王洪蘇,何韋靜,杜仕靜,方清茂,羅 冰
(四川省中醫(yī)藥科學院,四川成都 610041)
烏頭(Aconitum carmichaeliiDebeaux),是毛茛科烏頭屬植物,其母根和子根均可入藥。據(jù)2020版《中華人民共和國藥典》記載,川烏為烏頭植株的干燥母根,有祛風除濕、溫經(jīng)止痛之功效;常用于風寒濕痹、關(guān)節(jié)疼痛、心腹冷痛、寒疝作痛及麻醉止痛。附子為烏頭植株子根的加工品,具回陽救逆、補火助陽、散寒止痛之功效;用于亡陽虛脫、肢冷脈微、心陽不足、胸痹心痛、虛寒吐瀉、皖腹冷痛、腎陽虛衰、陽痿宮冷、陰寒水腫、陽虛外感、寒濕痹痛[1-2]。在中國、韓國、日本、印度等亞洲國家均有廣泛應用[3-5]。烏頭在我國已有近千年的栽培歷史[6-7],主要種植在四川、云南、陜西、山西,湖北、湖南等地[8],其中四川江油是其道地產(chǎn)區(qū),布拖是道地遷移產(chǎn)區(qū)[9]。為保持其良種特性,主產(chǎn)區(qū)栽培烏頭,在山區(qū)用產(chǎn)區(qū)子根保種繁殖,在平地用山區(qū)子根進行商品化生產(chǎn)[10]。根部繁殖,使病原物在產(chǎn)區(qū)和保種區(qū)相互傳播,以致病害嚴重發(fā)生,病害種類較多。常見的有根腐病、白絹病、葉斑病、霜霉病和花葉病毒病等[11]。這幾種病害常混合侵染,交叉影響,嚴重時可造成附子藥材50%以上的減產(chǎn),給生產(chǎn)造成很大的影響,給藥農(nóng)帶來較大的經(jīng)濟損失[12]。加之,近年來烏頭種植面積不斷擴大,道地產(chǎn)區(qū)種植面積有限,為提高道地產(chǎn)區(qū)土地利用率,部分土地連年種植而引發(fā)了嚴重的連作障礙問題[13]。土傳病害是造成烏頭連作障礙的主要原因之一[14]。本文綜述烏頭生產(chǎn)上常見病害的研究進展,從癥狀、病原菌種類、發(fā)生發(fā)展規(guī)律及防治措施等方面進行分析總結(jié),旨在為生產(chǎn)上烏頭病害的防治提供指導。
根腐病是發(fā)生最為普遍的病害,發(fā)病率高。受害初期上部植株萎蔫,葉片下垂,像被開水燙過,嚴重時被害植株葉片自下而上變黃褐色枯焦,嚴重影響子根膨大。在根莖相鄰處的表皮初為水浸狀斑,逐漸擴大并腐爛變褐色,皮層漸壞腐,嚴重時表現(xiàn)為濕腐,略有臭味[15]。該病害在烏頭的整個生長發(fā)育期均可發(fā)生;在子根表面形成大片黑斑,使附子外觀性狀不符合藥用要求;影響子根膨大,甚至造成腐爛,降低產(chǎn)量。在四川、云南、陜西均有發(fā)生[12-13][16-19]。在云南大理,發(fā)病率一般為10%左右,嚴重時可達70%[20]。
