(1 湖南农业大学农学院,长沙 410128; 2 黔西南州烟草公司贞丰县分公司,贵州贞丰 562200)
2012-07-22
史广强(1982—),男,青海西宁人,硕士研究生,Email:157753658@qq.com。
烤烟黑胫病防治研究进展
史广强1,2
(1 湖南农业大学农学院,长沙 410128; 2 黔西南州烟草公司贞丰县分公司,贵州贞丰 562200)
阐述了烟草黑胫病的病原菌形态、发病规律、发病条件及发病特征,从农业防治和药剂防治两方面综述了现有烟草黑胫病防治方法及其弊端,并对生物防治黑胫病进行了展望。
烤烟;黑胫病;农业防治;药剂防治;生物防治
烟草黑胫病是世界烟草生产中危害最严重的病害之一,可以称为毁灭性病害,其最大的危害体现为普遍性和严重性[1]。中国除黑龙江省外,其他各主要产烟区均有发生,主要表现为烟草矮化、萎焉、叶片发黄、根和茎基部坏死,平均发病率为5%~12%,重者损失达到75%,甚至绝收[2,3]。目前对该病主要采用化学防治为主,栽培措施为辅的综合防治方法。近年来对烤烟黑胫病防治的研究越来越受到人们的关注[4]。
1.1 病原及形态
烟草黑胫病的病原是鞭毛菌亚门真菌,寄生疫霉烟草致病变种[5],为卵菌门疫霉属烟草疫霉(PhytophthoranicotianaeBreda de Haan)。烟草疫霉菌喜高湿高温,自然条件下烟草是该病菌的唯一寄主植物,在人工接种条件下,可对番茄、辣椒、茄子、马铃薯等植物的幼苗和苹果、茄子、番茄、棉铃等果实侵染,但这些植物根系都能抵抗黑胫病菌[5,6]。
1.2 发病规律
以团棵期至旺长期前后发病普遍,盛发期在现蕾阶段。病菌可以在土壤、堆肥和病残体中存活2~3年,通过流水、人事活动传播。病菌主要集中在距地面0~5 cm土层中活动,高温高湿有利于发病。因此,凡雨季来得早,降雨量大,连作烟田地势低洼、土壤粘重的地块有利于发病[7]。
不同烟草品种对黑胫病的抗性有明显差异,同一品种不同生育阶段对黑胫病的抗性也有较大差异。苗期和现蕾期以前较感病,现蕾以后较抗病。不同地区的黑胫病菌株对烟草的致病性也存在差异[8]。
1.3 发病条件
烟草黑胫病是土壤传播病害,带菌的土壤、粪肥及灌溉水是烟草黑胫病的主要初侵染源。在栽烟时间较长的地区调查,可以发现连做年份越久,大田发病程度越重,部分发病较为严重的地块连作都在10年以上[9]。卢洪兴、马国胜[6,8,10]等调查研究了烟田耕作类型与发病情况,发现年年连作的烟田黑胫病发病率都在18%以上,而隔年水旱轮作的烟田黑胫病发病率在3%以内,3年轮作的烟田,基本无发病;低洼地、土壤粘重地、碱性大、有效钙镁和氮含量较高地块易发病。线虫及地下害虫为害重的地块发病重。平畦、大水漫灌地块发病重。农事操作不当造成植株伤口,发病也比较严重[5,11]。
除受土壤因素的影响外,黑胫病的发生与当年的大气温度、土壤湿度有很大联系,与光照并无直接关系。温度的高低决定病害发生的快慢和危害的轻重。不同年份黑胫病的发生危害程度与该年度的平均降雨量呈正相关,发病趋势与温度呈正相关[12,13]。
常见的防治烟草黑胫病方法均以选栽抗病良种和加强栽培管理为基础,辅以药剂进行综合防治。
2.1 农业防治
2.1.1 选择抗病品种
经济而有效的防治黑胫病的措施是选用抗病品种。目前生产上广泛推广使用的比较抗病的品种有K326、K346、G28、NC89、NC82 等。黄成江等[14]对目前国内所收集的52 个烤烟品进行抗黑胫病烤烟品种资源筛选的研究表明不同的烟草品种对烟草黑胫病的抗病性有极显著的差异。
2.1.2 合理轮作
黑胫病主要初侵染源为带病土壤,因此轮作是预防其发生的有效措施之一。实行3年以上的轮作, 轮作作物以禾本科或甘薯较好,这样能够有效降低土壤含菌量[15]。
2.1.3 适时早栽
适时早育苗早移栽,可使感病期避开雨季,减轻发病程度[16,17]。
