高文华,李江美
(大理州烟草公司鹤庆县分公司,云南鹤庆671500)
烟草黑胫病又叫烟草黑根、黑杆疯,是由寄生疫霉(Phytophthora parasitica var. nicotianae)引起的危害烟草生产的重要土传真菌病害。1934 年首次在我国山东发现并鉴定,之后黑胫病扩展到黄河流域、长江流域及珠江流域的各产烟省,1950年首次报道该病发生于黄淮烟区,并连续多年严重危害[1],严重时发病率高达75%以上,严重影响烟草的产量和品质[2]。
烟草黑胫病的典型症状为叶片萎蔫、变黄,植株矮化,根部和茎基部坏死,表现为“黑胫”“黑膏药”“穿大褂”“腰漏”和“笋节”[3]。烟草黑胫病可以在烟草的整个生长发育期进行侵染危害,多发生于成株期,少数于苗期发生,主要以侵染烟草植株的茎基部和根部为主[4]。烟草黑胫病广泛分布,与烟草品种、气候和病原菌种群结构紧密相关。目前我国对烟草黑胫病的防治措施主要有3 种,即种植抗病品种、优化烟草栽培管理措施和进行化学及生物防控,本文就此综述抗烟草黑胫病品种的选育和鉴定、栽培管理措施以及防控技术等方面的最新研究进展,为该病害的科学防控提供参考。
抗病育种是作物病害防治的重要途径,也是解决烟草黑胫病危害最好、最经济的途径。随着科学技术的成熟,烟草抗黑胫病品种鉴选取得了显著成效,比如:引进的抗病品种有K326[5]和NC89[6],选育出抗病或中抗品种有云烟85[7]、云烟87[8]、云烟97[9]、云烟100[10]等,这些优良品种已先后成为烤烟的主栽品种。曾乙心[11]等用4个云南主要栽培品种为材料研究烟草黑胫病的潜育期,结果表明云烟87 属于中抗品种,云烟85和K326 属于高抗品种,其中,K326 潜育期最长,为21 d,该研究为云南烟草黑胫病的防治提供时间推算依据。李媛等[12]对77 份原标记为抗病的烤烟种质资源进行了抗病性再鉴定,筛选出2 份高抗材料,23 份抗性材料,并对筛选出的抗病材料进行农艺性状鉴定和遗传多样性分析,研究结果为抗烟草黑胫病和烟草品质的同时改良提供了遗传材料,也为烟草黑胫病的抗病品种推广和今后的抗病育种提供理论依据和技术支撑。
嫁接技术是植物病害绿色防控的有效措施之一,合理选取砧木和接穗进行嫁接,可有效控制烟草黑胫病的发生。兰绍华等[13]用地方特色品种“红花大金元”为接穗,以K326、云烟97、柯克137、宾川兰花烟为嫁接的砧木,不同砧木嫁接处理后,黑胫病等病害自然发病率降低。王海波等[14]开展了不同嫁接组合烟苗对黑胫病的抗性鉴定,研究得出以抗病品种‘Florida 301’和‘革新3号’为砧木的嫁接组合,在人工接种下黑胫病发病率为零,嫁接后的烟草对黑胫病表现出极高的抗病水平,可作为抗黑胫病烟草嫁接高抗砧木。刘剑君等[15]用不同黑胫病抗性的品种相互嫁接,对嫁接处理的烤烟黑胫病抗性进行病圃鉴定,鉴定结果表明,将高抗黑胫病的品种作砧木或接穗与感病品种嫁接,嫁接处理的烤烟黑胫病发病率均显著降低,以抗病品种作砧木效果最好。用抗性砧木和农艺性状优良的接穗嫁接,使嫁接苗兼具接穗的优良性状和砧木的抗性,对实现烤烟优质高抗具有现实意义。
研究表明[16-18],烟草栽培不同的移栽期对烟草黑胫病、烟草花叶病产生的影响不一样,烟草的移栽期越推迟,烟草黑胫病和烟草花叶病越严重。利用早期预防和保健栽培相结合来防治烟草黑胫病[19],吕家峰等[20]研究不同栽培方式对烟草黑胫病发生的影响得出,以膜下小苗移栽+揭膜覆土的栽培方式,优化栽培后的烟草黑胫病发生最轻。
