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披堿草屬真菌病害研究進(jìn)展

2024-02-23 11:29:52薛龍海劉佳奇李春杰
草業(yè)學(xué)報(bào) 2024年2期
關(guān)鍵詞:堿草麥角分生孢子

薛龍海,劉佳奇,2,李春杰,2*

(1.蘭州大學(xué)草種創(chuàng)新與草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,草地微生物研究中心,草地農(nóng)業(yè)教育部工程研究中心,甘肅省西部草業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心,草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草牧業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅 蘭州 730020;2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院國(guó)家林業(yè)和草原局草原研究中心,北京 100091)

披堿草屬(Elymus)植物屬于禾本科(Gramineae)小麥族(Triticeae),抗旱和抗寒力強(qiáng),能適應(yīng)3000 m 以上海拔和各類土壤等逆境,并且營(yíng)養(yǎng)豐富、產(chǎn)量高[1-2];現(xiàn)已成為我國(guó)青海、四川、甘肅、新疆等高寒牧區(qū)的優(yōu)勢(shì)牧草[3]。同時(shí),披堿草具有麥類作物所缺乏的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和抗逆境脅迫等基因,是豐富麥類作物和牧草遺傳多樣性的基因資源庫(kù)[4-5]。目前披堿草屬植物有197 種(來(lái)源:中國(guó)植物志http://www.iplant.cn/);其中,垂穗披堿草(Elymus nutans)和老芒麥(Elymus sibiricus)是最具代表性、種植范圍最廣泛的兩個(gè)物種[6-8]。

病害在人工草地和天然草地上普遍發(fā)生,嚴(yán)重制約了畜牧業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展[9-10]。病害可直接降低牧草的產(chǎn)量和品質(zhì),使草產(chǎn)量降低15%~50%[11],脂肪、粗蛋白和可溶性糖含量下降,粗纖維含量上升[2]。此外,發(fā)病植株及帶菌草籽中還會(huì)含有一些對(duì)人和畜有害的次生代謝物[12-13]。20 世紀(jì)90 年代,侯天爵[11]曾對(duì)我國(guó)北方草地進(jìn)行病害調(diào)查發(fā)現(xiàn)披堿草上有12 種真菌病害;4 種主要病害,分別是銹病、黑粉病、香柱病和葉斑病[14]。近年來(lái),披堿草病害亦是影響草原退化不可忽視的因素之一[4,9]。因此,摸清當(dāng)前披堿草病害的研究現(xiàn)狀及熱點(diǎn),并提供恰當(dāng)?shù)姆乐我殉蔀椴菰脖9ぷ髡弋?dāng)下最為嚴(yán)峻的任務(wù)之一。本研究對(duì)國(guó)內(nèi)外披堿草病害的病原學(xué)、發(fā)生規(guī)律和防治措施等方面加以綜述,分析了我國(guó)披堿草病害及其防治的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),可為披堿草病害的科學(xué)防控提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

1 披堿草病害

截至2023 年3 月,國(guó)內(nèi)外已報(bào)道的披堿草真菌病害共有16 種(表1)。主要病害為銹病、黑粉病、麥角病、白粉病和離蠕孢葉斑病等。

1.1 銹病

由柄銹菌屬(Puccinia)真菌引起,危害披堿草的葉片、葉鞘和莖稈。根據(jù)感染部位和病原菌種的不同,又分為冠銹、葉銹、條銹和稈銹。侯天爵[11]于1993 年在調(diào)查北方牧草時(shí)發(fā)現(xiàn)稈銹病和葉銹病的發(fā)生最為嚴(yán)重。

