中國木薯主要病害種類及危害程度

中國木薯主要病害種類及危害程度

甘薯是大石科的一種長期灌木。這是世界上三種主要的甘薯。它的根和肉質(zhì)是滋養(yǎng)的，富含水分和肥料。許多熱帶地區(qū)居民的日常食物主要來自食物。自19世紀(jì)20年代引入中國以來,木薯已在中國華南地區(qū)廣泛種植,栽培面積不斷擴大,2008年栽培面積為50萬hm2,以木薯淀粉為基礎(chǔ)的食品、生物能源以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)是中國熱區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要組成部分。中國木薯生產(chǎn)不能自給,近年來一直是世界上最大的進口國。目前隨著國際石油價格的高漲和人們生活水平的提高,木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求更加緊迫,農(nóng)業(yè)部計劃到2015年將木薯種植面積增加到100萬hm2,木薯產(chǎn)量提高到3000萬t。在木薯生產(chǎn)中,各種病害一直是其限制性因素之一。木薯的世界平均產(chǎn)量為10t/hm2,國內(nèi)通常在15~30t/hm2,而2008年廣西藤縣木薯示范區(qū)平均產(chǎn)量為46.2t/hm2,病害所造成的損失在三分之一以上。由于木薯不是中國主要的糧食作物,因此病害方面的研究基礎(chǔ)薄弱,不能滿足當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。據(jù)國外統(tǒng)計,危害木薯的病害有30多種,而國內(nèi)僅對細(xì)菌性萎蔫病(Xanthomonasaxonopodispvmanihotis)和炭疽病(Colletotrichumgloeosporioides)有少量報道。筆者于2007~2010年對中國廣西、海南、云南等木薯主產(chǎn)區(qū)進行多次病害普查,以了解國內(nèi)木薯生產(chǎn)中的病害種類、分布情況、危害情況等問題,同時針對中國進境植物檢疫潛在危險性病害—細(xì)菌性萎蔫病進行風(fēng)險評估,并對主要病害對中國木薯產(chǎn)業(yè)和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)經(jīng)濟的影響和潛在危險性進行分析,從而為中國木薯病害防控技術(shù)研究奠定基礎(chǔ)。1干預(yù)木材疾病和細(xì)菌萎縮的評估方法1.1普查時間和地點參考《外來入侵物種普查及其安全性考察技術(shù)方案》中的病害普查方法。普查時間為2007年8月和11月,2008年5月和11月,2009年6月和10月,2010年5月和8月,普查地點為海南、廣西、廣東、云南、江西和福建等地的木薯種植區(qū)。1.2基于pra的風(fēng)險綜合評價根據(jù)《外來入侵物種普查及其安全性考察技術(shù)方案》和中國農(nóng)林有害生物危險性綜合評價標(biāo)準(zhǔn),就外來入侵病害細(xì)菌性萎蔫病的國內(nèi)外分布情況、潛在危害性、傳播可能性、風(fēng)險管理的難度等項目進行評估和賦分,然后應(yīng)用“PRA評估模型”軟件計算出綜合風(fēng)險值R,并根據(jù)四級風(fēng)險劃分法,進行風(fēng)險等級評價。1.3生態(tài)條件分析根據(jù)木薯病害普查結(jié)果,選擇目前發(fā)病面積大且危害嚴(yán)重的主要病害,針對這些病害的危害特性、發(fā)生規(guī)律、經(jīng)濟損失、防治措施和對環(huán)境污染等情況進行其對木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展和本地生態(tài)經(jīng)濟的影響分析。1.4影響其他甘薯疾病和甘薯行業(yè)的影響根據(jù)普查結(jié)果,就非主要病害的危害情況、防治措施及其對木薯產(chǎn)業(yè)的影響進行分析。2結(jié)果與分析2.1種真菌病害經(jīng)過2007年至2010年的多次普查,發(fā)現(xiàn)目前危害國內(nèi)木薯的病害有7種,其中真菌病害6種,細(xì)菌病害1種;離孺孢和棒孢霉2種真菌引起的葉斑病是國內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)的2種真菌病害。