核桃頂端褐色壞死病的研究進(jìn)展

秦承來，范昆，曲健祿，張義坤，付麗*

(1.新泰市林業(yè)保護(hù)發(fā)展中心，山東新泰 271299；2.山東省果樹研究所，山東泰安 271000；3.泰安市泰山風(fēng)景名勝區(qū)管理委員會(huì)桃花源管理區(qū)，山東泰安 271000)

核桃(JuglansregiaL.)，為胡桃科胡桃屬植物，與扁桃、腰果、榛子并稱為世界“四大干果”[1]，栽培歷史悠久。中國種植核桃的歷史超過2 000年，目前種植面積和總產(chǎn)量均為世界首位[2]，截至2015年底已有554.78萬hm2，堅(jiān)果年產(chǎn)量290萬t[3]，有27個(gè)省1 046個(gè)縣市有核桃分布，主產(chǎn)地有云南、山西、陜西、新疆、甘肅、河北、河南、四川、重慶、山東、遼寧等，湖北和安徽也在不斷發(fā)展中[4]。

核桃仁營養(yǎng)豐富，含有多種人體必需的營養(yǎng)素和微量元素，尤其對(duì)預(yù)防和降低各類疾病的風(fēng)險(xiǎn)有顯著作用。隨著人們健康意識(shí)的不斷增強(qiáng)，核桃的消費(fèi)量逐年加大，直接刺激了核桃種植面積的增加[4]。近年來已成為很多縣(市)群眾的主要收入來源，當(dāng)?shù)氐闹еa(chǎn)業(yè)。在調(diào)整當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入及出口創(chuàng)匯等方面發(fā)揮了重要的作用[5]。但在各主產(chǎn)地核桃病害發(fā)生嚴(yán)重，除了常見核桃的炭疽病、細(xì)菌性黑斑病、葉斑病、枝枯病等[6-10]外，核桃頂端褐色壞死病是近年來新發(fā)的果實(shí)病害[11,12]，對(duì)核桃產(chǎn)業(yè)的影響巨大。現(xiàn)將核桃頂端褐色壞死病研究進(jìn)展情況綜述如下。

1 核桃頂端褐色壞死病命名、癥狀、侵染循環(huán)

1.1 命名

1998年，Belisario 等人在意大利北部核桃園中發(fā)現(xiàn)一種可引起20%落果率的核桃果實(shí)新病害。1999年，該病害在法國和意大利再次發(fā)生，發(fā)病處位于脫落果實(shí)的柱頭區(qū)域的棕色斑塊，斑塊擴(kuò)大可以一直到果實(shí)的底部。于是將這種病害命名為頂端褐色壞死病(Brown apical necrosis，BAN)[13,14]。

1.2 癥狀

核桃頂端褐色壞死病發(fā)生初期，病原菌從雌蕊柱頭基部的枯萎處侵染，在柱頭底部出現(xiàn)約 1～2 mm 的褐色至深褐色斑點(diǎn)(圖1-A)，果實(shí)內(nèi)部與柱頭連接處開始出現(xiàn)壞死。隨著病斑的擴(kuò)展，褐色病斑在果實(shí)頂端變大，并由淺褐色變?yōu)楹诤稚〔堪枷葸吘壙O縮，有明顯的邊界(圖1-B)，果實(shí)內(nèi)部出現(xiàn)壞死。發(fā)病后期，黑褐色病斑擴(kuò)展至果實(shí)中上部，病斑顏色逐漸加深，邊緣縊縮明顯(圖1-C)，果實(shí)內(nèi)部壞死部增加。發(fā)病后期，隨著環(huán)境溫度的升高、濕度的增大，病斑不斷擴(kuò)展，直至全果(圖1-D)；有時(shí)病害發(fā)展迅速，褐色病斑干裂，果實(shí)內(nèi)部變褐發(fā)黑，容易附生其他菌種引起聯(lián)合侵害，果實(shí)脫落。病害發(fā)生嚴(yán)重的果園，后期防控不及時(shí)，果實(shí)脫落可達(dá)80%以上，導(dǎo)致絕產(chǎn)。

