甘肅省云杉葉銹病發(fā)病規(guī)律及防治措施

摘 要 云杉葉銹病是為害云杉的重要病害之一，嚴(yán)重影響云杉的生長和西北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。為給保護(hù)云杉資源、維護(hù)生態(tài)環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)，以甘肅省為例，闡述了云杉的生態(tài)價值、經(jīng)濟(jì)價值和景觀價值，分析了甘肅省云杉葉銹病的發(fā)病癥狀、規(guī)律及影響因素，并總結(jié)了預(yù)防監(jiān)測、物理防治和化學(xué)防治等科學(xué)防治技術(shù)。

關(guān)鍵詞 云杉；葉銹??；發(fā)病規(guī)律；防治措施；甘肅省

中圖分類號：S791.18 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.18.077

云杉（Picea asperata），為松科（Pinaceae）云杉屬（Picea）常綠喬木植物，是我國特有樹種之一[1]。云杉樹高可生長至45 m，胸徑最大可達(dá)1 m，樹皮呈淡灰褐色或淡褐灰色，表面裂成不規(guī)則的鱗片狀或稍厚的塊片，并會逐漸脫落；小枝上被柔毛，葉形四棱狀條形，球果呈圓柱長圓形，成熟時由綠色變?yōu)榈稚蚝稚N子倒卵圓形，花期4—5月，球果9—10月成熟[2-4]。云杉廣泛分布在我國陜西省西南部、甘肅省東部及洮河流域、白龍江流域、四川省岷江上游及大小金川流域等地，多分布于海拔2 400～3 600 m的地區(qū)，常與紫果云杉、岷江冷杉、紫果冷杉等樹種混種[5-6]。

1 云杉種植價值

1）生態(tài)價值。甘肅省地處我國西北干旱、半干旱區(qū)，土地沙漠化和水土流失問題較為突出。云杉根系發(fā)達(dá)，能有效防止水土流失和土壤侵蝕，同時具有較強(qiáng)的耐旱性和抗逆性，能夠在惡劣環(huán)境下生長，是重要的防風(fēng)固沙樹種之一，對改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、防治荒漠化起關(guān)鍵作用[7]。此外，云杉林為多種動植物提供了生境，對維持生物多樣性、維護(hù)高山及寒冷地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有關(guān)鍵作用。

2）經(jīng)濟(jì)價值。云杉木材質(zhì)地堅實(shí)且紋理優(yōu)美，是優(yōu)質(zhì)的建筑用材，可用于橋梁搭建、房屋建設(shè)、家具制造及飛機(jī)、樂器的制作等領(lǐng)域[8]。同時，云杉針葉含油率較高，可提取芳香油；樹皮含有單寧，可用于提取工業(yè)化學(xué)品[9-11]。此外，其莖皮纖維可以用于人造棉和繩索的生產(chǎn)。

3）景觀價值。云杉四季常青，樹形挺拔，適合用于公園綠地、城市街道、風(fēng)景區(qū)及其他景觀設(shè)計中，單獨(dú)種植或群植皆有良好的視覺效果；同時茂密的樹冠能夠提供陰涼，降低地面溫度，創(chuàng)造舒適的戶外環(huán)境；此外，云杉能夠吸收二氧化碳并釋放氧氣，吸附塵埃和部分有害物質(zhì)，有助于改善城市空氣質(zhì)量。

2 云杉葉銹病發(fā)生情況

2.1 發(fā)病癥狀

云杉葉銹病是由金銹菌屬真菌（Chrysomyxa spp.）引起的針葉病害，對云杉的生長發(fā)育和健康狀況造成嚴(yán)重影響。發(fā)病初期，感病的云杉幼芽和嫩梢上的針葉會出現(xiàn)異常變化，顏色由正常的綠色變?yōu)榈S色或橘黃色，出現(xiàn)段狀病斑，并隨著病情的發(fā)展逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯钭厣蝗静〉娜~面上會形成明顯的冬孢子堆或者皰狀的銹孢子器，呈現(xiàn)橙黃色，隨后病葉干枯脫落，落葉呈灰黃色。病情嚴(yán)重時，整株樹木的光合作用能力大大降低，影響營養(yǎng)物質(zhì)的積累和樹體的整體生長。隨著病情的擴(kuò)散，云杉林分的生產(chǎn)力和生態(tài)功能也會受到損害，導(dǎo)致木材品質(zhì)下降，植株衰弱，增加發(fā)生其他次生病蟲害的風(fēng)險。

