我國(guó)番茄晚疫病危害及流行病學(xué)特點(diǎn)

趙里根，張 瑩，張?bào)w敏，趙 靜，王宜磊，李 敏

（菏澤學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院微生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東菏澤 2 742000）

番茄晚疫病（Phytophthora infestans(Mont.)De Bary）又稱番茄疫病、“黑炭元”“過(guò)火風(fēng)”，可為害葉片、莖和果實(shí)，造成番茄植株死亡，果實(shí)腐爛和產(chǎn)量降低，從苗期到結(jié)果期均可感染。面對(duì)日趨嚴(yán)重的番茄晚疫病，菜農(nóng)不得不通過(guò)提高化學(xué)農(nóng)藥的噴灑頻率和濃度的方法來(lái)加強(qiáng)防治力度，這往往造成病原菌抗藥性提高，藥效下降，生產(chǎn)成本上升和農(nóng)藥殘留增加，制約了番茄的栽培和生產(chǎn)[1]。1996年CIP（Center of international potato）提出“全球晚疫病防治倡議”（GILB），得到近100個(gè)國(guó)家的響應(yīng)，番茄晚疫病也被列入其中，由此可見(jiàn)該病已受到全世界的重視[2]。近年來(lái)隨著種植方式的改變，溫室大棚大面積的推廣應(yīng)用，番茄在實(shí)現(xiàn)周年生產(chǎn)的同時(shí)晚疫病危害愈加嚴(yán)重，暴發(fā)更為頻繁。為了科學(xué)有效地制定番茄晚疫病的預(yù)防和治療措施，對(duì)近年來(lái)不同地區(qū)番茄晚疫病發(fā)病率、減產(chǎn)程度、發(fā)病面積和暴發(fā)頻率等特點(diǎn)進(jìn)行了綜述，并對(duì)氣象因子與番茄晚疫病菌絲生長(zhǎng)、孢子萌發(fā)和形成、暴發(fā)的關(guān)系進(jìn)行闡釋，以期為今后番茄晚疫病的田間控制和研究工作提供指導(dǎo)。

1 我國(guó)番茄晚疫病的危害

隨著番茄種植特別是保護(hù)地栽培面積的擴(kuò)大和周年生產(chǎn)，其栽培環(huán)境有利于番茄晚疫病的越冬、發(fā)病和流行，加之長(zhǎng)期依賴藥物控制，導(dǎo)致病原菌變異、侵染性、抗藥性、毒力增強(qiáng)等特點(diǎn)[3]，造成番茄晚疫病猖獗。

1.1 發(fā)病率高

2004年重慶主要番茄種植區(qū)番茄晚疫病流行，病株率為40%～60%，嚴(yán)重可達(dá)85%以上[4]。2007年對(duì)全旗9個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)140hm3番茄晚疫病調(diào)查發(fā)現(xiàn)發(fā)病率達(dá)到73%，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[5]。2010年廣西田陽(yáng)縣5個(gè)番茄種植大鎮(zhèn)番茄晚疫病發(fā)病率為23.68%～79.81%[6]。2011年遵義大方縣番茄晚疫病病情指數(shù)高達(dá)69.5[7]，同年喀什地區(qū)英吉沙縣設(shè)施番茄晚疫病發(fā)病率為100%[8]。2012年喀什地區(qū)疏勒縣設(shè)施番茄晚疫病病葉發(fā)病率為15.6%～82.2%，病果發(fā)病率為3.4%～23.1%[8]。2013年喀什地區(qū)葉城縣設(shè)施番茄晚疫病葉片發(fā)病率為98.75%～100%，果實(shí)發(fā)病率為23.1%～57.3%[8]。2014年喀什地區(qū)設(shè)施番茄晚疫病葉片發(fā)病率為15.6%～100%，果實(shí)發(fā)病率為3.4%～57.3%，病情指數(shù)為14.1%～100%[8]。2014年重慶市璧山區(qū)番茄晚疫病發(fā)病率達(dá)90%，是有記載以來(lái)最重的一年[9]，同年湖北省長(zhǎng)陽(yáng)縣番茄晚疫病發(fā)病率達(dá)到50%～63.7%[10]。從近年來(lái)發(fā)病率來(lái)看，不同地區(qū)番茄晚疫病的發(fā)病率明顯不同，發(fā)病率達(dá)到15.6%～100%；同一地區(qū)不同年份番茄晚疫病的發(fā)病率呈現(xiàn)逐年增加趨勢(shì)，重慶2014年番茄晚疫病發(fā)病率比2004年發(fā)病率增加30%～50%，2011～2014年喀什地區(qū)設(shè)施番茄晚疫病的發(fā)病率增加17.2%～83.15%，此外，設(shè)施番茄晚疫病的發(fā)病率比露地發(fā)病率更嚴(yán)重。