目前報道的烏頭根腐病的病原菌主要為鐮孢刀屬Fusariumsp.,半知菌亞門。已有研究發(fā)現(xiàn),在云南大理引起烏頭根腐病的病原菌是腐皮鐮刀菌(Fusarium solani)和尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum)[15];在四川江油基地烏頭根腐病由腐皮鐮刀菌、尖孢鐮刀菌和層出鐮刀菌(Fusarium proliferatum) 混合侵染引起[21]。尖孢鐮刀菌在PDA 平板上,菌落圓形,邊緣整齊放射狀,菌絲氈狀,白色。小型分生孢子多,卵形至橢圓形,大小為(8.3~17.7)μm×(2.7~3.8)μm,著生于側(cè)生瓶狀小梗上。大型分生孢子紡錘形至鐮形,大小為(35.3~54.6)μm×(2.9~5.8)μm,3~5個分隔;厚垣孢子多,球形,頂生或間生,壁表光滑或粗糙。腐皮鐮刀菌在PDA 平板上,菌落圓形,邊緣整齊放射狀,菌絲叢卷毛狀,白色,背面可見清晰的條帶。小型分生孢子眾多,腎形至卵圓形,大小為(9.6~17.3)μm×(3.3~4.7)μm,著生于單出的分生孢子梗上;分生孢子梗細長、瓶狀。大型分生孢子多為3分隔,大小為(21.8~41.3)μm×(3.1~4.7)μm;厚垣孢子球形,單生或雙生。層出鐮刀菌在PDA 平板上,菌落圓形,菌絲棉絮狀,菌絲體可產(chǎn)生淡紫色至灰紫色色素;小型分生孢子長卵形或腎形,大小為(8.4~14.7)μm×(2.2~3.4)μm;大型分生孢子(32.2~47.4)μm×(2.1~3.3)μm,1~3 個分隔;無厚垣孢子[21]。
鐮孢菌發(fā)育的最適溫度為25 ℃,屬土壤習居菌,主要以菌絲體、厚垣孢子在土壤、烏頭種根、田間烏頭病殘體上越冬,作為翌年的初侵染源[20]。越冬病原菌主要從根毛及根部傷口侵入根系,發(fā)病部位產(chǎn)生的分生孢子借助土壤、灌溉水、耕作及地下害蟲傳播。在道地產(chǎn)區(qū)四川江油,4 月初開始零星發(fā)生,病情急速上升,6月進入高峰期[19,22]。部分產(chǎn)區(qū)為使附子呈現(xiàn)更好的形態(tài)和增加有效成分的積累,在清明節(jié)前后會采用人工刨根的方式將烏頭植株上較小的側(cè)根剔除,“修根”造成的傷口,使病原菌更易侵入,發(fā)病嚴重[23]。同時,干旱季節(jié),選擇在夜晚進行漫灌,加速了病原物在田間的傳播,致使發(fā)病加重[13]。
根腐病的防治主要采用農(nóng)業(yè)防治和化學防治相結(jié)合的方式進行。1)農(nóng)業(yè)防治措施。①清潔田園。烏頭收獲后應及時清除田間病殘體,減少越冬菌量和初侵染源。②實行輪作、套作。與水稻、玉米等禾本科農(nóng)作物輪作,與花生、玉米、小白菜等農(nóng)作物套作,改善田間土壤環(huán)境,以克服連作障礙[7,24-25]。③合理栽培和管理。選取地勢較高、排水較好的壤土或者砂壤土地塊,實行高壟栽培[7]。拔除病株,用備用苗補齊缺株。④合理施肥。每667 m2施優(yōu)質(zhì)腐熟的農(nóng)家肥2 000 kg作底肥,或50 kg N、P2O5、KO2≥35%的復合肥,均勻撒施深翻細耙,使土壤充分細碎平整[26];應避免過多施用堿性肥料作底肥;張梅芳等報道過多施用堿性肥料作底肥引起的燒根易誘發(fā)根腐病[20]。⑤使用無病種根。發(fā)展無菌種根,栽培前對種根帶菌情況進行檢測,確保種根不帶菌。⑥選用抗病品種。冒失苗、紫莖南瓜葉、綠莖南瓜葉、絲瓜南瓜葉和油葉子等不同烏頭品種對根腐病的抗病性不同,選育抗病品種有助于降低根腐病的發(fā)病率[23]。⑦減少修根造成的傷口。在保持附子藥材質(zhì)量的同時,減少修根的次數(shù)。⑧合理灌溉和排水。用噴灌、滴灌、滲灌等灌水方法,根據(jù)烏頭生長的需水規(guī)律、栽培區(qū)的降水量及土壤特性進行合理灌水。注意天氣變化,并進行適當?shù)呐潘甗16]。
