保山市马铃薯晚疫病发生与防治研究进展
2024-05-16杨素娟
杨素娟
(云南省龙陵县木城彝族傈僳族乡农业综合服务中心,云南龙陵 678308)
马铃薯是我国第四大粮食作物,仅次于水稻、小麦、玉米。马铃薯在我国广泛栽培。云南省保山市是马铃薯重要产区,近年来虽产量不断增加,但受到晚疫病的侵害,产业发展受到严重影响。据相关统计,晚疫病造成马铃薯减产率达20%~80%,甚至导致绝收。马铃薯晚疫病主要起源于墨西哥中部地区,于19世纪30 年代经海上运输传入欧洲,造成“爱尔兰饥荒”[1]。我国首次发现马铃薯晚疫病是在1940 年的川渝地区[2],马铃薯感染晚疫病减产量可高达80%,甚至绝收[3],严重制约我国马铃薯产业发展。因此,对马铃薯晚疫病进行研究至关重要。目前,国内外对马铃薯晚疫病发病因素、致病机理、防治措施都进行了大量研究,为了进一步了解马铃薯晚疫病的发生发展规律,本文以云南省保山市马铃薯晚疫病发生情况为依据,拟对马铃薯晚疫病症状、发病途径、致病因素及防治措施等进行了梳理总结,从中汲取经验,应对当前马铃薯晚疫病困境与挑战,为我国马铃薯产业发展提供切实可行的思路和建议。
1 保山市马铃薯种植现状
云南省保山市位于云南西南部,下辖3县1市1区72个乡镇,由于其土壤主要为红壤和黄壤,质地松散略带黏性,肥力适中,为马铃薯种植提供了适宜的自然条件。目前,保山市种植马铃薯2 334.5 hm2,种植区域涵盖三县一市一区,即龙陵县、昌宁县、施甸县、腾冲市、隆阳区。主要种植品种有:青薯9 号、云薯603、中甸红、丽署1 号、合作88 等[4]。以小春作、早春作、冬作3 种种植模式为主,平均产量为18 890.6 kg·hm-2,总产量达44 100 t。主要采用高垄单行、高垄双行、配方施肥及病虫害综合防治高产高效栽培技术,目前种薯的供应主要是从丽江、曲靖、中甸、昆明等地购入,虽建设有种繁基地,但规模小,难以支撑本市用种需求。虽然保山市马铃薯种植技术不断改进,产量不断增长,经济效益明显,但目前其单产水平仍然低于全国平均水平。结合当前保山市马铃薯种植情况来看,马铃薯晚疫病对其产量水平影响较为明显。
2 马铃薯晚疫病症状识别、发生因素及发展阶段
2.1 马铃薯晚疫病症状识别
马铃薯晚疫病是由卵菌门鞭毛菌亚门卵菌纲疫霉属致病疫霉引起的马铃薯茎叶死亡和块茎腐烂的毁灭性异宗配合卵菌病害[5]。发病初期,马铃薯植株叶缘、叶尖会形成暗绿色不定形的水渍状病斑,边缘往往有一圈灰绿色的晕环,病变部位干燥,叶子变脆且易裂。空气湿度大时,暗绿色病斑会迅速扩展黑褐色病斑,成圆形或近圆形,出现同心轮纹,边缘晕环处有一圈白霉,形成白霉轮,叶背症状尤为明显,感染后期,叶片主脉及叶柄受到波及,叶片会萎蔫下垂[6]。茎部和叶柄部感染疫病时会呈现出黑色或灰褐色的不规则条斑,稍下陷,茎秆常在病斑处折断,空气湿度大时会长有白霉,严重时会导致植株整株黑腐,散发霉腐臭味。地茎染病时初生褐色稍凹陷的不规则病斑,逐渐扩大腐烂,皮下薯肉呈现褐色或灰紫色的坏死情况,还会引发马铃薯软腐病等并发病害,对马铃薯危害极大,造成严重损失[7]。
2.2 马铃薯晚疫病发生因素
2.2.1 外部气候因素
马铃薯晚疫病暴发受温度、湿度影响明显,喜日间暖、夜间凉、高度湿[8]。相关气象数据分析后表明,相对湿度>93%的前提下,18~22 ℃时有利于晚疫病病菌孢子囊的形成;10~13 ℃有利于晚疫病病菌孢子囊萌发产生游动孢子,会出现迅速暴发的情况;温度在24~25 ℃时,利于晚疫病病菌孢子囊直接产出芽管[9]。因此,马铃薯晚疫病在天气干燥时不易暴发或暴发后疫病传播速度慢,而温暖湿润的阴雨天时,易暴发且传播速度快。