1.1.1 癥狀 可危害所有地上器官,主要從植株的中、下部開(kāi)始,逐漸向上擴(kuò)展蔓延。發(fā)病初期感染部位出現(xiàn)淡黃色斑點(diǎn)。隨著病程的發(fā)展,病斑數(shù)目增多,并逐漸形成黃褐色(黃色、棕黃色、栗棕色或粉紅色)的皰斑。夏孢子堆成熟后,病部表皮破裂,散放出橘黃色(或黃褐色)粉末狀夏孢子。危害嚴(yán)重時(shí)病斑連接成片,葉片干枯卷曲,葉莖死亡。當(dāng)寄主接近生長(zhǎng)終期或溫度較低時(shí),病斑背面產(chǎn)生黑褐色冬孢子堆[15]。

稈銹病主要危害莖稈和葉鞘,發(fā)病部位主要呈現(xiàn)較大的、長(zhǎng)圓形皰斑[14];條銹病典型病癥呈夏孢子堆與葉脈平行且排列成行[14]。除稈銹病外,冠銹病等其他銹病主要對(duì)葉片產(chǎn)生危害,也能損害到莖稈或穗部,發(fā)病初期出現(xiàn)小黃點(diǎn),逐漸變橙褐色狀膿皰,后期表皮破裂,從而露出黃色粉末[16]。

1.1.2 病原特征 冠柄銹菌(Puccinia coronata):夏孢子球形或?qū)挋E圓形,極少數(shù)為梨形,15.4~30.0 μm×11.2~24.0 μm,壁厚1.0~2.8 μm,散生,有時(shí)不明顯。冬孢子堆主要生于葉背面,黑色;冬孢子棒形,栗褐色,30~67 μm×12~23 μm[15]。

禾柄銹菌(Pucciniagraminis):夏孢子長(zhǎng)卵形或橢圓形,21~40 μm×13~23 μm,壁厚1.5~2.0 μm,有刺,淡黃色至金褐色。冬孢子堆黑褐色;冬孢子矩形至橢圓形或棍棒形,38~60 μm×18~25 μm,栗褐色[15]。

山地單孢銹菌(Puccinia montanensis)[17]:夏孢子橢圓形,21~34 μm×19~26 μm,有刺。冬孢子矩形至橢圓形,35~64 μm×18~34 μm。

隱匿柄銹菌(Puccinia recondita):異名為Puccinia elymi-sibirici[15]。夏孢子球形或近球形,橙黃色,有刺,20~34 μm×17~26 μm,壁厚1.5~2.5 μm,散生。冬孢子雙胞,棍棒形,暗褐色,29~50 μm×12~27 μm。

條形柄銹菌(Puccinia striiformis):夏孢子單胞,球形,鮮黃色,有細(xì)刺,20~30 μm×16~26 μm,散生。冬孢子雙胞,棍棒形,灰黑色,32~70 μm×12~25 μm[15]。

1.1.3 發(fā)生規(guī)律 以孢子或菌絲體形式在病殘組織或生長(zhǎng)中的植株上越冬,次年適宜條件下產(chǎn)生新的夏孢子堆,繼而以夏孢子進(jìn)行重復(fù)侵染,直至越冬,完成侵染循環(huán)。植株密度大、土壤板結(jié)或貧瘠、偏施氮肥或施肥不足、病殘?bào)w多等條件下,夏孢子可以隨氣流、雨水、人類活動(dòng)等進(jìn)行迅速傳播,從而大面積發(fā)生[15-16,18]。

1.2 黑粉病

主要危害葉片、莖稈和穗,根據(jù)感染部位的不同,又分為葉黑粉病、稈黑粉病和黑穗?。?9]。主要分布在我國(guó)甘肅,少量在內(nèi)蒙古、寧夏、青海等地區(qū)[19-21]。在甘肅,披堿草的受害面積曾達(dá)30000 hm2以上,造成經(jīng)濟(jì)損失至少153 萬(wàn)元[22]。

