我国马铃薯黑胫病发生特点及防治研究进展*

夏善勇，牛志敏，李庆全，盛万民

（黑龙江省农业科学院马铃薯研究所/农业农村部脱毒马铃薯种薯质量监督检验测试中心（哈尔滨），黑龙江 哈尔滨 150086）

马铃薯是世界四大粮食作物之一，在158 个国家都有种植，据智研咨询发布的数据显示，2019年我国马铃薯种植面积约为478.95 万hm2，产量为9 193.8 万t，种植面积和产量均位居世界马铃薯生产国之首[1]。马铃薯黑胫病又称黑脚病，在马铃薯各生育期和贮藏期都可发生，是危害马铃薯生产的重要种传和土传病害之一，被世界各国列为检疫性病害，其寄主范围极广，除危害马铃薯外，还能侵染茄科、葫芦科、豆科和藜科等多种植物[2]。1956年在黑龙江省部分国外引进的品种上首次发现，目前在我国各马铃薯产区均有不同程度发生，因新品种的更新、检疫制度不健全及种薯跨区调运频繁，发病呈逐年上升趋势，一般平均病株率3%～5%，严重时可高达40%～50%，部分地区在低温多雨年份甚至病株率高达100%。该病害的特点是发病早，发病快和死亡率高，发病后难以控制，成为制约我国马铃薯产业发展的重要病害之一。

1 我国马铃薯黑胫病种类及发生情况

1.1 我国马铃薯黑胫病种类

根据文献，引起马铃薯黑胫病的病原菌主要有黑腐果胶杆菌（Pectobacteriumatroseptica，Pa）、胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种[3]（Pectobacteriumcarotovorum subsp.carotovorum，Pcc）和胡萝卜软腐果胶杆菌巴西亚种[4]（Pectobacteriumcarotovorum subsp.brasiliensis）以及狄基氏菌属（Dickeya spp.）的菊果胶杆菌（Pectobacteriumchrysanthemi，Pch）[5]，其中由Pcc 引起的黑胫病在全球马铃薯种植区分布最广。我国马铃薯黑胫病主要由黑腐果胶杆菌和胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种两种病原菌引起，2017年田艳丽[6]等利用生理生化测定和分子生物学手段对内蒙古锡林郭勒盟马铃薯黑胫病发病田病原菌进行分离鉴定，将该致病菌鉴定为胡萝卜软腐果胶杆菌巴西亚种，为国内首次报道；2020 年李华伟[7]等从福建省霞浦县马铃薯种植区采集马铃薯黑胫病病原菌进行分离鉴定，通过形态观察、特异性测定比较等方法鉴定，结果表明，引起福建省霞浦县马铃薯黑胫病的病原菌为胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种；佘小漫[8]等对广东省广州市和惠州市马铃薯黑胫病的病原菌进行分离，通过生理生化反应测定、致病性测定及16S rDNA 基因序列比较，明确引起广东省马铃薯黑胫病的病原为黑腐果胶杆菌。

1.2 病菌生物学特征

黑胫病的病原菌在细菌分类学上属于真细菌纲真细菌目欧文氏杆菌科欧文氏属，为杆状细菌，长1.3～1.9 μm，直径0.53～0.60 μm，两端钝圆，为单细胞，极少双连，无芽孢，无荚膜，周生2～8 根鞭毛，能运动，革兰氏反应为阴性，是兼性厌气细菌；27 ℃在a-甲基-D -葡萄糖培养基上培养48 h后产生菌落，菌落呈乳白色至灰白色，边缘整齐圆形或椭圆形，光滑半透明，中部稍高，好气性，明胶液化，耐盐性，在pH 6.2～8.2 时发育良好；温度为10～38 ℃适宜该菌生长，最适温度为23～27 ℃，低于0 ℃或高于45 ℃即失去活力。病原菌在通风和干燥环境下曝晒2 h大部分会死亡。

1.3 我国马铃薯黑胫病发生情况

我国马铃薯种植范围广，覆盖了东北、华北、西北、西南和华南各地区，近几年，黑胫病在内蒙古、黑龙江、河北、山西、青海和新疆等马铃薯产区都有不同程度的发生。2014 年马铃薯黑胫病在太原市的局部地块发生，大部分发病率在3%左右，严重的地块达到30%，导致苗势弱，甚至缺苗断垄[4]；2015年徐丽娜[6]等调查发现马铃薯黑胫病在围场发病率高达70%；2017 年内蒙古锡林郭勒盟部分马铃薯田块发生了黑胫病，发病率约为20%[9]；福建省霞浦县近几年马铃薯黑胫病都有不同程度的发生，发病率一般为5%～10%，2018 年秋季种植的百亩连片马铃薯黑胫病发病率在80% 以上[10]。马铃薯黑胫病的发生，严重降低了马铃薯的产量和品质，使种植户遭受巨大经济损失。

2 马铃薯黑胫病的症状、传播途径及发病规律

2.1 症状

马铃薯黑胫病病原菌侵入马铃薯的组织中会产生大量果胶酶，果胶酶会降解植株细胞壁的中胶层，破坏植株细胞，进一步软化植株组织，最终使细胞离析，组织解体，造成马铃薯茎部变黑腐烂，块茎发生软腐。马铃薯黑胫病田间发病情况根据种薯和土壤中带菌量多少决定，其主要危害茎基部及新生块茎，一般在株高15～20 cm 时开始显症。病害发展往往从块茎开始，经由匍匐茎传至茎基部，逐渐发展到茎上部，匍匐茎和茎部除表皮变色外，维管束亦变浅褐色，病株矮化、僵直、叶片褪绿变黄，小叶边缘向上卷[3]；发病后期，茎基部腐烂呈黑色，整个植株变黄，呈萎蔫状，最后茎秆发黑腐烂，整株萎蔫甚至枯死；块茎发病一般是从连接匍匐茎的脐部开始，自脐部呈放射状向髓部扩展，感病初期，脐部略变色，切开后能看到维管束呈黑色小点状或断线状，随着病毒进一步侵染，病部扩大并呈黑褐色，切开后维管束亦变黑褐色呈连续状，用手挤压皮肉不分离，湿度大时，薯肉腐烂呈心腐状，并发出刺鼻臭味，区别于青枯病[2]。

