避雨栽培模式附子病害发生规律及防治

叶坤浩,戴 维,陈 杰,赵 丹,王 钧,赖强龙

(四川省绵阳市农业科学研究院/国家中药材产业技术体系绵阳综合试验站,四川 绵阳 621000)

1 中药材种植现状

1.1 中药材种植面积

中药材是中医药产业发展的基石,其质量直接关系到人类的健康和生命安全。在我国,常用的中药材多达500多种,其中已有200多种实现规模化人工种养植。近年来,中药材种植面积逐年递增,2020年已经突破了533×104hm2,人工种植成为市场供应的主要来源。这充分展现了中国传统医学的价值,并表明了人们对保持自然生态平衡的努力[1]。

四川是我国中药材的重要产区之一,也是附子、麦冬、天麻、等著名药材的资源分布区。近年来,中药材产业,已成为四川省贫困地区脱贫致富,农业、种植业供给侧改革、结构调整的主要产业之一。据第三次全国中药资源普查统计,川产植物类药材超过3000种,在全国中国药用植物资源位列第2,其中江油附子更是作为四川著名道地药材而享誉海内外[2]。

1.2 病害对中药材产业的影响

中药材经济价值高,种植风险大,但相较于传统大田作物,中药材的栽培技术简单粗放,种植过程中常会受到病害的侵染,如果不及时进行防治,很容易由于病害的强大危害性而导致大量中药材损失,动摇中药材产业的发展根基。由于中药材种植面积的迅速增长,很多病害的发生一经成为导致中药材产量品质下降甚至绝产的主要因素,然而对中药材的病害防治的专用药剂及防治方法较少,目前对中药材病害的防治,主要还是依靠化学防治为主,中药材上目前登记可使用的药剂稀少,没有专门的药剂使用规范,科学用药说明。很容易因为中药材病害防控产生新的问题,如病害抗药性、农药残留等。如果无法解决中药材病害的问题,那么中药材将面临产业萎缩消失,或者生态环境破坏等问题,这是药农和国家都不希望面对的结果。

1.3 附子主要病害发生情况及症状

关于附子病害发生发展已有大量报道,目前四川地区为害附子的病害主要有7种,包括:附子霜霉病、附子叶斑病、附子病毒病、附子白绢病、附子根腐病、附子根结线虫病等,其中霜霉病、白绢病、根腐病对附子的品质及产量影响较大,病害发生时往往复合侵染,相互交叉影响,严重时可造成70%以上的减产。

1.3.1 附子霜霉病[3]致病源主要来自于乌头霜霉菌(Peronosporaaconiti),属鞭毛菌亚门,霜霉目,在附子苗期发生普遍,严重时直接使植株叶片全部皱缩枯死。病害发生时,病株须根弱生,叶片卷曲,呈灰白色,有被当地药农称为“灰苗子”,主要病症为叶背有灰褐色的霜状霉层。该病害依靠水源、空气传播,病情传播迅速,多在低温多雨季节发生。

1.3.2 附子叶斑病[4]主要由乌头壳针孢(Septoriaaconiti)引起,该致病真菌属于半知菌亚门,球壳孢目的。发生于附子整个生长周期。发病时,病斑处密生颗粒状小黑点,使叶片干枯脱落。该病害主要依靠空气传播,常与霜霉病混合发生,加剧植株病情。

1.3.3 附子白绢病[5]主要由半知菌亚门,无孢目的齐整小核菌(Sclerotiumrolfsii)引起。该病害常发生于偏酸性土壤中,多在高温多雨季节或发生,发病处近地面根茎交界处逐渐腐烂,发病部位会覆盖大量白色绢丝状带菌丝,菌丝上会有小颗粒水珠分布,后期会在植株近地面发病部位产生大量的黄黑色颗粒状物形似油菜籽大小,为该病原物的菌核,病株地上部位初期叶子正常,后期萎焉下垂,最后全株枯死。

1.3.4 附子根腐病[6]主要由腐皮镰孢(Fusariumsolani)引起,也有尖孢镰孢(F.oxysporum)。属半知菌亚门,瘤座孢目。发病时地上部分植株萎焉,叶片下垂,根下部表面水浸状黑褐色病斑,严重时组织腐烂发臭。潮湿天气发病部位有白色霉状物胜出,为病原菌孢子。

附子病害中以白绢病危害最为严重,白绢病(Rot spot disease)作为世界上最具破坏性的病害之一,具有十分广泛的寄主范围,其病原菌齐整小核菌(ScleritiumrolfsiiSacc)可侵染100多个科的500多种植物。目前大多化学杀菌剂对这类病害的防治已失效,随着全球气候变暖,病原菌适应性显著增强[2],对该类病原体的防控,未来将面临世界范围内的重大挑战。