1.2 減產(chǎn)嚴(yán)重

番茄晚疫病侵染果實(shí)，致使果實(shí)在植株上或貯藏過(guò)程中腐爛。我國(guó)初次大規(guī)模的番茄晚疫病流行于1983年（南京），該病的暴發(fā)導(dǎo)致番茄減產(chǎn)2000t。1984年宜昌市番茄晚疫病暴發(fā)導(dǎo)致番茄減產(chǎn)40%～60%。2008～2011年間甘肅省天水市露地番茄晚疫病危害日趨加重，平均減產(chǎn)18%～35%，嚴(yán)重地塊40%以上[11]。2013年古浪縣溫室番茄晚疫病一般年份發(fā)病率25%，流行時(shí)可達(dá)100%，減產(chǎn)60%～80%，甚至絕收[12]。2016年甘肅省酒泉市肅州區(qū)非耕地日光溫室蔬菜番茄生產(chǎn)中，番茄晚疫病一般發(fā)病率25%左右，流行時(shí)可達(dá)100%，造成20%～30%的減產(chǎn)，個(gè)別減產(chǎn)60%～80%，若防治不及時(shí)，還可造成絕收[13]。2017年尉犁縣番茄晚疫病流行導(dǎo)致番茄減產(chǎn)20%～30%[14]。由此可見(jiàn)，不同地區(qū)番茄晚疫病對(duì)番茄造成的減產(chǎn)顯著不同，減產(chǎn)18%～100%不等，從甘肅番茄晚疫病對(duì)番茄的危害來(lái)看，番茄晚疫病對(duì)日光溫室造成的減產(chǎn)比露地嚴(yán)重。

1.3 發(fā)病面積廣

番茄晚疫病在全國(guó)各地番茄栽培區(qū)均有發(fā)病，且一旦發(fā)病就會(huì)導(dǎo)致大面積傳播，給當(dāng)?shù)胤焉a(chǎn)和菜農(nóng)造成不可估量的損失。據(jù)報(bào)道，2001～2003年間甘肅省平?jīng)鍪屑s64%番茄種植面積發(fā)生番茄晚疫病。2002～2003年間廈門市約60%番茄種植面積發(fā)生番茄晚疫病。近年來(lái)，我國(guó)番茄產(chǎn)區(qū)依然存在著晚疫病大面積發(fā)病的特征，沒(méi)有出現(xiàn)根本性轉(zhuǎn)變。為了更好摸清該病逐年的發(fā)病面積，今后需要各地農(nóng)業(yè)局技術(shù)員對(duì)當(dāng)?shù)匕l(fā)病情況進(jìn)行詳實(shí)的調(diào)查和記錄。

1.4 暴發(fā)頻繁

1990～1994年昆明番茄晚疫病暴發(fā)3次，發(fā)病率達(dá)到100%。1997～2002年僅僅6年時(shí)間廣西地區(qū)就出現(xiàn)了5次較為明顯的番茄晚疫病發(fā)生和流行。從不同地區(qū)連續(xù)多年番茄晚疫病發(fā)病的調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，該病的暴發(fā)頻率呈現(xiàn)逐漸增加趨勢(shì)。

2 番茄晚疫病流行病學(xué)特點(diǎn)

番茄晚疫病的發(fā)生是由寄主、病原、環(huán)境等相互作用的結(jié)果，一旦病原菌和寄主確定后，環(huán)境因子對(duì)病害流行起關(guān)鍵性作用。

2.1 菌絲生長(zhǎng)條件

在相對(duì)濕度大于75%條件下，番茄晚疫病菌絲生長(zhǎng)溫度1～30℃，最適生長(zhǎng)溫度為20～23℃；晝夜間的溫度不同對(duì)菌絲生長(zhǎng)也產(chǎn)生重要影響，當(dāng)白天溫度22～24℃，夜間溫度10～13℃，菌絲生長(zhǎng)較快；但是溫度升高到或高于30℃菌絲生長(zhǎng)速度較慢。

2.2 孢子形成及萌發(fā)條件

在相對(duì)濕度大于85%條件下，番茄晚疫病孢子形成溫度為7～25℃，最適孢子形成溫度為18～22℃。研究表明溫度決定了孢子的萌發(fā)速率，在一定范圍內(nèi)溫度越高，孢子發(fā)育越快，產(chǎn)生的芽管越長(zhǎng)，潛伏期越短。何壽航[15]認(rèn)為番茄晚疫病孢子萌發(fā)溫度與潛伏期的關(guān)系，在相對(duì)濕度大于95%條件下同，當(dāng)溫度為22～25℃時(shí)，潛育期3d；13～15℃時(shí)，潛育期5d；28～30℃時(shí)，不能侵染發(fā)病，其最適孢子萌發(fā)溫度為22～25℃，而孢子的致死溫度為55℃，15min，但卵孢子存活能力很強(qiáng)，在35℃和-80℃可存活48h，且仍具有侵染力，8℃時(shí)孢子產(chǎn)量最大。

