西瓜枯萎病研究进展及其防控措施

杜艳红 杨贵春 王殿发

（1.吉林省桦甸市桦郊乡综合服务中心 2.吉林省农科院经济植物研究所）

西瓜枯萎病被称为瓜类病害癌症，是由尖孢镰刀菌侵染引起的[1]，是一种发生普遍的毁灭性土传和种传真菌性病害，造成西瓜品质劣化，使产量下降30%～40%，重病地块减产80%以上，甚至造成绝收。我国是西瓜生产消费第一大国，栽培面积和产量均位居全球首位。西瓜生产对调整产业结构和促进农民增收发挥着重要作用。西瓜生产面积不断扩大和重茬种植，尤其是保护地设施栽培西瓜，多年重茬栽培致使西瓜枯萎病愈发严重，给西瓜生产带来巨大损失和资源浪费。研究西瓜枯萎病致病机理、侵染途径和防控措施越来越得到广大西甜瓜生产者及科研人员的重视，也是保障西瓜生产增收关键。

1 西瓜枯萎病发生因子及致病机理

1.1 西瓜枯萎病病原菌与生理小种：目前为止，由尖孢镰刀菌西瓜专化型侵染引起枯萎病已得到公认。尖孢镰刀菌属半知菌类真菌，归属于丛杆孢目，瘤座孢科[2]，1955年，俞大绂第一次鉴定出我国镰刀菌有44种、35个变种[3]。1987年，白逢彦研究分离了来自全国各地的3000多株镰刀菌，初步确定了40个种、变种，并且对每个种都作了详尽的形态描述，发表了一个新种、5个新纪录种，有力推进了我国镰刀菌分类研究进展。目前已知可致病的西瓜专化型镰刀菌有8条酶带，但它们之间存在3条不同酶带。目前人们已知的已有4个生理小种，分别是生理小种0、小种1、小种2和小种3[4-5]。生理小种3可使较抗病的瓜类植株萎蔫，导致维管束组织变褐[6]。产生的毒素物质阻塞维管束的畅通和营养输送，使其侵染和危害性不断扩大和加强[7]。

1.2 致病机理：在有关枯萎病致病机理的研究中，一直存在着导管阻塞说和毒素说之争，导管阻塞说认为病原菌侵入导管内完成堵塞，从而阻碍水分流动，致病菌扩展到植株导管周围薄壁组织，其果胶分解酶活跃，破坏细胞膜中间层，导致维管束组织阻塞影响水分上升，引起植株萎蔫。而毒素说则认为病原菌毒素对质膜的伤害是最主要的致病原因[8]，镰刀菌酸由镰刀菌属中引起多种植物萎蔫的病原菌所产生的一种非特异性毒素，其致萎作用主要是破坏根系的膜系统，造成代谢紊乱，使根系防御机能丧失，活力下降，使植株缺水萎蔫[9]。综合分析枯萎病致病机理并不是简单的由于某一个因素作用，而是多种因素共同作用的结果，其中毒素也可能具有重要的致病作用[10]。

2 西瓜枯萎病传播途径和症状

2.1 传播途径：致病菌以菌丝体或厚垣孢子或菌核形式在土壤或未腐熟的有机肥及植株残体中越冬，成为下茬作物的主要侵染源，一般分布在0～25cm的土层内，也可附着在种子表面越冬，成为翌年发病的初侵染源[11]。种子带菌率一般为0.14～3.3%[12]。侵染途径是通过果柄基部—种子腔—胎座—种子。病原菌侵染植株是通过根尖、分生组织带或根伸长区和成熟区的表皮以及新生侧根生长引起破裂处侵入。病菌在导管内扩展，分泌毒素、堵塞导管、影响水分运输，引起植株萎蔫，干扰寄主代谢功能，使植株死亡。在重茬地种植西瓜其病株可以高达70%左右[13]。

而Boughallcb等[14]研究中发现种子也可携带致病菌，已经携带病原菌种子经播种栽培后，其感病率高达50%以上；吴学宏等[15]通过试验研究从我国的西瓜种子上分离得到F.arysporum，其能够降低西瓜种子的发芽率并具有致病性。

2.2 发病症状：枯萎病在西瓜全生育期均能发病，以伸蔓期到坐果期发病最重。西瓜幼苗期发病后其幼茎基部变褐缢缩，表现为子叶和幼叶萎蔫下垂，随后幼苗全株出现瘫软倒伏，发病后仅仅1天就可致死亡；成株发病后其病株表现生长缓慢，下部叶片发黄并逐渐向上发展，白天出现萎蔫状，早晚可恢复，几天后全株萎蔫枯死。病蔓基部常伴有褐色条斑或表皮发生纵裂，伴有胶质状液体溢出，茎部维管束组织出现褐色；潮湿时，茎部呈水浸状腐烂，表面现白色至粉红色霉状物[16]。

2.3 发病条件：病原菌生活力强，在土壤中可以存活8～10年。在北方冬季都可越冬存活，24～32℃最适宜其生存。pH值为4.6～6的土壤发病较重。地势低洼、排水不良、有机肥未腐熟底肥不足、氮肥过量、大水漫灌和连作地都会引起或加重枯萎病发生[17]。

