马铃薯黑胫病的发生规律及防治措施

摘要：为了应对全球马铃薯安全的关键挑战——马铃薯黑胫病，本文系统性研究了该病害发生机制、传播途径以及环境影响因素，并深入分析其发病规律。在此基础上，本研究进一步探讨了抗性种质资源的创制与利用、农艺管理措施的科学优化、化学和生物防治手段的集成应用对于提升此病害管理效率的重要性。

关键词：马铃薯；黑胫病；发生规律；防治措施

作为全球粮食安全的基石之一，马铃薯的广泛栽培遍及158个国家，凸显了其在全球范围内的重要地位。特别是在中国，这一作物种植面积在2022年达到了惊人的578.95万h㎡，带来了接近10 000万t的产量[1]。马铃薯黑胫病主要由一种名为“黑胫病菌”（通常属于软腐欧文氏菌马铃薯黑胫病亚种）的细菌引起。这种病菌能够侵染马铃薯的茎基部和块茎，导致组织腐烂、变黑，并散发出恶臭。病菌的传播途径多样，包括种薯带菌、土壤传播、雨水飞溅以及农事操作中的机械传播等。在适宜的环境条件下，如温暖潮湿或低温多雨，病菌的繁殖速度会加快，从而加剧病害的发生。马铃薯黑胫病主要是通过种薯带菌传播，带菌种薯和田间未完全腐烂的病薯是病害的初侵染源，用刀切种薯是病害扩大传播的主要途径，病菌主要是通过伤口侵入寄主，在切薯块时扩大传染，引起更多种薯发病。在中国，由于地域辽阔，气候条件复杂多变，黑胫病的流行规律也呈现出明显的地域性和季节性特点。一般来说环境高温高湿或低温高湿时发病较重，另外在贮藏期间由于通风不良，温湿度大造成大量烂薯，是导致黑颈病携带重要因素。此外，连作地、排水不良的低洼地以及管理粗放的田块也更容易发生黑胫病。

现今，中国各主要产区普遍存在的黑胫病威胁着这一产业的健康与稳定。该病在中国的主要产区均有发生，平均病株率介于3%～5%，但在一些严重的情况下，这一比率甚至能够飙升至40%～50%。更加值得关注的是，在一些特定的气候条件下，如低温多雨年份，部分地区的病株率可能会达到令人震惊的100%。鉴于此，深入研究马铃薯黑胫病的发病机制、流行规律以及探索有效的防治策略，对于确保中国乃至世界的马铃薯供应和产业稳定具有不可估量的价值。

1 马铃薯黑胫病症状识别

马铃薯黑胫病，是一种由特定病原体引发的重要植物病害，它对马铃薯的整个生命周期均构成威胁。该病原主要侵袭薯块和根茎部位，造成这些部位的组织发黑、软化并最终腐烂。在病理学上，受感染的植株通常表现为生长迟缓，叶片颜色转变为浅绿色，并且伴随有叶缘卷曲和节间缩短等现象，这些现象均揭示了其生理代谢受到干扰的症状。更严重的情况下，若种薯块被感染，可能导致不发芽或即使发芽也无法正常成活，从而影响整体出苗率。更进一步的诊断方法可以通过对患病植物的根茎进行纵向解剖，此时会观察到维管束变为褐色，这是由于病原体的侵入导致维管束组织受损，影响了水分和养分的正常运输。

2 马铃薯黑胫病的发生规律

2.1 传播途径

研究发现马铃薯黑胫病的初期感染源主要包括带菌种薯与受病原体污染的土壤。病原菌通常利用植物表面的伤口作为侵入途径，这些伤口可能源于自然裂口或人为操作，如切割种薯时的机械伤害。此类操作不仅为病原菌提供了直接的入侵通道，还可能在健康组织间通过物理接触促进病害传播。此外，环境因素，特别是灌溉和降雨，对病原菌的传播具有显著影响。水分流动可携带土壤中的病原体至其他植株，并在植株之间转移，从而加速田间病害的传播。昆虫取食活动同样加剧病情，因为它们造成的微小伤口为病原菌提供了便利的入侵途径，并且害虫本身可能在植株间传播病原体。贮藏过程中，在条件适宜情况下，病原菌能够在种薯间通过直接接触或空气中的病原菌进行传播，导致病害在收获后仍然有传播和发展的趋势。在高温高湿的环境条件下有利于黑胫病的发生和发展。通常土壤温度较高（如25 ℃以上）且土壤湿度较大的情况下，病害发生更为严重。此外连作地块、土壤贫瘠、排水不良等因素也会增加发病风险。

