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摘要:小麦条锈菌越夏菌源量直接影响着小麦条锈病的发生与流行。为了明确云南省德宏州是否是小麦条锈病菌的越夏菌源地,2010年和2011年在德宏州芒市江东乡海拔1 600、1 700、1 800、1 900 m和2 000 m处设置了小麦条锈病菌源观察圃,对观测圃中小麦品种和周围落粒自生麦苗上条锈病的发病情况进行调查,实时记录各观察点的温湿度。结果表明:(1)海拔2 000 m的菌源观察圃能观测到小麦条锈菌越夏和越冬的情况,越冬菌源量和春季条锈病的发病情况存在相互影响的关系;(2)海拔1 900 m及以上的地区最高日平均温度和旬平均温度均低于22 ℃,为小麦条锈菌的越夏区域;1 600~<1 900 m的区域内其最高日平均温度在22 ℃至25 ℃之间,最高旬平均温度均大于20 ℃小于23 ℃,符合小麦条锈菌越夏的理论温度要求;并且海拔1 900 m及以上地区的菌源观察圃中可观察到小麦条锈菌越夏。以上结论证实了云南省德宏州芒市是小麦条锈菌的越夏菌源地之一。
关键词:小麦条锈菌; 越夏; 菌源地; 云南德宏
中图分类号: S 435.121.42
文献标识码: A
德宏州地处云南省西部,位于北纬23°50′~25°50′、东经97°31′~98°43′,属横断山脉区的低纬度高原,全州境内海拔最高点3 404.6 m,最低点210 m,高差3 194.6 m,属南亚热带气候,光照充足,雨量充沛,冬春季气温高,干湿季明显,雨热同季,适宜多种作物生长。小麦是德宏冬季的主要粮食作物,在农业增产、农民增收和粮食安全等方面具有十分重要的作用。
由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp. tritici)引起的小麦条锈病是一种可以通过气流远距离传播的真菌性病害,是影响小麦安全生产的主要限制因子。小麦条锈菌能否成功越夏是小麦条锈病周年侵染循环的重要环节,越夏菌源量的多少直接影响到秋、冬麦区和来年春季小麦条锈病的发生与流行。李振岐等[1]的调查结果表明,我国小麦条锈病菌越夏区十分广泛,包括甘肃、青海、宁夏、川西北、云南、新疆、晋北高原、内蒙古乌盟、河北坝上和西藏等地。杨世诚等[2]指出昆明、玉溪、曲靖、楚雄、大理、丽江等6个地、州、市存在着小麦条锈菌的越夏菌源,越夏区分散在云南中部、西部和西北部海拔2 200~3 100 m的山区和高海拔区。马占鸿等[3]认为昆明、曲靖、玉溪和楚雄4个区为云南小麦条锈菌的主要越夏区,且理论上保山市应该有条锈病菌越夏。然而,小麦条锈菌能否在保山市毗邻的德宏州越夏尚未见报道。通过德宏州植保站工作人员多年对当地落地自生麦苗的观察发现小麦条锈菌能在德宏州越夏,但暂无文献和历史资料记载。本文通过在1 600、1 700、1 800、1 900和2 000 m 5个海拔高度设置小麦条锈病越夏菌源观察圃,调查了落地自生麦苗上小麦条锈病菌的越夏情况,并连续两年利用HOBOU12温湿度记录仪监测了这5个小麦条锈病越夏菌源观察圃的温湿度情况,以便明确小麦条锈菌能否在德宏州越夏,为我省乃至我国从源头上治理小麦条锈病的发生与发展提供线索和依据。
1 材料与方法
2010年5月至2012年10月选择感条锈病品种‘绵阳11’和抗条锈病品种‘绵阳19’在德宏州所辖芒市江东乡1 600、1 700、1 800、1 900和2 000 m处常年有小麦种植的山地进行种植,每年在相同的时间点和相同的地块播种小麦6次,相邻两次播种的小麦至少存在1个月左右的共生期,每个越夏菌源观察圃的种植面积为70 m2,感病品种和抗病品种呈对角种植,如图1所示,以利于观察小麦条锈菌的来源方向。播种后小麦在自然条件下发病,每月调查2次,自首次发病开始记录小麦条锈病的发病率与严重度。利用HOBOU12温湿度记录仪每10 min记录一次试验田块的温度和湿度,并计算其日平均温度和旬平均温度。同时,在德宏州整个区域内开展落地自生麦苗的分布与条锈菌的发病情况的调查。
