苜蓿病害的發(fā)生與防治

苜蓿病害的發(fā)生與防治

三葉草是世界上最重要的科他可草性動(dòng)物，被稱為“繁殖之王”。目前我國的苜蓿種植面積居各種牧草之首,達(dá)133萬hm2。就苜蓿種植面積而論,我國居世界第6位。近幾年來,隨著我國草地畜牧業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,苜蓿的種植面積進(jìn)一步擴(kuò)大,而病害問題日益引起生產(chǎn)者的重視。我國苜蓿主要產(chǎn)區(qū)西北、東北和華北都存在較嚴(yán)重的苜蓿病害。新疆豆科牧草病害大約有93種,其中苜蓿病害約25種;甘肅苜蓿病害有32種;寧夏豆科牧草病害有34種,其中苜蓿病害有15種;內(nèi)蒙古苜蓿病害約18種;吉林和黑龍江苜蓿病害約19種。在南方地區(qū),雖然苜蓿種植面積不大,但苜蓿病害較為嚴(yán)重。云南豆科牧草病害有73種,其中苜蓿病害就有20種;江蘇苜蓿病害約17種。苜蓿病害是由病原真菌、細(xì)菌、病毒等多種病原物所引起的,受害最大的部位是葉部和根部,通常稱為葉部和根部病害。葉部和根部病害幾乎在我國的苜蓿種植區(qū)均有發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國的苜蓿病害大約有90種。苜蓿病害可使牧草產(chǎn)量大輻度減少,牧草營養(yǎng)成分降低,適口性下降,嚴(yán)重影響苜蓿的產(chǎn)量和飼用價(jià)值。在過去的幾十年里,我國牧草病理學(xué)研究者做了大量的研究工作,對(duì)一些重要的苜蓿病害進(jìn)行了深入而系統(tǒng)的研究,在病害的病原學(xué)、發(fā)病規(guī)律、致病機(jī)理、防治措施等方面進(jìn)行了廣泛的探討,并取得了可喜的進(jìn)展。1三葉草病蟲害的分布及危害1.1苜蓿病害發(fā)生情況西北地區(qū)是我國的主要苜蓿產(chǎn)區(qū),苜蓿病害的相關(guān)研究工作開展較多,對(duì)苜蓿病害的種類和危害程度有較多了解。南志標(biāo)在新疆阿勒泰地區(qū)的研究表明,苜蓿叢枝病造成裸地面積達(dá)32%,單株鮮重減少37.9%。劉若在甘肅河西地區(qū)苜蓿霜霉病害的田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),霜霉病發(fā)病率達(dá)48.5%,產(chǎn)草量減少35.5%~57.5%。侯天爵的研究發(fā)現(xiàn),霜霉病對(duì)苜蓿幼苗的生長和根瘤的數(shù)量有顯著影響,感病株幼苗高度比健株降低42.6%~52.2%,根鮮重減少75%,根瘤的數(shù)量減少54%。據(jù)蘇生昌報(bào)道,苜蓿褐斑病在北疆的病葉率為54.7%~100%,病指數(shù)為16.8%~90.1%。據(jù)劉若等專家報(bào)道,在甘肅祁連地區(qū)苜蓿褐斑病發(fā)生嚴(yán)重,落葉率達(dá)50%以上,牧草減少15%~40%,種子減產(chǎn)25%~57%,粗蛋白質(zhì)含量下降16%,可消化率下降14%左右。王雪薇和時(shí)永杰對(duì)新疆和甘肅的苜蓿白粉病的田間調(diào)查得知,重病地苜蓿白粉病的發(fā)病率達(dá)90%以上,感病苜蓿與健株相比較,消化率下降14%,粗蛋白減少16%,產(chǎn)量降低30%~40%,種子減產(chǎn)41%~50%。苜蓿銹病也是西部地區(qū)的主要病害之一,嚴(yán)重發(fā)生時(shí)病葉的鮮重比健葉減少44%,粗蛋白減少18.2%,粗纖維增加14.83%,病草的適口性下降。苜蓿根腐病是限制苜蓿生產(chǎn)的主要因素,根腐病可造成苜蓿死亡率達(dá)60.08%~73.45%。商文靜在寧夏的田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),苜?；ㄈ~病發(fā)病率在50%以上,部分地區(qū)發(fā)病率達(dá)90%以上。