2.3 番茄晚疫病暴發(fā)條件

番茄晚疫病暴發(fā)與光照呈顯著的負(fù)相關(guān)性，與濕度呈顯著的正相關(guān)，降雨次數(shù)和降雨量對(duì)發(fā)病流行起到重要作用[15-17]，即濕度是決定番茄晚疫病能否大流行的關(guān)鍵性因子。黃河、朱桂寧等報(bào)道當(dāng)田間平均相對(duì)濕度超過(guò)75%時(shí)，病株比較普遍，連續(xù)3次高濕即可造成病害大流行，而病害的嚴(yán)重程度和傳播速度與早晚結(jié)露持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短，下雨的天數(shù)、降雨量和降雨次數(shù)、噴施農(nóng)藥次數(shù)、灌溉方式等密切相關(guān)[18-20]。其次，溫度對(duì)番茄晚疫病的暴發(fā)也有重要影響，當(dāng)白天溫度22～24℃，夜間溫度10～13℃，相對(duì)濕度大于75%時(shí)，番茄晚疫病易于暴發(fā)；若溫度超過(guò)25℃，則不利于病原菌傳播。Riccardo et al發(fā)現(xiàn)在溫度、濕度適宜條件下，空氣中孢子數(shù)量超過(guò)40×103/m3時(shí)，1～2周就可導(dǎo)致番茄晚疫病的暴發(fā)[21]。因此，番茄晚疫病的暴發(fā)與氣象因子、農(nóng)田操作直接相關(guān)，它們之間關(guān)系的研究也已取得了一定的進(jìn)展。肖長(zhǎng)林等報(bào)道番茄晚疫病病斑累積擴(kuò)展面積倍數(shù)與病斑擴(kuò)展累積有效積溫呈Gompertz模式增長(zhǎng)，而病原菌潛育累積隨有效積溫呈Richards模式增長(zhǎng)；通過(guò)始病期、初菌量、相對(duì)濕度以及施藥量等因子建成番茄晚疫病流行系統(tǒng)模擬模型SIMTLB-Ⅰ，這些研究有力證明菌絲生長(zhǎng)、孢子萌發(fā)和傳播受氣象因子影響較大[21-25]。為了保證高質(zhì)量的生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境和農(nóng)民身體健康，將番茄晚疫病與氣象因子、農(nóng)田操作和防治措施等進(jìn)行全面綜合研究，建立以氣候因子為基礎(chǔ)，農(nóng)田操作為輔的數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)于解釋該病原菌的流行規(guī)律，制定科學(xué)有效的預(yù)測(cè)和防治措施，開(kāi)展番茄晚疫病的生物學(xué)特性研究等均具有重要的意義。

3 展望

3.1 弄清我國(guó)番茄晚疫病危害特點(diǎn)

本研究對(duì)近幾年番茄晚疫病危害特點(diǎn)進(jìn)行了綜述，但僅是對(duì)部分主要栽培區(qū)番茄晚疫病危害進(jìn)行綜述，為了更加準(zhǔn)確了解其危害特點(diǎn)，應(yīng)對(duì)全國(guó)番茄種植區(qū)進(jìn)行多年發(fā)病特征調(diào)查，摸清番茄晚疫病發(fā)病率、減產(chǎn)情況和病原菌暴發(fā)頻率等實(shí)際情況，為預(yù)測(cè)病原菌發(fā)展趨勢(shì)和科學(xué)預(yù)防提供依據(jù)。番茄整個(gè)生育期會(huì)感染多種病害，但是番茄晚疫病發(fā)生對(duì)其他病害發(fā)病率的影響未見(jiàn)報(bào)道。常采用輪作栽培方式降低番茄晚疫病的發(fā)病率，但由于耕地限制，不同發(fā)病率地塊輪作的年限和對(duì)下茬作物的影響等均研究甚少。

3.2 番茄晚疫病暴發(fā)與氣象因子數(shù)學(xué)模型的建立

番茄晚疫病暴發(fā)與氣象因子之間的研究還處于起步階段，初菌量與相對(duì)濕度、施藥量，病斑擴(kuò)展面積和潛伏期與有效積溫模型建立?？v觀番茄晚疫病流行病學(xué)特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，番茄晚疫病暴發(fā)與溫度和晝夜溫差、濕度、陰天持續(xù)時(shí)間、降雨次數(shù)和降雨量、空氣中孢子的數(shù)量、番茄生長(zhǎng)階段、噴藥次數(shù)等密切相關(guān)，弄清各因子對(duì)病害暴發(fā)影響的主次，并構(gòu)建影響因子與番茄晚疫病暴發(fā)的數(shù)學(xué)模擬模型，用于田間環(huán)境番茄晚疫病模型預(yù)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供安全保障，也為制定科學(xué)的預(yù)防措施提供依據(jù)。