普查結(jié)果表明,細(xì)菌性萎蔫病和褐斑病發(fā)生面積最大且危害嚴(yán)重,是中國的木薯主要病害。上述病害的發(fā)生地點和木薯種質(zhì)的受害情況詳見表1。2.2對該病員所實施的關(guān)于“p49”的調(diào)查研究對中國木薯主產(chǎn)區(qū)的病害普查中,發(fā)現(xiàn)木薯細(xì)菌性萎蔫病已經(jīng)入侵國內(nèi)并在大范圍內(nèi)發(fā)生危害,根據(jù)中國農(nóng)林有害生物危險性綜合評價標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合細(xì)菌性萎蔫病的發(fā)生、危害、傳播、根除等特征進行量化賦分(表2)。木薯細(xì)菌性萎蔫病是由地毯草黃單胞木薯萎蔫致病變種(Xanthomonasaxonopodispvmanihotis)所引起的(故P21賦值為0),是國際上木薯生產(chǎn)國的重要檢疫對象,也是中國的外檢對象(故P22賦值1),帶病植株和產(chǎn)品能夠傳播該病(故P41賦值2,P42賦值3,P46賦值3)。目前尚無該病菌侵染其他作物的報告(故P31賦值1)。筆者普查結(jié)果表明,在海南、廣東、廣西等省的木薯種植區(qū)均發(fā)現(xiàn)該病(P1賦值為2);該病可造成木薯產(chǎn)量損失估計在20%以上。淀粉出粉率減少40%(故P23賦值3)。木薯在熱帶地區(qū)國家廣泛種植,在中國華南地區(qū),特別是廣西、廣東、海南、云南等省均有種植(故P43賦值2,P44賦值2)。木薯所涉及的產(chǎn)業(yè)面非常廣,木薯淀粉初級品及深加工產(chǎn)品已達3000多種,木薯產(chǎn)品及其衍生產(chǎn)品在醫(yī)藥、化工、石油、食品、飼料、建筑等領(lǐng)域用途廣泛,木薯的各種產(chǎn)品都具有良好的市場前景(故P24賦值2)。2008年中國木薯栽培面積為50萬hm2(故P32賦值3),但木薯產(chǎn)量不能滿足國內(nèi)國民經(jīng)濟的需求,中國是世界第一大木薯進口國(故P25賦值3,P33賦值2)。木薯細(xì)菌性萎蔫病常在氣溫高、雨天多,空氣濕度大的氣候條件下發(fā)生,氣流、雨水是其主要傳播途徑(故P45賦值1)。病害發(fā)生時,發(fā)病植株葉片上產(chǎn)生水浸狀、多角形病斑,濕度大時病斑上產(chǎn)生流膠。后期植株萎蔫、流膠,嚴(yán)重的全株死亡(故P47賦值2)。研究結(jié)果表明鏈霉素和銅制劑對該病有較好防效(故P53賦值1),但是田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)藥劑防治效果一般(故P54賦值2),該病的生物防治則幾乎沒有研究(故P48賦值1)。該病田間癥狀和病征比較典型,同時也有利用PCR技術(shù)對該病菌進行快速檢測的報道(故P51賦值1;P52賦值1)。根據(jù)以上賦值,利用“PRA評估模型”軟件求得R值為2.01,其風(fēng)險等級為:高度危險。2.3田間性馬鈴薯病害發(fā)生情況普查結(jié)果表明,細(xì)菌性萎蔫病和褐斑病是目前中國發(fā)病面積最大,危害最嚴(yán)重的2種主要病害。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),細(xì)菌性萎蔫病在臺風(fēng)雨和多雨季節(jié)普遍發(fā)生。病原菌主要危害木薯葉片和莖桿,最初危害完全展開的成熟葉片,然后由下而上逐漸擴散。葉片受侵染后,最初出現(xiàn)水漬狀、暗綠色、多角形病斑。病斑開始很小,以后擴大或匯合,變?yōu)楹稚?天氣干燥時形成的病斑不再擴展。受害葉片變黃、凋萎、干枯、最終大量脫落,受害嫩梢和葉柄的病部凹陷、變褐色,其周圍著生的葉片凋萎,嚴(yán)重時生長點死亡,出現(xiàn)頂端回枯。潮濕時發(fā)病部位上會滲出黃色菌膿。染病的莖干和根系的維管束干腐、壞死,嚴(yán)重時嫩梢萎蔫,甚至全株死亡。