1.2苜蓿田間褐斑病的現(xiàn)狀隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,近年來華北地區(qū)苜蓿種植面積不斷擴(kuò)大,然而對(duì)該地區(qū)苜蓿病害的種類、分布及危害尚缺少深入系統(tǒng)的研究。一些初步的調(diào)查表明,華北地區(qū)苜蓿病害同樣十分嚴(yán)重。筆者于1998年在北京房山地區(qū)苜蓿種植區(qū)進(jìn)行田間病害調(diào)查,苜蓿霜霉病發(fā)病率達(dá)70%以上,重病地可達(dá)90%以上,牧草減產(chǎn)30%~50%。通過近幾年對(duì)北京及周邊地區(qū)苜蓿田間褐斑病的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)重病地苜蓿褐斑病發(fā)病率可達(dá)80%以上,落葉率達(dá)60%以上,減產(chǎn)40%~60%。張文淑等對(duì)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所試驗(yàn)地內(nèi)的140個(gè)苜蓿品種進(jìn)行了花葉病的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)其中有85個(gè)感病品種,病株率均在20%以上,病害嚴(yán)重度達(dá)50%~100%,鮮草損失率達(dá)10%以上,種子減產(chǎn)40%。1.3苜蓿褐斑病的田間調(diào)查研究東北是我國苜蓿的主要產(chǎn)區(qū)之一,但有關(guān)苜蓿病害的研究資料比較缺乏。戚佩坤曾在所編制的吉林省牧草病害名錄中介紹了苜蓿的主要病害。陳申寬對(duì)內(nèi)蒙古扎蘭屯市苜蓿褐斑病的田間調(diào)查研究結(jié)果表明,發(fā)病嚴(yán)重的苜蓿植株下部1/3處葉片全部脫落,病株較健株葉片重量下降12.5%。筆者1999年對(duì)吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牧草試驗(yàn)地內(nèi)苜蓿的調(diào)查發(fā)現(xiàn),公農(nóng)2號(hào)苜蓿褐斑病發(fā)病率在30%以上,落葉率達(dá)10.5%~25%。陳雅君對(duì)黑龍江省8個(gè)地區(qū)的紫花苜蓿根部病害進(jìn)行了田間調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)根腐病在苜蓿中的發(fā)生很普遍,重病地塊發(fā)病率達(dá)92%,其主要致病菌是鐮刀菌和絲核菌。2苜蓿銹病發(fā)生的條件及影響因素我國在主要苜蓿病害的病原學(xué)研究和鑒定上做了部分研究工作,并對(duì)主要病原菌的形態(tài)特征,生物學(xué)特性,培養(yǎng)性狀及引致的病害癥狀做了較深入的研究。如袁慶華等對(duì)苜蓿褐斑病病原菌的生物學(xué)特性做了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究證明,苜蓿假盤菌在V-8培養(yǎng)基上子囊孢子萌發(fā)的最適溫度為15~20℃,最適pH為5,芽管生長的最適生長溫度是20℃。李萬蒼等研究了不同溫度、濕度、pH、光照及營養(yǎng)對(duì)苜蓿根腐病菌(Fusariumsolani)生長、產(chǎn)孢和孢子萌發(fā)的影響,結(jié)果得知,鐮刀根腐菌菌絲生長的最適溫度為20~28℃,孢子萌發(fā)的最適溫度25~32℃;菌絲生長最適pH5~9,分生孢子產(chǎn)生和萌發(fā)最適pH6~7,分生孢子在飽和濕度或水滴中萌發(fā)快,相對(duì)濕度低于85%時(shí)不能萌發(fā),光照處理對(duì)該菌生長無顯著影響。近年來,隨著生物技術(shù)的應(yīng)用,少數(shù)研究者還采用分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)病原菌進(jìn)行鑒定。