引用本文
方丽, 刘炜钦, 郑小南, 谢昀烨, 王连平, 徐明飞, 王汉荣. 糯米山药炭疽病的发生规律与侵染特性[J]. 浙江农业科学, 2018,59(2):293-295  
doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20180240
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糯米山药炭疽病的发生规律与侵染特性
方丽1, 刘炜钦2, 郑小南2, 谢昀烨1, 王连平1, 徐明飞3, 王汉荣1,*
1.浙江省农业科学院 植物保护与微生物研究所,浙江 杭州 310021
2.温州柳山山药种植有限公司,浙江 温州 325300
3.浙江省农业科学院 农产品质量标准研究所,浙江 杭州 310021
王汉荣,E-mail:wanghrg@126.com。

作者简介:方 丽(1978—),助理研究员,硕士,研究方向为经济作物病害研究,E-mail:fl0155@163.com。

基金项目: 文成县重点科技计划项目
摘要

2016—2017年对浙江省文成县发生的由胶孢炭疽菌( Colletotrichum gloeosporioides)引起的糯米山药炭疽病的发生规律进行调查表明,病原菌以菌丝体和分生孢子器的形态在病叶、病枝或种薯上越冬,病害在5月初发,6月中旬至8月是爆发高峰,高温高湿是炭疽病高发的适宜环境;以分生孢子随风雨飞溅的方式传播,传播速度快,尤其是6月梅雨季和8月台风季,11月以后进入越冬期。该病原菌具有潜伏侵染特性,潜育期约为7 d,人为或自然伤口有助于病原菌侵入。

关键词: 糯米山药; 胶孢炭疽菌; 炭疽病; 发病规律
中图分类号:S435 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2018)02-0293-03

糯米山药是浙江省温州文成的特色高山蔬菜, 口感甘甜清爽, 软糯适中, 既是食用的滋补保健佳品, 又具有延缓衰老、固肠止泻、益智健脑等药用功效, 其需求量和种植面积正在随着广大市民生活方式的转变而日益增加。2016年文成县糯米山药的种植总面积超过400 hm2, 总产值达1.2亿元, 极大促进了当地人民对糯米山药生产的热情。但糯米山药是易感病虫害的作物, 尤其炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides)[1]是山药生长过程中发生为害最严重的病害, 一般引起的产量损失可达20%~30%, 损失严重的可达50%以上[2]。目前生产上种植的山药品种不抗炭疽病, 均较为感病。为有效防控山药炭疽病的发生, 探明山药炭疽病的发生规律和侵染循环, 掌握影响山药炭疽病发生发展的主要因子是防控该病害发生的关键。本文以温州文成县大峃镇屿根村、桂东村、渡渎村等村的糯米山药园为基点, 对糯米山药炭疽病的越冬形态、侵染规律、流行因素等进行了调查研究。

1 材料与方法
1.1 供试材料

供试糯米山药为温州文成县本地品种, 由温州柳山山药种植有限公司提供。山药炭疽病菌为文成县山药炭疽病菌优势种, 由浙江省农科院植微所分离并保藏。

1.2 方法

1.2.1 病原菌越冬场所

2016年10月至2017年4月期间, 接种盆栽糯米山药的枯藤、病叶、种薯病样等。将病样剪成一定长度的小段或小块, 然后将处理好的试验材料置于自来水中冲洗干净, 70%的酒精浸泡30 s进行表面消毒后, 用灭菌水冲洗, 超净工作台中晾干后, 置于25 ℃的恒温培养箱中保湿培养, 每天镜检供试材料上的炭疽病带菌量(1个单位表示1个分生孢子团), 推测炭疽病菌的越冬场所。

1.2.2 病原菌分生孢子释放规律与传播途径

5— 8月, 在试验田中随机选择十几棵经室内检测带炭疽菌的植株, 在病株的固定位置悬挂涂有凡士林的玻片, 捕捉分生孢子[3], 每个点离枝叶10 cm。每观察点悬挂5个玻片。每次放置24 h, 选择晴天、阴天、雨天各放置3次。在显微镜下镜检并统计分生孢子的数量, 确定分生孢子的传播方式和分生孢子扩散的始盛期[4]。

1.2.3 病原菌侵染途径和侵染周期

5月上旬至6月初, 用1× 106个· mL-1的炭疽病菌分生孢子液喷涂糯米山药底部枝叶, 分别设置无伤口(喷)、伤口(用毛笔小刷子涂)等方法进行人工接种, 每种方法接种10株, 每天观察接种部位是否出现褪绿斑点或小黑点, 被接种到表现小黑点症状所经历的时间为病原菌的潜育期。