2 利用避雨栽培模式控制病害

2.1 避雨栽培应用现状

目前避雨栽培在葡萄、番茄等水果蔬菜的设施栽培中应用较广,避雨栽培具有减轻病害,降低农药、人工等生产成本,提高植物品质等优点,自20世纪后期在全国范围内开始大力推广[7]。四川地区气候特别,尤其春夏季节高温多雨,适宜病虫害发生严重,传统栽培(露地)型作物由于易受病害传染,导致后期品质差、产量低等问题,尤其是抗病性较差的作物更是难以种植。

2.2 避雨栽培方法

避雨栽培通过覆盖薄膜,是一种介于露地栽培和温室栽培之间的特殊栽培模式,其做法主要是在栽培作物上方搭建防雨棚,将薄膜覆盖其上,四周通风,通过改变生长小环境,影响植物生长。有研究表明避雨栽培可以有效减少病害发生率,目前在很多地区都已广泛使用[8]。

2.3 避雨栽培模式在中药材上的应用

避雨栽培已经在许多中药材上得到应用,目前在三七、重楼[9]、贝母[10]等上报道较多。避雨栽培能够通过阻断病害雨水传播途径,有效降低植物病害的发生,研究表明避雨栽培对三七园斑病具有很好的控制效果,在不避雨条件下林下三七圆斑病的发病率最高可达52.29%,避雨条件下的为1.97%。华重楼高山栽培通过避雨栽培模式种植,可对灰霉病、茎腐病等病害起到很好的防控效果,延迟重楼倒苗,同时能有效控制球茎类中药材对雨水的需求量,藏红花在3～5月雨水较多时期,通过利用避雨棚,减轻雨水浸泡对其地下部位的为害,还能提高植物产量,浙贝母通过搭建避雨大棚,能显著促进其根系早期生长和副秆发育,通过对水分的有效调控,进而提高产量,增加药农收入。

3 避雨栽培在附子上的应用

附子为毛茛科植物,属于多年生草本,高一般1～2m,块根具有强心、镇痛、抗炎、降低血糖、局部麻醉及兴奋垂体一肾上腺皮质系统作用。附子栽培历史距今约有1300多年。主产地为四川江油、陕西汉中、云南大理等地[11]。附子病害种类多,危害较大,严重影响附子的产量和质量。附子病害主要有白绢病、根腐病、霜霉病、叶斑病及病毒病等,其中霜霉病对附子前期叶面健康生长影响最大。目前避雨栽培在附子种植上应用较少,因此有必要对避雨栽培模式下病害发生种类、规律进行调查总结,对制定病害防治措施、促进附子产业持续健康发展具有重要意义。

3.1 附子避雨棚的搭建

与传统避雨棚的搭建方法相类似,附子避雨棚主以钢架避雨棚为主,避雨棚的走向顺着附子起厢的方向,此走向有利于附子的打尖、修根等农事操作的开展,每个避雨棚覆盖6～7厢附子,避雨棚的立柱间距为6.6m,长1.7m(埋入土层的深度0.3m),中间支撑柱1根,长3m。避雨棚整体长度20m,实际搭建以附子厢长距离为参考。具体搭建参见图1。

图1 附子避雨棚规格参数图

3.2 调查方法

在江油附子栽培区对传统栽培、避雨栽培模式附子发病情况进行调查,采用“五点取样法”,每点调查20株,共调查100株植株,对植株发病率进行统计。

3.3 不同栽培模式病害发生比较

通过调查发现,与传统栽培相比,避雨栽培下,附子霜霉病、叶斑病等明显减轻,其中对附子霜霉病的控制效果最好,对叶斑病、白绢病的控制也有一定的效果,对根腐病的效果最弱,具体比较见表1。

表1 传统栽培和避雨栽培附子病害发生情况调查

3.4 主要病害种类发生变化

传统栽培条件下,附子前期以霜霉病、叶斑病为主,发生最为普遍和严重,后期以白绢病、根腐病发生严重。采用避雨栽培后,病害发生变化,其中以霜霉病、叶斑病发病率显著降低,白绢病和根腐病发病率也有所降低,根据前人在避雨模式方法的研究,推测可能是由于避雨栽培改变了田间微环境动态,阻碍了病害通过雨水传播的途径,降低病害发生。

