张静 吴明德 杨龙 李国庆
我国设施蔬菜种类繁多,以茄科蔬菜(番茄、茄子、辣椒)、葫芦科蔬菜(黄瓜)、菊科蔬菜(莴苣)、豆科蔬菜(菜豆、芸豆)和百合科蔬菜(韭菜、葱)为主。近年来气候变化和耕作制度变化导致设施蔬菜灰霉病发生日趋严重。灰霉病是设施蔬菜中普遍发生且难以防治的一种真菌性病害。该病害对设施蔬菜产量和品质影响很大,已成为我国设施蔬菜产业可持续发展的重要限制因素之一。本文对我国在设施蔬菜灰霉病发生规律和防控措施实践中取得的进展进行了回顾和梳理。
引起灰霉病的病原是葡萄孢属(Botrytisspp.)真菌,以灰葡萄孢(B.cinerea)为优势种类,在我国各蔬菜种植区均有发生,造成巨大的经济损失。据不完全统计,江苏、山东、湖北、河北、河南、辽宁和新疆等省(自治区)设施蔬菜灰霉病的发病率平均达到20%~30%,重病大棚达50%。每年由灰霉病造成的设施蔬菜经济损失超过50亿元人民币。该病在番茄、茄子、辣椒和黄瓜等主要设施蔬菜的整个生长期及储藏期均能发生,田间能侵染茎、叶、花和果实,造成死苗、烂果,导致减产,严重时甚至可能绝收。
灰霉病因病部产生大量灰色霉层(分生孢子和菌丝)而得名。该病是一类气传多循环病害,可为害植物各器官。被感染的植物初期出现水渍状病斑,然后腐烂变软,并伴随着病部塌陷。同时,在温湿度适宜的条件下,病部形成灰色至褐色粉状分生孢子层,它们可以随着气流和雨水再次传播,侵染健康的植物幼苗、茎叶、花果并引起腐烂。
例如,在番茄叶片上,由叶尖或叶缘开始发病,病斑呈“V”字形、半圆形或不规则形向内扩展,初呈水渍状,浅褐色、具轮纹,后期干枯均密生灰色霉层(图1A)。在茎部,会引起茎秆腐烂,导致茎秆易折断,植株死亡(图1B)。在果实上,尤以青果发病较重,侵染残留的花及花托并向果实或果柄扩展,致使果皮呈灰白色,表面着生灰色霉层,呈水腐状(图 1C,1D)。后期在有些发病组织上产生黑色、形状不规则的菌核。
在黄瓜、茄子和辣椒上,灰霉病菌主要侵染果实,且与凋谢的花瓣有关;在芸豆上,灰霉病菌侵染豆角,引起豆角腐烂,同时带菌花瓣散落叶片上,引起叶片腐烂;在韭菜上,灰霉病菌侵染叶片,引起叶片腐烂。
这些发病组织表面密生灰色粉状霉层(菌丝、分生孢子和分生孢子梗)和黑色菌核。
图1 番茄灰霉病症状
灰霉病菌主要以菌丝和菌核随病残体在土壤中或表面越冬越夏。此外,分生孢子也可附着在种子表面越冬。当环境条件(温度、湿度和降雨量)适宜时,在病残体上的菌丝体和萌发的菌核上产生分生孢子(图2)。分生孢子容易脱落,作为初侵染源借助气流、雨水和农事操作进行传播。灰霉病菌为弱寄生菌,最易借助植物伤口侵入、也可从衰弱和枯死的植物组织 (如花瓣)侵入。随后病菌在植物组织中扩展,导致植物组织溃解。在高湿度情况下,病部形成灰色粉状霉层,即病菌产生的分生孢子梗和分生孢子。成熟分生孢子脱落借气流传播,构成再侵染,造成病害在植株之间扩展蔓延。发病后期,在病组织表面会产生黑色扁平状菌核。
图2 灰霉病菌分生孢子梗及分生孢子形态(扫描电子显微镜图片)
