高翠珠 楊紅玲 黃夏宇騏 黃俊斌 李國慶 鄭露

摘要為探索湖北省設(shè)施番茄灰霉病的發(fā)生規(guī)律，揭示不同流行因子與番茄灰霉病發(fā)生的關(guān)系。于2013-2016年在湖北省武穴市吳谷英村番茄種植基地選取代表性番茄大棚進行調(diào)查和取樣檢測，結(jié)果表明：湖北省設(shè)施番茄葉片和花朵帶菌率變化起伏較大，帶茵率分別為0～90.0%和0～100.0%;葉片帶菌率在3月下旬到4月中下旬和5月中下旬是高峰期;花朵帶茵率在4月中旬和5月中下旬達到高峰期，總體上花朵帶菌率較高。番茄不同組織灰霉病的發(fā)病時間不同，葉片首先開始發(fā)病，花、果實、莖稈再逐漸發(fā)病，花朵和果實的發(fā)病率相對較高，葉片和莖稈發(fā)病率較低;花朵和果實發(fā)病率均在5月中旬至6月初達到最大值，莖稈發(fā)病率于5月下旬至6月上旬達到最高值，葉片無明顯發(fā)病高峰期。果實、葉片、花朵和莖稈的發(fā)病率分別為0～42.0%、0～24.7%、0～100.0%和0～32.0%。番茄葉片發(fā)病率、花朵發(fā)病率、莖稈發(fā)病率和相對濕度均與果實發(fā)病率呈顯著相關(guān);通過預(yù)測模型檢驗表明相對濕度和葉片發(fā)病率所建模型預(yù)測值和實際值符合程度較好。在湖北省設(shè)施番茄大棚中，葉片發(fā)病率、花朵發(fā)病率、莖稈發(fā)病率和相對濕度對番茄果實發(fā)病影響最為顯著，在防治過程中應(yīng)及時摘除發(fā)病組織，調(diào)控棚內(nèi)環(huán)境條件，預(yù)防灰霉病發(fā)生。

關(guān)鍵詞番茄灰霉病菌;帶菌率;發(fā)病率;相關(guān)性

中圖分類號：S436.412.13文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2018184

番茄灰霉病是由灰葡萄孢Botrytis cinerea引起的一種世界性病害，對設(shè)施栽培番茄的危害極大。灰霉菌主要侵染番茄葉片、花朵、莖稈和果實，容易造成爛果，發(fā)病后傳播速度快，對番茄產(chǎn)量和質(zhì)量造成嚴重影響。設(shè)施番茄因灰霉病造成的產(chǎn)量損失一般在15%～20%，嚴重的可達30%左右。目前生產(chǎn)上番茄灰霉病主要采用化學(xué)藥劑防治，但由于頻繁用藥，許多地區(qū)灰霉菌已產(chǎn)生了嚴重的抗藥性。因此，深入了解設(shè)施番茄灰霉病的發(fā)生規(guī)律可為科學(xué)合理地使用殺菌劑、制定生態(tài)調(diào)控措施提供決策依據(jù)。

關(guān)于設(shè)施番茄灰霉病的發(fā)生規(guī)律，國內(nèi)外有不少研究結(jié)果。例如，番茄在幼苗期較抗病;開花結(jié)果期易感病，初果期果實幼嫩，花瓣內(nèi)濕度大，有利于病菌侵入，為感病盛期。番茄花朵和莖稈感染灰霉菌會導(dǎo)致嚴重的產(chǎn)量損失。由于設(shè)施栽培特殊的環(huán)境條件，番茄灰霉病的發(fā)生受多種因素的影響，其發(fā)生的早晚和發(fā)病快慢主要取決于環(huán)境溫度及相對濕度。日光溫室中相對濕度完全可以滿足灰霉病發(fā)生的要求，因而溫度成為灰霉病流行的限制因素。鄭超等對黑龍江溫室番茄灰霉病調(diào)查發(fā)現(xiàn)，初始病情、日平均溫度和日平均20～30℃的小時數(shù)是影響灰霉菌侵入最重要的因素。姚士桐等對春季大棚番茄灰霉病發(fā)生規(guī)律及其影響因子進行研究，發(fā)現(xiàn)灰霉病的發(fā)病率與病情基數(shù)、大棚日平均溫度、大棚日平均相對濕度呈極顯著正相關(guān)。雷建軍等研究得出，低溫高濕、病原菌腐生性強、孢子量大等是造成大棚灰霉病發(fā)生嚴重的主要因素。除此之外，番茄果實成熟度不同，對灰霉病的抗感性也會有一定的差異。

