高鵬，魏江銘，李瑤，張麗紅，趙祥，杜利霞，韓偉

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，山西 太谷030801；2.大同千葉牧草科技有限公司，山西 天鎮(zhèn)038200）

飼用燕麥（Avena sativa）亦稱皮燕麥，是重要的禾本科牧草，包括我國在內(nèi)的40多個國家和地區(qū)均有種植［1］。山西省大同市位于雁門關(guān)農(nóng)牧交錯帶，是我國飼用燕麥的主產(chǎn)區(qū)之一，且種植面積逐年增加［2］，但病害問題也愈發(fā)突出，成為限制其生產(chǎn)的主要因素之一。據(jù)李春杰等［3］的統(tǒng)計(jì)，截至2017年，全世界共報(bào)道了33種燕麥病害，其中25種為真菌引致的病害，我國已報(bào)道的有18種。2018-2019年，筆者通過對大同市飼用燕麥病害普查發(fā)現(xiàn)，葉部真菌病害也是導(dǎo)致牧草產(chǎn)量和品質(zhì)下降的主要病害。目前，我國河北［4］和甘肅［5］等地區(qū)已有關(guān)于飼用燕麥葉部真菌病害研究的報(bào)道，但在山西尚屬空白，因此迫切需要明確該地區(qū)真菌病害種類及病原。

長期以來，植物病理學(xué)家以形態(tài)學(xué)特征為依據(jù)，對病害病原進(jìn)行鑒定，但由于特定時期對微生物認(rèn)識的局限性，病原的分類地位可能被不斷進(jìn)行修訂［6-7］。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的植物病害病原鑒定采用了形態(tài)學(xué)特征結(jié)合特殊基因序列比對分析的方法，極大提高了病原鑒定的準(zhǔn)確性［8-9］。但GenBank、歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室（European Molecular Biology Laboratory）和日本DNA數(shù)據(jù)庫（DNA Data Bank of Japan）等僅對提交的微生物基因位點(diǎn)序列進(jìn)行審核，而缺乏基于形態(tài)學(xué)特征鑒定病原準(zhǔn)確性的專業(yè)審查，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫的可靠性逐漸降低，研究結(jié)果也日益受到微生物分類學(xué)家的質(zhì)疑［10］。植物病害病原形態(tài)的識別需要具備較強(qiáng)的專業(yè)性，并輔助結(jié)合致病性測定等手段對病原進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定，雖然過程復(fù)雜、耗時較長，但仍是基礎(chǔ)和可靠的方法。

病害發(fā)生流行分析是解析牧草病害成災(zāi)機(jī)理的重要依據(jù)，亦是制定有效防治措施的前提。國內(nèi)外已有關(guān)于燕麥病害發(fā)生流行分析的報(bào)道，如Motovilin［11］初步證實(shí)了降水和溫度是影響燕麥葉斑病發(fā)生的主要因素，但相關(guān)研究仍嚴(yán)重不足。對栽培草地植物而言，不同時間尺度上影響病害發(fā)生強(qiáng)度的因素及作用機(jī)制存在差異，氣候特征是影響年際間病害發(fā)生和流行的主要驅(qū)動因素；年際間，寄主密度、群落郁閉度以及灌溉施肥等田間管理措施可直接或間接地通過對病原菌、寄主和環(huán)境的影響調(diào)控病害的發(fā)生［12］。

