花生疮痂病灾变机制及其预警模型的研究可行性研究报告.docx

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1、辽宁省博士科研启动基金花生疮痂病灾变机制及其预警模型的研究可行性研究报告项目名称：花生疮痈病灾变机制及其预警模型的研究目录一、项目提出的目的和意义I二、项目研究内容和研究方案41 .研究内容42 .研究目标和拟解决的关健科学问题53 .研究方案和试黯方法54 .技术路线85 .项目可行性分析96 .项目的特色与创新之处9三、年度研究计划及期研究结果101 .年段研究计划IO2 .预期研究靖果10四、研究基础与工作条件IO1 .工作基础102 .工作条件I1.五、申请团队借介II花生疮戒树灾变机M及犬HJItt极小的医宾花生疮痂病灾变机制及其预警模型的研究项目可行性研究报告一、项目提出的目的和意

2、义花生（AraChi$hyp,gaea）是我国主要的经济作物和油料作物，种植面积位列世界第二位，总产量居世界第一（杨铮，2009）.在世界贸易中所占比重近年呈稳定上升Q势。我国花生种植面积较广，主要分布在河南、山东、河北和辽宁等省区。辽宁花生因品质优良、色泽鲜艳、美味可口、不含黄曲毒毒素等特点，在国际市场上享有更高的声誉（康树立，2010）。近年来，随若花生经济效益的不断提高和农业产业结构的调整，辽宁省花生种植面积逐渐增大，2011年全省种植面积已突破40万hm?（600万亩），维玉米和水稻之后成为辽宁省第三大主袈作物.随着种植面积的不断增大，花生病害问题逐渐凸显，尤其以花生疮痂病增幅最大，远

3、远超过褐斑病和网斑病发生危害程度，成为花生生产中最为严重的叶部病害。花生疮痴病（SPhaCe“”HaarachidisBitaueourtetJenkins）.自1940年Bi1.aUCOUr1.首次在南美的巴西发现之后，日本、阿根廷和美国也有了相继报道。我国于1992年在广东花都县首次报道发生花生疮瓶病（张宝棣，1995）,同年，江苏省赣愉县花生疮摭病爆发成灾（胡淼，2000）,随后在福建省沿海花生产区大面积潦行（蔡学清，2（XX）近年来随着农业产业结构的调整，辽宁省大力发展花生产业，随着面积的不断增大，病击逐渐加重，尤其以花生疮痂病尤为突出。2010年花生疮痂病只在兴城局部地区有零星发生（

4、赵庆林，2010）,2011年辽宁阜新、锦州、葫芦岛等地区形成爆发式流行，为害极为严重,病田率75%-100%,病株率826%1.00%,病叶率42.5%95.3%,病情指数18.1-53.5,发生面积超过】2万h11R其中阜新市花生疮痂病发生面积7万Im?,超过花生种植面积的50%,偏重发生的近3万hnR葫芦岛市发生面积2.67万hn其中，偏重发生1.33万hm2：锦州市发生面积I万hm其中严重发生1.33万hm发周如军,2012：张丹，2012）.据申谙人调查2012年曲芦岛、锦州发生程度较同比略有增长,阜新地区由于采取相应的防治措施.病害严重程度略仃降低，沈阳地区涨幅较大,个别乡镇病株率

5、可达到80%以上，为害严重，I可时昌图地区2012年花生疮痴病也在各乡镇陆续发生，为病害新发生区域，从调杳病害分布看，该病整体分布有向东、向北传播趋势辽宁为花生疮痴病新发生流行区，花生主产区由于种植品种单一，主委为白沙1016,该品种对疮痴病抗性差I多年连作重茬导致病原菌基数不斯斐大I2011年7月持续高湿多雨的特殊气候条件；以及花生疮痛病研究基础薄弱，农户防控意识淡常，M测报技术欠缺等因素导致了2011年花生疮Ifi病在辽宁各产区流行成灾（周如军，2012）.据文献报道和申请人调查病情分布特点来着，花生疮18病在辽宁花生产区的流行趋势将会继续，已成为花生生产中死待解决的植保问题.花生疮痂病主

