劉勇 周俗 陳莉敏 康曉慧 白春海 胡蓉 羅飚
摘要 采用路線調(diào)查和定點調(diào)查相結(jié)合的方法,選擇四川省涼山州喜德等5縣,對涼山州人工草地牧草病害進行調(diào)查,采用科赫法則進行病原菌驗證,確定涼山州8種牧草的病害20種,主要分布在鹽源縣(9種)、昭覺縣(9種)和西昌市(8種),布拖縣和喜德縣分別有6種和5種病害發(fā)生;各病害發(fā)病率為8.9%~51.2%,其中玉米小斑病發(fā)病率最高達51.2%,其次為光葉紫花苕葉斑病和玉米大斑病,分別為46.3%和46.2%;各病害病情指數(shù)為2.5~36.8,其中光葉紫花苕白粉病病情指數(shù)最高達36.8,玉米小斑病和光葉紫花苕葉斑病次之,分別為33.4和32.3;國內(nèi)新寄主病害3種,分別為光葉紫花苕斑枯病、白粉病和葉斑病;對主要病害根據(jù)其發(fā)生規(guī)律,提出了防治措施。
關(guān)鍵詞 發(fā)病率;嚴重度;病原菌
中圖分類號 S432文獻標識碼 A文章編號 0517-6611(2018)34-0120-07
涼山彝族自治州是我國最大的彝族聚居區(qū),位于四川省西南部川滇交界處,幅員面積6.0×106 hm 轄1市16縣(含1個自治縣)。涼山州是四川省三大牧區(qū)之一,擁有草地面積2.4×106 hm 占全州土地面積的40.1%,擁有冬閑地、輪歇地2.0×105 hm 占全州耕地面積的62.8%[1-2]。據(jù)統(tǒng)計,2016年全州人工種草面積達2.2×105 hm 主要有光葉紫花苕(Vicia villosa Rothvar)、黑麥草(Lolium perenne)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、白三葉(Trifolium repens)等10多種。隨著牧草種植面積擴大,各種牧草病害的發(fā)生情況也越來越嚴重,但缺少系統(tǒng)性病害普查[3]。張利等[4]對四川禾本科牧草病害進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)15種真菌病害;劉勇等[5]對四川油菜根腫?。≒lasmodiophor abrassicae)進行了系統(tǒng)研究,陳莉敏等[6]、周仕祥等[7]對四川省玉米病害進行了調(diào)查,車健[8]則調(diào)查了達州地區(qū)水稻病害的發(fā)生情況。隨著四川牧草種質(zhì)資源收集、保存的系統(tǒng)化,四川牧草在我國的發(fā)展戰(zhàn)略逐步提高[9]。雖然很多學者對四川各地區(qū)牧草病害均有不同程度的研究,但對四川涼山州牧草病害的系統(tǒng)調(diào)查和鑒定鮮見報道。為促進草牧業(yè)健康持續(xù)發(fā)展,筆者對涼山州5縣市的牧草病害進行全面調(diào)查,初步明確涼山州牧草病害的種類、分布及危害狀況,以期為四川幾種主要牧草病害的預防提供參考。
1 材料與方法
1.1 調(diào)查地概況
采用定點觀察方法開展調(diào)查,分別在喜德縣、鹽源縣、布拖縣、昭覺縣和西昌市選擇黑麥草、光葉紫花苕、飼用玉米、紫花苜蓿、白三葉栽培區(qū)作為調(diào)查地點。
涼山州地處長江上游,地貌以山地為主,多為高山和中山,海拔1 500~3 000 m,屬于亞熱帶季風氣候。旱雨季分明,日照充足,氣溫年差較小,日差較大。全州均溫高于12 ℃,全年≥10 ℃活動積溫達6 800 ℃,終年無冬,不見霜雪。年降水量在800 mm左右,降水集中在夏秋季,5—10月集中了全年90%的降水量。