2)化學防治。①對病土進行消毒。用50 mL·m-2甲醛稀釋液于栽培前10~14 d 灑在土壤上,并用塑料布覆蓋,5~7 d 后除去覆蓋物,并翻動1~2 次,待藥味散盡后再播種,要注意藥味未散盡對種苗有毒害作用,不能栽種。甲醛稀釋液的配制比例:甲醛與水的比例為(1∶6)~(1∶12)。如土壤干旱采用1∶6的比例,否則采用(1∶6)~(1∶12)的比例。用氯化苦作土壤熏蒸,效果也很好。②種根處理。500 %多菌靈可濕性粉劑800 倍液浸泡5 min,撈出晾干,待用[24]。③病株灌根。發(fā)現(xiàn)病株及時拔除,并在病株栽植穴四周和周圍健株用50%退菌特可濕性粉劑300倍液加石灰15 kg淋灌,或者用30%惡霉靈As 1 000~1 200 倍液,或30%甲霜惡霉靈As 1 500~2 000 倍液灌根處理,防止病情蔓延[20,27]。④修根灌根。用50%退菌特可濕性粉劑300倍液,修根后淋灌1次[17]。
烏頭白絹病是生產(chǎn)中影響產(chǎn)量最嚴重的病害,主要為害植株根部,有為害時間長、越冬場所廣、擴散速度快、防控難度大等特點,對烏頭種植產(chǎn)業(yè)構(gòu)成了嚴重威脅,影響附子及川烏藥材產(chǎn)量[28]。發(fā)病初期,根莖部逐漸腐爛,初期葉子正常;隨著腐爛加劇,葉片自下而上邊緣逐步黃化,晴天中午前后葉子萎蔫、下垂,早期早晚可恢復;嚴重時地上部分倒伏,葉子青枯,但莖不折斷,母根仍與莖連在一起,在爛根表面,莖基部和周圍土面出現(xiàn)白絹絲狀菌絲,以及油菜籽大小的菌核,菌核初期白色,后發(fā)展為黑褐色,最后導致全株枯死、根部呈亂麻狀腐爛[10,29]。該病害在烏頭的整個生長發(fā)育期均可發(fā)生,傳播蔓延速度快,導致附子產(chǎn)量大幅降低。在云南、陜西、四川等地均有發(fā)生[18,22,27]。在陜西漢中,發(fā)病重的年份或田塊可造成20%~30%的減產(chǎn)[27]。
病原物齊整小核菌(Sclerotium rolfsiiSacc.)屬半知菌亞門,無孢目。菌絲白色,有絹絲狀光澤,在PDA 培養(yǎng)基上呈羽毛輻射狀擴散,有隔膜。在寄主表面形成菌核,球形、橢圓形,直徑0.5~1.0 mm,大的3mm,平滑有光澤,初白色后變棕褐色,內(nèi)部灰白色,多角形細胞構(gòu)成,表面的細胞色深而小,且不規(guī)則。偶爾在潮濕條件下病斑邊緣產(chǎn)生擔孢子[12]。病菌以菌核或菌絲在土壤中或病殘體上越冬,成為下一生長季的初侵染源。菌核抗逆境能力強,在土壤中可存活5~6年,高溫高濕條件下易萌發(fā)。在道地產(chǎn)區(qū)四川江油,白絹病4月中旬開始零星發(fā)生,病情急速上升,6月進入高峰期[19,22]。近年來環(huán)境部門禁止焚燒田間雜草,部分產(chǎn)區(qū)為減少勞動成本,在藥用部位收獲后,將非經(jīng)濟部位遺留在田間的做法,加大了田間土壤中病原菌的越冬菌量;修根造成的傷口方便了病原菌的侵入;干旱季節(jié)在夜晚漫灌,加速了病原物在田間的傳播,致使發(fā)病加重。
