孔德章,楊平飛,莫遠琪,韋啟迪,吳明開
(貴州省農業(yè)科學院 農作物品種資源研究所,貴州 貴陽 550006)
石斛是我國的名貴中藥材,主要分布于南方地區(qū),貴州是石斛的地道產區(qū)之一。石斛是貴州主推的十二個特色產業(yè)之一。隨著種植面積的增加和種植時間的延長,石斛病害問題逐漸突顯出來,其中黑斑病較為常見,發(fā)病率極高。據管成林[1]對浙江幾處大型鐵皮石斛種植基地調查發(fā)現,石斛黑斑病發(fā)病率均大于30%;據李戈等[2]調查,云南石斛黑斑病發(fā)病率約30%。石斛患黑斑病會影響其品質和產量,黑斑病的高發(fā)生率已經嚴重制約了石斛產業(yè)的發(fā)展。因此,對石斛黑斑病的研究情況進行綜述,以期為石斛栽培提供參考。
石斛黑斑病主要危害新葉,老葉很少受害,發(fā)病初期,葉片上密生針尖大小的斑點,褐色或黑色,斑點周圍黃色,隨后斑點逐漸擴大,嚴重時覆蓋整葉,直至整個葉片枯萎脫落,隨病情加重,莖干上會產生圓形或近圓形的紫色病斑[2-5]。桑維鈞等[6]在貴州赤水調查發(fā)現,患病葉片現淡褐色或灰白色病斑。
從現有研究報道看,石斛黑斑病病原復雜多樣,主要為真菌病原,其中較為常見的為細極鏈格孢菌(Alternariatenuissima)[3,6-8]。此外,付開聰[9]鑒定云南普洱石斛黑斑病病原為柱盤孢(Cylindrosporiumsp.);王仕玉等[10]認為齒瓣石斛黑斑病病原為鏈格孢菌(Alternariasp.);宋海超等[11]認為,由葉點霉(Phyllostictasp.)引起海南石斛蘭黑斑病;管成林[1]報道,尖孢枝孢(Cladosporiumoxysporum)、互隔鏈格孢(Alternariaalternata)也能引起石斛黑斑病。另外謝昀燁等[12]認為,石斛黑斑病是由于過量施用氮肥而引發(fā)的生理性病害。
張敬澤等[3]、李夢嬌[8]等在培養(yǎng)條件下觀察測定了細極鏈格孢的形態(tài)特征:菌落正面灰黑色、圓形,背面具有黑白相間的輪紋,輪紋圈中產生大量孢子。分生孢子梗單生,少見分枝。分生孢子呈倒棒形至長卵圓形,有小型分生孢子和大型分生孢子,前者有3~7個橫膈膜,1~4個縱膈膜,呈淺棕色;后者較細長,深褐色,具長喙。菌落邊緣的分生孢子多為鏈長5~13個孢子的單鏈,偶見1~2個短鏈,鏈長僅2~5個孢子;從邊緣向內,鏈的分枝數和鏈長都有增加,一般為鏈長4~13個孢子的分枝,分枝數目為2~5個,鏈與鏈之間交織排布。典型的分生孢子中部有隔膜,數量1~2個,顏色較深且寬,隔膜處縊縮。菌絲多為匍匐生長,張敬澤等[3]觀察到氣生菌絲較少,而李夢嬌[8]認為氣生菌絲致密且呈淺灰色。
2.3.1 對溫度的響應 病原菌菌絲適宜溫度為25~27℃。桑維鈞等[6]測試了細極鏈格孢菌對溫度的響應,發(fā)現菌絲在5~40℃均能生長(最適溫度為25℃),分生孢子在5~35℃均能萌發(fā)(最適溫度為25℃),曹星星[7]認為在20~30℃適合生長。王仕玉等[10]從齒瓣石斛患黑斑病的葉片上分離獲得鏈格孢菌培養(yǎng)發(fā)現,病原菌生長及產孢的適宜溫度均為20~30℃, 但20℃條件下產孢量最多。孔瓊等[13]對其分離鑒定的病原細極鏈格孢和鏈格孢研究發(fā)現,菌絲在25~27℃生長最快,超過35℃上難以生長。
2.3.2 對光照的響應 光照對病原菌的影響較小。桑維鈞等[6]研究認為,光照對細極鏈格孢菌菌絲生長和孢子萌發(fā)無明顯的影響。王仕玉等[10]從齒瓣石斛的葉片黑斑病斑上分離獲得鏈格孢菌培養(yǎng)發(fā)現,是否光照對菌絲生長影響不大且都能產生分生孢子,但光暗交替(光照黑暗各半)有助于產孢??篆偟萚13]對其分離鑒定的病原細極鏈格孢和鏈格孢研究發(fā)現,光照的有無對菌絲生長影響不大。
2.3.3 對pH值的響應 不同的病原菌對pH的響應不同。王仕玉等[10]研究鏈格孢菌對pH值的響應發(fā)現,其生長和產孢適宜pH為5~6的偏酸性環(huán)境。曹星星[7]認為,pH 5~5.7適合細極鏈格孢菌生長??篆偟萚13]認為,菌絲生長和孢子萌發(fā)的最適pH分別為6和8。