飼用燕麥為冷涼性作物，在我國一般一年種植一季。大同市千葉牧草科技有限公司于2018年開始試種早播燕麥，收獲后復(fù)種第二季，并取得成功。初侵染源數(shù)量是植物病害發(fā)生的前提條件，并隨著植物種植時間的延長逐漸累積，增加復(fù)種植物病害發(fā)生和流行的風(fēng)險(xiǎn)［12］。鑒于目前尚不清楚大同市早播飼用燕麥病害種類、病原、發(fā)生程度及致病因素，本研究采用形態(tài)學(xué)特征結(jié)合致病性測定，對該市天鎮(zhèn)縣大面積種植的早播飼用燕麥葉部真菌病害進(jìn)行鑒定，同時調(diào)查了收獲期不同病害的病情指數(shù)，收集了影響病害流行因素的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并對病情指數(shù)與病害影響因素之間的相關(guān)性進(jìn)行初步分析，以期探明影響病害發(fā)生程度的主要因素，為多季生產(chǎn)飼用燕麥的葉部真菌病害的防控提供科學(xué)依據(jù)，保證雁門關(guān)農(nóng)牧交錯帶燕麥產(chǎn)業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于山西省大同市天鎮(zhèn)縣千葉牧草有限公司的牧草種植田（E 113.95°，N 40.40°，海拔989～1008 m），面積2200 hm2，其中單播飼用燕麥面積510 hm2，飼用燕麥和箭筈豌豆（Vicia sativa）混播面積220 hm2，其余為單播苜蓿（Medicago sativa）。播種飼用燕麥為進(jìn)口品種“貝勒”，箭筈豌豆為“蘭箭1號”。種植田于2020年3月1日至2日播種，播種量為187.5 kg·hm-2，混播田飼用燕麥與箭筈豌豆種子重量比為7∶3，行間距均為15 cm。播種前，以180 kg·hm-2硝酸磷肥（PH4NO3）和120 kg·hm-2磷酸一銨（NH4H2PO4）作為底肥，分蘗期和拔節(jié)期分別追施180和270 kg·hm-2的尿素（H2NCONH2）。單播飼用燕麥田采用漫灌和自走式噴灌2種灌溉方式，混播田均采用漫灌方式，每月灌溉一次，6月25日開始收獲（圖1）。

圖1 山西省大同市不同種植和管理方式的早播飼用燕麥種植田Fig.1 Field of early sowing oats under different planting and management patterns from Datong in Shanxi

1.2 材料

供試植物及培養(yǎng)基：盆栽飼用燕麥種子由千葉牧草科技有限公司提供。馬鈴薯葡萄糖瓊脂（potato dextrose agar，PDA）培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂粉17 g，蒸餾水定容到1 L；V 8培養(yǎng)基：V 8果汁（美國Campbell Soup公司）200 mL、CaCO30.3 g、瓊脂粉17 g，蒸餾水定容到1 L；水瓊脂培養(yǎng)基：瓊脂粉5 g、苯并咪唑60 mg、蒸餾水1000 mL。

供試儀器：試劑均為國產(chǎn)分析純，Olympus BX50F-3光學(xué)顯微鏡、Olympus SZX7解剖鏡，日本Olympus公司；SW-CJ-2FD超凈工作臺，中國蘇州凈化公司；MJ-250-I霉菌培養(yǎng)箱，中國上海一恒公司。

1.3 方法

1.3.1 飼用燕麥病害樣本采集及病原物分離2020年5月中旬，按“Z”形對所有連片種植的飼用燕麥田進(jìn)行病害普查，觀察病害類型并拍照。收集不同病害類型的病葉，裝入底部盛有干燥劑，中部用脫脂棉隔離的離心管，裝入冷藏箱帶回實(shí)驗(yàn)室，4℃保存用于病原鑒定。選擇不同病害類型的典型病葉，采用常規(guī)組織分離法進(jìn)行分離和純化。將純化的代表菌株，置于PDA和V 8培養(yǎng)基上，于20℃，熒光和紫外混合光下，光暗交替12 h培養(yǎng)。

1.3.2 分離物的致病性測定及再分離 離體接種：將燕麥種子用5%NaClO溶液消毒5 min，蒸餾水漂洗3次后在人工氣候室用營養(yǎng)缽種植，每缽留苗5株，培養(yǎng)期間每缽澆灌20 mL Hoagland’s全營養(yǎng)液。當(dāng)長至3～4葉期時，取平整葉片用75%酒精消毒5 s，無菌水沖洗3次，滅菌濾紙吸干葉片上的水后剪取葉片中部5 cm長的葉段，葉背向上放置在水瓊脂培養(yǎng)基上。在培養(yǎng)14 d的代表菌株培養(yǎng)基中加入少量無菌水，用滅菌毛筆輕輕刮取菌落，然后用2層紗布過濾；銹菌直接刮取夏孢子堆，分別置于盛有100 mL無菌水的三角瓶中，使用血球計(jì)數(shù)器調(diào)整孢子濃度為1×106個·L-1，制得孢子懸浮液。用100μL移液槍吸取孢子懸浮液，輕輕轉(zhuǎn)動容量調(diào)整閥，將槍頭形成的菌懸液附著于葉片上（圖2a）。每皿放3片葉段，每片葉段附著3滴孢子懸浮液。每種菌株重復(fù)4次，以接種無菌水作為對照。于23～25℃，光照強(qiáng)度6000 lx，光暗交替各12 h，培養(yǎng)24 h后，觀察記錄葉段發(fā)病情況。