白絹病的防治首先應當做到及時清理田間病株和病殘體,減少病原菌初侵染源,并用生石灰消毒處理病株周圍土壤[7];選用無病種根,在中前用40%多菌靈浸種3 h[10];發(fā)現(xiàn)病株及時拔除,用50%多菌靈或50%甲基托布津1 000倍液或58%甲霜靈錳鋅可濕性粉劑1 000倍苯醚甲環(huán)唑藥液對病株栽植穴及周圍健株灌根,防止病原擴散,減少再侵染[10,17,30];修根時,用五氯硝基苯粉劑30 kg·hm-2與干細土750 kg·hm-2拌勻,施在根莖周圍再覆土;加強栽培管理[31];與禾本科植物輪作,與花生、玉米、小白菜等農(nóng)作物套作;選用抗病品種,農(nóng)家肥與復合肥并用,以提高植株的抗病性。
霜霉病是為害烏頭較大的一種病害,流行范圍廣,為害面積大。主要為害植株葉片,造成葉片枯萎,從而嚴重影響產(chǎn)量和質(zhì)量。發(fā)病初期,幼苗葉片呈反卷變厚,葉背出現(xiàn)灰色霉層;病葉變脆硬;隨后,葉背密被一層厚厚的灰褐色霉層,嚴重時葉片逐漸枯萎、干枯、死亡,幼苗期發(fā)病俗稱“灰苗子”,成株期發(fā)病俗稱“白尖”。霜霉病為害周期長,侵染范圍廣,對該地區(qū)烏頭的產(chǎn)量及品質(zhì)造成嚴重的影響。在四川、云南、陜西均有發(fā)生[17,27,32]。在道地產(chǎn)區(qū)四川江油,一般發(fā)病率為3%~20%,發(fā)病嚴重時可達30%[12]。
烏頭霜霉菌Peronospora aconitiYu 屬鞭毛菌亞門、霜霉目,專性寄生[33-35]。藏卵器生于病葉組織內(nèi),亞球形、卵形或不整形,平滑,具1~2 層膜,直徑25.8~51.6 μm。卵孢子球形,淡黃褐色,平滑,單生,不充滿藏卵器。卵孢子壁很厚,厚度約為2.84~5.04 μm[36]。菌絲密生于葉背,灰色或灰紫色。無色孢囊梗自氣孔伸出,單生或叢生(1~5 根),無色,主梗占全長的3/5~2/3,基部常膨大。頂端叉狀分枝3~6 回,常呈直角,稍彎曲或直。孢子囊橢圓形或檸檬形、卵形或亞球形,近無色至淡褐色,少數(shù)有乳頭狀突起[35]。
病菌以卵孢子在病殘體或種苗上越冬,通過流水或雨水傳播,寄生到寄主植株上,萌發(fā)芽管侵入植株組織內(nèi)。在道地產(chǎn)區(qū)四川省江油市,霜霉病自2 月下旬烏頭出苗開始發(fā)生,4 月初至6 月收獲為發(fā)病盛期[19]。通常在3月份上旬,烏頭幼苗就開始發(fā)病,4—5月,隨著氣溫和相對濕度升高,達到發(fā)病盛期。6月份,栽培地烏頭植株成熟,準備采收,加上氣溫升高,不利于病菌的萌發(fā)傳播[34]。部分產(chǎn)區(qū)為減少營養(yǎng)消耗,在清明節(jié)前后進行人工摘尖和掰芽,造成的傷口及此類農(nóng)事操作過程中植株上產(chǎn)生微傷口,有利于葉部病原菌的侵染[13,16]。