涼山州天然草原主要分布在海拔2 500 m以上的地帶,牧草以禾本科、莎草科和雜草類為主。據(jù)統(tǒng)計,2015年天然草原平均干草產(chǎn)量2 701.5 kg/hm 飼草料總利用量(折合干草)9.3×109 kg,平均超載率7.64%。喜德縣、鹽源縣、布拖縣、昭覺縣和西昌市牧草種植面積達8.99×104 hm 占全州的40.69%。
1.2 調(diào)查方法
共調(diào)查3次,分別是2016年9月、12月和2017年3月。
選擇有代表性的發(fā)病地塊,按對角線法設置5~10個樣點,調(diào)查病害種類、發(fā)生部位、發(fā)病葉片數(shù)和嚴重度。若病害在地塊間分布不均勻時,可將樣點拉長,或增加樣點數(shù)。避免在田邊取樣,一般應離開田邊5~10 m,排除邊際影響。對于植株高大的飼用玉米、高丹草等牧草,每個樣點面積為10 m 調(diào)查20株植株,每株調(diào)查5片葉,共調(diào)查100片;對于植株較矮小的光葉紫花苕、黑麥草等牧草,每個樣點1 m 調(diào)查20株植株或100片葉。
發(fā)病率計算公式:
發(fā)病率=病株(器官、葉)數(shù)/調(diào)查總株(器官、葉)數(shù)×100%
病害嚴重度分級參照中華人名共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準“牧草病害調(diào)查與防治技術(shù)規(guī)程”(NY/T 2767—2015),根據(jù)發(fā)病的植物器官面積或體積占調(diào)查植物器官總面積或總體積的百分率,用分級法表示,設8級,分別用1%、5%、10%、20%、40%、60%、80%和100%表示,對處于等級之間的病情則取其接近值,雖已發(fā)病但嚴重度低于1%,按1%記。待獲得若干樣本的嚴重度數(shù)值后,采用加權(quán)平均法計算平均嚴重度,按下列公式計算。
平均嚴重度=(分級數(shù)值×病葉數(shù))/總病葉數(shù)×100
病情指數(shù)用以表示病害發(fā)生的平均水平,根據(jù)病害的發(fā)病率和嚴重程度,按下式計算。
病情指數(shù)=發(fā)病率×平均嚴重度×100
為便于管理,牧草病害病情指數(shù)一般分級定為2級,其中發(fā)病率達30%,病情指數(shù)在10~30定為嚴重危害級別,用“++”表示;發(fā)病率在30%以下定為危害級別,用“+”表示。
1.3 樣本采集及病原菌鑒定
觀察病害癥狀,用數(shù)碼相機拍照,填寫樣方調(diào)查表,采集典型樣本壓制成標本,帶回實驗室采用科赫法則對病原菌進行驗證和鑒定。對白粉病、銹病等病癥明顯的病害,直接標本制片或以徒手切片鏡檢,參照相關(guān)資料[10-19]進行鑒定;對病癥不明顯的病害,進行病原菌常規(guī)組織分離[20],獲得純培養(yǎng)的病原菌,再進一步鑒定并做致病性測定。
2 結(jié)果與分析
2.1 病害種類、分布與危害
2.1.1 種類。
此次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)涼山州3科8屬8種牧草上真菌性病害20種(表1),其中主要病害12種,飼用玉米3種,分別為小斑病、大斑病和銹病;光葉紫花苕3種,分別為斑枯病、白粉病和葉斑病;黑麥草3種,分別為銹病、鐮孢枯萎病和離孺孢葉枯病;紫花苜蓿3種,分別為褐斑病、黃斑病和莖點霉葉斑病。
2.1.2 分布。
此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)的20種病害主要分布在鹽源縣(9種)、昭覺縣(9種)和西昌市(8種),布拖縣和喜德縣分別有6種和5種病害發(fā)生。光葉紫花苕葉斑病和斑枯病集中在喜德和布拖2縣發(fā)生,白粉病則發(fā)生于鹽源縣;玉米病害除銹病在昭覺縣有發(fā)生,其余病害均發(fā)生在西昌市;黑麥草銹病在喜德縣和西昌市發(fā)生,鐮孢枯萎病、離孺孢葉枯病、離孢灰斑病則廣泛分布于喜德等5縣市。