2.1.4 改进栽培措施
高起垄培土,垄高30~40 cm,使地面流水不与茎基部接触,可减少烟株感病机会。
2.1.5 搞好田间卫生
及时清除病株及病叶,并带出田外深埋。
2.2 药剂防治
2.2.1 传统的保护型杀菌剂
传统防治烟草黑胫病的保护性杀菌剂硫代氨基甲酸盐类,常用的有代森锌(zineb) 、代森锰锌(mancozeb) 、丙森锌(propineb) 等,此类药物的特点是具有叶面保护作用,不容易产生抗药性,能够抑制黑胫病菌孢子囊释放游动孢子和孢子萌发。但是,这些杀菌剂不能被植物吸收并在植物体内转移,仅保护植物用药部位,毒力低,病菌一旦侵入寄主体内,再施药基本无效。使用这类杀菌剂进行土壤处理不仅用药量大、效果差,而且环境污染严重[18]。
2.2.2 高效的内吸性杀菌剂
20世纪70 年代发展起来的具有内吸活性的杀菌剂,如乙磷铝(phosetylAL),苯基酰胺类杀菌剂甲霜灵(meta-laxy1)、恶霜灵(oxadixy1)、呋霜(furalaxy1)、苯霜灵(benalaxy1)等。乙磷铝是一种内吸作用非常好的杀菌剂,在植物体内能通过共质体上下双向传导,尤其是它通过筛管向下传导的能力使其有良好的防治效果。苯基酰胺类的甲霜灵、恶霜灵、苯霜灵等内吸杀菌剂,具有杀菌活性高、残留低、内吸性强的特点,可以被植株根、茎、叶迅速吸收,可用于茎、叶、种子及土壤处理。80 年代后期,烯酰吗啉(dimethomorph)及恶唑菌酮(famoxadone)等一些优秀的疫病防治药剂用于农业生产,使烟草黑胫病的化学防治有了更多的选择。烯酰吗啉干扰病菌细胞壁聚合体的组装,从而抑制孢子囊、游动孢子及休眠孢子的萌发以及游动孢子囊的形成和菌丝的生长。恶唑菌酮是一种线粒体电子传导抑制剂,对烟草黑胫病菌具有很高的杀菌活性,同时具备保护、治疗作用及良好的内吸传导性[19]。
2.2.3 新型杀菌剂
近年来,随着科学技术的快速发展,一些利用病毒机制研制的新型杀菌剂相继问世,烟叶黑胫病的化学防治途径多样化。
我国第一个具有自主知识产权的肉桂酰胺类杀菌剂氟吗啉(flumorph)由沈阳化工研究院研究开发,其防病杀菌效果好,活性显著高于同类产品,对已对甲霜灵产生抗性的菌株有很好的活性[20]。中国农业大学研制开发的丙烷脒属烷基脒类杀菌剂艾霜,具有双向内吸性,能在植物体内上下传导,具有保护和治疗双重作用[21]。由先正达公司开发的扁桃酰胺类杀菌剂双炔酰菌胺(mandipropamid,NOA4465l0) 对抑制孢子的萌发具有较高活性,同时也可抑制菌丝体与孢子的形成,其单独施用或与代森锰锌、百菌清混配,即使在病害非常严重的情况下依然有很好的防治效果[22]。甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的推出使烟草黑胫病化学防治迈上了新台阶。这类低毒、高效、广谱、内吸性杀菌剂,几乎对所有真菌均有良好的活性,并且能有效地防治对其它杀菌剂产生抗性的病原菌系列,与目前国内市场上使用的其它杀菌剂没有交互抗性,而且能在植物体内、土壤和水中很快降解,具有保护、治疗、铲除、渗透作用,无致癌和致突变等特点[23]。
2.2.4 保护性杀菌剂和内吸性杀菌剂的混剂
为了延缓病菌的抗药性,一些保护性杀菌剂和内吸性杀菌剂的混剂相继出现,如甲霜灵和代森锰锌的混剂甲霜灵锰锌是一种低毒杀菌剂,具有保护和治疗双重作用,其内吸性好,可被植物根、茎、叶吸收,并可随植物体内水分运转而转移到植物器官中。又如烯酰吗啉与代森锰锌混剂[24]、恶唑菌酮与代森锰锌混剂等均已广泛应用于防治烟草黑胫病。由德国拜耳作物科学公司2006 年推出的治疗性杀菌剂氟吡菌胺(fluopi-colide)和强内吸传导性杀菌剂霜霉威盐酸盐(propamocab hydrochloride)复配而成的银法利,其中的氟吡菌胺的杀菌机理与目前所有已知的卵菌纲杀菌剂完全不同,主要作用于细胞膜和细胞间的特异性蛋白而表现杀菌活性,其薄层穿透性可加强药剂的横向传导性及纵向输送力,对病原菌的各主要形态均有很好的抑制活性,治疗潜能突出[25,26]。