2.2.2 栽培管理不当
马铃薯适合种植在土壤疏松、排水透气性好的地块,一般采用高垄地膜栽培方式时晚疫病的发病程度轻;地势低、排水差、通风不良、透光性差、氮肥含量高、种植密度大、种植结构不合理等栽培管理不当时,会导致晚疫病的发生;而采用平膜栽培、露地栽培方式的晚疫病发生程度则较重[10]。在施肥管理上,本土农户侧重底肥,种植后不追肥,重施氮肥等,造成植株徒长,叶片宽大,从而使得植株过大且密,易引起晚疫病流行。
2.2.3 主栽品种抗病性弱
当前保山地区种植的马铃薯品种田间抗病性多为中感,加上马铃薯种多为农户长期自留种,品种较为单一,合格的马铃薯种使用率低。长期种植单一品种,致使田间积累一定数量的病原菌,病原菌侵染循环系统形成,病原菌致病性发生变异[11],植株抗病性减弱的同时病原菌传播速度加快,晚疫病呈现逐年加重趋势,晚疫病发生流行。
2.2.4 基础设施落后
保山地区农业生产规模小,生产分散,新技术推广难,普及率较低,加上保山地区多为山地,部分主要种植区交通条件落后,生产防治资料短缺,种植户仍然保持“靠天吃饭”的耕作管理习惯,尚未形成对晚疫病的防治意识,从而导致马铃薯晚疫病流行发生。
2.2.5 缺乏综合防治手段
从保山市种植现状来看,目前,广大的薯户过度注重化学防治手段,对农药化肥依赖重。一方面,药品选择不当、施药不及时、施药频繁、盲目施药等问题突出,缺乏综合防治理念,以导致病菌抗药性上升,防治效果不佳;另一方面,相关部门未制订综合防治方案,对马铃薯晚疫病防治知识宣传不到位,薯农难以了解到综合防治的现实意义。
北漂一族,大家说,离开北京,回重庆、成都,回自己的家乡,探讨这个问题有意义吗?你有机会就留在这儿,甚至可以去纽约、伦敦,没有机会死守在这儿没有意义。
2.3 马铃薯晚疫病发展阶段
马铃薯晚疫病疫霉主要通过薯种、雨水、土壤、气流等进行传播,致病菌主要残留在土壤中,通过马铃薯表皮、皮孔、芽眼外鳞片、创口进入体内或致病菌孢子囊和孢子随雨水迁移、浸染马铃薯,从而引起马铃薯感染[12]。从发病规律看,病菌主要以菌丝体形式在薯块中越冬或以后壁卵孢子形式在土壤中越冬,播种带菌薯块,出土后成为中心病株,而土壤中的后壁卵孢子会通过芽管萌发而产生孢子囊,开始侵染植株,病部产生的孢子囊借气流传播进行再侵染,形成发病中心,由点到面迅速蔓延扩大[13]。而病叶上的孢子囊又随雨水或灌溉水渗入土中侵染薯块,形成病薯,成为翌年主要侵染源[14]。马铃薯晚疫病发展阶段可以划分为3 个阶段,第1 阶段是感染初期,一般出发生在现蕾期前,此时中心病株出现,症状不明显;第2 阶段进入普遍蔓延期,一般与第1 阶段间隔10~15 d,此时叶片开始出现叶斑,但叶斑面积占叶片总面积小;第3阶段与第2阶段间隔15~30 d,此时为严重发病期,期间叶斑等会迅速蔓延,造成大面积的感染,最后进入植株枯死期。
3 马铃薯晚疫病病菌机理
马铃薯晚疫病的病原是一种鞭毛型真菌,可以寄生于活体,是典型的活体营养性致病卵菌[15]。其病原孢囊梗分枝会间断生长膨大的节,既可以产生孢子囊,又可以产生游动孢子,孢子囊成椭圆状,一端有乳状突起,一端有小柄且容易脱落形似柠檬,故又称为柠檬形。其孢子囊可以在水中释放出5~10 个肾形的游动孢子,游动孢子上长有2 根鞭毛,在鞭毛脱落后会转换成休止孢子,萌发出芽管,后萌生出穿透钉入侵植物体内,从而引起作物患病[16]。
