沙棘枝干枯萎病症状观测与病原菌室内化学药剂筛选

赵东晓，陈 悦，夏 博，胡建忠，殷丽强

(1.水利部沙棘开发管理中心，北京 100038； 2.沈阳农业大学 植物保护学院，辽宁 沈阳 110866；3.山合林(北京)水土保持技术有限公司，北京 100038)

沙棘是我国重要的生态经济树种，尤其在“三北”地区小流域治理和防护林建设中具有重要的作用[1]。沙棘枝干枯萎病俗称沙棘干缩病、沙棘镰刀菌黄萎病等，是目前为止全球公认的“沙棘癌症”。据报道，俄罗斯的一些沙棘品种每年因沙棘枝干枯萎病致死率为30%左右[2]。在我国西北半干旱黄土丘陵沟壑区的调查结果表明，部分沙棘品种枝干枯萎病发病率高达30%～40%，产量下降40%以上，并导致沙棘大面积死亡[3]。

不同发病地区报道的沙棘枝干枯萎病的致病菌种类不同。张军等[4]认为沙棘双丝孢座菌(Plowightiahippophaes)是该病害的主要致病菌，其无性型为胡颓子小色二孢(Microdiplodiaelaeagnipotebnia)。刘晓辉等[5]认为沙棘干缩病的病原菌为拟枝孢镰刀菌(Fusariumsporotrichiella)，然而并未就病原菌的致病性进行系统性验证。国外有专家认为沙棘干缩病分为传染性干缩和非传染性干缩2种类型，传染性干缩的病原菌为大丽花轮枝孢菌(Verticilliumdahliae)和丝核镰刀菌(Fusatiumrhizoctonia)[2]。宋瑞清等[6]经过系统的致病性验证表明，引起黑龙江省沙棘枝干枯萎病的病原菌为拟枝孢镰刀菌，目前这一结论得到了比较广泛的认同。

近几年来，“三北”地区一些沙棘引种基地的大果沙棘品种受到沙棘枝干枯萎病的严重危害，比如青海大通试点在2018年初就遭受到了毁灭性打击。本研究针对不同地区的沙棘枝干枯萎病症状进行观测，对比不同环境条件下大果沙棘的感病症状，初步探索了不同环境因素对病害症状的影响，以期为该病害的田间诊断提供依据。同时，针对沙棘枝干枯萎病目前比较公认的致病菌拟枝孢镰刀菌，研究了6种低毒性化学农药对该病原菌的抑制效果，旨在筛选出抑制病原菌效果显著、药效持续时间较长的杀菌剂，为沙棘枝干枯萎病的防控提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 不同地区沙棘枝干枯萎病症状观测

野外观测地点为青海省大通县、新疆维吾尔自治区额敏县和黑龙江省绥棱县，观测时间为2017年7月至2019年8月，品种均为2014年栽培的引进大果沙棘。

根据沙棘感病后枝条、叶片、根部和根颈处表现出的典型症状，对沙棘枝干枯萎病的发病症状进行了观测，包括如下症状[3]的描述：①变色(植物组织出现褪绿和黄化，如整株或整个叶片变色)；②坏死(植物细胞或组织死亡，如叶斑、叶烧、立枯等)、腐烂(植物组织大面积地分解和破坏，如干腐、湿腐、软腐等)；③萎蔫(植物维管束受破坏，引起凋萎、卷曲等)；④畸形(植物器官各种形态的异常膨大或皱缩，如丛生、矮缩、肿瘤、蕨叶)等。

