胥 夢(mèng)，周明強(qiáng)，唐春芳，吳邦元，袁施彬

(西華師范大學(xué)a.生命科學(xué)學(xué)院，b.教育部西南野生動(dòng)植物資源保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 南充 637009)

楊樹(shù)和柳樹(shù)分別是楊柳科(Salicacea)楊屬(Populus)和柳屬(Salix)植物的通稱[1]。楊樹(shù)是世界上三大速生樹(shù)之一，有生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣、種類和品種多，容易雜交和改良遺傳性及無(wú)性繁殖等特點(diǎn)[2]，被廣泛應(yīng)用于生態(tài)防護(hù)林、農(nóng)田防護(hù)林和工業(yè)用防護(hù)林[3]。柳樹(shù)自古就被應(yīng)用于園林造景，其觀賞價(jià)值主要在于葉部[4]。四川具有豐富的楊柳科植物資源，在各市、縣均有分布[5～6]。據(jù)調(diào)查研究，為害楊樹(shù)和柳樹(shù)最多的病害主要有銹病、灰斑病、黑斑病和褐斑病等[7～8]。其中，銹病嚴(yán)重影響楊樹(shù)和柳樹(shù)的栽培與健康生長(zhǎng)[9～10]。

本研究以川東北地區(qū)4區(qū)(縣)的楊樹(shù)和柳樹(shù)為研究對(duì)象，比較楊樹(shù)和柳樹(shù)銹病的發(fā)病癥狀、流行特點(diǎn)及病原菌特征，為該病的防治提供理論和實(shí)際指導(dǎo)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

川東北地區(qū)指四川省東北部城市群，包括南充市、達(dá)州市、廣安市、巴中市和廣元市。該地區(qū)以山區(qū)和丘陵為主，屬中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，雨量充沛、光照適宜，具有夏長(zhǎng)秋短、四季分明、適合多種作物生長(zhǎng)的氣候特點(diǎn)。年平均氣溫20℃～21℃，年平均日降水量8.9 mm～11.8 mm，相對(duì)濕度69%～74% ，極端高溫41℃～44℃，極端低溫-1℃，夏季平均溫度30℃～30.6℃，夏季月平均降雨量507 mm～598 mm[11～12]。本研究主要以南充市的高坪區(qū)和西充縣，廣安市前鋒區(qū)和武勝縣為調(diào)查地。

1.2 材料與方法

1.2.1 樣地選擇和野外病害標(biāo)本的采集

本次調(diào)查時(shí)間2016年4月—2016年9月，4月開(kāi)始長(zhǎng)出新葉，9月開(kāi)始落葉。在對(duì)4區(qū)(縣)楊樹(shù)和柳樹(shù)分布區(qū)域進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上，采用地面人工踏查，標(biāo)準(zhǔn)地調(diào)查[13]，各選取5個(gè)調(diào)查區(qū)域，在調(diào)查區(qū)域內(nèi)分別于不同方位選擇30株樹(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)株，同時(shí)做好各植株標(biāo)記。從植株表現(xiàn)侵害癥狀開(kāi)始，每隔1周調(diào)查1次病情。定樹(shù)定期按病情分級(jí)計(jì)數(shù)法計(jì)算病情指數(shù)，以此確定楊樹(shù)銹病和柳樹(shù)銹病的發(fā)病高峰期，具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。使用相機(jī)(Canon 6D)拍照記錄病癥的同時(shí)，采集感染銹菌的新鮮楊樹(shù)葉和柳樹(shù)葉樣品，無(wú)菌封裝、標(biāo)記并及時(shí)送實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。

病情指數(shù)=∑ [各病級(jí)代表數(shù)值×調(diào)查葉片數(shù)]/[最高病級(jí)代表數(shù)值×調(diào)查總?cè)~片數(shù)]×100

表1 楊樹(shù)和柳樹(shù)葉銹病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.2.2 病原鑒定

病原鑒定的方法：主要采用制作臨時(shí)玻片的方法來(lái)鑒定銹病的病原菌。操作步驟：取一片潔凈干燥的載玻片→吸取滅菌蒸餾水并滴1滴于載玻片中央→用鑷子輕輕刮取少量葉片樣品上的銹病病原菌，與蒸餾水充分混勻，使病原均勻分布于蒸餾水中→小心蓋上潔凈干燥的蓋玻片→用濾紙吸去蓋玻片四周溢出的蒸餾水→用顯微鏡下觀察其夏孢子的形態(tài)、顏色，并測(cè)量夏孢子大小。采用Motic顯微鏡((MoticamPro 205A、麥克奧迪醫(yī)療診斷系統(tǒng)有限公司，中國(guó)廈門(mén)))和顯微成像系統(tǒng)(motic102m/麥克奧迪電氣股份有限公司，中國(guó)廈門(mén))觀察楊樹(shù)銹病和柳樹(shù)銹病病原孢子的形態(tài)，于×400倍和×1 000倍的視野下觀察并采集圖像[14]。