2 结果与分析
为了确定小麦条锈菌能否在云南省德宏州越夏,在自然发病条件下,定点调查‘绵阳11’和‘绵阳19’上小麦条锈病的发生情况,并记录了小麦条锈病始发日,结果表明,海拔1 600、1 700和1 800 m的观测点上仅2011年春季发现小麦条锈病;海拔1 900 m处除了2010年夏季未观测到小麦条锈菌越夏外,其余越冬越夏季节均观测到了小麦条锈菌越冬和越夏;海拔2 000 m处的麦苗上2010年和2011年均观察到了小麦条锈菌越冬和越夏(表1)。除此之外在小麦叶片上可清晰地观察到小麦条锈菌的夏孢子堆(图2)。而且感病品种小麦条锈病发生的严重度对抗病品种小麦条锈病的发生有一定的影响,如:在2010年的秋播小麦上,各观测点感病品种‘绵阳11’上均有小麦条锈病发生,而抗病品种‘绵阳19’上仅在1 800 m至2 000 m观测点调查有小麦条锈病发生(表1)。
定点系统观测结果表明,2010年8月12日仅在海拔2 000 m观测点‘绵阳11’上观察到了小麦条锈病,病叶率为7%,平均严重度为5%;2011年4月2日,各系统观测点在当年秋播‘绵阳11’上均有小麦条锈病的发生,随着海拔的升高,其病叶率和严重度也随之增加;2010年8月7日和2012年4月10日,在海拔1 900 m和2 000 m的观测点感病品种上发现有小麦条锈病,病叶率和严重度也均表现为高海拔大于低海拔(表2)。海拔2 000 m处观测点,2010年8月‘绵阳11’上条锈病的病叶率为7%,平均严重度为5%,2011年4月病叶率为86%,平均严重度为23%,2011年8月病叶率为38%,严重度为35%,2012年4月病叶率为100%,平均严重度为100%。
为了进一步确认该地是否符合小麦条锈病越夏的环境条件,笔者在海拔为1 600、1 700、1 800、1 900和2 000 m的菌源观察圃中安放了HOBOU12温湿度记录仪,实时监测菌源观察圃中的温、湿度(表3)。在2010年和2011年德宏的最热月,德宏芒市1 800 m以上海拔的最高日平均温度均低于23 ℃,最低日平均温度低于17.5 ℃,日平均相对湿度在76.32%~99.3%,非常有利于小麦条锈菌越夏及小麦条锈菌夏孢子的萌发。德宏州植保站和芒市海拔在1 700 m以下的地区最高日平均温度均高于23 ℃,日平均相对湿度在75.39%~96.48%之间。而且,系统观测点实时监测的温、湿度的结果表明,2010年和2011年6月-9月芒市1 600 m以上海拔的地区最高旬平均温度均低于22.50 ℃,旬平均相对湿度在82.45%~96.09%之间,理论上能够满足小麦条锈菌越夏,但只在海拔1 900 m和2 000 m的观察圃中观测到小麦条锈菌越夏。 3 讨论
小麦条锈菌越夏是小麦条锈病周年侵染循环的重要环节,越夏菌源量的多少,直接影响着来年春季小麦条锈病发生的程度。云南省地势复杂,具有“一山分四季,十里不同天”的独特立体气候,以及栽培制度的复杂性,造成了终年都有小麦植株生存的现状,为小麦条锈菌就地完成周年侵染循环创造了十分有利的条件,成为我国条锈病菌重要的越夏区之一[2,6]。但云南省能够满足小麦条锈菌越夏的具体地区及分布未见详细报道,尤其作为地处我省西南地区的德宏州目前尚未见关于小麦条锈菌能否在该地越夏的报道。通过2010年和2011年连续两年在德宏州芒市江东乡1 900 m和2 000 m的系统观测点调查发现小麦条锈菌能在该地越夏和越冬,较杨世诚等[2]指出的小麦条锈菌的越夏区(云南中部、西部和西北部海拔2 200~3 100 m的山区和高海拔区)海拔低了200 m以上,纬度也均较之更低。这暗示着小麦条锈菌随着全球气候变暖,其对温度的适应范围更大。而且从一定程度表明越夏区范围的扩大,很有可导致越夏菌源量的增多,越夏菌源量影响着秋季麦苗条锈菌发生情况,甚至影响着来年春季小麦条锈病发生的初始菌源量,春季小麦条锈病的发生也影响着越夏菌源量。
