蘋果斑點落葉病是由交鏈孢侵染而引起的一種世界性分布的氣傳強(qiáng)流行性病害,常造成嚴(yán)重危害。自20世紀(jì)70年代以來,我國一些蘋果主要產(chǎn)區(qū)相繼發(fā)生此病,其中以渤海灣和黃河故道兩大蘋果產(chǎn)區(qū)發(fā)病尤為嚴(yán)重。特別是近年來隨著元帥系和富士系等優(yōu)良品種在一些地區(qū)大面積種植和密植技術(shù)的推廣,蘋果斑點落葉病已成為我國蘋果生產(chǎn)上的一種重要病害。該病主要危害葉片,也危害果實,在一個生長季中可以形成多次再侵染,造成大量早期落葉,嚴(yán)重影響樹勢和翌年產(chǎn)量。由于生長季中的再侵染是由分生孢子經(jīng)空氣傳播而形成的,所以明確生長季果園冠層空氣中斑點落葉病菌分生孢子的飛散動態(tài)及其影響因素,是進(jìn)一步研究孢子飛散與病害流行的關(guān)系以及病害流行和預(yù)測的基礎(chǔ)。對于該病原菌分生孢子飛散動態(tài),國內(nèi)外還缺少系統(tǒng)研究,本研究將以逐日和逐小時的孢子捕捉為手段,結(jié)合氣象數(shù)據(jù)條件的連續(xù)記錄,目的是研究明確生長季蘋果園冠層空氣中斑點落葉病菌分生袍子的發(fā)病方位分布及其影響因素,為進(jìn)一步深入研究該病害的流行及預(yù)測奠定基礎(chǔ)。
1材料和方法
1.1試驗地點
試驗地點選在石油物探局安新基地果園,該園面積27.7h㎡,其中蘋果占16.7h㎡,梨占1.4h㎡,蘋果與梨之間有50m的隔離帶。種植的蘋果品種主要有富士、紅星、青香蕉、煙紅蜜等,采取混合種植,往年都有斑點落葉病發(fā)生。
1.2孢子捕捉
1.2.1逐日孢子捕捉采用玻片粘著法,將涂有凡士林的載玻片懸掛在蘋果樹行中,距地面1.5m,一次放兩片,兩個載玻片涂有凡士林的面相背,每日上午8:00用兩片新片換下前1d的載片,自1999年4月12日至10月10日進(jìn)行逐日孢子捕捉。
將取回的載片用乳酚油作浮載劑蓋上蓋片,然后放到顯微鏡下計數(shù)斑點落葉病菌分生孢子,計數(shù)范圍為整個蓋片覆蓋的部分,兩個載片計數(shù)的孢子總和為該日的飽子捕捉量。
1.2.2逐小時孢子捕捉采用自行研制的孢子捕捉器進(jìn)行逐小時孢子捕捉,該孢子捕捉器采用透明膠帶作捕捉載體,以微型風(fēng)扇抽氣所形成的負(fù)壓為動力,使外部空氣以很強(qiáng)的氣流從進(jìn)氣孔進(jìn)入并沖擊膠帶,從而使空氣中的孢子粘著在膠帶表面。此膠帶被固定在一石英表的表盤上,該表每7d轉(zhuǎn)1周,每小時轉(zhuǎn)過的圓周長度為2mm。將膠帶取回室內(nèi)后,以乳酚油作浮載劑將其粘于載玻片上,即可放到顯微鏡下計數(shù)孢子。應(yīng)用此孢子捕捉器可獲得每小時的孢子捕捉數(shù)量。
1.3氣象數(shù)據(jù)的獲得
在果樹行中的一塊空地處放置百葉箱,箱體面北背南。在百葉箱中放置溫度計、濕度計和干濕球溫度表。每日上午8:00用干濕球溫度表對溫度計和毛發(fā)濕度計進(jìn)行校對、調(diào)整。在生長季進(jìn)行溫、濕度的連續(xù)記錄,每7d換1次記錄紙。
雨量器放置在果園中一空曠處,其緣口距地面0.7m,記錄每次降雨的降雨量,記錄標(biāo)準(zhǔn)按照有關(guān)文獻(xiàn)中的規(guī)定。
1.4數(shù)據(jù)分析處理軟件一數(shù)據(jù)分析處理采用DPS軟件。