3 防治措施

现在防治西瓜枯萎病技术措施没有单方式能够根除和特效的，每种方法又有不同利弊，必须采取综合防治，把物理防治，化学防治，生物防治等防治措施结合起来才能有效地更好地防治西瓜枯萎病发生。目前主要防治西瓜枯萎病措施有下面几种方法。3.1 选育优质抗病品种：选育抗病品种是防治西瓜枯萎病最常用、最有效方法之一。19世纪末，美国的育种专家相继培育出了Calhoun Gray、Sunmit、TexasW5、SugarBaby等多个高抗枯萎病优良品种[18]。其抗病性为多效基因控制，遗传规律比较复杂，也由于病原菌生理小种的不断分化，其抗病性在不同地区也有分化，容易丧失抗病性。目前，我国科研人员也培育出了很多抗病品种。如西农8号、京抗1号、秀丽、秀雅、抗病京欣等[19]。在抗病育种方面取得了很大成绩，但育种周期长也是抗病育种的不利因素。

3.2 利用抗病的瓜类品种进行嫁接防治：嫁接是防治西瓜枯萎病有效措施，日本普遍采用此方法。目前多采取瓠瓜、葫芦、南瓜、冬瓜、野生西瓜等抗病性强的瓜类做砧木。但是，砧木对西瓜品质有不同程度的影响。一般认为葫芦砧木不影响果实的甜度、质地、色泽和风味，而南瓜砧品质有所下降。生产上常用的优良砧木品种有超丰1号葫芦、山东葫芦砧、南砧1号、皖砧1号、日本强势葫芦、勇砧1号、新士佐等[20]。

3.3 农业防治：实行轮作倒茬，加强栽培管理，及时拔出病株，选地势高、排水良好的沙质壤土种植、施足底肥、注意氮磷钾肥的合理配比、根据品种特性确定适宜的密度和栽培管理技术措施。

3.4 生物防治：运用生物方法防治西瓜枯萎病是一项安全有效的防病措施。南京农业大学高雪莲等沈德中等、凌宁等[21]科技人员研究利用不同生物有机肥对西瓜枯萎病防效可达90.9%，混施生物有机肥处理的西瓜鲜质量和干质量分别增加了139%、287%，施用生物有机肥处理的根际细菌和放线菌数量比对照明显增多，而真菌和病原菌数量显著减少，对土传病害有显著防治效果。

改善土壤微生物区系，促进作物生长，对连作病害防治及土壤修复有显著效果。生物防治现已报道的主要是利用莹光假单胞杆菌（Fluorescentpseudomonads）、恶臭假单胞杆菌（Pseudomonas putida）、农抗120、芽胞杆菌属（Bacillus spp）和木霉素（T.harianum），其中研究最多的是芽孢杆菌[22]。近些年来利用生物防治西瓜枯萎病的菌类研究也被不断发现和利用。如吉林省农科院植保所利用公主岭霉素等，木犀草素-7-葡萄糖苷，大蒜素等[23]防治枯萎病取得很好效果。还有研究表明，AM真菌与西瓜枯萎病病原菌存在侵染竞争关系。同时接种二者后，AM真菌显著降低枯萎病发病率和病情指数，提高植株生长量，且对高感枯萎病品种的防效优于抗病品种。生物防治的主要原理就是利用生物菌之间的拮抗作用使病原菌侵染能力降低到一定水平，使其侵染能力降低，作物的生长过程不被病原菌侵染或降低被侵染的几率[24]。

3.5 物理防治：日光曝晒和土壤熏蒸对枯萎病有一定防治效果。Martyn等报道[25]，日光曝晒30～60天可延缓枯萎病发生。播种前多采取温汤浸种。但此法对西瓜种子出苗有一定的影响。

吉林省农业科学院经济植物研究所杨贵春等2020年用70～80℃高温对西瓜干种子进行杀菌处理，处理12个小时，发芽和发芽率都非常正常，田间直播后对西瓜枯萎病等病害进行调查，实验表明：高温处理过的种子可以对西瓜枯萎病和立枯病都有非常好的防治效果，整个生育期内能有效控制西瓜枯萎病发生。

3.6 化学防治：目前，控制西瓜枯萎病发生的重要方法是使用化学药剂进行防治。国内筛选出的一些有效药剂，例如恶·甲AS、绿亨1号、绿亨2号、恶霉灵、瓜枯宁等。此外也开发出了用于西瓜病害防治的种衣剂处理西瓜，对西瓜枯萎病和苗期病害都有一定防治效果[26]。吴学宏等提出用15%恶·霜·福悬浮种衣剂处理西瓜种子，有较好的消毒效果[27]。

4 结论和展望

西瓜枯萎病是世界性病害，造成产量损失和品质下降。防治枯萎病各种措施都存在着优缺点。抗病育种存在周期长、抗病性丧失、成本相对过高等问题。嫁接防治可能影响西瓜品质，人工成本较大。农业和物理防治及生物防治西瓜枯萎病虽然安全，但在自然条件下稳定性和持久性较差。化学防治当前是重要防治措施，但带来农药残留、环境污染、对人和家畜毒害作用及抗药菌株的产生等后果也引起人们的关注。

防治西瓜枯萎病，要把各个防治措施结合起来，从种子杀菌处理开始，到土壤施用腐熟有机肥，从选择地块到实现良种的标准化，从田间管理到调控作物生长发育的各个环节都要以保护环境为主，安全高效利用低毒高效杀菌剂防治西瓜枯萎病，达到高产优质高效。