温度是影响小麦条锈菌越夏的主要气候因子。连续两年对德宏州芒市江东乡1 600~2 000 m海拔处的温湿度监测情况表明:芒市海拔1 800 m以上的地区其旬平均温度均低于21 ℃,旬平均相对湿度均在80%以上,非常有利于小麦条锈菌越夏及小麦条锈菌夏孢子的萌发,海拔在1 600~1 800 m之间其旬平均温度均低于22.50 ℃,旬平均相对湿度在82.45%~93.58%之间,理论上能够满足小麦条锈菌越夏(表3)。因此,根据王吉庆等[4]对小麦条锈菌越夏温度要求的条件可推断,德宏芒市地区海拔在1 600 m以上的区域内小麦条锈菌均可以越夏。张静秋等[5]认为云南麦区小麦条锈菌群体的ET50为24.95 ℃,而且全国范围内海拔、纬度较低地区的小麦条锈菌群体ET50较高,因此可以推测德宏州海拔在1 600 m以上的地区能够满足小麦条锈菌越夏,但笔者在1 600~1 800 m处未能监测到小麦条锈病菌越夏的情况。而根据笔者对越夏菌源观察圃和落地自生麦苗的观测,可以确定小麦条锈菌能在德宏州海拔在1 900 m以上的地区越夏。实际上,德宏州海拔在1 900 m以上的地区在冬季有一定小麦种植面积,如果不施用或减少施用除草剂清除小麦落地自生苗,该地区将成为小麦条锈菌有利的越夏菌源地之一。而海拔为1 900 m以下的区域是否存在小麦条锈菌的越夏地点还有待进一步考证。
参考文献
[1] 李振歧,曾士迈.中国小麦锈病[M].北京:中国农业出版社,2002.
[2] 杨世诚,冉云.云南省小麦条锈菌越夏规律的调查研究[J].中国农业科学,1986,19(2):7277.
[3] 马占鸿,石守定,姜玉英,等.基于GIS的中国小麦条锈病菌越夏区气候区划[J].植物病理学报,2004,34(5):455462.
[4] 王吉庆,陆家兴,刘守俭,等.甘肃地区小麦条锈病菌越夏规律的初步研究[J].植物病理学报1965,8(1):110.
[5] 张静秋,刘博,陈万权,等.小麦条锈菌群体温度敏感性测定[J].植物病理学报,2013,43(1):8890.
[6] 夏立群.云南省小麦条锈病综合防治技术的探讨[J].云南农业科技,1981(5):1114.
关键词:小麦条锈菌; 越夏; 菌源地; 云南德宏
中图分类号: S 435.121.42
文献标识码: A
德宏州地处云南省西部,位于北纬23°50′~25°50′、东经97°31′~98°43′,属横断山脉区的低纬度高原,全州境内海拔最高点3 404.6 m,最低点210 m,高差3 194.6 m,属南亚热带气候,光照充足,雨量充沛,冬春季气温高,干湿季明显,雨热同季,适宜多种作物生长。小麦是德宏冬季的主要粮食作物,在农业增产、农民增收和粮食安全等方面具有十分重要的作用。
由小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp. tritici)引起的小麦条锈病是一种可以通过气流远距离传播的真菌性病害,是影响小麦安全生产的主要限制因子。小麦条锈菌能否成功越夏是小麦条锈病周年侵染循环的重要环节,越夏菌源量的多少直接影响到秋、冬麦区和来年春季小麦条锈病的发生与流行。李振岐等[1]的调查结果表明,我国小麦条锈病菌越夏区十分广泛,包括甘肃、青海、宁夏、川西北、云南、新疆、晋北高原、内蒙古乌盟、河北坝上和西藏等地。杨世诚等[2]指出昆明、玉溪、曲靖、楚雄、大理、丽江等6个地、州、市存在着小麦条锈菌的越夏菌源,越夏区分散在云南中部、西部和西北部海拔2 200~3 100 m的山区和高海拔区。