1.2.1 癥狀 孢子堆分布在葉片基部中脈兩側(cè)或葉鞘上,小而多,條紋狀,初期由表皮覆蓋,后期表皮破裂成條狀[22];常密集成串或堆狀,病部腫厚、突起、泡狀,其背面略凹陷[19]。莖稈上的孢子堆一般集中在各節(jié)的基部,圍繞節(jié)間裸生;有時(shí)危害花序,造成植株敗育[23]。穗部多集中在穗上部,通常為部分穗受害,仍能結(jié)出一部分籽粒,但也有全穗受害而成為病瘤,病瘤外有一層薄膜、發(fā)亮,輕壓有水液流出;或穎片基部受損,變得堅(jiān)硬且緊密[19]。

1.2.2 病原特征 目前我國(guó)披堿草上黑粉病的病原菌有3 屬8 種。通常孢子團(tuán)黑褐色,(有時(shí))初期呈半黏結(jié)狀,后期粉狀[23];黑粉孢子多數(shù)球形或近球形,少數(shù)卵圓形、長(zhǎng)圓形或稍不規(guī)則形。具體如下:

莖黑粉菌(Tranzscheliella hypodytes):異名為Ustilago hypodytes[24]。黑粉孢子橄欖褐色,光滑,4~7 μm×3.0~5.5 μm[19,23-24]。

冰草條黑粉菌(Urocystis agropyri):黑粉孢子橄欖褐色,5.8~7.5 μm×5.0~6.2 μm[25]。

披堿草條黑粉菌(Urocystis dahuricus):黑粉孢子褐色,10.0~12.5 μm×8.0~11.6 μm[26]。

雀麥黑粉菌(Ustilago bullata):引起披堿草黑穗?。?3]。黑粉孢子深橄欖褐色,密瘤,5.5~11.0 μm×5.0~9.0 μm[23]。

大麥堅(jiān)黑粉菌(Ustilago hordei):黑粉孢子橄欖褐色,光滑,無(wú)刺突,4.5~9.5 μm×4.5~7.0 μm[23]。

Ustilago salweyi[27]:異名為Ustilago striiformis。黑粉孢子褐色,有刺,9.5~12.5 μm×7.5~10.5 μm。

賴草黑粉菌(Ustilago serpens):黑粉孢子有刺(至粗瘤),11.0~20.0 μm×7.5~14.0 μm[23]。

堿草黑粉菌(Ustilago trebouxi):黑粉孢子淺橄欖褐色,有小刺,3.0~6.5 μm×3.5~8.3 μm[22]。

1.2.3 發(fā)生規(guī)律 黑粉菌對(duì)寄主的侵染是多年生的,主要通過(guò)冬孢子在寄主組織、病殘?bào)w、土壤或種子中越冬,翌年春在植物新葉中出現(xiàn)孢子堆,例如條形黑粉菌[19,23]。冬孢子萌發(fā)產(chǎn)生擔(dān)孢子和次生擔(dān)孢子,隨氣流、雨水和昆蟲(chóng)傳播,嚴(yán)重時(shí)引起死苗和空稈[19]。病部常形成瘤狀物,初為綠色或白色,后逐漸變灰褐色,有時(shí)帶紫紅色,成熟后薄膜破裂,散出大量的黑色粉末(冬孢子),再次成為來(lái)年侵染源,完成侵染循環(huán)[28]。

1.3 白粉病

在我國(guó)吉林、江蘇、四川、內(nèi)蒙古等地區(qū)均有分布[13-14,29-30]。

1.3.1 癥狀 主要危害葉片,正背兩面均有白粉狀病斑,多集中在背面,白粉為病原的菌絲和分生孢子,后期形成褐色至黑色的小粒點(diǎn)狀閉囊殼[11]。

1.3.2 病原特征 主要為禾布氏白粉菌(Blumeria graminis);近期在美國(guó)和加拿大的披堿草上發(fā)現(xiàn)Blumeria americana新種,我國(guó)尚未報(bào)道。具體特征如下[31]:

B.americana:分生孢子串生,每串可達(dá)9 個(gè);次生孢子卵圓形,有時(shí)檸檬狀,14.0~26.0 μm×8.5~14.0 μm。

禾布氏白粉菌:分生孢子卵形、長(zhǎng)卵形,28~40 μm×14~18 μm。

1.3.3 發(fā)生規(guī)律 以閉囊殼或菌絲體在寄主或病殘?bào)w內(nèi)越冬;第二年春,閉囊殼和菌絲體分別產(chǎn)生子囊孢子和分生孢子,通過(guò)空氣、雨水等傳播[32]。植株密度大、水肥充足等條件易于發(fā)?。?1]。

1.4 麥角病

主要引起種子減產(chǎn),品質(zhì)降低,而且所產(chǎn)生的菌核(麥角)含有多種有毒生物堿,能夠引起人和家畜中毒[33]。在我國(guó)新疆、西藏、甘肅、四川、青海等地的披堿草上均有發(fā)生;適宜條件下,披堿草發(fā)病率可達(dá)50%~95%[1,33],但嚴(yán)重程度較低。

1.4.1 癥狀 初期侵染花絮,(有時(shí))穎片上可見(jiàn)(紫)黑色的污斑,花器分泌一種黏稠的蜜滴[33],即為病原菌的分生孢子和含糖黏液一起分泌,此時(shí)稱“蜜露期”。后期受侵染花器的子房膨大轉(zhuǎn)硬,形成黑色的香蕉狀或圓柱狀菌核,突出于穎稃之外,肉眼可見(jiàn),麥角病因其菌核形狀很像動(dòng)物的角,故稱“ 麥角”(圖1)。

圖1 垂穗披堿草麥角病(薛龍海攝,四川紅原,2020)Fig.1 Egot of E.nutans(Taken by XUE Long-hai,Hongyuan County of Sichuan,2020)

1.4.2 病原特征 絕大多數(shù)病原菌為麥角菌(Claviceps purpurea),無(wú)性世代為麥角蜜孢霉(Sphaeria purpurea)。分生孢子卵形至橢圓形,5.6~7.9 μm×2.8~3.8 μm[34];菌核呈香蕉狀或柱狀,表層較光滑,黑褐色或紫黑色[33],10.0~15.3 mm×0.9~2.1 mm(圖1),斷面紫灰色或龍眼魚(yú)紫色[35]。

1.4.3 發(fā)生規(guī)律 菌核在土壤中或種子間越冬。麥角通常在花期前產(chǎn)生子囊孢子,子囊孢子借助氣流或風(fēng)力傳播,落在柱頭上萌發(fā)侵入子房。在子房?jī)?nèi)菌絲體分泌一種具有甜味的黏性物質(zhì)(“蜜露”),通過(guò)昆蟲(chóng)采食或雨滴飛濺等傳播途徑將分生孢子傳至其他植株。當(dāng)種子快成熟時(shí),菌絲體逐漸緊密硬化成堅(jiān)硬的菌核(即麥角)。成熟的麥角脫落于土壤或混雜在健康種子間,從而完成整個(gè)侵染過(guò)程[36]。

1.5 香柱病

1.5.1 癥狀 香柱病是一種花期病害,主要危害穗部。使穗(全部或部分)或部分莖稈變成白色圓柱形[14],形狀像一截“香”(圖2),初為白色,后變?yōu)辄S(橙)色,病株大多發(fā)育不良,較矮小。潮濕的天氣下,子座上常出現(xiàn)一些腐生真菌形成的污斑[37]。

圖2 圓柱披堿草香柱病(薛龍海攝,四川紅原,2020)Fig.2 Choke of Elymus dahuricus var. cylindricus(Taken by XUE Long-hai,Hongyuan County of Sichuan,2020)