2結(jié)果與分析
2.1生長季蘋果園冠層空氣中斑點落葉病菌分生孢子飛散動態(tài)
1999年4月12日至10月10日,在所選果園進(jìn)行了逐日孢子捕捉,將每天捕捉到的斑點落葉病菌分生孢子數(shù)量繪人圖1,由圖1可看出,自4月12日在園中放人玻片至10月10日調(diào)查結(jié)束期間,都有孢子飛散,而且每日飛散量各不相同。從總體上來看,生長季前期斑點落葉病菌分生孢子的數(shù)量要多于后期,7月份之前(包括7月份)的孢子捕捉量占整個調(diào)查期間的91.2%,而7月份以后的孢子捕捉量相對較少,只占調(diào)查期間的8.8%。在整個生長季出現(xiàn)了兩次孢子飛散高峰,第1次在5月上旬,這次高峰比較小,第2次為6,7兩個月份,這次高峰是整個生長季的最高峰。5月上旬之前和進(jìn)人8月份以后孢子飛散都處于一個較低水平。
2.1.1孢子飛散與氣象因素的關(guān)系生長季蘋果園冠層空氣中斑點落葉病菌分生孢子的日飛散量與天氣情況密切相關(guān),由圖1可以看出:在6至7月,每次降雨之后即出現(xiàn)一次孢子飛散的高峰;另外,只要有風(fēng),孢子飛散就較多,如6月9日、11日、13日和25日;如果是風(fēng)雨天氣,孢子飛散就更多,如6月17日和7月20日等風(fēng)雨天的孢子捕捉量就分別達(dá)到了454和417個。
2.1.2一天中逐小時孢子飛散動態(tài)圖2是逐小時孢子捕捉情況,圖中數(shù)值為5月25日至6月5日的平均值。5月25日和31日為降雨日,降雨量分別為0.9~和4.5mm;6月1日和2日為多云天氣;6月4日和5日有風(fēng);其余均為晴天。因此這段時間包括了各種天氣類型。由圖2可以看出,在一天中各小時袍子飛散是不均勻的。總的情況是晝多夜少,絕大多數(shù)孢子飛散是在9:00-22:00這段時間,占全天的87.2%,而9:00以前和22:00以后飛散量相對較少,只占全天的很小一部分,約12.8%。在一天中,15:00-16:00這段時間孢子飛散量最多,平均約占全天飛散量的12%;0:00-8:00的孢子飛散最少,這段時間的孢子飛散量總共占到了全天的6.8%。
2.1.3影響一天中各小時孢子飛散的因素從全天動態(tài)來(圖2)看,孢子的飛散與空氣相對濕度的變化趨勢呈反對稱關(guān)系,而與空氣溫度的變化趨勢大致相同。
由孢子捕捉儀的數(shù)據(jù)相關(guān)性分析得出,各個小時的孢子飛散量與空氣相對濕度呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.9309),而與空氣溫度呈顯著正相關(guān)(r=0.9294)。由此得到各小時斑點落葉病菌分生孢子飛散量占全天的比例(%)與相對濕度的相關(guān)方程:Y=14.92—0.142X,其中Y為該小時斑點落葉病菌分生孢子飛散量占全天的比例(%),X為該小時的空氣相對濕度(%)。該方程的相關(guān)系數(shù)R=0.9309,F(xiàn)=142.8,達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
3討論
1)病組織產(chǎn)生的病菌孢子進(jìn)人空氣,除需克服其與產(chǎn)抱器官的聯(lián)結(jié)外,還要突破寄主體表面的一個很薄的空氣靜止層,突破靜止層的方式有兩種,一是依靠自身動力(彈射能力),二是借助外力。通過本研究的結(jié)果可以看出,對于斑點落葉病菌來講,其分生孢子主要是通過第二種方式即借助外力,突破靜止層而進(jìn)人上部空氣的,這種外力主要是風(fēng)和降雨。