6、要为害植株叶片、叶柄、托叶、茎部和子房柄，各患部均表现木栓化疮痂状斑，可为杏花生的整个生长期（张宝棣，1995）。病害首先危杏幼嫩叶，出现叶尖或整叶畸形扭曲，病理较小，初期呈针刺状，直径约Imm.中部淡黄褐色,稍凹陷,边缘红褐色，叶背主脉和侧脉上现连生短条状的锈褐色斑，表面粗糙，呈木栓化，病斑多时,全叶常皱缩、畸形,随着病叶发展，叶片正面斑块变淡褐色，边缘隆起中心下陷,表面粗糙栓化，叶片背面病斑顿色较深，淡红褐色，在主脉附近经常有多个病斑相连形成更大的病斑，干燥时破裂或穿孔：叶柄上的病斑卵圆形至短梭形，比叶片斑大，褐色,中部卜陷，边缘降起、呈典型“火山口”状开裂，斑面龟裂，木栓化粗植更为明显：

7、茎病应形状、颜色、痂地与叶柄斑相同，唯病斑常连合并绕茎扩展而呈木栓化粗糙锈褐色理块，有的长达ICm以上。病害泮重时，疮的状病现遍布全株，使植株型烧焦状，植株显著矮化或弯曲生长，扭曲似“S”形状（陈国泽，2011）.该病击的发生严全影响叶片的光合作用和茎管的输送作用，减弱植株长势，引起提早落叶，影响花生成熟度，导致减产,一般病田减产10%30%,严重病田损失50%以上，成为花生产业发展的重要制约因素之一（方树民，2007）。目前国内外学者普遍认为，丧生.疮痂病病原第为SPhaCeIo”IaaraChidiSBitaucourtCtJenkins.属半知菌亚门黑盘菌日痴圆抱屈落花生痂圆抱菌。花生感

8、病后在病组织上长出大量病菌子实体即病菌分生泡子就，泡子楸初埋生后突破表皮外露，褐色至黑褐色，盘上无刚毛。泡子梗常聚集成栅栏状。抱子无色透明，雎胞偶有一分隔（陈国洋，2011）.日本学看最初报道称花生疮痂病分生他了形态有小型和大型2种类型（根岸宽山，1979）；而国内报道均符其细分为3种类型（蔡学清，2000）。人工培养发现，该病的适合在以下培养基上生长：PSA培养基，花生、大豆等豆类煎汁培养基，而其中以豆类煎汁培养基生长较好。而培界基中碳源以田露醇最好，其次为谯糖和葡萄糖：短源以丙氨酸和天冬纪酸最佳。且该病原的生长发育适温为253OC,超过30C发育不良；生长的最适的PH值为6.0。该病菌在固

9、体培养基上培养时，菌落降起呈肉质块状，表面产生皱纹，颜色多样，从淡黄至黑色，为时菌落的部分为黑状、黑点状等：而在液体培养基上岸置培养能产生白绵状的菌丝块，而震荡培养则产生淡黄色大小不等的盘状菌丝块，附着在器鳖上，F后变成赤褐色（根岸宽山，1978）。研究调查表明，花生疮痂病菌主要是随遗落在田间的病残体越冬，病株残体腐烂后可能以厚垣胞子在土壤中长期存活，成为翌年该病的初侵染源，借风雨传播，也可靠带菌土壤传播，病菌从伤口或表皮侵入致病，发病速度快，潜伏期短，此病在i温、高湿的环境条件下易发病与流行，随若雨、露、雾的出现，病害传染加重（陈国泽，2011。田间病情观测发现，花生有2个感病生育期：下针结

10、英期和饱果成熟期,这两个时期病君发生的程度与当时的环境条件有着极大的关系（方树民，2006）.除气象条件外，品种抗性、连作垂茬、上塘肥力等均是花生疮痂病发生的重要因素。目前国内外主要依雅药剂防治来防控花生疮痂病，研究发现，70%甲基托布津（浓度为2.00g1.）和10%世高（浓度为1.Oog爪）,防治疮加病效果较好（方树民,2006）,同时爱苗、世高、福星等药剂对花生疮痂病的防效高达90%以上，比对照增产荚果26.9%40.1%(刘永超，2012),GiOMa等人使用米来特(I2.5g，p.a/hnf)防治疮痂病和叶斑病,同样可减少30.0%-32.7%的损失(Giorda,1985).病害流

11、行的动态分析是病害流行预测预报的基础,是控制病害的重要依据,模拟模型描述病害流行的发展动态，更加有助于全面地了解病害流行的特征，近年来病害流行规律，模型构建，流行预测，区域划分等植病流行学研究方法被应用于多种作物病需的监测和防治中。早在20世纪60年代,曾士迈1986.1996,2003)利用定量流行学方法对小麦条锈病进行J系统的研究，其根据气象因素的监测，菌源基数的调查，大区流行规律的分析，构建了小麦锈病大区流行模拟模型PANCR1.N,以此模型为基础，模拟病原菌越夏过程，分析菌源远程传播路径,为后期研究小麦条锈病抗病性持久度，品种布局防治小麦锈病等问题带来了方便.马占鸿等(2(X)5)首次

