十字花科蔬菜根肿病的发生及防治措施
2014-08-15张停林戴平平
张停林 戴平平
(上海市青浦区蔬菜技术推广站 201700)
根肿病又称根瘤病,是由芸薹根肿菌(Pasmodiophora brassicae Woron)侵染引起的一种世界性病害。1737年在英国地中海西岸和欧洲南部发现该病,1878年由俄国学者Worolin发现其病原并命名。近年来,根肿病呈现蔓延之势,已在欧洲、北美、日本及中国成为一种主要病害,现全世界均有分布,尤以温带地区发生较重。
根肿病菌寄主范围广泛,不仅危害十字花科的白菜、油菜、板蓝根和山葵等蔬菜,还可寄生十字花科杂草。该病危害植株根部,严重时引起根部腐烂乃至全株枯死,田间一旦受到根肿病菌的污染,将会长期带菌,不再适宜种植十字花科作物,严重威胁十字花科植物的种植。正确认识和掌握根肿病及其防治方法,对控制其蔓延,保障我国蔬菜产业可持续发展以及蔬菜的供应安全具有重要意义。
1 根肿病生活史及发病条件
芸薹根肿菌是一种严格的专性寄生菌,其生活史分为两个阶段:根毛侵染(初侵染阶段),病原菌被限定在感染植物的根毛中;皮层侵染(再侵染阶段),病原菌在根和下胚轴的皮层和中柱中繁殖[1,2]。根肿菌生活史中并不是所有的阶段都能观察到,当病原菌在侵入的根部细胞内部形成次级原生质团时才能够产生肉眼可见的根肿组织,根据观察到的大部分阶段可推测出根肿菌的生活史[3]。
春季和秋季是根肿病在田间发病的两个时期,但主要集中在秋季。温湿度和土壤酸碱度与根肿病发病严重程度有密切关系。根肿病发病的土壤pH值5.5~6.5,适宜温度为19~25℃,适宜土壤相对湿度为70%~90%。25℃时最利于根肿菌的初侵染,10d即可观察到发病症状[4]。土壤温度高于34℃或低于10℃、土壤呈中性或碱性、土壤湿度高于98%或低于45%的条件下,植株不发病[5]。一般高湿低洼地或水改旱田和CaO不足的田块有利于该病的发生。
2 危害症状
该菌侵染十字花科植物后,主要危害作物的根部,产生细胞分裂素等激素类物质形成肿瘤,致使作物根和茎吸收传导水分和养分的功能受阻。肿瘤形状多样,一般呈纺锤形、手指形和不规则形等,大的如鸡蛋甚至更大、小的如米粒,肿瘤初期表面光滑呈乳白色胶体状,后期常常发生龟裂而变粗糙,且易被杂菌侵入造成腐烂[6]。
植株整个生育期均可发病,受侵染愈早,发病愈重。发病初期,地上部症状不明显,随着病害的发展和受害根部的逐渐膨大,根系的生理机能受阻,病株叶片淡绿失去光泽,叶边变黄,生长缓慢,植株矮小;基部叶片在晴天中午常萎蔫,早晚恢复,严重的整株枯死造成绝产。
3 防治措施
3.1 物理措施
3.1.1 改良土壤,恶化根肿病菌的生存环境 利用石灰及其他形式的钙盐通过调节土壤pH值,在一定程度上可减轻根肿病的危害。凡发病田块,结合整地 667m2撒施熟石灰 100~150kg或撒草木灰30~50kg,并增施农家肥,增加土壤的通透性,使土壤达中性或微碱性。但石灰易破坏土壤结构,造成其生理生化性状发生改变,从而导致作物生长不良,因此不能长期使用。
3.1.2 合理轮作改善酸性土壤 合理轮作,以减少该病菌在田间繁殖和积累,一般与非十字花科蔬菜实行5年以上轮作,也可与大葱、马铃薯、韭菜和辣椒等抗耐病蔬菜轮作,不可与十字花科蔬菜作物连作。
3.1.3 日光杀菌 在炎热的夏天可进行土壤日光灭菌,即在土壤表面覆盖聚乙烯薄膜,通过日光加热薄膜下的空气达到灭菌的效果。土壤日光灭菌达4周以上,可显著减少土壤表层10cm以内的根肿菌休眠孢子的数量,还可显著降低前6周内的发病程度,产量也相应有所上升。粘质土壤配合使用熏蒸消毒剂,效果更好。
3.1.4 加强田间管理,营造良好的土壤环境 采用无菌土育苗;田间开沟,及时除草,尽量降低湿度;一旦发现病株立即拔出并烧毁,病窝用石灰水消毒;采收完后,应彻底清除田间病残体,将其埋在50~70cm深的坑内,撒石灰后盖土,让根茬腐烂[8];病残体必须煮熟后再喂牲畜,不可用病残体沤肥。另外,将常规播种期延后5~10d,可在一定程度上减轻根肿病的发生。
3.2 化学防治
化学防治是目前普遍采用的防治方法,多菌灵、百菌清、五氯硝基苯等对根肿病均具有一定防效。张日波(2010)[9]在室内进行了药剂抑制孢子萌发的筛选试验,发现12种药剂对白菜根肿病菌的孢子抑制率,氰霜唑和噻菌铜效果较好,但在大田却只有50%福帅得和10%科佳对白菜根肿病具有较好的防治效果。虽然十字花科根肿病为世界性病害,但目前还没有专门针对根肿病有特效的商品化农药。考虑到人类健康以及环境安全问题,许多国家都已经禁止或限制使用某些农药成分,比如甲基溴、甲醛、二溴乙烯和氯化汞等,而正是此类剧毒成分才能根治根肿病,这就限制了针对该病专用农药的开发进程。
3.3 选用抗病品种
目前市场上已有很多抗根肿病的十字花科蔬菜新品种,选用抗病蔬菜品种是防治根肿病的重要手段[10]。但根肿菌有100多个生理小种,且其生理小种的进化程度较高,造成一些原来抗病品种丧失抗病性的报道也屡见不鲜。对于目前抗根肿病品种较少的如小白菜等十字花科蔬菜,一方面可以利用现有十字花科作物中的抗性材料进行抗性基因的转移,获得相应的抗性育种材料;另一方面应收集具有广谱抗性的十字花科材料进而选育具有持续抗性的新品种。
