李鸿坤 ,闻 铁 ,赵 蕊 ,项春海 ,孙 娜 ,刘 峄 ,刘慧芹
(1.天津农学院 园艺园林学院,天津 300384;2.天津临港园林建设有限公司,天津 300456)
苜蓿是苜蓿属(Medicago)植物的通称,以“牧草之王”著称,是豆目豆科的一种多年生开花植物,外形似三叶草,含有大量的微量营养素,其中包括粗蛋白质、碳水化合物、B族维生素以及维生素C、E和铁等[1]。苜蓿拥有发达的根系,耐干旱,耐寒冷,耐高热,固氮能力强,可防止草地沙化和水土流失,且产量很高。其中作为牧草的紫花苜蓿(Medicago sative)是著名的品种。紫花苜蓿在中国已有2000多年的栽培历史,在西北、华北、东北以及江淮流域等地均有重要的栽培产区[2-3]。但在这些种植栽培产区内,因有害生物的侵染,苜蓿的产量以及质量常常不能达到预期的效果。本文简述了中国苜蓿的常见病虫害发生情况,以期为苜蓿的科学研究和生产管理提供参考。
锈病是苜蓿众多病害中危害极其严重的一种常见病害。锈菌主要侵染苜蓿的叶片和茎杆,初期时会呈现较小褪绿斑,随后逐渐隆起呈疱状,渐圆灰绿色,然后表面破裂,露出棕红色孢子粉末。刘爱萍和侯天爵[4]对苜蓿锈病的寄主范围进行了调查研究:引起苜蓿锈病的条纹单胞锈菌(Uromyces striatus)的寄主除苜蓿属的植物外,还有白三叶草、扁蓿豆、野火球等植物都是该菌夏孢子的寄主。该锈菌有转主寄生现象,其转主寄主主要是大戟属的乳浆大戟。因为锈菌属于典型的活体寄生菌类,所以在越冬时必须寄生在活体植物上。苜蓿锈病的分布范围与锈菌寄主的地理分布有着密切的关系,据调查纬度30°~40°的范围之内是锈菌寄主的主要分布区域,也就是中国的东北地区、华北地区以及西北地区。每年6月份便会出现苜蓿锈病的发病中心,往往在秋季时达到发病高峰[5]。
苜蓿褐斑病是苜蓿最常见以及破坏性最大的病害。苜蓿褐斑病虽然没有严重到可以使苜蓿直接死亡,但可影响苜蓿的生活力。该病最先从苜蓿的下部开始危害,随后逐渐向上部扩展,并且可以持续危害苜蓿的整个生长发育过程。侵染初期,在苜蓿的叶片上长出黄色小点,随着侵染的加重,小圆点逐渐扩大并呈现出深褐色的大斑,伴有黄色晕圈,病斑集中在上部叶片边缘,潮湿时病斑上着生小黑点。危害严重时苜蓿褐斑病的发病率可高达60%以上,导致苜蓿茎下部的叶片全部落光,只留苜蓿上部新长出的小叶。引起褐斑病的为苜蓿假盘菌(Pseudopeziza medicaginis)在田间最适侵染温度为10~20 ℃,80%~97%的相对湿度下,3~4 d即可发病,几天之内就造成病害流行[6]。这种菌以菌丝体的形式在苜蓿的病残体上越冬。翌年春天条件适宜时,病残体上产生分生孢子器吸水膨胀后,大量分生孢子就借风雨传播进行初侵染和多次再侵染,7月份的高温天气对此病害有抑制作用,发展缓慢,8月进入雨季时,温暖潮湿的条件使苜蓿褐斑病病情迅速上升,8月下旬至9月上中旬逐渐进入发生流行的高峰期[7],对二茬或三茬苜蓿造成严重的产量损失,并造成苜蓿牧草品质下降。
苜蓿根腐病是苜蓿复杂而又常见的病害之一,常导致植株根部腐烂而死亡。该病往往是由多种病原菌混合侵染导致,据相关报道可达28种,其中镰刀菌13种,其他病原真菌12种,细菌2种,线虫1种,主要包括镰刀菌、立枯丝核菌、疫霉菌、腐霉菌、壳满孢菌[8-10]。镰刀菌属中的尖孢镰刀菌、茄镰刀菌、燕麦镰刀菌等被认为优势种[11]。以上病菌均为土壤习居菌,它们以菌丝体、厚垣孢子和菌核在土壤及病残体上存活,厚垣孢子和菌核均可在土壤中存活多年,也是根腐病的主要初侵染来源[12]。病菌初侵染的数量、土壤的温度、湿度和品种影响苜蓿根腐病的发生及流行。苜蓿根腐病的病原菌可直接侵入苜蓿的幼根,也可通过伤口侵入苜蓿的主根,持久定植。