马占鸿等[3]认为昆明、曲靖、玉溪和楚雄4个区为云南小麦条锈菌的主要越夏区,且理论上保山市应该有条锈病菌越夏。然而,小麦条锈菌能否在保山市毗邻的德宏州越夏尚未见报道。通过德宏州植保站工作人员多年对当地落地自生麦苗的观察发现小麦条锈菌能在德宏州越夏,但暂无文献和历史资料记载。本文通过在1 600、1 700、1 800、1 900和2 000 m 5个海拔高度设置小麦条锈病越夏菌源观察圃,调查了落地自生麦苗上小麦条锈病菌的越夏情况,并连续两年利用HOBOU12温湿度记录仪监测了这5个小麦条锈病越夏菌源观察圃的温湿度情况,以便明确小麦条锈菌能否在德宏州越夏,为我省乃至我国从源头上治理小麦条锈病的发生与发展提供线索和依据。
1 材料与方法
2010年5月至2012年10月选择感条锈病品种‘绵阳11’和抗条锈病品种‘绵阳19’在德宏州所辖芒市江东乡1 600、1 700、1 800、1 900和2 000 m处常年有小麦种植的山地进行种植,每年在相同的时间点和相同的地块播种小麦6次,相邻两次播种的小麦至少存在1个月左右的共生期,每个越夏菌源观察圃的种植面积为70 m2,感病品种和抗病品种呈对角种植,如图1所示,以利于观察小麦条锈菌的来源方向。播种后小麦在自然条件下发病,每月调查2次,自首次发病开始记录小麦条锈病的发病率与严重度。利用HOBOU12温湿度记录仪每10 min记录一次试验田块的温度和湿度,并计算其日平均温度和旬平均温度。同时,在德宏州整个区域内开展落地自生麦苗的分布与条锈菌的发病情况的调查。
2 结果与分析
为了确定小麦条锈菌能否在云南省德宏州越夏,在自然发病条件下,定点调查‘绵阳11’和‘绵阳19’上小麦条锈病的发生情况,并记录了小麦条锈病始发日,结果表明,海拔1 600、1 700和1 800 m的观测点上仅2011年春季发现小麦条锈病;海拔1 900 m处除了2010年夏季未观测到小麦条锈菌越夏外,其余越冬越夏季节均观测到了小麦条锈菌越冬和越夏;海拔2 000 m处的麦苗上2010年和2011年均观察到了小麦条锈菌越冬和越夏(表1)。除此之外在小麦叶片上可清晰地观察到小麦条锈菌的夏孢子堆(图2)。而且感病品种小麦条锈病发生的严重度对抗病品种小麦条锈病的发生有一定的影响,如:在2010年的秋播小麦上,各观测点感病品种‘绵阳11’上均有小麦条锈病发生,而抗病品种‘绵阳19’上仅在1 800 m至2 000 m观测点调查有小麦条锈病发生(表1)。
定点系统观测结果表明,2010年8月12日仅在海拔2 000 m观测点‘绵阳11’上观察到了小麦条锈病,病叶率为7%,平均严重度为5%;2011年4月2日,各系统观测点在当年秋播‘绵阳11’上均有小麦条锈病的发生,随着海拔的升高,其病叶率和严重度也随之增加;2010年8月7日和2012年4月10日,在海拔1 900 m和2 000 m的观测点感病品种上发现有小麦条锈病,病叶率和严重度也均表现为高海拔大于低海拔(表2)。海拔2 000 m处观测点,2010年8月‘绵阳11’上条锈病的病叶率为7%,平均严重度为5%,2011年4月病叶率为86%,平均严重度为23%,2011年8月病叶率为38%,严重度为35%,2012年4月病叶率为100%,平均严重度为100%。
为了进一步确认该地是否符合小麦条锈病越夏的环境条件,笔者在海拔为1 600、1 700、1 800、1 900和2 000 m的菌源观察圃中安放了HOBOU12温湿度记录仪,实时监测菌源观察圃中的温、湿度(表3)。在2010年和2011年德宏的最热月,德宏芒市1 800 m以上海拔的最高日平均温度均低于23 ℃,最低日平均温度低于17.5 ℃,日平均相对湿度在76.32%~99.3%,非常有利于小麦条锈菌越夏及小麦条锈菌夏孢子的萌发。德宏州植保站和芒市海拔在1 700 m以下的地区最高日平均温度均高于23 ℃,日平均相对湿度在75.39%~96.48%之间。而且,系统观测点实时监测的温、湿度的结果表明,2010年和2011年6月-9月芒市1 600 m以上海拔的地区最高旬平均温度均低于22.50 ℃,旬平均相对湿度在82.45%~96.09%之间,理论上能够满足小麦条锈菌越夏,但只在海拔1 900 m和2 000 m的观察圃中观测到小麦条锈菌越夏。 3 讨论
