馬瑩瑩,關(guān)一鳴,王秋霞,李美佳,潘曉曦,張亞玉
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所,長春 130112)
黃芪(Astragalus membranaceus),又名黃耆、綿黃耆、箭芪,被列為國家三級保護(hù)植物。藥用黃芪來源于豆科多年生草本植物膜莢黃芪[A.membranaceus,(Fisch.)Bunge]或蒙古黃芪[A.membranaceus(Fisch.)Bunge var.mongholicus(Bunge)P.K.Hsiao]的干燥根[1],含有黃芪多糖、皂苷黃酮類化合物、氨基酸及其微量元素等多種有效成分,以根入藥,是藥用價值很高的中藥材?,F(xiàn)代臨床及藥理研究表明,黃芪具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、保肝、利尿、抗衰老、促進(jìn)抗體合成等作用[2-3]。黃芪曾以野生為主,隨著需求量增大,野生資源數(shù)量日漸減少,黃芪種植逐漸產(chǎn)業(yè)化,現(xiàn)今主要依靠人工栽培來滿足國內(nèi)、外市場的需求,目前,我國市售黃芪藥材幾乎全部為栽培品,主產(chǎn)于內(nèi)蒙古自治區(qū)、山西省、甘肅省、寧夏回族自治區(qū)等地。甘肅省隴西縣、渭源縣、漳縣和岷縣等地黃芪栽培歷史悠久,但規(guī)?;竺娣e種植較農(nóng)作物、果蔬類起步較晚。然而隨著栽培面積的不斷擴(kuò)大、輪作周期頻繁縮短、連作面積持續(xù)擴(kuò)增,黃芪的病害問題逐漸凸顯,嚴(yán)重制約著黃芪產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性發(fā)展。本文綜述了黃芪主要病害的發(fā)生情況、致病菌種類的多樣性、抗病品種選育、栽培管理模式、土壤營養(yǎng)、化學(xué)防治和生物防治等,以期為黃芪病害的綜合防治提供參考。
黃芪根腐病是一種土傳病害,主要危害莖基部和根部。發(fā)病時,莖葉變黃變軟,葉片逐漸脫落,最后整株死亡;莖基部和根部表皮粗糙,逐漸變?yōu)榧t褐色干腐狀,表皮易脫落[4],主根上有橫向或縱裂條紋且維管束變?yōu)楹稚?,主根先腐爛,若土壤中濕度大表面會出現(xiàn)纏連的白色菌絲。
根腐病在黃芪各個生長階段均可發(fā)病,一般在5月份開始發(fā)病,在7、8 月份多雨潮濕的時期最重,尤其是第2 年?duì)€根嚴(yán)重,2 年生黃芪的發(fā)病率較1 年生黃芪更高[5]。在壤土、黏土地易發(fā)病,沙壤土地不易發(fā)??;地勢高、排水良好的地塊發(fā)病較輕,地勢低洼、易積水的地塊發(fā)病較重。黃芪道地產(chǎn)區(qū)北京市、甘肅省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山西省等地均已出現(xiàn)黃芪根腐病危害的嚴(yán)重性相關(guān)報(bào)道[6]。2000 年,北京市黃芪的種植面積約占全市藥用植物種植面積的33%,出現(xiàn)根腐病的地塊發(fā)病率為20%~80%[7]。甘肅省渭源縣部分陰濕的種植區(qū)發(fā)病率為40%~60%[8]。鄧成貴[9]對定西市135個黃芪種植地進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn),黃芪根腐病的發(fā)病率為35%~92%。內(nèi)蒙古地區(qū)蒙古黃芪根腐病一般地塊的發(fā)病率為30%左右,嚴(yán)重者可達(dá)80%以上,甚至導(dǎo)致絕收[10]。山西省道地蒙古黃芪發(fā)病率一般為10%~60%,3 年生或以上黃芪植株的發(fā)病率更高[11]。2005 年,隨著黃芪產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,黃芪種植基地面積逐漸擴(kuò)大,根腐病發(fā)病嚴(yán)重,已經(jīng)成為影響和制約黃芪品質(zhì)和產(chǎn)量的主要因素。