2)本研究結(jié)果表明一天中各小時孢子的飛散與空氣的溫度呈正相關(guān)而與其相對濕度呈負(fù)相關(guān),實際這是各小時空氣流動速度不同的結(jié)果,在凌晨至中午這段時間,隨著空氣溫度逐漸上升,空氣流動加快,孢子飛散量也逐漸增大;在下午情況正好相反。當(dāng)然還有另外的原因,凌晨和夜間空氣濕度較白天高,這樣孢子易附著在病斑上而不易飛散出去。
3)在有風(fēng)的條件下,斑點落葉病菌分生孢子飛散量特別大,然而大風(fēng)天空氣非常干燥,是不利于孢子萌發(fā)和侵人的,但是該病原菌的孢子對干燥條件的適應(yīng)性極強(qiáng),有研究指出該孢子在干燥的環(huán)境中可存活2-3個月,這也體現(xiàn)了生物本身的一種適應(yīng)。
4)降雨時,空氣相對濕度很大,葉片表面有水存在,這不利于孢子隨空氣流動飛散,在這種情況下,雨前一段時間的空氣流動加劇以及降雨過程中雨滴的沖擊和飛濺所造成的孢子傳播可能成為主要形式。如果遇風(fēng)雨天氣,孢子飛散量更大,傳播的距離也更遠(yuǎn),同時這種雨天又為病菌侵人創(chuàng)造了合適的濕度條件,因此這種傳播方式對生長季中病害的再侵染過程更為重要,對病害的流行也更為有利。今后將進(jìn)一步對生長季蘋果園冠層空氣中斑點落葉病菌分生孢子飛散動態(tài)、氣象因素與病害流行之間的關(guān)系,明確導(dǎo)致生長季蘋果斑點落葉病流行的主導(dǎo)因素,并進(jìn)而研究該病害的預(yù)測預(yù)報。
蘋果斑點落葉病是由交鏈孢侵染而引起的一種世界性分布的氣傳強(qiáng)流行性病害,常造成嚴(yán)重危害。自20世紀(jì)70年代以來,我國一些蘋果主要產(chǎn)區(qū)相繼發(fā)生此病,其中以渤海灣和黃河故道兩大蘋果產(chǎn)區(qū)發(fā)病尤為嚴(yán)重。特別是近年來隨著元帥系和富士系等優(yōu)良品種在一些地區(qū)大面積種植和密植技術(shù)的推廣,蘋果斑點落葉病已成為我國蘋果生產(chǎn)上的一種重要病害。該病主要危害葉片,也危害果實,在一個生長季中可以形成多次再侵染,造成大量早期落葉,嚴(yán)重影響樹勢和翌年產(chǎn)量。由于生長季中的再侵染是由分生孢子經(jīng)空氣傳播而形成的,所以明確生長季果園冠層空氣中斑點落葉病菌分生孢子的飛散動態(tài)及其影響因素,是進(jìn)一步研究孢子飛散與病害流行的關(guān)系以及病害流行和預(yù)測的基礎(chǔ)。對于該病原菌分生孢子飛散動態(tài),國內(nèi)外還缺少系統(tǒng)研究,本研究將以逐日和逐小時的孢子捕捉為手段,結(jié)合氣象數(shù)據(jù)條件的連續(xù)記錄,目的是研究明確生長季蘋果園冠層空氣中斑點落葉病菌分生袍子的發(fā)病方位分布及其影響因素,為進(jìn)一步深入研究該病害的流行及預(yù)測奠定基礎(chǔ)。
1材料和方法
1.1試驗地點
試驗地點選在石油物探局安新基地果園,該園面積27.7h㎡,其中蘋果占16.7h㎡,梨占1.4h㎡,蘋果與梨之間有50m的隔離帶。種植的蘋果品種主要有富士、紅星、青香蕉、煙紅蜜等,采取混合種植,往年都有斑點落葉病發(fā)生。
1.2孢子捕捉