灰霉病菌寄主范围十分广泛。最新统计表明,灰霉病菌可侵染596属1 400余种植物,包括番茄、茄子、辣椒、黄瓜、西葫芦、苦瓜、大豆、菜豆、芸豆、莴苣、韭菜、大蒜、葱、草莓、葡萄、柑橘和梨等经济作物。此外,很多农田杂草也是灰霉病菌的寄主。灰霉病菌甚至可以在枯死的作物秸秆和除草剂杀死的杂草上进行腐生生长,产生大量分生孢子。因此,在温暖(20℃左右)和高湿条件下,空气中含有大量灰霉病菌分生孢子,空气中不缺少灰霉病侵染源。
大棚灰霉病每年发生趋势有一定差异。以番茄灰霉病发生为例,总体上,番茄叶片在3月上旬开始为害叶片,3月下旬或4月蔓延至茎秆和花朵,4月上旬果实开始发病。花朵和茎秆发病高峰在5月上旬和5月下旬,果实发病高峰在5月下旬,叶片发病率较低,无明显高峰期。灰霉病是典型的低温高湿型病害,在温度适宜条件下随着湿度的增加灰霉病菌的致病力会增强。一旦发病,短期快速流行、造成大面积减产或绝收。因此针对茄果类蔬菜3月上旬开始防治,5月需重点防治。
用于灰霉病防治的药剂有3类:苯并咪唑类杀菌剂(多菌灵、甲基硫菌灵等)、二甲基亚胺类杀菌剂 (异菌脲、菌核净等)和氨基甲酸酯类杀菌剂(乙霉威)。尽管多种杀菌剂都可以用来对灰霉病进行化学防治,但该病菌遗传变异大、繁殖快,极易对杀菌剂产生抗药性。灰霉病菌对杀菌剂的抗药性是目前农业生产和农药工业所面临的最突出的问题。因此,必须调整灰霉病的防治策略,合理使用杀菌剂,同时开发推广引进新药剂。
在蔬菜定植大棚之前防治措施包括以下2点。一是育苗棚消毒。在育苗前,清除病残体及无害化处理。具体措施有:深埋病残体,并进行无害化处理,如用沼气发酵的方式处理病残体,采用生防菌(如木霉或粉红粘帚霉)处理土壤;或用化学药剂(如福尔马林、漂白粉、烟熏剂等)或温室高温闷棚15~20 d;或利用太阳能对土壤消毒10 d左右,杀死病原菌。二是培育无病壮苗。选用营养钵、育苗盘等培育无病壮苗。选择地势较高、排水顺畅的地块筑高畦育苗,苗床湿度不宜过大或过度密植。用防治灰霉病的生防菌剂1×108活菌/g灰霉特克(枯草芽孢杆菌)可湿性粉剂500倍液喷淋定植苗。
在蔬菜生长期的防治策略是:夯实生态防治和农业防治的基础作用,重视生物防治的预防作用,同时依靠化学防治在关键期的防控作用。
对环境控温控湿是防控设施蔬菜灰霉病的有效措施之一。采用高垄地膜覆盖栽培,或滴灌、管灌及膜下灌溉栽培法。生长前期及发病后适当控制浇水,掌握“三不浇三浇三控”技术:阴天不浇,晴天浇;下午不浇,上午浇;明水不浇,暗水浇;连续阴天控制浇水,低温控制浇水,苗期控制浇水[1]。上午待大棚里的温度升高到33℃时再通风,下午当棚内温度下降到24℃时关闭通风口,夜间大棚里的温度应保持在15~17℃。
首先是降低菌源基数,对棚墙、棚架进行喷药消毒。其次及时清除病残体,发现病叶、病花、病果后,及时清除出棚外。清除病组织时要用塑料袋包严,以免分生孢子飞散传播。番茄幼果直径1 cm时,摘除残留的花瓣和柱头,并及时清除粘附在叶、茎、果上的落花。江西大棚茄子灰霉病病情严重,指导菜农采取及时摘除残花病果、清除田间病果烂叶,结合使用腐霉利药剂防治技术,迅速控制了病情,减少了损失,增效30%以上。再次,根据蔬菜不同生育期的吸肥规律科学合理施肥,可增强植株抗病性。勿用带有病残体的未腐熟的堆肥或厩肥作苗床基肥。