1.5.2 病原特征 目前廣泛研究的Epichlo?屬及其所對(duì)應(yīng)的無(wú)性態(tài)Neotyphodium屬,統(tǒng)稱為Epichlo?內(nèi)生真菌。通常情況下,無(wú)性態(tài)內(nèi)生真菌與禾草形成互惠互利的共生體,帶菌禾草抗蟲(chóng)、抗旱,生長(zhǎng)迅速,競(jìng)爭(zhēng)性強(qiáng)[38];適宜條件下,內(nèi)生真菌進(jìn)行有性繁殖,能部分或完全抑制宿主的開(kāi)花和結(jié)實(shí),即“香柱病”(有性態(tài)的內(nèi)生真菌)[39]。披堿草香柱病的病原菌主要有兩種:披堿草香柱菌(Epichlo? elymi)和香柱菌(Epichlo? typhina);目前我國(guó)文獻(xiàn)收錄的僅有香柱菌[29,40]。脅迫條件下產(chǎn)生分生孢子和分生孢子梗,具體如下:

披堿草香柱菌[41]:孢子梗長(zhǎng)(17±3)μm,基部寬2 μm;分生孢子透明,橢圓形或舟形,(4.4±0.4)μm×(2.2±0.2)μm。

香柱菌:孢子梗長(zhǎng)13~33 μm,基部寬2.7~4.1 μm;分生孢子透明,橢圓形至腎形,(4.1±0.5)μm×(2.2±0.5)μm[42]。

1.5.3 發(fā)生規(guī)律 香柱病為系統(tǒng)侵染性病害,種子帶菌是主要傳播途徑[43],菌絲體存在于種皮、胚乳和胚內(nèi)。種子萌發(fā)后,菌絲隨之進(jìn)入幼苗;繁殖枝發(fā)育后,適宜條件下有性態(tài)的Epichlo?真菌可產(chǎn)生子座,纏繞在宿主植物的莖、葉鞘和花序表面,形成一個(gè)鞘,俗稱“香柱病”[42,44]。

1.6 離蠕孢葉斑病

1.6.1 癥狀 引起葉斑,發(fā)生普遍[45],是披堿草葉斑病的重要病原之一。發(fā)病初期葉片和葉鞘上出現(xiàn)橢圓形或梭形的小黑點(diǎn),中心淺棕褐色,外緣有黃色光暈,潮濕條件下有黑色霉?fàn)钗铮▓D3A,B)。近年高晨軒[46]發(fā)現(xiàn)根腐離蠕孢(Bipolaris sorokiniana)可顯著降低垂穗披堿草幼苗的根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)和干重。

圖3 垂穗披堿草離蠕孢葉斑?。▌⒓哑鏀z,甘肅山丹,2022)Fig.3 Bipolaris leaf spot of E.nutans(Taken by LIU Jia-qi,Shandan County of Gansu,2022)

1.6.2 病原特征 狗牙根(Cynodon dactylon)平臍蠕孢(Bipolaris cynodontis)[47]:分生孢子具有6~9 個(gè)隔膜,45~55 μm×12~15 μm。麥根腐平臍蠕孢(Bipolaris sorokiniana)[45]:分生孢子呈紡錘形,深褐色,具有5~9 個(gè)隔膜,21.7~79.0 μm×8.0~21.1 μm(圖3C)。

1.6.3 發(fā)生規(guī)律 病原菌以菌絲和分生孢子形式在種子、土壤或病殘?bào)w上越冬,來(lái)年氣候適宜時(shí),成為初侵染源,并可長(zhǎng)年持續(xù)性侵染。寄主植物發(fā)病后,產(chǎn)生病斑;潮濕條件下,病斑處有大量分生孢子(即“黑色霉?fàn)钗铩保?,通過(guò)氣流、雨水等傳播,進(jìn)行再侵染[48]。