2.1.3 嚴重程度。
調(diào)查發(fā)現(xiàn)的20種病害中,9種病害達嚴重危害級別,分別是光葉紫花苕斑枯病、葉斑病、白粉病;黑麥草銹病、鐮孢枯萎病、離孺孢葉枯病;玉米大斑病、小斑病和銹病。其余9種病害為危害級別。
在不同調(diào)查時期,光葉紫花苕3種主要病害的發(fā)生情況表現(xiàn)出不同的變化。光葉紫花苕斑枯病發(fā)病率和病情指數(shù)均隨著時間的推遲呈逐漸升高,晚期調(diào)查達最高,分別為62.4%和23.5,與早期和中期調(diào)查差異顯著(P<0.05)。光葉紫花苕葉斑病發(fā)病率和病情指數(shù)隨時間的推遲先升高后降低,中期調(diào)查達最高,分別為45.2%和18.8,早期調(diào)查達最低,分別為10.0%和4.8,早、中、晚期調(diào)查這三者之間有顯著性差異(P<0.05),這可能是由于晚期調(diào)查前刈割減少了初侵染源從而降低了發(fā)病率。光葉紫花苕白粉病發(fā)病率和病情指數(shù)隨時間的推遲先升高后降低,中期調(diào)查達最高,分別為23.5%和12. 晚期調(diào)查達最低,分別為5.0%和3. 其原因可能是四川12月多風、土壤干旱,有利于白粉病的發(fā)生(表2)。
2.2 主要病害癥狀及病原鑒定
2.2.1 玉米小斑病。
2.2.1.1 危害癥狀。發(fā)病初期,葉片上出現(xiàn)半透明水漬狀褐色小斑點,后擴大為5~16 mm×2~4 mm大小的橢圓形褐色病斑,邊緣赤褐色,輪廓清楚,上有二三層同心輪紋。病斑進一步發(fā)展時,內(nèi)部略褪色,后漸變?yōu)榘岛稚▓D1)。
2.2.1.2 病原。半知菌亞門的玉蜀黍平臍蠕孢(Bipolaris maydis)。
2.2.1.3 發(fā)病條件。分生孢子借風雨、氣流傳播,侵染玉米,在病株上產(chǎn)生分生孢子進行再侵染。發(fā)病適宜溫度26~29 ℃。產(chǎn)生孢子最適溫度23~25 ℃。孢子在24 ℃下,1 h即能萌發(fā)。遇充足水分或高溫條件,病情迅速擴展。
2.2.2 玉米大斑病。
2.2.2.1 危害癥狀。葉片先出現(xiàn)水漬狀青灰色斑點,沿葉脈向兩端擴展,形成邊緣暗褐色、中央淡褐色或青灰色的大斑。后期病斑??v裂,嚴重時融合,葉片變黃枯死(圖2)。
2.2.2.2 病原。半知菌亞門的大斑凸臍蠕孢(Exserohilum turcicum)。
2.2.2.3 發(fā)病條件。溫度20~25 ℃、相對濕度90%以上有利于病害發(fā)展。氣溫高于25 ℃或低于15 ℃,相對濕度小于60%,持續(xù)幾天,病害發(fā)展受到抑制。在春玉米區(qū),從拔節(jié)到出穗期間,氣溫適宜,又遇連續(xù)陰雨天,病害發(fā)展迅速,易于流行。
2.2.3 玉米銹病。
2.2.3.1 危害癥狀。初期僅在葉片兩面散生淺黃色長形至卵形褐色小膿皰,后小皰破裂,散出鐵銹色粉狀物,即病菌夏孢子;后期病斑上生出黑色近圓形或長圓形突起,開裂后露出黑褐色冬孢子(圖3)。
2.2.3.2 病原。擔子菌亞門的玉米柄銹菌(Puccinia sorghi)。
2.2.3.3 發(fā)病條件。菌源來自病殘體或南方夏孢子及轉(zhuǎn)主寄主——酢漿草,成為該病初侵染源。田間葉片染病后,病部產(chǎn)生的夏孢子借氣流傳播,進行再侵染,蔓延擴展。生產(chǎn)上早熟品種易發(fā)病。高溫多濕或連陰雨、偏施氮肥發(fā)病重。
2.2.4 光葉紫花苕殼針孢葉斑病。