活體接種：在離體接種配置的孢子懸浮液加入1滴吐溫-20，使用噴霧法均勻噴灑至人工氣候室培養(yǎng)的植株葉片背面，至葉片表面形成水滴為止。接種植物用有機(jī)玻璃罩保濕（圖2b）。葉枯病和條斑病病原在23～25℃，銹病病原在15～18℃，光照強(qiáng)度6000 lx，光暗交替各12 h環(huán)境下培養(yǎng)24 h，保濕培養(yǎng)結(jié)束后揭去玻璃罩繼續(xù)培養(yǎng)，環(huán)境濕度50%～55%。每種菌株重復(fù)4次，以接種無菌水做對照，逐日觀察并記錄發(fā)病情況。

圖2 病原的離體（a）和活體（b）接種和培養(yǎng)裝置Fig.2 Inoculating device of pathogenic fungi i n vitro（a）and vivo（b）

病原再分離：對接種發(fā)病的燕麥葉片病原再分離，將分離物和第1次分離得到的菌株按照1.3.1的方法從培養(yǎng)性狀和形態(tài)特征上進(jìn)行比較。

1.3.3 病原形態(tài)觀察 確定不同類型病害對應(yīng)代表菌株后，逐日觀察培養(yǎng)性狀，測量培養(yǎng)第7天的菌落直徑，并在光學(xué)顯微鏡下觀察、測量培養(yǎng)第10天的形態(tài)特征［6］。用接種針挑取葉枯病分生孢子盤和銹病孢子觀察并測量其形態(tài)特征［7］。另外采用“液滴法”［6］將葉枯病病葉刮取的分生孢子懸浮液置于載玻片上，于23℃，光暗交替各12 h的培養(yǎng)箱中孵化24 h，觀察和測量附著孢形態(tài)。每種病原選取25個孢子測量其大小，每個菌株取3皿或3片葉測量。

1.3.4 飼用燕麥病害調(diào)查2020年6月15日至6月17日，對收獲時期的飼用燕麥病害進(jìn)行調(diào)查。選擇漫灌和噴灌的單播燕麥田以及漫灌的箭筈豌豆和燕麥混播田，每種田塊選擇4個具有典型代表性的獨(dú)立重復(fù)小區(qū)，面積600 m2。采用“對角線法”調(diào)查飼用燕麥病害發(fā)生情況，每條對角線隨機(jī)選擇100株燕麥，每株分下部（0～30 cm）和上部（＞30 cm）隨機(jī)選擇2片葉，采用“目視法”分別判讀不同類型病害的嚴(yán)重度，每個小區(qū)共調(diào)查400片葉。病害嚴(yán)重度分級標(biāo)準(zhǔn)為：0級，無癥狀；1級，0.1%～5.0%；2級，5.1%～25.0%；3級，25.1%～50.0%；4級，50.1%～75.0%；5級，75.1%～100.0%。記錄發(fā)病葉片數(shù)并計(jì)算病情指數(shù)，病情指數(shù)=Σ（各級病葉數(shù)×各級代表值）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級代表值）×100。

1.3.5 飼用燕麥密度、群落蓋度及土壤養(yǎng)分含量測定 每個病害調(diào)查小區(qū)采用“5點(diǎn)取樣法”設(shè)置樣方，統(tǒng)計(jì)每個樣方內(nèi)的燕麥株數(shù)，計(jì)算密度。3人分別采用“目視法”從垂直樣方上方估測植被覆蓋百分比，以均值代表該樣方的群落蓋度。使用土鉆鉆取0～20 cm土層土壤，5個樣方的取樣土壤混勻后過2 mm篩，分別采用“堿解擴(kuò)散法”“NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法”和“火焰光度計(jì)法”測定速效氮、有效磷和速效鉀的含量［13］。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Origin 20.0統(tǒng)計(jì)軟件繪制病情指數(shù)、燕麥密度、群落蓋度和土壤養(yǎng)分的箱型圖，使用Fisher LSD進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，并對上述指標(biāo)進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼用燕麥病害癥狀及病原形態(tài)學(xué)特征