引起黃芪根腐病的主要菌群是鐮刀菌屬,其多個菌種均可侵染黃芪引起根腐病。1992 年,王立新等[10]在內(nèi)蒙古自治區(qū)西部地區(qū)包頭市、呼和浩特市采集1年生和2 年生病株共106 株,采用病原菌常規(guī)分離法獲得致病菌,通過形態(tài)學(xué)鑒定和致病性檢測確定,內(nèi)蒙古自治區(qū)西部地區(qū)的黃芪根腐病主要是以立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)為主要致病菌,其次是尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum)和腐皮鐮刀菌(F.solani)。2018年,張悅[12]在內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市對2 年生的內(nèi)蒙黃芪根腐病樣品進(jìn)行了分離與鑒定,通過病原菌形態(tài)學(xué)觀察和基因組rDNA 的ITS 序列比對,鑒定其致病菌是尖孢鐮刀菌和腐皮鐮刀菌。駱得功等[13]采用棋盤式取樣法從甘肅省定西市46 個大田和實(shí)驗(yàn)基地取病樣分離病原菌,通過微生物形態(tài)學(xué)鑒定其主要致病菌是尖鐮孢菌和腐皮鐮孢菌。陳垣等[5]通過對渭源縣蒙古黃芪根腐病的田間調(diào)查,將病情指數(shù)為Ⅰ~Ⅳ級的病株采用組織分離法分離到病原菌,通過形態(tài)學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)尖孢鐮刀菌、腐皮鐮刀菌、立枯絲核菌(R.solani)分離獲得頻率最高,分別為42.1%、38.1%和36.1%,通過離體組織回接法鑒定主要致病菌為以上3 種。牛世全等[14]對甘肅省隴西縣的黃芪種植地隨機(jī)取病根,在形態(tài)學(xué)鑒定的基礎(chǔ)上,同時采用rDNA 基因序列構(gòu)建病原菌系統(tǒng)發(fā)育樹,認(rèn)為優(yōu)勢致病菌為尖孢鐮刀菌和腐皮鐮刀菌,與趙慶芳等[15]研究結(jié)果一致。高芬等[11]對山西省9 個不同黃芪主產(chǎn)區(qū)采集根腐病樣本,通過組織分離法獲得病原菌,根據(jù)柯赫氏法則回接驗(yàn)證、微生物形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定,山西省黃芪根腐病的優(yōu)勢菌鑒定主要是銳頂鐮刀菌(F. acuminatum)、腐皮鐮刀菌和尖孢鐮刀菌,平均分離頻率分別為53.83%、26.42%和35.96%。
由此可見,由于不同地域環(huán)境和生態(tài)條件的變化,不同地區(qū)種植不同黃芪品種,引發(fā)根腐病的致病菌群組成和優(yōu)勢致病菌存在明顯差異,隨發(fā)病時期和優(yōu)勢菌群的變化,表現(xiàn)癥狀也不相同。茄腐鐮刀菌和尖孢鐮刀菌均屬于土傳病害病原,具有很強(qiáng)的寄生能力、生活適應(yīng)性與致病力[14]。由地下害蟲(黃芪根瘤象、蠐螬和金針蟲等)取食造成的傷口更利于鐮刀菌的侵染,從而加重黃芪根腐病的發(fā)生,導(dǎo)致根部損害嚴(yán)重[16]。
白粉病發(fā)病開始于高濕中溫時期,溫度在20~30℃時容易發(fā)病,持續(xù)到霜降后植株病變枯萎。嫩葉背面、新枝易感病,發(fā)病初期在葉表、嫩莖、葉軸及莢果表面產(chǎn)生白色圓形小斑點(diǎn),逐漸擴(kuò)大蔓延,最后整株被白色粉狀物連成片覆蓋,菌絲層很厚,似氈狀。后期菌絲層的閉囊團(tuán)從小黃點(diǎn)變成小黑點(diǎn),嚴(yán)重時葉片逐漸干枯、脫落,最后整株枯萎[17]。