1.2.1逐日孢子捕捉采用玻片粘著法,將涂有凡士林的載玻片懸掛在蘋果樹行中,距地面1.5m,一次放兩片,兩個載玻片涂有凡士林的面相背,每日上午8:00用兩片新片換下前1d的載片,自1999年4月12日至10月10日進(jìn)行逐日孢子捕捉。
將取回的載片用乳酚油作浮載劑蓋上蓋片,然后放到顯微鏡下計數(shù)斑點落葉病菌分生孢子,計數(shù)范圍為整個蓋片覆蓋的部分,兩個載片計數(shù)的孢子總和為該日的飽子捕捉量。
1.2.2逐小時孢子捕捉采用自行研制的孢子捕捉器進(jìn)行逐小時孢子捕捉,該孢子捕捉器采用透明膠帶作捕捉載體,以微型風(fēng)扇抽氣所形成的負(fù)壓為動力,使外部空氣以很強(qiáng)的氣流從進(jìn)氣孔進(jìn)入并沖擊膠帶,從而使空氣中的孢子粘著在膠帶表面。此膠帶被固定在一石英表的表盤上,該表每7d轉(zhuǎn)1周,每小時轉(zhuǎn)過的圓周長度為2mm。將膠帶取回室內(nèi)后,以乳酚油作浮載劑將其粘于載玻片上,即可放到顯微鏡下計數(shù)孢子。應(yīng)用此孢子捕捉器可獲得每小時的孢子捕捉數(shù)量。
1.3氣象數(shù)據(jù)的獲得
在果樹行中的一塊空地處放置百葉箱,箱體面北背南。在百葉箱中放置溫度計、濕度計和干濕球溫度表。每日上午8:00用干濕球溫度表對溫度計和毛發(fā)濕度計進(jìn)行校對、調(diào)整。在生長季進(jìn)行溫、濕度的連續(xù)記錄,每7d換1次記錄紙。
雨量器放置在果園中一空曠處,其緣口距地面0.7m,記錄每次降雨的降雨量,記錄標(biāo)準(zhǔn)按照有關(guān)文獻(xiàn)中的規(guī)定。
1.4數(shù)據(jù)分析處理軟件一數(shù)據(jù)分析處理采用DPS軟件。
2結(jié)果與分析
2.1生長季蘋果園冠層空氣中斑點落葉病菌分生孢子飛散動態(tài)
1999年4月12日至10月10日,在所選果園進(jìn)行了逐日孢子捕捉,將每天捕捉到的斑點落葉病菌分生孢子數(shù)量繪人圖1,由圖1可看出,自4月12日在園中放人玻片至10月10日調(diào)查結(jié)束期間,都有孢子飛散,而且每日飛散量各不相同。從總體上來看,生長季前期斑點落葉病菌分生孢子的數(shù)量要多于后期,7月份之前(包括7月份)的孢子捕捉量占整個調(diào)查期間的91.2%,而7月份以后的孢子捕捉量相對較少,只占調(diào)查期間的8.8%。在整個生長季出現(xiàn)了兩次孢子飛散高峰,第1次在5月上旬,這次高峰比較小,第2次為6,7兩個月份,這次高峰是整個生長季的最高峰。5月上旬之前和進(jìn)人8月份以后孢子飛散都處于一個較低水平。
2.1.1孢子飛散與氣象因素的關(guān)系生長季蘋果園冠層空氣中斑點落葉病菌分生孢子的日飛散量與天氣情況密切相關(guān),由圖1可以看出:在6至7月,每次降雨之后即出現(xiàn)一次孢子飛散的高峰;另外,只要有風(fēng),孢子飛散就較多,如6月9日、11日、13日和25日;如果是風(fēng)雨天氣,孢子飛散就更多,如6月17日和7月20日等風(fēng)雨天的孢子捕捉量就分別達(dá)到了454和417個。
