魔芋软腐病防治研究进展

2020-10-20 05:56梁晓英
农民致富之友 2020年28期
关键词:种芋生防软腐病

梁晓英

就魔芋软腐病的危害、发生发展规律及国内外魔芋软腐病防治方面的研究进展、存在的问题进行了概述,并从化学防治、生物防治、农业防治几个角度论述了当前魔芋软腐病防治的有效措施与发展方向,以期为今后魔芋高产栽培提供参考。

魔芋(Amorphophallus konjac)又名魔芋或蒟蒻,属天南星科魔芋属多年生草本块茎植物。因其球茎中含有丰富的葡甘聚糖,在农业、食品、医药保健及化工等行业被广泛利用。

近年来,随着魔芋连作种植面积的扩大,软腐病害的发生呈现逐年加重的趋势。在魔芋软腐病发病高峰期,平均发病率为25%~50%,严重年份超过50%造成严重减产甚至绝收,从而给大田生产带来巨大风险。魔芋软腐病频发已成为制约魔芋种植业发展的瓶颈。近些年,不同学者从化学、生物、农业、基因工程等角度研究了魔芋软腐病的防治,并取得一些进展。研究表明染病种芋与带菌土壤是魔芋软腐病的初侵染源,发病初期喷施波尔多液等铜制剂能有效控制病害的发展。何斐等综述了魔芋软腐病生物防治方面的研究进展,并从复配菌剂和筛选拮抗内生菌防治魔芋软腐病、培育转基因魔芋抗病品种、加强生物农药的研发等方面对魔芋软腐病的生物防治提出了展望。

在实际生产中,由于多方因素的影响,魔芋软腐病频发且防治难度大。传统的农业、物理手段对魔芋软腐病的防治效果正在逐年减弱。化学药剂防治虽然速效,但其长期使用带来的抗性和残留问题直接影响魔芋产业的可持续发展。生物防治有低成本、高效率、环境友好等优点,但依然存在微生物定殖难、稳定性低等不足。所以生产上亟需一套有效的魔芋软腐病综合防治方法。

一、魔芋软腐病病原菌及其侵染途径

相关研究认为,引起魔芋软腐病的病原菌为胡萝卜软腐欧氏杆菌胡萝卜致 病变种(Erwinia carotovora pv. carotovora)及胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜软腐亚种(Pectbacterium carotovorum PC1),还有尚待确定的致病菌,具有多样性。

這些病原菌属于弱寄生菌,主要通过机械伤口或虫伤侵染,较少能从寄主自然孔口侵入。研究证实魔芋球茎表面无气孔也无皮孔,魔芋软腐病原菌不能直接侵染完好无损的魔芋球茎,但可以侵染根、芽鞘等。从具体侵入点而言,自然孔口(如气孔、皮孔、水孔)不是其特异的侵入点,而在有伤口存在的情况下,伤口是最为主要的侵入点。软腐病病原菌广泛存在于土壤、种芋、农家肥、植株病残体和其他寄主中,随病残体在土壤或球茎中越冬,在土壤或病残体中可以存活多年。而且病原菌的传播途径多样,既可以通过雨水、农事活动、病残体及昆虫进行短距离传播,也可以通过种芋带菌是进行远距离传播。

二、软腐病的防治

日本研究魔芋软腐病早于我国,但目前依然没有找到很好的防治办法。近年来,国内学者提出创制“优质、抗(耐)病”的魔芋资源、挖掘抗魔芋软腐病菌的新生物活性物质或新基因、改良土壤生物活性以消除或者减轻魔芋病害等观点,以期建立一套软腐病综合防治技术体系。抗病品种的筛选和抗性物质或基因的挖掘是一个漫长探索的过程,目前并没有取得实质性的进展。而魔芋土壤生物活性与魔芋软腐病发生的关系逐渐成为研究热点。

2014年何斐等人对镇安县核桃林下魔芋根区土壤微生物区系进行了研究,指出核桃林下魔芋长势好、产量高与其根区土壤养分及良好的微生物区系状况密切相关。这也从土壤环境的角度解释了林下及房前屋后魔芋长势好、发病率低的原因。

