萨斯喀彻温省鹰嘴豆植株损害与生物及非生物因素的田间调查（2021-2023年）

本综述系统调查了萨斯喀彻温省鹰嘴豆新兴健康问题的致病因素，通过三年田间调查与实验分析，揭示了除草剂（如metribuzin）、种衣剂（Apron Advance与Vibrance Maxx对比）、前茬作物（扁豆/油菜 vs 大麦/硬粒小麦）、磷肥施用量与植株钾（K）浓度等因素与植株损害严重度的显著关联，为综合防控策略提供了关键数据支撑。

　　

引言

鹰嘴豆（Cicer arietinum L.）作为古老的豆科作物，是全球重要的高蛋白食物来源。加拿大是鹰嘴豆的主要出口国，其中90%以上的产量集中在萨斯喀彻温省。该作物在省内较干旱的西南地区与谷物、油籽和其他豆类轮作种植。长期以来，由真菌病原体阿舒里亚叶枯病菌（Ascochyta rabiei）引起的阿舒里亚叶枯病是限制鹰嘴豆生产的主要因素之一，其引发的茎、叶和荚部病斑可导致严重减产。

2019年7月，在萨斯喀彻温省西南部首次观察到一种鹰嘴豆植株的地上部分出现异常损害症状，包括小叶边缘褪绿、萎蔫、黄化、植株顶端褐变或坏死、近顶端分支褪绿或死亡，甚至整株死亡。这些症状虽常与阿舒里亚叶枯病或干旱胁迫并存，但其表现特征具有独特性，因而被单独列为“鹰嘴豆新兴健康问题”进行研究。

初始推测认为病原真菌A. rabiei可能是致病因，因为品种CDC Orion的表现比CDC Leader更为严重，而前者对阿舒里亚叶枯病的抗性评级略低于后者。此外，症状也与由尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f. sp. ciceris）或轮枝菌（Verticillium spp.）引起的萎蔫病相似，但后续根腐病病原调查中未检测到这些专化型病原菌，病毒和细菌性病原体也未显示一致性差异。

鉴于环境胁迫、农艺措施与病原互作可能共同导致该健康问题，本研究于2021–2023年间开展了系统性田间调查，旨在评估：1）植株损害症状的空间分布与严重程度；2）品种间差异性；3）杀菌剂、除草剂、种衣剂、根瘤菌接种和肥料施用对症状严重度的影响；4）植株营养元素含量与症状间的相关性；5）土壤中线虫的种类与密度；6）前茬作物、田间历史、播种量与天气条件的作用。

方法

田间调查设计

三年间，共调查了萨斯喀彻温省的79个（2021年）、81个（2022年）和38个（2023年）商业鹰嘴豆田块。调查人员包括萨斯喀彻温豆类种植者协会、省农业厅工作人员、植物健康官员及农业顾问等。根据是否出现目标症状，田块或田块内区域被标记为“不健康”（UH）或“健康”（H）。每个调查点随机采集2–6株植株，对症状严重度按0–5级进行评价（0为无症状，5为植株死亡）。

同时，还记录了田块位置、品种、播种量、除草剂、肥料成分与用量、种衣剂、根瘤菌及其他有益微生物接种信息、叶面杀菌剂使用情况、轮作历史、距上次种植鹰嘴豆的年限、生长季天气条件及特殊天气事件。

植株营养分析

植株样品在开花至结荚期采集，经风干、研磨后，送往实验室进行氮（N）、磷（P）、钾（K）和氯（Cl）的浓度测定。氮含量采用硫酸-过氧化氢消解-比色法测定，磷与钾经硝酸-盐酸消解后利用微波等离子体发射光谱仪分析，氯离子则通过水提-自动比色法检测。

线虫分离与鉴定

选取部分田块，采集土壤样品，采用筛分与蔗糖离心法从土壤中分离线虫，并在解剖镜下进行总数计数与属级鉴定，重点统计植物外寄生线虫如针线虫（Paratylenchus spp.）和螺旋线虫（Helicotylenchus spp.）的密度。

温室抗病性试验

为比较品种CDC Leader与CDC Orion对A. rabiei的抗性差异，在可控环境中进行三次接种试验，使用2019年田间分离菌株，按0–9级标准评价发病严重度。

数据分析

利用ArcGIS Pro进行症状空间分布制图，采用非参数统计方法（Aligned Rank Transformation）、方差分析、Spearman相关性分析、Kruskal–Wallis检验等分析品种、农艺措施、环境因子、线虫密度与症状严重度的关系。

结果

症状时空分布

2019年首次报道的鹰嘴豆植株损害在2021–2023年间持续出现，症状严重度存在年际间与地区间差异。2021与2023年严重度（平均2.3和2.1）显著高于2022年（平均1.0）。空间上，Miry Creek、Swift Current、Coulee和Caron等地区症状较为严重。

