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马铃薯晚疫病综合防治技术研究*

2021-04-13张小燕马玉林孙全花

甘肃科技纵横 2021年7期
关键词:晚疫病杀菌剂喷药

张小燕,马玉林,孙全花

(1.甘肃省永登县农业技术推广中心,甘肃 兰州 730300;2.兰州巍林农业生态科技开发有限公司,甘肃 兰州 730000)

马铃薯是世界第四大粮食作物,中国马铃薯种植面积与总产量均居世界第一位,但单产水平较低且远低于世界平均水平[1-2]。马铃薯晚疫病具有暴发性和毁灭性,是马铃薯生产过程中最具威胁的真菌性病害之一,在我国马铃薯主产区几乎常年发生[3-5]。据统计,马铃薯晚疫病一般可导致马铃薯减产20%~80%,甚至引起绝收,严重制约了我国马铃薯产业的发展[6-7]。由于晚疫病造成的经济损失巨大,因此做好马铃薯晚疫病的防控,对马铃薯的安全生产、促进马铃薯产业的发展具有重要意义。本文综述了马铃薯晚疫病的发病机理、发生特点及不同防治方法,并提出对策与建议,为今后马铃薯晚疫病的防控提供参考。

1 马铃薯晚疫病发病机理

1.1 病原菌

致病疫霉(Phytophthora infestans)是引起马 铃 薯晚疫病(potato late blight,PLB))的病原菌,属卵菌门(Oomycota)鞭毛菌亚门卵菌纲(Oomycetes)疫霉属(Phytophthora),起源于墨西哥中部,为异宗配合卵菌,存在A1、A2和自育型三种交配型[8-9]。近年来A2交配型菌株的传播,加之马铃薯种薯频繁调运,使得晚疫病菌变异加速,生理小种所含毒力基因数量呈上升趋势,病原菌致病力逐年提高[10-12]。

1.2 马铃薯晚疫病发病症状

马铃薯晚疫病主要侵染叶、叶柄、茎、和块茎。病害多从植株下部老叶先发病,从叶尖或叶缘开始侵染,形成水渍状褪绿斑点,病斑周围有浅绿色晕圈,潮湿条件下病斑迅速扩大,颜色变成褐色,且病斑周围会产生一圈白色霉层。叶片的病原菌可沿叶脉或随雨水冲刷侵染茎秆及叶柄,使其表皮产生褐色条斑。薯块受到侵染后,表面形成不规则状褐色病斑,病斑下面的薯肉呈深度不等褐色坏死斑。受致病疫霉侵染的马铃薯抗性降低,储藏期间易被其它腐生菌侵染而软腐[13-14]。

1.3 马铃薯晚疫病发病规律

病原菌以菌丝体在种薯中越冬,或以厚壁卵孢子在土壤中越冬,翌年春天当带菌种薯萌芽时,病菌开始活动向地上茎叶发展,成为中心病株,土壤中的厚壁卵孢子通过芽管萌发产生孢子囊开始侵染植物,病株上的孢子囊经气流传播进行再侵染[15]。雨天孢子囊随雨水进入土壤后,通过伤口、皮孔和芽眼侵入块茎,以菌丝体在块茎中越冬,带病的薯块再次成为第二年晚疫病的发病源,造成恶性循环。

1.4 影响马铃薯晚疫病流行的外部因素

1.4.1 品种因素与发病的关系

一般认为叶片大,叶肉薄、叶面光滑且单位叶面气孔数目多的品种易感病;直立型、较披散型、叶面茸毛多的品种抗病性较强[16]。

1.4.2 气侯与发病的关系

马铃薯晚疫病属于低温、高湿性病害,温度影响病菌菌丝的生长和产孢量,湿度影响病菌孢子的产生和萌发。一般在空气潮湿、温暖多雾或阴雨的条件下最易发病,当温度处于18~22℃、相对湿度大于93%,夜间气温处于10~13℃时病害迅速爆发;马铃薯开花前后,如果阴雨连绵,气温不低于10℃,相对湿度在75%以上时,以中心病株出现,可以作为晚疫病流行的预兆[17]。