病原菌主要以閉囊殼隨病殘?bào)w在地表越冬,在次年5~6 月份氣候環(huán)境適宜條件下,閉囊殼大量釋放子囊孢子,引起初侵染。2 年生黃芪植株是主要對象,在葉片上產(chǎn)生大量分生孢子,通過氣流傳播,進(jìn)行多次再侵染。1 年生黃芪5~6 月份開始發(fā)病,9~10 月份發(fā)病率可達(dá)100%[17-20],2 年生黃芪在次年5 月初開始發(fā)病。孫樹文等[21]在黑龍江省藥材基地對1 年生莢膜黃芪白粉病的發(fā)病情況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),黑龍江省全年氣溫偏低,所以發(fā)病較晚,7 月中旬為發(fā)病初期,9 月中旬已處于發(fā)病晚期,全年降水量與發(fā)病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。徐福祥[22]通過對甘肅省定西地區(qū)的調(diào)查發(fā)現(xiàn),黃芪白粉病在重茬地塊或與其他豆科植物連作的地塊發(fā)病重,病害發(fā)生率為46.7%~94.2%,病級指數(shù)為Ⅲ~Ⅳ級。2004 年,甘肅省隴西縣、漳縣、渭源縣等黃芪主產(chǎn)區(qū)均普遍發(fā)病,其中漳縣、渭源縣發(fā)病嚴(yán)重,發(fā)病率為 35.5%~93.0%,病情指數(shù)為Ⅱ~Ⅳ級[23]。2012 年,周天旺等[24]通過河北省承德地區(qū)蒙古黃芪白粉病發(fā)生的動態(tài)調(diào)查發(fā)現(xiàn),病情與溫度、降雨量密切相關(guān),6 月份日均溫度達(dá)18 ℃時開始發(fā)病,7~8 月份日均溫達(dá)22℃時疾病快速傳播擴(kuò)散,9 月份溫度低于16 ℃時病情有所減緩。病發(fā)期的發(fā)病率一般為10%~30%,發(fā)病較重時可達(dá) 60%以上,甚至個別地區(qū)嚴(yán)重地塊可達(dá)100%。在病發(fā)期,遇上強(qiáng)降雨時會加快傳播速度并加重病情。傅俊范[25]通過對鄂西南山區(qū)的黃芪白粉病調(diào)查發(fā)現(xiàn),白粉病在該地區(qū)普遍發(fā)病早,4 月中旬開始發(fā)病,7、8 月份高溫干燥病情減緩蔓延,并提出液態(tài)水不利于孢子萌發(fā)。但降雨頻繁、空氣相對濕度大,則有利于分生孢子萌發(fā),能加快白粉病的擴(kuò)展速度。
黃芪白粉病在華北地區(qū)、陜西省、山東省、東北地區(qū)等地均有發(fā)生[17-20],其致病菌為豌豆白粉菌(Erysiphe pisi)[26]。駱得功等[13]、陳泰祥等[27]在甘肅省選擇發(fā)病嚴(yán)重的黃芪種植基地取樣,通過對病葉上子囊孢子和閉囊殼等形態(tài)的觀察鑒定,認(rèn)為甘肅省引起黃芪白粉病的病原是真菌界子囊菌門束絲殼屬黃芪束絲殼(Trichocladia astragali)。
黃芪霜霉病主要危害黃芪葉片,5~6 月份開始發(fā)病,是系統(tǒng)侵染性病害,發(fā)病初期黃芪葉片失綠褪色,發(fā)病后期葉片上產(chǎn)生灰白色霉層,嚴(yán)重時葉片脫落,整株枯死。
在甘肅省定西市調(diào)查發(fā)現(xiàn),黃芪霜霉病的發(fā)病率為6.8%~39.6%,嚴(yán)重度為Ⅰ~Ⅳ級,已成為當(dāng)?shù)卦耘嗨幱命S芪的主要病害之一[28]。7 月中、上旬、葉片出現(xiàn)零星病斑、有霜霉層;8 月份是高發(fā)期,擴(kuò)散迅速,通常在下部被遮擋的老葉部位發(fā)病嚴(yán)重。對黃芪主栽品種的病害調(diào)查發(fā)現(xiàn),黃芪霜霉病已經(jīng)成為甘肅省定西市黃芪的主要病害之一,發(fā)病率為8.4%~43%,病情指數(shù)最高達(dá)Ⅲ級。該病發(fā)病程度與降水量和結(jié)露時間有關(guān),降水量大、結(jié)露時間長,霜霉病發(fā)生嚴(yán)重,反之霜霉病發(fā)生較輕。霜霉病在日溫為14~18 ℃時蔓延速度較快,低溫或溫度超過18 ℃病害發(fā)展緩慢。2012 年,霜霉病在甘肅省已經(jīng)普遍發(fā)生,尤其在7~8 月多雨季節(jié)病害蔓延迅速,主產(chǎn)區(qū)病株率普遍達(dá)63%~100.0%,病情指數(shù)為Ⅰ~Ⅳ級。
