姚 甜 甜 , 舒 銳 , 李 曉 龍 , 孫 亞 玲 , 許 念 芳 ,宋計(jì)平 ,宋中喜 ,劉少軍 *
(1. 山東省輕工農(nóng)副原料研究所,山東 高密 261500;2. 山東省昌樂(lè)縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局植物保護(hù)站,山東 昌樂(lè) 262408)
【研究意義】山藥有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,深受消費(fèi)者的喜愛(ài)[1-5]。20 世紀(jì) 90 年代末,山東濰坊地區(qū)的山藥大量出口日本[6],出口品種主要為大和長(zhǎng)芋山藥,該品種是從日本引進(jìn)的[7],并逐漸成為濰坊市的主栽品種之一,但由于該品種連年種植且老百姓缺乏提純復(fù)壯的技術(shù),品種逐漸退化[8-9],病害也隨之加重,尤其是山藥斑紋病。山藥斑紋病,又稱白澀病、柱盤(pán)孢褐斑病[10]。該病主要危害山藥的葉片和莖蔓,一般從植株下部葉片開(kāi)始發(fā)病,發(fā)病初期在葉面上出現(xiàn)黃白色邊緣不明顯的病斑,后逐漸擴(kuò)大,由于受葉脈的限制形成不規(guī)則或多角形褐色病斑,無(wú)輪紋,病斑大小為 2~5 mm,后期病斑中間淡褐色,四周褐色略突出,散生黑色小點(diǎn),即病菌分生孢子盤(pán),嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致葉片穿孔或枯死。莖蔓染病,出現(xiàn)長(zhǎng)圓形或不規(guī)則形的褐色病斑,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致莖蔓枯死。山藥斑紋病是當(dāng)?shù)匚:ι剿幹仓甑闹饕『11-13]。因此從大和長(zhǎng)芋中選育品質(zhì)優(yōu)良、抗病性強(qiáng)的新品種具有十分重要的意義。
【前人的研究進(jìn)展】目前山藥新品種的選育已有大量文獻(xiàn)報(bào)道,徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所與江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所聯(lián)合, 采用“浙江太湖紫蒔藥”經(jīng)輻射育種的方法育成山藥新品種——蘇蕷 2 號(hào)[14]。李建軍等[15]通過(guò)鐵棍山藥零余子太空誘變育種的方法篩選出 7 個(gè)山藥新品系。漢中市南鄭區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、漢中市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和南鄭區(qū)吉美康高山蔬菜專業(yè)合作社 3 家單位聯(lián)合從陜西南鄭的地方品種中經(jīng)過(guò)系統(tǒng)選育得到新品種紅廟山藥 1 號(hào)[16]。
【本研究的切入點(diǎn)】山東省輕工農(nóng)副原料研究所也加強(qiáng)了選育新品種方面的研究,于 2013 年 11 月在河北省上千畝山藥種植基地中發(fā)現(xiàn)成片的大和長(zhǎng)芋山藥葉片變黃枯萎,只有一株葉片仍為綠色,植株長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)勁,在山東省高密市經(jīng)過(guò) 6 代無(wú)性繁殖和逐年的選育形成了穩(wěn)定的品系濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào),田間觀察其抗病性穩(wěn)定,綜合表現(xiàn)突出。DT 山藥是山東省輕工農(nóng)副原料研究所經(jīng)過(guò)多年選育的另一個(gè)山藥品種,該品種塊莖短、粗,比常規(guī)山藥短 1~2 成,形狀穩(wěn)定、秀品率高。
【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】為了鑒定濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)、DT 山藥和普通大和長(zhǎng)芋的抗病性差異,課題組于2019 年在山東省青島市平度張家坊村進(jìn)行了田間試驗(yàn),比較了濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)、DT 山藥與普通大和長(zhǎng)芋在田間地上部的形態(tài)特征和發(fā)生病害的情況。
試驗(yàn)地設(shè)在山東省青島市平度市張家坊村,試驗(yàn)選擇地勢(shì)平坦、肥力中等、排灌良好的地塊。
共 3 個(gè)山藥品種,其中大和長(zhǎng)芋山藥:引自山東省高密市;DT 山藥:山東省輕工農(nóng)副原料研究所從大和長(zhǎng)芋中通過(guò)自然變異選擇的方法篩選出的條形短粗的山藥新品種;濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào):山東省輕工農(nóng)副原料研究所從大和長(zhǎng)芋中通過(guò)自然變異選擇的方法篩選出的抗病性強(qiáng)的山藥新品種。