2 結(jié)果

2.1 楊樹(shù)和柳樹(shù)銹病的發(fā)生

如圖1所示，楊樹(shù)從4月開(kāi)始萌發(fā)新芽，在5月上旬逐漸出現(xiàn)零星的感病情況，病情指數(shù)為1%左右，為發(fā)病初期；進(jìn)入6月，危害逐漸加重，病情指數(shù)明顯增加，到7月病情指數(shù)已達(dá)到50%，為發(fā)病中期；進(jìn)入8月，銹病危害程度進(jìn)一步加重，快速傳播蔓延，這期間病情指數(shù)從50%迅速增長(zhǎng)到90%以上，為發(fā)病后期。從4區(qū)(縣)楊樹(shù)銹病的發(fā)病指數(shù)來(lái)看，早期僅西充縣表現(xiàn)出明顯患病情況；中期高坪區(qū)和西充縣明顯高于前鋒區(qū)和武勝縣，且西充縣病情指數(shù)比高坪區(qū)高；后期西充縣銹病的病情指數(shù)略高于其余3個(gè)區(qū)(縣)。

圖1 楊樹(shù)銹病病情指數(shù)變化趨勢(shì)

如圖2所示，柳樹(shù)在5月末銹病感染率低，病情指數(shù)在1%左右，為發(fā)病初期；進(jìn)入6月，病情呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的現(xiàn)象，感染率明顯增加，為發(fā)病中期；進(jìn)入7月，病情指數(shù)已達(dá)到40%，為發(fā)病中后期；到8月時(shí)，患病情況再次快速上升，病情指數(shù)在80%左右，為發(fā)病后期。從4區(qū)(縣)柳樹(shù)銹病的發(fā)病指數(shù)來(lái)看，早期西充縣和武勝縣高于其余區(qū)(縣)；中期和中后期武勝縣高于另外3區(qū)(縣)；后期4區(qū)(縣)病情指數(shù)均在90%以上。

兩種銹病早期危害表現(xiàn)都不明顯，楊樹(shù)銹病的發(fā)生要明顯早于柳樹(shù)銹??；兩種銹病均具有傳播蔓延速度快的特點(diǎn)，發(fā)病高峰期均在天氣炎熱的7月、8月、9月；但楊樹(shù)銹病在8月就已達(dá)到患病后期，而柳樹(shù)則是在9月進(jìn)入患病后期。

圖2 柳樹(shù)銹病病情指數(shù)變化趨勢(shì)

2.2 感病癥狀與顯微鑒定

2.2.1 楊樹(shù)銹病感病癥狀與致病菌

楊樹(shù)銹病主要危害楊樹(shù)苗木和幼樹(shù)，主要危害部位為葉片，也危害嫩梢、葉柄。正常楊樹(shù)葉表面光滑無(wú)斑點(diǎn)痕跡(見(jiàn)圖3a)；楊樹(shù)銹病在5月初開(kāi)始發(fā)病，發(fā)病初期在楊葉背面生出淡綠色的小斑點(diǎn)(見(jiàn)圖3b)；6月下旬危害程度逐漸加重，此時(shí)葉背出現(xiàn)半球形橘黃色小皰，即夏孢子堆，皰破后散出黃粉堆(見(jiàn)圖3c)。7月初病害快速蔓延、傳播，危害程度進(jìn)一步加重，到7月底感病率達(dá)到90%以上，楊樹(shù)葉的正面可見(jiàn)到不規(guī)則斑點(diǎn)，初為鐵銹色，逐漸變?yōu)榘岛稚?。到?月中、下旬大多葉片出現(xiàn)發(fā)黑癥狀，少數(shù)葉片甚至脫落，嚴(yán)重的病葉孢子堆連結(jié)成片，布滿整個(gè)葉面。病葉上的孢子影響光合作用，使樹(shù)體水分過(guò)量蒸騰，導(dǎo)致葉片枯萎，提前脫落。受害嚴(yán)重的小苗和幼樹(shù)，引起卷葉，出現(xiàn)早期落葉現(xiàn)象。

圖3 楊樹(shù)葉及銹病危害癥狀

鑒定發(fā)現(xiàn)，引起楊樹(shù)銹病的病原菌為松楊柵銹菌(Melampsoralarici-populins)。該菌是一種長(zhǎng)循環(huán)型轉(zhuǎn)主寄生菌，屬于柵銹菌屬。夏孢子為頭狀或棍棒狀側(cè)絲，堆生于楊樹(shù)葉面上，以葉的背面為多，呈長(zhǎng)橢圓形或者矩圓形(見(jiàn)圖4a(10×40)和4b(10×100))。孢子的大小為(20.6～44.3)×(10.5～19.7)μm，銹孢子表面有刺，基部具有細(xì)密且明顯的刺，頂部的刺稀疏較小。