记载沙棘枝干枯萎病的症状，观测发病沙棘的生长势、感病后是否死亡、同一植株的部分分株感病对其他分株生长的影响、感病沙棘的树龄等。

1.2 化学药剂的室内筛选

1.2.1 供试菌株

试验所用的拟枝孢镰刀菌由沈阳农业大学植物保护学院提供。

1.2.2 供试药剂

试验所用药剂为：75%百菌清可湿性粉剂、70%甲基硫菌灵可湿性粉剂、1%呻嗪霉素悬浮剂、50%福美双可湿性粉剂、烯唑醇、50%异菌脲。

1.2.3 测定方法

室内药剂筛选工作于2018年7月至9月进行，采用生长速率测定法测定。将供试药剂分别用无菌水稀释成不同浓度梯度的药液，即用注射器吸取100 mL刚灭菌结束未凝固的PDA培养基，兑入等量不同稀释倍数的药液，加入无菌锥形瓶中充分摇匀；在每个培养皿中倒入含药的培养基20 mL，接种5 mm菌饼至培养皿中央，置于无光照的28 ℃恒温培养箱，培养7 d后用十字交叉法测量含药培养基上拟枝孢镰刀菌的菌落直径。每个处理3次重复。计算各药剂对病菌的平均抑制百分率，筛选出抑制效果最好的药剂。

1.2.4 计算公式

菌落生长速率=(菌落直径-菌饼直径)/7

抑菌率=(对照菌落直径-处理菌落直径)/(对照菌落直径-菌饼直径)×100%

2 结果与分析

2.1 不同地区沙棘枝干枯萎病症状

青海省大通基地的沙棘长势较弱，在2017年7月下旬至8月下旬阴雨天气后出现明显感病症状，严重感病的枝条上凹陷病斑连接成片状，大量沙棘植株的叶片突然提前褪绿变黄并迅速脱落，2018年春季大量植株不再萌发，干缩死亡。

黑龙江绥棱基地的感病沙棘枝条上形成较多的椭圆形褐色或黑色病斑，病斑逐渐凹陷，中心通常呈黑色。

新疆额敏基地的沙棘长势明显优于其他两个基地，可能与当地光照好、采用滴灌等农艺措施有关。新疆的感病沙棘明显出现树皮皲裂的症状，主干和侧枝的树皮开裂现象比较典型，主干基部的向阳一侧树皮开裂尤为明显。

野外调查结果见表1。

对3个观测地点的调查发现，发病的较细侧枝通常出现树皮皱缩的症状，一些枝条表皮会出现黑色小颗粒状的点状物，枝条通常在第2年长势衰弱或干枯死亡，短期内对主枝和其他侧枝的影响较小。如果发病枝条为主枝，将会导致整株沙棘逐渐发病，树体逐渐枯萎死亡。

表1 不同地区沙棘(林龄4～5年)枝干枯萎病症状观测

对调查的感病沙棘根部进行解剖后发现，感病沙棘的根部极少出现腐烂的症状，部分根部的横截面出现黑褐色病变特征，但与之相邻近的根系暂时未观测到黑褐色病变症状。这可能解释了经常会发现沙棘大部分枝干枯死后从根部又丛生出新侧枝的现象。

重度感病沙棘的结实量明显降低，青海省样地的重度感病沙棘在2017年没有产量，新疆样地的重度感病沙棘果实出现了干腐的症状，病害严重降低了大果沙棘的果实产量和品质。

2.2 化学农药和生物制剂的室内筛选结果

75%百菌清可湿性粉剂在不同浓度下均对拟枝孢镰刀菌有抑制作用且抑菌率均大于60%；1 000倍液的药剂浓度下抑菌率最高，达到73.3%。

70%甲基硫菌可湿性粉剂对拟枝孢镰刀菌的抑制效果较好。试验表明，不同浓度的70%甲基硫菌可湿性粉剂均对拟枝孢镰刀菌生长起到抑制作用，抑菌率均在70%以上，并且随着浓度的递增而升高，1 000倍液的药剂浓度下抑菌率可达99.7%，500倍液的药剂浓度下抑菌率可达100%。综合经济成本来看，1 000倍液更适合田间应用。

50%福美双可湿性粉剂在5种浓度下均对拟枝孢镰刀菌有较好的抑制作用，其中500倍液的药剂浓度下时抑菌率最高，达到87.7%。

1%申嗪霉素药剂在500和1 000倍液时对拟枝孢镰刀菌均有很好的抑制作用，抑菌率均可达100%。综合经济成本来看，1 000倍液的1%申嗪霉素更适合生产中应用。

