周静 罗建勋 余远辉 刘芙蓉 黄绍虎 何恒果
摘 要:山桐子(Idesia polycarpa)是我国优良木本油料作物之一,有极高经济价值和广阔的发展前景。2020年6月至2021年11月,以四川7个山桐子种植园为调查点,通过人工踏查和样地法相结合的方式,对山桐子主要病害种类、危害程度、分布情况、发病特征和发生规律进行了全面细致的调查统计。结果显示,目前在四川危害山桐子的主要病害有8种,即炭疽病、膏药病、锈病、叶斑病、根腐病、茎腐病、叶枯病和地衣病;炭疽病和膏药病发生最为普遍,危害最为严重;夏秋季节是病害发病高峰期。为促进山桐子产业的健康发展,提出多方位结合的防控措施,以构建完备的山桐子病害防控体系,指导山桐子的生产实践。
关键词:四川省;山桐子;病害种类;发病特征;防控
中图分类号:S436.639 文献标志码:A 文章编号:1673-5072(2023)03-0237-07
山桐子(Idesia polycarpa)是大风子科(Flacourtiaceae)山桐子属(Idesia)的落叶乔木,产果量和产油量高,单株挂果可达20~30 kg,亩产鲜果量可达1 000 kg以上,含油率达23.22%[1],同时它也具有极强的环境适应性,是一种优良的木本油料树种。山桐子作为重要的生物质能源树种,具有极高的经济价值,在工业上可用于制作肥皂、润滑油、乳化剂、催干剂等[2];在燃油方面是酯交换法制取生物柴油的好原料,被誉为“树上油库”[3];山桐子富含油酸、亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸[4-5],经常食用能调节血脂,清理血栓,维持人体各项机能[6]。山桐子是我国的本土树种,主要分布于四川、重庆、云南、贵州、陕西南部、甘肃南部、福建和台湾等地区[7],作为一种新兴的木本粮油资源,其开发前景和市场发展空间极为广阔[8]。四川省是规模化发展山桐子产业较早的省份,目前从事山桐子产业的公司已有10多家,13.33 hm2以上的山桐子专业合作社100多家,种植面积共计1万余hm2。但近年来在生产中发现,山桐子炭疽病等病害愈发严重[9],已成为制约山桐子产业发展最主要的瓶颈问题之一。然而到目前为止,有关山桐子病害的专门研究较少,为此,本文通过对四川山桐子病害种类及其发生规律进行调查,寻求针对其主要病害的防控方法,以期为四川山桐子的健康持续发展提供参考。
1 材料与方法
1.1 调查地概况
四川省山桐子分布广泛,泸州市、南充市、成都市、广元市、德阳市、绵阳市、雅安市等都是山桐子的主要分布区,这些地区地形多为丘陵,气候以亚热带季风性湿润气候为主,夏季高温多雨,冬季温和湿润,年降水量一般在1 000 mm以上。本次调查涉及4区县7地,分别为泸州市古蔺县罗江村、古蔺县大寨村、古蔺县下加村、叙永县大岭村的川滇黔毛叶山桐子研究有限公司种植基地;南充市仪陇县元滩村的山桐子树种植农民专业合作社种植基地;崇州市道明镇孔村(旧称孔家碾)的四川省林科院山桐子种质资源圃基地,以及南充市顺庆区新复乡七坪寨村的南充市林业科学研究所山桐子研究基地,均具有较强的代表性。各基地具体情况见表1。
1.2 调查方法及危害程度判别标准
1.2.1 人工踏查
以村镇为单位,在2020年6—10月分别对选定的7个村的山桐子基地沿园区道路进行人工地面踏查,详细记录出现的病害种类、危害部位、危害程度以及其种植地的坡向、地形、海拔和经纬度等。
1.2.2 样地调查
选择不跨越河流、道路且距离林缘或林中小道20 m以上的山桐子种植密度均匀且具有充分代表性的地块作为标准地。每块标准地面积0.2 hm2左右,标准地内植株至少30株,每块标准地需调查30株以上 。
采用五点取样法,在东南西北中5点取样,对出现的病害名称、发生特点、发生部位、发病情况、危害程度进行详细记录。按病害在单株枝、叶、果上的感病面积确定危害程度划分相应等级(表2),同时按以下公式计算发病率(表明病害发生的普遍性)和病情指数[10](表明病害发生的严重性):发病率=感病株数调查总株数×100%;病情指数=∑(病情等级代表值×该等级株数)×100各级株数总和×最高一级代表值。
1.2.3 病害发病规律调查
将南充市仪陇县元滩村的山桐子树种植农民专业合作社种植基地作为固定调查点,在2020年12月到2021年11月,以每周1次的调查频率使用样地调查法详细记录各病害发病规律并拍照记录。
1.3 病害的鉴定方法