圖1 核桃頂端褐色壞死病發(fā)病癥狀(A:發(fā)病初期 B：發(fā)病中期 C：發(fā)病中后期 D：發(fā)病后期)

核桃頂端褐色壞死病與核桃細(xì)菌性黑斑病的癥狀容易混淆，前者普遍發(fā)生在花后雌蕊基部、果實(shí)的頂端，后者危害幼果的較多。

1.3 侵染循環(huán)

核桃頂端褐色壞死病的病原菌在果園土壤或病果中越冬，靠風(fēng)雨或昆蟲等媒介傳播，一般在核桃萌芽展葉期由花芽侵入，開花后由雌蕊柱頭干縮部位開始發(fā)病，擴(kuò)展侵染，到果實(shí)停止發(fā)育，嚴(yán)重者導(dǎo)致落果。病害的發(fā)生與環(huán)境因素密切相關(guān)。2000年，Belisario 等人報(bào)道意大利北部核桃頂端褐色壞死病在5月發(fā)病，6～7月下旬持續(xù)加重，6月中下旬發(fā)病率達(dá)46.3%[14]。2011年，曲文文[11]報(bào)道山東地區(qū)核桃頂端褐色壞死病從每年的4月中下旬至5月中旬的盛花期后，雌蕊干縮時(shí)病原菌開始侵染，侵染過程會(huì)持續(xù)至 5 月下旬，甚至 6 月上中旬(果實(shí)膨大果殼硬化期)。5 月中下旬至6 月中下旬為發(fā)病盛期。病害嚴(yán)重的果實(shí)青皮腐爛、變黑，果仁也開始腐爛，果實(shí)停止發(fā)育，出現(xiàn)大量落果。落果清理不及時(shí)，又成為來年的病原菌源。

2 病原菌的種類及分類

2002年，Belisario[13]等人首次從意大利和法國的核桃頂端褐色壞死病病果中分離到了鐮刀菌屬 (Fusarium)、鏈格孢菌屬 (Alternaria)、枝孢菌屬(Cladosporium)、擬莖點(diǎn)霉屬 (Phomopsis)和炭疽菌屬(Colletotrichum)等真菌各 1 種，其中鐮刀菌屬和鏈格孢菌屬的分離率占比最高，為主要真菌種類，而鐮刀菌是主要致病菌。細(xì)菌分離到1種，為樹生黃單胞菌核桃致病變種(Xanthomonasarboricolapv.juglandis)。Belisario通過接種試驗(yàn)證實(shí)，半裸鐮刀菌(Fusariumsemitecyum)可引起100%的果實(shí)發(fā)病，另兩種鐮刀菌(Fusariumequiseti和Fusariumgraminearum)可引起87%的果實(shí)發(fā)病。鏈格孢菌(Alternariaaltanata)可引起98.5%的果實(shí)柱頭發(fā)病，致病力不及鐮刀菌屬真菌。樹生黃單胞菌核桃致病變種也可以引起相似的癥狀，有侵染力。

2011年，Moragrega[15]等在西班牙的三地核桃園經(jīng)兩年的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，樹生黃單胞菌核桃致病變種細(xì)菌是該病害的主要病原，鐮刀菌屬可能與黃單胞菌(X.arboricola)共同作用引起核桃頂端壞死病，鏈格孢菌可能是作為二次侵染出現(xiàn)的，不是主要的致病菌種。

2011年，曲文文[11]對(duì)山東省的核桃頂端褐色壞死病進(jìn)行調(diào)查，在頂端壞死組織上未分離到Fusarium和Phomopsis2種真菌，而分離純化了2種真菌和2種細(xì)菌，分別為：Alternariaalternata、Alternariatenuissima，成團(tuán)泛菌(Pantoeaagglomerans)、X.arboricola。同年，進(jìn)行了兩次回接試驗(yàn)，A.alternata接種果實(shí)6月的發(fā)病率90%，7月的發(fā)病率35%；A.tenuissima接種果實(shí)6月的發(fā)病率90%，7月的發(fā)病率55%；P.agglomerans接種果實(shí)6月的發(fā)病率100%，7月的發(fā)病率0%；X.arboricola接種果實(shí)6月的發(fā)病率90%，7月的發(fā)病率80%。所有菌種均可單獨(dú)侵染葉片和嫩枝。其研究結(jié)果與意大利和西班牙的研究結(jié)果不同，鐮刀菌未分離到，鏈格孢菌的致病力明顯增強(qiáng)。