許多研究者在苜蓿病害的發(fā)病規(guī)律及環(huán)境因素對(duì)病害發(fā)生的影響上做了大量工作。在田間條件下,苜蓿褐斑病發(fā)生最適宜環(huán)境是溫暖而潮濕的天氣,相對(duì)濕度達(dá)98%以上,溫度在15~25℃時(shí),幾天之內(nèi)就會(huì)造成病害流行。研究還發(fā)現(xiàn),在合適溫度和濕度條件下,子囊孢子需經(jīng)過20~25d的生長發(fā)育,才能形成成熟的子囊盤。一個(gè)成熟的子囊盤需經(jīng)過8~15d,子囊孢子才基本釋放完畢。關(guān)于苜蓿銹病的發(fā)生規(guī)律和影響因素國內(nèi)有許多研究報(bào)道。在田間條件下,多濕有霧,植株表面常有液態(tài)水,氣溫在16~26℃時(shí),有利于夏孢子萌發(fā)和侵入,易造成銹病的流行。銹病發(fā)生的高峰期出現(xiàn)的早晚,以及病害發(fā)生的嚴(yán)重程度,主要與當(dāng)年降雨量顯著相關(guān),降雨量大、且分布較均勻的年份,病害高峰期出現(xiàn)較早,病害發(fā)生嚴(yán)重,反之則相反。研究者們還對(duì)苜蓿銹病的寄主范圍和轉(zhuǎn)主寄主進(jìn)行了較深入的研究,表明苜蓿銹菌除能寄生苜蓿屬的植物外,還可寄生在扁蓿豆、白三葉和野火球等植物上,苜蓿銹病的轉(zhuǎn)主寄主是乳漿大戟,感染銹菌的乳漿大戟是我國北方苜蓿早期發(fā)病的初侵染來源,因此鏟除苜蓿田周圍的大戟是防治苜蓿銹病的重要措施之一。關(guān)于苜蓿霜霉病的發(fā)生規(guī)律及影響因素的研究,國內(nèi)也做了許多研究工作。在田間條件下,當(dāng)溫度在16~18℃,相對(duì)濕度大于97%,最有利于苜蓿霜霉菌孢子的生長,病害大發(fā)生。也有研究者認(rèn)為,即使在干燥溫曖的地區(qū),如果有連續(xù)數(shù)日的小雨、結(jié)露和大霧,同樣可造成霜霉病的流行。在田間,霜霉菌的孢子借助于風(fēng)和雨水的飛濺而傳播到健株上,并在植株表面的液態(tài)水中萌發(fā),以芽管從氣孔侵入或產(chǎn)生吸器直接侵入植物體內(nèi)。病菌靠菌絲體在根莖內(nèi)渡過逆境,也可以卵孢子越冬,成為翌年的初侵染源。苜蓿根腐病的發(fā)生和流行受多種因素的影響,主要包括病菌的初侵染源的數(shù)量、土壤溫度、土壤持水量及苜蓿品種對(duì)病害的耐受能力等。苜蓿根腐菌均為土壤習(xí)居菌,主要以菌絲體、厚垣孢子和菌核在土壤和土壤中的病殘?bào)w上存活。絲核菌的菌核和鐮刀菌的厚垣孢子均可在土壤中存活多年,這些病原體(菌絲體、厚垣孢子、菌核)是根腐病的主要初侵染來源。國外研究者報(bào)道鐮刀菌可侵入苜蓿種子,以種子傳播,國內(nèi)這方面未見報(bào)道。苜蓿根腐病的發(fā)生和流行最關(guān)鍵的影響因素是土壤溫度和土壤濕度,它們不僅影響病菌的生長發(fā)育,而且對(duì)寄主的生長,病原菌與寄主之間的相互作用都有顯著的影響。關(guān)于苜?；ㄈ~病的侵染、傳播,國內(nèi)外也有文獻(xiàn)報(bào)道。許多研究結(jié)果表明,苜蓿花葉病毒靠汁液或蚜蟲傳播,種子也是帶毒者,是新建草地重要的毒源。另外,受病毒感染的植株將成為終生傳毒者。所以,對(duì)于苜?；ㄈ~病毒應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行種子檢疫,田間發(fā)現(xiàn)病株應(yīng)連根挖出,以減少毒源,控制此病的傳播。苜?；ㄈ~病毒最適發(fā)病溫度為16~26℃,超過26℃后出現(xiàn)隱癥現(xiàn)象。如該病在北京地區(qū)一般4月中、下旬開始出現(xiàn)癥狀,到6月份以后癥狀消失。綜上所述,苜蓿不同病害的發(fā)病條件、初侵染源、發(fā)病過程、病害的侵染循環(huán)規(guī)律,引起的癥狀和造成的損失等差異很大,任何一種病害的發(fā)生和發(fā)展都受4個(gè)方面因素的影響,即:環(huán)境、病原物、寄主和人為因素。