山西大同市的早播飼用燕麥田共發(fā)現(xiàn)3種葉部真菌病害，分別為葉枯病、條斑病和稈銹病。

葉枯病病原菌可侵染葉片和葉鞘（圖3A-a，c）。病斑初期呈水漬狀，淺黃色；后期沿葉脈擴(kuò)展形成梭形病斑且中央干枯撕裂，葉片尖端或邊緣病斑呈不規(guī)則形，黃褐色至焦褐色，病斑兩面可見小黑點(diǎn)，即病菌的分生孢子盤（圖3A-b，d）。發(fā)病嚴(yán)重時部分病斑相互融合，導(dǎo)致病葉快速枯死。

條斑病病原菌主要侵染葉片（圖3B-a），少數(shù)也可侵染葉鞘（圖3B-c）。病斑初期呈水漬狀，黃色至紫褐色；后期形成條形或長橢圓形病斑，中央灰白色至深褐色，邊緣有黃暈（圖3B-b，d）。

稈銹病病原菌初期侵染葉片，隨著病情發(fā)展，大量葉鞘被侵染。夏孢子堆呈長條形，后期表皮破裂并外翻，產(chǎn)生大量橘黃色夏孢子（圖3C-a，b），部分夏孢子堆周圍可見黑褐色冬孢子堆（圖3C-c）。

圖3 山西省大同市早播飼用燕麥病害田間癥狀Fig.3 Disease symptoms of oat leaves in cultivate field from Datong in Shanxi

葉枯病病原菌可在PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)，氣生菌絲棉絮狀，中部稍隆起，培養(yǎng)7 d的菌落直徑為5.5～6.4 cm，后期菌落顏色由白色逐漸轉(zhuǎn)為灰褐色（圖4A-a，b）。分生孢子盤炭質(zhì)，具剛毛（圖4A-c）。分生孢子的產(chǎn)孢位點(diǎn)在產(chǎn)孢細(xì)胞頂端（圖4A-d）。分生孢子盤產(chǎn)生的分生孢子鐮刀形（圖4A-e），分離培養(yǎng)物產(chǎn)生的分生孢子部分變直（圖4A-f），均為單細(xì)胞，無色，大小為（19.7～30.1）μm×（2.2～3.0）μm。菌絲生附著胞灰褐色至黑褐色，橢圓形或近圓形，大小為（9.9～15.2）μm×（9.1～11.0）μm（圖4A-g）；分生孢子萌發(fā)的附著胞黑褐色，卵圓形或近圓形，輕微裂瓣?duì)睿笮椋?.8～11.4）μm×（6.0～8.5）μm（圖4A-h）。

條斑病病原菌在PDA培養(yǎng)基上極少產(chǎn)生分生孢子，在V 8培養(yǎng)基上可產(chǎn)生較多分生孢子。V 8培養(yǎng)基中培養(yǎng)7 d的菌落直徑為7.1～7.5 cm，菌落白色絨毛狀，后期表面產(chǎn)生明顯高于菌落表面的菌叢，背面中央呈灰綠色（圖4B-a，b）。分生孢子單生，圓柱形，兩端圓，淺黃褐色至深褐色，橫膈膜3～6個少有2～9個，大小為（40.2～122.4）μm×（9.0～19.1）μm（圖4B-c）；分生孢子梗呈屈膝狀，少數(shù)直，深褐色（圖4B-d）。分生孢子臍點(diǎn)和分生孢子梗產(chǎn)孢位點(diǎn)明顯，均內(nèi)凹。

稈銹菌夏孢子堆橙黃色，具粉狀夏孢子，在其周圍產(chǎn)生冬孢子堆，黑色蠟質(zhì)（圖4C-a，b）；冬孢子雙胞，具柄，大小為（30.7～34.4）μm×（167.1～183.0）μm（圖4C-c）；夏孢子橢球形，表面具疣刺，大小為（23.3～38.1）μm×（12.8～21.2）μm（圖4C-d）；夏孢子和冬孢子均為橙黃色。