湖北省是我國重要的番茄產(chǎn)區(qū)，但迄今為止，還未系統(tǒng)開展設(shè)施番茄灰霉病發(fā)生規(guī)律研究。本研究團隊于2013-2016年對湖北省設(shè)施番茄灰霉病的發(fā)生動態(tài)進行了系統(tǒng)調(diào)查，同時對無癥番茄組織的帶菌率進行了檢測，分析了大棚溫濕度、組織帶菌率與灰霉病發(fā)生的相關(guān)性，明確影響湖北設(shè)施番茄灰霉病發(fā)生的因素，為湖北省設(shè)施番茄灰霉病的監(jiān)測和防控提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試植物：2013-2016年在湖北省武穴市吳谷英村蔬菜種植基地選取2個代表性番茄大棚，番茄品種為當(dāng)?shù)仄毡槭褂玫某Ｒ?guī)品種，大棚高2m，寬4m，長70m，兩個棚問隔大于100m。從2月底番茄定植開始覆蓋塑料膜，4月中上旬揭棚。采用常規(guī)種植管理方法。

供試菌株：PCR檢測中使用的對照灰霉菌菌株B05.10由本課題組采用濾紙片法保存在-20℃冰箱中。

試劑：電泳緩沖液0.5×TBE，由本實驗室配制;2×TSINGKE*Master Mix、DL2000Marker等分子生物學(xué)試劑由武漢擎科生物技術(shù)有限公司提供;其他常規(guī)化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2.2設(shè)施番茄灰霉病發(fā)生動態(tài)調(diào)查

2013-2016年每年從灰霉病癥狀初現(xiàn)到番茄生長期結(jié)束，每7～14d調(diào)查1次。棚內(nèi)5點取樣，每點10株，記錄和統(tǒng)計番茄葉片、花朵、莖稈和果實發(fā)病率。

1.2.3不同流行因子與果實發(fā)病率的相關(guān)性分析

在番茄大棚中安裝溫濕度自動記錄儀，每1h記錄1次大棚內(nèi)溫度和相對空氣濕度，計算每次調(diào)查前10d的溫濕度平均值。利用IBM SPSS 20.0軟件處理數(shù)據(jù)，將2013-2015年兩個番茄大棚與番茄灰霉病相關(guān)的7個流行因子（葉片發(fā)病率、花朵發(fā)病率、莖稈發(fā)病率、葉片帶菌率、花朵帶菌率、溫度、相對濕度）與番茄果實發(fā)病率進行Pearson相關(guān)性分析。其中葉片、花朵、莖稈和果實發(fā)病率為3年兩個大棚的調(diào)查數(shù)據(jù);葉片帶菌率和花朵帶菌率為3年兩個大棚樣品經(jīng)PCR檢測的數(shù)據(jù);溫度和相對濕度為每次調(diào)查前10d的平均值。葉片發(fā)病率、花朵發(fā)病率、莖稈發(fā)病率、葉片帶菌率、花朵帶菌率為果實發(fā)病率數(shù)據(jù)的前10～14d的數(shù)據(jù)。