1、化学防治

化学防治指的是使用化学药剂 (杀虫剂、杀菌剂、杀螨剂、杀鼠剂等)防治病虫、杂草和鼠类的危害。生产上常见的细菌性杀菌剂,主要分为四大类:铜制剂、农用抗生素、噻唑类菌剂以及微生物制剂。铜制剂又分为有机铜杀菌剂和无机铜杀菌剂。噻菌铜一类的有机铜杀菌剂具有混配性好、安全性高的优点,但价格普遍偏高,是目前生产上防治魔芋软腐病应用较多的一款化学药剂。以氢氧化铜、波尔多液为代表的无机铜杀菌剂具有效果快、价位较低的优点,但该药剂混配性略差、易产生药害。之前使用较多的农用抗生素,如农用链霉素已被农业部取消登记,退出农药市场。噻唑类菌剂虽然在魔芋软腐病防治上效果较好,但离体条件下无杀菌活性,对土壤中细菌防治受限。魔芋生产上常用的化学防治方法有:

(1)种芋消毒

选择健康、无病无伤且重量规格较为一致的芋块做种。

①种芋包衣消毒:用喷雾器在种芋表面喷洒一层薄水雾,然后将多元消毒粉(2kg/100kg种子)均匀撒施在种芋表面形成一层薄薄的包衣,晾干后播种。

②熏蒸消毒:将精选的种芋运至于可密闭的空间(比如棚内),然后利用甲醛(8ml/m3)+高锰酸钾(5g/m3)烟雾熏蒸剂杀菌消毒。

(2)土壤消毒

选择多元消毒粉(10kg/亩)均匀撒施地表,然后翻耕土地。pH 7.0左右的土壤,将生石灰(100-150kg/亩)均匀撒施地表,然后翻耕土地,备用。

(3)田间防治

出苗后,根据其发病规律和发病程度安排防治工作。在生产上选用噻菌铜、噻森铜类杀菌剂进行叶面喷施或灌根,对魔芋软腐病的预防有一定的效果。从软腐病始发期到盛发期,与其他杀菌剂交替使用,可以降低发病率,增加魔芋产量。

2、生物防治

生物防治就是利用生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物的方法。在魔芋软腐病防治上主要用到的生物制剂有生防菌、植物提取物、复配菌剂三大类。

(1)生防菌防治

生物防治中用到的生防菌主要有生防放线菌、生防细菌、生防真菌。

①生防放线菌

放线菌属于原核丝状微生物,是抗生素主要产生菌。链霉菌是当前研究较多的一类生防放线菌,其广泛存在于土壤中,能产生抗生素等天然活性物质,是土壤生物退化的主要修复菌,在植物病害防治方面应用较多。

②生防细菌

芽孢杆菌(Bacillus)是当前研究较多的一类生防细菌,其因能产生芽孢而得名,属革兰氏阳性细菌,能通过产生杆菌肽、核酸类、细菌素等抗菌物质来抑制植物致病菌。有研究表明,枯草芽孢杆菌 ( B.subtilis)、解淀粉芽孢杆菌 ( B.amyloliquefaciens)和苏云金芽孢杆菌(B.thuring-iensis)对魔芋软腐病具有一定防效。溶杆菌属(Lysobacter)是魔芋软腐病生物防治研究的又一类重要细菌。抗菌素溶杆菌(Lysobacter antibioticus)能在魔芋根部、根际土壤等生态位点定殖,表现出良好的环境适应性和稳定性,同时能降低软腐病的发病率。然而巨大芽孢杆菌在魔芋软腐病防治上的应用存在一定的争议。赵妗颐等研究表明巨大芽孢杆菌L2流分LE4-3对胡萝卜软腐欧文氏菌EC-1有良好抑菌作用。李梦飞等研究表明巨大芽孢杆菌ZX001可能通过球茎皮上的伤口进入,并产生多种酶降解魔芋果肉,从而加剧魔芋球茎的腐烂,增加魔芋软腐病发生的机会。

③生防真菌

据报道粘帚霉属(Gliocladium sp. ) 真菌次级代谢产物能抑制作物软腐病病原菌胡萝卜软腐欧文氏菌胡萝卜亚种(Erwinia carotovora subsp. carotovora)的生长。木霉属(Trichoderma spp. )产生的挥发性化合物(如丙酮、2-甲基-1-丁醇等)能诱导激发植物对软腐病病原菌胡萝卜软腐欧文氏菌的主动抵御。