圖4 飼用燕麥葉枯病、條斑病和稈銹病病原形態(tài)特征Fig.4 Mor phological characteristics of the pathogen of oat disease fr om Datong in Shanxi

2.2 病原接種癥狀

葉枯病病原菌接種離體葉片的發(fā)病率為96%，接種后5～7 d顯癥，病斑水漬狀，后期逐漸形成黃褐色梭形枯斑，接種7～10 d，大部分病斑表面出現(xiàn)小黑點(diǎn)，解剖鏡下可見分生孢子盤和剛毛（圖5a）。

條斑病病原菌接種離體葉片的發(fā)病率為90%，接種2～5 d后顯癥，病斑較小，隨后逐漸擴(kuò)展并相互融合，形成不規(guī)則形，部分條形的枯斑，周圍有黃暈，7～10 d后病斑中央呈黑褐色，解剖鏡下表現(xiàn)為葉片細(xì)胞組織壞死變色，表面有黑色霉層（圖5b）。

稈銹病病原菌接種離體葉片的發(fā)病率為56%，接種后7～10 d開始出現(xiàn)夏孢子堆，未見冬孢子堆（圖5c）。上述接種無菌蒸餾水的對照均未發(fā)病（圖5d）。

圖5 飼用燕麥葉枯病（a）、條斑病（b）和稈銹?。╟）病原離體接種及對照（d）葉片癥狀Fig.5 Symptoms of oat leaf spot（a），leaf streak（b），stem rust（c）and control（d）by inoculating isolate on detached oat leaves

離體接種病原分別接種活體植株，葉枯病發(fā)病率為74%，5～7 d顯癥（圖6a）；條斑病發(fā)病率為83%，2～5 d顯癥（圖6b）；稈銹病發(fā)病率為37%，7～10 d顯癥（圖6c）。上述病原接種癥狀與田間和離體接種癥狀一致。接種無菌蒸餾水對照均未發(fā)?。▓D6d）。

圖6 飼用燕麥葉枯?。╝）、條斑病（b）和稈銹?。╟）病原活體植株接種癥狀及對照（d）Fig.6 Symptoms of oat leaf spot（a），leaf streak（b），stem rust（c）and control（d）by inoculating isolate on living plants

結(jié)合形態(tài)學(xué)特征和致病性測定結(jié)果，通過與文獻(xiàn)［14-16］比對，分別將葉枯病、條斑病和稈銹病病原菌確定為禾谷炭疽菌（Colletotrichum cereale），燕麥內(nèi)臍孺孢（Drechslera avenacea）和禾柄銹菌燕麥轉(zhuǎn)化型（Puccinia graminisf.sp.avenae）。

2.3 飼用燕麥?zhǔn)斋@期葉部病害的發(fā)生強(qiáng)度

如圖7所示，飼用燕麥?zhǔn)斋@期，葉枯病、條斑病和稈銹病均有不同程度發(fā)生，病情指數(shù)均值分別在1.9～5.6、1.0～6.2和0～0.9。不同種植和管理模式下，3種病害的發(fā)病強(qiáng)度存在差異，其中單播漫灌和單播噴灌的葉枯病病情指數(shù)較高，且顯著高于混播漫灌（P=0.005，P=0.033）；單播噴灌的條斑病和稈銹病的病情指數(shù)均最高，且顯著高于單播漫灌和混播漫灌（P＜0.0001），而后兩者之間均無顯著差異（P＞0.05）。3種病害在不同種植和管理模式下，重復(fù)小區(qū)的病情指數(shù)分散程度不同，其中葉枯病均明顯大于條斑病和稈銹??；3種病害中單播噴灌的葉枯病分散程度最大，條斑病次之，稈銹病分散程度不明顯。

圖7 山西省大同市單播漫灌（A）、單播噴灌（B）和混播漫灌（C）下早播飼用燕麥?zhǔn)斋@期葉枯病、條斑病和稈銹病的病情指數(shù)Fig.7 Disease index of leaf spot，leaf str eak and stem rust under monocultur e and flooding ir r igation（A），monoculture and sprinkling irrigation（B），mixture and flooding irrigation（C），respectively，from Datong in Shanxi

