【千人薯业盛会】吴学宏:马铃薯重要土传病害及其综合防控
中国农业大学植物病理学系/马铃薯病虫害研究中心 吴学宏教授
马铃薯在生产中为什么重要?
有五个原因,第一马铃薯产量高;第二马铃薯的营养成分非常全;第三马铃薯不与三大主粮争地;第四特别容易加工成干粉,在国家的抗震救灾起到非常重要的保障作用。第五饱腹感强,可以避免肥胖。
所以国家专门提出马铃薯主粮计划,提高马铃薯的种植面积。面积的提升意味着国家产业调整的重大转变。
马铃薯在种植过程中会遇到各种病害的侵扰、干扰,影响产量和品质。今天我主要给大家讲五大土传病害。
1.马铃薯黑痣病或茎溃疡病
马铃薯黑痣病或茎溃疡病在世界范围内均有发生,导致的产量损失可达30%。主要危害幼芽、茎基部和块茎。主要表现,薯块黑痣,植株地下部分溃疡,叶片发红、上卷,形成气生土豆,产生大量小土豆,茎基部白色粉状物。
马铃薯黑痣病6大表现
病原菌是多核丝核菌(立枯丝核菌)和双核丝核菌。
国内引起马铃薯病害的丝核菌,马铃薯上分离的丝核菌属于17个融合群或亚群。多核丝核菌:AG-1-IB、AG-2-1、AG-3 PT、AG-3 TB、AG-3 TM、AG-4-HGI、AG-4-HGII、AG-4-HGIII、AG-5、AG-11。双核丝核菌:AG-A、AG-Fa、AG-G、AG-I、AG-K、AG-U和AG-W。
其中AG-3 PT为优势融合群,致病力最强。AG-W为国际上首次鉴定的一个新融合群。
病原菌以菌核在土壤中或病薯上越冬。土壤中菌核是主要初侵染源;带病种薯也是初侵染源,更是远距离传播的主要途径。依靠土传和种传传播。基本无再侵染,除相邻植株间有限的菌丝直接接触外。
发病条件:与春寒及土壤潮湿有关,播种早或播种后土壤温度较低,出苗较慢的田块发病重。
综合防控
农业措施:使用无病种薯;土壤改良;水肥管理;作物轮作;收获时期的选择。
生物防治:拮抗细菌,芽孢杆菌和假单胞菌;重寄生真菌木霉菌和轮枝菌;弱毒或非致病丝核菌。
化学防治:咯菌腈、嘧菌酯和噻呋酰胺。
抗病品种:没有或较少。
诱导抗性:水杨酸。
已登记的农药:嘧菌酯及其与恶霉灵、苯醚甲环唑合剂,噻呋酰胺及其与异菌脲合剂,咯菌腈及其与氟唑环菌胺合剂,噻呋酰胺与吡唑醚菌酯合剂,氟酰胺与嘧菌酯合剂,克菌丹,精甲霜灵、咯菌腈及嘧菌酯合剂,唑醚·氟酰胺,吡唑酯·噻虫嗪·中生素。
2.马铃薯枯萎病
马铃薯枯萎病连作田,土壤黏重、偏酸的田块,土壤湿度大,温度偏高(28℃适宜),发病重;在我国分布广泛,造成的经济损失10%―53%。
主要表现:叶片自下而上逐渐变黄,大量脱落;也有顶枯现象,自上向下发展;茎基部皮层呈水浸状腐烂,地上部茎叶迅速凋萎;有时在茎的一侧发展而形成条斑坏死,后期全株枯死。
地下根系呈水浸状软腐,皮层极易剥落;从茎基纵剖可见维管束变褐色腐烂;高湿条件下,病部长出白色、粉红或蓝绿色霉状物。
F. oxysporum(尖孢镰刀菌)、F. solani (茄病镰刀菌)、F. verticillioides (轮枝样镰刀菌)、F. sambucinum (接骨木镰刀菌)等多种镰刀菌可引起马铃薯枯萎病。
接骨木镰刀菌是内蒙古马铃薯枯萎病的优势种群,占88%;接骨木镰刀菌和锐顶镰刀菌是河北马铃薯枯萎病的优势种群,分别占50%和48.7%。
