土傳性病害的防治策略

摘要：土傳性病害是一類重要的植物病害，通常侵染植物根部，引起植物根部乃至全株的病害，造成重大的經濟損失，嚴重阻礙了農業的可持續性發展。在對植物土傳性病害發生規律調查研究的基礎上，對其綜合防治技術進行了綜述與討論。

關鍵詞：土傳性病害；可持續性發展；綜合防治

中圖分類號：Ｓ４３２．４ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）19－3889-04

Strategy for Integrated Control of Soil-borne Diseases

ＹＡＮＧ Ｚｉ－ｗｅｎ，ＬＩＵ Ｘｉａｏ－ｙａｎ，ＣＡＯ Ｃｈｕｎ－ｘｉａ

（Ｂｉｏｉｎｓｅｃｔｉｃｉｄｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｗｕｈａｎ ４３００６４，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓｏｉｌ－ｂｏｒｎｅ ｄｉｓｅａｓｅｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｉｎｆｅｃｔ ｔｈｅ ｒｏｏｔｓ ａｎｄ ｉｎｄｕｃｅ ｄｉｓｅａｓｅｓ of ｔｈｅ ｒｏｏｔｓ ａｎｄ ｅｖｅｎ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｐｌａｎｔ． Ｔｈｅｓｅ ｄｉｓｅａｓｅｓ ｏｆｔｅｎ ｃａｕｓｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｌｏｓｓｅｓ ａｎｄ ｓｅｖｅｒｅｌｙ ｈａｍｐｅｒ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ． Tｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ was discussed ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｉｌ－ｂｏｒｎｅ ｄｉｓｅａｓｅｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｉｌ－ｂｏｒｎｅ ｄｉｓｅａｓｅ； ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ； ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ

土傳性病害是以土壤為媒介進行傳播的植物病害，其種類很多，如目前發生最普遍的早疫病、晚疫病、細菌性病害、病毒性病害、苗期的猝倒病、立枯病、葉斑病、炭疽病、白粉病、灰霉病等。引起土傳性病害的土傳病原物種類有真菌、細菌、線蟲、病毒等［１］，防治非常困難，化學防治和抗病育種目前只對少數土傳病害有效，對大多數土傳病害防效甚微。目前土傳病害的綜合防治已成為整個植物病害生物防治的重點。

近年來隨著農業產業結構的深度調整，加上耕作制度、氣候條件、作物品種等的變化以及人為不合理或過分干預等影響，我國土傳性病害的發生頻率和危害程度不斷上升，導致防治難度增加，一些病害已呈持續暴發突發之勢，導致損失慘重，重者田塊絕收，成為阻礙農業生產發展的突出問題［２］。據聯合國糧農組織（ＡＦＯ）估計，谷物生產因病害損失１０％，棉花生產因病害損失１２％，全世界因有害生物所造成的經濟損失高達１ ２００億美元，相當于中國農業總產值的１／２強，美國的１／３強，日本的２倍，英國的４倍多［３］。有的地方對于病害的新變化未能及時采取有效的防治策略和技術，僅靠化學防治手段，引發了一些負面結果，如致使病害出現抗藥性、生態環境遭到污染等，導致病害的危害程度持續加重［４］。而一旦病害發生，僅靠某一種防治方法難以起到關鍵作用，因此需要進行綜合治理，即根據有害生物與環境之間的相互關系，充分發揮自然控制因素的作用，因地制宜地協調應用必要的措施，將有害生物控制在經濟損害水平以下，如采用有害生物的天敵、遺傳抗性和栽培管理等方法［５］。

１土傳性病害的綜合防治方法

防治植物病害按照其作用原理，通常分為回避（Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）、杜絕（Ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ）、鏟除（Ｅｒａｄｉｃａｔｉｏｎ）、保護（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）、抵抗（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）和治療（Ｔｈｅｒａｐｙ）等途徑。每種防治途徑又開發出許多防治方法和防治技術，分屬于植物檢疫、農業防治、抗病品種、生物防治、物理防治和化學防治等不同領域［６］。