2.4 種植田燕麥密度、群落蓋度及土壤養(yǎng)分特征

如圖8所示，燕麥密度、群落蓋度、土壤速效N、土壤有效P和土壤速效K的含量分別為293～516株·m-2、66%～87%、79～98 mg·kg-1、24～39 mg·kg-1和123～165 mg·kg-1。單播漫灌和單播噴灌的燕麥密度均較高，且顯著高于混播漫灌（P=0.005，P=0.015），群落蓋度和土壤養(yǎng)分含量在不同種植和管理模式之間無顯著差異（P＞0.05）。在不同種植和管理模式下，重復(fù)小區(qū)之間的燕麥密度、群落蓋度和土壤養(yǎng)分指標(biāo)均有不同程度的分散，其中土壤速效K的分散最為明顯。

圖8 山西省大同市單播漫灌（A）、單播噴灌（B）和混播漫灌（C）的早播飼用燕麥種植田燕麥密度、群落蓋度和土壤養(yǎng)分特征Fig.8 Density of oat，community coverage and soil nutrient of monoculture and flooding irrigation（A），monoculture and sprinkling ir r igation（B），mixtur e and flooding ir r igation（C），r espectively，fr om Datong in Shanxi

2.5 燕麥葉部病害發(fā)生強(qiáng)度與環(huán)境因素之間的關(guān)系

如表1所示，3種病害的病情指數(shù)與燕麥密度、群落蓋度和土壤養(yǎng)分含量之間存在不同程度的相關(guān)性。葉枯病病情指數(shù)與燕麥密度呈顯著正相關(guān)（r=0.9231，P＜0.05），與土壤速效K含量呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.5594，P＜0.05）。條斑病和稈銹病的病情指數(shù)與噴灌均存在顯著正相關(guān)（r=0.8194，P＜0.05；r=0.8547，P＜0.05），葉枯病和稈銹病的病情指數(shù)與土壤速效N含量之間存在顯著正相關(guān)（r=0.6294，P＜0.05；r=0.7024，P＜0.05）。此外，燕麥密度與群落蓋度之間亦有顯著正相關(guān)關(guān)系（r=0.5604，P＜0.05）。

表1 山西省大同市早播飼用燕麥葉枯病、條斑病和稈銹病病情指數(shù)與燕麥密度、群落蓋度和土壤養(yǎng)分含量之間的相關(guān)矩陣Table 1 Spearman’s rank correlation matrix between the disease index and oat density，community coverage and soil nutrient from Datong in Shanxi

3 討論

據(jù)南志標(biāo)等［14］和李春杰等［3］的統(tǒng)計(jì)，由禾谷炭疽菌引致的葉枯病在美國、巴西和加拿大等3國以及我國的內(nèi)蒙古、甘肅和山西等7個地區(qū)均有報(bào)道，燕麥內(nèi)臍孺孢引致的條斑病的發(fā)生范圍則更廣，包括加拿大等7國和我國的青海、新疆和山西等10個地區(qū)，而禾柄銹菌燕麥轉(zhuǎn)化型引致的稈銹病為世界性病害，在所有燕麥種植地區(qū)均有報(bào)道。其中，葉枯病在內(nèi)蒙古［15］，條斑病在吉林、江蘇、四川［16］、內(nèi)蒙古、河北［17］和甘肅［5］，稈銹病在河北有明確的形態(tài)描述，其余均以目錄方式記載。本研究首次提供了山西燕麥上發(fā)現(xiàn)的禾谷炭疽菌、燕麥內(nèi)臍孺孢和禾柄銹菌燕麥轉(zhuǎn)化型的詳細(xì)形態(tài)描述，豐富了我國飼用燕麥病害研究的基礎(chǔ)資料。

