东北与华北地区紫花苜蓿病害调查与主要病害流行规律研究

王瑜，袁庆华*，苗丽宏，张丽,2，潘龙其,2

(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京 100193；2.甘肃农业大学草业学院，甘肃 兰州 730070)



东北与华北地区紫花苜蓿病害调查与主要病害流行规律研究

王瑜1，袁庆华1*，苗丽宏1，张丽1,2，潘龙其1,2

(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京 100193；2.甘肃农业大学草业学院，甘肃 兰州 730070)

摘要：2013与2014年对东北地区(黑龙江省与吉林省)与华北地区(河北省、内蒙古自治区)的紫花苜蓿病害进行了调查。此次调查在东北地区共发现紫花苜蓿病害14种，其中黑龙江省12种，吉林省10种；在华北地区共发现紫花苜蓿病害17种，其中河北省10种，内蒙古自治区13种。东北地区在生产中易大面积发生且危害较严重的病害主要有5种，分别为褐斑病、春季黑茎与叶斑病、匍柄霉叶斑病、霜霉病、镰刀菌根腐病，7-8月为病害高发期。华北地区各调查点病害种类差异较大，内蒙古自治区危害较严重的病害主要有5种，分别为霜霉病、锈病、匍柄霉叶斑病、春季黑茎与叶斑病、尖孢镰刀菌根腐病，发病高峰期为6-9月；河北省廊坊市危害较严重的病害主要有6种，分别为褐斑病、锈病、匍柄霉叶斑病、春季黑茎与叶斑病、木贼镰刀菌根腐病、炭疽病，发病高峰期为7-10月；河北省张家口市危害较严重的病害主要有4种，分别为霜霉病、褐斑病、锈病、春季黑茎与叶斑病，发病高峰期为6-10月。

关键词：东北地区；华北地区；紫花苜蓿；病害调查；流行规律

紫花苜蓿(Medicagosativa)是全世界最重要的豆科牧草，因其具有品质优良、适口性好、饲用形式多样、饲用价值高和良好的生态效应，被冠以“牧草之王”的美称[1-3]。近年来，随着我国苜蓿种植面积的进一步扩大，苜蓿病害问题也日趋严重，已成为制约苜蓿产业发展的重要因素之一[4]。

引致苜蓿病害的病原生物包括真菌、细菌、病毒、线虫和寄生性种子植物，其中最主要的是真菌。我国苜蓿病害研究的文献记载最早见之于20世纪20年代初，但直至20世纪70年代，才开始有较为系统的研究[5]。1984年，刘若和候天爵[6]初步提出我国北方地区的苜蓿真菌病害有22种。1994年，候天爵[7]进一步提出国内共记录了35种苜蓿病原物，其中，病原真菌23种，病原细菌2种，病毒1种，类菌原体1种，菟丝子7种和1种尚待研究证实的病原线虫。该报道中指出，华北地区常造成巨大产量损失的重要病害有霜霉病(Peronosporaaestivalis)、褐斑病(Pseudopezizamedicaginis)、斑枯病(Septoriamedicaginis)与锈病(Uromycesstriatus)；东北地区常造成巨大产量损失的重要病害有根腐病(Fusariumspp.)与褐斑病。2001年，南志标[5]报道我国发现苜蓿病原真菌36种，其中，锈病、霜霉病、褐斑病、白粉病(Erysiphepisi和Levillulaleguminiarum)、夏季黑茎与叶斑病(Cercosporamedicaginis)、春季黑茎与叶斑病(Phomamedicaginisvar.medicaginis)、黄斑病(Pyrinopezazamedicaginis)和匍柄霉叶斑病(Stemphyliumbotryosum)为8种常见病害。

2014年，韩玉静等[8]对黑龙江省紫花苜蓿主要病害进行了调查，调查对象为黑龙江省5大苜蓿种植区的10种病害。对于华北与东北地区的其他省份，尚无研究者对苜蓿病害进行系统性地调查，部分研究者只是对某一地区单一病害的发生规律进行了研究[9-11]。本研究于2013-2014年对华北与东北地区几大紫花苜蓿种植区的苜蓿病害种类以及主要病害的流行规律进行了系统调查，以期为苜蓿种植者进行相关苜蓿疾病的防治提供必要的理论依据。