布云虹[21]研究发现,除黄豆外,间作红薯、旱稻、韭菜、大麦、芹菜对黑胫病有一定的防效,防效从大到小依次为间作大麦、芹菜、韭菜、红薯、旱稻。同一种间作物不同的生育阶段对黑胫病菌的抑制效果不同,但都是在其地上部分充分发育到最大程度时对黑胫病的控制效果最好。薛超群[22]研究得出,烤烟间作大蒜对烟草黑胫病的防控效果显著,其次是间作黑麦草和花生。牟文君[23]研究了烤烟间作花生不同行比对烟草黑胫病防治效果的影响,结果表明,烤烟、花生间作行比1∶4 时最理想,对烟草黑胫病的防治效果较好。钏有聪[24]研究表明大蒜和烤烟轮作可以通过大蒜的根系分泌抑菌物降低烟草黑胫病的发生和危害,实现病害的生态防控。
近年来,众多研究者开展了烟草根际微生物对烟草黑胫病菌的拮抗作用相关研究,研究结果既为微生物农药提供菌种资源,也为烟草黑胫病的生物防治奠定基础。烟草黑胫病的拮抗细菌有根际细菌和内生细菌两大类,其中对烟草黑胫病菌具有防治效果的主要有芽孢杆菌和假单胞杆菌,作用机制是通过拮抗作用抑制烟草黑胫病菌生长。程睿君[25]从秦岭不同生态环境的30 份土样中筛选到一株对烟草黑胫病有明显拮抗作用,而且具有良好广谱抑菌能力的拮抗菌ZY-11,该菌株属于解淀粉芽孢杆菌,通过物理和化学诱变,得到可有效控制烟草黑胫病的发生和蔓延并具有一定应用潜能的菌株ZY-11-2。罗玉英等[26]从贵州省遵义市烟草黑胫病发病地块健康烟株根际土壤中分离并筛选出3 株对该病有防治潜力的芽孢杆菌菌株,对烟草黑胫病田间防效分别为70.1%、63.5%、60.2%,可作为生防制剂菌种资源进一步开发和利用。李小杰等[27]从烟草黑胫病病圃地采集健康烟株的根际土样,分离到编号为LB-9 的多粘芽孢杆菌菌株,该菌株对烟草疫霉菌的抑菌率为60.6%,效果稳定,抑菌谱广,并明确了LB-9 的最适发酵培养基、最适发酵温度、最适发酵时间和最适发酵初始pH 值,对其生防制剂的开发应用具有重要意义。陆新莉等[28]从黔南烟区采集的健康烟草根际土壤中分离筛选出5 株对黑胫病菌具有较强拮抗作用的根际细菌,其中,鉴定为芽孢杆菌属的YWGJ07 菌株在田间防效试验中对烟草黑胫病的防治效果明显高于对照杀菌剂甲霜·锰锌WP 和生防菌剂,表明根际细菌YWGJ07 具有潜在的应用价值。张维[29]从8 株烟草黑胫病拮抗菌中筛选并得到一组对烟草黑胫病具有较强抑菌效果和开发潜力的复配拮抗菌FP246,温室盆栽试验防治效果为85.40%,在田间防治效果达81.06%。
除了用从烟草根际分离的真菌、细菌来生物防治烟草黑胫病,也有学者开展了利用烟草内生细菌来防治烟草黑胫病的相关研究。王万能[30]从烟草组织中分离出对烟草疫霉病菌有抑制作用的13 个菌株,其中内生细菌118 对烟草黑胫病的防治效果高达69.23%。李娜等[31]从恩施健康烟草植株中分离筛选出解淀粉芽孢杆菌菌株XA-1,室内盆栽试验评价得出拮抗菌XA-1 能有效地降低烟草黑胫病的病情指数,在第20 d 时的相对防效最高为52.38%。刘书凯等[32]将烟草内生菌LSN02 菌株和烟草根际细菌LLGJ04 菌株为生防菌株,进行了生防菌防控烟草土传病害的大田试验,研究结果对丰富烟草土传病害的生防资源具有重要的指导意义。