1.4.3 栽培管理方式与发病的关系

与禾本科轮作马铃薯晚疫病发病较轻,重茬地或与茄科作物连作、套种发病重;高垄地膜栽培发病轻,平膜栽培或露地栽培发病重,种植密度大发病重;滴灌或不上垄小水浅灌、早晚气温较低时灌溉发病轻,大水漫灌、午间高温灌溉发病重。

2 马铃薯晚疫病防治措施

目前马铃薯晚疫病防治以选育抗病品种、栽培无病种薯为基础,配合改进栽培技术,应用化学及生物药剂的综合防治方式。

2.1 抗病育种

抗病育种是防治马铃薯晚疫病最有效的途径之一。早期马铃薯晚疫病抗病育种主要方法是将野生马铃薯种质中的抗性基因,通过体细胞杂交技术导入人工栽培品种中,并加以驯化,但育成的品种多为垂直抗病性品种,容易被病菌克服而失去抗病性[18-19]。目前马铃薯晚疫病抗病育种倾向于微效多基因控制的水平抗性的筛选,我国已经筛选出一批具有水平抗性、综合性状优良的品种,可以大大减轻晚疫病的威胁[8]。

2.2 农业防治

农业防治是通过改进栽培措施,加强田间管理,形成有利于马铃薯生长不利于疫霉菌生长繁殖的环境来减轻病害发生。具体防治措施有:(1)播种前精选种薯,淘汰带菌块茎,选择地势较高、疏松的砂壤土种植;(2)采取高垄双行栽培,避免积水,有效阻止病原菌随雨水或灌溉水侵染薯块;(3)合理轮作倒茬,减少土壤中的病原菌接种体的数量,有效降低病害的发生几率。(4)生产中均衡施肥,不偏施氮肥,增施磷钾肥和微肥,增强植株抗病性,减轻病害发生;(5)及时处理田间中心病株,发现后立即拔出,带出田外烧毁,并将病株周围进行杀菌处理,防止病菌扩散传播;(6)根据马铃薯不同品种的生长习性,合理密植,防止田间荫闭,使田间达到良好的通风效果,降低湿度,减少晚疫病的发生;(7)在流行年份,收获前两周割秧,可避免薯块与病株接触,降低薯块带菌率。

2.3 生物防治

生物防治绿色无污染,不会产生环境污染,而且不会产生抗药性,是替代化学药剂防治马铃薯晚疫病的重要途径。当前对马铃薯晚疫病的生物防治主要有两种途径:生防细菌和植物源农药。

2.3.1 生防细菌

生防细菌对致病疫霉的抑制作用方式主要表现为拮抗作用,它能分泌出一些物质,抑制菌丝生长、孢子囊萌发,使游动孢子释放和休止孢萌发受阻。研究表明枯草芽孢杆菌、嗜线虫杆菌对马铃薯晚疫病具有较好防治效果[20-21]。木霉菌株HNA14、HNA12及黑附球菌XF1菌株的代谢物,能够显著地抑制马铃薯晚疫病菌的生长,明显降低病害发生率[22-23]。李继平等研究发现生防菌剂寡雄腐霉WP对马铃薯晚疫病的防治效果可以达到73.76%[24]。

2.3.2 植物源农药

植物源农药是通过提取植物体内的次生代谢物,如酚类、生物碱类、黄酮类等抗菌抑菌物质,干扰病菌细胞膜的渗透性和蛋白质的合成,抑制病原菌菌丝生长、孢子的形成和萌发。已有研究表明:紫茎泽兰、板蓝根、大蒜、洋葱、丁香、地肤子、苦参、菊花、沙棘、九里香、知母、五倍子、菊科植物旋覆花等中草药提取物对致病疫霉均有显著的抑制作用[25-29]。陈亚兰、饶孝武等通过大田试验研究表明丁子香酚对马铃薯晚疫病的平均防治效果与化学杀菌剂抑块净、克露、银法利等相当,但成本明显偏低,而且未发现其对马铃薯生长发育及商品性有不良影响,安全性较高[30-31]。Affiah等研究表明,0.4 g/L大蒜提取物对马铃薯晚疫病病菌有良好的抑菌活性,效果与化学杀菌剂甲霜灵相当[32]。曹静研究表明,稀释200倍的菊花、五倍子提取物对致病疫霉菌丝的生长有显著的抑制效果[33]。