2 披堿草主要病害綜合防治

2000 年以來(lái),南志標(biāo)[74]就提出了建立我國(guó)牧草病害可持續(xù)管理防治體系:即通過(guò)利用抗病品種和對(duì)草地的可持續(xù)管理,并輔以殺菌劑拌種和生物防治等措施,最終將病害控制在經(jīng)濟(jì)閾值水平之下。與苜蓿(Medicago sativa)、黑麥草(Lolium perenne)等牧草病害相比,國(guó)內(nèi)外對(duì)披堿草病害防治技術(shù)的研究極少,現(xiàn)還多集中在病害普查、病原鑒定等基礎(chǔ)研究(前半部分論述),專門針對(duì)披堿草病害的綜合防控策略亟待解決。參照禾本科牧草病害的防控技術(shù),披堿草病害的防治歸納為以下4 個(gè)方面。

2.1 抗病品種選育

選用抗病或耐病品種是病害最有效的防治方法[75];亦可選擇當(dāng)?shù)乇懿∑贩N,以防病害蔓延。精選抗病品種或與抗病品種混播均能降低禾草銹病的發(fā)生[16,76];紫羊茅(Festuca rubra)抗病品種Raymond 能延長(zhǎng)離蠕孢在植株內(nèi)的潛育期[77];選擇花期較短的品種可預(yù)防麥角?。?2]。

我國(guó)關(guān)于披堿草抗病育種的研究處于起步階段,尚未挖掘出針對(duì)一些主要病害的抗病基因。因此,開(kāi)展大規(guī)模的種質(zhì)資源抗病性評(píng)價(jià)與篩選,既是短期內(nèi)解決抗病品種的應(yīng)急之舉,亦可為進(jìn)一步抗病育種提供基礎(chǔ)材料[74]。張新全教授團(tuán)隊(duì)以四川省甘孜州的野生披堿草種子為原始材料,經(jīng)多年栽培馴化而育成垂穗披堿草“康北”品種;該品種具有豐產(chǎn)性和抗病性,目前在四川甘孜州、阿壩州等地大面積推廣種植(來(lái)源:https://cgst.sicau.edu.cn/info/1028/1571.htm)。

2.2 種子處理

種帶病原物的檢疫是病害防治的第一道關(guān)卡[78],對(duì)種子及播種材料,尤其是進(jìn)口草種必須進(jìn)行嚴(yán)格檢疫[79],杜絕從病區(qū)引種;自無(wú)病地留種或選用已貯存2 年的種子,亦可降低種子帶菌率[80]。播種前常用的種子處理方法包括溫水、石灰水或鹽水浸種、殺菌劑拌種、種子包衣等。一般在44~46 ℃下浸泡2~3 h 或在50~52 ℃下浸泡2~5 min,可消滅種子內(nèi)的病原菌而不損害種子[81];用20%~30%的鹽水浸泡種子可預(yù)防麥角?。?2]和香柱病[44]的發(fā)生;用1%石灰水浸種可有效預(yù)防根腐病、赤霉病和黑穗?。?1]。通常用萎銹靈、福美雙、克菌丹、烯唑醇、戊唑醇等殺菌劑按照種子量的0.15%~0.30%拌種來(lái)防治麥角病、黑粉(穗)病和香柱病[80];研究表明用50%福美雙或2%立克秀拌種可有效預(yù)防披堿草黑穗病的發(fā)生[22]。另外,種子包衣能有效防止種子霉變[82],包衣后播種對(duì)防控根腐病、葉枯病等病害效果較好[83-84]。

2.3 生態(tài)治理

合理種植。選擇適宜種植地、合理配置草種、適當(dāng)加深播種深度均可顯著減少病害的發(fā)生率;控制合理的種植密度,每hm2播種量在22.5~30.0 kg 為宜[85]。前人研究發(fā)現(xiàn)混播豆科和禾本科植物可減輕病害的發(fā)生[86],因此未來(lái)可嘗試采用混播等生態(tài)防控技術(shù)對(duì)披堿草病害進(jìn)行防控。