2.3 化学防治存在的问题
2.3.1 农药使用技术落后
各烟区的烟技人员技术服务质量及烟农素质的参差不齐,导致部分烟农不能选择合适的农药或不能选择最佳防治时机,或者对药剂使用量和浓度把握不正确,以及加上施药器械的落后,造成农药浪费严重,影响农药药效的发挥[27]。
2.3.2 黑胫病的抗药性
袁宗胜等[28]通过甲霜灵对烟草黑胫病菌继代培养物的测定研究表明,烟草黑胫病菌对甲霜灵已产生了不同程度的耐药性。王万能等[29]通过对化学药剂处理后烟草黑胫病的菌丝体研究表明,它能引起交配型的变化,进而产生抗药性突变菌株,而且一些菌株的抗药性可以达到非常稳定的遗传,其中以苯基酰胺类杀菌剂最为明显,已经达到了很高的抗性水平。Shew[30]报道,种植烟草时连续几年施用甲霜灵,黑胫病菌群体对甲霜灵的敏感性下降,平均E0值逐年稳步增大。由于甲霜灵、代森锰锌及其混剂应用时间较长,加之一些地区无节制的大量使用,田间烟草黑胫病菌已对甲霜灵产生了不同程度的抗药性[31]。通过研究测定7 种不同类别杀菌剂对烟草黑胫病菌敏感菌株菌丝生长的抑制作用发现:只有烯酰吗啉、甲霜灵和代森锰锌的抑制作用较高,抗性测定结果表明,烟草黑胫病菌对烯酰吗啉同样也存在着较大的抗性风险[32]。
3.1 利用生防菌防治烟草黑胫病
Broadbent等[33]研究表明,烟草黑胫病菌的拮抗细菌有假单胞杆菌(Pseudomonas spp.)和芽孢杆菌,在此基础上,English JT[34,35]在田间土壤中加入拮抗细菌进一步进行实验,发现它能较好地降低烟草黑胫病菌的感染机会,进而减少黑胫病发病率。王远山等[36]的研究表明,棉花根圈细菌绿针假单胞菌PL9菌株对烟草黑胫病病原菌烟草疫霉有拮抗作用,并且可以完全抑制烟草疫霉游动孢子对其幼苗的侵染,其液体培养物通过浓缩的过滤液也有抑制作用,其拮抗作用可能与PL9菌株分泌的抗生素类物质有关。
3.2 通过诱抗剂防治烟草黑胫病
植物诱导抗性是指利用物理、化学以及生物的方法,预先处理植物,诱导植物启动自身的防御机制,增强对后续病原物的抵抗力,是植物防御植食者的基本策略之一,它使得植物只在需要的时候、需要的部位产生必要数量的防御物质,从而节省能量。抗性的诱导在反应、效果、信息等方面具有很高的特异性。利用诱导抗病性防治烟草病害,具有多抗、高抗和安全等优点,因而成为烟草病害防治的理想途径。赵蕾[37]等报道,壳聚糖除了能抑制烟草黑胫病菌外,也能诱导烟草系统抗病性。徐后娟[38]等研究表明,用二氢茉莉酸丙酯(PDJ)处理后显著减轻了烟草幼苗黑胫病的病情,表明PDJ能诱导烟草幼苗对黑胫病的抗性。
几十年的研究结果表明,烟草黑胫病发生动态与连作状况、寄主品种的抗感性及气象因素呈一定的相关性。目前,在栽培技术措施方面进行了大量的研究,对控制黑胫病的发生起到了良好的效果。然而,单一依靠改进栽培措施来控制该病害的发生还远远不够。药剂防治易造成农药残留,降低烟叶品质,还造成污染环境,并且导致品种的抗病性逐年下降。生物防治是一个综合性系统工程,具有高效、无污染、无公害等特点,是今后防治烟草黑胫病的主要途径。首先,进行水旱轮作,减少病原物和侵染源;第二,采用无公害的植物抗逆诱导剂来提高植物抗性,使易感病的优质品种转变为抗病品种。
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A
1001-5280(2012)07-0159-04
10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.46
责任编辑:黄燕妮