2.1.2一天中逐小時孢子飛散動態(tài)圖2是逐小時孢子捕捉情況,圖中數(shù)值為5月25日至6月5日的平均值。5月25日和31日為降雨日,降雨量分別為0.9~和4.5mm;6月1日和2日為多云天氣;6月4日和5日有風(fēng);其余均為晴天。因此這段時間包括了各種天氣類型。由圖2可以看出,在一天中各小時袍子飛散是不均勻的?偟那闆r是晝多夜少,絕大多數(shù)孢子飛散是在9:00-22:00這段時間,占全天的87.2%,而9:00以前和22:00以后飛散量相對較少,只占全天的很小一部分,約12.8%。在一天中,15:00-16:00這段時間孢子飛散量最多,平均約占全天飛散量的12%;0:00-8:00的孢子飛散最少,這段時間的孢子飛散量總共占到了全天的6.8%。
2.1.3影響一天中各小時孢子飛散的因素從全天動態(tài)來(圖2)看,孢子的飛散與空氣相對濕度的變化趨勢呈反對稱關(guān)系,而與空氣溫度的變化趨勢大致相同。
由孢子捕捉儀的數(shù)據(jù)相關(guān)性分析得出,各個小時的孢子飛散量與空氣相對濕度呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.9309),而與空氣溫度呈顯著正相關(guān)(r=0.9294)。由此得到各小時斑點落葉病菌分生孢子飛散量占全天的比例(%)與相對濕度的相關(guān)方程:Y=14.92—0.142X,其中Y為該小時斑點落葉病菌分生孢子飛散量占全天的比例(%),X為該小時的空氣相對濕度(%)。該方程的相關(guān)系數(shù)R=0.9309,F(xiàn)=142.8,達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。
3討論
1)病組織產(chǎn)生的病菌孢子進(jìn)人空氣,除需克服其與產(chǎn)抱器官的聯(lián)結(jié)外,還要突破寄主體表面的一個很薄的空氣靜止層,突破靜止層的方式有兩種,一是依靠自身動力(彈射能力),二是借助外力。通過本研究的結(jié)果可以看出,對于斑點落葉病菌來講,其分生孢子主要是通過第二種方式即借助外力,突破靜止層而進(jìn)人上部空氣的,這種外力主要是風(fēng)和降雨。
2)本研究結(jié)果表明一天中各小時孢子的飛散與空氣的溫度呈正相關(guān)而與其相對濕度呈負(fù)相關(guān),實際這是各小時空氣流動速度不同的結(jié)果,在凌晨至中午這段時間,隨著空氣溫度逐漸上升,空氣流動加快,孢子飛散量也逐漸增大;在下午情況正好相反。當(dāng)然還有另外的原因,凌晨和夜間空氣濕度較白天高,這樣孢子易附著在病斑上而不易飛散出去。
3)在有風(fēng)的條件下,斑點落葉病菌分生孢子飛散量特別大,然而大風(fēng)天空氣非常干燥,是不利于孢子萌發(fā)和侵人的,但是該病原菌的孢子對干燥條件的適應(yīng)性極強(qiáng),有研究指出該孢子在干燥的環(huán)境中可存活2-3個月,這也體現(xiàn)了生物本身的一種適應(yīng)。
4)降雨時,空氣相對濕度很大,葉片表面有水存在,這不利于孢子隨空氣流動飛散,在這種情況下,雨前一段時間的空氣流動加劇以及降雨過程中雨滴的沖擊和飛濺所造成的孢子傳播可能成為主要形式。如果遇風(fēng)雨天氣,孢子飛散量更大,傳播的距離也更遠(yuǎn),同時這種雨天又為病菌侵人創(chuàng)造了合適的濕度條件,因此這種傳播方式對生長季中病害的再侵染過程更為重要,對病害的流行也更為有利。今后將進(jìn)一步對生長季蘋果園冠層空氣中斑點落葉病菌分生孢子飛散動態(tài)、氣象因素與病害流行之間的關(guān)系,明確導(dǎo)致生長季蘋果斑點落葉病流行的主導(dǎo)因素,并進(jìn)而研究該病害的預(yù)測預(yù)報。