病原菌主要以菌丝体或厚垣孢子随病残体在土壤中越冬,在土壤中可存活5—6年。土壤带菌和带病种薯是马铃薯枯萎病的主要初侵染来源。
厚垣孢子和菌核通过牲畜消化道后仍有生活力,可营腐生生活,是典型的土传病害。
根或茎的腐烂处在潮湿环境中产生子实体,孢子借气流、雨水、灌溉水传播,从伤口侵入。
病菌有时寄生在维管束中无症状表现,有时进入维管束后马上堵塞导管,产出有毒物质,扩散并向上延伸,导致病株叶片枯黄而死。
综合防控
轮作并加强栽培管理:与禾本科作物或绿肥作物进行4年轮作;施腐熟有机肥,合理使用尿素;选择地势较平坦、不易积水的地块进行栽培,合理灌溉;垄作栽培时加厚培土。
清除病残体:及时拔除并销毁病株及田间病残体;检查被侵染的块茎,及时清除。
生物防治:木霉菌、枯草芽孢杆菌可有效控制由F. oxysporum引起的马铃薯枯萎病。
化学防治:生产上可用嘧菌酯、噻菌灵、多菌灵、咪鲜胺、恶霉灵、咯菌腈等轮换灌根2~3次,可有效控制马铃薯枯萎病。
已登记农药甲基硫菌灵悬浮剂、精甲·嘧菌酯悬浮剂、咯菌腈悬浮种衣剂、敌磺钠可溶粉剂、精甲·嘧菌酯颗粒剂、噻菌铜悬浮剂、嘧菌·噁霉灵颗粒剂、寡糖·链蛋白可湿性粉剂。
3.马铃薯黄萎病
马铃薯黄萎病又称早死或早熟病,在全世界温带地区广泛分布,是典型的土传和种传维管束病害。
温暖高湿利于发病。在20―26℃温度下,遇土壤高湿,或雨后骤晴高温天气,或久旱后大量浇水,有利于病害发生。
连作重茬、种植过密、地势低洼、土质粘重等条件均有利于发病。
偏施氮肥,或施用未腐熟粪肥,会加重发病。
一般在开花后表现明显症状,但是显症前几周植株的光合作用和呼吸就已经受到病害影响而降低。
病株叶片成熟前自下而上逐渐凋萎、脱落呈光秆,致使减产或植株早死。在病茎基部可见维管束变深褐色。
引起马铃薯黄萎病的病原菌主要为以下5个种:黑白轮枝菌(V. alboatrum)、大丽轮枝菌(V. dahliae)、变黑轮枝菌(V. nigrescens)、三体轮枝菌(V. tricorpus)和云状轮枝菌(V. nubilum)。
V. alboatrum和V. dahliae对马铃薯的危害最重。
V. nigrescens、V. tricorpus和V. nubilum在马铃薯生长期或储藏期营弱寄生或腐生生活,对马铃薯的危害相对较小。病菌可长期在土壤中存活。病菌的寄主范围广、危害许多经济作物。
病菌主要以休眠菌丝或拟菌核随病残体在土壤中越冬。翌年条件适宜时,通过根毛、伤口、枝条和叶片进行侵染。
病菌初侵染源主要随土壤传播,也可通过污染的土壤黏附在块茎上,随着种薯人为调运而远距离传播。
病菌还可通过污染的工具或灌溉水从上一块地传播到下一块地,或通过根的接触,蔓延传播。
综合防控
选用无病种薯,做好种薯处理。
农业防治:1)与非寄主作物轮作(寄主范围广),水旱轮作效果更佳;2)深耕改土、增施有机肥、培育壮苗、合理密植、适时追肥;3)发现病株及时铲除,并带至异地销毁。
生物防治:枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、氨基寡糖素、乙蒜素等。
化学防治:三氯异氰尿酸、精甲霜灵嘧菌酯、吡唑·代森联等,喷雾或灌根。
土壤消毒:威百亩、苯莱特、氯化苦等。
4.马铃薯疮痂病
马铃薯疮痂病在国内外马铃薯主产区基本都有发生危害。
