山核桃干腐病研究進展

劉 錦，于 煒

（杭州植物園，浙江 杭州 310013）

山核桃Carya cathayensis屬胡桃科Juglandaceae山核桃屬Carya植物，是我國特有的經(jīng)濟樹種，其干果也是浙江省特色產品之一。分布主要集中于浙、皖兩省交界的天目山脈，浙江臨安市、淳安縣、安吉縣、桐廬縣，安徽省寧國縣、績溪縣等地，是當?shù)匾淮笾еa業(yè)和山區(qū)農民致富的重要經(jīng)濟來源[1]。山核桃干腐病Botryosphaeria dothidea又名山核桃潰瘍病、墨汁病，是目前山核桃最重要的病害，章旭東等[2]首次報道該病于1992年在安徽績溪縣大面積發(fā)生，受害面積202.6 hm2，占山核桃種植總面積的30.4%；另據(jù)吳志輝[3]報道，2002年該病在安徽寧國市發(fā)生面積1.1萬hm2，浙江臨安發(fā)生面積0.6萬hm2。近年來山核桃種植面積不斷擴大，該病在山核桃種植區(qū)發(fā)生普遍，個別地區(qū)發(fā)病率達80%～90%，嚴重制約了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展[4-6]。據(jù)統(tǒng)計，2015年臨安共有山核桃林面積3.2萬hm2，其中山核桃干腐病發(fā)生面積達2.7萬hm2，枯死3.7萬多株，嚴重威脅產業(yè)發(fā)展[7]。

為控制山核桃干腐病的發(fā)生和流行，相繼開展了病原菌分離鑒定、侵染循環(huán)規(guī)律、病害防控等方面的研究，目前未能找到有效的防控方法。本文從山核桃干腐病的發(fā)生特點、病原菌種類、影響因子及防治措施等方面對研究成果進行總結和概述，旨在為該病的深入研究及防控提供參考。

1 山核桃干腐病發(fā)生特點

山核桃干腐病3－11月均可發(fā)生，5月為其孢子釋放的高峰期，借風雨傳播，從傷口或自然孔侵入。該病一年有2個發(fā)病高峰，第一個出現(xiàn)在4月中下旬，第二個出現(xiàn)在8月上旬至9月中旬，較第一次發(fā)病狀況輕。病原菌于11月開始進入休眠，于樹體內越冬，第二年春季病菌開始活躍，突破樹皮形成子實體釋放孢子產生新的侵染[8-9]。

山核桃干腐病發(fā)病初期主要集中于樹干的中下部，隨著病害發(fā)展，逐漸向樹干上部和枝條發(fā)展[9-10]。病斑初期呈黃褐色，近圓形或不規(guī)則形，表面濕潤水漬狀。隨后病斑逐漸擴展，后期呈明顯的潰瘍狀，黑色，用手指按壓有帶泡沫的液體流出，具酒糟氣味。隨著病程推進，病斑不規(guī)則開裂，并有黑色液體流出，天氣干燥時發(fā)病部位有褐色膠質物。病菌可入侵木質部，造成木質部變黑直達髓心。樹體發(fā)病部位失水變干凹陷，病灶邊緣產生愈合組織。受害嚴重的樹干，病斑環(huán)繞一周，導致營養(yǎng)傳輸受損、整株枯死。發(fā)病后期在感病組織上出現(xiàn)很多黑色小點狀子實體，潮濕天氣時在子囊腔孔口處可見白色孢子堆[3，7-8]。

2 病原菌研究

不少學者對山核桃干腐病病原菌的分離、鑒定做過相關的研究，雖結果不盡相同，但普遍認為該病的發(fā)生與子囊菌門葡萄座腔菌科Botryosphaeriaceae葡萄座腔菌屬Botryosphaeria真菌有著密切聯(lián)系。山核桃干腐病病原菌最早記錄為半知菌亞門腔胞綱球殼孢科Annonaceae小穴殼菌Dothiorella gregaria[2]，后有學者認為其是茶藨子葡萄座腔菌B.dothidea的無性階段[10]，但也有不同意見[11-12]。2008年王麗臻等[6]提出該病病原菌有性態(tài)為B.fusisporae，無性態(tài)為Macrophoma caryae；2011年張傳清等[12]分離鑒定出該病病原菌為茶藨子葡萄座腔菌，隨后不少學者的研究也得到驗證[13-15]。越來越多的研究表明茶藨子葡萄座腔菌的無性階段為Fusicoccum aesculi[16-18]。2014年王璇等[4]通過形態(tài)學和DNA序列對比，鑒定山核桃干腐病的病原菌為茶藨子葡萄座腔菌、B.fabicercianum和B.obtusa，因此推斷山核桃干腐病可能是幾種真菌共同作用的結果，不同病原菌在致病能力方面存在強弱。

