孙亚玲,刘少军,姚甜甜,舒 锐,许念芳,王振宝,岳林旭
(山东省轻工农副原料研究所,山东 高密 261500)
关键字:山药;根腐病;病原菌;防治措施
山药(Dioscorea opposite)为薯蓣科(Dioscoreaceae)薯蓣属(Dioscorea),一年或多年生缠绕性藤本薯蓣(Dioscorea oppositeThunb.)[1-2]。近几年山药的种植面积一直都在稳步增加,据 2016 年 FAO 统计,世界山药收获面积 745.46 万 hm2,产量 6 593.76 万 t。从医疗保健角度来讲,山药具有补脾养胃、生津益肺、补肾涩精的功效,其营养价值和医疗价值逐渐被全世界所公认,山药不仅是药食兼用蔬菜还是国际公认的重要粮食作物[3]。山药在国内外均有种植,我国人工栽培山药已有 3 000 多年的历史,且分布比较广泛,有良好的基础条件支撑山药产业的发展,丰富的劳动力资源[4]。但随着山药种植面积的不断扩大以及常年连作,山药病害逐年加重,严重影响了山药的产量和品质,是山药生产上突出的问题。
近年来,由于山药种植面积的不断扩大,山药病害逐年加重,山药病害是影响山药产量和品质提高的重要因素,不仅导致山药叶枯和落叶,严重时造成整个植株枯死,而且造成品种退化和品质下降,严重影响山药生产,山药病害制约山药产业的发展。目前,生产上常见的山药病害主要有山药炭疽病、山药斑纹病、山药根结线虫病、山药根腐线虫病、山药根茎腐病、山药枯萎病、山药斑枯病和山药褐腐病等[5]。
山药根腐病属于土传病害, 病原菌以菌丝体或菌核在土壤中或病残体上越冬, 在土壤中可以存活2~3 年,通过雨水、土壤和施用带病菌的肥料等途径传播,远距离传播多为不同地区山药品种的调运。土壤病菌作为初侵染源多从山药根部的伤口侵入,带病山药苗也可作为初侵染源。
山药根腐病是在出苗后遇到高温、高湿的天气开始发病,一般 6 月底至 7 月上旬为该病始发期,7 月中旬至 8 月初为该病盛期,主要危害山药根系,一旦发病,可造成整株根系死亡,减产 30%~50%。山药根腐病与田间湿度密切相关,在大雨过后,田间积水 1 d 以上,田间持水量在 80%以上,3 d 左右开始发病[6]。白天地温在 18~21 ℃,夜晚地温在 15~16 ℃,最易发病。影响根腐病的发病严重度的因素有:种植密度过大,通风透光能力不足;连年种植,氮肥过量,土壤黏重,偏酸;有机肥未能充分腐熟,地势较低,积水严重,大水漫灌,线虫病严重[7]。
根腐病是限制山药产业发展的一种严重的病害,该病的症状主要表现为根部皮层变褐腐烂、脱落,维管束呈褐色,地上部夜色变黄,叶片干枯直至整株枯死。病原菌主要有以下几种:
(1)镰刀菌(Fusariumsp.),又分为尖孢镰刀菌、茄饼镰刀菌、厚坦镰刀菌和腐皮镰刀菌。该菌引起的发病症状主要在发病初期,叶片萎蔫,个别根部变褐色伴有腐烂状出现,后病状逐渐扩散,主根发病以后,根部皮层出现腐烂、变褐、脱落等症状,严重时全根腐烂。根部腐烂则会带动地上部产生相应的症状,最后导致全株枯死。沈丽淘[8]研究了四川雅安山药根腐病的病原分离与鉴定、生物学特性和病原菌室内毒力测定, 结果发现山药根腐病的病原有两类, 一类是厚垣镰刀菌 (Fusarium chlamydosporum),一类是腐皮镰刀菌(Fusarium solani)。徐秉良等[9]经过对孜然芹根腐病组织分离、纯化、鉴定和致病性测定,证实其病原为尖孢镰刀菌(F. oxysporumSchl.)。王勇等[10]研究天津地区茄根腐病病原菌主要为茄病镰刀菌[F. solani(mart.)Sacc]和茄病镰刀菌蓝色变种[F. solanivar.coeruleum(Sacc.)Booth]。
(2)腐霉菌(Pythiumspp.),包括终极腐霉菌、瓜果腐霉菌、简囊腐霉菌、棘腐霉和群结腐霉菌。腐霉菌侵染山药根系、根茎、茎基部甚至叶片,苗期发病,植株会猝倒,而且侵染的时间越早,危害越严重。腐霉菌一般与多种病原菌共同侵染植株,引起根腐病。王春华等[11]对花芸豆根腐病进行分离、纯化培养,初步确定主要病原是终极腐霉菌、尖孢镰刀菌、木贼镰刀菌和立枯丝核菌等多种病原菌复合侵染所致。Adioboa 等[12]研究千年芋的致病菌,发现群结腐霉是引起千年芋根腐病的致病菌。