(2)植物提取物防治魔芋软腐病

国外研究报道大蒜(Allium sativum)的丁醇提取物能够抑制植物病原菌胡萝卜软腐欧文氏菌的生长,苦楝树(Meliaazedarach)叶片和种子的水提物能明显降低胡萝卜软腐欧文氏菌胡萝卜亚种引起的马铃薯块茎软腐病害发生率。此些理论衍生出来的植物提取物产品大蒜油、苦楝素正在一步步应用到魔芋软腐病的防治中。

(3)复配菌剂防治魔芋软腐病

林下及房前屋后魔芋长势好、发病率低的原因不仅在于良好的微生物菌群,也得益于良好的土壤环境(有机质、腐殖酸等含量高)。生防微生物使用后的稳定性、定殖能力等都直接影响其防效。研究表明,生防菌剂与诱导其种群数量增加的物质配施(如腐植酸钾、壳聚糖等) 具有协同增效的作用。段佳丽等利用生防放线菌与腐植酸钾配施提高丹参的产量和抗病虫能力。张忠良等研究发现腐植酸钾与放线菌剂配施能促进魔芋生长,提高魔芋产量,降低发病率。因此利用生防菌、定制载体、植物免疫诱抗剂等成分复配,进而研发成一款魔芋专用微生物菌肥在魔芋软腐病防治上应用前景非常广泛。

3、农业防治

农业防治指的是通过调整和改善作物的生长环境,以增强作物对病虫草害的抵抗力,创造不利于病原物、害虫和杂草生长发育或传播的条件,以控制、避免或减轻病虫草的危害。在魔芋生产上我们可以通过优选产地环境、优选种芋、合理种植、合理套作等方式来降低魔芋软腐病的发病率。

(1)产地环境选择

通常选择海拔500米以上的,15℃以上的有效积温大于1089℃的区域,以潮湿阴凉、半阴半阳的、土层疏松的地块及稀疏林地、果园等为佳。避免在气温超过35℃温度以上的环境下种植。

(2)品种选择

选择适宜在当地大面积推广种植的主栽品种,以及一些抗性较好的新品种。

(3)合理种植

起垄播种,按确定的株行距,用机械开沟播种后起垄或平地起垄。起垄播种前要浅耕,做到地面平整、无根茬、无大土块。平整地块可利用小型机械开沟、起垄。

①株行距:种芋生产:25cm×25cm,2行为一垄,垄面宽80cm,垄沟深20cm,垄沟宽1米。商品芋生产:40cm×60cm,2行一垄,垄面宽1米,垄沟深25~30cm,垄沟宽1米。

②覆土:种芋生产覆土15~20cm;商品芋生产覆土25~30cm。

(4)多样性间套作

将魔芋与高秆作物蓖麻、玉米等,覆地植物马齿苋、紫花苜蓿等间套作,营造“高-中-低”立体生态模式,一方面能直接增加地上部物种多样性,调节魔芋生长的温湿度等,另一方面能间接增加地下部微生物多样性,减轻连作障碍危害,从而降低魔芋软腐病的发病率。因此,防治魔芋软腐病除用前述的药剂处理,还要结合农业栽培措施等进行综合防治。

(5)田间管理

①除草:在魔芋播种后到出苗前,进行杂草防治。

②灌溉:灌溉根据土壤墒情、苗情、天气、田间灌溉设施而定。沟中水面不得高于魔芋球茎底部。

③清除病株:在魔芋萌芽出土后,发现有种芋带病株,立即拔除,并在窝内及周围撒石灰,踩紧土壤,防止雨水带走病菌扩大传染。

(6)适时收获

一般在魔芋倒苗后一周进行收获。应选择晴天和土壤较干的时候进行,采挖时轻拿轻放,边挖边晒,尽量避免损伤魔芋,收获后根据种芋大小进行分级分装。

(7)种芋储存

海拔较低的区域可进行大田保存,并在垄面覆盖玉米秆、稻草等以提高地温,防止种芋冻害。海拔较高区域建议室内储存。储存前必须先进行晾晒,球茎失水20%左右。装框或架藏于通风干燥的室内,温度不低于4摄氏度。

(作者單位:725700陕西省安康市旬阳县农业技术推广站)

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