2.2 传播途径

黑胫病的初染源是带菌的种薯、发病田土壤及残留在土壤中越冬的病薯和植物残体。病原菌主要通过伤口侵染，用刀切种薯是病害扩大传播的主要途径[2]；在田间病菌主要通过灌溉水、雨水、汽雾等对因雹害、风害及农业操作造成的伤口侵入致病，金针虫和蛴螬等害虫的危害有利于此病的发生和加重；贮藏期病菌通过病健薯接触，经伤口或皮孔侵入，使健薯染病，并能在发病的块茎里存活[11]。

2.3 马铃薯黑胫病发病规律

马铃薯黑胫病病害发生程度除与种薯带菌量有关外，与温度、湿度、养分和含氧量也有密切关系。土壤里病菌的存活时间主要由土壤温度决定，病菌在2 ℃时可存活80～110 d，播种后若土壤温度急剧上升则有利于病菌增殖，加速薯块腐烂和幼苗死亡；土壤湿度过大和养分不足的环境下，植株组织不能快速木栓化，降低了抵抗病菌侵染的能力；透气性差的黏重土壤，含氧量低，有利于该菌的繁殖、传播和侵入。

3 马铃薯黑胫病的防治措施

3.1 采用抗病品种

选育抗性品种是防治马铃薯黑胫病最根本的方法，但目前没有免疫的品种应用于生产。宋扬[12]等通过离体整薯接种法及温室盆栽条件下注射接种法，对24 份美国马铃薯品种进行抗性评价，筛选出了对病原菌P.wasabiae WPP163 具有良好抗性的马铃薯品种Sangre、Norglean 和Ranger Russet，对病原菌D.dianthicola ME30 具有良好抗性的马铃薯品种RangerRusset、Wasca 和Sangre 等；王立春[13]等对40 份马铃薯材料进行人工接种试验，筛选出波B2、орбита和克新1号等9个抗病品种。

3.2 农艺措施

合理轮作能有效减轻马铃薯黑胫病危害，黑胫病病原菌在3～8年的禾本科作物或绿肥作物轮作中无法存活；播种前适当晾晒种薯，高温可加快病薯腐烂，剔除病薯，同时有助于受伤薯块木栓化，阻止黑胫病侵入；采用整薯播种，尽量不用切块播种，避免切刀传染，如使用切刀，应准备2 把切刀，对切刀用75%酒精或0.3%高锰酸钾进行消毒；马铃薯生长期间，加强田间管理，注意排水，避免田间积水，以免土壤湿度过大而加重发病；及时拔除田间病株并集中销毁，以减少病害扩大传播；贮藏期间科学管理，入窖前要严格剔除病薯，窖藏期间保持空气流通，窖温控制在1～4 ℃，湿度控制在80%～93%。

3.3 化学防治

化学防治是防治马铃薯黑胫病常用的方法。2017—2018 年孙彦敏[14]等对3%噻霉酮微乳剂、2.2%烷醇·辛菌胺水剂、72%农用硫酸链霉素可溶性粉剂等16 种药剂进行田间防效试验，结果表明3%噻霉酮拌种效果最好，2年防效分别为75.20%和70.35%，增产分别为18.18%和24.89%，可作为农用硫酸链霉素的代替药剂；李华伟[7]等对47%春雷王铜可湿性粉剂600 倍液、2%春雷霉素水分散粒剂300 倍液、46%氢氧化铜可湿性粉剂1 000 倍液等6种药剂进行防治试验，结果表明，2%春雷霉素水分散粒剂300 倍液、46%氢氧化铜可湿粉剂1 000 倍液的防效分别为73.89%和74.59%，显著高于其他药剂处理，与清水对照相比，产量和商品薯率显著提高，综合防效显著。

3.4 生物防治

生物防治因其具有环保、专化性强等特点是防治马铃薯黑胫病的趋势。孟焕文[15]等利用平板对峙试验对58 株芽孢杆菌进行马铃薯黑胫病生防菌株的筛选与鉴定，菌株Genyun4-4 的抑菌效果最为明显，抑菌圈宽度达到20.7 mm，显著高于其他供试菌株，通过形态学观察、分子鉴定和生理生化特征测定，Genyun4-4 鉴定为枯草芽孢杆菌。

4 小结

目前，国内外科研人员对马铃薯黑胫病的致病机制、传播途径、病原菌种类做了深入研究，但有时因外界环境原因，病原菌在种薯上存活却不表现出典型症状，很难及时发现，造成病菌在贮藏期及田间大量繁殖侵染，因此探索一套准确、快速、简便的检测方法，及时采取防治措施，控制马铃薯黑胫病的发生，减少经济损失，在生产上具有重要的作用；我国目前马铃薯黑胫病防治中抗性育种资源匮乏，应进一步加大筛选和培育力度；挖掘生物防治方法是防治马铃薯黑胫病的趋势，生物防治目前还停留在实验室或小规模田间试验阶段，过渡到生物防治制剂进行大规模生产还需进一步研究；同时应加强检疫制度（繁种田检查、种薯入库前检测、种薯出库前检查），尽量把马铃薯黑胫病菌控制在源头。