将各地采集回来的患病样本从病斑病健处切下0.25 cm2的样块,消毒后用滤纸吸掉多余水分后,放到配制好的马铃薯葡萄糖琼脂培养基(去皮马铃薯切小块煮30 min,然后过滤,滤液与葡萄糖20 g、琼脂15~20 g混合,加蒸馏水到1 000 mL,最后高温灭菌分盘)上,待菌丝长出后对其进行纯化,纯化后的病原菌制作成临时玻片在电子显微镜下观察其菌丝和孢子形态特征,参照《中国真菌志》[11]对主要病原菌进行初步判别;观察带回的患病样本病部特征,结合其发病规律参照《园林植物病虫害防治》[10]确定其病害种类。
1.4 数据处理
使用Excel 2007对数据进行统计整理和分析。
2 结果与分析
2.1 山桐子的主要病害种类及危害情况
四川省7个山桐子种植地的主要病害情况见表3:四川省山桐子目前存在的病害较多,主要病害有炭疽病、叶斑病、膏药病、根腐病、叶枯病、茎腐病、锈病、地衣病8种,主要危害植株的叶部、果部、枝干部和根部;主要病害中以炭疽病和膏藥病的危害最严重,而叶枯病、茎腐病和地衣病危害最轻;分布范围上,炭疽病分布最广,几乎每个调查点都有发生,叶枯病分布最窄,仅在大寨村出现。
对危害较为广泛的炭疽病、叶斑病、膏药病、根腐病、锈病5种病害的发病率和病情指数进行了统计分析(由于叶枯病、茎腐病、地衣病仅出现在个别基地,因此未对这3种病害进行发病率和病情指数的统计分析)。从各地区病害发病率来看(图1),除罗江村和大寨村外,其他调查地都以炭疽病的发病率最高,除大岭村和大寨村外,其他地方以根腐病发病率最低。从各地病害发病指数来看(图2),各地区的病情指数都较高,其中元滩村根腐病最为严重;大寨村和罗江村炭疽病最为严重;孔村膏药病最为严重;下加村以膏药病和锈病最为严重;大岭村叶斑病和根腐病最为严重。
2.2 山桐子5种主要病害发病症状及其发生规律
2.2.1 炭疽病
发病症状:普式炭疽菌为胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)。炭疽病感染叶片后,先从叶缘或叶尖处产生水浸状暗绿色病斑,后沿叶脉扩大成不规则形病斑,初期染病部位会出现淡褐色病斑,病健分界明显,同时病部出现小黑点或黑斑,病斑表面产生较少且稀疏的白色菌丝层,后期病斑变为暗褐色,最后变为灰白色,叶边缘干枯卷曲(图3a);果实染病后,首先会出现红褐色不规则的斑块,随着病情发展,斑块变黑扩大,最后连接成一片使整个果实变黑,并且病斑表面产生较少且稀疏的白色菌丝层,最后果实或果串干瘪脱落(图3b)。
发生规律:病原菌通过风和雨水作为媒介传播,主要侵入植株的气孔、皮孔及伤口。夏秋季节是山桐子炭疽病发病的高峰期,在高温高湿的情况下最为严重。
2.2.2 叶斑病
发病症状:叶斑病病原菌为链格孢菌(Alternaria sp.)。当植株叶部染病后,初期会在叶脉周围出现边缘明显的直径在5~10 mm的紫褐色或褐色圆斑,上面一般有黑色小点,叶背面病斑着生稀疏茸毛状深橄榄色至近黑色的霉层,当幼嫩枝条染病后,会产生微下陷黑色条状病斑(图3c)。
发生规律:病原菌传播途径主要是风、雨水等媒介。于每年4月底、5月初开始发病,7月—9月底为发病的高峰期,冬季则以菌丝体形态在病枝、病叶、土壤、枝梢上越冬,春天再通过菌丝体形成分生孢子盘产生分生孢子的形式继续传播。
2.2.3 锈病
发病症状:锈病病原菌为山桐子栅锈菌(Melampsora idesiae)。植株染病后,会在叶片背面产生桔黄色点状斑,表皮破裂后露出桔黄色粉状物为夏孢子堆(图3d);入秋后,在叶片正面与夏孢子堆相应处产生棕褐色冬孢子堆。
发生规律:锈病传播途径主要是风和雨水等媒介,每年的5、6月为其第一次发病高峰期,8、9月为第二次发病高峰期,在高温高湿的条件下病情会更加严重。
2.2.4 膏药病
发病症状:膏药病病原菌为担子菌(Septobasidium bogoriense)。植株染病后,在其树干外表皮形成灰色的不规则团状病斑,随着病情的发展,病斑中心出现黑色斑点,病斑扩大后可连接成一大片(图3e)。发病后期病斑皱起开裂,并逐渐剥落。
发生规律:膏药病的发生一般伴随蚧壳虫、白蚁的出现,风雨是其常见传播途径。夏季是膏药病发病高峰期,冬季则以菌膜的形态在树枝上越冬,待来年的6、7月份产生孢子,继续传播。
2.2.5 根腐病
发病症状:根腐病病原菌为尖孢镰刀霉菌(Fusarium oxysporum)。染病后植株根部初期会变褐色至深黑色,根部变色腐烂,有糟臭味,根皮与木质部易脱离;严重时木质部变黑,沿着主根往上延伸可至根茎交界处(图3f)。