品种与播种量

所有品种间症状严重度无显著差异，但主要品种CDC Leader的严重度高于CDC Orion。播种量（95–243 kg·ha^?1）与症状严重度无显著相关性。

种衣剂与接种处理

使用Apron Advance（活性成分：噻菌灵、氟啶胺、甲霜灵）处理的田块，其症状严重度显著高于使用Vibrance Maxx（活性成分：甲霜灵、氟啶胺、噻呋酰胺）的田块。接种根瘤菌及其他有益微生物（如Penicillium bilaiae、Bacillus amyloliquefaciens等）对症状严重度无显著影响。

除草剂与杀菌剂

使用含有metribuzin（属第5组除草剂）的田块症状严重度（2.4）显著高于未使用者（1.8）。第14组除草剂活性成分（如磺胺唑草酮、丙炔氟草胺等）和草甘膦的使用未显示显著影响。杀菌剂喷洒次数与症状严重度整体无显著相关，但施用四次杀菌剂的田块严重度低于施用一次或三次的田块。

肥料施用与植株营养

磷肥施用量与症状严重度呈显著正相关（R² = 0.12）。植株组织中氮、磷、氯浓度与症状严重度无显著相关性，但钾浓度与严重度呈显著负相关（Spearman r_s = -0.66），在2023年该负相关性尤为明显（r_s = -0.94）。

前茬作物与田间历史

前茬为扁豆或油菜的田块，鹰嘴豆症状严重度显著高于前茬为硬粒小麦或大麦的田块。距上次种植鹰嘴豆的年限（4–10年）对症状严重度无影响。

线虫种群

土壤中针线虫（Paratylenchus spp.）与螺旋线虫（Helicotylenchus spp.）的密度在健康与不健康区域间无显著差异。其他常见线虫属包括滑刃线虫（Aphelenchoides）、矮化线虫（Tylenchorhynchus）及茎线虫（Ditylenchus）等。

品种抗性试验

温室条件下，CDC Leader与CDC Orion在接种A. rabiei后发病严重度无显著差异，表明两品种对该病原菌的抗性水平相近。

讨论

本研究通过多年度、多地区的田间调查与室内分析，系统评估了与鹰嘴豆新兴健康问题相关的多种因素。结果表明，该问题并非由单一病原引起，而是多种生物与非生物因子互作的结果。

除草剂metribuzin的使用与症状加重显著相关，尽管其施用剂量低于推荐值，且所引发的典型药害症状（如低位叶尖褪绿）与本研究所观察到的集中于植株上部新生组织的损害特征不符，因此更可能是通过加重植株胁迫而间接促进症状表现。

种衣剂的比较显示，含噻呋酰胺（sedaxane）的Vibrance Maxx处理较含噻菌灵的Apron Advance表现出更低的症状严重度，前者属于FRAC第7组，具有内吸活性，可能通过增强植株抗逆性（如抗旱性）减轻综合胁迫表现。

钾营养状况与症状严重度呈显著负相关，表明维持较高的植株钾水平可能有助于缓解损害。钾元素在增强细胞壁、促进次生代谢物合成以及激活植物防御机制中的作用已有报道，可能通过直接或间接机制影响植株对线虫等生物胁迫的抵抗力。

前茬作物中，扁豆或油菜茬口导致更高严重度，可能与土壤氮水平及线虫种群动态有关。尽管氮肥施用量本身与症状无显著相关，但前作遗留的土壤有机质和无机氮可能有利于植物寄生线虫的繁殖。

线虫调查虽未发现健康与不健康区域间针线虫和螺旋线虫密度的显著差异，但并不能完全排除其潜在贡献。线虫危害常呈斑块状分布，与本研究观察到的症状分布特征一致，且在干旱条件下，线虫损伤的根系可能进一步加剧水分胁迫，导致更严重的冠层症状。

磷肥施用量与症状的正相关关系暗示了土壤磷水平可能通过影响线虫种群或植株生理状态而间接加重损害。

品种间差异显示CDC Leader的症状严重度高于CDC Orion，与早期田间观察相反。温室抗病性试验表明两品种对A. rabiei的感病性无显著差异，说明品种间症状差异可能源于对非生物胁迫或线虫等其它因子的不同响应。

结论

鹰嘴豆新兴健康问题是多种因素共同作用的结果，其中metribuzin的使用、种衣剂选择、前茬作物、磷肥施用量及植株钾浓度等因素与症状严重度显著相关。线虫作为潜在生物胁迫因子，可能与干旱等非生物胁迫互作，加剧植株损害。未来研究需进一步量化各因子的互作效应，并探索利用抗性品种及优化农艺管理策略的综合防控途径。