范曉溪 金 偉 周慧敏 李寶聚
李寶聚博士診病手記(四十一)瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病的發(fā)生規(guī)律及防治
范曉溪 金 偉 周慧敏 李寶聚
范曉溪,碩士研究生,沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院,沈陽(yáng)市沈河區(qū)馬官橋,110866,E-mail:fanmingxin_2005@126.com
金偉,東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)院
周慧敏,李寶聚(通訊作者,研究員,E-mail:libj@mail.caas.net.cn),中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,北京市海淀區(qū)中關(guān)村南大街12號(hào),100081
瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑?。˙acterial fruit b lotch of melon,簡(jiǎn)稱(chēng)BFB)是一種國(guó)際性的檢疫性病害,主要為害西瓜、甜瓜、南瓜、西葫蘆等葫蘆科作物,此外,該病原菌還可侵染番茄、胡椒和茄子等作物。近年來(lái),隨著瓜類(lèi)作物種植面積的增加,瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病發(fā)病日趨嚴(yán)重,在美國(guó)、澳大利亞、中國(guó)、哥斯達(dá)黎加、巴西、印度尼西亞、土耳其等國(guó)均大面積暴發(fā),給這些地區(qū)的瓜類(lèi)生產(chǎn)造成了毀滅性的影響。瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病主要為害瓜類(lèi)作物的幼苗和果實(shí),高溫多雨潮濕的年份發(fā)病較為嚴(yán)重,一般田塊發(fā)病率在45%~75%,嚴(yán)重時(shí)高達(dá)100%,該病的發(fā)生嚴(yán)重危害了瓜類(lèi)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
細(xì)菌性果斑病于1965年首次在美國(guó)佛羅里達(dá)州的西瓜上發(fā)現(xiàn)(W ebb&Goth,1965)。隨后迅速擴(kuò)展,2000年,細(xì)菌性果斑病在美國(guó)東南部西瓜主產(chǎn)區(qū)嚴(yán)重發(fā)生,引起西瓜果實(shí)腐爛,甚至絕產(chǎn),給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重?fù)p失。我國(guó)自1986年開(kāi)始,陜西、河北、山西、海南、吉林、新疆、內(nèi)蒙古、福建、臺(tái)灣等地相繼報(bào)道了該病的發(fā)生。2000年內(nèi)蒙古巴彥淖爾盟厚皮甜瓜細(xì)菌性果斑病大規(guī)模發(fā)生,平均減產(chǎn)46%,商品瓜率僅有1/3;2002年冬季海南省西瓜育苗場(chǎng)中由BFB造成的毀苗率也高達(dá)30%~80%,給瓜農(nóng)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。由于瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病具有發(fā)病迅速、傳播速度快、暴發(fā)性強(qiáng)等特點(diǎn),使得該病害已成為影響我國(guó)瓜類(lèi)生產(chǎn)的主要病害之一。因此,掌握瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病的發(fā)生規(guī)律和防治技術(shù)對(duì)于控制該病的大規(guī)模發(fā)生,具有十分重要的意義。
瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病從苗期至成株期均可發(fā)病,病菌可為害葉片、莖及果實(shí)。
1.1 幼苗癥狀 瓜類(lèi)幼苗感病,子葉的葉尖和葉緣先發(fā)病,出現(xiàn)水浸狀小斑點(diǎn)(彩色圖版1),并逐漸向子葉基部擴(kuò)展形成條形或不規(guī)則形暗綠色水浸狀病斑(彩色圖版2)。隨后感染真葉,真葉受害初期出現(xiàn)水浸狀小斑點(diǎn),病斑擴(kuò)大時(shí)受葉脈的限制呈多角形、條形或不規(guī)則形暗綠色病斑(彩色圖版3),后期轉(zhuǎn)為褐色,下陷干枯,形成不明顯的褐色小斑,周?chē)悬S色暈圈,病斑通常沿葉脈發(fā)展,對(duì)植株的直接影響不大,但卻是果實(shí)感病的重要病菌來(lái)源。條件適宜時(shí),子葉病斑可擴(kuò)展到嫩莖,引起莖基部腐爛,使整株幼苗壞死(彩色圖版4)。種子帶菌的瓜苗在發(fā)病后1~3周即死亡。
