花椒根腐病发生危害及综合防控对策

王 毛,王光旭,郭静微,魏真真,陈庆东,杨翠琴,卿明富,刘 旭*

(1.四川省农业科学院植物保护研究所 /农业部西南作物有害生物综合治理重点实验室,成都 610066;2.四川省阿坝州植保植检站,四川 马尔康 624000;3.四川省茂县科学技术和农业畜牧局,四川 茂县 623200;4.四川省松潘县科学技术和农业畜牧局,四川 松潘 623300)

花椒(ZanthoxylumbungeanumMaxim.)属芸香科、花椒属植物,在中国具有悠久的栽培历史,果实含有挥发性油和脂肪,是一种集香料、油料、药材等多种用途于一身的重要树种[1-2]。在我国四川、陕西、云南、甘肃、贵州、河北、湖北等地均有分布,栽培范围广,产量高,具有根系发达、抗干旱、耐瘠薄等生物学特性,是一种生长年限较长的集经济效益、生态效益和社会效益为一体的树种,已成为目前四川盆地山区主要经济林支柱产业之一[3]。在实际生产中,作为经济林木花椒常见的重大病害有20余种,其中花椒根腐病是引起花椒主产区椒树死亡及重茬病害的最严重的病害之一,严重降低花椒品质,导致花椒产业受损产量大幅下降,已造成较大的经济损失。笔者依托近年来省农科院植保所等科研院所关于花椒根腐病发生危害的研究进展,提出了一系列综合防控技术对策,旨在为我国花椒根腐病的提前预防和有效防治提供重要理论依据和技术支撑。

1 花椒根腐病的危害

花椒根腐病是一种可为害花椒幼苗和成年椒树的土传根病,其症状表现为根系腐烂,有异臭味,根皮与木质部易脱离,木质部呈黑色,地上部分叶片变小变黄、枝条发育不全,果实较小,严重时导致整株枯死[4]。花椒根腐病病原菌通常从花椒根部的创伤口侵入而产生病症,相比之下花椒幼苗比成年椒树更容易遭受该病菌的侵害。通常情况下,种植5年以上椒园和阴湿、易积水椒园花椒病株率普遍更高。据报道,花椒根腐病曾在四川汉源大发生流行,结构导致1990年花椒产量比上年下降50%[5]。该病害曾在云南省昭通椒区连续危害发生,最终导致大批成年椒树整株死亡,甚至造成毁园,花椒品质严重受损,花椒产量大幅降低,对当地花椒农业生产造成严重损害[6]。在四川茂县花椒根腐病发生面积和危害程度近年来呈增长趋势,新椒园发病率为20%左右,成年椒园病株率甚至达35%以上,花椒品质严重退化、产量骤减,严重挫伤了种植户的积极性,造成当地花椒产业重大损失[7]。

2 病原菌的鉴定及生物学特性

花椒根腐病病原菌传统形态学观察和分子生物学分离鉴定研究表明:引起四川汉源椒区花椒根腐病的病原菌为腐皮镰孢菌(Fusariumsolani)[4]。云南昭通椒区花椒根腐病的致病菌为茄形镰刀菌(F.solani)[8]。引起四川茂县花椒根腐病的病原菌为腐皮镰孢菌(F.solani)[7]。造成甘肃陇南地区花椒根腐病的主要致病菌为茄病廉刀菌(Fusariumsolani)[9]。上述不同主产区花椒根腐病病原菌研究结果一致,均为Fusariumsolani,只是同物异名。对花椒根腐病病原菌腐皮镰孢菌生物学特性的研究表明[8-9]:光照条件对菌落的生长无明显差异;适宜菌落生长的pH范围为5～7,最适温度为25～30℃,致死温度为60℃,最适培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA),葡萄糖和乳糖为最佳碳源,硝酸钠为最佳氮源;腐皮镰孢菌分生孢子萌发条件为100%相对湿度(水滴)。