4 避雨栽培附子综合防治技术

避雨栽培模式,附子病害的防控,须遵循“预防为主,综合防治”的原则,在规范化实施中药材病害综合防控措施的基础上,重点做好播种前、修根期、采收后的防控。

4.1 选地整地

选择土层深厚、疏松肥沃、排水良好、富含腐殖质的中性或微酸性的砂壤土或壤土,旱地前2年内没种过附子的地块,且前作不是白绢病的寄主植物(如花生、芝麻、洋姜、白术、马铃薯、红薯等)为宜,前作以水稻最好,其次是玉米。前作收获后,应犁地1次,犁地深度25～30cm,如前茬作物是水稻(目前更多的是采用与水稻套种),应放干水田,于9月下旬犁田,使土壤充分晒透,以增加肥力,减少病虫害。犁地后清除地块中的石块、杂草等,然后施入基肥,耙地1次,整碎土块,整平地面,耙细。使土壤疏松、细碎、平整。土地整好后按厢宽约90cm做厢,厢与厢之间留宽约20cm的沟。起厢后,将厢边土壤踩紧实,以免理沟后及以后雨水冲刷引起垮厢。在田埂边缘开缺口,使缺口与渠道和附子田块的沟相通,保证灌溉通道畅通,以便排灌。

4.2 田间管理

4.2.1 保证种根健康 减少附子病害的发生,重点是培养选择健康优质种根,提高附子的抗病力,营造有利于附子生长,不利于病害发生及蔓延的田间环境。乌头起土后选色泽新鲜、无损伤、无焦疤、无水旋和霉烂、底根完好的种根(60～120个/kg),经检验合格后投入生产。对于种苗圃病害发生较重的田块在栽种前需进行种根消毒处理,处,待种根阴干后栽种。种根从采收完至栽种,贮藏时间不能超过15d,期间应堆放在阴凉、干燥、通风处。用药剂处理过的种根应当天栽完。不能及时栽种的滴干水分后堆放在阴凉、干燥、通风处,时间不超过2d。附子的最佳栽种期为11月中旬至12月中旬,不能过迟。一般选晴天或阴天,雨天不宜栽种。栽种的密度为13cm×15cm,与传统栽种方式一样。

4.2.2 加强栽培管理 附子质优、高产、稳定的技术保障是科学合理的栽培管理。附子种植地应适时轮换,避免连许多年种植,导致连作障碍,有条件地区可进行水旱轮作,降低病害的发生,及早发现并清除病苗、弱苗、杂苗,采取集中放置,生石灰掩埋处理,降低病害传播的风险。附子怕水淹,种植田块应避免大面积积水,雨季来临时一定要做好排水措施,如有积水,应及时排出,避免对附子造成水淹危害。

4.2.3 科学施肥 附子田块施肥应当以有机肥为主、化学肥料为辅,腐熟农家肥(厩肥、堆肥、沤肥或沼气肥)2000～3000kg/667m2,适当时可加用菜籽枯肥50kg和复合肥。均匀撒入田块,随后将田土耕细耙平,禁止使用未经腐熟的农家肥、城市生活垃圾、工业垃圾及医院垃圾和粪便。追肥主要分为3个时期,追肥方式为浇灌。第1次追肥:提苗肥,附子栽后3个月左右出苗整齐后、补苗后10d左右(2月下旬至3月上旬),母根两侧已旁生子根,能迅速的从土壤中吸收养分。施用方法为:施入1500～2000kg/667m2稀薄粪水和尿素7.5kg,将尿素溶于清粪水中后均匀施入每厢两行植株之间的中心位置。第2次追肥:第1次修根后7d左右,附子子根已生长到一定程度,进行第1次修根后实施1次根外追肥,促进子根快速生长。施用方法:在厢面每隔2株刨穴1个,施入适量复合肥入穴内,施后覆土。复合肥用量20～25kg/667m2。第3次追肥:壮根肥,第1次刨根后1个月左右要进行第2次刨根,正值块根肥壮、增重最迅速的时期,直接影响附子的产量和质量,此期及时追肥1次,时间在第2次刨根后7d左右,施肥种类为复合肥,用量20～25kg/667m2。施肥方法与第2次相同,位置与第2次错开。每次施肥后都要覆土盖穴,并将沟内的土提到厢面,使之成龟背形以防厢面积水。应注意施肥天气对附子的影响,施用腐熟的有机肥,可以提高地温和保墒能力,帮助植物抵御低温、干燥的季节,施用方式为早施、深施,提前储备肥效。追肥方式应量少次多为主,可以减少养分流失,有利于帮助植物抵御高温、多雨季节。