1909年，Selby等［18］根據(jù)分生孢子盤、分生孢子和分生孢子梗的形態(tài)特征首次發(fā)現(xiàn)并命名了禾谷炭疽菌，該種的寄主包括燕麥屬（Avena）、黑麥屬（Secale）和大麥屬（Hordeum）等多種禾草植物［19］。1914年，以地理種群為依據(jù)，F(xiàn)ragoso［20］將歐洲地區(qū)Avena sulcata上發(fā)現(xiàn)的禾谷炭疽菌建立了亞種C.cerealef.avenae-sulcatae。炭疽菌屬（Colletotrichum）的有性態(tài)為子囊菌門（Ascomycota）小叢殼科（Glomerellaceae）小叢殼屬（Glomerella）的真菌，但目前禾谷炭疽菌的有性態(tài)尚不清楚，因此該種的分類地位一直存在爭議［21］。1980年，Sutton［22］在原有形態(tài)學(xué)特征基礎(chǔ)上，依據(jù)附著胞形態(tài)確立了禾谷炭疽菌種穩(wěn)定的分類地位，后來Crouch等［23］和Jayawardena等［24］利用多位點(diǎn)基因系統(tǒng)發(fā)育分析進(jìn)一步將該種歸為禾生炭疽復(fù)合種（Colletotrichum graminicolaspecies complex）。2015年，何蘇琴等［15］在我國內(nèi)蒙古燕麥的葉枯病病斑上發(fā)現(xiàn)并鑒定了禾谷炭疽菌，除分生孢子大小略有差異，與本研究形態(tài)特征基本一致。此外，本研究在病葉分生孢子盤中觀察到的均為彎孢子，而分離培養(yǎng)的禾谷炭疽菌產(chǎn)生的分生孢子部分變直，這類直孢子主要是由初生孢子直接萌發(fā)形成的次生孢子［25］，在菌種鑒定時，要避免對結(jié)果產(chǎn)生干擾。

1809年，Link首次建立長蠕孢屬（Helminthosporium），其特征為分生孢子形似蠕蟲，隨后在1891年，Eidam在燕麥屬（Avena）植物上發(fā)現(xiàn)并命名燕麥長蠕孢［16］。1930年，Ito［26］將長蠕孢屬中有性態(tài)為核腔菌屬（Pyrenophora）的真菌另立為內(nèi)臍孺孢屬（Drechslera），燕麥長蠕孢也被修訂為燕麥內(nèi)臍孺孢，其有性態(tài)為燕麥核腔菌（P.avenae）。由于該種具有很強(qiáng)的轉(zhuǎn)化型，目前僅發(fā)現(xiàn)可侵染燕麥，其分類地位未發(fā)生變化。燕麥內(nèi)臍孺孢的形態(tài)特征包括分生孢子形狀和大小、隔膜數(shù)、頂端細(xì)胞和臍點(diǎn)等。在已報(bào)道的文獻(xiàn)中，分生孢子形狀、頂端細(xì)胞和臍點(diǎn)的形態(tài)相似，但分生孢子大小和隔膜數(shù)的差異較大，如聶秀美等［5］在甘肅燕麥上分離到的燕麥內(nèi)臍孺孢的分生孢子大小為（10.5～32.5）μm×（3.2～9.6）μm，明顯小于張笑宇等［17］在內(nèi)蒙古和河北發(fā)現(xiàn)的燕麥內(nèi)臍孺孢，而本研究分離的燕麥內(nèi)臍孺孢的分生孢子大小與后者相近，但隔膜數(shù)與上述研究均有差異，暗示該種在我國可能發(fā)生了地理種群的分化。

1794年，Roemer［27］首次記載了Persoon根據(jù)具柄冬孢子建立的禾柄銹菌，1894年，Erikss等［28］根據(jù)銹菌專性寄生特性，將燕麥屬植物上發(fā)現(xiàn)的柄銹菌命名為燕麥轉(zhuǎn)化型，后來發(fā)現(xiàn)該菌的寄主范圍擴(kuò)展至鴨茅屬（Dactylis）、雀麥屬（Bromus）、早熟禾屬（Poa）等冷季型草坪植物［29］。作為一種世界性病害，對燕麥銹病病原的識別相對其他半知菌要容易，但其具有較強(qiáng)的變異性可能導(dǎo)致出現(xiàn)新的生理小種，給病害防控帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，需要牧草種植者高度關(guān)注。

