南宁综合试验站
冯启艳 余欢 周咏梅 杨通管 谢太理 郭荣荣 周思泓 成果 张瑛
摘要:在葡萄冬果发育期,采用田间自然鉴定的方法对广西避雨栽培的 8 个鲜食葡萄品种冬果发育期白粉病发病情况进行调查,同时结合同时期的气象条件进行分析,为适宜广西地区避雨栽培鲜食葡萄品种的选择、推广、白粉病防控以及种质资源创新提供依据。结果显示:8 个供试鲜食葡萄品种冬果发育期最早于 9 月 26 日发现均感染白粉病,之后白粉病发病率和病情指数均随着冬果发育期发展而逐渐增加,在冬果发育期的前半段,不同遗传背景的鲜食葡萄品种之间白粉病发病率存在差异,在 11 月 14 日,病情指数差异最大,欧美杂种‘夏黑’、‘脆光’和欧亚种‘沈农脆丰’3 个品种均对葡萄白粉病表现感病,欧亚种‘瑞都红玉’、‘瑞都红玫’和欧美杂种‘阳光乙女’、‘蜜光’、‘金光’5 个供试鲜食葡萄品种均对白粉病高感。而到冬果发育后期,所有供试品种的白粉病发病率均接近 100%;不同品种的病情指数尽管存在一定的差异,但最终所有品种病情指数均高于 50.00%,高度感染白粉病。由于整个冬果发育期的气象条件适宜葡萄白粉病发生和流行,因此建议在生产管理上,8 个鲜食葡萄品种在整个冬果发育期均需进行白粉病防控。
关键词:鲜食葡萄; 避雨栽培; 冬果; 白粉病; 气象条件
一年两收栽培技术的成功实施,突破了中国葡萄栽培区划的原有观念和格局,使广西葡萄产业得到快速发展,成为我国葡萄栽培特色优势区域。截止到2018年,广西葡萄种植面积33.52千公顷,产量55.91万吨,年产值从2005年的2.58亿元增加到43.7亿元,但存在品种单一、成熟期过于集中等瓶颈问题,影响广西葡萄产业的进一步发展及经济效益的提高。葡萄新品种的引进和推广是葡萄产业持续发展的重要手段之一,消费者对葡萄果实颜色、口感、香味、大小等性状有不同的要求,对葡萄品种的需求呈多样化的趋势,优良品种是优质葡萄生产的基础。葡萄白粉病是一种子囊菌亚门葡萄钩丝壳菌Uncinula necater(Schw.)Burr,是为害葡萄叶、果、蔓等的葡萄病害。葡萄白粉病的流行会使葡萄减产30%,严重者减产50%。避雨栽培是一年两收栽培技术的主要栽培模式,虽然减少了葡萄霜霉病、炭疽病、黑痘病等病害的发生,但避雨栽培在减弱葡萄植株冠层的光照强度的同时,棚内高湿、葡萄叶面干燥,加之广西常年温暖的气候和较高的湿度,非常有利于葡萄白粉病爆发,使白粉病成为最严重的葡萄病害之一,且冬果发育期少雨、多阴的气候更适宜葡萄白粉病发病。为了增加广西鲜食葡萄品种多样性,丰富鲜食葡萄市场,引进、筛选、育种鲜食葡萄品种是重要举措。结合当地气象条件,对引进的和目前已有的鲜食葡萄品种进行白粉病抗性调查,对有针对性筛选出适合广西区推广栽培及种质创新具有深远意义,同时对葡萄白粉病在田间的发生、防治具有很好的指导意义。
欧美杂种葡萄对白粉病的抗性明显强于欧亚种,欧亚种葡萄一般不抗白粉病,但品种间存在感病性差异;利用含美洲血统的葡萄基因可选育抗病性能强的新优品种,中国葡萄属野生种抗白粉病属于一对基因控制的显性独立遗传。白粉病的发生与气候环境有着密切的关系,葡萄白粉病的流行受温度、降雨、日照和湿度等气象因子影响,在不同年份和不同区域,同一葡萄品种的白粉病抗性表现可能会发生变化。前期团队已开展了避雨栽培模式下广西各酿酒葡萄品种的白粉病抗性水平的研究,发现欧亚种酿酒葡萄品种间存在抗性差异,而大部分表现抗病的品种具有美洲种群或东亚种群血缘。张瑛等研究发现,在广西欧美杂种葡萄对白粉病的抗性存在差异。在广州地区避雨栽培条件下,欧美杂种‘醉金香’对白粉病高度染病,而欧美杂种‘夏黑’的白粉病病情指数小于5%,对白粉病有一定抗性。在甘肃省,欧美杂种葡萄对白粉病的抗性表现明显强于欧亚种;欧亚种葡萄不抗白粉病,但品种间存在着感病性差异。面对广西葡萄产业生产上一年两收避雨栽培葡萄白粉病日益严重的现状,完善避雨栽培模式下现有的和引进的鲜食葡萄品种的白粉病抗性数据,并结合当地气象条件进行分析,有助于鲜食葡萄的白粉病防控管理,和广西葡萄产业的发展,但目前鲜有相关研究报道。