駱得功等[28]、陳泰祥等[29]、陳秀蓉[30]對甘肅省隴西縣的幾個發(fā)病重的主產(chǎn)區(qū)采集病樣,通過對病原菌的形態(tài)學(xué)特征鑒定,認(rèn)為黃芪霜霉病的致病菌為黃芪霜霉菌(Peronospora astragalina)。
1.4.1 黃芪紫紋羽病 黃芪紫紋羽病俗稱“紅根病”,是由擔(dān)子菌類的病原菌引起的根部病害,該病害的病原菌未被詳細(xì)鑒定。發(fā)病初期須根呈紫褐色,后來逐漸向主根蔓延,并逐漸由外向內(nèi)腐爛,表面有紫色菌絲和菌核。受害植株地上部分逐漸發(fā)黃、萎蔫、脫落,最后導(dǎo)致整株枯死[17]。
1.4.2 黃芪銹病 黃芪銹病是常見的葉部病害,引起該病害的病原初步被認(rèn)為是單孢銹菌屬(Uromyces)真菌,發(fā)病初期葉片正面出現(xiàn)褪綠色斑點(diǎn),背面出現(xiàn)淡黃色小包斑。包斑里面是銹黃色夏孢子堆,發(fā)病后期孢子堆布滿全葉,并產(chǎn)生深褐色冬孢子堆,最后導(dǎo)致葉片枯死[26]。
紫紋羽病、銹病在黃芪種植主產(chǎn)區(qū)的局部范圍有發(fā)生,另外還有菟絲子、褐斑病等不常見病害,有些產(chǎn)區(qū)會造成經(jīng)濟(jì)損失,注意觀察并及時防治。
近年來,隨著黃芪需求量的增加,其種植規(guī)模逐年擴(kuò)大,輪作周期不斷縮短,導(dǎo)致黃芪根腐病的加劇,嚴(yán)重影響了黃芪品質(zhì)并制約了藥材的產(chǎn)量,給種植戶造成了不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失[31-32],因此對黃芪根腐病的有效防治是保障黃芪產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
隨著黃芪產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,人工栽培技術(shù)廣泛推廣,在國內(nèi)道地主產(chǎn)區(qū)黃芪生產(chǎn)中良種比較單一,已不能適應(yīng)黃芪產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要,所以選育新品種已成為提升黃芪優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的有效途徑之一。甘肅省定西地區(qū)旱農(nóng)研究中心以內(nèi)蒙黃芪為父本,以本地毛芪為母本來雜交育種,于1999 年通過國家審定獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)黃芪新品種“9118”[33]。崔賢等[34]選育的多倍體黃芪新品種“文黃11”在黃河中下游和長江三角洲地區(qū)黃芪種植區(qū)進(jìn)行了大面積推廣種植。黃芪常規(guī)人工雜交育種的過程中存在很多問題,加之黃芪又是多年生植物,1 個完整的生命周期是2~3 年,正常成功培育一個黃芪品種需要27 年。徐敬琿等[35]采用快中子輻照誘變育種技術(shù),僅用12 年時間,縮短了育種周期,提高了培育的成功率,成功選育出黃芪新品種,于2013 年通過甘肅省省審鑒定為“隴芪3 號”(HQN03-03),該品種具有良好的抗逆性和抗病性。尚虎山等[36]通過對黃芪栽培品種隴芪1 號、隴芪2 號、隴芪3 號和大田種的植物性狀監(jiān)測和產(chǎn)量比較發(fā)現(xiàn),隴芪2 號、隴芪3 號的各項(xiàng)指標(biāo)均明顯高于其余2 個品種。育種技術(shù)改良后培育出的優(yōu)質(zhì)新品種為黃芪高產(chǎn)栽培提供了新的種質(zhì)資源。
