2004~2008年华北夏谷区试品种(系)抗性分析 华北黄瓜品种

　　摘要对我国华北夏谷生态区2004～2008年不同年份谷子品种(系)的抗逆性和抗病性进行了统计分析,结果表明:谷锈病、谷瘟病、纹枯病是目前华北夏谷区主要病害,常年发生,特别是纹枯病呈显著上升趋势;白发病、线虫病是华北夏谷区次要病害,个别年份发病较重。
　　关键词谷子;品种抗性;华北夏谷区;2004~2008年
　　中图分类号 S435 文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)11-0148-04
　　
　　据统计,危害谷子的病虫有200～300种,在华北夏谷生态区常见并造成严重损失的病害有谷锈病、谷瘟病、纹枯病、白发病、红叶病、线虫病、黑穗病等;虫害有栗灰螟、栗穗螟、栗秆蝇、玉米螟、黏虫、栗小缘椿象及地下害虫等。因年份和地区不同,病虫发生的种类和危害程度也不一样。如谷子白发病、黑穗病在20世纪50~60年代曾是危害谷子的主要病害,重病田块病株率达20%～30%;80年代初因谷种调运过程中缺乏严格检疫,致使谷子线虫病在华北夏谷区蔓延,造成重大损失,一些地区农民不得不改种其他作物;谷锈病流行年份,感病品种叶片枯干,植株倒折,减产达50%以上;在一些地区由于地下害虫蝼蛄等为害,轻者造成缺苗断垄,为害严重的要毁种。资料表明,谷子因病虫危害,每年造成的损失占谷子总产量的20%～30%。因此,防治谷子病虫害是提高谷子产量的一项重要措施,必须加以重视。笔者统计和分析了2004～2008年华北夏谷区域试验中供试品种(系)中的抗性表现及在华北夏谷区主要发生的病虫害,对今后华北夏谷区的谷子育种和病虫害防治提出了一些观点和建议。
　　
　　1材料与方法
　　
　　1.1试验材料
　　本试验谷子新品种(系)由华北夏谷区7个省(区、市)农业科研院所提供。参试品种(系)见表1～5。
　　
　　1.2试验方法及调查项目
　　本试验地点分布于华北夏谷区山东、河南、河北3个省、市、区,具有较强的代表性。试验严格按照国家谷子品种区域试验统一方案实施,采用随机区组法排列,3次重复,6～8 行区,行距0.4m,小区收获面积13.34m2。田间、室内调查考种项目有抗倒性、耐旱性、耐涝性、谷锈病、谷瘟病、纹枯病、白发病、红叶病、线虫病、蛀茎率等性状。统计结果均为2004～2008年试验结果。
　　
　　2结果与分析
　　
　　2.12004～2008年参试品种(系)抗性分析
　　2004～2008年多数年份多数试点在谷子生育期间出现了能够鉴定参试品种(系)抗性的逆境条件,基本可以鉴定出参试品种(系)的抗性,综合各点的试验结果,历年具体调查数据参见表1～5。
　　
　　2.22004～2008年各参试品种(系)主要抗逆性与病害分析
　　2.2.1抗倒性、抗旱性、耐涝性分析。比较5年统计结果,除了2007年品种的耐涝性没有得到鉴定外,其余年份品种的抗倒性、耐旱性、耐涝性均得到了很好的鉴定。其中有一部分品种的抗倒性、耐旱性、耐涝性均较强,比如K492、沧409、203184、1230、584等品种。对这些抗性较好的品种,育种工作者要在今后的工作中充分加以利用;对一些抗性比较差的品种,要少用甚至不用。在新品种选育过程中要注重株系抗逆性的选择,特别是抗倒性的选择,是新品种育成后能否在生产上大面积推广应用的关键所在[1]。
　　2.2.2谷锈病、谷瘟病、纹枯病发病分析。从表6、图1可以看出,在华北夏谷区谷锈病、谷瘟病、纹枯病常年发生,为华北夏谷区三大主要病害,尤以谷锈病、纹枯病发病最重,且纹枯病有逐年攀升的趋势。华北夏谷区谷子生育期间高温多雨的气候条件是造就这三大病害的主要因素。
