010年間四川省農(nóng)作物品種審定委員會審定的小麥品種)。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計。試驗(yàn)地是一塊小麥基地,位于四川省綿陽市龍門鎮(zhèn)香社村。地塊的土壤屬于黃壤,河流沖積土,地勢平坦,肥力水平中等。試驗(yàn)區(qū)地處我國條銹菌冬繁區(qū)的四川盆地,地塊四周開闊,氣流通暢,創(chuàng)造了豐富的條銹病菌源,利于研究順利進(jìn)行。
試驗(yàn)田塊平整,面積17.5 m×17.6 m。本次試驗(yàn)設(shè)置3個重復(fù),在2016年10月27日進(jìn)行小麥播種,且按隨機(jī)排列的方式播種每個重復(fù)。每種試驗(yàn)的小麥按行長1.0 m、行距0.3 m的規(guī)格播種2行,其中條銹病高感品種銘賢169垂直插播在兩行之間。在正常田間肥水管理和整個生長過程不施用任何農(nóng)藥的措施下,自然誘發(fā)發(fā)病。
1.2.2 調(diào)查方法。2016年12月21日,初發(fā)現(xiàn)條銹病,開始對所有參加試驗(yàn)的小麥品種條銹病自然發(fā)生情況進(jìn)行觀察記錄。方法采用的是五點(diǎn)取樣法,每個樣點(diǎn)取20片小麥葉片,7 d一次取樣調(diào)查。記錄不同小麥品種的反應(yīng)型、普遍率及嚴(yán)重度。普遍率展現(xiàn)了小麥條銹病病害發(fā)生的程度,一般表示方法是發(fā)病的小麥葉片數(shù)占小麥總?cè)~片數(shù)的百分比;發(fā)病小麥葉片上的孢子堆數(shù)量用嚴(yán)重度分級表示,一般是8級:1%,5%,10%,20%,40%,60%,80%,100%[1]。
1.2.3 計算方法。普遍率/%=發(fā)病小麥葉片數(shù)/小麥葉片調(diào)查總數(shù)×100;平均嚴(yán)重度/%=∑調(diào)查葉片嚴(yán)重度/小麥葉片調(diào)查總數(shù)×100;病情指數(shù)=平均嚴(yán)重度×發(fā)病率×100[2]。
此次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)先經(jīng)Excel處理,后用SPSS24.0數(shù)據(jù)處理軟件對記錄的所有小麥品種普遍率和病情指數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,多重比較;對各個品種成株期的嚴(yán)重度、反應(yīng)型、普遍率和病情指數(shù)的平均值進(jìn)行抗性組分的相關(guān)分析。
10個小麥品種的反應(yīng)型和嚴(yán)重度在成株期的變化趨勢大致相同,基本都是先升高后下降,即從拔節(jié)期開始反應(yīng)型和嚴(yán)重度隨著小麥的生長而不斷增大,到抽穗期升至最大,隨后至揚(yáng)花期下降。川育21的反應(yīng)型和嚴(yán)重度在拔節(jié)期就達(dá)到最大,隨后下降,到孕穗期又增大,抽穗期再次下降。分析其原因,可能是拔節(jié)期病害較為嚴(yán)重,導(dǎo)致葉片枯萎凋零,孕穗期后又長出新葉,從而導(dǎo)致抽穗期的反應(yīng)型和嚴(yán)重度出現(xiàn)一次反常上升。單獨(dú)分析每個品種,川育187、川育12以及川育20無論是反應(yīng)型還是嚴(yán)重度都較其他品種低,而且在成株期的各個階段波動不大,反應(yīng)型均值不超過2,表現(xiàn)出對條銹病較強(qiáng)的抗性。而川育13、川育16、川育19和川育23的反應(yīng)型和嚴(yán)重度從拔節(jié)期到孕穗期迅速上升,至孕穗期達(dá)到最大,成株期反應(yīng)型均值達(dá)到2+,平均嚴(yán)重度較其他品種高,在整個成株期都表現(xiàn)出一定的感病性。
在苗期,10個品種均未發(fā)現(xiàn)條銹病的感染情況,說明在苗期就具有了抗病能力。在拔節(jié)期,條銹病病癥開始出現(xiàn),川育13、川育16、川育17、川育23普遍率較低,而其余6個品種均表現(xiàn)出較高的普遍率。同時,從拔節(jié)期到孕穗期,各品種普遍率普遍呈現(xiàn)上升趨勢。從孕穗期到抽穗期,川育12、川育16、川育19、川育21的普遍率仍繼續(xù)上升,余下品種普遍率則開始有所下降。川育19普遍率在揚(yáng)花期間依舊呈現(xiàn)上升趨勢,川育18基本沒有變化,余下8個品種的普遍率則開始明顯下降,到灌漿期,普遍率已經(jīng)降到最低。川育13、川育16、川育21、川育23在灌漿期普遍率幾乎為0,說明這4個品種在成株期后期,表現(xiàn)出了很強(qiáng)的抗病性。同時,通過比較選用品種在各時期的發(fā)病普遍率情況及成株期均值,可以看出,川育18在整個成株期普遍率相比于其他品種更為穩(wěn)定,表現(xiàn)數(shù)值也較小,說明其在整個成株期都表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗病性。