目前烏頭霜霉病的防治以化學手段為主?;瘜W藥劑防治:在霜霉病未發(fā)病時,用多菌靈等藥劑進行預防,在霜霉病發(fā)病初期直接使用50%烯酰嗎啉進行防治,同時復配多菌靈、精甲霜錳鋅或霜脲錳鋅等藥劑,達到最好的防治效果,并且7~10 d 內(nèi)再次噴藥,連用2~3次,以期最大限度殺滅霜霉病病菌并阻止其蔓延[32]。
烏頭葉斑病,為害植株葉片,俗稱“麻葉”,造成烏頭植株葉片焦枯死亡,繼而大量脫落,嚴重影響了附子的產(chǎn)量和質(zhì)量。發(fā)病自莖基部葉片開始,逐步蔓延至全株葉片。發(fā)病初期,在葉片上有針頭大小的褐色斑點,逐漸擴大至圓形或橢圓形病斑。葉背面病斑顏色稍淺,后期病斑上密生細小黑點,是病原菌的分生孢子器。嚴重時,葉上病斑數(shù)目極多,相互匯合連片,葉片干枯脫落[12,26]。在四川、陜西、云南有發(fā)生的報道[12,27,31]。
烏頭葉斑病病原物為半知菌亞門,球殼孢目烏頭殼針孢(Septoria aconitiBacc)。分生孢子器球形,直徑90~100 μm,孔口小而不明顯,分生孢子線形,無色,隔膜多而不明顯,長45~48 μm[29]。在道地產(chǎn)區(qū)四川省江油市,葉斑病自3月初開始發(fā)生,5月中旬到達發(fā)病盛期[19]。
清除田間病殘體。1)選育抗病品種。2)化學藥劑防治:發(fā)病期用40%多菌靈500 倍液或70%甲基托布津1 000 倍液,或1∶1∶150波爾多液每10~15 d 噴治1次[10]。3)誘導植株抗性。陳芳等報道用5 mmol·L-1的水楊酸(SA)對烏頭葉片進行處理,可誘導附子抗葉斑病[2]。4)避免連作。張歡強等報道連作會加重葉斑病的發(fā)生[14]。
發(fā)病早期在烏頭葉片表面出現(xiàn)不規(guī)則的小黑點;隨著病害發(fā)展,斑點變大,有時候可呈圓形、中間凹陷的壞死斑;在病斑中心可發(fā)現(xiàn)灰色菌絲和分生孢子。潮濕環(huán)境下,病害迅速發(fā)展蔓延至整個植株。干燥和高溫條件下,發(fā)展緩慢,甚至停止發(fā)展,而在侵染部位形成棕褐色斑點[37]。在四川省有發(fā)生為害的報道[19,37]。
烏頭灰霉病由葡萄孢屬、灰葡萄孢菌Botrytis cinerea引起[37]。在PDA 培養(yǎng)基上,菌絲最初呈透明白色,96 h 后變?yōu)樯罨疑?。分生孢子單細胞,橢圓形或卵球形,直徑(7.1~13.4)μm×(5.2~8.6)μm(平均10.3 μm×6.6 μm)。小菌核呈圓形、球形或不規(guī)則狀,直徑(1.1~7.1)mm×(1.0~4.8)mm[37]。
在道地產(chǎn)區(qū)四川省江油市,霜霉病自2 月下旬烏頭出苗開始發(fā)生,隨著氣溫升高,3 月中旬到達發(fā)病盛期,直至6月中旬收獲病害發(fā)生變化不明顯[19]。
花葉病毒病發(fā)生較為普遍,江油地區(qū)發(fā)生較高的年份或田塊發(fā)病率最高可達70%~80%[12,38]。受害植株葉片先出現(xiàn)濃綠、淡綠相間的花葉斑駁癥狀,嚴重時變形、皺縮、卷曲,直至枯死;植株生育不良;地下塊根畸形瘦小,質(zhì)地變劣[38]。