黃芪的抗病品種和感病品種在感染病菌后,植株體內(nèi)可溶性糖含量發(fā)生了變化[37],游離脯氨酸含量大量累積,可溶性糖含量降低,說明植物體內(nèi)呼吸作用增強(qiáng)。脯氨酸累積是植株抵御外侵的一種防御反應(yīng),并且增加幅度與抗性呈正相關(guān)[38],因此可溶性糖和游離脯氨酸在植物抗逆過程中發(fā)揮重要作用[39-40],可作為馴化黃芪和培育抗性品種的參考依據(jù)之一。
連作種植往往導(dǎo)致作物減產(chǎn),是長期以來困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和根類藥用植物栽培的一大難題。馬偉等[41-42]通過將多菌靈、福美霜、吡蟲啉、微量元素等幾種有效成分混配,成功研制出高效低毒內(nèi)吸性強(qiáng)的黃芪種衣劑—AM,對幼苗期發(fā)生的病蟲害具有較好的防效,對根腐病的致病菌尖孢鐮刀菌的抑制率達(dá)到97.62%,同時能有效促進(jìn)地上、地下部分的協(xié)調(diào)生長,對第2 年黃芪植株生物量的增長發(fā)揮作用。由此可見,黃芪中藥種衣劑可以明顯提高黃芪生長的根系活力[43],可為根系的發(fā)育和地上的生長提供了充足的條件。
黃芪種苗的生長發(fā)育與種子處理、播種方式、播種量等栽培方法密不可分,根部藥用成分的積累量受不同環(huán)境條件的影響而發(fā)生變化。在不同播種方式、播種量的交互條件下育苗,蒙古黃芪種苗的個體質(zhì)量和群體質(zhì)量指標(biāo)均存在顯著差異。在保證種苗個體質(zhì)量和單位面積產(chǎn)苗數(shù)的前提下,渭源蒙古黃芪在播種量150 kg/hm2和采用覆膜穴播的方式時育成單位面積優(yōu)質(zhì)種苗數(shù)量最多[44]。韓多紅等[45]通過用不同濃度Na鹽脅迫莢膜黃芪種子發(fā)芽,發(fā)現(xiàn)低濃度的NaCl 脅迫對膜莢黃芪種子的萌發(fā)具有誘導(dǎo)促進(jìn)作用,表明膜莢黃芪具有一定的抗Na 鹽脅迫能力,具有向鹽堿地引種馴化的潛力,或可緩解連作問題。在干旱脅迫條件下,膜莢黃芪葉片的保水能力強(qiáng)于蒙古黃芪葉片[46],因此莢膜黃芪更適宜在光照強(qiáng)度相對較強(qiáng)的區(qū)域生長。曹建軍等[47]提出,蒙古黃芪極抗白粉病,膜莢黃芪易感白粉病。故在不同區(qū)域播種黃芪,應(yīng)根據(jù)地理位置和氣候條件的先天因素選擇適合本地生長的品種。光照強(qiáng)度能夠改變植物次生代謝產(chǎn)物的含量[48],針對黃芪根部各種藥用成分,不同光照強(qiáng)度利于不同藥用成分的積累,所以定向培育應(yīng)根據(jù)目的成分選擇適宜的光照強(qiáng)度[49]。
合理的生態(tài)種植模式可以減緩根部病害的發(fā)生,并有效提高黃芪的產(chǎn)量。輪作對黃芪根腐病的防治作用明顯,在內(nèi)蒙古固陽縣的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黃芪-馬鈴薯等農(nóng)作物-畜牧業(yè)這一綠色環(huán)保生態(tài)模式,即黃芪與馬鈴薯輪作,牲畜糞便腐熟后是最有助于黃芪生長的有機(jī)肥料,減少了殺菌劑的使用[50]。鄂西南山區(qū)生產(chǎn)上實(shí)行“黃芪-洋芋-油菜-小麥-黃芪”4 年輪作制的栽培模式,解決了黃芪種植產(chǎn)業(yè)的連作障礙問題,間接提高了黃芪的品質(zhì)和產(chǎn)量[51]。