我国重点土传病害及治理对策

植病界普遍认为的五大难防治的病害为土传病害、维管束病害、病毒病害、细菌病害和线虫病害,土传病害由于危害广泛、严重被列为这五大难防治的病害之首。土传病害的防治走过了漫长的历程,从杀生性的土壤消毒剂如氯化苦、溴甲烷以及多种杀菌剂的应用发展到生物防治,但土传病害的传播与危害依然倡獗,这是值得我们认真思考和深入探讨的问题。可喜的是天达恶霉灵的问世,为解决这一难题带来了希望。

下面就我国重要的土传病害、土传病害的生态因素及土传病害的防治问题,谈几点粗浅的看法,以供同行共同探讨。

一、我国重要的土传病害

1、水稻烂秧和死苗

主要是由腐霉菌、绵疫菌、镰刀菌和丝核菌等多种真菌侵染引起的,上述真菌能在土壤中长期营腐生生活,无论湿育秧、旱育秧,当水稻秧苗遇低温阴雨天生长减弱时,秧苗抗性降低,病菌容易乘虚而入,造成根系功能降低,持续低温或阴冷后骤晴,容易出现大片枯死。

2、水稻纹枯病

由土壤中的丝核菌侵染引起,在土壤中大量的菌丝和菌核是主要侵染源,一般在分蘖期至抽穗期是发病高峰;主要侵染叶鞘和叶片,严重时可危害茎杆内部。发病初在稻株的水面或水下面生成暗绿色边缘不清的小斑,扩大成椭圆形深褐色病斑,中部草黄色至灰白色,数个病斑汇合成云纹状大斑,叶片随之干枯,提早枯死。

3、小麦全蚀病

小麦全蚀病是一种毁灭性病害,由土壤中真菌的子囊菌侵染而成,同时也是较难防治且蔓延较快的顽固性病害,要达到较好的防治效果,必须采用以农业防治与药剂防治相结合的综合防治措施。

小麦播种后,菌丝体从麦苗种子的根冠区、胚芽鞘侵入,扩展蔓延较快,小麦植株感病后,根部逐渐变黑,分蘖减少,成穗率降低,千粒重下降,发病愈早,减产愈大;在发病条件适宜时可造成全株枯死。

小麦全蚀病是根腐和基腐性病害,根部和基部变灰黑色是它的典型症状,这种灰黑色是由菌丝体缠绕被害组织以及组织腐败后褐化造成的,一般称为“黑膏药”。 

小麦全蚀病是由真菌的子囊菌亚门的禾顶囊壳菌侵染造成,病菌的越夏场所是麦茬、夏玉米根部及混杂在麦糠、场土、种子的病残组织中。土壤中的病残体是病菌的主要越冬来源,带菌的粪肥传病往往是发病面积激增的原因,种子上附带的病菌是远距离传到新区的主要来源。

全蚀病菌在土壤中存活可分寄生和腐生阶段,在寄生阶段只能沿寄生根面生长,因全蚀病菌对土壤微生物的抗生作用非常敏感,同时受土壤条件的影响,全蚀病一般随土壤pH值提高而加重;氮肥含量高时有利于病菌的腐生生活,而有机肥可减轻病害。

全蚀病达到发病高峰后,出现逐渐自然衰退现象,称为“全蚀病的自然衰退”(TAD),据研究是由于特定的微生物区系产生了一种专门对全蚀病的特异性抗生原所致。

4、棉苗立枯病

棉苗立枯病是北方棉区苗期的主要病害,由土壤中的丝核菌侵染引起,一般发病死苗率为5%~10%,春雨连绵或寒流侵袭发病严重,可达50%以上,造成缺苗断垄,不得不毁种重播。

