郭潤婷王惟萍謝學文李寶聚*
(1中國農業科學院蔬菜花卉研究所,北京 100081;2北京市延慶縣植物保護站,北京 102100)
馬鈴薯早疫病的診斷與防治
郭潤婷1王惟萍2謝學文1李寶聚1*
(1中國農業科學院蔬菜花卉研究所,北京 100081;2北京市延慶縣植物保護站,北京 102100)
李寶聚博士診病手記(一百)
馬鈴薯栽培管理簡單,種植范圍廣且經濟效益高,在全世界得以廣泛種植。我國馬鈴薯栽培歷史悠久,種植面積居世界首位,主要分布在黑龍江、內蒙古、山西、重慶、湖北、河北、云南、貴州和四川等地(何凱 等,2012)。我國自啟動馬鈴薯主糧化戰略后,對馬鈴薯的需求量逐漸增大,馬鈴薯成為僅次于小麥、水稻和玉米的第四大糧食作物。但是近年來由于主產區多年連續種植,種薯品質差,施用氮肥量不足,造成馬鈴薯早疫病日趨嚴重。馬鈴薯早疫病病原菌除侵染馬鈴薯外,還可侵染番茄、茄子、煙草等多種作物(Boiteux & Reifschneider,1994)。該病多發生在馬鈴薯生長后期和貯藏期,降低品質,對產量影響很大,已逐漸成為限制我國馬鈴薯產業發展的重要因素。
馬鈴薯早疫病是一種對馬鈴薯危害較為嚴重的病害,在田間主要為害植株葉片,莖稈和塊莖也可感病(彩色圖版1)。
1.1 葉片發病癥狀 發病初期植株下部葉片產生淡褐色至褐色、凹陷的小斑點(彩色圖版2),邊緣明顯,常有黃色暈圈(彩色圖版3)。病斑逐漸擴大成圓形、卵形或不規則形,具有清晰的同心輪紋(彩色圖版4-a),大小為3~4 mm,濕度大時病斑上會形成黑褐色霉層(彩色圖版4-b)。后期病斑在莖稈上逐漸向上蔓延,在葉片上不斷擴展并相互連接,但受到葉脈限制會形成角形,邊緣呈三角形或不規則形(彩色圖版5),嚴重時病斑成片并有穿孔(彩色圖版6)。病斑不斷擴展,最終導致葉片褪綠、變黃、壞死和脫水。
1.2 莖稈發病癥狀 莖部病斑呈褐色,稍凹陷,以圓形和橢圓形為主(彩色圖版7),后期病斑上形成黑色的同心輪紋,黃色暈圈明顯,表面會產生黑色霉層(彩色圖版8)。
1.3 塊莖發病癥狀 當塊莖受到病原菌侵染后,病斑呈暗褐色、凹陷、圓形或近圓形,皮下薯肉逐漸變為淺褐色海綿狀,后期變褐最終干腐。貯藏后常被其他微生物侵染而腐爛,腐爛時呈黃色或淺黃色的水浸狀。
馬鈴薯早疫病的病原菌為鏈格孢屬(Alternaria)真菌,為無性型真菌,其有性形態為子囊菌門真菌。目前國際上已報道可以侵染馬鈴薯的鏈格孢屬真菌有15個種及其2個專化型。國內已報道的能引起馬鈴薯早疫病的病原菌有鏈格孢(Alternaria alternata)、茄鏈格孢(Alternaria solani)、侵染鏈格孢(Alternaria infectoria)、大孢鏈格孢(Alternaria macrospora)、細極鏈格孢(Alternaria tenuissima)5種。其中茄鏈格孢(A. solani)為優勢病原菌(Vander et al.,2004)。
中國農業科學院蔬菜花卉研究所菜病綜合防治課題組對多年采集的馬鈴薯早疫病病樣進行病原菌分離及鑒定,發現引起河北張家口市及內蒙古烏蘭察布市馬鈴薯早疫病的病原菌為茄鏈格孢和鏈格孢。馬鈴薯早疫病是由這兩種病原菌單獨或復合侵染所致。這兩種病原菌的田間發病癥狀很相似(Tiffany et al.,1998)。
2.1 茄鏈格孢顯微形態及培養性狀 茄鏈格孢是引起馬鈴薯早疫病最常見、危害最嚴重的一種。分生孢子常單生,很少有2個成串,顏色為暗褐色,大小為(65.7~93.0)μm×(17.5~29.4)μm(彩色圖版9),倒棍棒形,有7~12個橫隔膜,3~7個縱隔膜,橫隔膜處縊縮。頂端有細長的喙,呈絲狀,一般與孢體等長或略長,顏色透明,與孢身有明顯區別(Shahbazi & Sahebani,2011)。分生孢子梗單生或簇生,直或膝狀彎曲,圓筒形,具1~7個隔膜,淡褐色或暗褐色,大小為(49.6~100.5)μm×(7.5~10.5)μm,不分枝或罕見分枝。成熟菌絲暗褐色,有隔膜并分枝(鄭寰宇 等,2010)。
