青杨叶锈病的发生规律及防治技术探析
2022-11-23李琴霞
李琴霞
(甘肃莲花山国家级自然保护区管护中心,甘肃 康乐 731500)
引言
甘肃莲花山国家级自然保护区地处于内陆中纬地带,西秦岭西端,黄土高原向青藏高原过渡地带。保护区境内地形较为复杂,沟谷交错,海拔 2090~3578m 之间,相对高差近 1600m,既有高寒半湿润气候,又有温暖草原气候特点,雨水较广而不均匀,形成复杂的气候特征。这种具有多灾害性质的气候造成保护区林业有害生物频发、危害极为严重。青杨叶锈病是重要的杨树叶部病害,因其病原菌的转主寄主是落叶松,又称落叶松杨锈病,是杨树锈病中分布较为广泛,同时又是寄主种类最多,造成经济损失严重、危害最大的林木病害。青杨叶锈病对于杨树和落叶松会造成严重的危害,特别是对杨树的整体性破坏较大,从幼苗到大树均会发生病害,但是受害较为严重的是小苗和幼树。基于此,本文将青杨叶锈病作为研究内容,有针对性地对保护区范围内的青杨叶锈病危害情况进行调查,重点阐述其发病规律及具体的防治措施,旨在能够为同行保护森林生态系统、促进地方经济可持续发展和生态安全提供帮助。
1. 研究地基本情况概述
甘肃莲花山国家级自然保护区地处甘肃南部的临夏回族自治州、甘南藏族自治州、定西市的康乐、临潭、卓尼、渭源、临洮五县交界处,主要保护对象以保护干旱地区珍稀濒危野生动物及其栖息地和森林生态系统为宗旨。保护区具有明显的森林植被垂直带,随着海拔的变化,由下至上分别是农田灌丛带、落叶阔叶林带、针阔混交林带、针叶林带和灌丛草甸带,包罗了从温带到寒温带的典型自然景观。保护区的总面积为11691公顷,森林覆盖率达到69.24%。保护区的森林是黄土高原向青藏高原过渡地带亚高山针叶林的重要组成部分,区内具有完备的自然生态系统、丰富的物种遗传基因和重要的水源涵养林,对防止洮河中上游水土流失、维护库区安全、维持黄河流域生态平衡,实现区域经济社会可持续发展有十分重要的作用。
据调查,甘肃莲花山国家级自然保护区已知危害森林较为严重的林木病害有73种,病害以青杨叶锈病、柳叶锈病、杨树白粉病等为主,每年对森林有不同程度的危害。分别危害的寄主树种有34种,其中阔叶树以杨柳科树木、栎类、桦树等为主。在森林病害中,多数以危害叶部的病害为主,有54种之多,占所有病害的85.7%。森林病害严重危害着保护区森林资源安全和生态安全,给自然保护区生态建设带来诸多困难。鉴于此,保护区管护职能部门根据辖区内森林资源的分布现状,在保护区设立14个监测点,布设13条监测样线,确定青海云杉叶锈病、青杨叶锈病等8种林业有害生物为主要监测对象。建立了以莲花山国测点为中心、6个基层监测点为基础、保护站巡护员为补充的覆盖全中心林业有害生物三级测报网络,利用气象监测、虫情预警及杀虫灯等硬件设备,强化监测措施,积极开展技术防治,有效保护了该保护区的自然资源安全和生态安全。
2.监测调查方法
2.1 踏查。按照踏查情况确定青杨叶锈病的寄主植物、危害情况以及分布范围。踏查时间宜选择在青杨叶锈病的发生盛期或症状显露期进行。踏查强度为:在病害发生季节,重点区域每20天踏查一次,一般区域每30天踏查一次。踏查区域要涵盖保护区范围的所有类型。踏查方法:根据保护区主要森林类型、地形地貌以及公路、林间防火道、林班线等设计踏查路线,可在林业作业图或林相图上对踏查路线进行勾绘,并将每条踏查路线发现的青杨叶锈病填入《踏查记录表》。
2.2 样线调查。按照保护区森林资源的分布特点以及青杨叶锈病的发生发展规律,在保护区布设5条青杨叶锈病监测巡查样线,每月每条线路开展3次监测调查,摸清保护区林业有害生物生物学特性、发生规律。样线监测过程中,对不同区域发现的青杨叶锈病危害情况,及时记录坐标、海拔、寄主种类等基本信息。