2020年，王鵬程等人[12]對(duì)宜昌地區(qū)的核桃頂端褐色壞死病進(jìn)行調(diào)查，分離純化出2種真菌病原菌，分別為：Alternariaaltanata和黃色鐮刀菌(Fusariumculmorum)。通過致病性試驗(yàn)表明，兩種病原菌均可侵染核桃葉片和果實(shí)，引發(fā)病害。但未分離出細(xì)菌病原菌。

綜上所述，核桃頂端褐色壞死病的發(fā)生已經(jīng)較為廣泛，國內(nèi)研究尚少。引發(fā)病害的原因多為真菌和細(xì)菌的混合侵染，真菌以鐮刀菌屬和鏈格孢菌屬為主，細(xì)菌以Pantoea和Xanthomonas為主，不同發(fā)病地點(diǎn)病原菌種類差異較大。

3 防治方法

核桃頂端褐色壞死病為多種菌復(fù)合侵染所致，不同地區(qū)病原菌種類有差異，病原菌致病性差異也大。目前對(duì)該病的防治還是以藥劑防治為主。2011年，曲文文等[11]的田間試驗(yàn)結(jié)果表明，50%甲基硫菌靈可濕性粉劑1 000倍+50%代森錳鋅可濕性粉劑450～500倍+25%三唑酮可濕性粉劑1 500倍+72%農(nóng)用鏈霉素可濕性粉劑5 000～7 000倍液的綜合防治效果較好，但是隨著藥劑防治的不斷規(guī)范農(nóng)用鏈霉素已被禁用。2020年，王鵬程等[12]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，核桃頂端褐色壞死病應(yīng)在早期進(jìn)行防治，施用46%可殺得叁千1 500倍+80%代森錳鋅可濕性粉劑600倍液，后期施用80%乙蒜素1 500倍液+43%戊唑醇懸浮劑3 000倍液的綜合效果最好。更多的藥劑防治效果還需要大量的田間試驗(yàn)來驗(yàn)證。

4 存在問題與展望

核桃頂端褐色壞死病是一種危害較大的新型病害，目前國內(nèi)外有關(guān)研究較少，生產(chǎn)上對(duì)病害認(rèn)識(shí)不足，現(xiàn)階段防治多以核桃炭疽病或核桃黑斑病為防治目標(biāo)進(jìn)行，造成用藥時(shí)間不恰當(dāng)和防治對(duì)象不全面的問題。該病害得不到及時(shí)控制，引起早期落果嚴(yán)重，病原菌基數(shù)增大，后期藥劑控制不住，造成的損失可達(dá)90%以上，有的果農(nóng)干脆放棄種植甚至砍樹。

對(duì)引起該病害的病原菌種類、病原菌生物學(xué)特性、病害流行規(guī)律、化學(xué)防治和抗病品種的篩選等方面的研究工作迫在眉睫。

未來的工作必須增強(qiáng)果農(nóng)病蟲害防治認(rèn)識(shí)，重視病害的監(jiān)測(cè)預(yù)警，加強(qiáng)病害技術(shù)培訓(xùn)和示范，建立病蟲害聯(lián)防機(jī)制。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)病原菌種類的分離、純化、鑒定和防治藥劑的篩選及病原菌互作之間的研究，以期對(duì)該病害的治療達(dá)到良好的效果。關(guān)于該病害病原菌的種群結(jié)構(gòu)、遺傳多樣性、致病相關(guān)基因及病原菌與寄主互作機(jī)理等分子水平的研究也應(yīng)提到日程上來。