苜蓿霜霉病广泛分布于温带地区,已成为一种世界性病害,在中国多个省份均有发生。该病由苜蓿霜霉菌(Perononspora aestivalis)引起,主要危害叶片和嫩茎,叶片染病后长出不规则的小褪绿斑,之后病斑汇合使整个叶片呈现黄绿色,叶子卷曲。在潮湿环境下苜蓿的叶背会形成灰白色的霉层;有一种品种的苜蓿受侵染后会表现出系统性症状,如全株会呈浅绿到黄白色,其茎部缩短变粗甚至扭曲变形,造成苜蓿的生长发育不良。该病菌以菌丝体在苜蓿根部越冬,或以卵孢子在病植株中越冬,翌年春天病菌产生分生孢子,随风传播,可引起多次侵染,并且卵孢子附着在种子中,实现远距离的传播[13]。在温暖且凉爽的潮湿环境条件下苜蓿霜霉病发病率较高。一般春秋两季是此病的发生高峰期,因此苜蓿的第一茬受害最严重。
在中国苜蓿的种植区内,一般都是大面积成片的种植,在这种情况下为虫害提供了一定的有利环境。目前,在国内危害苜蓿的虫类主要有蚜虫、蓟马、象鼻虫、盲蝽、叶甲等。
蚜虫是一类危害广泛的昆虫,它以刺吸式口器以吸食植物的汁液为主,主要危害其嫩枝、叶以及花等部位。被蚜虫危害过的苜蓿叶子卷缩,并且花和蕾逐渐变黄,甚至可使其脱落。蚜虫危害严重时可使苜蓿种植区大面积枯死。在华北、华中地区,蚜虫在紫花苜蓿第一茬(5月初)发生较严重,危害较大,对于苜蓿的第二、三茬基本不再发生或少量发生[14]。在西北地区,6月下旬—7月上旬,苜蓿处于开花盛期至结荚初期时,蚜虫数量达到全年高峰期[15]。被蚜虫危害过的苜蓿,品质也会因此下降。蚜虫分泌的蜜露覆盖在苜蓿的茎叶表面上,使苜蓿易感染黑色霉菌,从而造成干草品质的下降[16]。
蓟马也是苜蓿的主要为害对象,其中最严重的蓟马是苜蓿蓟马,也称西花蓟马。苜蓿蓟马的口器为锉吸式,主要危害苜蓿的茎、叶、花和果,使花瓣褪色、叶片收缩,严重时使整株枯死。苜蓿蓟马可进行两性生殖和孤雌生殖具有极强的繁殖能力,又因苜蓿蓟马的体型较小,因而具有一定的隐蔽性,所以一般在苜蓿种植区内很难有效地控制及防治。苜蓿蓟马一年可连续发生12~13代。在15 ℃温度条件下只需要14 d,其卵便可发育至成虫。在苜蓿初花期时(5月中下旬),是苜蓿蓟马危害的高峰,可持续到苜蓿的每一茬上。刈割可明显降低发生虫的数量,所以及时刈割对苜蓿蓟马种群有明显的控制作用[17]。
象鼻虫是鞘翅目昆虫中最大的科。苜蓿象鼻虫幼虫以苜蓿叶片为食,大量的象鼻虫成虫可以把叶片吃光,只剩下苜蓿杆,整块地呈现灰白色。苜蓿象鼻虫不仅可以危害苜蓿的第一茬并且可持续影响苜蓿的产量和数量。象鼻虫主要在枯萎的小花细丝管上产卵,幼虫喜食腐花,象鼻虫一代只7~14 d。象鼻虫不仅发育成熟所用时间短,其平均寿命也只有15~17 d,虽然它的整个寿命只有21 d,但一只雌虫只存活几个星期就可以不断地产下4代甚至更多的后代[18]。在秋天时存活率高达95%。
盲蝽喜欢成居,一株植物上多时可聚焦几十头,拥有一定的迁移性及扩散性;主要取食苜蓿的花芽、花、种子以及枝条嫩稍,喜食幼苗、嫩枝叶和花蕾等幼嫩组织。盲蝽在每天的清晨和傍晚活动,到中午气温相对较高时大多都停留在植物的叶背上,通常潜伏在土块或枯枝落叶下,一年可繁殖3~4代,以卵在苜蓿的枯枝落叶内越冬。