发生规律:一般当种植地排水不畅,产生积水的时候,山桐子根腐病最容易发生扩散,同时种植地土壤如果过于板结也会导致根腐病的发生,根腐病的发病高峰期为雨水充沛、气温偏高的7—9月。
2.3 不同地点山桐子病害发生不同原因分析
大寨村、大岭村和元滩村根腐病发病严重,这是由于这几个种植地地势较低且排水不畅,存在不同程度的积水情况,这种情况有利于根腐病的发生。孔村、元滩村和大岭村炭疽病发病率特别高,这是由于这几个种植地周围其他林木阻挡且栽种密集,造成通风不畅,湿度温度较高,这种条件下有利于炭疽病的发生。同时,通风不畅、温湿度高的环境下膏药病和地衣病容易发生,因此,元滩村和孔村伴随有较严重的膏药病和地衣病。如果靠山种植,通风不畅,常常会导致叶斑病发病较重,下加村、大岭村和元滩村正是靠山种植,因此叶斑病发生较重。四面环山的山谷,气候湿热,通风不畅,常使得锈病较为严重,大寨村和下加村就处在四面环山的山谷,为此锈病较重。对于大寨村单独出现的叶枯病,应该是苗圃地在幼苗引进种植时就携带有叶枯病病原菌导致的。
3 病害防控建议
在生产实际中,一是以生态防治为抓手,借助水、气、光、热调节种植园的小气候,依靠修剪和施肥等管理措施,注重保障山桐子树势强健。二是选择最佳预防时期,注重精准防治,要用对药、会用药,注重选用生物农药和植物源农药[12]实现绿色防控。
3.1 农业栽培措施
1)种植前加强对种苗的检疫措施,及时剔除带病的种苗[13-14]。
2)选育优良的抗病品种与诱导抗性。通过选用抗性优良品种可以提高山桐子的抗病性;春季可在全园喷施氨基寡糖素等免疫诱抗剂1 000倍液,间隔7~10 d,连喷2次,利于芽的萌发,早生快发,可提高其抗病力[12]。
3)合理安排种植密度,保持良好的通风和排水。
4)定时松土清渠,保持土壤厚度,防治土壤板结导致的根腐病,施肥时必须使用完全腐熟的农家肥,避免真菌和细菌感染[15]。
3.2 物理防治措施
1)加强园区管理,定时巡查,及時剪除发病部位,特别是根腐病必须从病键交界处锯断后及时挖除[16],发生膏药病的植株必须及时刮除菌膜,同时清理干净与其共生的昆虫[17-19]。
2)树干涂白,如用10%~15%的石灰乳液涂抹整个树干可有效防治地衣病和膏药病,能有效减轻病虫害的发生[20]。
3)安装杀虫灯和黄板诱杀害虫,通过减少昆虫传播途径减轻病害传播。
3.3 化学防治措施
1)针对炭疽病,病情较重的植株可用75%甲基托布津可湿性粉剂1 500倍液或50%多菌灵可湿性粉剂500倍液对病株进行喷洒防治[21],春季时对未发病的植株可用29%石硫合剂水剂6~11倍液进行预防[13]。
2)对于叶斑病,每年4月中下旬花谢后用甲基托布津800~1 000倍液加噻虫嗪1 200倍液或者用噻霉酮、琥胶肥酸铜和噻唑锌对树木进行混合喷洒防治[22]。
3)在已经刮除膏藥病菌膜的部位涂抹1∶0.5∶100 倍波尔多液或石硫合剂进行杀菌保护,也可直接对枝干喷洒脂酸钠、噻霉酮、代森锰防治[23]、25%多菌灵[24]。
4)对有感染根腐病嫌疑的植株将其根部置于70%甲基托布津可湿性粉剂500倍液中浸渍10 min再进行栽植[16];对已经出现染病特征的植株,用0.5%~1.0%的硫酸铜溶液、根腐灵(敌克松)300倍液或恶霉灵600倍液等浇灌病根,务必将全部病根及周围土壤浇透[25]。
5)在5、6月锈病发病前期可喷洒1∶1∶(125~170)波尔多液防治,严重时,使用25%粉锈宁可湿性粉剂1 000~15 000倍、65%代森猛锌500倍液喷雾,若效果欠佳,也可用三唑酮、福美双1∶12比例的混合药剂防治[26]。
6)用1%波尔多液或氧氯化铜600倍液喷有地衣寄生的树干和枝条,能破坏地衣适生环境,减少地衣病害发生[27]。
3.4 生物防治措施
为了实现山桐子病害防治对环境污染的最小化,促进产业绿色发展,可合理利用害虫天敌来减少害虫数量,从而减少侵染性病害的传播和侵染。如山雀(Parus spp.)、臀沟土蜂(Tihpia spp.)、大斑土蜂(Scolia clypeata)等是山桐子主要害虫金龟子(Scarabaeidae)的天敌,在山桐子之间种植菜豆花可引诱臀沟土蜂,达到减轻金龟子病虫害的目的,亦或是利用红蓖麻(Ricinus communis)对金龟子的致毒性,在山桐子基地间植红蓖麻,也有不错的防治效果[28]。除此之外,可以选用一些生物菌剂对山桐子病害进行防治,如芽孢杆菌属(Bacillus)广泛用于植物病害的生物防控。植物源农药作为绿色防控的推荐生物农药,茶叶上使用新型植物源农药“植丰宁”防治炭疽病[31],在山桐子炭疽病的防治上也可借鉴。