山西大同地區(qū)早播飼用燕麥葉部真菌病害的發(fā)生強(qiáng)度相對較輕，病情指數(shù)最高不超過8，明顯低于山西、內(nèi)蒙古和河北等地已報(bào)道的7-8月相同燕麥病害的發(fā)病程度［17］。植物病害的發(fā)生需要有適宜的溫度和濕度條件，山西大同屬冷涼地區(qū)，3-6月的溫度有利于燕麥病害的發(fā)生，但這段時期我國北方地區(qū)普遍干旱多風(fēng)［15］，限制了病害的流行。研究表明，內(nèi)臍孺孢和銹菌孢子的萌發(fā)需要100%的相對濕度或葉片存在自由水［30］，因此噴灌條件下條斑病和銹病的發(fā)生強(qiáng)度顯著高于漫灌。炭疽菌和銹菌侵染燕麥均能產(chǎn)生大量無性孢子，反復(fù)侵染造成病害流行，條斑病則很少產(chǎn)生分生孢子。噴灌持續(xù)形成的水滴具有沉降孢子的作用［31］，這可能是導(dǎo)致本研究中葉枯病和銹病的發(fā)生強(qiáng)度低于條斑病的原因之一。

3種病害中，混播條件下的發(fā)病強(qiáng)度均顯著低于單播植物，表明其有助于減輕燕麥病害的發(fā)生，該結(jié)論已在不同抗性小麥（Triticum aestivum）品種混播［32］以及豆禾牧草混播［33］實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)。研究表明，物理隔離和稀釋感病寄主密度是導(dǎo)致病害發(fā)生強(qiáng)度降低的主要機(jī)制［11］。此外，土壤養(yǎng)分也是植物病害發(fā)生的重要影響因素，尤其是活體寄生真菌對寄主植物的養(yǎng)分狀況更為敏感，如過量施氮能增強(qiáng)植物對氮素的同化進(jìn)而提高銹菌的活力［34］，而增施K可以降低包括真菌病害在內(nèi)的大多數(shù)作物病害的嚴(yán)重程度［35］。本研究中，葉枯病和銹病與土壤N含量呈顯著正相關(guān)，葉枯病還與土壤K含量呈顯著負(fù)相關(guān)，這與前人研究結(jié)果一致，表明禾谷炭疽菌和禾柄銹菌對寄主活體植物的養(yǎng)分狀況較為敏感，燕麥種植過程中不宜過量施氮；相反，土壤養(yǎng)分含量對條斑病的影響不明顯，燕麥內(nèi)臍孺孢的致病性測定也發(fā)現(xiàn)，該菌接種后第2天即表現(xiàn)出明顯癥狀，導(dǎo)致病葉部分快速腐爛，表明其具有較強(qiáng)的腐生性。

總之，山西大同地區(qū)飼用燕麥葉部真菌病害的發(fā)生程度雖然較輕，但這類病害產(chǎn)生的孢子均能在病株殘?bào)w和土壤上留存，作為病害發(fā)生的初始菌源，增加了病害流行的風(fēng)險(xiǎn)。牧草種植者應(yīng)及時對早播飼用燕麥病害進(jìn)行監(jiān)測，采用合理的灌溉和施肥模式，推廣牧草混播、輪作等種植技術(shù)，降低病害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，并對發(fā)病初期的田塊使用低毒高效殺菌劑進(jìn)行病害防治，保證燕麥產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)論

本研究通過識別形態(tài)學(xué)特征，明確了山西大同市早播飼用燕麥葉部真菌病害的病原，并且分析探討了收獲期病情指數(shù)和病害影響因素之間的關(guān)系。本研究明確葉枯病的病原為禾谷炭疽菌（C.cereale），條斑病的病原為燕麥內(nèi)臍孺孢（D.avenacea），稈銹病的病原為禾柄銹菌燕麥專化型（P.graminisf.sp.avenae），均可侵染葉片和葉鞘。灌溉、施肥和混播對3種病害的發(fā)生強(qiáng)度產(chǎn)生了影響，其中，噴灌是導(dǎo)致條斑病發(fā)病嚴(yán)重的主要因素，豆禾混播能減輕飼用燕麥葉枯病的發(fā)生。過量施N以及土壤速效K含量偏低也能加重葉枯病和稈銹病的發(fā)生。