殷彬严
甘肃省兰州北山生态建设管护中心,甘肃 兰州 730046
侧柏为我国特产树种,除青海省、新疆维吾尔自治区外,全国均有分布,常为阳坡造林树种,其可作建筑和家具等用材,叶、枝和种子有较高的药用价值。侧柏也是一种易患病虫害的树种,常见的病虫害有侧柏叶枯病、叶凋病、毛虫、大蚜、双条杉天牛等,其中侧柏叶枯病为近年来新发现的一种重要的侧柏叶部病害,对侧柏的存活及生长有很大的危害。为提高侧柏栽培效益,加强侧柏叶枯病防治技术研究具有重要的现实意义。
兰州北山生态建设管护中心(以下简称管护中心)下辖南北山、大草滩及祖厉河三大林场,据2021 年第三次全国国土调查统计,其经营总面积58 753.9 hm2,林地面积9 036.7 hm2,其中乔木林地2 728.8 hm2、灌木林地3 913.9 hm2、其他林地2 394.0 hm2。南北山林场和祖厉河林场处于温带干旱草原向荒漠草原过渡的自然地带,境内只有少量的灌木林,自然植被稀少,覆盖率在10%左右,人工栽植的树木主要为杨、柳、杏、梨等乡土树种。2021 年管护中心在南北山林场实施造林项目以来,经营区内出现了人工栽植的侧柏。大草滩林场经过实施三北防护林工程、天保工程、公益林建设等多次造林活动,在海拔1 700~2 200 m 的浅山地干草原带人工栽植了大量的侧柏。根据侧柏的栽植分布情况,侧柏叶枯病在管护中心经营范围内主要分布在南北山林场和大草滩林场。
侧柏叶枯病是由于侧柏绿胶杯菌引起的病害。枯萎而死的侧柏鳞叶中、细枝表面常有子囊盘汇聚,子囊盘直径最小为0.20 mm,最大不超过0.45 mm,呈倒三角形,颜色偏深绿,部分子囊盘有短柄,其余无柄。子囊盘中具有黏状胶质为主要结构的子实层,子囊有棒形、筒形2种形状,长度在80~130 μm,宽度在10~15 μm。每个子囊中生有8 枚排成一列的圆球形孢子,子囊顶部有细小孔洞且存在侧丝,端部呈膨大状态,生有长80~120 μm 的分枝[1]。通过细菌培养试验发现,玉米粉培养基较适宜侧柏绿胶杯菌菌丝体的生长,但在室内培养时,其子实体成形难度较大。菌丝在15~28 ℃出芽率最高且生长速度最快,若生长环境温度高于30 ℃则生长停滞;适应酸性及微碱性生长环境,在pH值4.5~6.5条件下生长状态最佳[2]。
在管护中心,侧柏叶枯病常在春季发生,对侧柏幼苗、成年植株均会产生危害。侧柏新生叶片感染后,其鳞叶、幼枝均会出现症状,发病严重的病枝叶会逐渐枯萎并脱落。部分侧柏感染后当年无明显症状,通常会在第2 年初春,新生叶片短期内出现大量枯萎现象;进入夏季后,已经枯萎死亡的鳞叶或幼嫩细枝上还会出现成片的颗粒物(颜色偏黑),降水或潮湿天气过后,这些颗粒物会逐渐膨大,形成杯形且颜色偏绿的病菌子囊盘。侧柏鳞叶感染后,通常叶端下部先变黄,而后向叶片中部、叶茎扩散,最终整个叶片全部由绿转黄,形成褐色,并逐渐枯萎死亡。
冬季,叶枯病病原菌会在侧柏鳞叶中以菌丝体形态越冬,一般在翌年4月左右侧柏会出现发病症状,6月初侧柏叶上开始出现子囊盘。待子囊盘吸足水分,膨胀变大后便释放子囊孢子,从而进行侵染。侧柏绿胶杯菌属于真菌,具有寄生性,长势偏弱的侧柏发病率较高。