5、棉苗红腐病

由土壤中的镰刀菌侵染引起的根腐性病害,辽河流域和黄河流域以北发生较多,长江流域苗轻铃重。

6、棉花枯萎病

由土壤中的尖孢镰刀菌侵染引起的维管束病害,新棉田的发病和远距离的传播则由种子带菌引起,病菌一旦在土壤中定居,可长期存活。

苗期症状:黄色网纹、黄化、紫红、青枯及皱缩型等。

7、棉花黄萎病

由真菌的轮枝菌侵染造成的,是目前棉花生产上威胁最大的病害,病菌形成的微菌核可长期在土壤中存活。

棉花黄萎病在30年代仅个别地区发生,50年代开始蔓延,80年代遍及21省、市和自治区,估计年损失皮棉10万吨以上,1993年、1995年和1996年棉花黄萎病在主要棉区大爆发,造成严重损失。

1993年估计,全国黄萎病发病面积4000万亩(占植棉面积的一半),损失皮棉200万担,价值10亿元。

8、果树圆斑根腐病

圆斑根腐病是北方果树上的重要病害,由于圆斑根腐病的危害,致使果树根系死亡,造成树势衰弱,结果率下降,品质变坏,甚至导致死亡。

据陕西果业高新技术推广服务中心主任焦振华高级工程师于2000年调查显示:陕西、河南、山西、甘肃果树面积为120多万亩,仅圆斑根腐病占果树面积的40%左右,使用绿亨产品防治圆斑根腐病取得显著效果。圆斑根腐病菌寄主很广,除主要危害苹果、梨和桃树外,还危害杏、葡萄、核桃、柿、花椒等。

受害果树先从须根开始,围绕须根的基部形成红褐色圆斑,病斑进一步扩大愈合深达木质部,致使整段根变黑死亡;因根部受害程度不同地上部的症状往往出现枝叶萎蔫、叶缘枯焦或坏死。

此病在开春果树根部萌动时即可危害,往往在果树根系衰弱时遭到在土壤中营腐生生活的镰刀菌的侵染而发病。因此,在果树管理粗放,干旱、缺肥、土壤盐碱化及土壤板结的果园发病较重。

9、蔬菜苗期病害

立枯病:由病原真菌丝核菌引起,幼苗出土时易受害,开始在茎基部产生椭圆形褐色凹陷病斑,发病初期,白天萎蔫晚间恢复,病斑扩大绕茎一周时,幼苗开始干枯,但立而不倒,当湿度大时病部产生褐色菌丝。

猝倒病:由病原真菌腐霉菌引起,蔬菜幼苗发病多发生在育苗床上,出土前染病可造成烂种、烂芽;出土后幼苗受害基部出现水浸状暗绿色病斑,围绕幼茎扩展,病斑变褐并缢缩呈线状,病苗折倒,有时子叶不萎蔫便倒伏地面;发病往往从棚顶滴水处先发病,逐渐向外扩展,湿度大时,成片猝倒死亡,病苗表面长出白色絮状菌丝。

灰霉病:由病原真菌灰葡萄孢菌侵染引起,灰霉病主要发生在开花结果期,在出苗时遇低温高湿的条件极易发病,是蔬菜育苗中常遇到的苗期病害,当浇水过多或顶棚滴水处最早染病,起初在叶片或幼茎上出现水浸状褪绿斑,湿度大时,病斑上出现霉状物,进一步发展可造成叶片或幼茎腐烂,致使幼苗死亡。

10、瓜类枯萎病

苗期即可发病,病苗子叶萎蔫,基部变褐;成株多在花蕾期发病,初期白天萎蔫,早晚恢复正常,基部、节间出现黄褐色条斑或带状凹陷枯死斑,有时流出胶状物;潮湿时,病斑表面长出白色或粉红色霉层,剥开茎基部,可见维管束变褐,这是枯萎病的典型特征。如果病情继续发展,病株很快死亡。

瓜类枯萎病由真菌的半知菌亚门的镰刀菌侵染而致。从病株上采收的种子可能带菌,并能远距离传播;土壤、肥料、灌水、农具和昆虫都可传播病害。出苗后,病菌从根部伤口侵入,也能从根毛细胞间直接侵入;附着在种子上的病菌孢子,在种子萌发时可直接侵入幼根,病菌侵入后,在根部组织中繁殖蔓延,逐步深入木质部,进入维管束,上下扩展,造成维管束堵塞,并产生毒素,导致细胞死亡、植株萎蔫,病菌可在土壤中存活7~8年,病菌的厚垣孢子抗逆力极强,即使病株或病果喂食牲畜,通过消化道排泄的粪便中病菌仍能侵染植株。