2.2 发病规律

在马铃薯黑胫病的发病规律研究中，种薯带菌量仅是影响病害程度的一个因素，而温度、湿度、养分供应以及土壤含氧量等环境条件亦扮演着至关重要的角色。土壤温度直接影响病原菌的存活周期，在2 °C条件下，病原菌可在土中保持活性达80～110 d。当播种后土壤温度急剧升高，这种温差变化为病原菌的繁殖创造有利条件，加速薯块腐烂与幼苗的衰亡。土壤湿度过高及养分不足的环境限制植株组织的快速木栓化，削弱其对病原侵染的防御能力。马铃薯表皮木栓化是提高细胞壁坚固度的关键生理响应，缺乏此过程，使其更易受到感染。此外，透气性较差的黏重土壤由于低氧含量，为病原菌提供了一个理想的繁殖和传播环境，促进了病害的发展。病菌在病薯和土壤中越冬，次年随种薯调运和播种进行远距离传播，同时在田间通过雨水、灌溉水、农具及农事操作等途径进行近距离感染传播。

3 马铃薯黑胫病的防治措施

3.1 采用抗病品种

在应对马铃薯黑胫病过程中，培育和利用具有遗传抗性的品种已成为科研工作者的共识，也是非常有效的防治策略之一。通过系统的离体和温室盆栽试验，学者们成功筛选出对Pectobacterium wasabiae WPP163表现出显著抗性的马铃薯品种。值得注意的是，Ranger Russet、Sangre以及Norglean等品种不仅对WPP163有抗性，还对另一种病原菌Dickeya dianthicola同样展现出良好的抵抗力。此外，新育成的波B2和орбита等品种也为病害防控提供了新的遗传资源。研究人员进一步地运用农杆菌介导的无毒基因瞬时表达技术，深入分析了8个关键无毒基因在29个不同马铃薯品种（品系）中的分布情况。结果表明，各品种间的抗病基因组成存在显著差异，平均每个品种含有约4个与抗性相关的基因，而那些被认定为高抗性的品种则拥有更多数量的抗病基因。目前，我国常用的马铃薯黑胫病抗病品种包括早熟白、292-20（多子白）、西北果及原薯四号等。四川省峨边彝族自治县新林镇茗新村的马铃薯现代农业园，通过播种上述种薯，并且实行三年以上轮作，与非茄科作物轮作倒茬，能有效降低黑胫病发病率，全县马铃薯平均亩产达到1 300 kg/hm2，最高亩产达到3 868.6 kg/hm2。

3.2 农艺措施

在马铃薯黑胫病的农艺管理策略中，实施长达3-8年的轮作制度被证实能显著降低土壤中病原菌的存活率，进而有效控制黑胫病的发生。在此基础上，种薯播种前的晾晒过程同样显得至关重要，这一预防措施通过减少种薯的水分含量，进而显著降低了由湿润环境加剧的病害发生概率。更进一步地采用50～170 g整薯播种的方法代替传统的切块播种，可极大减少由于使用同一刀具而引发的交叉感染风险，从而降低了病害初侵染的可能性。此外，如若使用切刀进行种薯，可以使用75%酒精或0.5%高锰酸钾溶液对切刀消毒。在田间管理方面，改善排水系统以维持土壤适度湿润并防止积水，以及及时移除病株以减少病原菌的二次传播，均对控制病害有着积极影响。最后，在贮藏期间，应严格筛选并剔除带有病害的薯块，并保持良好的通风条件。

3.3 加强田间管理

实行轮作换茬，避免连作，通过将马铃薯与其他非寄主作物（玉米、小麦、大豆等）进行轮作，可以打破病原菌的侵染循环，降低土壤中病原菌的数量，从而减少病害的发生；合理密植，保持田间通风透光；及时中耕除草，培土防倒伏，避免连作还可以防止土壤养分的过度消耗和土壤结构的破坏，有利于土壤肥力的恢复和马铃薯的生长。合理密植是指根据马铃薯品种特性、土壤肥力和气候条件等因素，确定适宜的种植密度。过密或过疏都不利于马铃薯的生长和病害的防治，保持田间通风透光可以减少湿度，降低病原菌的繁殖速度，同时也有利于马铃薯植株的光合作用和生长发育；合理施肥，增施有机肥，提高植株抗病能力，增施有机肥可以改善土壤结构，提高土壤肥力，为马铃薯的生长提供充足的养分。根据天气情况和土壤墒情，科学安排灌溉，避免大水漫灌，不合理的灌溉方式（如大水漫灌）会导致土壤湿度过大，增加病原菌的繁殖速度和传播机会。因此，应根据天气情况和土壤墒情科学安排灌溉时间和灌溉量。在干旱季节要及时灌溉以保证马铃薯的正常生长；在雨季则要做好排水工作以防止积水。同时，做好田间排水工作，防止积水，降低田间湿度，在马铃薯生长期间要做好田间排水工作，确保排水沟畅通无阻。在雨季来临前要及时清理排水沟中的杂物和淤泥以防止堵塞[2]。