近年来相继推出了一些防治蔬菜灰霉病的生物农药。包括木霉素[2]、酵母[3]、武夷菌素[4]和枯草芽孢杆菌[5]等。用木霉制剂、粉红粘帚霉制剂(1×106活孢子/mL)于移栽时对土壤喷雾,在初花期用生物源抗菌物质 (2%武夷菌素或链霉菌产生的reveromycins)或酵母菌制剂600~800倍对水15 kg/667 m2进行第二次喷雾,能起到防病和保产效果,降低灰霉病的病果率。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌株通过产生抗真菌物质及竞争作用会产生防治灰霉病的效果。
很多杀菌剂对灰霉病有防治效果。已登记的防治灰霉病的杀菌剂有40%百菌清(达科宁)、70%甲基硫菌灵(甲基托布津)、50%嘧霉胺 (施佳乐)、25%啶菌噁唑(菌思奇)、50%腐霉利(速克灵)和0.3%丁子香酚 (灰霜特)等。还有一些杀菌剂虽然没有在蔬菜上登记,但在我国已经广泛使用,包括10%苯醚甲环唑(世高)、25%嘧菌酯 (阿米西达)、50%啶酰菌胺 (凯泽)和10%多抗霉素B (宝丽安)[6]。根据全国2013-2017年杀菌剂抗性的监测结果,灰霉病菌对多菌灵、嘧霉胺、嘧菌环胺、乙霉威、腐霉利和异菌脲等杀菌剂抗性水平高,这些杀菌剂属高风险杀菌剂,而对环酰菌胺、咯菌腈、啶酰菌胺、氟吡菌酰胺和氟啶胺等杀菌剂抗性水平低,这些杀菌剂属低风险杀菌剂[7]。
施药防治技术包括蘸花、烟熏和弥粉机施药等。蘸花防治是在第一果穗开花时,于蘸花液中加入0.1%的50%腐霉利可湿性粉剂,或加入0.1%的50%乙烯菌核利可湿性粉剂蘸花。在阴雨天施用烟雾剂或者粉尘剂,傍晚闭棚后,在棚内均匀放置烟剂盒,由里向外用暗火逐个点燃,密闭棚室过夜;每667 m2用10%腐霉利烟剂 200~300 g、20%腐霉·百菌清烟剂 200~300 g或15%腐霉·多菌灵烟剂340~400 g点燃放烟。每667 m2用5%百菌清粉尘剂1 kg或6.5%乙霉威粉尘剂1 kg,施药后静止1 h以上方可开棚进行农事操作。施药后视病情发展间隔7~10 d喷药1次,连续用药2~3次。在设施蔬菜一个生育期内每种类型杀菌剂使用不超过2次。应在发病初期用药。施药前清除老叶、黄叶、病叶、病花、病果。应重点防治中心病株、植株中下部和叶片背面,轮换使用不同类型的杀菌剂。
设施蔬菜灰霉病是一种低温潮湿型病害。当前,比较常用的方法包括:通风透气、地膜覆盖及膜下滴灌、深沟高畦栽培、病残体清除及无害化处理等。在今后的栽培管理中,可以加强病残体无害化处理技术的应用,实现环保、节能、降低成本的目标。
有效防控灰霉病新技术方面也有新的进展,已发现利用太阳能消毒棚室土壤和水旱轮作降低病原菌存活、利用鼓风机清除草莓花瓣降低病原菌侵染[8]以及利用大蒜(或茼蒿、鱼腥草、芫荽)与草莓间作通过生物多样性降低病害发生等。今后这些新的生态防控技术将发展为设施蔬菜病害防治的有效措施。