葡萄座腔菌科葡萄座腔菌屬建立于1863年，是引起多種樹木潰瘍病的重要類群，全世界廣泛分布，其中又以茶藨子葡萄座腔菌寄主最多，分布最廣，可侵染全球45個屬的植物[10，17]，茶藨子葡萄座腔菌在我國最早報道于二十世紀三四十年代[10]。葡萄座腔菌屬真菌雖是世界范圍內的重要病原菌，但目前對該屬真菌的分類研究與鑒定工作卻存在較多爭議[17-19]。2006年張星耀等[20]研究結果顯示通過形態(tài)學確定的茶藨子葡萄座腔菌種內遺傳不一致。2011年程燕林等[21]回顧葡萄座腔菌科研究進展，提到嚴格意義上的葡萄座腔菌屬只包含茶藨子葡萄座腔菌和B.corticis，廣義上的B.dothidea則包括茶藨子葡萄座腔菌，B.parva和B.ribis 3個種。了解病原菌的親緣關系及其和寄主的關系對真菌的分類和病害的防治具有重要的意義，但葡萄座腔菌科情況復雜，使得山核桃干腐病的相關研究顯有些力不從心。

3 山核桃干腐病的影響因子

一般認為山核桃干腐病的發(fā)生與樹齡密切相關，10～30年生的發(fā)病最嚴重，50 a以上的樹木發(fā)病非常輕微[3-4，9]，這在徐斌等[22]對樹皮結構與山核桃干腐病之間關系的研究中也得到印證，隨著樹齡的增大，周皮呈現(xiàn)出較厚的胞壁特征，病害較輕或不發(fā)病，感病指數(shù)與周皮厚度存在一定的負相關，但鄭宏兵[23]則對病害發(fā)生與樹齡之間的關系提出質疑。

山核桃干腐病的發(fā)生與氣候、溫度、樹齡、郁閉度、結實情況、植被多樣性、立地條件、經(jīng)營水平等許多因子有著密切的聯(lián)系。吳志輝等[24]研究發(fā)現(xiàn)，山核桃干腐病在冬季氣溫較高、降水量較少、第2年春季雨水較多的年份發(fā)生較為嚴重，并認為可以用冬季氣溫和降水量來預測第2年的發(fā)病程度。傅錦婷等[14]研究發(fā)現(xiàn)山核桃干腐病病原菌在自然條件下生長易受到氣溫、氮源、碳源、滲透壓等環(huán)境因子的影響，該病菌孢子最適宜溫度為25℃，在25℃時孢子萌發(fā)率最大，15～30℃適宜干腐病發(fā)生發(fā)展。章旭東等[2]、鄭宏兵[23]和潘志強[25]研究認為土壤條件與潰瘍病的發(fā)生有著密切的關系，其中與病情呈正相關的因子有地勢、土壤密度、土壤容重等；與病情呈明顯的負相關的因子有土層厚度、土壤中N，P，K含量、土壤濕度、土壤有機質含量等；坡度大于25°時，病害發(fā)生最為嚴重，但過于平坦的林地由于排水等問題，病情也較重。還有研究認為郁閉度高、林地植物多樣性豐富、經(jīng)營水平高的林地發(fā)病較輕；產量較高的地區(qū)，翌年春季發(fā)病嚴重；海拔對病害發(fā)生影響不大[2-3]。山核桃干腐病是由弱寄生菌引起的，病菌具有潛伏侵染特點，只有在樹體衰弱時，樹皮上的病菌才擴展發(fā)病，這些影響因子大多數(shù)是通過影響樹勢間接影響病害的發(fā)生發(fā)展[2-3，9]。

4 山核桃干腐病的防治

山核桃干腐病一旦發(fā)生，非常頑固，難以防治。主要采用噴灑化學農藥和刮除病斑的治理策略[12]，但存在許多弊端。山核桃一般長在坡陡，刮除病斑很難操作，且由于病菌具有潛伏侵染、樹內越冬的特性，很難徹底根除；刮除病斑還會人為造成新的傷口，再度引發(fā)病菌入侵；如果每年都刮除病斑，勢必會導致植物長勢日趨衰弱甚至死亡。