根據(jù)筆者的調(diào)查結(jié)果,該病已經(jīng)在海南文昌、廣西合浦、廣東湛江等地嚴(yán)重發(fā)生與為害,導(dǎo)致當(dāng)?shù)啬臼頊p產(chǎn)30%以上。2009年,廣東省遂溪縣下六鎮(zhèn)地區(qū)種植了華南5號、華南7號和華南8號的木薯田,在7月受臺風(fēng)雨影響而造成該病的大面積發(fā)生。田間木薯從下部到上部的葉片上出現(xiàn)大量病斑,最終變黃脫落,大部分植株僅剩中部和上部數(shù)輪葉片,少量發(fā)病嚴(yán)重植株的葉片全部脫落,僅剩莖桿,部分植株頂部生長點死亡并回枯。褐斑病(Cercosporidiumhenningsii)也是為害木薯最為嚴(yán)重的木薯病害之一,在中國發(fā)生面積最大。病原菌主要危害成長的木薯葉片,木薯受害后,一般造成減產(chǎn)10%~30%,嚴(yán)重為害時可導(dǎo)致減產(chǎn)60%以上。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),當(dāng)年種植的木薯基本上在生長中后期的7、8月份到收獲期大量發(fā)病,苗期則基本上不發(fā)病。一般情況下,病害最先出現(xiàn)在下部的成熟葉片,逐步向中部和上部葉片擴散。葉片受侵染后,最初在發(fā)病點出現(xiàn)失水褪綠、形成不規(guī)則的病斑,隨后變成淡褐色至褐色,邊緣呈黑色,隨后葉片逐步變黃、脫落。木薯植株發(fā)病后,下部和中部葉片大量脫落,嚴(yán)重時僅剩上部的數(shù)輪葉片。2008年8月在對海南儋州地區(qū)華南8號的木薯田調(diào)查中發(fā)現(xiàn),雨季情況下,田間木薯植株下部和中部的葉片上出現(xiàn)大量褐色病斑,葉片黃化脫落,部分植株只剩上部3到4輪葉片。調(diào)查結(jié)果表明,這2種病害嚴(yán)重為害當(dāng)前木薯主栽品種,對田間生態(tài)系統(tǒng)造成巨大破壞,對木薯產(chǎn)業(yè)和本地生態(tài)經(jīng)濟影響十分嚴(yán)重。病原菌嚴(yán)重影響木薯生長,同樣也對依附于木薯的有益微生物種群造成了很大的影響。目前生產(chǎn)上防治這2種病害時用藥盲目、效果差且藥量過大,嚴(yán)重污染環(huán)境,同樣對于田間土壤微生物的生存和種群變化造成了不利影響。2.4色鏈隔孢菌對葉片的病害炭疽病、白點病和萎蔫葉斑病是中國木薯生產(chǎn)中的常見病害,同樣對木薯產(chǎn)業(yè)有較大的影響。木薯炭疽病是由膠孢炭疽菌(Colletotrichumgloeosporioides)侵染所造成,葉片和幼嫩枝條均易受害。病菌最先危害幼嫩葉片,造成葉片失水褪綠,形成橢圓形或不規(guī)則形病斑,病斑隨后擴大成片,灰白色至黃褐色,發(fā)病部位常出現(xiàn)扭曲。幼嫩枝條受侵染后形成潰瘍和枝葉干枯。在高濕度條件下,病斑上可產(chǎn)生粉紅色粘性孢子堆。田間調(diào)查時常可見上部葉片受侵染所形成的大片枯斑。白點病是由色鏈隔孢菌(Phaeoramulariamanihotis)侵染葉片造成的,葉片受害后形成圓形或不規(guī)則,白色或黃褐色的病斑。葉片背面病斑邊緣為褐色,潮濕時中央可見灰白色點狀物。田間調(diào)查時可見中下部成熟葉片受侵染后出現(xiàn)大面積的小病斑,且病斑經(jīng)常布滿整個葉片。萎蔫葉斑病是由維科斯尾孢(Cercosporavicosae)引起,該病害多從下部葉片葉緣開始,最初在葉片上出現(xiàn)灰綠色不規(guī)則形斑,隨著病情的發(fā)展,病斑擴大變褐黃色,周圍有黃色暈圈,嚴(yán)重時常導(dǎo)致葉片脫落。在潮濕的情況下,病斑背面出現(xiàn)灰褐色的霉?fàn)钗铩Ｌ镩g病癥常呈現(xiàn)為葉片上出現(xiàn)大面積、不規(guī)則的褐黃色壞死斑。這3種常見病害也在木薯種植區(qū)普遍發(fā)生,發(fā)病嚴(yán)重時大量落葉,一般導(dǎo)致減產(chǎn)5%~30%。在筆者的普查中,離孺孢葉斑病和棒孢霉葉斑病是新發(fā)生病害。離孺孢葉斑病在田間經(jīng)常表現(xiàn)為葉片上形成大量圓形的黃褐色病斑。病原菌侵染葉片后,最初在葉片上形成水浸狀、褪綠的圓形病斑,發(fā)病組織后期環(huán)死,變?yōu)榭蔹S色。病斑中央色澤較深并略呈輪紋狀,病斑邊緣深褐黃色,后期病斑中央穿孔狀。