１．１植物檢疫

通過法規形式來控制有害病原生物的傳播蔓延，如在調運種子、苗木、接穗、果品及其包裝材料時，嚴格檢查其中的危險性病蟲種類，以防止這些病蟲通過不同媒介傳播到新區［７］。在植物檢疫處理中采用的技術手段有熏蒸、藥劑噴灑、輻射、冷處理、熱處理、暴曬、水浸、剝皮、解板、微波等多種［８］。

１．２化學防治

利用化學藥劑等化學手段來防治植物病害。隨著科學技術的發展，化學農藥的生產和使用技術已經取得長足的進步，正朝著低用量、低毒性、高效率的方向發展，再加上化學農藥本身高效、快速、容易使用等特點，化學農藥的地位在很長一段時間內不可能被完全取代［９］。

１．３生物防治

通過有益生物防治植物病害，主要利用有益微生物對病原物的各種不利作用來減少病原物的數量和削弱其致病性［１０］。方法包括拮抗微生物的選擇和利用、重復寄生菌、植物誘導抗病性、交叉保護作用和生物技術等，而在生物防治措施中農用抗生素的選用也是相當重要的。

生物防治與其他防治方法相比，具有許多獨特優點，如相容性和可持續性。其相容性不僅表現在能與多種其他防治措施并用，更為重要的是能與環境高度相容，這種相容性直接促進其可持續性，因為在植物生態系統中不論是有害生物還是有益生物都可在一定程度上長期共存，而對資源的利用實際上是一種再生性和可循環性利用，這一措施對保護生態環境具有積極的作用。因此，加上化學防治的負面影響和人們對無公害食品的需求，近年來生物防治越來越引起社會的關注［２］。生物農藥可分為植物源農藥、微生物源農藥和動物源農藥等［１１］。

１．３．１植物源活性成分在植物土傳性病害防治中的應用研究

目前在很多植物中發現殺菌、抑菌和抗病毒的活性成分，結合現代植物有效活性成分提取技術，開發出以植物為原料的生物農藥，具有效果好、不易引起抗藥性、對人畜安全、不污染環境等優點［１２］。植物源的殺菌活性成分有萜類、揮發油、生物堿類及其他抗菌活性物質等；植物源農藥抗病毒活性成分有牛心樸子草中的安托芬生物堿、馬齒莧提取物等［１３，１４］。

１）利用天然植物成分防治植物真菌性病害。蔣繼志等［１５］研究了大蒜等１０余種植物組織的揮發性成分和水溶性浸出液對立枯絲核菌、茄腐鐮刀霉、細交鏈孢霉的影響，結果表明，大蒜鱗莖的揮發性成分對３種真菌菌絲生長及孢子萌發均具有明顯的抑制作用，抑菌率分別為５７．６％、６７．２％和５５．８％。閻福永等［１６］用苦參、煙堿、苦楝等經酸提或醇提后，與乳化劑、助劑、滲透劑、松節油、抗氧劑混合加熱攪拌制成藥劑，具有抑菌、殺菌和殺蟲的功效，經試用，效果顯著。

２）利用天然植物成分防治植物病原線蟲。由于在土壤中施用某些植物體或其提取液，可以降低寄生線蟲的蟲口密度，許多人已應用植物和雜草的提取液在防治植物線蟲方面做了大量的工作。中國古代有記載的用于防治蠕蟲、昆蟲、螨類的中草藥至少有５００多種，把這些有記載的中草藥轉而用于防治植物寄生線蟲，成功率大大增加。如鄭良等［１７］從這５００多種中草藥中選取５８種對爪哇根結線蟲（Ｍｅｌｏｉｄｏｇｙｎｅ ｊａｖａｎｉｃａ）和傷殘短體線蟲（Ｐｒａｔｙｌｅｎｃｈｕｓ ｖｕｌｎｕｓ）進行試驗，發現大蒜、穿心蓮、苦楝皮、常春藤、百部等２２種中草藥能在２４ ｈ內殺死爪哇根結線蟲，大部分供試中藥對兩種線蟲都有不同程度的麻醉作用，且與時間關系極為密切，時間越長，麻醉作用越弱，相反由之轉化的致死作用則明顯增強。