2.4 化学防治

化学防治是马铃薯晚疫病的主要防治措施,其防治方法主要有种薯化学药剂处理、根施颗粒剂和作物生长期喷药等三种,生产上常用的是作物生长期喷药的防治方式。

2.4.1 病害预防

平均气温达到15℃左右,有2~3天阴雨天等高湿条件,及时抢晴喷施预防药剂,预防病害。用亚磷酸-氢氧化钠盐500倍液喷施作物对马铃薯晚疫病有较好预防作用,也可用72.2%霜霉威SC、70%乙膦·锰锌WP、75%百菌清WP等药剂预防。

2.4.2 病害治疗

发病初期用80%代森锰锌WP或70%安泰生WP喷药预防,发病严重时可使用60%氟吗啉·锰锌WP、50%氟啶胺SC及时喷施,可起到有效防治作用。刘琼光等研究10种杀菌剂对马铃薯晚疫病的防治效果,结果认为72%的霜脲·锰锌WP、50%烯酰吗啉WP对晚疫病的防治效果和增产效果较好[34]。杨兰芳等通过不同杀菌剂对马铃薯晚疫病的田间防效试验,认为68.75%的氟吡菌胺·霜霉威SC对马铃薯晚疫病防治效果最好,该药剂渗透性很强,具有横向传导和纵向传送的能力,见效快并耐雨水冲刷,在连续降雨多数杀菌剂难以使用的情况下可选择此药[35]。

2.5 加强预测预报

马铃薯晚疫病属于典型的气候型流行病害,其主导因素是温度和湿度。在病害流行前期对马铃薯产地温度、湿度进行监测,做出短期的预测预报,进而确定首次喷药和后续喷药时间,可减少喷药不及时和盲目喷药等情况的发生,提高防治效果。我国在借鉴比利时的CARAH模型、英国的“标蒙标准”和丹麦的NegFry模型等国外马铃薯晚疫病的预警系统的基础上,研制出“中国马铃薯晚疫病预警系统”,该系统能够对检测地的马铃薯晚疫病信息进行实时检测、预警及诊断,准确率高,因此充分利用预警系统开展系统监测和调查,及时发布病情预报,把握防治最佳时机,争取防治主动[36-37]。

3 展望与建议

马铃薯是我国战略性主导产业,其健康发展对巩固我国脱贫攻坚成果和保障粮食安全具有重要作用。晚疫病作为马铃薯生长过程中最具威胁性的真菌病害,近年来发生呈显著增加态势。针对目前国内外对马铃薯晚疫病防治方法的研究及上述防治方法存在的问题,提出以下建议:(1)将气候变化与病害情况结合分析,加强预警技术的普及,提高薯农的防控意识。(2)用好现有杀菌剂的同时,加强新型生物源杀菌剂的研发工作,大力开发新型高效低残留的化学杀菌剂。(3)选育抗病品种时综合考虑地域性生理小种的分布特点,培育出适合地区性的抗病品种。(4)加强田间管理,合理施肥,从矿质元素营养调控的角度,提高马铃薯自身防御功能。(5)加强外调种薯的检疫,尤其对是否带A2交配型菌株的检疫,从源头上控制马铃薯晚疫病的控制及蔓延。

马铃薯晚疫病的防治是一项系统的农业工程,片面地强调品种的抗性或者单纯地运用药剂防治均是不足取的,应坚持“预防为主,综合防治”的原则,采取调整种植结构,合理布局抗病品种的源头区治理措施,再利用预警预报指导化学防治、生物防治的综合防治方法。

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