3.4 生物防治
Arie等(1998)[11]从堇菜叶片中分离得到能有效控制根肿病的茎点霉Phoma glomerata JCM9972,通过对其活性物质进行分离、纯化,发现抑制根肿病菌的物质为顶环氧菌素 (250μg/mL即可起作用)。另外,放线菌Streptomyces sp.AC-3[12]以及从大白菜根部分离得到的Heteroconium haetospira(Grove)M.B.Ellis和Streptomyces griseoruber(灰红链霉菌)防治根肿病均有较好效果[7]。目前已经商业化的生物农药Bacillus subtilis (枯草芽孢杆菌,商名Serenade ASO,USA)、Gliocladium catenulatum (链孢粘帚霉,商品名 Prestop,Finland)和 Streptomyces lydicus(利迪链霉菌,商品名Actinovate AG,USA)能使白菜和油菜根肿病的危害减轻54%~84%,在生产上可以推广应用[13]。
[1]Kole A P.Some obervations on the zoospores from the zoosporangia of Plasmodiophora brassicae Worn[J].Tijdschr PI Ziekt,1955,(61):159-162.
[2]Macfarlen I.Germination of resting spores of Plasmodiophora brassicae[J].Transactions of the British Mycological Society,1970,(55):97-112.
[3]Feng J,Xiao Q H,Wang S F,et al.Infection of canola by secondary zoospores of Plasmodiophora brassicae produced on a nonhost[J].Eur J Plant Pathol,2012,132∶309-315.
[4]Sharmaa K,Gossenb B D,McDonalda M R.Effect of temperature on primary infection by Plasmodiophora brassicae and initiation of clubroot symptoms[J].Plant Pathology,2011,60∶830-838.
[5]Kenji T.Biological agents affeeting the viability of resting spores of Plasmodiophora brassieae Wor.in soill without host roots[J].Ann Phyto Path Soc,1994,60∶667-674.
[6]黄 云.植物病害生物防治学[M].北京:科学出版社,2010.
[7]王 靖,十字花科作物根肿病生防放线菌研究[D].雅安:四川农业大学,2011.
[8]杨佩文,尚 慧,董丽英,等,大白菜根肿病发病因素分析与防治技术[J].西南农业学报,2009,22(3):663~666.
[9]张日波.成都市十字花科根肿病调查及防治药剂筛选[D].雅安:四川农业大学,2010.
[10]潘仰星,陈 阳,吴晓华等.抗根肿病大白菜品种对比试验[J].长江蔬菜,2010 (5):47-48.
[11]Arie T,Kobayashi Y,Okada G,et al.Control of soilborne clubroot disease of cruciferous plants by epoxydon from Phoma glomerata[J].Plant Pathol,1998,47(6):743-748.
[12]Joo G J,Kim Y M,Kim J W,et al.Biocontorl of cabbage clubroot by the organic fertilizer using Streptomyces sp.AC-3[J].Korean Journal of Microbiology and Biotechnology,2004,32(2):172-178.
[13]Peng G,McGregor L,Lahlali R,et al.Potential biological control of clubroot on canola and crucifer vegetable crops[J].Plant Pathology,2011,60 (3):566-574.