本研究拟在9月到12月葡萄冬果发育期,对‘夏黑’、‘瑞都红玉’、‘瑞都红玫’、‘阳光乙女’、‘沈农脆丰’、‘蜜光’、‘脆光’、‘金光’ 8个鲜食葡萄品种白粉病发病情况进行调查,同时结合气象因子进行分析,了解供试鲜食葡萄品种的白粉病抗性情况,可为广西鲜食葡萄的引种、栽培、推广和白粉病防控提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验在广西农业科学院明阳双季葡萄示范园(东经108°14′ 35″,北纬22°50′ 59″)基地进行。供试葡萄品种共8个,分别为‘夏黑’、‘瑞都红玉’、‘瑞都红玫’、‘阳光乙女’、‘沈农脆丰’、‘蜜光’、‘脆光’、‘金光’,其中欧亚种3个,欧美杂种5个。每个品种6株以上,行间距(3×3),各品种血缘等信息见表 1。栽培方式为避雨栽培,冬果发育期不喷药防病,其他管理按照常规田间管理进行。
1.2 试验方法
1.2.1 气象条件监测
试验地安装HOBO小型气象站( Onset,USA) ,于2019年9月1日到12月31日葡萄冬果发育期共122天,采集温度(T)、相对湿度(RH)、降雨量(R)及太阳总辐射(SR) 4 个气象参数,数据采集器每 5 min 记录 1 次。
1.2.2 病害调查方法
采用田间自然鉴定法[20],于2019年9月到12月葡萄冬果发育期间,10月中旬之前两周观察一次,10月中旬之后是每周观察一次。分别对供试葡萄植株进行随机抽样,调查不少于3棵树的100枚叶片,计算白粉病发病率。发病率(%)=(病叶数/调查总叶数)×100。
根据葡萄叶片白粉病病斑面积占整片叶片总面积的百分率,将发病级别分为5个等级:0级,叶片无病斑;1级,病斑面积≤25.00%;2级,25.00%<病斑面积≤50.00%;3级,50.00%<病斑面积≤75.00%;4级,病斑面积>75.00%。根据统计结果计算病情指数。病情指数(%)=[∑(病级值×该级发病叶数)/(调查总叶数×4)]×100。
参照国际植物种质委员会(IBPGR)的标准,根据计算得到的避雨栽培酿酒葡萄品种的病情指数,将其叶片感染白粉病程度分为以下 5 级:1 级,病情指数为 0,抗病程度为免疫;2 级,病情指数介0.10 % ~ 5.00 % ,抗病程度为高抗;3 级,病情指数5.10 % ~ 25.00 % ,抗病程度为抗病;4 级,病情指数25.10 % ~ 50.00 %,抗病程度为感病;5 级,病情指数50.10 % ~ 100.00 %,抗病程度为高感。
1.3 数据分析
试验数据采用Microsoft Excel 2010 进行统计分析,以Microsoft Excel 2010和Origin 8.0作图。
2 结果与分析
2.1 试验期间的气象条件分析
将2019年9月1日到12月31日试验地的日均相对湿度(RH),日均温(T),日均太阳辐射(SR)及日总降雨量(R)通过Origin8.0作图得到图1。将2019年9月1日到12月31日的每个月的月均湿度(RH),月均温度(T),月均太阳辐射(SR),月总降雨量(R)通过Microsoft Excel 2010作表得到表2。将2019年9月1日到12月31日的日均温度在20℃~27℃范围天数,日均相对湿度在32%~90%范围天数,未降雨的天数通过Microsoft Excel 2010作图得到图2。
