煙草青枯病防治研究進(jìn)展

趙冏炅，曾德武，彭孟祥，劉良教，王建文

（長(zhǎng)沙市煙草公司瀏陽分公司，湖南 瀏陽 410302）

煙草青枯病是由茄科淚兒式菌引起的細(xì)菌性土傳植物病害，能夠寄生于50 多個(gè)科、數(shù)百種植物，給許多農(nóng)作物及經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失。煙草青枯病自首次在我國(guó)報(bào)道以來，其發(fā)生范圍和危害程度就在不斷蔓延和加重，每年給煙草行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，田間煙株一旦感染青枯病，伴隨高溫高濕的有利發(fā)病條件，病株就會(huì)迅速發(fā)病萎蔫死亡[1]。目前煙草青枯病的防治以化學(xué)防治為主，輔以其他防治方法（包括抗病品種篩選、農(nóng)藝措施管理、化學(xué)防治等）[2-3]。盡管化學(xué)防治對(duì)煙草青枯病具有較好的防治效果，但會(huì)提高致病菌抗藥性、減少煙田土壤生物群落多樣性，影響煙田土壤環(huán)境質(zhì)量[4]。近年來，煙草品質(zhì)及煙田土壤質(zhì)量越來越受到重視，減少化學(xué)防治，重視抗病煙草種質(zhì)資源開發(fā)及農(nóng)藝措施防治是以后防控?zé)煵萸嗫莶〉姆较颉；诖耍P者綜述了煙草青枯病種類及致病特征，闡明青枯病對(duì)土壤生物群落組成的影響，并介紹目前煙草青枯病的防治措施，旨在為煙草青枯病綠色防控提供參考依據(jù)。

1 病原菌種類及致病特征

青枯病，俗稱“半邊瘋”或“煙瘟”，為煙草生產(chǎn)過程中主要細(xì)菌性土傳病害之一[5]。該病于1864 年在印度尼西亞被發(fā)現(xiàn)，致使煙草生產(chǎn)損失嚴(yán)重[6]。煙草青枯病的病原菌為青枯雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum），屬革蘭氏陰性桿菌，菌體具1～3 根單極生鞭毛，偶有兩極生，無莢膜和內(nèi)生孢子。該菌適宜在33℃、pH值6.6的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖，易從農(nóng)藝措施（煙苗移栽或中耕培土）造成的煙株根系傷口中侵入，導(dǎo)致煙草青枯病發(fā)生[7]。青枯雷爾氏菌基因型多樣化，生理特征及致病力分化較大，同種化學(xué)藥劑對(duì)該菌防治效果不穩(wěn)定，同時(shí)也污染土壤環(huán)境。

煙草青枯病特征表現(xiàn)為前期平緩、傳播迅速、后期急劇，整個(gè)病害過程包括3 個(gè)階段，病害首發(fā)期（移栽后45～67 d）、蔓延期（移栽后67～97 d）以及全面爆發(fā)期（移栽后97 d 至采收）[8]。煙草青枯病屬典型的維管束病害，根部為主要受害部位，中后期發(fā)病特征為根部發(fā)黑腐爛，表皮組織出現(xiàn)條斑、發(fā)黑腐爛，葉片萎蔫。煙草感染青枯病后，首先莖、葉脈結(jié)構(gòu)導(dǎo)管變黑，接著病菌侵入皮層和髓部，外表出現(xiàn)該病典型的黑色條斑。

2 青枯病發(fā)病因素及對(duì)土壤生物組成的影響

2.1 青枯病發(fā)病因素

青枯病發(fā)生程度受多方面因素影響，以氣候因子影響尤為明顯，在高溫、多雨條件下更易于發(fā)生，通常該病始于6 月上旬，盛發(fā)于7 月中旬，且病情隨溫度升高而加劇[9-10]。林勇等[11]研究指出，在多種氣象因子（空氣溫度、濕度、降水和日照時(shí)數(shù)）中，溫度是影響煙田青枯病菌數(shù)量、發(fā)病程度的關(guān)鍵因素。當(dāng)周平均溫度高于22℃時(shí)（5 月下旬至6 月上旬），青枯病為起始期，根際土壤病菌數(shù)量高于5.0×105 CFU/g；周平均溫度為22～25℃（6 月上旬至中旬）時(shí)，青枯病為發(fā)展期，病菌數(shù)量最高可達(dá)2.2×106 CFU/g；周平均溫度高于25℃（6 月中下旬）時(shí)，青枯病為爆發(fā)期，病菌數(shù)量高于2.2×106CFU/g。

