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水生蔬菜答农民问(65-2):荸荠主要病虫害有哪些?如何防治?

2024-03-17刘义满魏玉翔王芸张聚敏

长江蔬菜 2024年5期
关键词:枯病荸荠枯萎病

刘义满 魏玉翔 王芸 张聚敏

2 荸荠枯萎病

2.1 为害症状

荸荠枯萎病 (Chinese Water Chestnut Wilt,Fusarium Wilt of Chinese Water Chestnut,Fusarium Wilt ofEleocharis dulcis),又称基腐病。 浙江农业大学(现属浙江大学)蒋冬花等[36,37]最早描述该病症状。此病从催芽至成株期均可发生。出土前受害,芽变褐腐烂、枯死;苗期与成株期受害,初期基部变褐色、植株矮化、变黄,以后少数分蘖开始枯萎,最后遍及全株,维管束变成褐色,进而根及茎基部变成黑褐色、软腐,植株枯死倒伏且极易拔起。枯死植株茎基部布满粉红色黏状物,为病菌分生孢子座及分生孢子。 为害重者不能形成球茎,为害轻者球茎变小,导致减产。

浙江赖小芳[38]对该病症状亦有描述。 病菌主要侵染叶状茎基部引起发黑腐烂,地上部枯死。 发病株丛先是少数分蘖发黄、枯萎(俗称“半边枯”),继而整丛枯死(俗称“死蔸”“整棵死”)。 病害严重时,近根处的维管束和根状茎维管束变褐, 根状茎细小,叶状茎失水干枯发黄,易拔起,并有水稻蔸沤烂的气味。后期进入发病盛期,地下茎腐烂加速,叶状茎失水青枯,俗称“青枯死”(图2)。

图2 荸荠枯萎病

2.2 病原菌

①蒋冬花等的病原菌鉴定结果 1984-1986年,蒋冬花等[36,37]从浙江省11 个县市采集的荸荠样本中,共分离出7 种镰刀菌属(Fusarium)菌(表3)。表3 中,从240 个荸荠枯萎株标样中鉴定出镰刀菌4 种,其中尖孢镰刀菌(F.oxysporum)分离率高达80.83%,为优势种,认为是荸荠枯萎病的主要病原菌,是一种之前未见报道的荸荠新记录病害。 1986年浙江部分产区发病率在40%~50%。 寄主范围试验表明,分离出的尖孢镰刀菌(F.oxysporum)仅能侵害荸荠,为一新的专化型,因而将其定名为尖孢镰刀菌荸荠专化型(F.oxysporumf.sp.eleocharidis)。 表3中的锐顶镰刀菌(F.acuminatum)虽分离率低,但人工接种致病性强,存在潜在危险性;层出镰刀菌(F.proliferatum)和茄病镰刀菌(F.solani)为引起贮藏期球茎腐烂的主要病原; 半裸镰刀菌(F.semitectum)、禾谷镰刀菌(F.gramincarum)及木贼镰刀菌(F.equiseti)等仅具微弱致病性或无致病性。福建李本金等[39]、华南农业大学刘爱媛[40]、安徽农业科学院王文相等[41]及长江大学鲁红学等[42,43]报道的鉴定结果,与蒋冬花等的鉴定结果一致。

表3 蒋冬花等[37]的荸荠枯萎病病原菌鉴定结果

②朱志贤等的病原菌鉴定结果 2011年,华中农业大学朱志贤等[44]曾经报道鉴定结果,湖北团风县和沙洋县荸荠枯萎病的病原为尖孢镰刀菌(F.oxysporum)。 但在朱志贤[45]后来的博士论文和相关论文[46]中,对2009-2012年间采自湖北、安徽、湖南、福建、浙江和江苏等6 省荸荠主产区的227 株发病植株的鉴定结果表明, 在变褐的叶状茎基部,镰刀菌分离率达100%。 采用形态学及分子生物学特征鉴定方法, 对获得的69 株单孢分离菌株鉴定发现,有64 个菌株鉴定为F.commune(尖孢镰孢[47])(占92.8%),广泛分布在这6 个省,是引起荸荠枯萎病的主要病原菌;4 个菌株来自湖北孝感和浙江金华,鉴定为藤仓赤霉复合种(Gibberella Fujikuroi Species Complex,GFSC)的新种(占5.8%),同时在湖北发现了一种未知的镰刀菌F. sp.(占1.4%)。 这是首次发现F.commune、 藤仓赤霉复合种(GFSC)的新种和1 个未鉴定种(F. sp.)能引起荸荠枯萎病。其中,F.commune是最主要的荸荠枯萎病病原菌。朱志贤等的病原菌鉴定结果与前述蒋冬花等的鉴定结果出现差异,朱志贤认为可能原因包括:a.菌株的来源不同;b.由于镰刀菌的形态学差异小,形态学鉴定可能会出错, 之前的DNA 鉴定技术缺乏或没有进行DNA 鉴定,因而将F.commune错误鉴定为尖孢镰刀菌(F.oxysporum)。