12、采用地理信息系统(GIS)和地统计学(GCOSIa1.iS1.iCS)方法，对我国小麦条锈病的越夏区、越冬区进行了气候区划，明确了我国适合小麦条锈病菌越夏、越冬的范围,为条锈病菌越夏、越冬情况的进步调查研究提供指导.流行模型构建是建立在抱子传播、病斑潜育、寄主生长、病害控制、气象因子等一系列代表病害流行生物学过程的子模型基础之上。傅俊范等(2000,2003)对辽宁省玉米畤胞菌叶身病病流行过程重要环节进行了初步定量研究，构建时空动态模型，分析传播路径.为玉米病害防治决策和综合治理提供了科学依据.杨信东(2003)等对吉林省主要大豆品种慢发及耐花叶病性进行了鉴定，主要研究了不同大豆品种接种花叶病

13、毒后，潜预期长短及产量性状，为日后大豆栽培品种选择莫定了基础。经典的流行学研究方法，是根据多年观察的实例建立传播路线的假设，然后定点对病宙发展与流行的系统观察，骆勇等(2009.2012)结合分子流行学方法，构建分子病怙指数(MDD和病情指数(DI)的回归模型，为快速、有效测定潜伏侵染量和准确预测该病害的流行趋势开辟了新的道路。花生病害研究领域中，植病流行学研究方法主要应用于花生网斑病和花生褐斑病等。徐秀娟等(1992)通过研究了花生网斑病流行规律，对其流行程度与相关因子进行了统计分析,确定生育日数、降雨员和相对湿度等因子为花生网斑病的关键因子，并对其相关系数和流行效应作r具体分析，为科学有效

14、地防治花生网斑病提供理论依据.1.ijunWu1999)等通过使用非线性回归方程分析不同温湿度组合卜.，花生褐斑病病对不同花生品种的危害程度.确定温度条件为病原菌侵染的主导因了、为花生品种布局防治奠定/基础.除研究环境因子和气软条件对花生病害的影响之外，RG-Camonwine(2007)等还对不同栽培方式对花生褐斑病的流行程度进行了研究，研究发现，条描比传统播种方式发病程度轻,主要是由于条播方式诚少了病害的初侵染来源，抑制了越冬病原抱子的传播“W.S.Monfbrt(2004)等同样也从改变栽培方式，使用抗病品种，减少杀菌剂方面进行对比研究，发现在在使用条播方式的基础上，配合中等抗病品种的裁

15、培，可以适当减少杀菌剂的使用，花生的产量也会有所增加,查阚国内外文M发现，M未见系统研究花生疮疝病时间流行动态、空间传播规律、病害流行因子分析、预测预警模型构建等领域的相关研究报道.目前，对于花生疮瘠病的研究国内外主要集中在发生调杳、病原学和防治方法等包I域，而关于花生疮施病流行学方面研究较少，特别是鲜见针对该病害的灾变机制、流行规律、空间分布、传播梯度和颈测覆警技术等方面全面、系统的研究.因此，本项目以此为切入点，根据植物病害流行学和宏观植物病理学原理，基于课即组的前期研窕工作基础上，通过室内模拟和田间小区试验，研究花生.疮痂病流行的时间动态、传播速率、空间传播距离和空间分布特点等，为花生疮

16、痂病流行预测预警和田间防治提供理论依据：探索环境因素、冠层小气候因素、栽培模式、栽培密度和菌源基数等方面研究与花生疮痂病发生流行的关系，对比病害流行差异，明确花生疮痂病近年来流行灾变机制：将研究结果与流行数据进行统计分析，探讨环境因素.、超层小气候因素、栽培模式、裁焙密度和菌源基数等流行因素对花生疮痴病流行的贡献，确定各流行组分的权重，构建花生疮痂病时空动态模型，为其它病害的潦行学研究提供借鉴。二、项目研究内容和研究方案（可行性分析）1.研究内容本项目以花生疮痂病为研究时象，根据植物病害流行学和宏观植物病理学原理，对花生疮痂病灾变机制及其预警模型开展研究，主要包括以下四个部分。（1）环境因素对花生疮痴病流行的影响通过田间小区和室内模拟试验，系统调查试验区花生疮痂病病情增长动态，探索花生疮掘病流行时空动态规律，为出间防治提供科学依据。花生疮庭病时间流行动态和空间传播梯度