2.2.4.1 危害癥狀。葉尖(修剪切口附近)產(chǎn)生細小的條斑,病斑顏色灰色至褐色。嚴重時葉片上部褪綠變褐死亡。有時在老病斑上產(chǎn)生黃褐色至黑色的小粒點。受害草坪稀薄,呈現(xiàn)枯焦狀(圖4)。
2.2.4.2 病原。半知菌亞門的苜蓿殼針孢(Septoria medicaginis)。
2.2.4.3 發(fā)病條件。病原菌以菌絲或分生孢子在脫落病葉上的分生孢子器中越冬。次年春季牧草返青后遇到適宜的溫濕度條件,即可侵染植株下部葉片,后通過田間多次再侵染,病害逐漸向植株上部蔓延。
2.2.5 光葉紫花苕白粉病。
2.2.5.1 危害癥狀。病株葉片兩面、莖部和葉柄上有一層白色霧層。初期小圓形,隨著病情加重,可逐漸擴大直至覆蓋全葉,病斑呈白粉狀,直至末期葉背面霉層呈淡褐色或灰色,同時有橙黃色至黑色小點出現(xiàn),即病原菌的閉囊殼(圖5)。
2.2.5.2 病原。子囊菌亞門的豆科內(nèi)絲白粉菌(Leveillula leguminosarum Golov.)。
2.2.5.3 發(fā)病條件。在日照充分、土壤干旱、晝夜溫差大、多風等條件下易發(fā)生。此病發(fā)生適溫為20~28 ℃,最適相對濕度為52%~75%。海拔較高、晝夜溫差大、多風條件有利于此病的發(fā)生。
2.2.6 光葉紫花苕斑枯病。
2.2.6.1 危害癥狀。植株感病后枝條萎蔫下垂,生長緩慢,葉片變黃枯萎,常有紅紫色變色。部分枝條局部出現(xiàn)小黑點,發(fā)病7 d后,病枝逐漸死亡(圖6)。
2.2.6.2 病原。半知菌亞門的木賊鐮孢菌(Fusarium equiseti)。
2.2.6.3 發(fā)病條件。土壤溫度和含水量是影響光葉紫花苕斑枯病2個主要的環(huán)境因素。該病的最適生長溫度為25~30 ℃。春旱、秋澇,發(fā)病較嚴重。
2.2.7 多花黑麥草銹病。
2.2.7.1 危害癥狀。葉片初發(fā)病時夏孢子堆為小長條狀,鮮黃色,橢圓形,與葉脈平行,且排列成行,后期表皮破裂,出現(xiàn)銹褐色粉狀物;黑麥草近成熟時,葉鞘上出現(xiàn)圓形至卵圓形黑褐色夏孢子堆,散出鮮黃色粉末(圖7)。
2.2.7.2 病原。擔子菌亞門的條形柄銹菌(Puccinias triiformis)。
2.2.7.3 發(fā)病條件。黑麥草上的條銹菌侵入適溫為9~13 ℃,潛育適溫為13~16 ℃。此病在常年發(fā)生春旱的華北發(fā)病輕,華東春雨較多,但氣溫回升過快,溫度過高不利于該病擴展,發(fā)病也輕。只有在早春低溫持續(xù)時間較長,又有春雨的條件下發(fā)病重。
2.2.8 黑麥草鐮孢枯萎病。
2.2.8.1 危害癥狀。病株上葉斑形狀不規(guī)則,紅褐色,而后為淡黃褐色。病根和根莖紅褐色,干腐。病株矮小,色淡(圖8)。
2.2.8.2 病原。半知菌亞門的早熟禾鐮刀菌(Fusarium poae)。
2.2.8.3 發(fā)病條件。較高的溫度(日間27~35 ℃,夜間21 ℃左右)和較高的大氣濕度下,此病發(fā)生嚴重。土壤干旱和貧瘠,牧草抗病力減弱。缺鈣而又氮素過高時,此病發(fā)生較重。
2.2.9 黑麥草離孺孢葉枯病。
2.2.9.1 危害癥狀。葉片和葉鞘上出現(xiàn)橢圓形、梭形病斑,病斑中部褐色,外緣有黃色暈圈。潮濕時病斑表面出現(xiàn)黑色霉層(圖9)。
2.2.9.2 病原。半知菌亞門的禾草離蠕孢(Bipolaris sorokiniana)。
2.2.9.3 發(fā)病條件。禾草離蠕孢在夏季濕熱條件下侵染牧草;當氣溫升至20 ℃左右時,只發(fā)生葉斑,隨著溫度升高,葉斑越明顯。當氣溫升至29 ℃以上且高濕時,表現(xiàn)嚴重葉枯并出現(xiàn)莖腐、莖基腐和根腐,造成病害流行。
3 結(jié)論與討論