小麦条锈菌越夏是小麦条锈病周年侵染循环的重要环节,越夏菌源量的多少,直接影响着来年春季小麦条锈病发生的程度。云南省地势复杂,具有“一山分四季,十里不同天”的独特立体气候,以及栽培制度的复杂性,造成了终年都有小麦植株生存的现状,为小麦条锈菌就地完成周年侵染循环创造了十分有利的条件,成为我国条锈病菌重要的越夏区之一[2,6]。但云南省能够满足小麦条锈菌越夏的具体地区及分布未见详细报道,尤其作为地处我省西南地区的德宏州目前尚未见关于小麦条锈菌能否在该地越夏的报道。通过2010年和2011年连续两年在德宏州芒市江东乡1 900 m和2 000 m的系统观测点调查发现小麦条锈菌能在该地越夏和越冬,较杨世诚等[2]指出的小麦条锈菌的越夏区(云南中部、西部和西北部海拔2 200~3 100 m的山区和高海拔区)海拔低了200 m以上,纬度也均较之更低。这暗示着小麦条锈菌随着全球气候变暖,其对温度的适应范围更大。而且从一定程度表明越夏区范围的扩大,很有可导致越夏菌源量的增多,越夏菌源量影响着秋季麦苗条锈菌发生情况,甚至影响着来年春季小麦条锈病发生的初始菌源量,春季小麦条锈病的发生也影响着越夏菌源量。
温度是影响小麦条锈菌越夏的主要气候因子。连续两年对德宏州芒市江东乡1 600~2 000 m海拔处的温湿度监测情况表明:芒市海拔1 800 m以上的地区其旬平均温度均低于21 ℃,旬平均相对湿度均在80%以上,非常有利于小麦条锈菌越夏及小麦条锈菌夏孢子的萌发,海拔在1 600~1 800 m之间其旬平均温度均低于22.50 ℃,旬平均相对湿度在82.45%~93.58%之间,理论上能够满足小麦条锈菌越夏(表3)。因此,根据王吉庆等[4]对小麦条锈菌越夏温度要求的条件可推断,德宏芒市地区海拔在1 600 m以上的区域内小麦条锈菌均可以越夏。张静秋等[5]认为云南麦区小麦条锈菌群体的ET50为24.95 ℃,而且全国范围内海拔、纬度较低地区的小麦条锈菌群体ET50较高,因此可以推测德宏州海拔在1 600 m以上的地区能够满足小麦条锈菌越夏,但笔者在1 600~1 800 m处未能监测到小麦条锈病菌越夏的情况。而根据笔者对越夏菌源观察圃和落地自生麦苗的观测,可以确定小麦条锈菌能在德宏州海拔在1 900 m以上的地区越夏。实际上,德宏州海拔在1 900 m以上的地区在冬季有一定小麦种植面积,如果不施用或减少施用除草剂清除小麦落地自生苗,该地区将成为小麦条锈菌有利的越夏菌源地之一。而海拔为1 900 m以下的区域是否存在小麦条锈菌的越夏地点还有待进一步考证。
参考文献
[1] 李振歧,曾士迈.中国小麦锈病[M].北京:中国农业出版社,2002.
[2] 杨世诚,冉云.云南省小麦条锈菌越夏规律的调查研究[J].中国农业科学,1986,19(2):7277.
[3] 马占鸿,石守定,姜玉英,等.基于GIS的中国小麦条锈病菌越夏区气候区划[J].植物病理学报,2004,34(5):455462.
[4] 王吉庆,陆家兴,刘守俭,等.甘肃地区小麦条锈病菌越夏规律的初步研究[J].植物病理学报1965,8(1):110.
[5] 张静秋,刘博,陈万权,等.小麦条锈菌群体温度敏感性测定[J].植物病理学报,2013,43(1):8890.
[6] 夏立群.云南省小麦条锈病综合防治技术的探讨[J].云南农业科技,1981(5):1114.