人工接种的糯米山药植株发病后, 在距离人工接种植株50 cm处放置健康的糯米山药盆栽(无枝叶交叉), 观察盆栽山药被侵染的时间即是炭疽病的侵染周期。糯米山药品种为文成县种植的常规种。

1.2.4 发病与环境温度、相对湿度和降雨量的相关性

在糯米山药生长期, 随机抽查5点, 并随机调查糯米山药相同区域30张叶片的山药炭疽病的分级, 计算发病率和病情指数。糯米山药发芽开始计算有效积温(≥ 10 ℃)和累积降雨量, 进行相关性分析。记录2016— 2017年文成县大峃镇的田间温湿度和当地气象资料, 定期定点调查病害发生情况, 分析发病过程与气象因子的关系, 了解温湿度与降雨量对侵染循环中各主要环节及病原菌不同发育阶段的影响作用。

糯米山药炭疽病病害分级标准。0级, 无病症; 1级, 出现症状, 病斑面积≤ 2%; 3级, 2%< 病斑面积≤ 10%; 5级, 10%< 病斑面积≤ 25%; 7级, 25%< 病斑面积≤ 50%; 9级, 50%< 病斑面积≤ 100%[5]。

2 结果与分析
2.1 糯米山药炭疽病的田间症状

糯米山药炭疽病主要为害叶片及藤茎, 也可为害叶柄和零余子。叶片病斑从叶尖或叶缘开始, 最初为暗绿色水渍状小斑点, 以后扩大为褐色至黑褐色的圆形至椭圆形或不规则形大斑, 病斑中间为灰褐至灰白色, 有轮纹, 上生黑色小点, 后期病斑易穿孔。茎部染病初生梭状或不规则斑, 中间灰白色、四周黑色, 严重时上下病斑融合成片, 致全株变黑而干枯, 病部长满黑色小点。5— 7月是该病害的高发期, 雨后更易造成病害的传播蔓延。

2.2 病原菌的越冬场所

将10盆接种发病的糯米山药盆栽置于露天环境。2016年10月至2017年4月, 收集残留的枯藤、病叶、种薯病样进行采集和镜检。共收集5 cm长的枯藤22份, 病叶54张。将种薯中具有黑色斑点或凹陷病斑的部分切成3 cm3大小23个薯块, 消毒分离后发现, 其中3根枯藤中获得6个炭疽病菌菌落, 枯藤的分离率为13.6%; 从15片病叶中分离到13个菌落, 分离率约为27.8%; 种薯中的炭疽病菌分离率约为56.7%。

将分离率较高的种薯和叶片进行切片镜检, 发现种薯中分生孢子器较饱满, 即未分泌出分生孢子的数量多, 叶片上的分生孢子器多数为空腔, 且种薯中存活的分生孢子多于枯藤, 因此可以认为, 具有炭疽病菌的主要越冬场所为种薯和叶片, 藤蔓残留的菌源略少(表1)。

表1 不同病残体上炭疽病的分离率和分生孢子的存活量
2.3 炭疽病菌分生孢子释放规律、病害初侵染源和再次侵染

对病原菌产生的分生孢子进行采集发现, 风雨较大的气候条件下, 能采集到分生孢子(表2)。病枝叶下方和下风口位置的玻片附着分生孢子较多, 病枝上部和背风位置的玻片附着分生孢子略少; 而晴天、阴天等气候条件下, 收集到的分生孢子很少。4— 5月是糯米山药萌发抽梢期, 气温变暖, 雨水充沛, 种薯中带有的或环境中残留的炭疽病菌分生孢子萌发, 在雨水冲散后随风传播, 成为初侵染源。分生孢子在嫩叶上附着, 待温湿度适宜时侵入。抽梢期是初侵染的主要时期, 病斑显现并迅速扩展, 产生的分生孢子继续侵染健康新梢, 形成再次侵染, 也是防病的重要时期。6— 7月是炭疽病流行蔓延的主要时期, 恰逢浙江梅雨季, 雨水充沛, 温度适宜, 极大便利了病害传播, 是糯米山药炭疽病发生的高峰期。