　　(1)谷锈病主要发生在谷子生长的中后期,主要危害叶片,叶鞘上也可发生。初期在叶背面出现深红褐色小点,稍隆起,后表皮破裂,散出黄褐色夏孢子。后期产生灰黑色冬孢子堆,寄生于寄主表皮下,使表皮不易破裂。重发时叶片干枯,籽粒秕瘦,甚至整株枯死[3]。华北夏谷区的气候条件,诸如温度、湿度、降雨量适宜谷锈病的发生,是这种病害的高发区。1983年豫谷一号的育成,创造了夏谷高产的新纪录,累计推广面积达200万公顷,1988年荣获国家发明二等奖。但豫谷一号感谷锈病,遇病害发生年份,减产严重。“七五”、“八五”、“九五”期间曾把选育抗病品种作为主攻方向,经过多年的努力,育成的品种在抗病性上虽有不同程度的改进,但谷锈病并未得到有效遏制。2004～2008年华北夏谷区试品种平均发病级别仍在1.46～2.42级之间,5年平均1.97级,发病级别仍高居不下。因此,育种者在抗病育种过程中应对这种病害予以高度重视,对在谷锈病发病级别较高的2006年、2007年、2008年华北夏谷区试中表现高抗锈病且农艺性状优良的品种要加以重点利用,如复1、糯质白、203184等。
　　(2)谷瘟病分布广泛,在各谷子产区均有分布。在谷子的整个生育期均可发生,叶片发病初有暗绿色水浸状小点,不久即扩大,变为梭形或椭圆形,中央灰色,边缘紫褐色,周围有黄色晕圈。湿度大时,病斑背面密生灰色霉层。严重时病斑融合,使叶片局部或全部枯死。茎节染病,初呈黄褐色或黑褐色小斑,后渐绕全节一周,造成节上部枯死。叶鞘病斑长椭圆形,严重时枯黄。穗颈染病,初为褐色小点,渐上下扩展为黑褐色,严重时绕颈一周,造成全穗枯死。主轴中部染病,形成半穗枯死现象,呈黄白色。小穗染病,穗柄变褐枯死,籽粒干瘪。2004～2008年华北夏谷区试品种平均发病级别在1.08～1.93级之间,5年平均1.50级。虽然谷瘟病近几年发病级别相对较低,但略呈上升趋势,育种者应给予足够的关注,对在谷瘟病发病级别较高的2007年、2008年华北夏谷区试中表现高抗谷瘟病且农艺性状优良的品种加以利用,如冀谷19、沧344、安04-4783等。
　　(3)谷子纹枯病在谷子拔节前很少发生,多在拔节期开始发病,主要危害茎部叶鞘,首先在近地面叶鞘上产生暗绿色、形状不规则的病斑,其后,病斑迅速扩大,形成长椭圆形云纹状的大块斑。时常有几个病斑互相叠合形成更大的斑块,有时达到叶鞘的整个宽度,使叶片输送营养受阻,导致叶鞘和其上的叶片干枯。在多雨的潮湿气候下,若植株栽培过密,发病较早的病株也可整株干枯。严重时病菌可自叶鞘侵染其下面相接触的茎秆,使茎秆软化腐烂,特别是灌浆后期,随着穗头重量的增加,病株自侵染茎秆处折倒,严重减产。自20世纪末,随着水肥条件的改善,中低秆新品种的培育和推广、谷子种植密度的加大,增加了田间小气候的湿度,使一直处于潜在状态的纹枯病急剧上升为谷子的主要病害[4]。2004～2008年华北夏谷区试品种平均发病级别仍在1.31～3.74级之间,5年平均1.98级。2004年和2005年发病级别保持在同一较低水平1.31级,2006年略升为1.42级,2007年跃升至2.40级,2008年更是攀升至3.74级,增长趋势较为明显。另外,2008年各参试品种发病级别均为3级或4级,一方面说明纹枯病已上升为华北夏谷区谷子的主要病害,另一方面揭示出各育种单位缺乏抗纹枯病的亲本材料,育出的新品种均不抗纹枯病。因此,育种者应高度重视抗纹枯病种质资源的筛选和创新工作,争取早日培育出高抗纹枯病的谷子新品种,防止纹枯病在华北夏谷区流行。