通过调查发现,管护中心内叶枯病发生有以下几个特点。第一,管护中心内土壤贫瘠(黄土丘陵等)、地势陡峭、土壤含水率低及气候干燥的地块,人工栽植的侧柏长势偏弱,感染叶枯病的概率较高,其中黄土层浅薄区发病率最高。第二,相同立地条件下,生长年限不同的侧柏,其发病率存在差异。例如,15 年生与20 年生的侧柏,其叶枯病发病率分别为37.5%、66.2%。第三,林分密度不同,侧柏叶枯病发生严重程度不一致。林分密度越大的区域,叶枯病发生情况越严重,而处于林缘地带的侧柏,由于林分密度较小,其发病情况较轻微。第四,冬季气温较低、降水量较少,侧柏长势不佳,叶枯病发病率较高。
2.4.1 纯林面积过大
营造纯林是以往人工造林工程开展的主要造林模式,其造林方法简单,人力、成本消耗较少,在侧柏人工林建设中较常用。然而,纯林不具备较高的生态效益,除水源涵养功能不高以外,还是导致病虫害高发的主要原因之一[3]。《中国绿色时报》报道的甘肃省天水市侧柏叶枯病防治成效显示,侧柏纯林平均发病率为54%,而混交林发病率仅为20%。这是由于纯林树种单一,一旦有侧柏感染叶枯病,短时间内便会感染其他植株,出现大面积发病的现象。
2.4.2 栽植密度过大
正常情况下,构建侧柏纯林时,技术人员需要将成林后的侧柏植株数控制在1 650株/hm2。然而,根据退耕还林的设计要求,初植侧柏时,栽植数量通常设计为3 300 株/hm2,假若侧柏栽植后成活率为85%,那么成林后的植株数会高达2 800株/hm2,比规定的成林保存标准高出许多[4]。在经过多年生长发育后,侧柏树体越来越粗壮,树冠越来越密集,会造成林分密度过大,对林分内部通风、透光产生很大影响,为病害滋生创造了条件,从而导致侧柏易感染叶枯病。
2.4.3 气候条件不佳
管护中心位于中温带大陆性季风气候区,气候较干燥,降水主要集中在7—9月,夏季气温高、湿度大。虽然南北山林场及祖厉河林场的年均降水量仅300 mm,但大草滩林场年均降水量可达689 mm,在夏季高湿热环境下,侧柏叶枯病病原菌更易滋生,从而导致侧柏感染叶枯病。在春季,由于气候干燥、降水量少,侧柏的生长态势由强转弱,也会导致叶枯病大面积暴发。
2.4.4 种源抗病性不强
通过观察感染叶枯病的侧柏发现,多年前栽植的侧柏发病率较高,近年栽植的发病率相对较低。这是由于多年前栽植侧柏时,对种源把控不严,而近年栽植的侧柏人工林多属于高抗病性品种,因此叶枯病的发病率有所下降[5]。除此之外,对比当地、外来种源发现,当地侧柏种源的抗病能力更强,感染叶枯病的概率比外地引进的更低。
为降低侧柏叶枯病发病率,根据管护中心的防治经验,在林区管护过程中,技术人员需要加大管护中心内植物的检疫力度。例如,管护中心可安排专人负责侧柏人工林巡查,并要求巡查人员密切监测侧柏的生长态势、检查侧柏是否存在感病征兆,确保及时发现患病植株,以便尽早采取叶枯病预防与控制对策,降低叶枯病的发生概率。管护中心还可利用3S 技术构建立体化、高效化的监测网络,对侧柏人工林开展实时监测与分析,根据所发现的隐患,针对性地采取有效的预防措施。发现病株后,技术人员要立即清理严重发病区域内的枯死枝叶并集中焚烧,不可直接将枝叶堆放于林区内,也不可将病株调运其他地区栽植造林,避免病菌扩散。
3.2.1 构建侧柏混交林
管护中心在开展人工造林时,要转变以往构建纯林的做法,选择油松、元宝枫、刺槐、沙棘等树种与侧柏混合栽植构建混交林,丰富侧柏林分的生物多样性,降低其感染叶枯病的概率。混交造林时,可以采取带状、块状2 种混交方法。带状混交是指将混交树种分别连续栽种3 行以上,采取带状配植。例如,将元宝枫与侧柏按照3∶5 的比例混交,2 个树种的栽植行数分别为3行与5 行。块状混交是指按照规则或不规则块状栽植树种,如将元宝枫与侧柏以块状进行混交栽植,二者的混交比例应为1∶1。