1 000～1 500倍液的烯唑醇对拟枝孢镰刀菌有较好的抑制作用，抑菌率达90%以上。1 000倍液的烯唑醇对拟枝孢镰刀菌的抑制率最高，达到95.3%，提高药剂浓度后(500倍液)抑菌率并未随之升高。

药剂稀释倍数为1 000～2 500倍的50%异菌脲对拟枝孢镰刀菌的抑制效果一般，50%异菌脲的500倍液抑菌率仅为62.3%。

6种杀菌剂在不同浓度下对拟枝孢镰刀菌的抑制率详见表2。

表2 6种杀菌剂在不同浓度下对拟枝孢镰刀菌的抑制率

3 结论与讨论

对3个省区沙棘枝干枯萎病的调查发现，该病害主要在树龄3年以上的植株上发生。良好的沙棘生长状况可以延缓病害对植株的危害进程，延长感病沙棘存活的时间。有报道表明成龄沙棘从发病到整株死亡一般会经历1～4年的时间[4]，这与我们的观测结果一致。沙棘是喜光性树种，新疆额敏基地光照充足，采用滴灌模式进行节水灌溉，沙棘的长势是调查3地中最好的，因此虽然沙棘在感病后树皮开裂现象严重，但仍有很多中度感病的沙棘存活时间超过了2年。青海省大通基地的沙棘树势较弱，在突遇不良环境(2017年秋季的连续阴雨)的情况下，染病的沙棘病情发展迅速，导致大量死亡。

沙棘枝干枯萎病的发病症状受到环境中诸多因子的影响，如光照、温度和水分等，其中水分因子的影响较大，持续干旱或者秋季多雨的气候状况将加速感病沙棘的死亡。新疆额敏基地处于降雨量少、蒸发量大的缺水环境，感病沙棘侧枝、主干的树皮出现明显的开裂，干缩症状明显，严重感病的沙棘果实呈僵果状贴挂在枝上。黑龙江绥棱基地气候比较湿润，空气湿度较高，感病沙棘侧枝上通常出现比较多的椭圆形凹陷病斑，严重感病的沙棘果实出现提前脱落的现象。青海省大通基地在2017年由于秋季受到连续阴雨的影响，感病沙棘的叶片提前褪绿并大量脱落，枝条上的凹陷病斑通常连接成片状，严重影响了植株水分和养分的运移。

沙棘枝干枯萎病作为“沙棘癌症”，感病的沙棘树势会逐渐衰弱，直至地上枝干全部死亡。因此，对病害前期的有效预防是该病害防控的关键。同时，建立沙棘枝干枯萎病病原菌的分子检测技术也是病害防控和沙棘林综合管理的重要环节。本研究通过室内药剂筛选试验，筛选出3种对拟枝孢镰刀菌抑制效果较好的化学药剂，分别为70%甲基硫菌灵可湿性粉剂(1 000倍液)、烯唑醇(1 000倍液)和1%申嗪霉素(1 000倍液)，可供生产中选择使用。

在沙棘栽培管理过程中，应尽量避免或减少除草等农事操作过程中对沙棘根颈部的机械损伤，彻底清除沙棘种植园中的感病植株，对已经出现表皮破溃的沙棘茎干部位，可以涂抹或喷施化学药剂70%甲基硫菌灵可湿性粉剂和1%申嗪霉素等化学药剂，及时抑制有害病原菌的侵染，预防病害的发生或降低病害的发生程度。

沙棘枝干枯萎病的防控需要应用多种综合的技术手段，持续深入挖掘农艺栽培管理、抗病沙棘品种引种和育种等关键技术领域的潜力，这样对该病害的科学防控才能逐步实现。本文是对沙棘枝干枯萎病研究成果的初步报道，有关研究工作还在按计划进行中。