4 马铃薯晚疫病综合防治措施
4.1 播种前加强预防
4.1.1 筛选健康薯种
要选择健康脱毒薯种,以表皮光滑、无病、无损伤、色泽光鲜的薯种为佳,优先选择整薯薯种,播种前做好消毒工作。1)可以选使用1%的Ca(OH)2浸泡薯种后晾干;2)用细土灰混入40 g 的甲霜灵·锰锌,按照0.2 kg/m2的标准均匀喷洒于薯块上,用塑料布覆盖1 d;3)使用福尔马林200 倍液浸种5~10 min,覆盖2 h 后摊开晾干;4)用草木灰与50%甲基托布津拌种消毒。若薯种过大需切块处理,因切刀伤口是病害传播的主要渠道,因此,在切块时须将切刀严格消毒,可以使用75%的C2H5OH 或0.1%的KMnO4消毒,防止病害通过切刀传染。切刀时可以使用纵切方式切种,以此促进发挥顶芽优势,种薯块带1~2 个芽眼,切后晾干,并用草木灰加入50%甲基托布津拌种消毒。
4.1.2 选择抗病品种
不同品种马铃薯对晚疫病的抗病能力差别较大,要结合当地的气候和土壤等自然条件,选择抗病能力强的品种,且马铃薯晚疫病病菌变异能力强,垂直抗病品种连续栽种后易丧失抗病性,因此,选种时应选择具有水平抗病性的品种。当前,保山市种植的合作88、云薯系列品种、丽署系列品种等抗病性较强[17]。另外,也可以选择早熟品种,避开晚疫病暴发期。经调查,保山市海拔在2 000 m 左右的地块较多,马铃薯晚疫病多在每年6—7 月暴发,流行于7—8 月,选择早中熟品种,如青薯9 号。适时早播,当马铃薯晚疫病发生流行时,已经形成产量,可有效减低其发生为害。
4.1.3 选择适宜地块
4.1.4 合理规划种植
密度太大将会影响植株的通风和透光,不利于马铃薯的生长,同时还会增加晚疫病产生和传播风险情况的出现,因此要严格控制种植密度,可以缩小株距,扩大行距进行种植,避免因为植株分布密从而导致通风差,增加晚疫病产生和传播风险。同时,改进单一种植技术,采用立体栽培技术,错开农时,充分利用土地的同时还能提高作物复种率,如采用间作、套作方式,常见的有与玉米、胡萝卜、豌豆等套种,不仅可以提高土地利用率,也可以切断马铃薯晚疫传播途径。
4.1.5 加强环境适配性
一方面要加强基础设施建设,如山区加强交通设施改善,确保生产道路通畅,便于生产资料的及时供应,提供充足的物质支持;另一方面相关部门要加强宣传,提升广大薯农晚疫病识别能力,同时构建综合防治体系,对马铃薯晚疫病进行综合防治,避免过度依赖药物防治,促进马铃薯产业绿色发展。
4.2 种植中加强管理
4.2.1 严格田间管理
田间管理可以有效防止晚疫病发生及传播,保证马铃薯的产量及质量,因此要加强田间管理工作。1)要做好间苗工作。在马铃薯出苗生长至一定高度后,通过间苗达到控制马铃薯种植密度,以减少马铃薯间养分及水分的争夺,一般情况下保存最强壮的2~3 个薯苗,其余薯苗全部除去。2)做好中耕培土工作。出苗整齐后进行中耕处理可以疏松土壤,同时能降低游动孢子侵染马铃薯的机率,减少晚疫病暴发。结薯阶段应该深松垄沟,高培土,封垄后尽量减少田间作业[19]。3)做好除草工作。草害会严重影响马铃薯产量与质量,经相关研究显示,致病霉菌传播过程可寄生于杂草[20],因此,为避免杂草带有致病霉菌,引起大面积晚疫病暴发,需要做好杂草清除工作,可以人工除草与化学除草相结合,化学除草可使用灭生性除草剂,但要严格控制比例,避免用药过量损伤薯苗,还应定期检查,避免发病[15]。