云杉叶锈病发生规律调查及防治药剂筛选

任立民

(甘肃祁连山国家级自然保护区管护中心古城自然保护站，甘肃 天祝 733211)

青海云杉(PiceacrassifoliaKom.)为常绿乔木，在祁连山区主要分布于海拔2400-3200m的阴坡和半阴坡，面积和蓄积分别占祁连山林分总量的12%和8.5%，是祁连山天然林构建优势种[1]。青海云杉由于耐阴湿、耐高寒，材质优良，树姿优美，为用材、水源涵养、森林更新、荒山造林和园林绿化的重要乡土树种[2]。2018年国家下达了祁连山国家公园生态修复体制试点项目，在试验地19个乡镇43个村营造青海云杉人工林4000hm2，栽植不同规格青海云杉苗木1.0×107株。苗木栽植后，周围架设铁丝围栏防止人畜进入，实施天然封育，郁闭度已达0.3-0.8m。

近年来随着祁连山生态修复工程的大面积实施，项目区受苗木培育和调运的多元化影响，2018年7月在栽植苗木上初次发现青海云杉叶锈病，至2020年病害进一步滋生蔓延，对青海云杉人工林和天然林的健康生长构成一定的威胁。青海云杉叶锈病为害青海云杉当年生针叶，染病严重的针叶在8月份开始脱落，生长停滞，年材积损失20%左右，严重威胁到林木生长，种苗生产和森林更新。目前，对青海云杉叶锈病的研究主要集中在症状描述和药剂防治等方面[3-4]，对发生规律和诱发因素的研究还较少。三唑酮为一种高效、低毒、低残留、持效期长、内吸性强、兼具保护和治疗作用的杀菌剂。被植物吸收后能在植物体内传导，主要是抑制菌体麦角甾醇的生物合成，因而能抑制或干扰菌体附着孢及孢器的发育、菌丝体的生长和孢子的形成，对锈病和白粉病具有预防、铲除、治疗、熏蒸等作用[5]。

本试验为了掌握当前祁连山区青海云杉人工林叶锈病的发生规律和防控状况，达到以防为主、综合防治的目的，调查了青海云杉叶锈病的发生规律，研究了种植区不同环境因子与病害发生的相关性，并选用不同药剂进行防治试验，以期为青海云杉叶锈病综合防治提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省天祝藏族自治县，该地位于甘肃祁连山国家级自然保护区(同时为祁连山国家公园)，海拔2200-3500m，年均气温2.8℃，降雨量400-450mm，无霜期120-150d，土壤类型为灌丛草甸土。试验地南高北低，平均坡度15°，分布少量杜鹃属青海杜鹃(RhododendronprzewalskiiMaxim.)、小檗属鲜黄小檗(BerberisdiaphanaMaxim.)和甘肃小檗(BerberiskansuensisSchneid.)，草本植物以披碱草属垂穗披碱草(ElymusnatansGriseb.)和披碱草(ElymusdahuricusGriseb.)为主。

1.2 试验方法

1.2.1 发生规律调查

2018年1月-2019年12月在试验地已发生青海云杉叶锈病种植区随机抽取青海云杉和周边地区青海杜鹃(转移寄主)植株各30株，挂牌标记，每5d采集标记植株的枝、叶带回实验室借助80倍解剖镜进行观察，详细记录病害的发生和变化，观察症状及病原菌特征。

1.2.2 生长环境因子与叶锈病发生的相关性调查

2020年6-8月将青海云杉种植地按不同海拔(2500m、2600m、2700m、2800m、2900m、3000m)、郁闭度(0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8)和距青海杜鹃距离(1000m、1500m、2000m、2500m、3000m、3500m)进行分类。调查时同一类调查地中除海拔、郁闭度和距青海杜鹃距离不同外，其它环境因子均保持相同。调查时每一种植地块随机抽取样地面积667m2，重复3次。调查内容为青海云杉叶锈病发生率和病情指数。

1.2.3 不同药剂防治效果研究

2021年在试验地随机抽取海拔3000m，郁闭度0.3，距青海杜鹃距离1000m的较易发生青海云杉叶锈病的种植地开展不同药剂防治试验。试验设计如表1。

表1 不同药剂防治试验设计

每种药剂喷施小区面积667m2，随机区组，重复3次。6月下旬青海云杉叶锈病发病初期，初见病斑时第1次喷药，距第1次喷药15d后喷施第2次，总计喷施2次。喷药工具为电动喷雾器，每小区喷施量30kg。7月下旬调查每小区青海云杉叶锈病发生率，每小区随机抽取100株调查病情指数。

1.2.4 发病率和病情指数计算方法

发病率(%)=(发病植株数/调查植株数)×100%

病情指数(%)=[(0×M0+1×M1+2×M2+3×M3+4×M4)/(4×M)]×100%

植株病害严重度分级：0级(全株无病梢)；1级(病梢占全株枝梢数0%-25%)；2级(病梢占全株枝梢数26%-50%)；3级(病梢占全株枝梢数51%-75%)；4级(病梢占全株枝梢数76%-100%)。