PDA上純化后的病原菌在25 ℃培養5 d(天)后,菌落初期為灰白色,氣生菌絲不發達,后期為灰色,并產生黃色素,菌落邊緣顏色較淺,為棕黃色,菌落近圓形(彩色圖版10),菌落背面為黃褐色或深黃褐色。
2.2 鏈格孢顯微形態及培養性狀 鏈格孢是引起馬鈴薯早疫病的主要腐生菌,隨著栽培環境的不斷變化,已逐漸轉變為馬鈴薯早疫病的主要致病菌之一。分生孢子單生或短鏈生,表面光滑或具微刺,顏色為青黃褐色至淡褐色,大小為(22.5~40.0)μm×(8.0~13.5)μm(彩色圖版11),形狀為倒棍棒形、倒梨形或近橢圓形,有1~8個橫隔膜,0~4個縱、斜隔膜,橫隔膜處不縊縮或略縊縮,有的分生孢子有短喙,呈柱狀或錐狀,淡褐色,有的則沒有。分生孢子梗單生或簇生,直或膝狀彎曲,淡褐色至褐色,隨著連續產孢作合軸式延伸,大小為(33.0~75.0)μm×(4.0~5.5)μm。
PDA上純化后的病原菌在25 ℃培養5 d(天)后,菌落初期為灰色,氣生菌絲較發達,后期為灰黑色,無黃色素滲入,菌落圓形或近圓形(彩色圖版12),菌落背面為淺黑色或黑色。
3.1 病害初侵染源及侵染循環 馬鈴薯早疫病病原菌主要以深褐色菌絲、分生孢子隨病殘體在土壤中越冬,為翌年初侵染源。病原菌可在冰凍的土壤表層或地下存活數年,也可隨馬鈴薯塊莖或其他茄科作物傳播并進行循環侵染。翌年在高濕和溫度適宜條件下,病原菌萌發形成分生孢子,隨種薯、風或雨水滴濺進行傳播,從表皮、氣孔或傷口侵入葉片,病原菌潛育期較短,3~5 d(天)后可形成典型病斑,經4~7 d(天)可產生大量分生孢子,進行再侵染。
3.2 病害發生與環境的關系 氣候條件對馬鈴薯早疫病的發生和流行影響較大,馬鈴薯早疫病為高溫高濕型病害,溫度在20~30 ℃、相對濕度80%以上有利于發病。病害流行與否取決于雨季來臨的早晚和雨量的大小。
目前在馬鈴薯實際生產過程中,抗病品種的選育并不理想,主要還是依靠化學防治,并結合必要的農業措施進行馬鈴薯早疫病的綜合防治。
4.1 選育抗病品種 目前抗馬鈴薯早疫病的品種很少,尚未有高抗病品種。國內外已培育出中抗或低抗的馬鈴薯優良品種Katahdin、Diamond、晉薯14號、克新13號、隴薯6號等(范子耀 等,2013)。
4.2 農業防治
4.2.1 精選種薯 種薯在播前20 d(天)出庫,出庫后進行嚴格挑選。選擇薯塊完整、無凍傷、薯皮光滑、無病蟲害、色澤鮮嫩的作種薯。剔除有裂痕、薯皮老化、芽眼突出、皮色暗淡的薯塊。將精選好的種薯攤放在溫暖向陽的室內,保持溫度15 ℃左右,每隔3~5 d(天)翻動1次,10 d(天)左右萌芽后再精選1次,待芽變紫即可播種。
4.2.2 合理輪作 馬鈴薯早疫病病原菌可侵染多種茄科作物,露地及保護地種植應與非茄科作物(如禾本科)實行2~3 a(年)輪作,及時清理田園,減少病原菌基數。
4.2.3 加強田間管理 選擇土壤肥沃的干燥田塊種植,增施有機肥和氮、鉀肥,減少磷肥,合理密植,改善通風透光條件,合理灌水,雨后及時排水,提高植株抗病能力。一旦發現病葉、病株,應及時清除,集中銷毀或深埋,防止病原菌繼續傳播。
4.3 化學藥劑防治 目前生產上防治馬鈴薯早疫病的主要措施是發病初期及時施藥。可選用單劑70%丙森鋅可濕性粉劑300倍液,或50%啶酰菌胺水分散粒劑2 000倍液;也可使用復配制劑60%唑醚·代森聯水分散粒劑1 000倍液,或75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑4 000倍液,或18.7%烯酰·吡唑酯水分散粒劑500倍液對植株進行噴霧,每隔7 d(天)噴施1次,連噴2~3次,此外在生產中防治馬鈴薯早疫病時應特別注意減少高風險殺菌劑的施用次數,要施用作用方式不同的殺菌劑,交替輪換或混合施用不同藥劑,以避免病原菌產生抗藥性。馬鈴薯早疫病的發生與環境關系密切,田間防治應將化學防治和栽培管理有機結合,方能有效控制該病。
范子耀,王文橋,孟潤杰,韓秀英,張小風,馬志強.2013.馬鈴薯早疫病菌的鑒定及其對不同藥劑的敏感性.植物病理學報,43(1):69-74.