11、莲藕腐败病

莲藕腐败病是由真菌的半知菌亚门中的镰刀菌侵染引起的,带菌的种藕是新莲藕种植地区发病的主要原因,病菌以菌丝在种藕中越冬;种植多年的莲藕地区,土壤中的病菌则是该病的主要侵染来源,该菌主要侵染莲藕的地下茎部,造成变褐腐烂,导致地上部枯萎。发病初期,地下茎维管束变褐,从发病茎上抽出的叶片颜色发黄,后从边缘向内干枯卷曲,藕茎形成斑腐,条件适宜时藕节出现粉红色孢子团。

以上罗列的是我国主要的土传真菌性病害,而土传细菌性病害如软腐病、青枯病等以及根结线虫病暂时没有涉及。

二、土传病害的生态因素

土传病害的发生与发病的轻重程度,是由于病原物和土壤中大量有益微生物以及寄主植物在土壤里的复杂而特殊的生态环境条件下相互竞争和相互联系相互制约的结果。土壤的生态因素有生物和非生物因素,土壤的生态环境十分复杂,它不仅受气候变化的影响,更易受耕作、施肥、施药和管理的影响。

在一般情况下,土壤病菌能产生大量菌体,只要条件对病菌生长发育有利而寄主又是感病的,病菌就可以大量繁殖并能侵染寄主,在感病寄主存在下,这些病菌就可以进入持续的致病期,随着作物的连作而大量繁殖扩散,但之后养分被消耗完或土壤条件如温度、湿度等对病菌不利时,病菌又可以进入休眠期。

在感病寄主不存在时,土传病菌在土壤中也能存活下来,除土传病菌具有广泛的寄主范围外,还能在非寄主的根表面或残枝落叶上存活,与其具有腐生竞争能力是分不开的。但不同病菌是有差异的,像镰刀菌和轮枝菌在土壤中几乎可以无限期生存下去,下表列出主要土传病菌在土壤中的存活年限。

主要根病菌属在土壤中的繁殖器官及存活年限

  主要病菌属              在土壤中            在土壤中            防病所需

(代表病害)            的繁殖器官            存活年限            轮作年限

 


Fusarium(瓜类枯萎病)        厚垣孢子              5~15+               4~6

Ophiobolus(小麦全蚀病)      子囊孢子              2~4                 2~3

Phytophthora(番茄晚疫病)      卵孢子              2~8                 2~5

Phythium(猝倒病)             卵孢子              5+                  2~3

Rhizoctonia(水稻纹枯病)        菌核               5+                  2~3

Verticillium(棉花黄萎病)       菌核               5~15+               5~6

 



生态因素有生物和非生物因素,非生物因素包括温度、湿度和通气性及酸碱度等;生物因素主要是土壤中的动、植物及菌物类群,特别是微生物如细菌、放线菌、真菌以及藻类和原生动物等在土壤中生存着较大数量,上述生物大部分对农作物生长是有益的,对土传病菌的生存和侵染起到竞争和制约的作用,这种竞争与制约作用在植物根围表现得尤为明显,即植物根际微生态对土传病害具有突出的影响。

温度对根病的影响,多数病原菌的致死温度为50~60℃,30分钟,含黑色素的病菌及厚垣孢子能在较高温度下存活。

湿度是另一个重要因素,在干燥土壤中丝核菌和镰刀菌可大量发生,而湿润的土壤有利于细菌生长并能限制病原真菌的生长。

通气不好一般与CO2和低氧有关,土壤低氧有利厌气微生物生长,对好气病原菌不利,土壤淹水可抑制土传病害。

施肥对土壤微生物有较大影响,据研究大量施用化肥尤其氮肥可刺激土传病菌中的镰刀菌、轮枝菌和丝核菌生长,从而加重了土传病害的发生,这可解释近年来我国棉花黄萎病及一些土传病害加重的原因。我国棉花黄萎病自1993年大爆发以来,几乎连年大发生,这不仅与当年的气候因素有关,而且与棉田大量使用化肥,土壤中有机物质大量减少有关。