1材料与方法

1.1调查地点

采用定点观察方法开展调查，分别在东北地区(黑龙江省和吉林省)和华北地区(河北省、内蒙古自治区)选择苜蓿主产区作为调查地点(表1)。

1.2调查方法及标本采集

调查时间为2013-2014年，每年于4月初(病害初发期)开始病害调查，之后每月每个调查点调查一次，至10月底(病害结束期)结束调查。每个调查点均采用5点取样法，根部病害以株为单位，每点调查50株；叶部病害以叶片为单位，每点调查200张叶片。计算各病害的发病率：

根部病害发病率(%)=(病株数/50株)×100

叶部病害发病率(%)=(病叶数/200张叶片)×100

采集具有典型发病症状的材料作为标本，带回实验室保存，并进行相关分离鉴定。

1.3病原菌鉴定

对病征明显的常见病害，直接利用标本制片或以徒手切片镜检鉴定；对病征不明显的病害，需进行病原菌常规组织分离[12]，获得病原菌的纯培养后，再进一步鉴定并做致病性测定，另外，部分病原菌也进行分子生物学鉴定。

1.4数据处理

利用Excel和SPSS 19.0软件进行数据统计分析，用Duncan法进行差异显著性分析。

表1　苜蓿病害调查地点

2结果与分析

2.1病害种类与主要病害的特点

本次调查，在东北地区共发现苜蓿病害14种，其中，在黑龙江省发现病害12种(表2)，在吉林省发现病害10种，在黑龙江省与吉林省均有发生的病害8种，分别为：褐斑病、春季黑茎与叶斑病、匍柄霉叶斑病、霜霉病、镰刀菌根腐病、花叶病、尖孢镰刀菌根腐病与木贼镰刀菌根腐病。褐斑病、春季黑茎与叶斑病、匍柄霉叶斑病、霜霉病、镰刀菌根腐病5种病害在东北地区危害比较严重，其发病率可达10.8%～36.2%。

本次调查，在华北地区共发现苜蓿病害17种(表3)，其中，在河北省发现病害10种，在内蒙古自治区发现病害13种。河北省的2个调查点间的病害发生情况也有较大差异，河北廊坊发现病害9种，河北张家口发现病害5种。在河北省与内蒙古自治区均有发生的病害6种，分别为：锈病、匍柄霉叶斑病、春季黑茎与叶斑病、霜霉病、木贼镰刀菌根腐病与花叶病。锈病、匍柄霉叶斑病、春季黑茎与叶斑病、褐斑病、霜霉病等5种病害在华北地区危害比较严重，其发病率可达13.6%～38.0%。

2.2黑龙江省主要病害的田间流行规律

4-10月，黑龙江省褐斑病、春季黑茎与叶斑病、匍柄霉叶斑病、霜霉病4种主要病害的整体发病率为先升高后降低，镰刀菌根腐病的发病率为先升高后降低再升高再降低(图1)。4月为苜蓿返青期，因此无病害；5月为镰刀菌根腐病高发期，发病率可达17%；7月为霜霉病高发期，发病率可达31.5%；8月为春季黑茎与叶斑病、褐斑病、匍柄霉叶斑病3种叶部病害的高发期，发病率分别为35.2%，26.8%和21.2%。整体而言，7-8月为黑龙江省苜蓿病害的高发期。

表2　东北地区苜蓿病害种类以及严重度

注：“+”表示病害严重度，“+”轻度，“++”中度，“+++”严重。下同。

Note: The symbol “+” represents the degree of disease severity. “+” means slightly, “++” means moderately, and “+++” means severely. The same below.