此次調(diào)查是四川目前有關(guān)牧草病害調(diào)查面積最大的一次,調(diào)查中涼山州牧草病害危害總面積達186.48 hm 發(fā)病面積為0.14~38.24 hm 發(fā)病率為8.9%~46.2%,病情指數(shù)為2.5~36.8。病害調(diào)查范圍廣,涉及涼山州東、南、西、北、中地區(qū)共5個縣市19個鄉(xiāng)村,基本代表了全涼山州牧草病害情況,對于指導全州牧草病害防治工作具有一定的參考意義。此次病害調(diào)查時間為9月至次年3月,對涼山州牧草病害進行了越冬前和越冬后的調(diào)查,在一定程度上對于牧草病害的侵染循環(huán)具有指導意義。該研究對涼山州8種豆科牧草和禾本科牧草病害進行調(diào)查,國內(nèi)新紀錄寄主病害3種,分別為光葉紫花苕斑枯病、白粉病和葉斑病。國內(nèi)外對光葉紫花苕病害研究較少,Mitchell等[21]在調(diào)查植物多樣性對葉面真菌病害的影響時發(fā)現(xiàn)光葉紫花苕白粉病和葉斑病,斑枯病則是Schuster等[22]研究植物抗病性時進行了報道,而國內(nèi)對光葉紫花苕病害鮮見報道[3],該研究發(fā)現(xiàn)光葉紫花苕斑枯病發(fā)病率和病情指數(shù)均隨著時間的推遲逐漸升高,晚期調(diào)查達最高,導致此結(jié)果的原因可能是隨著光葉紫花苕生育期推遲,牧草蓋度和密度增加,加快了植物病原菌的傳播,增加其傳播途徑,一旦被病原菌侵染發(fā)生病害,其發(fā)病率便隨之增加。
牧草病害對牧草的品質(zhì)和產(chǎn)量造成很大影響,為了提高生產(chǎn),加強病害防治,牧草栽培應選擇適宜當?shù)厣L環(huán)境的耐病和抗病品種,在培育新品種時充分考慮其抗病性。提倡多品種或草種混合播種,且充分考慮各草種和品種的抗病組分[23-24]。另外,選擇對一些牧草病害病原菌有較明顯拮抗作用的生防菌株,接種于牧草,利用生防菌株對于病原菌的抑制作用達到控制病害發(fā)生的目的[25]。其次,合理施用化肥,減少氮肥用量,將氮肥與磷、鉀肥配合施用;采用不同種植模式,如采用混播、輪作、套作等降低病害的發(fā)生;降低牧草濕度,適度灌水,改善牧草病害發(fā)生的環(huán)境;降低牧草種植密度,并適時刈割,或通過適宜的放牧[26],減少初侵染源,有效控制病害的侵染循環(huán)。最后,化學防治以高效、低毒、低殘留、廣譜性藥劑為主,于發(fā)病初期用人工或機械噴灑。如每7~10 d向葉片噴施一次70%代森錳600倍液或75%百菌清500~600倍液。針對禾草銹病,可用萎銹靈20%乳油,于發(fā)病初期用400 倍液噴霧;代森鋅或代森錳鋅80%或70%可濕粉劑500倍液噴霧;多菌靈或百菌清50%或75%可濕粉劑,300~1 500倍液噴霧[27-28]。
該研究未對牧草制種階段病害進行調(diào)查,僅對四川省涼山州主要牧草種類病害進行調(diào)查,未系統(tǒng)研究幾種危害嚴重的病原菌,也未詳細調(diào)查同一種牧草不同品系的病害類型。另外,四川省地域相對遼闊,加之較復雜的地理環(huán)境,各優(yōu)良栽培牧草較多,因人力、時間等方面因素的限制,調(diào)查采樣的地點、時間存在局限性,四川省牧草病害調(diào)查尚需進一步全面調(diào)查。四川省牧草資源豐富,在以后的牧草病害診斷中可以采用分子生物學技術(shù)進行病害的早期診斷和檢測[29],在以后的牧草病害防治中可以考慮研究各病害抗病性,從抗病品種選育的角度,篩選出適合我國生態(tài)環(huán)境的優(yōu)質(zhì)抗病品種,從而提高牧草產(chǎn)量。
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