由图1、图2和表2可知,从9月1日到12月31日共122天试验期间,日均温度、日均太阳辐射和日总降雨量均在逐渐下降,下降幅度较大,日均相对湿度在增加,但差异不大,增加幅度小;总日均温度为22.06℃,在白粉病发展的最适温度范围(20℃~27℃)[5]内,且在122天试验期间有58天的日均温度均在白粉病发展的最适温度范围(20℃~27℃)内,而在抑制白粉病发生和流行温度(大于等于35℃)[21]的天数为0天;总日均相对湿度为78.07%,在白粉病发展的最适湿度范围(32%~90%)[22]内,且在122天试验期间高达113天的日均相对湿度在白粉病发展的最适湿度范围(32%~90%)内;日均太阳辐射为102.51W/m2,从9月157.15W/m2下降到12月55.20W/m2,几乎下降了3倍,而太阳辐射是不利于白粉病发展的[23];总降雨量为78.00mm,从9月40.20mm减少到12月5.00mm,减少了8倍多,且在122天试验期间高达101天未降雨,而降雨不利于白粉病传播[24-25]。
综上,监测结果表明:2019年9月1日到12月31日共122天的日均温度为22.06℃、日均相对湿度为78.07%、日均太阳辐射为102.51W/m2及总降雨量为78.00mm,高达101天未降雨;发育期间的日均温度、日均相对湿度、和少雨均在适宜葡萄白粉病发生的范围内,且随着发育期时间增加而大幅度减少的太阳辐射和降雨量越发有助于白粉病发生进一步加重。
2.2 供试鲜食葡萄品种白粉病发病率比较
对8个鲜食葡萄品种:‘夏黑’、‘瑞都红玉’、‘瑞都红玫’、‘阳光乙女’、‘沈农脆丰’、‘蜜光’、‘脆光’、‘金光’进行冬果发育期白粉病发病率的全程调查,结果如图3所示。8个供试鲜食葡萄品种的白粉病发病率均随着发育期时间的增加而增加,最后所有供试品种的白粉病发病率几乎均高达100%。在冬果发育期的前半段(9月~10月),不同遗传背景的鲜食葡萄品种之间白粉病发病率存在差异,其中,欧美杂种‘金光’发病率相对较低,欧美杂种‘脆光’和‘蜜光’、欧亚种‘沈农脆丰’和‘瑞都红玫’发病率相对较高;而在冬果发育期后半段(11月~12月),8个调查品种的白粉病发病率趋于一致,几乎全高达100%。
9月26日,调查发现8个供试鲜食葡萄品种均感染白粉病,其中欧美杂种葡萄白粉病发病率表现较大差异;欧美杂种‘蜜光’的白粉病发病率是8个鲜食葡萄品种白粉病发病率最大的,为23.00%,即‘蜜光’可能是供试葡萄品种中白粉病发病最早的葡萄品种;而欧美杂种‘夏黑’的白粉病发病率是8个鲜食葡萄品种白粉病发病率最小之一,为4.00%,即‘夏黑’可能是供试葡萄品种中白粉病发病最晚的葡萄品种。
在11月中旬,8个调查品种的白粉病发病率趋于一致,几乎全高达100%。
2.3 供试鲜食葡萄品种白粉病病情指数比较
对8个鲜食葡萄品种:‘夏黑’、‘瑞都红玉’、‘瑞都红玫’、‘阳光乙女’、‘沈农脆丰’、‘蜜光’、‘脆光’、‘金光’进行冬果发育期白粉病病情指数的全程调查,结果如图4所示。8个鲜食葡萄品种,随着冬果发育期时间推移,一直到11月中旬,不同遗传背景的鲜食葡萄品种之间白粉病病情指数存在差异,且在11月14日,8个供试鲜食葡萄品种白粉病病情指数差异最大,其中欧美杂种间白粉病病情指数差异较大,‘蜜光’为8个供试鲜食葡萄品种白粉病病情指数最高,而‘夏黑’基本为8个供试鲜食葡萄品种白粉病病情指数最低的。到后期,尽管病情指数各品种之间存在一定的差异,但最终所有品种病情指数均高于50.00%,高度感染白粉病,发病程度严重;其中,欧亚种葡萄白粉病病情指数表现较大差异,欧亚种‘沈农脆丰’在整个发育期病情指数都低于70.00%,相对其他7个调查品种对白粉病的抗性稍强;而欧亚种‘瑞都红玉’到发育期最后白粉病病情指数达到89.75%,相对其他7个调查品种对白粉病的抗性稍弱。
2.4 供试鲜食葡萄品种白粉病抗性评价