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　　(1)谷子白发病病菌的侵染主要发生在谷子的幼苗时期。该病发病的土壤适温为20℃,土壤相对湿度为50%,即半干土,并受温湿度互相影响。当温度自20℃逐渐降低时,湿土较适于发病;温度自20℃逐渐升高时,干土较适于发病。由于受播种期土壤温湿度的制约,谷子白发病主要发生在我国北方的春谷区,在华北夏谷区春谷播种过早、过深和连作地块也可发病。该病发病初期幼苗叶片上产生浅绿至淡黄色条纹,叶背有灰白色霉状物,这种症状叫做“灰背”。病苗继续生长,病叶增多,心叶不能开展,仅能伸展出1~2片有黄白色条纹的顶叶,背面有白霉,这种症状叫做白尖。白尖枯死变褐,病秆直立形似枪杆。病组织破裂以后,散出黄褐色粉末,就是病菌的卵孢子。最后仅留下黄白色叶脉,分裂成细丝,形似白发。有些病株能抽穗,但多变成畸形,短而粗,颖片变为小叶状,丛生卷曲。病穗不结实或间有少数籽粒。这种症状俗名叫做刺猬头或看谷老,病穗组织破裂也散出黄褐色粉末。2004～2008年华北夏谷区试品种平均发病幅度在0.08%～6.83%之间,5年平均1.65%。其中以2004年、2005年发病较重,在其他品种不发病或发病较轻的情况下,品种311、509、济9051优系、创19发病率居然达到8.63%、15.25%、29.20%、44.30%,反映出品种间抗白发病差异达到极显著水平,选育抗病品种是防止这种病害发生最经济有效的途径。另外,上述4个品种在谷子白发病鉴定试验中可作为感病对照。
　　(2)谷子红叶病是全株性病害。紫秆品种染病,叶片、叶鞘及穗均变红,因此称其为红叶病。青秆品种染病不变红却发生黄化,在灌浆至乳熟期十分明显。病株一般先从叶尖开始变红或变黄,后逐渐向下扩展,致全叶红化或黄化干枯。有的仅叶片中央或边缘变红或变黄。不同品种所表现的症状差异很大,病株可表现各种轻重不同的症状,植株矮化,根系不发达,叶面皱缩,叶缘呈波状,顶端叶片直生或簇生,病穗短小、重量轻、种子发芽率不高,严重的不能抽穗。2004～2008年华北夏谷区试品种平均发病幅度在0.06%～1.04%之间,5年平均0.46%。虽然红叶病近几年发病率较低,但呈上升趋势,2007年、2008年平均发病率分别上升至0.83%、1.04%,品种糯质白发病率最高,达2.88%。从长远发展观点来看,育种者也应注重这方面抗病材料的选育。
　　(3)谷子线虫病可危害谷子植株的根、茎、叶、叶鞘、花、穗和籽粒,主要危害穗部。开花前一般不表现症状。感病植株的花初呈暗绿、渐变黄褐色后呈暗褐色。感病早的植株抽穗后即表现症状。因大量线虫寄生于花部破坏子房,因而不能开花,即使开花也不能结实,颖多张开,其中包藏表面光滑、有光泽、尖形的秕粒,病穗瘦小、直立不下垂,叶和叶鞘都较健株苍绿。发病轻的植株症状多不明显,也能开花结实,只有靠近穗主轴的小花生成浅褐色的病粒。在红秆或紫秆品种上,病穗向阳面的护颖变为红色或紫色,以灌浆至乳熟期最为明显,以后褪为黄褐色,而青秆品种到成熟时仍为苍绿色。2004～2008年华北夏谷区试品种平均发病幅度在0.01%～2.52%之间,5年平均0.72%。其中以2004年发病较重,在其他品种发病较轻的情况下,品种311、0951、S80、冀谷20发病率分别达到3.2%、4.0%、9.7%、10.7%,反映出品种间抗白发病差异明显,选育抗病品种是防止这种病害发生最经济有效的途径。另外,谷子线虫病主要由种子传病,带线虫种子是主要传染源,建立无病留种地获得无病种子或种子处理(恒温浸种、药剂处理)也是防止这种病害发生的有效措施。2000年安阳林州某公司大量销售感染线虫病的豫谷七号种子且不进行种子处理,导致线虫病在林州及周边地区大面积发生,一般减产20%,重病田减产50%～60%,给广大农户造成严重经济损失。2001年、2002年安阳市农科院积极在林州推广综合抗病性较好的谷子新品种豫谷九号并进行种子包衣处理,经过2年的努力,有效地防止了线虫病的蔓延和发生。