4.2.4 排灌控水 附子喜欢湿润的环境,怕干旱,整个生长期要保持土壤湿润。幼苗出土后,土壤干燥应及时灌水,以防春旱,一般半月灌溉1次,以灌半沟水为宜。以后气温增高,土壤易干燥,如土面发白应及时适量灌水,要作到勤灌浅灌。6月以后,进入雨季应停止灌溉。大雨后要及时排出田间积水,以免造成附子在高温多湿的环境下发生块根腐烂。每次追肥后要及时清沟,雨季来临前要注意理沟,保持排水畅通。每次灌溉后要检查田间是否积水,多雨季节要注意排水,切忌厢面积水。

5 病害防控措施

5.1 农业防治

农业防治主要由轮作、间套作、科学用肥用药以及适时播种除草等内容。附子可以通过与水稻轮间作,保持田间排水通畅,减轻土壤病菌残体等传播的病害,对附子根腐病和白绢病等病害的发生能起到很好控制效果。

5.2 物理防治

通过调查发现采用避雨栽培模式后可有效控制附子一些病害的发生,从而降低化学农药的使用。同时还应对农事操作工具进行使用前消毒处理,附子在整个生长周期中需要进行叶顶打尖和2次刨土修根,会直接对附子造成肉眼可见的机械损伤,操作工具的使用不当,会直接成为传染载体,通过人为农事操作进行扩散,给病害的发生提供有利的传播条件,直接导致后期附子病害大面积爆发。

5.3 生物防治

生物防治主要以微生物源药剂的应用为主,目前针对附子白绢病、根腐病,可通过枯草芽孢杆菌、苏云金杆菌以及哈茨木霉菌进行有效控制。

5.4 化学应急防治

不合理用药会引起作物的农药残留,影响市场竞争力。因此,应重视和践行“预防为主、综合防治”的指导思想和中药材生产安全、有序、有效的原则,同时禁止使用激素类药物,中药材种植应以品质为主,不应追求产量和单种大小,而违规使用激素类农药。应以综合防治为主,化学防治为辅对附子病害进行防控,现对附子病害关键时期化学药剂防治措施总结如下:

1～12月份播种前准备,附子种根须在高海拔地区进行繁育,附子种根播种前由于长距离运输,会对附子种根造成损伤,易造成病害的入侵。因此在附子种根使用前应进行种根挑选消毒处理,将损伤、发霉种根挑出,可选择喷施(3.3%精甲双灵·1.1%咯菌腈6.6%嘧菌酯)悬浮种衣剂药剂进行拌种处理,重点预防白绢病、根腐病等,要求种根药剂附着均匀,放置晾干即可播种。

翌年1～2月附子苗期,田间喷施1次波尔多液,重点是对霜霉病、叶斑病等进行预防。该时期以附子霜霉病、叶斑病为主,田间有零星根腐病发生,发病区域应及早剔除病叶、拔除病株统一放置,用生石灰进行消毒杀菌处理,发病田块及周围相邻田块喷施(45%咪鲜胺微乳剂和70%甲基托布津)可湿性粉剂,或(50%烯酰吗啉·20%霜脲氰水分散粒剂)进行防治。

3～5月份附子修根期,该时期主要是预防根部病害(白绢病、根腐病),关键是农事操作,应注意人为修根造成的病害传播,首先应对修根工具进行酒精或生石灰涂抹简单消毒处理,同时在修根前应注意拔除病株病苗,防止病情蔓延。修根完后,如有病害发生,应尽快用药剂进行控制,防治方式为灌根,在修根完后,首先清除病株,然后全田喷施药剂进行防治,及时补充微肥。

如田间病害发生较轻,可采取使用枯草芽孢杆菌灌根进行预防,不要与化学药剂混用,时间隔开;如发现病害发生严重,可采取噁霉灵、中生菌素或四霉素、菌根宁灌根进行防治。

6月份至采收期,附子的采收期为栽种后次年6月下旬至7月中旬,收获迟了块根质地变松,加工后的产品质量低。采收应在晴天或阴天进行,不宜在雨天进行。采收时先摘去基部叶片,再挖掘地下部分。采收时,用二齿耙深挖20～25cm,使附子全部露出土面,不得伤到附子块根,保证块根全数挖出、个体完好无缺,用手掰掉大的泥块,然后抖去泥沙,将块根掰下,除去腐烂的块根,将附子块根装进竹框运输至附子加工处。将剩下的植株顺沟摆放。采挖结束后应及时清理田地,使田块保持卫生,采收区域病残体遗留。防治内容主要是预防病残体、病残株在土壤中残留,让病原菌越冬存活。为确保中药材用药安全,原则上采收期前1个月不能使用任何化学药剂,如病害发生严重,推荐在采收后换地轮作,对土壤进行物理翻晒消毒或其它化学消毒处理,防治病害翌年加重。