現(xiàn)階段適當?shù)幕瘜W防治對控制山核桃干腐病十分必要，但基于食品安全性，藥劑的選擇尤為重要。研究表明，32.5%阿米妙375倍液，80%乙蒜素乳油1:100～1:2 500倍液，80%402抗菌劑乳油1:100～1:2 500倍液，95%硫酸銅晶體1:100～1:500倍液，在3－5月孢子擴散期及8－9月刮除病斑后噴灑均能取得較好效果[5-6，26]。吳志輝等[27]研究認為刮除病斑后用27%的“908”原液涂刷病斑對山核桃干腐病的治愈率達80.8%，防治效果最好且能很快形成愈傷組織。

張傳清等[12，15]針對病菌特點及刮除病斑的局限性，提出“涂干+噴霧”的防治策略，用持效期長的光譜殺菌劑涂干，配合對病菌具有較強抑制能力的化學藥劑噴霧，能兼具保護和治療雙重作用，有效防治干腐病的發(fā)生。通過驗證，用福美胂涂干配合戊唑醇：腐霉利（1:5）噴霧，能有效防治山核桃干腐病達81.4%。另有試驗表明，7種殺菌劑對抑制山核桃干腐病病原菌菌絲生長的活性依次為苯醚甲環(huán)唑＞戊唑醇＞腐霉利＞甲基硫菌靈＞百菌清＞醚菌酯＞啶酰菌胺。2015年戴德江等[28]在臨安采用“福美胂涂干+喹啉銅噴霧”防治策略，連續(xù)3次施藥，每次間隔10 d，第3次藥后20 d的防治效果為89.3%。

鑒于山核桃干腐病菌具有潛伏侵染的特性，2016年朱致翔等[29]通過特異性引物建立的實時熒光定量PCR干腐病病菌檢測技術，能夠定量檢測出山核桃植株中的病菌含量，為山核桃干腐病的預測預報及科學防治奠定了基礎。此外，不少學者也在生物防治方面做了有益嘗試，篩選出山核桃干腐病的潛在生防菌。2011年殷紅福[30]等采用菌絲生長速率法測定50 mg·m-1·L-1竹紅菌素素，在光照條件下對山核桃干腐病原菌Macrophoma caryae抑制率超過90%，EC50為0.6 mg·L-1。2012年田甜[13]運用平皿對峙法從土壤中初篩得到對茶藨子葡萄座腔菌具有拮抗作用的棘孢木霉Trichoderma asperellum，草酸青霉Penicillium oxalicum。2015年朱誠棋等[31]從山核桃組織的內生真菌中，用兩點對峙法測定出有3株內生真菌對山核桃干腐病有明顯抑制作用。2016年楊洋等[32]研究認為α-蒎烯衍生物3-甲氧基-4-羥基苯基-α-蒎烯馬來酰亞胺基酰腙可以抑制山核桃干腐病原菌B.fusisporae生長，最大抑制率為63.4%。2017年程敏[33]等選出1株對茶藨子葡萄座腔菌有明顯抑制效果的解淀粉芽孢桿菌植物亞種Bacillus amyloliquefaciens subsp.plantarum，并通過林間試驗證明該菌種產生的脂肽類物質對病原菌有較好的抑制作用。

5 展望

綜上所述，山核桃干腐病菌潛伏侵染以及樹體內越冬的特性是造成該病防治困難主要原因之一。現(xiàn)有山核桃干腐病的防治研究主要針對病害部位進行防治，沒能從根本上解決這一問題。鑒于山核桃干腐病對山核桃產區(qū)的嚴重影響，和山核桃干腐菌的復雜情況，對山核桃干腐病進行全面系統(tǒng)性研究，掌握其致病機理，迫在眉睫。建議研究感病植株自身營養(yǎng)、生理特征與周邊大氣環(huán)境因子、土壤因子的交互關系，再綜合營林、撫育、病蟲害防治等，促進樹體健康從根本上預防干腐病發(fā)生。加大山核桃抗病品種的選育工作，目前山核桃尚無可供選擇的抗病品種，但山核桃不同個體抗病性確實存有差異[3]。山核桃干腐病菌隨風雨就能傳播侵染，漏治一點就會危害一片，因此需建立統(tǒng)防統(tǒng)治的機制，提高林農及管理部門的防病治病意識，堅持在發(fā)病的整個周期都進行防治，將有助于山核桃干腐病得到有效控制。

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