4)及时清除病株。发现后要及时连根挖出,病株处撒石灰进行消毒,同时,对病株周围大范围喷施甲霜灵·锰锌或霜脲·锰锌进行药物阻断控制,防治病害进一步扩散,及时将病株带出田块进行深埋处理,避免在此侵染。在晚疫病流行阶段,可在收获前的15 d 内进行割秧,割除地上茎叶,配合喷施铜制剂,如:波尔多液、CuSO4、Cu(OH)2溶液杀死土壤表面及残秧上的疫霉,以降低因为薯块与病株接触而出现的发病率。5)平衡施肥。马铃薯生长过程中对肥料需求量大,可以通过平衡施肥增强马铃薯抗性。其喜钾肥,选肥料时要坚持高钾、中氮、低磷的原则,含钾量应达到18%以上,重施有机肥,同时把握重施基肥,早施追肥,适当根外追肥[21]。6)优化营养,增强马铃薯抗性。马铃薯是忌氯作物,应选用硫酸钾型复合肥。出苗后要及时追肥,多用尿素进行提苗,现蕾期则需施用高钾复合肥,不再施加氮肥。
4.2.2 加强预警预报
马铃薯晚疫病受温度和湿度影响明显,是典型的气候性流行病害[22]。在病害流行前加强对温度、湿度监测,可以依据预测预报,确定农药喷施时间,可以避免施药不及时和盲目施药,提高防治效果,目前,国际应用较多的有比利时的CARAH 模型和丹麦的NegFry 模型。其中比利时CARAH 模型于2001 年由谢开云等引入[23],系统指导防效高达95%以上,农药施用量减少17%~25%[24]。闵凡祥等利用丹麦NegFry 模型指导马铃薯晚疫病化学防控,也取得了减药增效、增产提质的效果[25]。因此,准确掌握气候数据,加强预警预报,可以为马铃薯晚疫病绿色防控提供精准的技术支撑。
4.2.3 推广生物防治
生物制剂具有低毒、无残留、不污染环境、不易产生抗药性等优点。相关试验表明,部分生物制品可以诱导马铃薯产生抗病性,如酚类、生物碱类等抗菌物质,可以干扰病菌蛋白质合成及细胞膜的渗透性,从而抑制病菌的菌丝生长和孢子的产生及萌发[26]。目前,洋葱、大蒜、菊花、五倍子、乌头、苦参等植物提取物均能对马铃薯晚疫病产生显著抑制作用,同时用相关提取物对马铃薯进行诱导处理后,块茎的保鲜期延长,并表现出较强的诱导抗性,静止胞萌发率、附着胞形成率及侵入丝形成率均显著降低[27]。
4.2.4 科学施用农药
化学防治是马铃薯晚疫病出现时最常用的防治手段,以叶面喷施为主,在晚疫病发生初期,要根据具体情况选择合适农药进行喷施,常见化学防治手段有:1)用30%氟吗啉150 g·hm-2、60%唑醚代森联水分散粒剂120 g·hm-2,加磷酸二氢钾、72%克露或69%安克锰锌等[28]。2)用70%丙森锌可湿性粉剂100 g+68.75%银法利悬浮剂40 g,兑水60 kg,进行叶面喷雾。3)用10%苯醚甲环唑可湿性粉剂40 g+68.75%银法利悬浮剂40 g,兑水60 kg 进行叶面喷雾。4)用50%霜脲氰水分散粒剂50 g+25%嘧菌酯水分散粒剂30 g+75%百菌清可湿性粉剂90 g,兑水50 kg 进行叶面喷雾[29]。
4.2.5 调整种植结构
马铃薯连作栽培会增加马铃薯晚疫病发生几率[30],因此,要及时调整地块作物种植结构,避免马铃薯连作或马铃薯与十字花科、茄科类作物轮作或套作[31],可以与豆科类作物进行轮作或套作,构建合理的轮作、套作系统,既可以避面土壤理化性状劣变,同时又可以增强马铃薯抗病性,从而减少马铃薯晚疫病发生。
总之,马铃薯晚疫病是山区马铃薯增收和质量提升的重要障碍因子,在种植过程中,要结合本区域实际情况,因地制宜地加强对马铃薯晚疫病的防控。