病原菌分離后經(jīng)致病性鑒定、形態(tài)觀察和分子鑒定,確認(rèn)其為狗尾草離孺孢(Bipolarissetariae)。棒孢霉葉斑病在田間常表現(xiàn)為葉片上形成大量中心白色紙質(zhì)狀,近圓形或不規(guī)則的病斑。發(fā)病初期在葉片上出現(xiàn)為褐色小點,病斑擴大聯(lián)合后呈近圓形或不規(guī)則形,病斑中心白色紙質(zhì)狀,有深褐色邊緣線或環(huán)帶圍繞,外有黃色暈圈,直徑可達11mm。病原菌分離后經(jīng)致病性鑒定、形態(tài)觀察和分子鑒定,確認(rèn)其為山扁豆生棒孢(Corynesporacassiicola)。這2種新發(fā)病害對木薯產(chǎn)業(yè)有一定的影響。3其他主要病害研究木薯是中國熱區(qū)特色經(jīng)濟作物之一,也是中國主要的能源作物之一,木薯及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)在中國熱區(qū)經(jīng)濟中占有重要地位。2007年至2010年,筆者對中國木薯主產(chǎn)區(qū)進行了多次病害普查,初步了解了木薯病害的種類,主要病害的發(fā)生和危害情況。初步的普查結(jié)果表明,危害中國木薯病害有2類7種,和國外報道的30多種相比偏少,也有可能是部分病害僅在個別地點發(fā)生而未被發(fā)現(xiàn)。國外研究結(jié)果表明,細(xì)菌性萎蔫病和花葉病毒病是為害最為嚴(yán)重的木薯病害,而炭疽病和褐斑病也普遍地發(fā)生危害。細(xì)菌性萎蔫病、角斑病和花葉病毒病是中國的外檢對象,筆者的普查結(jié)果表明,角斑病和花葉病毒病還沒有在中國發(fā)生危害,但是細(xì)菌性萎蔫病已經(jīng)侵入中國并大面積發(fā)生危害,已經(jīng)成為國內(nèi)木薯生產(chǎn)中危害最為嚴(yán)重的病害之一。褐斑病在國內(nèi)發(fā)病面積最大,危害也相當(dāng)嚴(yán)重。炭疽病、白點病和萎蔫葉斑病也在國內(nèi)普遍發(fā)生。普查還發(fā)現(xiàn)2種新的真菌類病害離孺孢葉斑病和棒孢霉葉斑病。目前木薯主栽種質(zhì)對這些病害的抗性了解不多,僅部分種質(zhì)對細(xì)菌性萎蔫病的抗性開展了初步評價,研究者雖然篩選到一些對細(xì)菌性萎蔫病菌、炭疽病菌、和離孺孢葉斑病菌有效的藥劑,但是缺乏示范推廣工作,對環(huán)境友好的木薯病害綜合防控體系還沒有建立起來。這些病害的大面積發(fā)生和危害,嚴(yán)重影響木薯的產(chǎn)量,已經(jīng)成為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的限制性因素之一。山扁豆生棒孢是一種多寄主病原菌,以前的報道表明其能夠侵染包括煙草、黃瓜、茄子、多年生植物在內(nèi)的145屬數(shù)百種作物及野生植物,嚴(yán)重影響寄主的生長。近年來的研究表明該病菌同樣能夠侵染橡膠和番木瓜,最初的報道表明其能夠侵染苗圃內(nèi)的未成年橡膠苗木,隨后發(fā)現(xiàn)該菌能夠侵染開割橡膠樹并造成反復(fù)落葉,已經(jīng)成為橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個潛在限制性因素。目前的普查結(jié)果表明該菌能夠侵染木薯葉片并造成落葉,由于木薯和橡膠同屬大戟科,它是否能夠造成木薯植株反復(fù)落葉,嚴(yán)重影響其產(chǎn)量,從而成為木薯產(chǎn)業(yè)的一個新的潛在限制因素,目前還有待于進一步進行研究。細(xì)菌性萎蔫病在中國大陸的最早報道是于1980年發(fā)生在海南省儋州市,目前該病已遍及江西、云南、廣西和廣東。角斑病和花葉病毒病目前還沒有在國內(nèi)發(fā)生,但是隨著國際交流的增多,這兩種病害也有可能會傳入國內(nèi)。這些檢疫性病害的防控,除了需要加大檢疫工作力度外,還需要開展防控方面的相關(guān)研究,以保障國內(nèi)木薯產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展。筆者的普查結(jié)果表明,細(xì)菌性萎蔫病、褐斑病等病害嚴(yán)重影響木薯生