3.4 化学防治

在马铃薯黑胫病的化学防控策略研究中，3%噻霉酮悬浮种衣剂拌种能替代传统的农用硫酸链霉素，防治成功率超过75% [3]。进一步的研究发现了春雷霉素和氢氧化铜在控制黑胫病方面的有效性，它们不仅能提供超过73%的控制效果，还能显著提升作物产量及商品薯比例。此外，研究表明嘧菌酯或噻呋酰胺的沟施应用，以及氟啶胺及芽孢杆菌等微生物菌剂的沟施使用，均为有效的防治手段。值得注意的是，种薯处理在病害预防中同样扮演关键角色。咯菌腈、氟环·咯菌腈或精甲·咯·嘧菌等化学农药拌种，或与生物制剂如春雷霉素、白僵菌、苏云金杆菌、木霉菌等与甲基硫菌灵混合拌种的策略，以及或出土后用溴氰菊酯等药剂喷雾防治，已均被证实能够提高防治效果[4]。

3.5 生物防治

在制定针对马铃薯黑胫病的综合管理策略时，生物防治措施的科学性、环保性及其对生态系统的兼容性显得尤为重要。采用生物制剂如春雷霉素、白僵菌、苏云金杆菌和木霉菌等，其不仅针对性地破坏特定病原菌的生命活动，而且通过激发土壤和植物内在的防御机制来增强其抗病力，这些生物制剂通过不同的机制来抑制病原菌的生长和繁殖，如产生抗生素、竞争营养和空间、诱导植物抗性等，它们能够针对性地破坏黑胫病菌的生命活动，从而有效控制病害的发生和发展。生物制剂的另一个重要优势在于它们能够激发土壤和植物内在的防御机制。这些机制包括增强植物细胞壁的强度、提高植物体内抗氧化酶的活性、诱导植物产生抗病相关蛋白等。通过这些方式，生物制剂能够增强马铃薯植株的抗病力，使其在面对黑胫病菌等病原菌时具有更强的抵抗能力。通过这些生物制剂与化学农药甲基硫菌灵相结合使用时，它们相互作用产生的协同效应能显著提高对黑胫病的控制效率。研究表明生物制剂Genyun4-4在实验室条件下能够在培养基中产生直径达20.7 mm的抑菌圈，这一结果直接证明了其在控制黑胫病菌方面的有效性。

3.6 加强监测与预警

确定马铃薯黑胫病的主要监测区域，包括历史病区、易感病区及潜在发病区。设定监测指标，包括病株率、病情指数、病原菌种群动态等。成立由植保专家、农技人员及当地农户组成的监测小组，负责田间病情的定期调查。对监测人员进行专业培训，提高其对马铃薯黑胫病的识别能力和防控技术水平。在主要马铃薯产区设置调查点，形成覆盖广泛、布局合理的监测网络。利用现代信息技术手段（如遥感技术、物联网等），提高监测效率和准确性。制定详细的计划，明确调查时间、方法和内容，按照计划定期对田间病情进行调查，记录病株数、病情严重程度等数据，对收集到的数据进行统计分析，评估马铃薯黑胫病的发病趋势和严重程度，利用数据分析结果，为制定防控策略提供科学依据。根据监测结果和数据分析，及时发布马铃薯黑胫病预警信息，通过多种渠道（如网络、短信等）将预警信息传递给农户和相关部门。

4 结语

本研究提出了一种全面的综合管理策略，旨在防控马铃薯黑胫病。通过深入理解病害的发生机制、传播途径、环境影响因素以及发病规律之间复杂的相互作用。基于这些发现，证实了通过创制和利用抗性种质资源、科学优化农艺管理措施以及集成应用化学和生物防治手段，可以有效降低病害发生率并提升作物产量，以及促进生态友好型防控技术的创新发展。这将有助于确保防治策略的环境可持续性，进而应对全球粮食安全的挑战。

参考文献

[1] 杨飞.马铃薯黑胫病的发生及防治[J].现代农村科技，2023，（10）： 38.

[2] 徐丹阳.生防菌株DY-6-6的筛选、鉴定及其对烟草黑胫病的生物防治研究[D].西北农林科技大学， 2023.

[3] 王晓东.马铃薯黑胫病的发生及防治[J].现代农村科技，2023，（04）：47.

[4] 聂祥友.马铃薯黑胫病的发生及防治[J].新农业，2022，（21）：5-6.