1.2 成株期癥狀 植株生長(zhǎng)中期,葉片病斑多為淺褐色至深褐色,圓形至多角形,周?chē)悬S色暈圈,沿葉脈分布(彩色圖版5),后期病斑中間變薄,病斑干枯(彩色圖版6),嚴(yán)重時(shí)多個(gè)病斑連在一起。有時(shí)病原菌自葉片邊緣侵入,可形成近“V”字形病斑(彩色圖版7),通常不導(dǎo)致落葉。莖基部發(fā)病初期呈水浸狀并伴有開(kāi)裂現(xiàn)象(彩色圖版8),嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致植株萎蔫(彩色圖版9)。
1.3 果實(shí)癥狀 首先在果實(shí)表面出現(xiàn)水漬狀斑點(diǎn),初期較小,直徑僅為幾十毫米,隨后迅速擴(kuò)展,形成邊緣不規(guī)則的深綠色水浸狀病斑(彩色圖版10)。幾天內(nèi),這些壞死病斑便可擴(kuò)展并覆蓋整個(gè)果實(shí)表面(彩色圖版11),初期這些壞死病斑不延伸至果肉中,后期受損中心部變成褐色并開(kāi)裂,果實(shí)上常見(jiàn)到白色的細(xì)菌分泌物或滲出物并伴隨著其他雜菌侵染(彩色圖版12),最終整個(gè)果實(shí)腐爛,嚴(yán)重影響果實(shí)產(chǎn)量(彩色圖版13)。
瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病,又稱(chēng)細(xì)菌性果腐病,病原菌為燕麥?zhǔn)人峋鞴蟻喎N(Acidovorax avenae subsp.citrulli)(Willem setal.,1992),最早在美國(guó)發(fā)病西瓜幼苗子葉上分離得到(Webb&G oth,1965)。其形態(tài)學(xué)和生理生化特征與假產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)相似,但它可以侵染西瓜、甜瓜、黃瓜和南瓜。因此,被命名為類(lèi)產(chǎn)堿假單胞菌西瓜亞種 (Pseudomonas pseudoalcaligenes subsp.citrulli)(Schaad etal.,1978)。隨著對(duì)該病原菌形態(tài)學(xué)及分子生物學(xué)方面的深入研究,1992年該病菌被正式改名為燕麥?zhǔn)人峋鞴蟻喎N(Acidovorax avenae subsp.citrulli)(Wi llemsetal.,1992)。
燕麥?zhǔn)人峋鞴蟻喎N屬革蘭氏陰性菌,菌體短桿狀,大小為(2~3)μm×(0.5~10.0)μm;有 l根極生鞭毛,鞭毛長(zhǎng)4~5μm;無(wú)芽孢,嚴(yán)格好氧,屬r R N A組I,不產(chǎn)生熒光和其他色素,不產(chǎn)生精氨酸水解酶,明膠液化力弱,氧化酶和2-酮葡糖酸試驗(yàn)陽(yáng)性(Willem setal.,1992)。在K B培養(yǎng)基上28℃培養(yǎng)2天,菌落乳白色,圓形、光滑、全緣、隆起、不透明(彩色圖版14)。 菌落直徑1~2mm,無(wú)黃綠色熒光,對(duì)光觀察菌落周?chē)型该魅Α?/p>
3.1 初侵染來(lái)源
3.1.1 種子帶菌 病原菌可以附著在種子表面,也可以侵入種子內(nèi)部組織,帶菌種子采用平板法檢測(cè),種皮和種胚均可以檢測(cè)到病原菌(彩色圖版15、16)。種子發(fā)芽后,病原菌可以侵染子葉和真葉,成為果實(shí)感病的重要再侵染源。育苗溫室內(nèi)80%以上的幼苗感病是源于帶菌種子 (Kuchare ketal.,1993;Hopkin setal.,1996)。病原菌在花期侵染可引發(fā)種子帶菌,在花期每個(gè)柱頭上人工接種1×107cfu·mL-1的病原菌,收獲時(shí)98%的果實(shí)不表現(xiàn)受害癥狀,但對(duì)種子進(jìn)行PCR檢測(cè),44%的種子帶菌;收獲種子進(jìn)行播種,1/3以上的幼苗發(fā)病 ??梢?jiàn),從沒(méi)有發(fā)病癥狀的果實(shí)上采收種子,并不能完全杜絕種子帶菌。
3.1.2 自生苗和野生寄主 病原菌可以在田間自生瓜苗、野生葫蘆科作物,以及其他作物植株或病殘?bào)w上越冬,成為翌年病害發(fā)生流行的初侵染源。適宜條件下,病原菌能迅速繁殖、傳播。田間及周?chē)鷰Ьs草也是該病的初侵染源之一。
3.1.3 土壤中病殘?bào)w 在田間情況下,瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病菌可隨病殘?bào)w在土壤中越冬,在植物病殘?bào)w上存活時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)2年。因此,帶菌病殘?bào)w也是該病在田間的初侵染源之一。