本試驗(yàn)每個(gè)山藥品種均設(shè) 3 次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列,每個(gè)小區(qū)長(zhǎng) 4 m,寬 1.5 m。在山藥的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中共打藥 3 次,分別在 2019 年 7 月 4 日、7 月 31 日和 8 月 28 日。
1.4.1 不同品種山藥地上莖形態(tài)特征調(diào)查在山藥的整個(gè)生長(zhǎng)期觀察每個(gè)品種山藥植株的長(zhǎng)勢(shì),是否開(kāi)花,雌雄株;地上莖的形狀、顏色、旋性和有無(wú)楞翼,在 8 月中旬,山藥主莖基本定型后測(cè)量莖粗,每個(gè)品種隨機(jī)選取 10 株山藥,重復(fù) 3 次,在距離地面高度 50 cm處用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量主莖的粗度。
1.4.2 不同品種山藥葉片形態(tài)特征調(diào)查在山藥的整個(gè)生長(zhǎng)期觀察每個(gè)品種山藥葉片的形狀、顏色、質(zhì)地和葉柄顏色,在 9 月上旬,每個(gè)品種隨機(jī)選取位于山藥中部的成熟葉片 40 片,重復(fù) 3 次,用直尺測(cè)量山藥葉片的長(zhǎng)度、寬度和葉柄的長(zhǎng)度,最后計(jì)算葉形指數(shù)。
1.4.3 不同品種山藥抗病性的調(diào)查本試驗(yàn)共調(diào)查 4 次,分別在 7 月 2 日、8 月 2 日、9 月 2 日、10 月2 日各調(diào)查一次每個(gè)品種的斑紋病發(fā)生情況,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)標(biāo)記 10 株山藥進(jìn)行調(diào)查,自地面 10 cm起將整株山藥分為下、中、上 3 部分,每部分取 5 片葉片進(jìn)行調(diào)查,每株調(diào)查 15 片葉片,每個(gè)小區(qū)共調(diào)查150 片葉片。每片葉按照病斑占葉片表面積的百分率進(jìn)行分級(jí),記錄斑紋病的發(fā)病程度,計(jì)算病情指數(shù)。
病害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為:0 級(jí):無(wú)病斑;1 級(jí):葉面的病斑面積占整個(gè)葉面積的 5%及以下;3 級(jí):葉面的病斑面積占整個(gè)葉面積的 6%~10%;5 級(jí):葉面的病斑面積占整個(gè)葉面積的 11%~25%;7 級(jí):葉面的病斑面積占整個(gè)葉面積的 26%~50%;9 級(jí):葉面的病斑面積占整個(gè)葉面積的 50%以上[17]。
根據(jù)地上部分的調(diào)查結(jié)果可知,濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)和 DT 山藥的植株長(zhǎng)勢(shì)比普通大和長(zhǎng)芋強(qiáng)。3 個(gè)山藥品種均開(kāi)花,且均為雄株。3 個(gè)山藥品種莖的形狀均為圓形,右旋,無(wú)棱翼;莖顏色均為紫色并且?guī)в芯G色的條紋;由表 1 可知,濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)與 DT 山藥之間的莖粗無(wú)顯著性差異(P<0.05),但與普通大和長(zhǎng)芋之間存在顯著性差異(P<0.05),其中濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)的莖最粗,為 0.49 cm,其次為 DT 山藥,普通大和長(zhǎng)芋的莖最細(xì),為 0.37 cm。
根據(jù)山藥葉片的調(diào)查結(jié)果可知,3 個(gè)山藥品種的葉片形狀均為長(zhǎng)三角戟型,葉片顏色均為綠色,質(zhì)地均為光紙質(zhì),葉柄顏色均為紫綠色。由表 1 可知,3 個(gè)山藥品種之間的葉長(zhǎng)、葉寬和葉柄長(zhǎng)均無(wú)顯著性差異(P<0.05),其中濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)的葉長(zhǎng)最長(zhǎng),為 7.24 cm,其次為普通大和長(zhǎng)芋,DT 山藥的葉長(zhǎng)最短,為 6.99 cm;濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)的葉寬最寬,為 6.20 cm,其次為 DT 山藥,普通大和長(zhǎng)芋山藥的葉寬最短,為 5.66 cm;DT 山藥的葉柄長(zhǎng)最長(zhǎng),為 3.72 cm,其次為濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào),普通大和長(zhǎng)芋山藥的葉柄長(zhǎng)最短,為 3.57 cm。濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)的葉形指數(shù)最大,說(shuō)明濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)的葉片形狀最寬大;普通大和長(zhǎng)芋的葉形指數(shù)最小,說(shuō)明普通大和長(zhǎng)芋的葉片形狀最狹長(zhǎng)。