(3)丝核菌,该病菌多从叶柄基部侵入,病状起初在根冠部、根颈交界处及叶柄基部呈褐色斑点,随后斑点扩散成腐烂凹陷状并伴有裂痕产生,在裂口处可见致病菌菌丝。主根周皮坏死,剖面呈环形腐烂状。贾海民等[7]研究发现,麻山药根腐病病原为立枯丝核菌。旷玲等[13]对无梗五加根腐病进行分离、纯化,结果表明此病害是由立枯丝核菌引起的。
(4)链格孢菌,是一种普遍存在于环境中的病原体和腐生菌。罗文富等[14]从三七根腐病不同发病期分离纯化出引起该病的病原菌为细格孢。孙炳剑等[15]通过对郑州地区冷季型草坪根腐病分离鉴定发现,引起该病的病原物包括链格孢菌。
(5)疫霉菌, 由疫霉菌引起的根腐病是一种危害性很大的病害, 该病害持续时间长,引起幼苗腐烂,导致茎部出现深褐色病斑,病斑面积蔓延,直到病株枯死。王子迎[16]对安徽灵璧县大豆根腐病的土壤进行病原分离和鉴定, 得到3株大豆疫霉菌株。 Wang等[17]也发现疫霉菌可引起大豆根腐病。 李淑菊等[18]2002年首次报道“引起天津市及周边地区黄瓜根腐病的致病菌是甜瓜疫霉菌”。
山药根腐病作为土传病害,侵染发病的病原菌种类极为复杂,在防治上有一定的难度。目前,很多国家已把综合防治作为植保工作的新方向[19]。 建立山药根腐病综合防治体系是当今的研究重点,防治措施将从抗病品种、农业防治、化学防治、生物防治 4 个方面展开,旨在为山药根腐病的有效治理提供建议。
我国开展山药抗病育种工作起步较晚,而且研究山药抗病的科研单位甚少。正常情况下,山药栽培品种很少结种子,需要利用人工方法,创造山药结种的条件或利用野生种结种的特性,进行两个品种间的杂交。因杂交育种很难得到种子,所以在山药抗病育种上利用较多的是无性繁殖,刘建平等[20]采用离体培养技术获得了抗性愈伤组织,并诱导出再生植株。将它的当年栽子于次年栽植在病圃进行抗病性检验,发病率降低了 29%。
一是选用优良的品种,播种前选健壮、皮色好、无病虫侵染的山药嘴子或块茎做种。二是合理施肥,以底肥为主,多施有机肥,增施磷钾肥,培育壮苗,增强植株抗病性。三是调节生长,在山药生长期可喷施生长调节剂,使植株壮而不旺,稳生稳长,提高抗病能力。四是注意防涝,及时排除多余水分,浇水时严禁大水漫灌,有条件的可采用滴灌。
采用非寄主作物进行轮作,有效降低土壤病原菌的数量,增加土壤微生物种类,从而减轻山药根腐病的发生。连续种植山药 3 年以后,必须进行轮作,在茬口选择上,宜选择玉米、小麦等禾本科作物。
山药生长期如出现根腐病病株,要及时处理拔除,带出田外进行烧毁,以减少根腐病的侵染源。山药收获后及时清除田间病残体。
(1)药剂拌种。播种前将山药种薯先用50~52 ℃温水浸泡10 min,再用50%多菌灵可湿性粉剂500倍液浸种30 min,以消灭附着在种薯上的病菌。
(2)发病初期可使用 95%敌克松 200~300 倍液或 75%百菌清可湿性粉剂 600 倍液进行灌根,每隔15 d 进行一次。连续 2~3 次;喷施 70%代森锰锌可湿性粉剂 500~600 倍液或 50%福美双可湿性粉剂500~600 倍液进行防治,每隔 7~10 d 一次,交替使用 2~3 次。
(3)土壤消毒。美国研究者使用硫磺流动剂(含硫磺 50%,铜 4.4%)进行土壤消毒[21],可有效防治丝核菌根腐病。 苗玉新[22]用 50%福美双可湿性粉剂 7.5~10.5 kg/hm2加适量细土制成药土或用 40%五氯硝基苯粉剂 199.95 kg/hm2处理土壤达到防病效果。
(4)生物防治。目前,生物防治技术被视为最具应用潜力的植物病害防治[23]。生防菌在防治土传病害上发挥重要作用,其防治机制表现为拮抗、竞争、重寄生和诱导抗性 4 种[24-25]。
山药根腐病拮抗菌是以后研究的方向,可分离出引起山药根腐病的病原菌,然后分离健康植株的菌株,观察拮抗效果,分离出的拮抗菌对土壤和山药无农残。贾海民等[7]利用 10 亿芽孢/g 枯草芽孢杆菌可湿性粉剂对麻山药根腐病进行研究,结果表明枯草芽孢杆菌对山药根腐病起到防治效果。