陳宏宇等[52]通過黃芪與不同植物的輪作研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)年栽植甘草、黃芪的地塊栽培黃芪根腐病嚴(yán)重;種植馬鈴薯、黨參、苦豆子、小麥、板藍(lán)根的地塊栽植黃芪根腐病發(fā)病率較低。趙慶芳等[53]研究表明,小麥、玉米、馬鈴薯、黨參的浸提液能有效抑制根腐病病原菌孢子的萌發(fā)。徐福祥[22]調(diào)查發(fā)現(xiàn)黃芪重茬或與其他豆科植物連作的地塊,黃芪白粉病發(fā)病重,發(fā)病率為46.7%~94.2%。張悅[12]發(fā)現(xiàn),莜麥根系分泌物中存在的一些抑菌物質(zhì)抑制了黃芪根腐病致病菌的生長和繁殖,從而莜麥與黃芪輪作可以緩解病情的發(fā)生擴(kuò)散。
在黃芪種植過程中,由于產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,種植面積不斷擴(kuò)大,可用農(nóng)田有限,連作障礙越發(fā)嚴(yán)重,從而采用外源物質(zhì)來改變土壤養(yǎng)分對黃芪種植至關(guān)重要。造成連作障礙的主要原因是土壤中微生物群落數(shù)量和梯度的變化[54]。長期連作種植,其中微生物種群變化顯著,細(xì)菌數(shù)量減少,真菌數(shù)量增加[55],使土壤從細(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)化,這是土壤地力的各項(xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)衰竭的標(biāo)志之一[56]。長期施用生物有機(jī)肥可以顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量,土壤全氮、堿解氮的含量與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān),從而長期持續(xù)提高土壤肥力,施用生物有機(jī)肥后小麥和玉米的產(chǎn)量較常規(guī)施肥和對照增產(chǎn)顯著[57],從根本上改善并創(chuàng)造了基質(zhì)。張江麗等[58]選用來源廣泛的基質(zhì)與園土混配(園土∶草碳=3∶1)成栽培基質(zhì),有效促進(jìn)了黃芪根部的生長。馬中森等[59]發(fā)現(xiàn)在輪作制和重茬土壤條件下蒙古黃芪施用新型肥料25%凹凸棒礦化復(fù)合肥適宜,高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效及抗病性好。崔云玲等[60]在甘肅某試驗(yàn)地蒙古黃芪的高產(chǎn)施肥平衡效應(yīng)研究中發(fā)現(xiàn),黃芪在磷適中水平(150.0 kg/hm2)時增產(chǎn)效果顯著,最高綜合產(chǎn)量的氮、磷、鉀比為1∶1∶0.75,最有經(jīng)濟(jì)效應(yīng)產(chǎn)量的氮、磷、鉀比為1∶1∶0.25。徐敬琿等[61]在定西市旱作區(qū)試驗(yàn)地研究了氮、磷、鉀肥配施對黃芪的影響,當(dāng)施氮、磷、鉀比例約為18∶13.5∶11 時,紫紋羽病發(fā)病率、病情指數(shù)分別較未施肥處理降低了8.4%和6.6%,較對照增產(chǎn)了28.3%,合理配施有機(jī)肥能夠改善土壤養(yǎng)分,緩解病害的發(fā)生,顯著提高黃芪產(chǎn)量及效益。