科學(xué)施肥。播種前,盡量施用腐熟的有機(jī)肥為主,化肥為輔[77]。生長(zhǎng)季合理降低氮肥配比,增施磷、鉀肥以增強(qiáng)植株抗病力[87];條件允許下,葉面追肥,如外施可溶性硅肥(SiO2,275 mg·m-2)可顯著降低白粉病發(fā)病率[88]。

適時(shí)刈割或放牧[89]。對(duì)氣流傳播的病害,如白粉病,既要刈割及時(shí)徹底,又要大面積連片[11];適當(dāng)提早刈割,不僅可以防病,也可保障牧草的品質(zhì)。適度放牧可以降低草地銹病和白粉病的發(fā)生[90];另外,有研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)放牧可促進(jìn)叢枝菌根真菌侵染垂穗披堿草,進(jìn)而間接抑制白粉病的發(fā)生[91]。

及時(shí)清除病殘?bào)w[28,92]。鏟除野生寄主、清除枯草層、及早毀除生長(zhǎng)矮小或提早抽穗的病株、焚茬等均可降低病害的發(fā)生[89]。在出穗期,可用一些物理手段除去菌核以減少污染,如用過(guò)篩法將感染麥角病的植物篩選出來(lái)[12];收獲或刈割后,披堿草應(yīng)放置在陽(yáng)光下暴曬或用紫外燈照射,以減弱麥角?。?3]等病害的毒性,防止家畜采食中毒。

2.4 化學(xué)治理

化學(xué)防治在牧草病害管理體系中處于次要或輔助的地位[74],適當(dāng)使用殺菌劑可以降低病原侵染的嚴(yán)重程度,但在病害管控中首先要加強(qiáng)草地的可持續(xù)管理,提升植株自身抗病性,藥劑防治只在必要時(shí)用[94]。許多研究已表明三唑類制劑(如15%~25%三唑酮可濕性粉劑750~2500 倍液)對(duì)預(yù)防和治療銹?。?5]、白粉病[96]、黑粉?。?8,92]、麥角病[97]均有很好的效果;50%施保功(1500 倍液)對(duì)離蠕孢葉枯病有較好防效[94]。另外,百菌清、多菌靈、甲基托布津、代森錳鋅等對(duì)葉斑和種傳病害均有很好的防效[77,82,87,95,98-99]。噴施藥劑和種子包衣相結(jié)合防效更佳,可達(dá)95.7%[83]。預(yù)防為主,藥劑盡量在病害發(fā)生前施用;如麥角病、香柱病、黑粉病和赤霉病等病害在開(kāi)花前期或初期施藥1~2 次效果最好[100]。通常,每隔7~15 d 施用1 次,高峰期可增加至2~3 次;噴藥量和噴藥次數(shù)根據(jù)草高、植株密度以及發(fā)病情況確定,同時(shí)參照農(nóng)藥說(shuō)明[27,101];避免單一地長(zhǎng)期多次使用使病原菌產(chǎn)生耐藥性[102]。

3 展望

披堿草作為青藏高原高寒牧區(qū)的優(yōu)勢(shì)牧草,其病害的研究無(wú)論從宏觀的病害流行學(xué),還是微觀的分子生物學(xué)研究都比較薄弱;與苜蓿、黑麥草等優(yōu)勢(shì)牧草相比,披堿草病害研究較少。近年來(lái),隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和對(duì)生態(tài)建設(shè)的重視,披堿草屬植物作為我國(guó)青藏高原人工草地的主栽牧草和天然草地的優(yōu)勢(shì)禾草,其病害研究的廣度和深度都應(yīng)加強(qiáng)[10,78],主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