煙草青枯病發(fā)生程度與土壤基本性質(zhì)及養(yǎng)分含量關(guān)系密切。較多研究表明，當(dāng)植煙土壤溫度、濕度及緊實(shí)度較高時(shí)，青枯病發(fā)病率較高；而土壤pH 值、速效鉀、重碳酸根、硫酸根離子及陽離子交換量處于較高水平時(shí)，發(fā)病率有所下降[12]。致病煙株根際土壤pH 值和養(yǎng)分含量（有效磷、交換性鈣、有效銅）低于正常煙株根際土壤[13]。鄭世燕等[14]通過研究青枯病發(fā)生典型地177 份根際土壤pH 值及有效養(yǎng)分發(fā)現(xiàn)，土壤pH 值及部分養(yǎng)分（有機(jī)碳、速效鉀、交換性鈣、有效硼、有效鉬含量）含量偏低或土壤堿解氮、交換性鎂及有效錳含量偏高條件下，青枯病發(fā)生更為嚴(yán)重。進(jìn)一步分析指出，煙草根際土壤中速效鉀、交換性鈣、有效鉬、有機(jī)質(zhì)、有效硼含量水平是判斷青枯病發(fā)病與否的主要因子，其中低含量的有效鉬及交換性鈣是導(dǎo)致青枯病發(fā)生嚴(yán)重的關(guān)鍵因子[15]。

2.2 青枯病對(duì)土壤生物群落組成的影響

與健康煙株根際土壤相比，發(fā)病煙株根際土壤細(xì)菌多樣性及有益菌豐度減少，表現(xiàn)為根際土壤芽孢桿菌屬、假單胞菌屬和鏈霉菌屬減少，雷爾氏菌屬等病原菌增加。曹毅等[16]通過研究致病煙株土壤細(xì)菌組成發(fā)現(xiàn)，病圃土壤的優(yōu)勢(shì)菌群為變形菌門、綠彎菌門、酸桿菌門、浮霉菌門，分別占29.9%、17.1%、13.7%、11.5%；而致病土壤中擬桿菌門、放線菌門細(xì)菌豐度較低，推測(cè)與煙草青枯病發(fā)生具有一定關(guān)系。在青枯病發(fā)病盛期，發(fā)病率與植煙土壤酸桿菌門、病原菌種群豐度表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，而與放線菌門表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)關(guān)系[17]。研究表明，煙草青枯病發(fā)生也會(huì)影響土壤動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)，其中在旺長(zhǎng)期、成熟期發(fā)病煙田群落穩(wěn)定性明顯降低，在休耕期、旺長(zhǎng)期致病煙田螨類與彈尾蟲個(gè)體數(shù)比值顯著減少。煙田青枯病越嚴(yán)重，煙田土壤動(dòng)物群落組成變化就越明顯[18]。

3 病害防治

煙草青枯病為典型高溫高濕型病害，楊佩文等[19]通過氣象因素分析表明，該病田間病情與10 d 內(nèi)有效積溫和降雨量表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，分析10 d 內(nèi)有效積溫和降雨量的趨勢(shì)有利于煙草青枯病的預(yù)測(cè)和防治具有重要參考意義。煙草青枯病防控分為預(yù)防期、防治關(guān)鍵期，預(yù)防期時(shí)間為日均溫未達(dá)18.8℃前，為煙草移栽45 d 前；防治關(guān)鍵期為日均溫未達(dá)22.0℃前，為煙草移栽67 d 前[8]。目前，煙草青枯病防治方法多樣化，包括抗病品種篩選、農(nóng)藝措施、化學(xué)防治等。

3.1 抗病品種

篩選抗性穩(wěn)定的種質(zhì)資源是防治煙草病害的重要方法之一。劉勇等[20]從48 份煙草種質(zhì)資源中篩選出具9 種具青枯病抗性的煙草品種，其中以O(shè)xford207、EnshuFC、巖煙97 和TI448A 抗性尤其明顯。煙草種質(zhì)抗性可分為感病型、慢病型、抗病性和免疫性。孫學(xué)永等[21]對(duì)138 份煙草種質(zhì)資源進(jìn)行抗病性鑒定，抗病型種質(zhì)為3 份，慢病型種質(zhì)為16 份，其他則為感病種質(zhì)。有研究對(duì)青枯病抗病品種和易感品種進(jìn)行蛋白質(zhì)組成分析發(fā)現(xiàn)，2 個(gè)不同抗性煙草品種中有26個(gè)蛋白質(zhì)發(fā)生差異變化，在所鑒定出來的22 種蛋白質(zhì)中根據(jù)代謝途徑、生化功能可為6 類（光合作用、表達(dá)調(diào)控、過氧化物平衡、代謝和能量、防衛(wèi)相關(guān)蛋白以及推測(cè)蛋白等），說明煙草對(duì)致病菌的侵染具有較為復(fù)雜的抗病信號(hào)應(yīng)答和代謝網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制[22]。煙草青枯病抗性顯性效應(yīng)不明顯，以加性效應(yīng)為主，其加性效應(yīng)與環(huán)境存在互作效應(yīng)[23]。

3.2 農(nóng)藝措施管理

不同農(nóng)藝措施影響煙田青枯病發(fā)生。研究表明，連作年限與煙田土壤細(xì)菌多樣性、均一度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，而與煙田青枯病發(fā)生程度呈正相關(guān)關(guān)系，其中連作8 a、12 a 烤煙青枯病致病率可達(dá)連作4 a 的33.6、33.7 倍；煙草與玉米輪作、黑麥草還田可明顯改善煙田細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，與連作相比發(fā)病率降低59.3%、95.8%[24]。鄭世燕等[25]設(shè)置4 種農(nóng)藝措施（窩施碳化玉米秸稈、增施堿性肥料、生石灰水和微肥斯德考普灌根）研究青枯病發(fā)病程度，結(jié)果表明生石灰水灌根和微肥斯德考普灌根對(duì)青枯病均有較好防治效果，分別為50.5%、40.5%。除了生石灰外，其他土壤改良劑（牡蠣殼粉、草木灰等）可通過提高土壤pH 值、提高土壤微生物代謝多樣性及益生菌數(shù)量來減少煙草青枯病發(fā)生[26-27]。