對于黃芪根部和地上部分的病害,化學(xué)藥劑防治是最直接、高效、快速的解決辦法。石愛麗等[62]采用殺蟲劑與底肥混施+殺菌劑根部浸苗的方法,篩選出10%噻唑膦GR 與底肥混施+1%申嗪霉素SC 300 倍液浸根的處理對黃芪根腐病的防治效果最好,黃芪商品率和產(chǎn)量均有所提高。早春黃芪發(fā)芽前,噴灑波爾多液,或噴施0.3 波美度石硫合劑可以預(yù)防白粉病的發(fā)生,每15 d 噴施1 次,連續(xù)作業(yè)3 次可以預(yù)防白粉病的發(fā)生。發(fā)病初期要選用保護(hù)性殺菌劑防治,如50%多菌靈WP 600 倍液、1%武夷菌素AS 150 倍液、70%甲基托布津WP 1 000 倍液,或者生物制劑哈茨木霉菌300 倍液等。發(fā)病后,選擇治療性殺菌劑噴霧防治,即25%戊唑醇WP 1 000 倍液,或三唑酮WP 1 000 倍液,或40%氟硅唑EC 5 000 倍液等藥劑噴霧,一般7~10 d噴1 次,連續(xù)噴施2~3 次,要交替用藥[23]。周天旺等[24]對1 年生黃芪發(fā)生白粉病的動態(tài)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在病害快速傳播期5%烯唑醇ME 和20%丙環(huán)唑ME 明顯優(yōu)于傳統(tǒng)殺菌劑25%三唑酮WP。陳泰祥等[27]建議在黃芪霜霉病發(fā)病初期,可以噴施保護(hù)性兼治療性的殺菌劑,如 67%丙森·纈霉威 WP 500~600 倍液、687.5 g/L 氟吡菌胺SC 800 倍液、70%丙森鋅WP 300~400 倍液、60%吡唑·代森聯(lián)WG 1 000~1 200 倍液、52.5%噁酮·霜脲氰WG 1 500 倍液等,每8~10 d 噴施1 次,連續(xù)噴藥2~3次,交替用藥可有效控制該病害。
目前,對黃芪病蟲害的防治主要集中在種植模式、土壤營養(yǎng)和化學(xué)農(nóng)藥防治方面。合理輪作,生長周期長,成效慢;化學(xué)防治雖有一定效果,但所用農(nóng)藥不僅會在植株和土壤中殘留,造成環(huán)境污染,而且會使致病菌產(chǎn)生抗藥性,甚至降低黃芪的藥用價值和品質(zhì)。靳敏等[63]調(diào)查發(fā)現(xiàn),內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市蒙古黃芪中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留嚴(yán)重,不僅危害廣大人民的身體健康,而且也影響蒙古黃芪產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此,在蒙古黃芪種植過程中,應(yīng)注意擬除蟲菊酯類農(nóng)藥使用的規(guī)范性和科學(xué)性,以確保黃芪藥材的質(zhì)量和安全性。
黃芪病害尤其是根腐病,作為制約黃芪產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一,近幾年已有學(xué)者開展對其生物防治的研究。高芬等[64]采用平板對峙和牛津杯法測得 PGPR 菌 G10 的發(fā)酵液對黃芪腐皮鐮刀菌的抑菌圈直徑最大(18.83 mm),同時在根際施用該菌,能促進(jìn)黃芪種子萌發(fā),提高寄主對氮源的利用率,改善磷素營養(yǎng)。辛中堯等[65]通過室內(nèi)和田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),枯草芽孢桿菌B1、B2 對尖孢鐮刀菌和腐皮鐮刀菌的防效分別為41.30%和48.16%。滕艷萍等[66]通過盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),木酶Ⅱ制劑對腐皮鐮刀菌的防治效果最好,防效為57.8%。鄭豆豆等[67]通過菌絲生長速率法篩選放線菌白黃鏈霉菌(Streptomyces alboflavus)和丙氨菌素鏈霉菌(S. alanosinicus)對黃芪根腐病致病菌的防效較好,抑菌率最高可達(dá)77.78%,最低抑菌率在58%以上,對黃芪根腐病菌具有較強(qiáng)的抑制效果,同時發(fā)現(xiàn)幾種放線菌菌株復(fù)配成混合菌,盆栽試驗(yàn)中對黃芪根腐病的防效達(dá)到72.32%,高于單獨(dú)菌株的防效。