通常病斑仅限于皮层,但病害可降低薯块的质量和产量。使马铃薯不耐储藏,且品相不佳,市场售价大为下降,造成了明显的经济损失。
高温干旱,发病较重;连作发病重;施用草木灰等碱性肥料,土壤偏碱性,发病加重。
病菌侵染块茎,在表面形成圆形至不定形木栓化的淡褐色病斑;病斑开裂后,边缘隆起,中央凹陷,呈疮痂状,质感粗糙。
引起疮痂病的病原菌主要是疮痂链霉菌Streptomyces scabies。还有新发现酸疮痂链霉菌S. acidiscabies和肿痂链霉菌S. turgidiscabies。
初侵染源为土壤和病薯,病菌在土壤中广泛存在,也可在其他植物根上繁殖。病菌从薯块的皮孔和伤口侵入。
病菌只侵染迅速生长的块茎,病斑大小随块茎膨大而增大,块茎停止生长后病斑不再扩大。
种薯带菌是重要传播途径。
综合防控
选用抗病品种:建立无病留种田。
种薯处理:对种薯切块进行药剂处理。
栽培管理:避免在碱性、干旱、砂质土壤中种植。
生物防治:抗重茬微生态制剂有良好的防治效果,主要通过调控优化根际及薯际土壤微生物群落结构进行防治。解淀粉芽孢杆菌。
药剂防治:播种时,开沟后用药剂喷雾定植沟;花期至膨大期遇高温、多雨天气,喷施药剂;贮藏期采用百菌清等烟雾剂熏蒸。
5.马铃薯黑胫病
马铃薯黑胫病又称黑脚病,茎基部变黑腐烂而得名。在我国东北、华北和西北等地区均有发生。生长季节主要是茎腐烂,还会造成窖藏腐烂。
高温高湿有利于细菌繁殖和危害,发病重。黏重土壤、低洼地块往往造成植株生长缓慢,不利于寄主组织木栓化,降低了植株抗病性,且含水量高,有利细菌繁殖、传播和侵入,发病严重。窖内通风不良或者湿度大、温度高,有利于病情扩展。
一般在株高16―20 cm时,病株表现症状。
干燥条件下,多表现为植株矮小,叶片褪绿;潮湿条件下,常表现为茎基以上部位的组织发黑腐烂。
块茎窖藏腐烂。
引起马铃薯黑胫病的病原菌主要是Pectobacterium atrosepticum 黒腐果胶杆菌,寄主范围仅限于马铃薯;P. brasiliense、P. carotovorum、P. parmentieri、P. parvum、P. peruviense、P. polaris、P. punjabense、P.odoriferum、P. versatile等9种。
其中Dickeya迪克氏菌,寄主范围限于马铃薯及其他少数几种植物,分布在温暖地区,引起黑胫病。
初侵染源主要有带菌种薯、土壤和田间的病残体。通过灌溉水、雨水、气雾、农机具、昆虫等传播。伤口或孔口侵入,不易侵入健康根系和植株地上部表皮,但是易感染受伤组织。
感染黑胫病后,常处于潜伏状态;发病条件(高温高湿)适宜,细菌沿维管束侵染块茎的幼芽,进入茎、根、匍匐茎和新生块茎,并向四周扩展;侵入薄壁组织的细胞间隙,分泌果胶酶,分解细胞壁中胶层,使细胞离析和组织解体,呈腐烂状。
细菌从病薯或病株释放到土壤中,可对健康植株的幼根、新生的块茎和其他部分进行再侵染。
综合防控
抗病品种:建立无病留种田。
种薯处理:播种时,切块用春雷霉素等进行拌种或浸种。
栽培管理:适时早播,及时清除田间病株。
生物防治:假单胞菌、芽孢杆菌、节杆菌等。
药剂防治:喷施0.1%硫酸铜溶液等减轻黑胫病。
窖藏管理:薯块入窖严格挑选,窖温控制在1-4℃;薯窖要做到干净、干燥、通风,随时剔除病薯。
已登记杀菌剂:春雷霉素、噻霉酮、噻菌铜、噻唑锌