2.3 侵染循环

荸荠枯萎病属于土壤传播病害, 主要以在种球、病残体或土壤中越冬的菌丝体、分生孢子或厚垣孢子为初侵染源, 病菌可随植株病残体及球茎、灌水、地下害虫活动等传播。 病原菌多从根部直接侵入或从伤口侵入,经由根状茎向分蘖株及周围健康植株蔓延。第1年种植荸荠的田块一般不发病或发病较轻,连作田病害逐年加重,至第3年往往病重。 老病田多年轮作其他作物后,再种荸荠仍会发病。 发病田的水串灌至相邻新种植荸荠田,可致病害发生[38,48]。

2.4 发病条件及其为害

刘爱媛[40]研究发现,荸荠枯萎病病原菌分生孢子萌发的温度范围为8~36℃, 最适温度28~30℃。菌丝生长温度为8~34℃,最适温度26~28℃。 分生孢子萌发的pH 值为3~10,最适pH 值为5~7。菌丝生长的pH 值为3~10,最适pH 值为6。 浙江赖小芳[38]、福建李本金等[49,50]亦有类似生物学研究报道。 朱志贤等[45,46]研究结果表明,荸荠枯萎病植株叶状茎中主要病原菌的DNA 含量与发病严重度呈显著正相关,不同发病级别植株下土壤中的主要病原菌的含量与发病严重度无显著相关性。病情指数均与温度呈负相关,但各年份的病情指数与相对湿度和降雨量无显著相关性。有人认为,氮肥施用过量(致植株绿嫩,抵抗力低;分蘖过多,植株密闭,通风不良)、长期保持深水(致根系发育不良,抗性降低)及过度烤田(土壤开裂通气,有利于病菌生长,因该病原菌为好气性菌)亦皆有利于发病[41]。

荸荠枯萎病是一种毁灭性病害,在许多地方造成严重为害。 赖小芳[38]调查显示,荸荠枯萎病在浙江4月初至5月上旬催芽期较少发生,秧田期的6月初始见病株,7月上中旬至8月初移栽大田的带病植株死亡或缓慢生长。 7~8月气温高,田间零星发生病株。 9月下旬至10月中旬为发病高峰期,10月中旬以后病害停止发展。刘爱媛[40]1994年调查发现,广东南海区重病地块发病率30%~40%,严重时成片枯死。9月中旬至10月中旬为盛病期。李本金等[49,50]调查结果显示,福建龙海8月上旬大田定植后,9月上旬零星发病,9月下旬至10月下旬为发生盛期,病害可持续至11月中旬。 朱志贤等[45,46]2010-2012年在湖北调查结果显示,病害8月中旬零星发生,8 下旬9月上旬缓慢增长,9月下旬至10月中旬为发病高峰期,之后呈不断增长趋势至最后1 次调查(10月底)。 安徽农业科学院王文相等[41]介绍,无为县荸荠产区育苗秧田一般6月中下旬始见病株,7月中旬零星发生。7月上中旬定植大田后的带菌植株死亡,或生长缓慢,后期死亡。 大田植株7~9月零星发生。 9月发展迅速,表现为暴发性,数日内即出现成片“青枯死”,重者死亡率达70%。 9月下旬10月上旬为发病高峰期,10月中旬后随气温下降,逐渐停止发展。

2.5 防治方法

①农业防治 荸荠枯萎病病菌在土壤中存活时期长,化学药剂防治效果大多不理想,应重点采用农业综合防治方法。 实行3年以上轮作(尤其水旱轮作)、进行土壤消毒(如结合整地,每667 m2先施新鲜生石灰100 kg,5~7 天后结合施基肥撒施敌磺钠2.5 kg[38])、做好田园清洁(及时清除并销毁植株残茬,减少病原)、选用抗病品种、培育无病种苗(组培苗)、选用未种植过荸荠的田块育苗、冬季采收后及时排水耕翻冻垡、 夏季定植前尽量耕翻晒垡、合理施肥、防止引入病田水灌溉、及时拔除病株、从无病田块选留种球、种球贮藏期间避免使用病田土壤覆盖。