广西葡萄白粉病的发病高峰期是每年5 - 6 月和 11 - 12 月上旬[7],且本研究中发现在11月14日,8个供试鲜食葡萄品种白粉病病情指数差异最大(见2.3)。因此通过对供试鲜食葡萄品种在11月14日的白粉病病情指数,进行划分所属病级值,评价避雨栽培下供试鲜食葡萄品种对葡萄白粉病的抗病程度,结果如表3。欧美杂种‘夏黑’、‘脆光’和欧亚种‘沈农脆丰’3个品种均对葡萄白粉病表现感病;欧亚种‘瑞都红玉’、‘瑞都红玫’和欧美杂种‘阳光乙女’、‘蜜光’、‘金光’5个供试鲜食葡萄品种均对白粉病高感。且5个欧美杂种的葡萄白粉病病情指数差异较大:‘夏黑’为36.75%,为8个供试鲜食葡萄品种病情指数最低,而‘蜜光’高达72.50%,为8个供试鲜食葡萄品种病情指数最高。
3 结论与讨论
不同葡萄品种其白粉病发病情况存在差异[26]。相同葡萄品种对白粉病的抗性表现可能会随着不同年份和不同环境而发生变化。
本研究发现随着冬果发育期时间推移,一直到11月中旬,不同遗传背景的鲜食葡萄品种之间白粉病病情指数均在增加且存在差异;在11月14日,8个供试鲜食葡萄品种白粉病病情指数差异最大,欧美杂种‘夏黑’、‘脆光’和欧亚种‘沈农脆丰’3个品种均对葡萄白粉病表现感病,欧亚种‘瑞都红玉’、‘瑞都红玫’和欧美杂种‘阳光乙女’、‘蜜光’、‘金光’5个供试鲜食葡萄品种均对白粉病高感,且5个供试欧美杂种葡萄的白粉病病情指数差异较大。本研究中欧美杂种的葡萄白粉病病情指数差异较大的结果与在广州地区避雨栽培条件下欧美杂种对白粉病抗性差异较大的结果基本一致;而本研究中欧美杂种‘夏黑’对白粉病感病的结果与广州研究发现欧美杂种‘夏黑’的白粉病病情指数小于5%,对白粉病有一定抗性的研究结果不同;本研究中欧亚种‘沈农脆丰’对白粉病表现感病,而欧亚种‘瑞都红玉’和‘瑞都红玫’对白粉病高感的结果与]欧亚种葡萄不抗白粉病,但品种间存在着感病性差异的研究结果一致,与在福建省古田地区[28],高温多湿气候避雨栽培条件下欧亚种‘瑞都红玉’表现为中抗的研究结果不一致;这可能是因为葡萄白粉病的流行受温度、降雨、日照和湿度等气象因子影响,而相同葡萄品种对白粉病的抗性表现可能会随着不同年份和不同环境而发生变化。白粉病菌孢子萌发的最适宜温度为 20℃~27℃[5],在湿度32% ~ 90%时最适宜萌发,降雨阻断了空气中白粉病菌孢子的传播,太阳辐射不利于白粉病菌生存[23,31]。由于在本研究的122天里,日均温度为22.06℃,在白粉病发展的最适温度范围(20℃~27℃)内;日均相对湿度为78.07%,在白粉病发展的最适湿度范围(32%~90%)内;日均太阳辐射为102.51W/m2,且高达101天未降雨。因此随着冬果发育期时间推移,8个供试鲜食葡萄品种的白粉病发病率和病情指数均随着发育期时间的增加而增加,虽由于品种差异,在冬果发育前半期,8个供试鲜食葡萄品种的发病率及病情指数均存在差异,但最后所有供试品种的白粉病发病率几乎均高达100%,病情指数均高于50%,严重感病。
综上,在广西南宁8个供试鲜食葡萄品种的白粉病发病率和病情指数均随着发育期时间的增加而增加,在冬果发育期的前半段,不同遗传背景的鲜食葡萄品种之间白粉病发病率存在差异,在调查的第8周(11月14日),病情指数差异最大,其中欧美杂种种间白粉病病情指数差异较大,欧美杂种‘夏黑’、‘脆光’和欧亚种‘沈农脆丰’3个品种均对葡萄白粉病表现感病,欧亚种‘瑞都红玉’、‘瑞都红玫’和欧美杂种‘阳光乙女’、‘蜜光’、‘金光’5个供试鲜食葡萄品种均对白粉病高感。而到冬果发育后期,所有供试品种的白粉病发病率几乎均高达100%,尽管病情指数存在一定的差异,但最终所有品种病情指数均高于50.00%,高度感染白粉病。由于本研究期间的日均相对湿度、日均温度和少雨均适宜白粉病发生和发展,且随着发育期时间推移而大幅度减少的太阳辐射和降雨量越发有助于白粉病发展进一步加重,因此建议在生产管理上,8个供试鲜食葡萄品种整个冬果发育期均需进行白粉病防控。