《Legume Science》：Trade-Offs in Field Pea (Pisum sativum L.) Health: Staking, Variety, and Fungicide Integration Curb Powdery Mildew Epidemics and Enhance Agronomic Performance but Suppress Symbiotic Nodulation
编辑推荐：
豌豆，一种多用途的冷季作物，广泛用于生产籽粒和鲜荚，在全球（包括埃塞俄比亚）的生产面临困难，主要受到白粉病（PM, *Erysiphe pisi*）的影响。本研究评估了搭架、品种和杀菌剂组合对白粉病发展、农艺性状、结瘤和产量损失的有效性。于2020年和2021
豌豆，一种多用途的冷季作物，广泛用于生产籽粒和鲜荚，在全球（包括埃塞俄比亚）的生产面临困难，主要受到白粉病（PM, *Erysiphe pisi*）的影响。本研究评估了搭架、品种和杀菌剂组合对白粉病发展、农艺性状、结瘤和产量损失的有效性。于2020年和2021年在埃塞俄比亚南部的Bonke和Chencha进行了田间研究。试验采用裂-裂区设计，设三次重复，其中搭架、品种和杀菌剂分别分配至主区、亚区和亚-亚区。结果显示，在最后三次评估中，Bursa品种、搭架和azoxystrobin?+?difenoconazole（Othello）杀菌剂喷施处理的病田的严重度水平在Bonke低至5.50%、8.69%和10.01%，在Chencha低至7.59%、8.85%和11.74%。播种Bursa、Burqitu和Tegegnech品种，配合搭架和Othello杀菌剂喷施，与各自的对照处理相比，在Bonke将病害进展曲线下面积（AUDPC）分别降低了73.61%、72.76%和69.37%，在Chencha分别降低了61.93%、66.06%和64.00%。在Bonke，种植Burqitu品种，结合搭架和Othello杀菌剂，获得了最高的株高（PH, 207.50?cm）、单株有效荚数（NPP, 18.80）、每荚粒数（NSP, 30.30）和百粒重（HSW, 31.30?g）。在Chencha，来自搭架和Othello杀菌剂联合处理的豌豆品种，获得了最高的PH（194.48?cm, Burqitu）、NPP（12.57, Tegegnech）、NSP（25.60, Tegegnech）和HSW（35.78?g, Bursa）。在治疗中，Burqitu品种与搭架和Othello杀菌剂组合，在Bonke和Chencha分别获得了4.24和4.21?t?ha?1的产量。搭架和Othello组合，对于Tegegnech、Burqitu和Bursa品种，与未管理处理相比，分别将产量损失降低了79.54%、77.63%和83.46%，并将产量提高了431.67%、345.28%和540.18%。然而，杀菌剂喷施显著减少了结瘤，Othello使有效根瘤数减少了70.15%（Burqitu）、68.86%（Tegegnech）和57.0%（Bursa）。在Bonke和Chencha，搭架与Burqitu和Othello组合分别获得了最高的净收益（$2538.14和$2433.83?ha?1）和效益-成本比（6.95和5.54）。因此，Burqitu品种结合搭架和Othello杀菌剂，可有效降低白粉病压力，提高产量，最小化损失，并最大化经济回报，使其成为管理豌豆生产力的种植者的可行选择。然而，需要特别关注根瘤的益处。
**论文解读：豌豆（*Pisum sativum* L.）中搭架、品种与杀菌剂整合对白粉病流行、农艺性能及共生结瘤的权衡**
**1. 研究背景、问题与研究意义**
豌豆（*Pisum sativum* L.）作为重要的冷季豆类作物，在全球及埃塞俄比亚的生产中面临显著挑战，主要受白粉病（PM，*Erysiphe pisi*）的真菌病害限制。该病害可导致50%–100%的产量损失。现有单一防控措施（如单独使用抗性品种、化学杀菌剂或栽培措施）存在局限性，包括品种抗性基因失效、病原菌抗药性发展以及环境风险。然而，关于整合搭架（一种栽培措施）、品种选择和杀菌剂喷施对白粉病抑制、农艺性状及根瘤发育的综合影响，尚缺乏实证数据。为此，研究人员在埃塞俄比亚南部高海拔白粉病流行区（Bonke和Chencha）开展研究，旨在评估整合措施对白粉病流行、农艺表现、产量损失及结瘤的效应，并分析其经济可行性。论文发表在《Legume Science》。
**2. 主要关键技术方法**
研究于2020和2021年在埃塞俄比亚南部Bonke和Chencha的农户田间进行。采用裂-裂区设计（split-split-plot design），三次重复：主区为搭架（有/无），亚区为三个豌豆品种（Bursa抗病、Burqitu中抗、Tegegnech感病），亚-亚区为三种杀菌剂（Othello-Top、Carbonchlor、Matico）及不施药对照，共24个处理组合。播种后根据首次白粉病症状出现时间启动杀菌剂喷施，每15天一次，连续三次。病害严重度按0–10级标准评估，计算病害进展曲线下面积（AUDPC）。测定农艺性状（株高PH、单株有效荚数NPP、每荚粒数NSP、百粒重HSW、籽粒产量GY）和根瘤参数（总根瘤数TNN、有效根瘤数NEN）。采用经济可行性分析（净收益NR和效益-成本比BCR）。