4 结 论
通过对四川省7地为期1年的调查,从病害种类来看,山桐子最常见和最严重的病害主要有8种,其中炭疽病和膏药病的发病率最高,病情指数也较为严重;从发病规律来看,夏秋季节是山桐子病害高发期;从发病原因来看,与基地的地理环境、种植密度、营林措施等因素密切相关,地形通风不良、种植过密、排水较差、病枝病树处理不当等都会加重病害发生。目前国内山桐子产业正处在发展期,除了本次调查发现的8种主要病害以外,猝倒病和白粉病在山桐子的种植过程也有发现。针对山桐子存在的各种病害,应以农业栽培措施防治为主,结合生物防治和生物源农药的使用,建立一套集辨别、诊断、防治为一体的绿色防控体系,通过种苗检疫、抗病良种、营林措施、病虫害的监测预报、生物防治和精准的化学防治等方法的联合使用,促进山桐子产业的健康持续发展。
致谢:在山桐子病害调查中,得到四川省林科院、南充市林科所和四川各山桐子生产基地各工作人员的支持和帮助,在此一并表示感谢!
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Abstract:As one of the excellent woody oil crops in our country,Idesia polycarpa has extremely high economic value and broad development prospects.Taking seven I.polycarpa plantations in Sichuan as the investigation sites from November 2020 to November 2021,the major disease types,hazard level,distribution pattern,characteristics and occurrence regularity of the disease were investigated and recorded in detail by the combination of comprehensive census and sampling method.The results show that there are currently 8 major disease types of I.polycarpa in Sichuan,including anthracnose,plaster disease,rust,leaf spot,root rot,stem rot,leaf blight and lichen disease;the most common and serious diseases are anthracnose and plaster disease,whose incidence peaks are in summer and autumn.Therefore,a multi-directional control measure is proposed to build a complete green prevention and control system of I.polycarpa for guiding its production practice and promoting the healthy development of I.polycarpa industry.
Keywords:Sichuan province;Idesia polycarpa;disease types;disease characteristics;prevention and control
基金项目:四川省育种攻关项目(2021YFYZ0032-09);国家科技基础资源调查专项项目(2019FY100802-05);南充市2019年市级林业产业发展及嘉陵江生态绿化建设资金项目(南财专[2019]915号)
作者简介:周静(1994—),男,硕士研究生,主要从事森林保护学研究。
通信作者:何恒果(1978—),女,博士,副教授,硕士生导师,主要从事农林有害生物综合治理研究。E-mail:67326660@qq.com
引文格式:周静,罗建勋,余远辉,等.四川省山桐子主要病害种类及防控建议[J].西华师范大学学报(自然科学版),2023,44(3):237-243.