②化学防治 a. 种球消毒。 催芽前用25%或50%多菌灵可湿性粉剂500 倍液,或40%氟硅唑乳油8 000 倍液浸泡球茎12 h,晾干后催芽[38,45,46]。 种球催芽后,于移栽秧田前再用药剂浸根1 天[50]。

b.催芽期和秧田期药剂防治。 用50%多菌灵可湿性粉剂500 倍液在催芽期喷施1 次;秧田期及时清除病株的同时喷雾2~3 次防治,其中最后1 次于移栽前5~7 天喷雾。

c.大田期药剂防治。 一般宜于发病盛期前的8月下旬9月上旬开始喷药, 每7~10 天喷1 次,共3~4 次。 可选用50%多菌灵可湿性粉剂800 倍液、30%丙环唑乳油2 000 倍液、40%托福灵(甲基硫菌灵)可湿性粉剂800 倍液、5%菌毒清水剂250 倍液、25%施保克(咪鲜胺)乳油1 000 倍液及36%粉霉灵悬浮剂(由多菌灵、三唑酮,加植物生长调节剂和高效助剂复配而成)500 倍液等(表2,见上期)交替喷雾,施药期间保持3~4 cm 浅水层[38]。

3 荸荠茎点霉秆枯病

荸荠茎点霉秆枯病是一种新病害,首先发现于湖北团风县荸荠产区。 至今,查阅到的荸荠茎点霉秆枯病研究文献均出自华中农业大学。

3.1 主要症状

在我国,华中农业大学吕茹婧等[51~53]最早对荸荠茎点霉秆枯病症状进行描述报道。荸荠茎点霉秆枯病主要为害茎秆, 初期产生较小的红褐色病斑,而后逐渐扩大, 后期严重时造成茎上部全部枯死(图3)。

图3 荸荠茎点霉秆枯病田间症状[53]

3.2 病原菌

2010年,吕茹婧等[51~53]在湖北团风县采集荸荠茎点霉秆枯病病秆标本,经鉴定,首次证实荸荠茎点霉秆枯病的病原菌为茎点霉属的Phoma bellidisNeerg.。

3.3 侵染循环

华中农业大学赵玳琳等[54,55]报道,荸荠茎点霉秆枯病病残体越冬菌丝体可在土壤中越冬,但存活率很低,且埋土越深,存活率越低。 在室外土表越冬,110 天后菌丝体的存活率为2.8%;在土表下10 cm 越冬,病原菌存活期为110 天;在土表下20 cm越冬,病原菌的存活期为94 天。病原菌分生孢子最初在叶状茎上萌发,产生的芽管可直接侵染寄主细胞或通过形成垫状附着胞侵染寄主,同时也可经打开的气孔侵染,病原菌侵入后逐渐造成寄主细胞的溃解。

3.4 发病条件及其为害

吕茹婧等[51,52]报道,荸荠茎点霉秆枯病菌在5~35℃均可生长, 适宜温度20~25℃; 在pH 值4~10时均能生长,最适pH 值6;在供试碳、氮源中,病菌分别对淀粉和蛋白胨的利用效果最好;菌丝的最低致死温度为50℃、10 min。 赵玳琳等[54,55]研究发现,荸荠茎点霉秆枯病的病情指数与日均温度呈显著负相关(P<0.05),与当年累积降雨量呈正相关(P<0.05),病情指数与相对湿度无显著相关性。 不同品种,对荸荠茎点霉秆枯病的抗性存在较大差异。 荸荠茎点霉秆枯病病菌分生孢子接种荸荠抗病品种、感病品种后, 在叶状茎上孢子萌发率无显著差异,但萌发芽管长度和侵入能力方面存在显著差异。在抗病品种上分生孢子萌发产生芽管,许多芽管会沿寄主表皮细胞继续生长,形成较长芽管而不侵染寄主细胞;而在感病品种上萌发产生芽管后很快开始侵入寄主,并在侵入点迅速分支,分支菌丝又重复侵染寄主。

吕茹婧等[51,52]调查发现,2010年以来荸荠茎点霉秆枯病在湖北团风荸荠产区大量发生。该病8月中旬开始零星发生,9月中旬至10月下旬为发生高峰期,发病植株显著增多,至11月病害发展趋于平稳。 夏秋季节,温度下降时,若出现连续降雨,则发病加重。 2009年8月至2010年12月,湖北团风县受荸荠茎点霉秆枯病影响的荸荠面积估计每年超过1 300 hm2,荸荠球茎产量平均减产20%,重者减产60%。2014-2015年,华中农业大学陈威[56]在团风县的调查结果显示,8月上旬至9月上旬为发病初期,9月下旬病害快速增长,10月中下旬为病害高峰期。