圖4 松楊柵銹菌顯微圖

2.2.2 柳樹(shù)銹病感病癥狀與致病菌

柳樹(shù)銹病主要危害植株的芽及葉片，也會(huì)危害花絮、葉柄、果柄。結(jié)果顯示，調(diào)查地區(qū)正常柳樹(shù)葉表面光滑無(wú)斑點(diǎn)痕跡(見(jiàn)圖5a)，柳樹(shù)銹病在5月末至6月初開(kāi)始發(fā)病，發(fā)病初期，多在柳葉背面產(chǎn)生橘黃色的皰狀隆起，即夏孢子堆，斑點(diǎn)較大(見(jiàn)圖5b)；有時(shí)葉片正面也會(huì)產(chǎn)生夏孢子堆。皰破散后露出黃粉堆；嫩枝上的孢子堆形狀略長(zhǎng)且較大(見(jiàn)圖5c)。7、8月份病害加重，感病率增加，孢子堆逐漸集聚增大并布滿葉片兩面，逐漸現(xiàn)出微隆起的紅褐色病斑，病斑也增大呈塊狀。9月份葉片卷曲萎蔫，早期脫落。病嫩葉皺縮、加厚、反卷，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成嫩枝枯死，影響幼苗和幼樹(shù)的生長(zhǎng)。

圖5 柳樹(shù)葉及銹病危害癥狀

柳樹(shù)銹病的病原菌為擬鞘銹柵銹菌(MelampsoracoleosporioidesDiet.)。該菌為長(zhǎng)循環(huán)型轉(zhuǎn)主寄生菌。夏孢子堆中混生有頭狀側(cè)絲夏孢子，堆生于葉片兩面，以葉背為多，長(zhǎng)卵形，少數(shù)卵形、橢圓形，橘黃色，表面有刺，大小為(13.7～20.3)×(11.2～13.6)μm，如圖6所示。

圖6 擬鞘銹柵銹菌顯微圖

3 防治建議

由調(diào)查結(jié)果可知，兩種病害的發(fā)生具有一定的規(guī)律。從發(fā)病時(shí)期來(lái)看，兩種病害的發(fā)生時(shí)間有所不同，楊樹(shù)銹病的發(fā)生要早于柳樹(shù)銹病，在同一調(diào)查時(shí)期，楊樹(shù)銹病比柳樹(shù)銹病更嚴(yán)重，兩種病均在7月、8月、9月達(dá)到發(fā)病高峰期。已有研究表明，銹病的發(fā)生與當(dāng)?shù)貪穸?、溫度有關(guān)[15]，而單一的林分結(jié)構(gòu)更易引起病害的快速擴(kuò)散和傳播[16～17]。通過(guò)病原菌的顯微鑒定發(fā)現(xiàn)，楊樹(shù)銹病和柳樹(shù)銹病分別由不同的病原菌引起，兩者在形態(tài)結(jié)構(gòu)、大小等方面均存在差異。因此對(duì)于兩種病害需以病原為基礎(chǔ)進(jìn)行針對(duì)性防治。

楊樹(shù)和柳樹(shù)銹病的防治應(yīng)在感病初期進(jìn)行，以避免其大范圍地蔓延。對(duì)于楊樹(shù)銹病在4月初就應(yīng)對(duì)長(zhǎng)新葉的樹(shù)林進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)；柳樹(shù)銹病可在4月末—5月初進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，保持密切監(jiān)測(cè)，并及時(shí)采取防治措施。

在病害防治上，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)主要采用噴灑殺菌劑并輔以人工去除患病部位的方式。雖然，此形式能達(dá)到快速而有效的目的[18～19]，但這種外力形式對(duì)于植物本身就是一種不利影響[20]。不僅污染生態(tài)環(huán)境[21]，也會(huì)產(chǎn)生抗藥性[22]?？刹捎糜押眯头揽卮胧缥锢矸乐?，生物防治等[23]。通過(guò)合理間植[24]、改善通風(fēng)和透光條件等種植管理手段[25]，結(jié)合嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)防控措施，能起到較好的預(yù)防控制效果。陳秀芬等研究顯示[26]，癭蚊可取食松楊柵銹菌的夏孢子堆，該昆蟲(chóng)為一種銹菌癭蚊，是松楊柵銹菌的天敵[27]，敵對(duì)生物可對(duì)病害產(chǎn)生抑制作用，可作為生物防治的方法之一[28]。