2.3吉林省主要病害的田间流行规律

4-10月，吉林省镰刀菌根腐病、春季黑茎与叶斑病、匍柄霉叶斑病、霜霉病4种主要病害的整体发病率为先升高后降低，褐斑病的发病率为先升高后降低再升高再降低(图2)。4月为苜蓿返青期，因此无病害；5月为霜霉病高发期，发病率可达9.75%；7月为春季黑茎与叶斑病、褐斑病、匍柄霉叶斑病3种叶部病害的高发期，发病率分别为26.8%、24.4%和19.6%；8月为镰刀菌根腐病的高发期，发病率为17.9%。整体而言，7-8月也为吉林省苜蓿病害的高发期。

2.4河北省主要病害的田间流行规律

河北省廊坊市与张家口市两个地区的主要苜蓿病害有较大差异，因此单独进行分析。4-10月，廊坊市匍柄霉叶斑病、春季黑茎与叶斑病、木贼镰刀菌根腐病与炭疽病4种病害的发病率为先升高后降低，褐斑病与锈病的发病率则逐渐升高(图3)。4月为苜蓿返青期，无病害；7月为匍柄霉叶斑病与春季黑茎与叶斑病的高发期，发病率可分别达到27.6%与24.4%；8月为木贼镰刀菌根腐病与炭疽病的高发期，发病率可分别达到28.8%与13.6%；9-10月为褐斑病与锈病的高发期，发病率可分别达到29.2%～37.4%与25.6%～39.6%。整体而言，7-10月为廊坊市苜蓿病害高发期。

4-10月，张家口市霜霉病、褐斑病、锈病、春季黑茎与叶斑病4种主要病害的发病率为先升高后降低(图4)。4月为苜蓿返青期，因此无病害；6月为霜霉病高发期，发病率可达23.6%；7月为春季黑茎与叶斑病的高发期，发病率分别为22.6%；6-10月为褐斑病高发期，发病率可达32.8%～97.2%；8-10月为锈病高发期，发病率可达32.1%～66.0%。整体而言，6-10月为张家口市苜蓿病害的高发期。

表3　华北地区苜蓿病害种类以及严重度

2.5内蒙古自治区主要病害的田间流行规律

图1　黑龙江省主要苜蓿病害的发病率Fig.1　Incidence of major alfalfa diseases in Heilongjiang Province

4-10月，内蒙古自治区阿鲁科尔沁旗霜霉病、锈病、匍柄霉叶斑病、春季黑茎与叶斑病与尖孢镰刀菌根腐病5种主要病害的发病率为先升高后降低(图5)。4月为苜蓿返青期，无病害；6月为霜霉病高发期，发病率可达26.4%；7月为春季黑茎与叶斑病高发期，发病率为23.2%；8月为匍柄霉叶斑病与尖孢镰刀菌根腐病高发期，发病率分别为22.0%与16.4%；9月为锈病高发期，发病率可达27.8%。整体而言，6-9月为内蒙古自治区阿鲁科尔沁旗苜蓿病害的高发期。

3讨论与结论

韩玉静等[8]对黑龙江省的大庆、绥化、齐齐哈尔、黑河与牡丹江等5个地区进行了10种苜蓿病害的调查，调查结果表明，在齐齐哈尔地区发病较严重的病害有褐斑病、小光壳叶斑病、匍柄霉叶斑病、壳针孢叶斑病、春季黑茎与叶斑病、霜霉病和锈病等7种病害。本研究中发现，黑龙江省齐齐哈尔地区发病较严重的病害有褐斑病、匍柄霉叶斑病、春季黑茎与叶斑病、镰刀菌根腐病、霜霉病、拟枝孢镰刀菌茎腐病、黑附球菌叶斑病、短梗霉茎腐病等8种病害。其中，褐斑病、匍柄霉叶斑病、春季黑茎与叶斑病、霜霉病等4种病害与韩玉静等[8]的报道一致，其他病害则存在差异，导致这种差异的原因与病害调查时间、调查地点、调查的广度与深度有关。陈雅君和崔国文[11]在对黑龙江省8个地区(包括齐齐哈尔)进行紫花苜蓿根腐病调查时发现，根腐病为普遍发生危害严重的病害，严重地块发病率可高达92%，致病菌的优势种主要为镰刀菌，其次为丝核菌，5-9月发病率均较高，其中7-8月最高。本研究中，镰刀菌根腐病5-9月发病率均较高，其中5月最高，7-8月次之，可能与调查地点的苜蓿品种、种植年限、栽培管理、气候条件等均有关系。综合而言，7-8月为黑龙江省苜蓿病害的高发期，可在此阶段对重要病害进行防控，以免在生产中造成重大损失。另外，5月需要预防镰刀菌根腐病的爆发。