針對(duì)具體的某一種病害,確定其主要影響因素,是病害防治的關(guān)鍵所在。3苜?？逛P病品種的選育抗病育種是最有前途的病害防治方法,已經(jīng)在世界范圍內(nèi)受到越來越多的重視。近年來北美的研究者在苜?？共∵z傳資源篩選中取得了明顯的進(jìn)展,例如美國科學(xué)家通過活體葉和莖的接種技術(shù),從Delta品種中篩選出了第一個(gè)抗三葉草核盤菌的苜蓿種質(zhì)材料MSR。我國的苜蓿地方品種、引進(jìn)品種及育成品種數(shù)量不少,種質(zhì)資源豐富,開展苜?？共⌒院Y選具有重要意義。近幾年,我國研究者在該領(lǐng)域也有明顯的研究進(jìn)展。在苜蓿褐斑病抗性鑒定與評(píng)價(jià)上做了一些研究,首先從接種方法的選擇入手,評(píng)價(jià)接種效果的可靠性,以便進(jìn)一步評(píng)價(jià)不同苜蓿品種對(duì)褐斑病的抗性。苜蓿褐斑病傳統(tǒng)上是采用整株接種及田間自然傳染來評(píng)價(jià),這種方法往往受到時(shí)間、地點(diǎn)、規(guī)模及接種效果等因素的限制,很難達(dá)到令人滿意的結(jié)果。作者在苜蓿褐斑病抗性評(píng)價(jià)上采用離體葉片接種技術(shù),結(jié)果表明比傳統(tǒng)的整株鑒定效率高,結(jié)果可靠。另一方面,通過表型、基因型、生理生化及分子標(biāo)記等手段選擇抗病的苜蓿種質(zhì)材料,在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)國內(nèi)外收集的250份苜蓿種質(zhì)材料幼苗對(duì)褐斑病的抗性進(jìn)行了篩選和評(píng)價(jià),結(jié)果表明,苜蓿種質(zhì)材料的抗病性存在很大差異,葉片病指數(shù)在4.1%~73%之間變化,其中高抗品種中的45份均來自國外,國內(nèi)無一高抗品種,說明我國在苜?？购职卟∑贩N的選育上與國外相比,差距較大,今后應(yīng)特別重視抗病育種,選育出我國自已培育的抗病品種。同時(shí),又對(duì)其中的5個(gè)品種(病指數(shù)在13.48%~33.68%)做進(jìn)一步研究,從每個(gè)品種600株苗中用離體葉片接種,每一單株均經(jīng)過6次接種選擇,分別從每個(gè)品種中選出最抗的、最感的單株,進(jìn)行分子標(biāo)記(RAPD),已發(fā)現(xiàn)在所篩選的160個(gè)10堿基隨機(jī)引物中,存在有與苜蓿褐斑病的抗性基因連鎖的RAPD標(biāo)記(OPC19/1000)。對(duì)苜蓿褐斑病抗、感材料的3種酶(PPO、POD、SOD)活性及同工酶測(cè)定表明,抗性材料比感病材料酶活性高,酶帶豐富。南志標(biāo)在田間條件下對(duì)苜蓿的103個(gè)品種進(jìn)行了抗銹性評(píng)價(jià),結(jié)果表明,苜蓿受銹病侵染后,牧草產(chǎn)量顯著下降,與鍵株相比下降率44%,粗蛋白下降18.28%。不同苜蓿品種對(duì)銹病的抗性差異明顯。而且在研究中發(fā)現(xiàn),同一品種內(nèi)不同株之間病情差異較大,如富平及抗旱2個(gè)苜蓿品種不同群體間反應(yīng)型和病指數(shù)均差異大,說明同一品種內(nèi),不同株間抗性基因型存在差異,可利用單株選育法、分子標(biāo)記法選育,進(jìn)行抗銹育種,以提高品種的抗銹性。有研究者認(rèn)為,苜蓿對(duì)銹病的抗性與染色體數(shù)目有關(guān),染色體數(shù)目為16的是高度抗銹品種。苜蓿對(duì)霜霉病抗性的評(píng)價(jià)和鑒定,我國研究者也做了大量工作。這些研究包括田間條件下苜蓿品種對(duì)霜霉病的抗性評(píng)價(jià),室內(nèi)人工接種鑒定等。