通過分子鑒定,初步確定引起江油烏頭花葉的病毒病為(cucumber mosaicvirus,CMV)[38-39]。病毒外殼蛋白基因克隆和序列分析結(jié)果表明該病毒為CMV的一個新的株系,命名為CMV-FZ株系。病毒病自2 月苗期就開始出現(xiàn),且整個植株生育期內(nèi),變化不顯著[22]。
花葉病的初浸染源主要是帶病種根,出苗后至4~5葉時開始發(fā)病,5—6月為發(fā)病高峰期。蚜蟲為再浸染的主要途徑,當其大量發(fā)生時,發(fā)病率顯著增加[12]。同時,可通過汁液摩擦進行傳播。
生產(chǎn)中,應培育和選用無病毒種根,減少病原菌初侵染源。農(nóng)事操作過程盡量避免與植株間的摩擦;加強傳播介體蚜蟲的防治,以切斷傳播途徑。
白粉病,為烏頭植株葉上的重要病害,5—9 月在烏頭生長中后期發(fā)生,發(fā)病時在植株上部幼嫩葉表面或背面產(chǎn)生白粉,再向下蔓延至莖稈和下部葉片。植株發(fā)病后葉片扭曲向上,葉背產(chǎn)生褐色斑塊,橢圓形,約2 cm,逐漸焦枯。白粉分布于葉的兩面,集中于葉脈處。于7—8 月葉兩面生黑色小點,9 月產(chǎn)生大量黑色小點(即子囊殼)。病菌于病殘體上越冬,次年在氣溫和一定濕度下,病菌萌發(fā)產(chǎn)生白粉,多在多雨潮濕季節(jié)或通風透光不良情況下發(fā)生。白粉形成后隨風傳播,天晴時傳播特別快[29]。在四川、云南等地有發(fā)生[17]。
防治方法:1)發(fā)病初期用25%粉銹寧2 000 倍液、托布津1 000 倍液、25%三唑酮可濕性粉劑800~1 000 倍液,或20%苯醚甲環(huán)唑1 500 倍液噴灑[10,17];2)收獲后集中處理病株殘葉,減少越冬病原。
該研究系統(tǒng)梳理了近年來發(fā)生在烏頭上的6 種真菌性病害和1 種病毒性病害。其中對期經(jīng)濟部位產(chǎn)量影響最大的是白絹病,發(fā)生發(fā)展迅速;其次是根腐病,發(fā)病率高、為害范圍廣;霜霉病是發(fā)生和為害最嚴重的葉部病害。隨著中藥材需求量的增加,為提高產(chǎn)量,部分地區(qū)適宜種植烏頭的區(qū)域有限,導致連年種植面積增加,造成土壤病原物積累。同時,種根帶病及修根、摘頂、植株殘體就地擱置和夜間漫灌等農(nóng)事操作均是根腐病、白絹病等病害在各產(chǎn)區(qū)嚴重發(fā)生的重要因素。
對于烏頭病害的防治,應堅持貫徹“預防為主、綜合防治”植保方針和“科學植保、公共植保、綠色植保”理念的基礎(chǔ)上,將農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治、生態(tài)防治和科學用藥等防控措施相結(jié)合,進行綜合治理。1)烏頭病害防治以預防為主,除加強種根的防疫工作外,選育健康種根、培育抗性品種、實行輪作、清理田間病殘體、消毒土壤、減少病原并錯開病害發(fā)病高峰進行相應農(nóng)事操作,可在一定程度上減少烏頭病害的發(fā)生。2)加強藥農(nóng)的科技培訓,提高藥農(nóng)的科學種植水平,特別是施肥、農(nóng)藥使用和農(nóng)事操作注意事項等方面的培訓。3)各產(chǎn)地應因地制宜,建立綠色防控基地,為生產(chǎn)出品質(zhì)、綠色、安全的中藥材提供保障。