苜蓿叶象全名苜蓿叶象甲,象牙科,叶象属。主要分布在新疆、内蒙古和甘肃等地区。成虫和幼虫均能为害,幼虫为害第1茬苜蓿最严重,苜蓿叶象先从植株的顶部开始取食随后逐渐下移,危害严重时可将苜蓿全部吃光,只留下苜蓿的主脉。苜蓿叶象以成虫在苜蓿种植区裂缝中或残株落叶下越冬,到翌年4月上旬,越冬代成虫开始活动,4月下旬即可达到高峰;其产卵盛期在5月上中旬,产卵时雌虫先将苜蓿的茎杆咬成缺刻状或圆孔状,随后将卵产于茎杆内,然后用分泌物或者排泄物将洞口封起。卵在苜蓿茎秆内孵化后,初孵幼虫在苜蓿茎秆内蛀蚀并且形成黑色的隧道;当幼虫生长至到2龄时,从苜蓿茎秆中钻出,潜入到苜蓿叶芽和花芽中继续危害,从而影响苜蓿的正常生长[19]。
苜蓿病虫害的因素非常复杂,是在多种因素共同综合影响下产生的。在对苜蓿的病虫害防治时,要以“预防为主,综合防治”为主要依据,合理加强农业防治、机械防治以及生物防治等技术,尽可能减少使用或不用化学农药,从而减少对环境的污染,改善土壤质量。
1924年,美国首次发现了苜蓿的细菌凋萎病(Corynebacterium insidiosum),随后在加拿大、欧洲、澳大利亚等多个国家及地区发生。这是一种毁灭性的病害,可使苜蓿减产高达57.7%,种子减产54%,荚果减产41%,同时也是我国重要的检疫对象之一,苜蓿疫霉根腐病(Phytophthora megasperma)发生严重时造成苜蓿死亡率达到30%~60%[20]。虽然目前以上两种苜蓿的病害在我国还没有发生,但应该引起高度重视并要严格控制其病害的传入。
在选苗育种时,最好选择抗病虫害强的品种。合理的设计栽植可避免将携带苜蓿病虫害病原的植物栽植在苜蓿种植区附近,可减少病原的来源途径。同时合理的养护管理,及时清除病虫残体,加强苜蓿的水肥管理方面,改善苜蓿种植区的环境条件以及安排合理的轮作均可以减轻病虫害。增施钾肥可降低苜蓿根腐病的发病率和镰刀菌的侵入率[12]。
在苜蓿种植区可对害虫适当地进行人工或简单的机械捕捉,或利用黄板诱杀蚜虫。适当进行机械刈割,也可降低病虫害的发生。通过晒种和温水浸种杀死种子内的病虫卵和孢子,达到预防病虫害的目的。
在苜蓿种植地内可适当引入一些天敌,利用天敌直接捕食害虫。但应注意在苜蓿种植区内进行化学防治要选择对其天敌安全的药剂以及合理的施药方法和时间,避免误伤其天敌。如利用瓢虫、草蛉等捕食性昆虫,赤眼蜂、金小蜂等寄生性昆虫来防治,可维持苜蓿种植地区的生态平衡。苜蓿根部分离筛选的拮抗细菌枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtilis)MB29,能抑制引起苜蓿根腐病的多种镰孢菌、炭疽菌、茎点霉、链格孢菌等,MB29菌株还具有促进苜蓿生长的作用[9]。
利用一些化学药剂控制苜蓿的有害生物,通过采用适当的机械方法使化学农药和有害生物进行接触。虽然大多数化学农药见效快,但是大量或长期使用化学农药会造成某些有害物在不同程度上产生抗药性,使其控制难度增加。化学药剂在杀害有害生物的时候,也会在不同程度上对其天敌造成伤害,如果危害严重的话会对生态环境造成破坏。同时,某些化学农药具有一定的稳定性,不容易被分解,使其长时间残留在田间并对环境造成破坏。因此,选择农药时要优先考虑选择那些具有高效性、低毒性且低残留性的,尽可能最大程度确保苜蓿草的安全以及其他生物的生存环境不会遭到伤害。