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所于1998年選育出我國第一個(gè)抗苜蓿霜霉病的新品種中蘭一號(hào)。該品種對(duì)霜霉病的抗性較強(qiáng);無病枝率達(dá)95%~100%,比對(duì)照品種增產(chǎn)22.4%~39.9%。閔繼淳等對(duì)新牧二號(hào)紫花苜蓿進(jìn)行苗期抗霜霉病的研究,與新疆大葉苜蓿相比,其發(fā)病率和病情指數(shù)分別比對(duì)照低20.5%和2.7%。苜蓿對(duì)霜霉病的抗性遺傳是由多基因控制的,抗性基因選育較難。研究者們認(rèn)為,苜蓿中有大量的抗性種質(zhì)資源存在,苜蓿種質(zhì)材料的抗病性與種質(zhì)來源有關(guān),也與苜蓿霜霉菌的高度寄生專化性有關(guān)。關(guān)于苜蓿其他葉部和根部病害種質(zhì)資源的抗性評(píng)價(jià)與鑒定,國內(nèi)還未見有詳細(xì)的研究報(bào)道。主要的研究工作是放在病原的鑒定和病情的田間調(diào)查上,而有關(guān)抗病性鑒定方法、苜蓿品種資源抗性表現(xiàn)的評(píng)價(jià)、環(huán)境條件對(duì)苜蓿品種抗性表現(xiàn)的影響等研究工作,目前尚屬空白。4抗病品種的選育和利用苜蓿葉部病害中有許多是重要病害,如苜蓿褐斑病,霜霉病,銹病,各種葉斑病等。這些病菌都可在苜蓿的根莖內(nèi)或病株殘?bào)w上越冬,是主要的初侵染源,在田間主要靠氣流、風(fēng)和雨水傳播病菌,可反復(fù)多次侵染,是造成病害大流行的主要原因。所以,靠單一的化學(xué)防治或栽培措施,難以達(dá)到期待的防治效果。另外,一些重要病菌均是專性寄生菌,如霜霉菌、銹菌、白粉菌等,對(duì)寄主有高度?；?對(duì)這類病害最理想的防治措施是抗病品種的選育和利用。目前,我國已培育出苜?？顾共〉钠贩N,有望在不久的將來,會(huì)有更多抗病性品種被培育出來。苜蓿根腐病是一種典型的土傳病害,病原種類較多。病原菌中有來自土壤和病殘?bào)w的絲核菌,還有來自種子、土壤和病株殘?bào)w的鐮刀菌,并且鐮刀菌中又有許多種可侵染苜蓿植株引起根頸腐爛。另外,苜蓿根腐病菌可在苗期從根部侵入,也可在成株期從根部直接或從傷口侵入,所以使用化學(xué)防治均無法有效控制此病的發(fā)生。因此,防治該病應(yīng)以選育和利用抗病品種為基礎(chǔ),并通過增施有機(jī)肥料、磷肥和鉀肥、增加土壤中的碳、氮比、改善土壤排水條件、多品種布局、與其他禾本科牧草輪作等,建立綜合防治技術(shù)體系。這樣,可以有效地控制根腐病的發(fā)生,并已在近年的根腐病防治上發(fā)揮了重要的作用。5化學(xué)防治措施我國西北、東北和華北等苜蓿主要產(chǎn)區(qū)有較嚴(yán)重的病害發(fā)生,主要有褐斑病、霜霉病、銹病、白粉病、根腐病和一些葉部病害。褐斑病的發(fā)生最為普遍,在各地均有發(fā)生。銹病發(fā)生也較普遍,尤其在北方溫暖潮濕地區(qū)危害嚴(yán)重。霜霉病主要發(fā)生在潮濕地區(qū),白粉病主要發(fā)生在干旱地區(qū),而根腐病主要發(fā)生在高寒地區(qū)。各種病害在苜蓿上造成的產(chǎn)量損失大約在15%~70%。防治上應(yīng)采用綜合防治,化學(xué)防治能造成環(huán)境污染,長期使用易產(chǎn)生抗藥性,選育和培育抗病品種是防治的重要手段。根據(jù)我國苜蓿病害研究的現(xiàn)狀和趨勢(shì),提出如下建議:(1)調(diào)查結(jié)果的發(fā)現(xiàn)應(yīng)有針對(duì)性地對(duì)我國苜蓿主要生產(chǎn)區(qū)的病害進(jìn)行深入而系統(tǒng)的調(diào)查,查明各地區(qū)一些主要的病害、未發(fā)現(xiàn)的病害、國內(nèi)還沒報(bào)道的病害。并有針對(duì)性地對(duì)危害性大的病害進(jìn)行綜合防治技術(shù)的研究,對(duì)未知的或不熟悉的病害進(jìn)行病原學(xué)和發(fā)生規(guī)律的研