3.2 傳播途徑 瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病的病原細(xì)菌可通過(guò)組織自然孔口及傷口侵入,果實(shí)感病大多是在坐果后1~3周的幼果期(Lovic&Hopkins,2002)。自然條件下,病原菌主要是通過(guò)帶菌種子進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播。此外,病原菌還可借風(fēng)、雨水、灌溉水和昆蟲(chóng)傳播;帶菌砧木、污染的刀具和器皿及農(nóng)事操作人員的手套、衣物及鞋子等也可以造成該病原菌在田間的近距離傳播。
3.2.1 種子傳播 瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病是典型的種傳病害,帶菌種子儲(chǔ)存38年后,病菌依然具有侵染能力(Dutta&Walcott,2010)。目前,市場(chǎng)上瓜類(lèi)種子帶菌率較高,而隨著瓜類(lèi)育種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,帶菌種子、種苗以及移栽苗在世界范圍內(nèi)調(diào)運(yùn),帶菌種子傳播已成為瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病的重要傳播途徑之一。
3.2.2 嫁接傳播 瓜類(lèi)嫁接通常使用葫蘆科作物作為砧木,而細(xì)菌性果斑病病原菌可以侵染多數(shù)的葫蘆科作物。帶菌砧木進(jìn)行嫁接可導(dǎo)致嫁接苗染病,病害隨著嫁接苗的移栽向其他健康田塊傳播蔓延。近年來(lái),隨著嫁接技術(shù)大規(guī)模的推廣應(yīng)用和嫁接苗的市場(chǎng)化,帶菌嫁接苗已成為細(xì)菌性果斑病傳播的新途徑。2009~2010年間,通過(guò)廣泛的病樣采集結(jié)合全國(guó)寄樣免費(fèi)病害診斷活動(dòng),我們共收集到來(lái)自湖北、山東、河北、北京、陜西、黑龍江等地的細(xì)菌性果斑病標(biāo)本103份,其中有41份是由砧木帶菌引起的。2009年湖北省青魚(yú)縣渡普鎮(zhèn)東湖村村民種植的嫁接西瓜,由于砧木帶菌和嫁接苗的流通,導(dǎo)致全村種植的大棚西瓜超過(guò)一半的果實(shí)失去商品價(jià)值。
3.2.3 雨水和灌溉水傳播 雨水充沛的年份和地區(qū),病原菌隨著雨水的地表徑流以及雨滴飛濺傳播到其他寄主,從傷口或自然孔口進(jìn)行侵染。果實(shí)發(fā)病后,病原菌在病部大量繁殖,通過(guò)雨水或灌溉水向四周擴(kuò)展進(jìn)行多次重復(fù)侵染。
3.2.4 農(nóng)事操作傳播 田間種植過(guò)密,植株生長(zhǎng)過(guò)旺,使得植株間由于接觸摩擦造成傷口,增加了病原菌的侵染機(jī)會(huì)。濕度大時(shí)葉面結(jié)露和清晨葉緣吐水,病原菌的菌膿聚集在葉緣水孔處,粘附在農(nóng)事操作人員的衣物及農(nóng)機(jī)具上,隨操作人員走動(dòng)進(jìn)行傳播,使得病原菌從有病株傳播到無(wú)病株,或從帶菌田塊傳播到健康田塊,從而造成病原菌在田間傳播蔓延。同時(shí),不恰當(dāng)?shù)霓r(nóng)事操作也會(huì)造成病原菌在田間進(jìn)一步傳播,如田間病殘及雜草未及時(shí)清除或清除后仍然堆放于田塊周?chē)?,沒(méi)及時(shí)進(jìn)行焚燒與深埋等處理,進(jìn)一步增加了該病原菌傳播與侵染的機(jī)會(huì)。
3.2.5 昆蟲(chóng)傳播 田間昆蟲(chóng)取食感染瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病的植株或果實(shí)組織后,再次取食時(shí),可將該病原菌傳播至其他健康植株。此外,昆蟲(chóng)取食時(shí)在作物葉片上造成傷口,為病原菌的侵染創(chuàng)造了有利條件。
3.3 田間發(fā)生特點(diǎn) 細(xì)菌性果斑病在溫暖、潮濕的環(huán)境中易暴發(fā)流行,特別是炎熱季節(jié)伴隨暴風(fēng)雨的條件,有利于病原菌的繁殖和傳播,病害發(fā)生嚴(yán)重;地勢(shì)低洼、排水不良,連作,種植過(guò)密,管理粗放,蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重的田塊發(fā)病較重。
氣溫高、下午出現(xiàn)雷陣雨的天氣里,葉片、果實(shí)上的病害癥狀發(fā)展、蔓延最快。環(huán)境條件適宜時(shí),一塊田地的幾個(gè)侵染點(diǎn)可以最終導(dǎo)致收獲期時(shí)100%的果實(shí)染病。在涼爽、陰雨氣候條件下,病害一般不會(huì)明顯發(fā)展,通常葉部發(fā)病癥狀不明顯,種植者難以識(shí)別。大風(fēng)大雨及大霧結(jié)露都容易造成田間病害大流行,只要田間最初有10%的植株發(fā)病,其菌量就足夠使整塊田發(fā)病。