2.2 發(fā)病規(guī)律

每年5月下旬至6月上旬，寄生在杜鵑、花椒、高山柳、白樺，以及各種楊屬樹木等植株上的菌絲開始萌發(fā)形成孢子，孢子隨氣流傳播至云杉新萌發(fā)的針葉上，導(dǎo)致云杉染病。一般在每年的6月下旬至7月上旬開始發(fā)病，出現(xiàn)初期癥狀，發(fā)展至7月中旬云杉開始進(jìn)入木質(zhì)化階段，葉銹病典型癥狀開始加重，同時開始出現(xiàn)銹子器。而到了7月下旬至8月上旬銹子器相連堆積破裂并釋放黃色銹孢子，為害其他植物或寄生在寄生植物上越冬，直至次年再次重復(fù)這一過程。

綜合多年觀察及文獻(xiàn)資料，甘肅省云杉葉銹病的發(fā)病率隨海拔增加而增大，高海拔地區(qū)的云杉更容易感染葉銹病。此外，孤立木、疏林及林緣、林冠上部的云杉個體病情較重；郁閉度大的林內(nèi)，由于光照條件和濕度等因素，病情相對較輕。這一特點(diǎn)在苗圃地中也有所體現(xiàn)，即同一苗床中，苗床兩側(cè)的苗木比中間的苗木更容易感病。幼林病情一般重于成年林，純林比混交林更容易遭受葉銹病侵害。從立地條件來看，地勢平緩、土層深厚的林分，病害發(fā)生率相對較低；反之，在地勢陡峭、土壤瘠薄等不利條件下，云杉葉銹病的發(fā)生較為嚴(yán)重。

2.3 發(fā)病原因及管理對策

2.3.1 生態(tài)環(huán)境惡化

在甘肅省，受自然因素和人為活動的雙重影響，部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)不同程度的惡化。過度放牧、不合理的采伐導(dǎo)致土壤侵蝕嚴(yán)重，土壤貧瘠化；水源減少、地下水位下降使得云杉生長環(huán)境變得干燥，增加了其對病害的敏感性。此外，森林被破壞導(dǎo)致生物多樣性下降，天敵數(shù)量減少，難以有效控制葉銹病病原菌的數(shù)量，加劇了云杉葉銹病的發(fā)生。針對這些問題，應(yīng)加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)和政策支持，加大對生態(tài)環(huán)境違法行為的懲罰力度，引導(dǎo)和規(guī)范人為活動，使其更加符合生態(tài)保護(hù)的要求；同時采取植樹造林、草地恢復(fù)、水土保持等生態(tài)修復(fù)措施，改善土壤質(zhì)量和增加水源；還要加強(qiáng)對珍稀瀕危物種的保護(hù)，恢復(fù)和重建生態(tài)系統(tǒng)，提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3.2 林分結(jié)構(gòu)不合理

林分結(jié)構(gòu)不合理是云杉葉銹病高發(fā)的重要原因。在造林或天然更新過程中，單一樹種的純林會因?yàn)槿鄙倨渌麡浞N的緩沖作用，導(dǎo)致葉銹病傳播與蔓延；同時當(dāng)林分密度過大時，容易造成林內(nèi)通風(fēng)透光條件差，導(dǎo)致林分濕度大，為葉銹病病菌提供了理想的繁殖環(huán)境。林分結(jié)構(gòu)不合理還會導(dǎo)致云杉個體健康狀況下降，抗病能力減弱，導(dǎo)致整個林分感染葉銹病的風(fēng)險增加。針對這一問題，可進(jìn)行林分改造，改善林內(nèi)的通風(fēng)透光條件；新造林或林分更新時盡量營造與樺木屬、刺柏屬植物的混交林，提高林分多樣性，減緩葉銹病的傳播與蔓延。

