埃塞俄比亚西部与西南部地区高粱炭疽病强度评估及其与生物物理因素的关联研究

《Agrosystems, Geosciences & Environment》:Assessment of sorghum anthracnose (Colletotrichum sublineolum P. Henn.) intensity and its association with biophysical factors in Western and Southwestern regions of Ethiopia

【字体: 时间:2026年01月11日 来源:Agrosystems, Geosciences & Environment 1.3

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  本综述系统评估了埃塞俄比亚西部与西南部地区高粱炭疽病(由Colletotrichum sublineolum引起)的流行强度,并深入分析了其与多种生物物理因素(如杂草管理WM、施肥、播种期、轮作模式等)的关联。研究通过两年(2020-2021)对350块田地的调查,揭示了该病100%的普遍性,并明确了不当的农业管理措施(如单一种植、使用本地品种、晚播等)显著加剧了病害严重程度(PSI),为制定针对性防控策略提供了关键数据支持。

  
引言
高粱(Sorghum bicolor (L.) Moench)是全球第五大谷类作物,在埃塞俄比亚是仅次于玉米和苔芙的第三重要谷物,但其生产长期受生物和非生物胁迫制约。其中,由Colletotrichum sublineolum引起的高粱炭疽病是导致减产的主要真菌病害之一,在易感品种中可造成50%-70%的产量损失。尽管埃塞俄比亚是非洲第二大高粱生产国,但西部和西南部地区关于该病害强度及其与生物物理因素关联的系统研究仍较缺乏。本研究旨在填补这一空白,通过大范围田间调查明确病害分布规律及关键驱动因素。
材料与方法
研究于2020-2021年主要种植季(10月至11月)在埃塞俄比亚三个地区(奥罗米亚、本尚古勒-古马兹、甘贝拉)的16个县展开,共调查350块高粱田。病害评估采用W形取样法,记录发病率(DI)、普遍率(Prevalence)和严重度指数(PSI)。同时,通过问卷和实地观察收集生物物理因素数据,包括海拔、施肥状况、播种时间(早播:4月上旬,中播:4月中旬,晚播:4月下旬至6月初)、种植模式(轮作/单作)、品种类型(改良种/地方种)、生育阶段(50%开花期、软面团期、硬面团期)及杂草管理(有草/无草)。数据分析采用SAS进行逻辑回归,以明确各因素与病害强度(发病率≥65%、PSI≥25%)的关联性。
结果与讨论
田间基本特征
所有调查田块均发现炭疽病,普遍率达100%。田块海拔范围453-2235米,降雨量900-2800毫米,温度14°C-38.035°C。多数田块管理粗放:71.71%为单作,仅28.29%实行轮作;71.43%田块杂草严重(主要种包括Striga harmonica、Bidens pilosa等);施肥田块仅占33%;改良品种使用率低至31.43%。这些因素共同构成了病害流行的潜在风险。
病害症状与形态
典型症状为叶片和叶鞘上出现圆形或椭圆形病斑(直径约5毫米),中央生黑色突起小点(分生孢子盘),放大可见刚毛。中脉感染时呈现椭圆形凹陷病斑,严重时整叶枯死。
病害强度空间变异
各地区病害强度差异显著:发病率最高为甘贝拉(91.79%),最低为东沃莱加(73.56%);严重度以吉马(35.25%)和阿索萨(34.5%)最高。海拔1000米以上田块发病更重(PSI>29%),而低海拔区域相对较轻。单作田块发病率(78.96%)和严重度(29.45%)均显著高于轮作田(64.31%,23.38%)。晚播(4月下旬至6月初)田块病害强度显著高于早播田(4月上中旬),如6月初播种田PSI达37.18%,而4月上旬播种田仅20.64%。未施肥、使用地方品种、开花期田块及杂草丛生田块的病害强度均更高。
生物物理因素关联分析
逻辑回归显示,海拔、施肥、播种期、种植模式、品种、生育期和杂草管理7个因素与病害强度显著相关(P<0.0001)。其中,单作、晚播、未施肥、地方品种、开花期和杂草失控是高风险因素;而轮作、早播、施肥、改良品种和硬面团期则显著降低病害风险。气象条件(高温高湿)进一步加剧了病害流行,尤其在雨季延长的区域。
结论与建议
研究表明,高粱炭疽病在埃塞俄比亚西部和西南部已呈全域流行,其强度受多种可调控生物物理因素驱动。建议采取综合管理策略:推广改良抗病品种、实行早播(4月上中旬)、加强施肥(尤其氮磷钾均衡)、推行与非禾本科作物轮作、严格杂草防控,并在开花期加强病害监测。这些措施可有效降低病害压力,为区域粮食安全提供保障。
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