1.2.4模型建立及檢驗

根據(jù)Pearson相關(guān)性分析結(jié)果，選取與果實發(fā)病率顯著相關(guān)的因子分別建立線性回歸預(yù)測模型。用2016年的大棚數(shù)據(jù)對模型進行驗證，2016年大棚數(shù)據(jù)與2013-2015年大棚數(shù)據(jù)處理方法一致。根據(jù)回歸方程計算預(yù)測值，比較實際值與預(yù)測值之問的擬合度，評價回歸方程的驗證效果。數(shù)據(jù)運用Excel錄入，統(tǒng)計分析采用IBM SPSS 20.0軟件完成。

2結(jié)果與分析

2.1設(shè)施番茄無癥組織灰霉菌檢測

2013-2016年對湖北省設(shè)施番茄無癥葉片、花朵帶菌情況進行檢測，結(jié)果（圖1）表明，葉片從3月上中旬開始帶菌，3月下旬到4月中下旬和5月中下旬為帶菌高峰期，最高帶菌率為90.0%，整個生育期平均帶菌率為24.8%;花朵從4月初開始帶菌，4月中旬和5月中下旬達到高峰期，整個生育期平均帶菌率為56.6%，2016年高峰期最高帶菌率可達100.0%;總體來說，番茄花和葉帶菌率起伏變化較大，花朵帶菌率整體高于葉片帶菌率。

2.2設(shè)施番茄灰霉病發(fā)生動態(tài)

2013-2016年湖北省設(shè)施番茄灰霉病發(fā)生情況有一定差異（圖2），葉片首先開始發(fā)病，發(fā)病較為平穩(wěn)，之后花、果實、莖稈逐一達到峰值?？傮w而言，花朵和果實的發(fā)病率相對較高，從2013-2016年，花朵平均發(fā)病率分別為6.54%、5.74%、6.84%、21.98%，其中2016年5月下旬和6月初花朵發(fā)病率高達100.0%。果實平均發(fā)病率分別為2.81%、5.04%、19.09%、9.33%，高峰期最高發(fā)病率為42.0%;葉片和莖稈發(fā)病率相對較低，從2013-2016年，葉片平均發(fā)病率分別為1.28%、1.25%、8.19%、8.73%，高峰期最高發(fā)病率為24.7%，莖稈平均發(fā)病率分別為1.28%、5.49%、4.18%、9.86%，高峰期最高發(fā)病率為32.0%。四年問，花朵和果實發(fā)病趨勢類似，高峰期基本出現(xiàn)在5月中旬至6月上旬，莖稈發(fā)病高峰期在5月下旬至6月上旬，而葉片無明顯發(fā)病高峰期。

2.5預(yù)測模型的檢驗

采用2016年數(shù)據(jù)對模型進行檢驗，分別基于相對濕度、莖稈發(fā)病率、葉片發(fā)病率、花朵發(fā)病率建立回歸模型。4個模型的預(yù)測值和實際值的回歸模型見圖3，4個回歸模型（x7、x3、x1和x2）中，相對濕度和葉片發(fā)病率所建模型預(yù)測值和實際值擬合程度較好，且存在顯著相關(guān)性。