3.2.2 控制侧柏造林密度
构建侧柏人工林时,技术人员需要根据林区气候条件、地理情况,合理设置侧柏的栽植密度。技术人员要根据林区侧柏栽种后的成活率设计初植数量,避免栽种量过大而出现成林后植株数远高于标准的情况。为防止侧柏林分密度过大,技术人员还要做好抚育管理工作,适时对侧柏进行间伐修枝,调整林分通风性与透光率,提高侧柏长势,以降低其感染叶枯病的风险。对于已发病的侧柏林,针对不同的发病程度,可采取差异化的间伐强度。例如,对于发病严重的侧柏,技术人员要伐除长势偏弱的枝条及感病枝叶;而对于轻微发病的侧柏,只需要将病枝叶伐除即可。
3.2.3 改良侧柏生长条件
土壤贫瘠会对侧柏生长产生不利影响,从而提高侧柏感染叶枯病的概率。对此,在栽培侧柏期间,技术人员可用腐熟的有机肥改良土壤,以增强地力,进而增强侧柏长势,提升其对叶枯病的抵抗能力。技术人员还可通过施用碳铵肥改良土壤,一般施加量为1 500 kg/hm2。该肥料可作为氮肥使用,其主要成分是碳酸盐(含氮量高达17.7%),可为侧柏生长提供充足养分,且此肥料施用后不会产生有害的中间产物及最终分解产物,即便长期施用也不会对土质产生不利影响。
3.2.4 选育抗性树种
通过分析侧柏叶枯病发生原因,发现种源的抗逆性是影响侧柏叶枯病发病率的关键因素之一。因此,技术人员在营建侧柏人工林时,要加强树种选育工作,具体可从以下几方面着手。第一,选种阶段,尽量选择当地的侧柏品种,并从高抗逆性侧柏母树上取种。第二,从良种培植的侧柏苗木中筛选壮苗实施人工造林,以提高侧柏苗木的抗病能力。第三,减少外来侧柏的栽种量,避免由于外来树种与当地气候、环境不适应,无法有效抵御侧柏绿胶杯菌的侵袭而出现大面积感染叶枯病的现象。通过提高种源抗病性,强化源头控制,可有效降低侧柏叶枯病发生概率。
3.3.1 烟剂防治方法
施放烟剂是防治侧柏叶枯病的有效方法。侧柏树形高大,在林分郁闭度过大的区域,无法采用喷雾方式给药控制叶枯病扩散[6]。因此,在每年6 月侧柏绿胶杯菌子囊孢子释放阶段,技术人员可用质量分数为2.5%百菌清烟剂作为叶枯病防治药剂,按照15 kg/hm2的用药量,于傍晚时段在侧柏林区外围点燃烟剂。需要注意的是,要将烟剂放置距地面30 cm 高处,并确保烟剂燃放处周边无可燃物。释放烟剂时,要选择风向适合的天气,确保烟剂能够全覆盖林分,释放过程中还要做好安全防护,避免烟剂对牲畜及周边居民产生不良影响。
3.3.2 喷雾防治方法
在侧柏绿胶杯菌子囊孢子大量释放阶段,技术人员可采取喷雾防治方法控制侧柏叶枯病。例如,可用质量分数为40%多菌灵、40%百菌清或40%灭病威等药剂500 倍液,对未感染叶枯病的侧柏进行预防性喷雾防治。对于面积较小的感病林区,可用质量分数为80%多菌灵可湿性粉剂1 000 倍液或质量分数为40%苯醚甲环唑悬浮剂1 200 倍液喷雾,连续喷施3 次,每次间隔15 d,可以取得较理想的防治成效。需要注意的是,防治过程中要交替使用药剂,以减缓病原菌抗药性的产生。
侧柏叶枯病是甘肃省常见的真菌性病害,具有大面积暴发特点,通常在4 月发病,且一旦发生,将会导致大片侧柏枯萎死亡,严重影响侧柏的栽培效益。侧柏叶枯病的发生与气候条件、林分密度、种源抗逆性及营林结构均有直接的关系。因此,在栽培侧柏过程中,技术人员需要做好检疫监测工作,通过优选抗病性树种、构建混交林、控制栽植密度,合理应用农业及化学防治技术,有效防治侧柏叶枯病,保障侧柏健康生长。