代万安 赵肖静 罗 布 李宝聚 德庆卓嘎 黄 界 杨 杰
2011年在西藏亚东县调查蔬菜病害种类时,发现马铃薯薯块上长出大大小小花菜头状的小瘤,表皮龟裂,初为黄白色,后逐渐变粉红色至黄褐色,最后变黑褐色易腐烂,发出恶臭。病原菌鉴定为内生集壶菌〔Synchytrium endobioticum(Schilbersky)Percival〕,引起马铃薯癌肿病。到目前为止,未见有关马铃薯癌肿病在西藏发生为害的报道,属西藏新病害。针对以上情况,笔者对马铃薯癌肿病主要从分布及为害、病原菌形态与生物学特性、发病规律、传播途径、防治方法等方面进行了调查和研究,旨在为西藏地区防治马铃薯癌肿病提供依据。
马铃薯癌肿病(potato wart disease)是马铃薯生产上毁灭性的土传病害,是一种危害大、损失重、难防治、不易根绝的危险病害。1888年首次在匈牙利发现以来,相继遍布六大洲约50 个国家,特别是山区和气候冷凉地带。我国于1975年在云南省昭通市永善县发现马铃薯癌肿病,1979年四川、云南首次报道了该病的发生,1987年贵州又相继做了报道,并且此病已被我国及世界30 余个国家列为禁止传入的检疫性病害(王云月和马俊红,2002)。2011年在西藏亚东县发现了马铃薯癌肿病。
马铃薯癌肿病的症状主要表现在地下部分,地上部症状不明显。薯块在早期受侵染,则整个幼薯畸形,形成癌瘤。较大薯块多从芽眼外表皮开始被侵染,寄主组织迅速增生,形成大大小小花菜头状的小瘤,表皮龟裂(图1)。薯块的癌瘤初为淡白色,后逐渐变粉红色至黄褐色,最后变黑褐色,易腐烂。叶片、分枝与主茎交界处也产生绿色瘤状物,较地下肿瘤小,长瘤的叶片叶色淡,易提早枯死。病株主茎末端花器畸形,组织增厚变脆,叶色淡,叶背出现许多无叶柄和叶脉呈鸡冠状的小叶。地下茎基部形成较大的甚至包围整个茎基部的癌瘤,露出土表的癌瘤绿色,在生长季节会发展到地上茎基部。病薯在窖藏期仍能继续扩展为害,甚者造成烂窖,病薯变黑,发出恶臭。
图1 马铃薯癌肿病块茎受害状
病原菌为内生集壶菌Synchytrium endobioticum,属鞭毛菌亚门Mastigomycotina,壶菌目Chytridiales 集壶菌科Synchytriaceae 集壶菌属Synchytrium。内生集壶菌是一种低等专性寄生真菌,无菌丝,它的营养体是原质团。在马铃薯的癌瘤细胞内含有病菌的休眠孢子囊堆(或称休眠孢子),球形,内含多个孢子囊。孢子囊近球形,锈褐色,大小(50.4~81.9)μm ×(37.8~69.3)μm,壁具脊突,萌发时释放出游动孢子或合子。游动孢子具单鞭毛,球形或卵形,大小2.0~2.5 μm;合子具双鞭毛,形状如游动孢子,但较大;二者在水中均能游动,可进行初侵染和再侵染。
孢子囊和休眠孢子囊的萌发及游动孢子的释放需要充足的水分,因此,灌溉或雨后土壤水分短期饱和,是孢子萌发、传播和侵入的重要条件。温度在12~24 ℃范围内都能发生侵染,孢子在100 ℃下经2.5 分钟或60 ℃经2 小时才被杀死。在薯块上的孢子囊用标准的甲醛或升汞处理也不能杀死(胡秋舲,2008)。
4.1 初侵染源
①种薯带菌。种薯带菌是健康田块病害发生流行的主要因素之一,随播种进入田间进行初侵染。
②病残体和土壤带菌。病组织腐烂后释放出休眠孢子囊到土壤中,病菌以休眠孢子囊随病组织在土壤中越冬,休眠孢子囊抗逆性极强,甚至可在土壤中存活25~30年。春天温度达到8 ℃以上,湿度充足时,休眠孢子囊萌发产生单核游动孢子,游动孢子拥有单一的鞭毛,能在土壤水中移动到达寄主。游动孢子失去鞭毛后从寄主表皮细胞侵入,刺激受侵染部位的寄主细胞大量增生和体积膨大。在生长季节结束时,病菌又以休眠孢子囊越冬。
4.2 传播途径
①农事操作传播。在病田操作后,没有对衣物及农具进行消毒,再到无病原菌或病原菌少的田块进行农事操作,则把病原菌传播到相对健康的田块。
②动物粪便传播。病原菌休眠孢子囊通过动物消化后仍可存活,禽兽取食带菌组织后,休眠孢子囊随粪便进行传播。
③雨水和灌溉水传播。病原菌可借雨水飞溅或随灌溉水在田间进行传播。
5.1 环境条件 最主要的是温度、湿度和酸碱度。土壤相对湿度在40%以上时,休眠孢子囊萌发良好,相对湿度在90%以上时,游动孢子释放最多。湿度合适的条件下,温度在12~24 ℃范围内,pH 4.5~7.0是马铃薯癌肿病发生最有利的条件。降雨频繁、气候温暖且昼夜温差较大、土壤疏松又偏酸性等自然条件适合病害的发生。
5.2 品种的选育 抗病品种不发病,其原因是薯块被病菌侵染后,薯块细胞立即产生过敏性坏死反应,细胞与入侵病菌同时死亡,所以常见抗病品种表皮上有棕色的侵染痕迹。而感病品种被病菌侵染后,侵染处发展成为增生组织,逐渐形成肿瘤。
5.3 人为活动 农户通过农事活动和相互换种,人为地增加了病原菌的传播机会。
5.4 贮藏方式 农户长期用一个窖贮藏种薯,又缺乏消毒灭菌处理措施,种薯易受病菌侵染。
针对马铃薯癌肿病的初侵染源及传播途径,主要从以下几个方面制定相应的综合防治措施来更好地防止马铃薯癌肿病的发生与蔓延。
①针对种薯带菌传播,对需要调进和调出的马铃薯种薯,要严格进行检疫,防止带菌种薯传入和传出,把病菌控制在发病区域,确保无病区的马铃薯生产安全。播种前,用1%的石灰水或0.1%的高锰酸钾溶液浸种薯1 小时,晾干后再播种。
②针对病残体和土壤带菌传播,可采取土壤消毒。马铃薯在8月份收获完成后,清理发病田块所有杂草,然后犁耕、翻地,每667 m2用666.7 kg 的硫酸铜进行消毒处理,处理的耕地休耕1年,1年后再用666.7 kg 石灰处理,6 个月后先种植一些黑麦、玉米、油菜等增加土壤肥力,等到来年春天再种植马铃薯,这样连续数年能杜绝马铃薯癌肿病的发生。
③针对农事操作传播,用10%的甲醛溶液处理农事人员所用的农具和衣物,防止将病原菌带到无病田块。
④针对动物粪便传播,应施用净肥,动物粪便充分腐熟或沤肥后才能使用。
⑤针对雨水和灌溉水传播,可以采取高垄栽培,减少马铃薯茎基部与水直接接触的机会,同时也可以改善马铃薯根际土壤的通透性,提高植株的抗病力。
胡秋舲.2008.马铃薯癌肿病发生与监测治理技术研究(硕士论文).武汉:华中农业大学.
王云月,马俊红.2002.云南省马铃薯癌肿病发生现状.云南农业大学学报,(4):430-431.