表 1 不同品種山藥地上部莖和葉片的對(duì)比
根據(jù)試驗(yàn)調(diào)查不同品種山藥葉片斑紋病的發(fā)病情況,由表 2 可見(jiàn),3 個(gè)品種的山藥葉片均發(fā)生了不同程度的斑紋病,病情指數(shù)之間存在顯著性差異。7 月 2 日調(diào)查發(fā)現(xiàn),3 個(gè)山藥品種之間的病情指數(shù)存在顯著性差異(P<0.05),DT 山藥的斑紋病發(fā)生最輕,其次為濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào),普通大和長(zhǎng)芋發(fā)病最重。8月 2 日調(diào)查發(fā)現(xiàn),濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)和 DT 山藥之間的病情指數(shù)沒(méi)有顯著差異(P<0.05),普通大和長(zhǎng)芋山藥與其他兩個(gè)品種的病情指數(shù)存在顯著性差異(P<0.05)。9 月 2 日調(diào)查發(fā)現(xiàn),3 個(gè)山藥品種之間的病情指數(shù)存在顯著性差異(P<0.05),DT 山藥的斑紋病發(fā)生最輕,其次為濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào),普通大和長(zhǎng)芋發(fā)病最重。10 月 2 日調(diào)查發(fā)現(xiàn),3 個(gè)山藥品種之間的病情指數(shù)存在顯著性差異(P<0.05),濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)的斑紋病發(fā)生最輕,其次為 DT 山藥,普通大和長(zhǎng)芋山藥發(fā)病最重。通過(guò)四次調(diào)查發(fā)現(xiàn),普通大和長(zhǎng)芋感病最為嚴(yán)重,濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)和 DT 山藥感病較輕。在前 3 次調(diào)查中,DT 山藥的病情指數(shù)一直都比濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)的低,在 10 月 2 日的調(diào)查中,濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)的病情指數(shù)比 DT 山藥的低,可見(jiàn)濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)的斑紋病病情擴(kuò)展比 DT 山藥的慢。
表 2 不同品種山藥的葉片斑紋病的病情指數(shù)
7 月 2 日調(diào)查發(fā)現(xiàn),DT山藥的感病最輕,其次為濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào),普通大和長(zhǎng)芋感病較重,7 月 4 日對(duì)山藥葉片噴施世高和嘧菌酯,8 月 2 日調(diào)查 3 個(gè)山藥品種的病情指數(shù)都比 7 月 2 日的小,尤其是濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)有較大幅度的減小。可見(jiàn)在發(fā)病初期噴施殺菌劑能有效控制病情的發(fā)展,在發(fā)病中期噴施殺菌劑能適當(dāng)減輕病情。
濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)和 DT 山藥均從大和長(zhǎng)芋山藥中選育,從 3 個(gè)品種地上部分的形態(tài)特征可以看出,除了濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)和 DT 山藥的長(zhǎng)勢(shì)比較強(qiáng),且莖粗與普通大和長(zhǎng)芋之間存在顯著差異(P<0.05)外,其他方面相差不大。
山藥斑紋病是一種常見(jiàn)的真菌性病害,為避免對(duì)山藥造成的不良影響,在山藥的生長(zhǎng)過(guò)程中需提前預(yù)防并及時(shí)進(jìn)行干預(yù),生產(chǎn)上通常使用化學(xué)藥劑進(jìn)行預(yù)防和治療。為減少化學(xué)藥劑對(duì)環(huán)境的污染,經(jīng)過(guò)多年選育出抗病性強(qiáng)的山藥新品種——濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào),其在大田中綜合表現(xiàn)突出,對(duì)斑紋病的抗病性較強(qiáng)。明年將繼續(xù)觀察濰農(nóng)佳長(zhǎng) 1 號(hào)在田間抗病性的表現(xiàn),并對(duì)該新品種的品質(zhì)和產(chǎn)量做進(jìn)一步的比較分析。DT 山藥是早熟品種,在田間表現(xiàn)對(duì)斑紋病的抗病性比較強(qiáng),比其他山藥品種能提前 10 d 左右收獲,形狀穩(wěn)定,明年將對(duì)該品種進(jìn)行進(jìn)一步的研究。