杨珍福[33]从烟草茎、叶中分离到65 株能拮抗烟草黑胫病菌,鉴定为解淀粉芽孢杆菌的YN201448,在温室盆栽试验中对烟草黑胫病的防治效果达69.12%,而且对多种作物具有促进生长作用,具有继续开发应用的潜力。梁志超等[34]将YN48 与基质复混,目的是期望它能进入植株体内,提高烟草植株对黑胫病的抗性。刘剑金[35]采用不同浓度的YN48 菌株于苗期和大田相结合防治烟草黑胫病,在苗期喷施500 倍YN48菌液3 次,移栽后10 d 和30 d 再各喷淋1 次,移栽后20 d 对黑胫病的防治效果均达100.00%,且烟叶的产量和产值可分别提高9.91%和13.07%,研究结果表明早期喷淋内生菌YN48 具有很好的防治烟草黑胫病的潜力。罗斐等[36]从黔南州采集的健康烟草组织中分离获得烟草内生细菌153株,从中筛选出2 株对烟草黑胫病菌具有明显抑制作用的芽孢杆菌属菌株LPN07 和LPN09,其对黑胫病菌菌丝生长的抑制率分别为68.99%和65.97%。焦蓉[37]从烟草种子中分离筛选出3 株芽孢杆菌对烟草疫霉有拮抗的内生菌,其中YN201728 菌株对烟草具有较好的防病促生效果,具有开发为微生物农药和菌肥的巨大潜力。
任晓芬等[38]研究表明,氟菌·霜霉威在773.4 g a.i./hm2时对烟草黑胫病的防效可达81.50%,显著高于甲霜灵(55.75%)和烯酰吗啉(67.83%)的防效,氟菌·霜霉威可提高烟草株高、茎粗、有效叶片数及光合速率,有良好的促生效果,氟菌·霜霉威可作为甲霜灵和烯酰吗啉的替代药剂用来防治烟草黑胫病。鲁武锋等[39]对常用的4 种药剂进行大田药效试验,表明50%烯酰吗啉水分散粒剂的防效最好。杨庆焱等[40]从大田药效试验结果得出,325 g/L 苯甲·嘧菌酯悬浮剂对烟草黑胫病防治效果最好,值得在本地推广使用。周俊[41]研究得出,50%吲唑磺菌胺水分散粒剂用量为150 g/hm2时是防治烟草黑胫病较好的药剂,还能提高烟叶产量和品质,可以扩大推广使用。除了以上化学药剂,用甲霜灵锰锌药剂灌根也有较好的效果[42],丁吡吗啉对烟草黑胫病菌菌丝生速率、孢子萌发、菌丝生长量均具有良好的抑制效果[43]。
植物源杀菌剂被认为是化学合成杀菌剂最好的替代品,尤其是药用植物更具有开发为植物源杀菌剂的巨大潜力[44]。王传吉等[45]报道了青蒿、苦参、蕲艾、广藿香、金银花等复配剂水提取物浓度为10 mg/mL 对黑胫病菌有良好的抑制作用,同时能够改良土壤性状。芶剑渝[46]从崂山40 种常见中药材提取液对烟草黑胫病菌的抑菌活性研究得出,公丁香提取物中活性成分丁香酚具有防治烟草黑胫病的良好应用潜力。朱三荣[47]明确了土黄连、黄柏等16 种中药材的提取物对烟草黑胫病菌丝生长有极显著的抑制效果,在大田生产应用上,以灌根的施药方式较好。杨兰等[48]研究发现,大蒜素500 倍液对烟草黑胫病防治效果可达46.1%,大蒜素浓度越高,防效越大。宋文静[49-50]研究表明,腐解15 d 的大蒜根系腐解液对烟草黑胫病菌的抑制效果最好。
综上所述,单一防治措施在黑胫病的治理上发挥着积极有效的作用,但单一防治措施在生产中存在着不全面以及受环境影响等局限性。因此,在对不同生态类型烟区黑胫病全面调查和分析研究的基础上,以集成农业防治、物理防治及生物防治等为主的策略将是我国各烟草种植区黑胫病防治的主要途径。