2.3 标准地调查。对需详查的青杨叶锈病,应依托踏查点设立标准地详细调查。标准地应设在青杨叶锈病发生区域内具有代表性的地段,一般设置在林班或小班内,最好不跨林班。调查方法:每块标准地面积1-3亩,在每块标准地内抽取样树10-30株,每株随机抽取5个以上的枝梢(叶片、果实)样本,统计感病数,计算枝梢(叶片、果实)感病率或通过统计感病样株株数,计算感病株率。根据《林业有害生物发生及成灾标准》,叶部受害率小于30%为轻度危害,30%—60%为中度危害,大于60%为重度危害。标准地调查结果填入《林木病害标准地调查表》。
3.青杨叶锈病的分布及危害
青杨叶锈病,广泛分布于欧、亚、美、非及大洋洲等所有杨树的种植区域。在国内分布于西北、华北、东北、云南、湖北、河南、安徽等省。甘肃省内主要分布的区域为临夏、天水、平凉、兰州、甘南、酒泉、张掖、武威等市州。甘肃莲花山国家级自然保护区主要分布在磨沟、八度、九甸峡、唐坊滩、上东山保护站辖区。
青杨叶锈病主要危害的树种是青杨、小叶杨、小青杨等青杨派杨树以及以青杨派杨树为亲本的杂交树种,如北京杨、群众杨等杨树。发病的杨树因其叶片上有很多黄粉状的夏孢子堆,它严重影响着树木的光合作用,使其失水失养,而使树木的组织坏死且枯焦,导致杨树提前落叶、枯梢,造成树木长势衰弱、正常生长受损。据甘肃莲花山管护中心森防站专项调查数据显示,杨树林分一般感病率达100%,病情指数30~90,而落叶松受害相对较轻。青杨叶锈病属保护区常发性林木病害,且呈逐年上升趋势,每年的发生面积约占莲花山保护区林木病害的40%左右,对杨树生长影响很大,给生态建设造成较大损失。青杨叶锈病在保护区的磨沟、八度、九甸峡和上东山保护站辖区的阔叶林和林缘地中危害较为严重,是保护区重点监测的有害生物之一。
4.发病症状
青杨叶锈病的发病部位主要是杨树的叶片、叶柄、幼枝、嫩芽等。春天杨树展叶时期,在落叶松起初的针叶上会出现短段状淡绿色的斑点,病情的不断发展会使病斑渐变成淡黄绿色,并伴有肿起的小疱疹,同时叶斑下表面会长出褐色或是黑色的小点,这是病原菌性孢子器。斑点下面的表层有很多小疱,呈现橘黄色,为半球形,如果表皮一旦破裂,将后会出现大量的黄粉堆,称为病原菌锈孢子器。发病严重时,落叶松的针叶局部会慢慢变黄并且干枯、死亡。当青杨树感病后,其叶片背面最初会出现淡绿色的小班点,很快会出现橘黄色的小疱,形状呈半球形,这是病原菌夏孢子堆。
每年8月至9月份,杨树的叶片上会长出许多形状不规则的斑点,起初生长阶段为铁锈色,慢慢会变成暗褐色,这是病原菌冬孢子堆。当病害较为严重时,叶片冬孢子堆开始成片发生,叶片上将会全部布满,导致叶片枯黄并提前脱落。第2年,患叶锈病的杨树生长缓慢,放叶时间延迟,叶片的生长受到阻碍,较为缓慢,严重时会出现幼树枯死的情况,木质化过程将会延迟,容易受到极端气候,诸如低温、冻害、霜害以及各类侵染病害的威胁。
5.病原
青杨叶锈病的主要病原菌就是松杨栅锈菌(Melampsora larici-populina Kleb.),属转主寄主生长循环性真菌。从其发生病害的症状可以看出,病菌的锈孢子和性孢子主要在落叶松上发育,而夏孢子和冬孢子则在杨树上生长发育。在落叶松针叶的表皮下面,集中分布有性孢子器,颜色为黄褐色,形状呈半球形。性孢子较小,光滑度高、无色。锈孢子器以橙黄色呈现,为球形,集中分布在淡黄色斑上。夏孢子黄色,为椭圆形,表面长刺,大多数顶部形成光滑区域。冬孢子埋生在表皮之下,将形成担孢子与担子,为淡褐色,长圆筒形,呈栅栏状排列。担孢子是球形、淡黄色,其叶面表层有少量黄粉层,当杨树生长条件恶劣,则会萌发进而发育成次生担孢子。
6.发生规律
青杨叶锈病的发生自春天杨树放叶开始,一直到秋冬季节杨树落叶结束。在杨树的落叶上,病菌以冬孢子越冬。等到次年4月中、下旬,地面上落叶中的冬孢子遇湿又会继续萌发产生大量的担孢子。作为初侵染源,担孢子又会借着风力传播在落叶松的针叶上。担孢子萌发之后,会通过气孔或从表皮穿透后侵入,使落叶松发病并出现锈孢子堆。锈孢子借风力的作用传播到杨树叶上,完成初侵染。杨树叶发病后,在叶部的背面会产生鲜黄色的夏孢子堆。夏孢子堆的危害极大,能够反复发生和侵染,致使叶锈病的病情日渐加重,7~8月份是该病发生最重的时候,杨树叶的背面会布满大量的夏孢子堆。8月中旬以后,杨树病叶的正面就会生长形成不规则的冬孢子堆,冬孢子伴随病叶落地进行越冬,循环往复。