**3. 研究结果**
**3.1 白粉病流行**
- **病害严重度：** 综合搭架、品种和杀菌剂处理显著降低了白粉病严重度。Bursa品种搭配搭架和Othello杀菌剂喷施，在Bonke和Chencha最后三次评估中严重度最低（5.50%–10.01%和7.59%–11.74%），相比未管理对照降低68.27%和56.05%。
- **AUDPC：** Bursa品种、搭架和Othello组合的AUDPC值最低（Bonke 112.45%-days，Chencha 151.26%-days），相比各自对照分别降低73.61%和61.93%。Burqitu品种不搭架且不施药处理显示最高AUDPC值。
**3.2 农艺性能**
- Burqitu品种搭配搭架和Othello杀菌剂在Bonke获得最高PH（207.50 cm）、NPP（18.80）、NSP（30.30）和HSW（31.30 g）。在Chencha，Tegegnech品种搭配相同处理获得最高NPP（12.57）和NSP（25.60）。整合措施显著提高了所有品种的产量和产量相关性状，Burqitu品种搭配搭架和Othello在Bonke和Chencha分别获得最高产量4.24和4.21 t ha
?1。
**3.3 根瘤发育**
- 杀菌剂喷施显著降低了总根瘤数（TNN）和有效根瘤数（NEN）。Othello对Burqitu品种的NEN降低幅度最大（70.15%），其次为Matico和Carbonchlor。未施药处理（包括搭架但未施药）的根瘤数显著高于所有施药处理，表明杀菌剂对根瘤菌活性的负面影响。
**3.4 产量损失与增产优势**
- 未管理对照的产量损失高达73.72%–87.36%。搭架和Othello组合将Tegegnech、Burqitu和Bursa品种的产量损失分别降低79.54%、77.63%和83.46%，增产幅度达280.52%–691.30%。产量与AUDPC呈显著负线性回归关系：AUDPC每增加1单位，Bonke和Chencha分别损失0.0028和0.0067 t ha
?1。
**3.5 参数相关性**
- 白粉病指标（严重度、AUDPC）与农艺性状（PH、NPP、NSP、HSW、GY）呈显著负相关（p<0.01），与根瘤参数（TNN和NEN）呈显著正相关（p<0.05），表明杀菌剂在抑制病原菌的同时也抑制了共生固氮菌活性。
- 农艺性状之间呈显著正相关，根瘤参数与农艺性状之间（如NEN与GY）呈显著负相关，反映资源竞争。
**3.6 经济可行性**
- Burqitu品种搭配搭架和Othello杀菌剂在Bonke和Chencha获得最高净收益（$2538.14和$2464.23 ha
?1）和效益-成本比（6.95和5.61），显著高于其他处理。
**4. 讨论与结论**
研究人员发现，整合搭架、豌豆品种和杀菌剂喷施（尤其是Othello）是一种有效策略，可显著降低白粉病压力并提升农艺性状和产量。然而，这种整合也显著抑制了根瘤发育，表明杀菌剂对共生固氮菌的副作用。经济分析表明，Burqitu品种搭配搭架和Othello杀菌剂是兼具高效和经济可行的方案。研究强调，在推广整合管理时需特别关注根瘤的益处，并建议在更多生态区进行长期验证。研究结论如下：该研究强调了整合方法在管理白粉病和提高豌豆生产农艺性能方面的有效性。未管理对照处理经历了高病害压力和显著产量损失，而未施杀菌剂处理显示出更好的结瘤。豌豆品种与搭架和Othello叶面喷施的整合随时间推移显著降低了白粉病发展。由于豌豆品种与搭架和Othello的联合操作，在不同地点和季节的定量生长、产量及产量属性（如株高、单株有效荚数、每荚粒数、百粒重和籽粒产量）也观察到显著差异。然而，与未处理相比，杀菌剂处理处理的根瘤数较低，表明对固氮菌的负面影响。经济评估显示，使用Burqitu品种配合搭架和Othello喷施比其他处理获得更好的货币收益。总体而言，整合措施为管理豌豆系统中的白粉病和提高产量属性提供了一种有价值的策略，特别是通过将Burqitu与搭架和Othello叶面喷施相结合，以获得更好的病害管理、产量提高、减少产量损失和提高经济回报。因此，建议研究区域和其他类似农业生态区的农民通过整合措施管理白粉病，并优化产量和最高经济回报。本研究的成果有助于国家和国际层面决策政策的制定，以制定和采用豌豆病害和作物管理实践，并向豌豆生产者提供关于由易感寄主、强毒病原体和有利环境相互作用驱动的病害流行精确预测及其管理（考虑不同种植系统中变化的环境条件）的技术咨询服务。需要进一步在其他农业生态区进行研究，以确定所识别措施对不断变化的环境条件的响应性，并为通过整合栽培、寄主抗性和化学策略管理白粉病制定具体建议。此外，局限性包括仅关注埃塞俄比亚南部两个高海拔地区两年，限制了在多样化农业生态区的更广泛适用性。此外，有限的品种和杀菌剂项目影响了概括性，并无法给出跨农业生态区的白粉病管理选择和可持续豌豆生产的具体建议。这表明需要使用杀菌剂-品种组合在多个地点进行多年进一步的田间调查。