式中：M0、M1、M2、M3、M4分别表示0级、1级、2级、3级、4级感病植株数；M表示调查植株总数，M=M0+M1+M2+M3+M4。

1.2.5 不同药剂防效计算方法

防效(%)=[(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数]×100%

1.3 数据处理

利用Excel2007、DPS6.01软件对试验数据进行新复极差Duncan多重比较显著性分析。

2 结果与分析

2.1 青海云杉叶锈病发生规律

1月1日-4月30日青海云杉处于休眠期，叶片上无病害症状。4月30日-6月20日青海云杉随着气温的升高解除休眠，枝梢开始萌芽展叶，新生针叶逐步达到全叶长度(2.5-3.0cm)，此期老叶和新叶上亦无病害症状。6月20日-7月10日青海云杉叶锈病锈孢子从周围转移至寄主植株青海杜鹃上并借助风力传播到青海云杉新生针叶上开始侵染，锈孢子萌发后由叶片气孔侵入叶内，新生针叶上出现黄色条状斑，上有针尖状小点，即性孢子器，在其顶部有数根淡黄色丝状蜜露。12-15d后小点由黄褐色变为黑褐色，叶面逐渐形成淡黄色微隆起的锈孢子器。经与甘肃省林木病虫图志[6-7]比对为祁连金锈菌(Chrysomyxaqilianensis)引起，属担子菌亚门，锈菌目，栅锈科。性孢子器烧瓶状，埋生于青海云杉针叶表皮下，其孔口突出针叶表皮，大小为115-150×150-215μm，性孢子圆形，小而无色、占多数。锈孢子器宽为250-290μm，淡黄色，具包被膜，半埋在针叶里，器内串生多数浅黄色锈孢子，锈孢子形状近圆形，大小为26-34×17-24μm，包被膜无色，厚3.5μm左右，疣点短而密。7月20日后锈孢子器大量成熟，包被膜破裂，释放出大量黄色粉状孢子。8月上旬病叶变为灰黄色而逐渐脱落，随后锈孢子随风转移寄生到青海杜鹃上，以冬孢子形式在转移寄主叶背越冬。寄生在转移寄主叶背的冬孢子堆头状，表面具拟橘红色蜡质保护层，每个冬孢子堆基部有一长0.2-0.5mm的束梗，形似蘑菇。冬孢子堆大小135-160×260-285μm，冬孢子无色、单胞、长椭圆形，大小为17-26×10-14μm，多数4-5个一串，串长100-135μm。次年6月20日-7月10日冬孢子发育成成熟的锈孢子从青海杜鹃上再次随风转主迁移到青海云杉新生针叶上再次为害。

2.2 青海云杉生长环境因子与叶锈病发生的研究

由表2可知，青海云杉叶锈病病情随着种植地海拔的提高而加重，种植地最低海拔2500m的病害发生率和病情指数较最高海拔3000m分别降低了24.29%和34.93%。由表3可知，云杉叶锈病病情随着郁闭度的提高而减轻，最低郁闭度0.3的青海云杉叶锈病发生率和病情指数较最高郁闭度0.8分别提高了20.1%和12.99%。由表4可知，云杉叶锈病病情随着种植地距青海杜鹃距离的增加而减轻，种植地距青海杜鹃最近距离1000m的病害发生率和病情指数较最远距离3500m分别提高了34.18%和19.00%。

表2 不同海拔的叶锈病的发生率和病情指数

表3 不同郁闭度的叶锈病的发生率和病情指数

表4 距青海杜鹃不同距离的叶锈病的发生率和病情指数

2.3 不同药剂对青海云杉叶锈病防治效果的影响

由表5可以看出，青海云杉叶面喷施不同杀菌剂后，各个处理叶锈病发生率和病情指数较CK均降低了。不同处理中，处理2的病害发生率和病情指数均最低，分别为5.58%和8.31%，较CK分别降低了66.78%和45.81%，处理2防效最高，防效为84.65%，处理2与其它处理相比差异均达到显著水平。

表5 不同药剂的叶锈病防治效果

3 结论与讨论

本试验结果表明：青海云杉叶锈病发生率和病情指数与随着种植地海拔的增高而加重，随着郁闭度增大而减轻，随着距青海杜鹃的距离增加而减轻。选用不同杀菌剂防治后，25%三唑酮可湿性粉剂0.2%溶液的防治效果最佳。建议在营造青海云杉人工林时优先选择低海拔地区，适当提高栽植密度和远离青海杜鹃生长地，化学防治时优先选择三唑酮杀菌剂进行防治。

植物杀菌剂的作用机制主要有化学保护、化学治疗和化学免疫。青海云杉叶锈病发病迅速，周期短，采用化学治疗和化学免疫时很难捕捉到最佳的用药时期，且用药后还需一定吸收、传导和转化才能发挥作用，此期极易造成损失。在未发病或可能被病原菌侵染的植株上喷洒保护性杀菌剂，防止病原菌侵染，可达到预防病害发生的目的。在青海云杉叶锈病防治中，预防重于治疗，侵染和发病前喷施保护性杀菌剂可争取更多防治时间，防病的效果也优于治病的效果。

李龙章[8]研究表明青海云杉叶锈病随海拔高度增加而逐渐加重。孤立木、疏林、林缘以及林冠上部病情较重，郁闭度大于0.7的林内病情较轻。同一苗床的两侧苗木病情比中间的重，苗木上层病情重于下层[9]。同一单株上阳面比阴面重，阴坡种植的青海云杉比阳坡的更易感染，与光照强度相关[10]，距青海杜鹃近的地方发病严重[11]。本试验结果在某些方面与前人结果相同或相近，进一步相互印证了青海云杉叶锈病发生的影响因子。