3 病原菌的致病规律及病害发生因素

对花椒根腐病侵染传播途径的研究显示,椒园的土壤和花椒苗带菌是该病害传播的主要途径,而花椒种子并未检测到携带腐皮镰孢菌[10]。腐皮镰孢菌通过菌丝和分生孢子从花椒根部的创伤口侵入,主要以病原菌菌丝和厚垣孢子的形态在椒园土壤及其发病的根部残体上越冬,通常在气温回升,降水量开始增加的4～6月开始侵染发病,伴随降水和空气湿度最大的6～8月发病最严重,此后逐渐降低,直到气温回落的l0月下旬基本停止蔓延。降水量和地温的密切配合决定了花椒根腐病季节性发病规律呈现为初发期、盛发期、停止期的单峰曲线[11]。花椒根腐病作为土传病害,其发生发展主要与植物土壤中病原菌群体数量、土壤含水量、地温等息息相关[12],比如积水、阴湿的花椒种植区或种植密度过大、透光差、通风不良的椒园都表现出易发病;其发生危害程度会随着椒园平均地温和土壤含水量的增高而加重[11]。加上近年来受产业发展的影响,主产区花椒栽培规模壮大,管理模式粗放落后未及时提档升级,生产方式简单粗暴,以及气候变化的影响,花椒根腐病呈现出愈演愈烈的发展趋势。

4 综合防控对策

4.1 农业防治

一是选育抗性品种。嫁接或桥接具有抗病性的野生花椒资源;加大培育、选育抗性品种力度,挖掘花椒抗性种质资源。二是科学选地合理调整花椒布局。花椒根腐病的危害发生与其栽培环境密切相关,应选择排灌良好且无花椒种植历史或无花椒致病菌的砂质土地作为育苗圃,以规避腐皮镰孢菌对花椒幼苗的侵染,苗床高厢注意排水;选择向阳坡地和排水良好的沙壤土移栽花椒苗,大穴、高墩栽植,有助于花椒根系强健生长;积水、阴湿的花椒种植区要优化排水设施,保证及时通畅排水,改善地上通风条件促进环境干燥。三是加强田间管理,合理施肥。栽培精选优质苗,控制花椒密度,注重通风透光,有条件的椒园可实行间作或套作,比如可与油菜、红薯、玉米等矮杆作物间作[13];苗期高床深沟,增施磷肥、钾肥,增强树势及抗病害能力、培育壮苗;科学实施腐熟有机肥,有效减少病原,减轻发病症状,有利于植株健壮生长;严格控制灌水、排水,适时合理小水轻灌,雨后和阴湿地及时排水;施肥和管理过程中务必避免人为根系受伤;及时挖除、彻底清理感病的死根、死树并做烧毁处理,第一时间切断病原。

4.2 药剂防治

4.2.1 苗期病害的预防与治疗 花椒苗期和成株期的根腐病均由同一病原菌腐皮镰刀菌(Fusariumsolani)引起的,成年椒树的根腐病通常都是由苗期病害蔓延开的,保证花椒苗健壮、不带病是花椒根腐病防治的重要手段。采用50%甲基硫菌灵500倍液浸根24h,达到壮苗定植的效果;播种前用15%粉锈宁300～800倍液或以穴为单位用60%生石灰水进行土壤消毒,并用50%甲基硫菌灵500～800倍液灌根,有效减少病原菌接种体数量;针对苗期发病情况,及时拔除所有病苗并喷施15%粉锈宁300～800倍液,以最快速度控制病情,遏制病害的发生蔓延[5,10]。

4.2.2 化学防治发病成年椒园 目前防治成年椒树根腐病主要采取药剂防治。首先,采用15%粉锈宁灌根对花椒根腐病的预防和防治效果较好,4月上旬至下旬,用15%粉锈宁300～800倍液灌根将有效阻止健康椒树发病,切断已发病椒树的蔓延。夏秋天开展“凉根”和第2次灌根治疗能有效减轻病害的严重发生。冬天用15%粉锈宁300倍液灌根,极大地破坏花椒根腐病原菌的越冬结构,促进椒树腐烂部位的愈合,及时挖除病死根、死树并烧毁处理,尽量彻底消除侵染来源[5]。通过室内药剂筛选和田间防治试验表明根腐净、50%福美双、58%甲霜灵锰锌、45%五氯福等对花椒根腐病均有较强的抑制作用,且发病前用药还具有预防作用[6]。也有研究表明在室内以复配杀菌剂6%丙唑·多菌灵悬乳剂和30%苯甲·丙环唑悬乳剂对花椒根腐病具有较强的抑菌作用,而这两种复配杀菌剂的有效成分均是三唑类杀菌剂[14]。三唑类杀菌剂作为内吸性杀菌剂具有易被植物根系吸收,对致病真菌具有极高的生物毒性但对植物体无害,病害防控效果好使用方便等特点,加上其独特的作用机制,将在今后花椒根腐病菌的田间仿效研究和绿色、高效的药剂防治组合筛选上越来越受重视。