　　(4)谷子害虫种类繁多,影响产量且防治难度较大的有粟灰螟、玉米螟和粟芒蝇等钻蛀类害虫。2004～2008年华北夏谷区试品种平均蛀茎幅度在0.57%～1.21%之间,5年平均0.93%。虫害蛀茎虽然每年都有发生,但对产量影响较小。谷子苗期受害后造成枯心苗,形成缺苗断垄,谷子抽穗后被蛀,常常形成白穗而不结实,或遇风雨,大量折株造成减产。对此类害虫的防治,当前主要靠化学防治措施。在当代有害生物综合治理的策略原则中,强调充分发挥自然因子的控害作用,重视选育推广抗虫品种在农业生产上的应用。目前,谷子抗虫育种研究较浅,育种者应深入研究谷子种质资源,发现或创造对某些害虫的危害具有避免、反击、忍耐或补偿虫伤等抗性功能的种质或新材料加以利用。另外,1997～2006年在海南省三亚市谷子南繁加代期间,主要害虫为粟灰螟、玉米螟,在谷子抽穗开花期吃幼穗,危害较重,谷子抽穗初期防治效果较显著。2007年、2008年南繁加代期间主要害虫为食叶类害虫粘虫,由于其食量大,常造成谷田成片谷子被吃成光秆,危害较大,拔节至抽穗期应及时防治。
　　此外,2004～2008年华北夏谷区试中仅2006年有谷子褐条病和褐斑病的发生,而且发病较轻。表明这2种病害都不是华北夏谷区主要病害,这里不再赘述。
　　
　　3结论与讨论
　　
　　(1)通过对2004～2008年华北夏谷区试供试品种(系)的抗逆性和抗病性进行统计分析,认为在参试品种中一部分品种的抗倒性、耐旱性、耐涝性均较强,但也有一部分品种抗逆性比较差,对抗逆性较好的品种,育种工作者要在今后的工作中充分加以利用。谷锈病、谷瘟病、纹枯病是华北夏谷区主要病害,常年发生,特别是纹枯病呈上升趋势;白发病、线虫病是华北夏谷区次要病害,个别年份发病较重。因此,在近一段时期,华北夏谷区谷子抗病虫害育种应以抗谷锈病、谷瘟病、纹枯病为主,兼顾白发病、线虫病,同时密切关注其他病虫害的发生规律与方向,注重华北夏谷区试中综合抗病性较好的品种的研究利用。与华北夏谷区不同,在西北春谷区主要病虫害为谷锈病、谷瘟病、红叶病、白发病、谷子钻心虫等,红叶病呈上升趋势,黑穗病、纹枯病不是西北春谷区主要病害[5]。不同地区病虫害的发生情况与规律不尽相同,为此各育种单位应根据本服务区内病虫害的发生情况与规律制定和调整抗病害的育种目标。
　　(2)本文所提到的谷子病害除了红叶病病原为病毒、线虫病病原为线虫外,其余均为真菌性病害,且多数病害可种子传播[1,2]。虽然选育抗病品种是防止谷子病害发生最经济有效的措施,但选育抗病品种毕竟所需年限较长。为此,对谷子病害需要综合防治,主要措施有:种植综合抗病性较好的品种;品种合理搭配或轮换,防止病原优势小种的形成;建立无病留种地获得无病种子;实行3年以上轮作倒茬,减少土壤中病原的累积量;种子处理,消灭病原;拔除病株,防止田间传播;施用腐熟的粪肥和堆肥,减少病原来源。采用病虫害综合防治技术,可保持品种的抗病性,延长优良品种使用年限,充分发挥新品种的增产潜力。
　　
　　4参考文献
　　
　　[1] 李荫梅.谷子育种学[M].北京:中国农业出版社,1997.
　　[2] 张玉聚,武予清,崔金杰,等.中国农业病虫草害原色图解[M].北京:中国农业科学技术出版社,2008.
　　[3] 鲍守礼.谷子锈病发生规律及特点初探[J].杂粮作物,2002,22(2):108-109.
　　[4] 董志平,李青松,高立起,等. 谷子纹枯病发生规律及影响因素[J].华北农学报,2003(9):103-107.
　　[5] 郭红亮,栗建枝,常海霞,等. 2003-2006 年谷子西北区试品种(系)抗性分析[J].陕西农业科学,2008(4):7-11.
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