图2　吉林省主要苜蓿病害的发病率Fig.2　Incidence of major alfalfa diseases in Jilin Province

图3　河北省廊坊市主要苜蓿病害的发病率Fig.3　Incidence of major alfalfa diseases in Langfang, Hebei Province

图4　河北省张家口市主要苜蓿病害的发病率Fig.4　Incidence of major alfalfa diseases in Zhangjiakou, Hebei Province

图5　内蒙古自治区主要苜蓿病害的发病率Fig.5　Incidence of major alfalfa diseases in Inner Mongolia Autonomous Region

对吉林省、河北省与内蒙古自治区，尚无苜蓿病害系统性调查的报道，只有个别研究者针对某一病害的发生、分布与流行规律做出了研究报道。候天爵等[9,13-14]通过对锈病的发生规律及地理分布研究，认为苜蓿锈病的发生与危害有一定的地理局限性，以纬度30°-45°为主要发生与危害区，但在北纬44°上下的内蒙古锡林浩特和吉林、公主岭等地，虽然苜蓿锈病仍有发生，但已极少见或非常轻微。本研究中，在东北地区的调查点内未发现锈病，在华北地区的各调查点均发现锈病危害严重，这与候天爵等[9,13-14]的研究结果一致。苜蓿霜霉病在我国14个省(区)发生，尤其在东北地区的黑龙江、吉林、辽宁，西北地区的甘肃、青海、新疆、陕西、宁夏，华北地区的山西以及华东地区的江苏等省发生严重[15-16]。霜霉病在冷凉、潮湿的气候条件下流行，在炎热干燥的夏季则停止发生，在春季与秋季可能有两个发生高峰[17]。本研究中，除华北地区的河北廊坊外，其他调查点霜霉病均普遍发生且危害严重，在东北地区的黑龙江省与吉林省的发病高峰期分别为7月与5月，在华北地区的河北张家口与内蒙古自治区的发病高峰期均为6月，造成这种差异的原因可能与当地的温湿度条件有关。李春杰等[18]在海拔3000 m的甘肃桑科草原试验站的研究表明，6-8月随着生长期的推移，霜霉病呈现加重的趋势，8月份的平均严重度最高。苜蓿褐斑病是我国苜蓿生产中最为常见和危害性较大的病害，在我国的西北、华北、东北等苜蓿主产区均有分布[19]。本研究中，除华北地区的内蒙古自治区外，在其他调查点均发现褐斑病且危害严重。褐斑病在黑龙江省、吉林省与河北省张家口市的发病高峰期分别为夏季的8，7，8月；在河北省廊坊市的发病高峰期为秋季的10月，可能是前几个地区纬度较高，夏季气候凉爽，空气湿润较易于褐斑病的发生与流行，而河北省廊坊市夏季温度较高，进入秋季才比较凉爽，褐斑病才开始大面积发生。

综合而言，此次调查在东北地区共发现紫花苜蓿病害14种，其中黑龙江省12种，吉林省10种；在华北地区共发现紫花苜蓿病害17种，其中河北省10种，内蒙古自治区13种。东北地区在生产中易大面积发生且危害较严重的病害主要有5种，分别为褐斑病、春季黑茎与叶斑病、匍柄霉叶斑病、霜霉病、镰刀菌根腐病。7-8月为东北地区苜蓿病害高发期。华北地区各调查点病害种类差异较大，内蒙古自治区危害较严重的病害主要有5种，分别为霜霉病、锈病、匍柄霉叶斑病、春季黑茎与叶斑病、尖孢镰刀菌根腐病，发病高峰期为6-9月；河北省廊坊市危害较严重的病害主要有6种，分别为褐斑病、锈病、匍柄霉叶斑病、春季黑茎与叶斑病、木贼镰刀菌根腐病、炭疽病，发病高峰期为7-10月；河北省张家口市危害较严重的病害主要有4种，分别为霜霉病、褐斑病、锈病、春季黑茎与叶斑病，发病高峰期为6-10月。