10個參試川育系列小麥在苗期尚未感染條銹病,說明其在苗期就表現(xiàn)出了一定的抗病性。從拔節(jié)期開始,病情指數(shù)開始陸續(xù)出現(xiàn),并隨著時間不斷增加。在孕穗期和抽穗期,幾乎所有品種的病情指數(shù)值達(dá)到最大;從揚(yáng)花期開始,病情指數(shù)又陸續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢;到灌漿期期間,病情指數(shù)幾乎為0。分析其原因,主要與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件有關(guān)。在四川省,小麥一般在3月進(jìn)行孕穗和抽穗,此時氣溫開始回升、雨水充沛,再加上當(dāng)?shù)剌^多的越冬菌源量,很容易引起病害的流行,此情況屬于小麥條銹病病害循環(huán)中的“春季流行”環(huán)節(jié);而在成株期后面階段,品種由于表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗病性,于是病害得到了實(shí)質(zhì)性的控制,病情指數(shù)便開始大幅度下降。通過數(shù)據(jù)比較,可以看出川育11在整個成株期病情指數(shù)較高,發(fā)病情況相對于其他品種更加嚴(yán)重,雖然其在灌漿期也表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗病性,但仍會對作物產(chǎn)量造成較大的影響。與之相反,川育18、川育12、川育17在成株期中的各個時段病情指數(shù)較低且相對穩(wěn)定,說明這3個品種的抗病能力優(yōu)于其余7個品種。
本文主要研究川育系列10個品種對小麥條銹病的抗病能力差異。試驗(yàn)中將條銹病高感品種銘賢169與試驗(yàn)材料進(jìn)行垂直播種,以此誘發(fā)條銹病。在其發(fā)病后,每隔7 d對其在成株期不同生育期的發(fā)病情況進(jìn)行調(diào)查,包括反應(yīng)型、普遍率、嚴(yán)重度及病情指數(shù)四方面。由于調(diào)查方法明確,調(diào)查次數(shù)多,并使用多次調(diào)查數(shù)據(jù)的平均值進(jìn)行分析,在很大程度上減少了調(diào)查過程中出現(xiàn)的主觀誤差。為了保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,在試驗(yàn)過程中,未使用任何農(nóng)藥,同時對試驗(yàn)材料采取正常栽培管理技術(shù)。通過定期對所選用品種發(fā)病情況的觀察,數(shù)據(jù)的分析處理,發(fā)現(xiàn)這10個川育系列品種在苗期就表現(xiàn)出了一定的抗病性,但是抗病性在不同品種間互不相同。從拔節(jié)期開始,各品種陸續(xù)開始出現(xiàn)條銹病病癥。先是在病葉上初形成褪綠斑點(diǎn),后面逐漸隆起形成橘黃色的皰疹,即夏孢子堆。隨著時間的推移,病情開始加重,病株被侵染部位不斷擴(kuò)大,被侵染的主要為葉片、葉鞘和莖稈,同時夏孢子堆呈現(xiàn)鮮黃色,與葉脈平行排列成虛線狀,十分醒目。在成株期后期,從揚(yáng)花期開始,由于大多數(shù)品種表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗病性,病情開始明顯好轉(zhuǎn),到灌漿期很少發(fā)現(xiàn)條銹病病癥。川育12、川育17、川育18、川育20在整個成株期期間發(fā)病率相比于其他品種更低且穩(wěn)定,被侵染程度相對比較輕,表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗病性,屬于高抗品種。同時,這些品種農(nóng)藝性狀良好、產(chǎn)量高,適合在綿陽進(jìn)行推廣性種植與抗病育種方面的研究。而川育11、川育13、川育19、川育23在成株期中期感病嚴(yán)重,盡管在后期病情指數(shù)有明顯下降,但是仍對產(chǎn)量造成了較大影響,屬于中感品種。其余品種為中抗品種。
究其原因,主要是受氣候因素和品種攜帶的抗原的影響。當(dāng)?shù)匦←湴喂?jié)期到抽穗期正值2—3月,此時氣溫逐漸回升,雨水開始增多,越冬病葉中的菌絲體逐漸開始形成夏孢子堆,遇上結(jié)霜和春雨,夏孢子很快就開始侵染新生的葉片,小麥便開始發(fā)病并逐步向上部和周圍的葉片發(fā)展,進(jìn)入春季流行期。同時,小麥條銹病的?;员容^強(qiáng),生理小種變異快。不同品種的小麥條銹病攜帶抗原不同,導(dǎo)致同一品種小麥對不同生理小種抗性不同,而不同品種小麥對同一生理小種的抗性也不同。因此會在不同品種間出現(xiàn)較大的抗病性差異。四川省作為全面小麥條銹病的春季流行的主要菌源地,應(yīng)加大對其的防控力度,采用以種植抗病品種為主,化學(xué)防治及農(nóng)業(yè)防治為輔的綜合措施。在利用具小種?;共⌒孕←溒贩N時,需要考慮抗病品種的合理布局,避免大面積單一種植。同時要適時播種,避免早播,以降低秋苗發(fā)病率,減少早播冬麥區(qū)向相鄰地區(qū)傳播的菌源量。本試驗(yàn)主要研究的是10個川育系列對小麥條銹病抗病能力差異。該試驗(yàn)由于是在四川省進(jìn)行的,其試驗(yàn)結(jié)果在其余地方的適用性還需進(jìn)行探討。高抗品種是否適用于其他區(qū)域種植或者進(jìn)行抗病育種研究,也需要利用試驗(yàn)來做進(jìn)一步探究。