2.3.3 氣候變化

近年來，溫度升高、降雨模式改變及極端氣候事件頻發(fā)等氣候變化助推了云杉葉銹病的發(fā)生和發(fā)展。例如，春季早暖且雨水充足的條件，極有利于葉銹病病原菌孢子的萌發(fā)和傳播；冬季雪量不足或過早融化，導(dǎo)致病原菌越冬條件得到改善，增加了次年的發(fā)病概率。同時，氣候變化可能導(dǎo)致云杉分布區(qū)邊緣區(qū)域的生態(tài)環(huán)境（如植被組成）發(fā)生改變，弱化生態(tài)系統(tǒng)的緩沖作用，進(jìn)而增加葉銹病的發(fā)生風(fēng)險。針對氣候變化問題，可以從云杉品種改良入手，通過選擇和培育抗病性強(qiáng)、適應(yīng)性廣的云杉品種，提高云杉林對氣候變化和病原菌的抵抗能力。

3 具體防治措施

3.1 預(yù)防與監(jiān)測

1）種植紫果云杉等抗病性強(qiáng)的云杉品種，或?qū)Ξ?dāng)?shù)卦粕挤N群進(jìn)行遺傳改良，增強(qiáng)其抵抗葉銹病的能力。2）可以通過合理密植、間伐弱株病株等方式改善林地通風(fēng)透光條件，降低林內(nèi)濕度，破壞病菌繁殖環(huán)境。一般而言，立地條件較差的地塊以每667 m2種植500～700株為宜，立地條件較好的地塊以每667 m2種植300株為宜。還要及時清理落葉和病殘體，保持林地清潔，減少越冬孢子源。3）在條件允許的情況下，盡量實(shí)行云杉與其他樹種，如青甘楊、槐等闊葉樹種，混交種植，利用不同樹種間的相互作用降低單一病害暴發(fā)的風(fēng)險，起到屏障作用。4）建立健全林業(yè)病蟲害監(jiān)測預(yù)警體系，綜合利用遙感監(jiān)測、無人機(jī)巡查等現(xiàn)代化技術(shù)手段和傳統(tǒng)地面巡護(hù)，進(jìn)行定期巡查，特別是在春季病菌孢子釋放高峰期，密切關(guān)注葉銹病的發(fā)生發(fā)展情況，減少葉銹病大面積擴(kuò)散蔓延的風(fēng)險。

3.2 物理防治

物理防治是利用物理原理、機(jī)械手段或自然條件進(jìn)行病蟲害防治的方法，其優(yōu)勢在于通常不會留下化學(xué)殘留物，對環(huán)境友好；同時對人類、動物及非目標(biāo)生物的危害小，而且可長期使用，不易產(chǎn)生抗性問題，與生態(tài)農(nóng)業(yè)理念吻合。但相較于化學(xué)防治，物理防治見效較慢，且人力成本和設(shè)備成本投入較高。

具體到防治方法，無明顯要求時，可以清除林內(nèi)傳播葉銹病菌的中間寄主植物，如杜鵑、花椒、高山柳等，減少病原菌潛在傳染源。同時，可以通過高溫蒸汽、煙熏等手段在播種或扦插前對苗床（造林地）進(jìn)行嚴(yán)格的土壤消毒處理，減少土壤中越冬病原菌的數(shù)量。對于苗圃地，還可以使用塑料薄膜搭建拱棚（特別是在病害高發(fā)期），可有效隔絕病原菌孢子侵害云杉苗木。