郝銳[68]發(fā)現(xiàn)拮抗芽孢桿菌的菌株G88 和G11 具有良好的遺傳穩(wěn)定性和親和性,混合施用增加對黃芪根腐病的抑菌效果,為根腐病的生物防治奠定基礎(chǔ)。天然合成的吲哚二酮哌嗪類產(chǎn)物的生物活性研究已經(jīng)成為新藥研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)[69]。張弘弛等[70]在恒山分離獲得黃芪內(nèi)生真菌青霉菌(Penicillium SP.),其次生代謝產(chǎn)物吲哚二酮哌嗪能有效抑制黃芪白粉病的致病菌豌豆白粉菌(Erysiphe pisi DC)的生長,該內(nèi)生菌有望成為黃芪白粉病生物防治的備選資源。
目前,對黃芪幾種病害的生物防治主要集中在篩選有益生防菌(真菌、細(xì)菌和放線菌),且逐漸從單一拮抗菌株轉(zhuǎn)成將不同生防菌按不同比例復(fù)配來展開防治。由于復(fù)配菌株代謝產(chǎn)生的抑菌活性差異、抑菌譜的不同、定制能力的強(qiáng)弱,可以在某種程度上克服和彌補(bǔ)單一拮抗菌的抑菌譜窄、持久性差的弊端。但目前針對生物防治的研究成果均局限在室內(nèi)和盆栽試驗(yàn),而大田試驗(yàn)成果很少,還需更多學(xué)者提供可行性數(shù)據(jù)。
目前,黃芪霜霉病、白粉病的基礎(chǔ)研究非常薄弱,定向研究比較少,部分學(xué)者停留在病原菌鑒定以及病害調(diào)查方面,病原菌與黃芪的互作機(jī)制研究還不完善,黃芪根腐病的致病因子與寄主、大環(huán)境的共生關(guān)系研究涉及不多,不能為靶標(biāo)基因選育抗病品種提供有效理論依據(jù)。在病害綜合防治方面,連作障礙是導(dǎo)致黃芪根腐病的主要來源之一,直接影響黃芪的藥用價值和產(chǎn)量,應(yīng)注意栽培模式的改變。在化學(xué)防治方面,藥效快,但對土壤環(huán)境有影響,且致病菌易產(chǎn)生抗藥性。目前生物防治方面,關(guān)于中草藥病害的生防制劑少有報(bào)道,在我國已登記的生物農(nóng)藥中尚沒有黃芪根腐病的生防藥劑。在已報(bào)道的拮抗菌生物防治黃芪根腐病的研究中,目前都處于室內(nèi)篩選和盆栽試驗(yàn)階段,缺乏大規(guī)模田間應(yīng)用的微生物藥劑產(chǎn)品的研究。
使用單一的化學(xué)藥劑或生物農(nóng)藥可能刺激土壤中部分微生物的生長,改變其生物群落結(jié)構(gòu),引起抗藥性,造成藥劑防治效果不佳,所以土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、物種越豐富,多樣性越高,對抑制土壤病原菌生長的能力越強(qiáng),選擇綠色環(huán)保復(fù)合肥改變土壤中微生物的生活環(huán)境。應(yīng)根據(jù)最適宜生長地勢、環(huán)境因素來控制病害的發(fā)生,如通過內(nèi)蒙古地區(qū)獨(dú)特的氣候條件及地勢,來馴化抗逆性品種,或者栽種前提前進(jìn)行土壤消毒,減少化學(xué)藥劑的使用,預(yù)防黃芪根腐病及其他病害的發(fā)生。避開連作,通過與馬鈴薯、洋蔥、黨參等經(jīng)濟(jì)作物或藥用植物合理輪作,提高黃芪的產(chǎn)量和品質(zhì);可以篩選拮抗菌并獲得持效期長、成本低的廣譜高效新型生物農(nóng)藥復(fù)配進(jìn)行生物防治,但不能僅局限于室內(nèi)試驗(yàn),要與田間藥效相結(jié)合,篩選出效果好的生物藥劑進(jìn)行大力推廣,取代化學(xué)藥劑的使用。選育、種植優(yōu)質(zhì)種苗以及改變耕作模式等措施是目前控制黃芪各種病害蔓延的有效手段,但目前尚沒有完整的防治方案,還需要進(jìn)一步探索,以保證黃芪的產(chǎn)量和藥用價值。