4.1 抗病品種 目前還沒(méi)有培育出有效的商業(yè)化抗病品種。不同品種和類(lèi)型的瓜類(lèi)作物間抗病性差異不明顯,只存在具有一定程度耐病性的品種,且果皮顏色淺(淺綠色)較顏色深(墨綠色)的品種易感病,較耐病瓜類(lèi)品種果皮多為單一深綠色(如:Sugar Baby)(Hopkn setal.,1993)。此外,三倍體西瓜較二倍體西瓜抗?。≧hodes&Zhang,2000)。
4.2 種子處理 播前進(jìn)行種子處理,可以有效降低種子帶菌率。常用處理方法包括用1%鹽酸漂洗種子15分鐘,或15%過(guò)氧乙酸200倍液處理30分鐘,或30%雙氧水100倍液浸種30分鐘(Hopkin setal.,2003)。
4.3 農(nóng)業(yè)防治
4.3.1 選擇無(wú)病留種田 選擇無(wú)果斑病發(fā)生的地區(qū)作為制種基地,并采取嚴(yán)格隔離措施,以防止病原菌感染種子。
4.3.2 苗床消毒 育苗應(yīng)選擇通風(fēng)干燥的場(chǎng)地,播種前可進(jìn)行土壤消毒。此外,在不同田塊勞作時(shí),要做好操作人員和工具的消毒工作。
4.3.3 加強(qiáng)田間管理 避免種植過(guò)密、植株徒長(zhǎng),合理整枝,減少傷口;平整地勢(shì),改善田間灌溉系統(tǒng),合理灌溉并及時(shí)排除田間積水。徹底清除田間雜草,及時(shí)清除病株及疑似病株并銷(xiāo)毀深埋。盡量選擇植株上露水已干及天氣干燥時(shí)進(jìn)行田間農(nóng)事操作,減少病原菌的人為傳播。應(yīng)與非葫蘆科作物實(shí)行3年以上輪作。
4.4 藥劑防治 目前,瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病的防治藥劑以抗生素類(lèi)和銅制劑為主。
4.4.1 生物農(nóng)藥 中生菌素可以有效抑制瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病的發(fā)生和蔓延。發(fā)病初期,用3%中生菌素可濕性粉劑500倍液進(jìn)行葉面噴施,每隔3天噴施1次,連續(xù)噴施2~3次;或用有效濃度為200mg·L-1新植霉素,每隔5~7天噴施1次,連續(xù)施藥2~3次在預(yù)防和早期治療方面也具有較好效果。此外,A A A99-2(Acidovorax avenae subsp.avenae)、M E N2(Paenibaci llus lentimorbus)、 R A B9(Bacillus sp.)(Fessehaie&Walcott,2005)等生防菌株在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)細(xì)菌性果斑病都具有很好的防治效果。
4.4.2 化學(xué)農(nóng)藥 發(fā)病初期葉片噴施77%氫氧化銅可濕性粉劑1500倍液,每隔7天噴施1次,連續(xù)2~3次,可有效控制病害的發(fā)生和傳播,但開(kāi)花期不能使用,否則影響坐果率,同時(shí)藥劑濃度過(guò)高容易造成藥害。作為預(yù)防可以每?jī)芍車(chē)娛?次,使用濃度為正常用量的一半或正常用量。此外,還可選用20%葉枯唑可濕性粉劑600~800倍液、20%異氰尿酸鈉可濕性粉劑700~1000倍液,或50%琥膠肥酸銅(DT)可濕性粉劑500~700倍液,整株噴霧防治效果也較明顯。田間施藥時(shí)銅制劑與其他藥劑盡量輪換使用,既可提高藥劑使用效果,又可降低抗藥性。
4.5 其他防治措施 苯并噻二唑(BTH)作為植物生長(zhǎng)誘抗劑,可以提高植株自身的免疫和抗病能力。從出苗后一周開(kāi)始直至生長(zhǎng)期結(jié)束,每隔7天噴施1次50%B TH水分散粒劑,每公頃用藥量為有效成分17~35g,可以顯著降低病害的發(fā)生。灌溉水中添加苯并噻二唑(80μg·mL-1)和電離銅離子(1.0~1.5 μg·mL-1)或者是過(guò)氧乙酸(1.0μg·mL-1),可以有效地減少病害的發(fā)生和傳播。此外,臭氧活性劑Actig ard也被廣泛應(yīng)用于細(xì)菌性果斑病的綜合防治(Medeiro setal.,2009)。
目前,瓜類(lèi)細(xì)菌性果斑病的防治應(yīng)以預(yù)防為主,在作物發(fā)病前或初期施藥,可有效地控制病原菌的傳播和發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,還需要農(nóng)業(yè)防治與藥劑防治相結(jié)合做到綜合治理,才能達(dá)到最好的防治效果。
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2011-09-14
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