施用生物有機(jī)肥在青枯病防治方面具有較好的發(fā)展?jié)摿?。與常規(guī)施肥相比，施用拮抗菌生物有機(jī)肥的煙草青枯病發(fā)生率及病情指數(shù)降低，成熟期防治效果為31.4%[28]。施用添加拮抗菌的生物有機(jī)肥是防治煙草青枯病的有效措施，施河麗等[29]篩選出3 株拮抗青枯雷爾氏菌的芽孢桿菌（分別為甲基營(yíng)養(yǎng)型芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌）并將其發(fā)酵液制成生物有機(jī)肥施入煙田，結(jié)果表明，生物有機(jī)肥促進(jìn)土壤益生菌（如鞘氨醇單胞菌屬、類芽孢桿菌屬、耐熱芽孢桿菌、梭菌屬等）的增殖，對(duì)防治青枯病的防治效果達(dá)68.8%～82.2%[30-31]。

特定元素肥料對(duì)煙草青枯病也具有一定的防治作用。施用適量鉀肥（150 kg/hm2）有利于促進(jìn)煙草根系分泌酚酸類物質(zhì)，抑制致病菌生長(zhǎng)，有效防控?zé)煵萸嗫莶32]。在煙草正常生長(zhǎng)所需養(yǎng)分充足的基礎(chǔ)上增施礦質(zhì)元素（Ca、B、Mg、Mo）對(duì)煙草青枯病具有較好的防治效果，其中以Mo、Ca 效果最佳。Mo、Ca 添加后感染青枯病的煙株體內(nèi)各防御酶活性也顯著提高，與對(duì)照相比酶活性提高0.60～3.11 倍、0.32～1.26倍[33]。煙草根系通過積累硅來抵抗青枯病的發(fā)生[34]。

此外，通過其他措施也可有效防治青枯病發(fā)生。煙田揭膜培土后，土壤濕度降低幅度達(dá)57.0%，溫度降低1.7℃，從而降低煙草青枯病發(fā)生機(jī)率[35]。與葉面噴施MoNPs、TiO2NPs 溶液相比，灌根處理對(duì)煙草青枯病防治效果相對(duì)較好[36]。植煙沙泥田耕層土壤青枯病發(fā)病率較高，摻混一定比例紅砂土后土壤理化性質(zhì)有所改善，土壤青枯病菌、細(xì)菌和真菌數(shù)量減少而放線菌數(shù)量增加，發(fā)病率及病情指數(shù)下降幅度為42.2%～73.5%、51.4%～81.1%，可有效防治煙草青枯病[37]。

3.3 化學(xué)防治

目前，化學(xué)藥劑仍是煙草青枯病防控的重要措施之一。研究表明，大蒜乙醇提取物對(duì)煙草青枯病具有明顯的抑制效果，其中以0.5、0.4 g/mL 提取物的大田防治效果較好，防治效果分別達(dá)71.3%、63.9%。由此可見，以大蒜為原料研制青枯病防治劑或者在煙田中套種大蒜來防治青枯病具有一定的可行性[38]。有研究調(diào)查16 種藥劑對(duì)青枯病病原菌的抑制作用，結(jié)果表明，乙蒜素和農(nóng)用硫酸鏈霉素對(duì)病原菌的抑制作用最強(qiáng)，目前農(nóng)用硫酸鏈霉素已禁止使用。使用單個(gè)藥劑對(duì)煙草青枯病防治效果有限，多種藥劑組合使用效果相對(duì)較好。研究表明，前期灌施枯草芽孢、噴施誘抗劑再結(jié)合灌施復(fù)配劑防治效果達(dá)83.4%，單獨(dú)施藥劑防治效果為55.0%～75.7%。

4 展 望

青枯病作為煙草三大病害之一，一直是煙草行業(yè)病害防治重點(diǎn)。目前，煙草青枯病防治以化學(xué)防治為主，農(nóng)藝措施為輔。已有煙草青枯病抗性品種篩選數(shù)量較少，當(dāng)前還處于抗性機(jī)理研究階段。考慮到煙葉品質(zhì)不高、植煙土壤生態(tài)環(huán)境惡化等問題，煙草綠色防控技術(shù)越來越受重視。未來在煙草青枯病防治中，應(yīng)加強(qiáng)煙草青枯病拮抗菌生物有機(jī)肥的開發(fā)研究，同時(shí)在煙草實(shí)際生產(chǎn)中注意特定養(yǎng)分（Mo、Ca、Si 等）供給及與其他養(yǎng)分的平衡關(guān)系，為煙草青枯病綠色防控技術(shù)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。