在掌握东北与华北地区苜蓿病害种类与主要病害流行规律的基础上，可在病害大规模发生前进行综合防治。一般而言，化学防治在牧草病害可持续管理中处于次要与辅助地位，在人工草地上大面积使用杀菌剂一方面不甚经济，另一方面容易造成生态环境污染，通过食物链最终影响畜产品质量与人类健康，美国等国家的法律明确规定禁止在放牧与收草的草地上施用农药[20]。播种前种子处理是杀菌剂在牧草病害管理中最主要的应用方式[21]。种植抗病品种；利用非豆科作物进行轮作倒茬；适时收割以最大程度的保证牧草质量并降低茎叶部病害造成的损失；保持土壤肥力平衡与pH值；在霜冻来临前应提前5-6周停止收割或者过度放牧；控制害虫和杂草等措施可以有效控制苜蓿病害。本研究发现，在华北与东北地区危害较严重的叶部病害有褐斑病、春季黑茎病、匍柄霉叶斑病、霜霉病与锈病等5种，危害较严重的根部病害主要为镰刀菌根腐病。针对根部病害，目前的唯一有效措施是种植抗病品种；针对叶部病害，除种植抗病品种外，还可在发病高峰期内进行病害监测，当发现下冠层出现较多叶片脱落时即应该尽快进行刈割以降低产量损失。为更好地对华北与东北地区的苜蓿病害进行防控，一方面，我们应开展针对华北与东北地区苜蓿主推品种的多种主要病害的抗病性评价研究，筛选抗病品种。目前已经有研究者对褐斑病[22]、春季黑茎病[23]、匍柄霉叶斑病[23]与锈病[24]等病害进行了抗病品种筛选研究。另一方面，采用轮作倒茬、适时收割等管理措施。

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The major types and epidemic trends of alfalfa diseases in Northeast and North China

WANG Yu1, YUAN Qing-Hua1*, MIAO Li-Hong1, ZHANG Li1,2, PAN Long-Qi1,2

1.InstituteofAnimalScienceofCAAS,Beijing100193,China; 2.CollegeofGrasslandScience,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China

Abstract:Alfalfa diseases in Northeast China (Heilongjiang and Jilin Provinces) and North China (Hebei Province and the Inner Mongolia Autonomous Region) were investigated in 2013 and 2014. Fourteen alfalfa diseases were found in Northeast China, 12 in Heilongjiang Province and 10 in Jilin Province, and 17 diseases were found in North China, 10 in Hebei Province and 13 in Inner Mongolia. Common leaf spot, spring black stem and leaf spot, stemphylium leaf spot, downy mildew and Fusarium root rot were the five most prevalent diseases that would cause serious plant damage in Northeast China. The occurrence of these diseases peaked in July and August. Major differences existed in the disease varieties found at each investigation site in North China. There were five major diseases (downy mildew, rust, stemphylium leaf spot, spring black stem and leaf spot and Fusarium oxysporum root rot) which would cause serious damage in Inner Mongolia, especially when their occurrence peaked from June to September. Six diseases (common leaf spot, rust, stemphylium leaf spot, spring black stem and leaf spot, Fusarium equisetum root rot and anthracnose) were found in Langfang City and four (downy mildew, common leaf spot, rust and spring black stem and leaf spot) in Zhangjiakou City of Hebei Province. These diseases would cause serious damage, especially when their occurrence peaked from July to October for Langfang City and from June to October for Zhangjiakou City.

Key words:Northeast China; North China; alfalfa (Medicago sativa); disease investigation; epidemic laws

*通信作者

Corresponding author. E-mail:yuanqinghua@hotmail.com

作者简介：王瑜(1981-)，女，山东威海人，助理研究员。E-mail:yuzi-1981@163.com

基金项目：“十二五”国家科技支撑计划课题(2011BAD17B01)和公益性行业(农业)科研专项经费项目(201303057)资助。

收稿日期：2015-05-19；改回日期：2015-08-26

DOI：10.11686/cyxb2015260

http://cyxb.lzu.edu.cn

王瑜,袁庆华,苗丽宏,张丽,潘龙其. 东北与华北地区紫花苜蓿病害调查与主要病害流行规律研究. 草业学报, 2016, 25(3): 52-59.

WANG Yu, YUAN Qing-Hua, MIAO Li-Hong, ZHANG Li, PAN Long-Qi. The major types and epidemic trends of alfalfa diseases in Northeast and North China. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(3): 52-59.