3.3 化學(xué)防治

化學(xué)防治，即使用化學(xué)農(nóng)藥防治森林病蟲害的方法，其優(yōu)勢在于見效快、效率高、操作簡便、應(yīng)用廣泛、機(jī)械化程度高、防治譜廣。具體而言，化學(xué)藥劑對目標(biāo)生物具有直接殺滅或抑制的作用，能在短時間內(nèi)顯著降低病原菌存活率，迅速控制病害擴(kuò)散；同時化學(xué)藥劑可通過噴霧、拌種、土壤處理等多種方式施用，不受地域限制，適合大面積、快速防治，尤其針對林區(qū)；還可以通過無人機(jī)施藥的方式實(shí)現(xiàn)對病蟲害的防控。許多化學(xué)農(nóng)藥適用范圍較廣，可同時針對多種病蟲害進(jìn)行防控。但化學(xué)防治存在一定的局限性，如長期大量使用化學(xué)農(nóng)藥，容易導(dǎo)致農(nóng)藥殘留于林產(chǎn)品、土壤、水源中，造成環(huán)境污染，破壞生態(tài)平衡；同時非選擇性或殘效期較長的農(nóng)藥會殺死天敵昆蟲、傳粉媒介等其他有益生物，影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能；長期單一使用同種農(nóng)藥還會導(dǎo)致害蟲和病原菌對農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性，使得原有的農(nóng)藥失效，不僅使得效果減弱，而且不斷研發(fā)新型農(nóng)藥增加了防治難度和成本。

因此，在進(jìn)行化學(xué)防治時應(yīng)綜合利用多種防治方法，定期更換防治藥劑。常用的云杉葉銹病防治藥劑包括20%三唑酮乳油1 500～2 000倍液、12.5%烯唑醇可濕性粉劑2 000～2 500倍液、20%粉銹寧可濕性粉劑200倍液、50%多菌靈可濕性粉劑600～800倍液及75%甲基托布津可濕性粉劑800倍液等，每間隔12～15 d噴藥1次，連續(xù)施藥2～3次即可有較好的防治效果。

4 結(jié)語

筆者分析了種植云杉的生態(tài)價值、經(jīng)濟(jì)價值及景觀價值，并總結(jié)了云杉葉銹病的發(fā)病規(guī)律及防治措施。云杉葉銹病的發(fā)生與蔓延與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境變化、不合理的人類活動及氣候變化等多重因素相關(guān)，不僅危害云杉林木本身的生長，更會降低森林抵抗其他災(zāi)害的能力，破壞森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，研究云杉葉銹病的發(fā)病規(guī)律和防治方法對保護(hù)云杉資源、維護(hù)西北地區(qū)生態(tài)環(huán)境安全意義重大。

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對云杉葉銹病的防控，展望未來，可從以下5個方面展開研究。1）加強(qiáng)對甘肅省不同地區(qū)云杉葉銹病發(fā)生狀況的調(diào)查監(jiān)測，結(jié)合“3S”技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)模型、回歸模型等現(xiàn)代化技術(shù)與方法建立病害發(fā)生預(yù)測預(yù)警模型，為制訂防治措施提供決策依據(jù)。2）開展云杉葉銹病病原菌的種群遺傳學(xué)研究，了解不同地區(qū)菌株的遺傳變異情況，探明致病機(jī)制，為篩選抗病品種提供理論支持。3）開展抗病性強(qiáng)的云杉新品種選育，同時開發(fā)安全高效的生物防治制劑，建立綠色防治技術(shù)體系。4）進(jìn)一步探究氣候變化對云杉葉銹病發(fā)生發(fā)展的影響，預(yù)測未來發(fā)病風(fēng)險，提出適應(yīng)性防控對策。5）加強(qiáng)林業(yè)管理部門、科研機(jī)構(gòu)與造林部門（林農(nóng)）的合作，推廣葉銹病防治的科技成果，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化。

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（責(zé)任編輯：劉寧寧）