3討論

由于地區(qū)問環(huán)境氣候的差異，不同地區(qū)設(shè)施番茄發(fā)病高峰期不同。遼寧省撫順市溫室番茄灰霉病發(fā)病初期為3月中旬至4月中旬，發(fā)病盛期在4月中旬至5月中旬，發(fā)病末期在4月下旬至5月中旬;河北省廊坊市日光溫室葉片發(fā)病盛期在4月中旬，果實發(fā)病盛期在4月中、下旬;葉片和果實發(fā)病末期分別在5月上旬和中旬;而湖北省設(shè)施番茄灰霉病的發(fā)生大致可分為2個時期，5月上旬的高峰期和5月中下旬快速增長期。葉片首先開始發(fā)病，而后花、果實、莖稈逐漸發(fā)病。據(jù)報道，灰霉病菌最先侵染的部位是花，而葉片和花朵帶菌情況還未見相關(guān)研究。本文采用PCR法對番茄葉片和花朵的帶菌率進行檢測。結(jié)果表明，最早帶菌部位是葉片，葉片從3月中上旬開始帶菌，經(jīng)分析3月中上旬的溫度和相對濕度都已滿足灰霉病發(fā)生條件。在溫濕度適宜的情況下，花朵組織較嫩極易被灰霉菌侵染，因此花朵發(fā)病率高于葉片發(fā)病率。另外，番茄花朵和葉片帶菌率變化在各年度和月份問無明顯規(guī)律性，可能是因為農(nóng)戶問隔一段時問會清理發(fā)病組織，從而問接造成花朵和葉片帶菌率出現(xiàn)高低起伏的現(xiàn)象。

本研究結(jié)果表明，番茄灰霉病果實發(fā)病率與葉片、花朵和莖稈發(fā)病率以及棚內(nèi)相對濕度之問存在顯著相關(guān)性，與蔡銀杰等得出的番茄花朵發(fā)病率與果實發(fā)病率呈顯著相關(guān)的結(jié)果一致。分析發(fā)現(xiàn)葉片帶菌是番茄灰霉病發(fā)生的重要影響因子，并且葉片帶菌率與葉片發(fā)病率呈顯著相關(guān)（P<0.05），進一步驗證了分析結(jié)果的可靠性。由于田問番茄果實數(shù)量有限，無法對果實進行大量取樣檢測其帶菌率，而對莖稈取樣也會影響后期果實、花朵和葉片發(fā)病率的調(diào)查，因此，本文未分析果實帶菌率和莖稈帶菌率與灰霉病發(fā)生的關(guān)系。本研究根據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果分別建立了基于相對濕度、葉片發(fā)病率、花朵發(fā)病率、莖稈發(fā)病率的果實發(fā)病率預(yù)測模型，其中基于相對濕度和葉片發(fā)病率所建模型預(yù)測值和實際值符合程度較好。因此生產(chǎn)中可以結(jié)合氣象資料和田問調(diào)查的初始發(fā)病率預(yù)測田問病害發(fā)生動態(tài)，合理施藥。

我國不同地區(qū)氣候條件差異很大，湖北省地處長江中下游地區(qū)，在設(shè)施栽培模式下，番茄種植時期為3-6月，3月到4月中上旬大棚里溫度較適宜，4月中上旬以后，一直到6月份田問的溫度都適合灰霉菌的生長。4年問番茄大棚的溫度在每次取樣前10d的平均溫度為13.8～28.36℃，該溫度范圍適于灰霉病菌的侵染。因此，一定范圍內(nèi)的溫度變化對湖北省大棚灰霉病的發(fā)生影響較小。灰霉病適合發(fā)病的條件為15～20℃、相對濕度在85%以上，即低溫高濕有利于病害的發(fā)生。有研究表明在相對濕度為65.5%～92%時，隨著濕度的增加灰霉菌分生孢子量增大，但在相對濕度達100%時有輕微的減少。

番茄灰霉病的發(fā)生與番茄生長期所處的環(huán)境有關(guān)，從定植至盛果期前，番茄植株均處在灰霉病發(fā)生的適宜環(huán)境之中，發(fā)病規(guī)律表現(xiàn)為由下部葉片向上部葉片、下層果向上層果發(fā)展。從湖北省設(shè)施番茄大棚內(nèi)溫度、相對濕度的變化情況來看，棚內(nèi)溫、濕度均能完全滿足灰霉病發(fā)生和蔓延的需要。為有效控制番茄灰霉病的發(fā)生危害，需改變傳統(tǒng)的栽培管理措施，通過降低葉片、花朵、莖稈發(fā)病率，調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫濕度等生態(tài)調(diào)控措施來控制病害發(fā)生。