青杨叶锈病从其发生现状可以看出,杨树在患叶锈病后,最先从树冠下部的叶片开始发病,并不断向上蔓延。据甘肃莲花山国家级自然保护区森防站多年观测,7月至9月份是青杨叶锈病的发病盛期,青杨幼树患病的几率高于大树,其幼嫩的叶片更容易患病,尤其是树木的快速生长将进一步加快病害的大范围传播。落叶松的发病高峰期为5月下旬至6月中旬,病情严重时将造成针叶的生长枯竭直到死亡。正常生长环境中,1-2年树龄的落叶松上,叶锈病造成的危害最为严重,但对成年以后的落叶松危害不大。
极端的气候条件是造成青杨叶锈病发生的重要因素,较多的降雨和较高的空气湿度导致此病的流行蔓延,尤其是7至8月份阴、晴交替且有间断小雨、高温、高湿的天气,使得病菌夏孢子极易萌发和反复侵染,病害发展得特别快。9月份以后,随着气温逐渐下降,病情发展又趋于稳定。
林分因子与该病的发生和流行有着极为紧密的联系。如果杨树与落叶松之间的距离近,那么病害程度较为严重且发病时间早。通常情况下,杨树和落叶松的距离在1000m之内,杨树每年6月初就会感病。如果杨树和落叶松相距超过2000m,则杨树每年的6月下旬至7月上旬就会感病。
7.防治对策
7.1 选择优质的杨树种类并且具有较强的抗病能力。在青杨叶锈病的防治过程中,应对杨树遗传学的抗病性进行全面分析,宜选择速生、抗病性较强的优质杨树种类,以期达到长期有效控制病虫害的发生。
7.2 加强杨树的栽培管理。在杨树栽植的区域,避免进行栽植单一的树种,应注重各类树种合理搭配种植以及多行种植,尽量搭配多个杨树种类或者不同品种栽植。不能营造杨树和落叶松两种树种的混交林,杨树与落叶松的栽植间距至少应在5000m以上,以有效地提升锈孢子的抗侵染能力。在苗圃地或者造林地,应充分考虑杨树栽植的密度,并且栽植过程中,要科学做好间苗与打底叶,确保通风环境保持良好,林地湿度适宜。
7.3 全面提升杨树的抗病能力。在杨树栽植过程中,要结合种植区域的基本现状,注重科学合理、规范施肥,防止出现氮肥施加过量、钾肥用量不充足的现象,使杨树的生长稳定性得到进一步提升。同时,要加强营林措施,在冬春季进行规范修剪,及时清除病枝、虫害枝,并对病株予以砍除,减少病原菌的传染源,以达到控制侵染源之目的,有效增强杨树林木的抗病能力。在有条件的地方,可扫除病落叶,或深翻林地将病落叶埋于地下,减少越冬病原菌。
7.4 综合运用化学防治措施。在5月份落叶松发病时,应对叶面喷洒25%的三唑铜(粉锈宁)可湿性粉剂1000倍液,10-15天一次,喷施2次即可。或者喷施波美0.5°的石硫合剂或45%代森铵可湿性粉剂300倍液,每10天喷施1次,共喷施3次。6月上旬若杨树患有叶锈病,对于杨树零星分布且危害严重区域,应采用25%的三唑酮(粉锈宁)可湿性粉剂1000倍液或45%石硫合剂300倍液或是应用1%波尔多液进行喷雾防治,每次需间隔15天开展喷施作业,连续喷施2-3次,便可较好地提升叶锈病的防治效果;对于地形复杂,山高坡陡的区域,宜采用10%的百菌清烟剂进行防治,烟剂选择气流稳定的时候施放,一般情况下,在日出日落前后出现逆温时气流较为稳定,根据傍晚风从山顶向山下吹和早晨风从山谷向山顶吹的特性,傍晚作业时应从山下向山顶引燃,早晨作业时应从山顶向山下引燃。
结束语
由于森林病害具有侵染性、周期性、不可逆性、隐蔽性、毁灭性等特点,且林木大多数都是天然林分,分布地点都在地形复杂的山地和沟壑地带,海拔相对高差也很大,人类对森林病害的认识还在探索中,防治的难度较大,发生危害的损失往往被人们忽视。作为主要森林病害之一的青杨叶锈病,其寄主的种类较多,发病之后产生的危害也较为严重,对自然保护区生态建设具有很大限制作用。因此,在实际栽植过程中,应对青杨叶锈病的发病症状、病原和发病规律进行全面考虑,结合所要栽植区域的自然条件,科学合理地进行青杨树种的选择,采取多样化的防治措施,促使杨树能稳定生长,降低叶锈病的发生概率,以期达到保护生态环境安全之目的。