根及种子的渗出物对病原菌的休眠体萌发有刺激作用,疫菌、镰刀菌等对寄主专化性的要求是与寄主根渗出物对病菌的吸引和萌发甚至侵染有密切关系。研究表明大白菜种植在休闲地上,从土壤中分离不到软腐病菌,但种植50天后,在症状出现以前,在抗病植株的根际和叶围像感病植株一样突然出现大量病原菌,收获一星期后,病原菌的数量降至测不到的水平,软腐病菌这种大幅波动的原因与大白菜根分泌物有关。根分泌物有单糖、氨基酸和有机酸,尤其天冬氨酸是决定软腐病菌的趋化性,在离体试验中发现,软腐细菌对8种糖、4种有机酸和2种氨基酸表现出明显的趋化性反应。由于趋化性刺激作用,软腐细菌的移动速度比荧光假单孢杆菌快2~4倍,这使软腐细菌在竞争利用寄主分泌物中处于优势。

土壤线虫与病害有密切关系。土壤线虫可造成植物根系的伤口,有利病菌侵染而使病害加重,往往线虫与真菌病害同时发生,如棉花枯萎病与土壤线虫密不可分,在美国棉花枯萎病称为枯萎—线虫复合病害。

小麦全蚀病发病达到高峰后,便出现全蚀病的自然衰退现象(TAD),现已证明广泛存在的微生物拮抗现象是造成全蚀病自然衰退的原因,这一现象也在其它土传病害中存在。

“抑菌土”的发现,为根病的防治提供了新的希望。土壤的抑菌作用,不仅能使根病的发病高峰降下来,即使人工接入病原菌也可能不发病或发病很轻,有时病原菌会从土壤中消失。常见的土壤中尖孢镰刀菌,在沙土中容易发生枯萎病,而在粘土中则很少发病,但病原菌在两种土壤中都存在,只是在粘土中有利拮抗微生物的存活,从而干扰了病原菌的活性。

三、土传病害的防治对策

土传病害的防治应以农业防治、生物防治和化学防治等综合防治为最佳途径,任何一项措施应考虑的核心问题应是土壤中病原菌和有益生物的平衡,任何破坏这一平衡的措施都可能导致灾难性后果。

农业防治包括轮作倒茬、应用抗病品种、增施有机肥等有利土壤微生物的措施。

土传病害的生物防治一直受到人们的重视,木霉菌、K84等在根病生物防治上已经广泛应用,5406、增产菌以及生物肥(维他那、NEB等)在有利植物营养和抗病性上起到良好作用。

土传病害的生物防治原理有营养竞争与占领、重寄生、抗生素的产生等。

土传病害的化学防治走过了漫长的道路,早期用蒸汽高压灭菌以及氯化苦、溴甲烷用作熏蒸剂,除对土壤肥力有影响外,同时干扰了土壤微生物的平衡,一旦平衡受到破坏,在土壤中很可能诱发更有害甚至更危险的微生物,没有竞争微生物的存在,就有可能导致病害愈来愈严重。D-D乳剂、福尔马林、棉隆等土壤消毒剂的使用存在同样问题。

苯来特、多菌灵和甲基托布津等因施入土中易被吸附而药效降低或对有益菌有杀灭或抑制作用而不能被普遍接受。

五氯硝基苯虽然是良好的土壤杀菌剂,但由于其致癌及高残留而被生产绿色食品所禁止使用。

天达恶霉灵由于具有对土壤中多数病原真菌有较好的防效,而对放线菌等益菌没有杀伤作用,在土壤中与铁、铝离子结合增强杀菌效果,且具有内吸快促进新根生长及易在土壤中被分解等特性,被认为土传病害的首选农药