4.3 生物防治

随着人们食品安全和环保意识的不断提高,以及化学防治手段逐渐暴露出的农药残留环境污染、生态破坏、病原菌抗性增强等方面的实际问题,生物防治已成为科学研究领域的重点和热点,生防制剂也因环境友好的特性而成为未来农业可持续发展的重要组成部分,越来越受到人们的青睐。作为土传病害的花椒根腐病因发病土壤环境相对稳定而很适宜开展生物防治。目前有关花椒根腐病的生物防治报道较少,有研究发现淡紫拟青霉(Paecilomyceslilacinus)对花椒根腐病菌腐皮镰孢具有抑制作用,且起抑制作用的主要是淡紫拟青霉的非挥发性代谢产物[15]。从健康花椒根际土壤中分离所得的蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)在自然条件下利用灌根法开展田间防效,结果表现出对花椒根腐病菌很强的拮抗作用,以及抗高温、易繁殖的特性,对花椒根腐病既能治疗又能预防,极具开发价值[16]。木霉菌是一种资源富有的拮抗微生物,不仅对花椒根腐病菌有抑制作用还有利于植物生长,其中绿色木霉和哈茨木霉以 1:1 复配获得的复配木霉菌株能有效抑制病原菌前端菌丝的生长延伸,对花椒根腐病菌抑制率高达 88%[17]。针对花椒根腐病的植物源杀菌剂研究表明,利用伴生杂草能在根腐病爆发的花椒园中稳定生长的特性,调查确定优势伴生杂草并筛选出对花椒根腐病病原菌具有抑菌活性的新物种老鹳草[18]和菊叶香藜[19],其醇提取液均可作为花椒根腐病病原菌抑菌液直接使用,这将为今后开发研制防治花椒根腐病的新型植物源杀菌剂奠定重要基础。虽然目前市场上还未筛选生产出理想的花椒根腐病生防菌产品,但是环保优良高效持久的生防制剂的研发应用及大田生物防治技术仍然具有良好的应用前景。

5 讨论

花椒富含蛋白质、矿物质、氨基酸和维生素等营养成分,具有独特的香气和麻味,常被加工成花椒精油、调味品和优质食用油等, 具有较高的食用价值,还具有抗氧化、抑制血小板凝集、杀虫抑菌和抗炎镇痛等多种药用价值。近年来,随着我国大力发展乡村振兴和对花椒树生态与经济价值的深入开发,其产业链呈现蓬勃发展的态势,花椒附加值不断提高,市场需求量不断增加,经济价值不断提升,已成为花椒产区椒农创益增收的支柱产业。而根腐病一直一来都是植物的毁灭性土传病害,是包括花椒在内的多种经济作物的主要疾病之一,引起花椒根腐病的病原菌腐皮镰刀菌(Fusariumsolani)还能够引起苜蓿、大豆、花生等植物的根腐病。花椒根腐病一旦发生危害,严重影响花椒正常生长、品质优劣、产量高低甚至造成树体死亡毁园后果,对花椒农业生产造成了严重损害,其防治一直是我国花椒生产上的头号难题,已成为我国花椒产业可持续发展的主要障碍之一。目前花椒根腐病的防治手段主要集中于农业防治和化学防治,存在无法快速根治、污染环境破坏生态、不能达到理想防治效果等弊端,而生物防治更多的还只处于实验室的初步研究阶段,抗性品种的研发更是报道较少,亟待进一步在病原菌致病机理、生物制剂研发、寄主植物抗病资源挖掘与利用等方面开展系统性基础性研究,以期探索出合理、高效、经济、环保的花椒根腐病绿色防控技术体系,为花椒的科学种植和产业可持续发展产生积极作用。