何凱,楊水英,黃振霖,青玲,孫現超,李振輪.2012.馬鈴薯早疫病菌的分離鑒定和生物學特性研究.中國蔬菜,(12):72-77.
鄭寰宇,馬力,左豫虎.2010.馬鈴薯早疫病菌分生孢子萌發條件的研究.植物保護,36(6):91-95.
Boiteux L S,Reifschneider F J.1994.Potato early blight caused by Alternaria alternata in Brazil.Plant Disease,78:101.
Shahbazi H,Sahebani N.2011.Effect of Alternaria solani exudates on resistant and susceptible potato cultivars from two different pathogen isolates.Plant Pathology Journal,27(1):14-19.
Tiffany L W,David R,Huff B J.1998.RAPD-PCR analysis of genetic variation among isolates of Alternaria solani and Alternaria alternata from potato and tomato.Mycologia,90(5):813-821.
Vander W,Korsten J E,Slippers L.2004.Genetic diversity among Alternaria solani isolates from potatoes in South Africa.Plant Disease,88(9):959-964.
· 蔬菜史話 ·
朝鮮薊
朝鮮薊為菊科菜薊屬中的栽培種,多年生草本植物,別名法國百合、荷花百合,在法國也被稱為“法國薊”和“綠色寶塔”。可食用的花蕾被綠色葉狀苞片包圍,苞片和被稱為“心臟”的花托為食用部分,葉柄經軟化栽培后可煮食,味道清淡。
朝鮮薊原產地中海沿岸,系由菜薊演變而來。南歐及中亞細亞尚有野生種,2 000年前古希臘人和羅馬人已經食用。公元1世紀時,一位希臘醫生將朝鮮薊載入希臘的中草藥藥典,在很長的歷史時期,一直作為重要的藥用植物。大約從公元800年,北非摩爾人開始種植朝鮮薊。羅馬帝國衰亡后,朝鮮薊種植變得稀缺。文藝復興時期,朝鮮薊重新被大量種植。15世紀的意大利,從佛羅倫薩到那不勒斯,到處都在種植朝鮮薊。公元1548年,英國開始種植朝鮮薊,繼而在法國、西班牙和荷蘭等歐洲國家推廣、種植,其后又逐步擴散到歐洲其他地區。后來,朝鮮薊被法國和西班牙的探險家帶到美洲。
從19世紀末到20世紀的100多年間,朝鮮薊先后多次從英國、法國、荷蘭和美國等歐美國家引入東南亞地區,然后經由朝鮮傳入中國。據何鐸1942年出版的《食用蔬菜學》一書載,原產英國的朝鮮薊優良品種“精選大綠”首先在朝鮮和日本推廣栽培,其后傳入中國東北地區。“朝鮮薊”一名即由原引進地名稱而來。
朝鮮薊在法國栽培較多,地中海沿岸國家意大利、西班牙和法國的朝鮮薊產量占全球總產量的80%以上,中國上海、云南有少量栽培。
張德純(中國農業科學院蔬菜花卉研究所,北京 100081)
郭潤婷,碩士研究生,專業方向:病原生物學,E-mail:13011218077@163.com
*通訊作者:李寶聚,研究員,專業方向:蔬菜病害綜合防治研究,E-mail:libaoju@caas.cn
2016-10-03
中國農業科學院科技創新工程項目(CAAS-ASTIP-IVFCAAS)