2.3.4 碳氮營養(yǎng) 石斛黑斑病病原菌對碳氮營養(yǎng)要求不高,環(huán)境適應性強。王仕玉等[10]從齒瓣石斛的葉片黑斑病斑上分離獲得鏈格孢菌,培養(yǎng)發(fā)現在所供試培養(yǎng)基中均能生長,其中以淀粉、硝酸銨為碳、氮源的培養(yǎng)基上菌絲生長最好,而以葡萄糖、水解乳蛋白為碳、氮源的培養(yǎng)基對產孢有利。曹星星[7]研究發(fā)現,細極鏈格孢菌在各供試碳、氮源處理下均能很好的生長。孔瓊等[13]對其分離鑒定的病原細極鏈格孢和鏈格孢研究發(fā)現,該2種病原菌在多種培養(yǎng)基上均能生長,但PDA(馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基)最適合菌絲生長,PCA(馬鈴薯胡蘿卜瓊脂培養(yǎng)基)最適合產孢。
該病在高溫高濕、通風不暢的環(huán)境中易發(fā)生。在病殘植株上越冬的菌絲或孢子,待來年溫度20℃以上、濕度40%以上時,便開始產孢浸染[14]。張敬澤等[3]研究發(fā)現,移植9 d后的石斛苗會出現針尖大小的病斑,15 d后病斑直徑即可達2~4 mm,隨后病斑周圍變黃甚至葉片脫落。
相關研究表明[3,15],石斛黑斑病病原菌為兼性腐生菌,寄生性強,主要通過葉背氣孔(也可通過傷口)侵入。
病原菌分生孢子著陸在組織表面;隨后萌發(fā)產生牙管,牙管可產生在孢子側面或頂端,側面牙管垂直于孢子方向生長,頂端牙管沿孢子軸方向生長;牙管遇到氣孔便侵入組織,不能遇到氣孔則緊貼組織表面繼續(xù)生長,寄主表面的牙管長短與遇到氣孔的早晚有關[3]。芽管侵入石斛后分泌毒素和酶,破壞石斛組織,同時產生大量菌絲并向氣孔周圍組織擴散組成菌絲體,隨后引起石斛組織解體,分泌的毒素還會殘留在植株體內,對人體食用產生潛在危害[3,16-18]。
近年來,石斛黑斑病的生物防治研究逐漸興起。趙明富等[19]進行變棲克雷伯菌在石斛體內定殖及其拮抗黑斑病試驗表明,菌株定殖35 d后達到相對穩(wěn)定狀態(tài),且對石斛黑斑病的相對防效達71.53%。武利勤等[20]從霍山石斛中篩選到1株對石斛黑斑病菌具有較強抑制性的菌株,鑒定為甲基營養(yǎng)芽孢桿菌(Bacillusmethylotrophicus)。管成林[1]研究了我國幾個鐵皮石斛主產區(qū)內生菌,從中篩選到1株鐵皮石斛同源內生拮抗菌(Burkholderiasp.)能有效拮抗黑斑病病原菌(C.oxysporum和A.alternata)。李夢嬌[8]進行石斛病害生防特性認定試驗表明,篩選的2株菌種(經鑒定為枯草芽孢桿菌Bacillussubtilis、多粘芽孢桿菌Paenibacilluspolymyxa)對鐵皮石斛黑斑病具有較好的防效,抑菌率分別達82.1%、79.7%。
石斛黑斑病的農業(yè)防治,首先要選用抗病性品種;其次應合理密植和施肥;此外,還要及時清除病株,以防感染其他正常植株。
桑維鈞[6]對赤水金釵石斛黑斑病菌進行室內藥劑篩選試驗表明,苯醚甲環(huán)唑和惡霜靈對菌絲的抑制率極佳。張敬澤等[21]對防治石斛黑斑病農藥進行篩選試驗表明,代森鋅、代森錳鋅、易保和炭疽福美能完全抑制孢子萌發(fā),使百克和世高對菌絲抑制效果最好且對孢子萌發(fā)也有較強的抑制作用。曹星星[7]、黃雅俊等[22]進行了咪鮮胺藥效試驗表明,其對鐵皮石斛黑斑病具有良好的防治效果。此外,波爾多液、多菌靈、甲基托布津、異菌脲等對石斛黑斑病也有一定防效[7,14,23]。
截止2020年5月底,我國已批準產品登記防治石斛黑斑病的農藥為咪鮮胺[24-25],結合前人的研究結果,筆者認為,必要的時候可選用使百克(咪鮮胺)防治石斛黑斑病。就現有報道看,石斛黑斑病病原菌復雜多樣,特征特性也有不同,這可能是病原菌種類與石斛類型、栽培區(qū)域等有關,也有可能是研究方法的不同導致鑒定結果存在差異,今后需對石斛黑斑病病原菌進行系統(tǒng)性研究,深入探索石斛黑斑病發(fā)病規(guī)律和開發(fā)生物農藥,從而更全面的認識和防治石斛黑斑病。