明確病害的種類。目前,青藏高原各生態(tài)區(qū)域最主要的披堿草病害種類尚不十分明確;很多病害僅有文獻(xiàn)收錄,而缺少具體的研究報(bào)道。例如,大多以“病害—病原物”的形式記載[14,40],而缺少對(duì)應(yīng)的病害癥狀、危害程度、病原特征及其致病力等。另外,披堿草上病原真菌的鑒定絕大多數(shù)依賴于傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)特征[14,49],而缺失相應(yīng)的分子鑒定手段。近年來(lái),結(jié)合形態(tài)學(xué)與多基因序列特征的現(xiàn)代多項(xiàng)分類技術(shù)逐漸應(yīng)用在披堿草病原真菌的鑒定研究;例如,披堿草白粉病病原新種的多基因序列鑒定[31]和本團(tuán)隊(duì)最新報(bào)道的離蠕孢葉斑病[45]等。另外,還可以利用高度專一的血清技術(shù)(ELISA 及單克隆抗體)和免疫測(cè)定試劑盒等對(duì)病原菌進(jìn)行快速鑒定[103]。

探明主要病害的發(fā)生規(guī)律。首先甄別每種病害的危害程度,篩選出重要病害作為重點(diǎn)研究和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)對(duì)象[10]。盡管對(duì)銹病、黑粉病等開(kāi)展了較為系統(tǒng)的研究工作,但就其病害在不同地方的發(fā)生動(dòng)態(tài)、危害特點(diǎn)等與環(huán)境條件的關(guān)系仍然不清楚;目前香柱病的發(fā)病條件仍需進(jìn)一步地科學(xué)論證。在今后的研究中,應(yīng)當(dāng)結(jié)合病害的田間病癥特點(diǎn)、分布及危害程度等多方面特征進(jìn)行系統(tǒng)化識(shí)別[104]。對(duì)銹病等主要病害應(yīng)定點(diǎn)長(zhǎng)期觀察,歸納總結(jié)不同地區(qū)病害的發(fā)生規(guī)律[104]。

選育抗病品種。目前有記載或新聞報(bào)道的抗病種質(zhì)資源僅有內(nèi)蒙古農(nóng)牧老芒麥、吉林老芒麥、披堿草[105]和垂穗披堿草‘康北’等。利用有益禾草內(nèi)生真菌(Epichlo?)進(jìn)行育種,是草業(yè)育種的一個(gè)新方向[106]。通常情況下,內(nèi)生真菌與禾草形成互惠互利的共生體,可增強(qiáng)宿主抗逆性,而極不易引起香柱病[38]。以多年生黑麥草為例,帶內(nèi)生真菌的植株可有效地抵抗麥根腐平臍蠕孢的危害[107];2020 年由蘭州大學(xué)培育的我國(guó)第一個(gè)高內(nèi)生真菌帶菌率、抗銹病的多年生黑麥草新品系“蘭黑1 號(hào)”已被批準(zhǔn)進(jìn)入國(guó)家林業(yè)和草原局新品種區(qū)域試驗(yàn)[108]。培育攜帶高內(nèi)生真菌的新品種將是披堿草抗病研究的突破口之一。自然條件下,攜帶內(nèi)生真菌的披堿草在國(guó)內(nèi)外均有分布[41,51,71,109];研究其與內(nèi)生真菌共生的影響機(jī)制,篩選優(yōu)良Epichlo?菌株[92],進(jìn)而通過(guò)人工接種技術(shù)創(chuàng)制禾草內(nèi)生真菌-植物新種質(zhì)[106]。

研發(fā)綠色防控技術(shù)體系。有關(guān)披堿草屬真菌病害的防治研究極少,相應(yīng)的生態(tài)防治、生物防治等防治方法的系統(tǒng)性研究工作近乎空白。對(duì)其病害的防控,須建立綠色防控技術(shù)體系,即優(yōu)先考慮采用物理、生物和生態(tài)防治技術(shù),根據(jù)不同生育時(shí)期、不同地域的病害發(fā)生特點(diǎn),挖掘關(guān)鍵技術(shù),發(fā)掘、研究和利用抗病品種與自然天敵等資源,建立全程綠色化防控技術(shù)模式[78]。

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