3.5 药剂防治

吕茹婧[51]进行的室内抑菌试验结果显示,己唑醇乳油的抑菌效果最好,EC50仅为0.217 1 μg/mL;其次为10%苯醚甲环唑乳油、25%丙环唑乳油、12.5%腈菌唑乳油、12.5%戊唑醇乳油及80%多菌灵可湿性粉剂,EC50分别为1.512 0、3.335 5、4.167 3、5.208 3 及8.717 8 μg/mL;70%甲基托布津(甲基硫菌灵)可湿性粉剂、70%代森锌可湿性粉剂及75%百菌清可湿性粉剂的抑菌效果相对较差。 赵玳琳[54]室内抑菌试验结果显示,206.7 g/L 万兴(噁酮·氟硅唑)乳油、25%多菌灵可湿性粉剂、400 g/L 福星(氟硅唑)乳油、10%世高(苯醚甲环唑)水分散粒剂和70%代森锰锌可湿性粉剂均对荸荠茎点霉秆枯病菌有较好抑菌效果。 田间防治试验结果显示,206.7 g/L 万兴(噁酮·氟硅唑)乳油的防效最好,防效为90.84%,显著高于25%多菌灵可湿性粉剂、400 g/L 福星(氟硅唑)乳油、10%世高(苯醚甲环唑)水分散粒剂和70%代森锰锌可湿性粉剂等4 种农药的防效(63.01%~73.25%)。 陈威[56]进行的田间防治试验中,10%苯醚甲环唑水分散粒剂的防效明显高于70%代森锰锌可湿性粉剂700 倍液和25%多菌灵可湿性粉剂500 倍液(后二者的防效仅为40.3%~57.2%)。10%苯醚甲环唑水分散粒剂1 500 倍液喷施2 次(9月7日和9月17日),在最后1 次施药后10 天和20 天的防效分别为98.72%、94.79%,持效期长,可有效防治荸荠茎点霉秆枯病。

4 荸荠线虫病

据美国文献报道,为害荸荠的线虫有异头锥线虫 (Awl Nematodes,Dolichodorus eterocephalusCobb.)。 异头锥线虫最早由美国学者Cobb[57]于1914年描述并命名。该线虫可为害多种植物[58],包括水生淡水植物,分布较广。 其寄生方式为外寄生,且为移动型寄生。 取食时, 不进入植物体内,用口针穿刺抽吸植物营养,仅为害寄主细根表皮细胞,喜在根冠上部附近集中取食,并沿表皮扩展为害, 使根尖活力下降,引起寄主发育不良[59]。

美国Tarjan[60]进行的温室盆栽接种试验中,每盆栽植3株荸荠,分别接种0(对照,未接种)、750、1 500 头异头锥线虫,3.5 个月后的调查结果表明,未接种(对照)和接种植株间的症状差异在根系中表现明显,其中,未接种植株的白色、肉质营养吸收根数量多,根系较大,而接种植株的根系出现变色、病症,且数量少。 就植株总质量、根质量而言,未接种植株均极显著高于接种植株,但接种750 头和1 500 头异头锥线虫的处理间几乎没有差异。 球茎数量和质量,处理间亦无显著差异。 在球茎抽生的叶状茎周围检测到异头锥线虫,但在根组织内未检测到,亦未见取食根组织。一旦根系受到干扰,可能会从进食部位脱落。一些荸荠植株表现出的衰退症状, 可能并不完全是由于异头锥线虫的寄生所致,但如果植株根部周围的异头锥线虫种群数量过大,则很可能会造成严重的伤害。

Fisher 等[61]在美国尚普兰湖(Lake Champlain)采集植株根系和土壤样品调查发现,异头锥线虫均伴随荸荠属植物(Eleocharisspp.)的存在而存在;7月中旬以前采集的样品中没有发现,9月中旬以后采集的样品中仅偶尔发现,主要在7月中旬至9月中旬采集的样品中发现。

此外,美国Hodge 等[7]在美国佛罗里达州不仅发现异头锥线虫为害荸荠, 还发现茎线虫(Stem Nematodes,Ditylenchussp.)为害荸荠。 不过,有关茎线虫为害荸荠的文献报道较少见。我国对包括荸荠在内的水生蔬菜线虫为害问题的研究均较少开展,今后需加强这方面的工作。

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