表2 天气条件对分生孢子传播的影响
2.4 侵染途径与病原菌

用分生孢子液对离体糯米山药叶片进行接种伤口和无伤口试验。结果显示, 针刺伤口上滴分生孢子液, 接种4~5 d, 伤口处周围可见褪绿的黄色晕圈, 后期病斑中央变棕褐色, 病斑扩展快; 而无伤口处理的发病时间需5~6 d。相同条件下, 用炭疽病菌的菌丝块接种显症时间明显比分生孢子接种的短, 约3~4 d, 这可能跟菌丝块有培养基作为营养致使菌丝产生侵入的结构, 加速病害的发生有关, 而用无菌水稀释的分生孢子则需要更多的时间来萌发和产生侵染组织。分生孢子喷雾接种糯米山药苗的潜育期约为7 d, 发病部位一般位于叶缘或叶尖, 这可能与携带病原菌的液滴在叶缘或叶尖积累有关; 接种10 d后病斑表面变棕灰色, 可见突起的针点状小麻点, 为病原菌分生孢子器。

2.5 发病与环境气象因素的相关性

对病原菌进行的生长温度试验发现, 糯米山药炭疽病菌在5~35 ℃均可生长, 5 ℃以下或40 ℃以上不能生长, 最适生长温度为25~28 ℃。

2016年对温州文成的一个糯米山药种植地进行糯米山药炭疽病的系统调查, 该糯米山药种植地年限基本为2~3年。由图1可知, 2016年4月文成的日平均温度为19.45 ℃, 日最高温度多数超过20 ℃, 甚至达到27 ℃, 此时糯米山药种薯开始萌动出芽, 同时越冬的病原菌也开始复苏, 附着在嫩芽上等待适宜的温湿度。5月最高平均温度升至28.1 ℃, 雨天为21 d, 雨水充沛, 山药藤蔓生长迅速, 此时可零星看到叶片上炭疽病菌的侵染黑色小斑点, 此为越冬病原菌的初侵染。6— 8月最高平均气温为35.3 ℃, 适宜炭疽病菌的生长; 而山药藤蔓旺盛, 叶郁密度的上升, 田间湿度增加, 结合人事操作和风雨摇摆形成的伤口, 极有利于炭疽病菌侵染传播, 恰逢浙江省6月梅雨和8月常见台风带来的强降雨, 因而6— 9月是病害发生的高峰, 虽然7— 8月降雨天数较5— 6月少, 但也有15 d左右, 符合炭疽病发病时所需的高温高湿情况。此时文成的田间病株比例可达10%~30%, 部分病株的病指可达到34.7。10月初中秋节前, 山药养分向块茎转移, 叶片和藤蔓开始发黄枯萎, 部分病原菌附着于种薯或病残叶中准备翌年越冬。因此, 越冬病原菌的数量是病害发生的基数, 温度是影响病原菌侵染的主要因素, 而雨水和风是控制病害传播的一个重要因素; 而该病害的发生也与田间管理和栽培技术有关。

图1 文成的温湿度对炭疽病发生的影响

3 小结

2016— 2017年期间对温州文成县糯米山药炭疽病的发生规律进行调查, 结果发现浙江省文成县发生的山药炭疽病主要由胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起, 该病原菌以菌丝体和分生孢子器的形态在病叶病枝或种薯上越冬为主, 是翌年侵染的初侵染源。病原菌可以通过伤口及自然孔口侵入, 叶片或枝条的人事操作或田间摩擦造成的伤口有助于病原菌的侵染, 无伤口的情况下病原菌也可以发病。炭疽病菌具有潜伏侵染特性, 潜育期一般约为7 d, 低温少雨可延长潜育期。由于文成县地处山区, 气候温暖湿润, 炭疽病一般在5月初发, 6中旬至8月的梅雨季节和台风季高温高湿, 是炭疽病高发的最适宜环境, 也是病害的爆发高峰; 病原菌一般以分生孢子随风雨飞溅的方式传播, 病害发生和传播速度快; 11月以后病原菌进入越冬期。因此糯米山药炭疽病的防治方法为预防为主, 减少田间病原菌的积累, 即减少初侵染源; 最佳防治时期为5— 6月。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:
[1] 陆家云. 植物病原真菌学[M]. 北京: 农业出版社, 1997. [本文引用:1]
[2] 黄云, 王洪波, 李庆等. 山药炭疽病的症状及其病原鉴定[J]. 西南农业大学学报, 2004, 26(1): 44-50. [本文引用:1]
[3] 李传道. 松针褐斑病在湿地松幼林中的发展[J]. 南京林业大学学报, 1987(1): 1-5. [本文引用:1]
[4] 梅在美, 游金平. 盐肤木炭疽病发生发展规律的研究[J]. 贵州林业科技, 1996, 24(3): 1-6. [本文引用:1]
[5] 钟步飞. 南方山药炭疽病菌致病力研究及抗炭疽病山药种质抗性评价[D]. 海口: 海南大学, 2014. [本文引用:1]