１．３．２生防菌在植物土傳性病害防治中的應用研究

１）芽孢桿菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）。目前國內外應用芽孢桿菌防治植物病害非常廣泛，如馬鈴薯瘡痂病、番茄青枯病、小麥赤霉病及其他一些土傳性和地上部病害，防治這類病害的生防菌是營腐生生活的Ｇ＋細菌，可以內生芽孢，抗逆能力強，繁殖速度快，營養要求簡單，易定殖在植物表面［１８］。用于生防芽孢桿菌的種類有蘇云金芽孢桿菌（Ｂacillus ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）、枯草芽孢桿菌（Ｂacillus ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、多粘芽孢桿菌（Ｂacillus ｐｏｌｙｍｙｘａ）、解淀粉芽孢桿菌（Ｂacillus ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ）、蠟狀芽孢桿菌（Ｂacillus ｃｅｒｅｕｓ）、地衣芽孢桿菌（Ｂacillus ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）、巨大芽孢桿菌（Ｂacillus ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ）和短小芽孢桿菌（Ｂacillus ｐｕｍｉｌｉｓ）等［１９］。利用枯草芽孢桿菌防治由水稻紋枯病菌（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ｓｏｌａｎｉ）、腐霉菌（Ｐｙｔｈｉｗｎ ｓｐｐ．）、鐮刀菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｓｐｐ．）引起的病害，取得了較好的效果［２０］。童蘊慧［２１］分離的多粘類芽孢桿菌Ｗ３菌株，對灰霉病菌有較強的拮抗活性和定殖能力，而且它能誘導番茄植株對灰霉病產生系統抗性，最大誘抗效果可達６４．５％。

２）假單胞桿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ．）。目前應用的主要種類有熒光假單胞桿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）、洋蔥假單胞桿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｃｅｐaｃｉａ）和惡臭假單胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｐｕｔｉｄｅ）等［２２］。何禮遠［２３］用熒光假單胞桿菌ＪＦ１菌株對花生種子浸泡接種，菌液對土壤中青枯菌的侵染具有明顯的保護能力。樓兵干等［２４］發現銅綠假單胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）ＣＲ５６處理種子時，能有效防治由腐霉（Ｐｙｔｈｉｕｍ ｓｐｐ．）和茄絲核菌（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ｓｏｌａｎｉａ）引起的黃瓜和番茄的苗期猝倒病。

３）放射性土壤農桿菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｒｉｕｍ ｒａｄｉｏｂａｃｔｅｒ）。放射性土壤農桿菌Ｋ８４菌株防治由根癌土壤桿菌引起的果樹冠癭病效果很好，并在許多國家推廣［２５］。后又發現它對桃、苦扁桃根腫病也有很好的防治效果，因其施于核果類果樹或花卉根圍土壤內，阻礙癌腫病原的蛋白質及細胞壁的合成，因而可預防根癌腫病。

４）拮抗細菌產生的主要拮抗物質。拮抗細菌產生的抗菌物質主要有２類：一是小分子的抗生素；二是大分子的拮抗蛋白或細胞壁降解酶類。芽孢桿菌的抗生素由核糖體和非核糖體合成，非核糖體合成的抗生素包括脂肽抗生素（Lｉｐｏｐｅｐｔｉｎ）、多肽抗生素和次生代謝產生的抗菌活性物質，如伊枯草菌素（ＩｔｕｒｉｎＡ、Ｃ）、桿菌霉素（Ｂａｃｉｌｌｏｍｙｃｉｎ Ｌ、Ｄ、Ｆ）和抗霉枯草菌素（Ｍｙｃｏｓｕｂｔｉｌｉｎ）等［２６］。核糖體合成的拮抗蛋白主要包括細菌素、細胞壁降解酶（如幾丁質酶和葡聚糖酶）以及一些未鑒定的拮抗蛋白，如枯草菌素（Ｓｕｂｔｉｌｉｎ）、細菌素（Ｓｕｂｔｉｌｏｓｉｎ）及巨桿菌素（Ｍｅｇａｃｉｎｓ）等［２７］。生物表面活性劑（Bｉｏｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）是最近發現的一類具有生防作用的拮抗物質。熒光假單胞桿菌的某些菌株產生的生物表面活性劑，降低了病原菌孢子的表面張力，在細胞膜內外膨壓的作用下，使孢子細胞破裂而死亡［２８］。殼寡糖作為一種環境友好、具有良好生物相容性的生物農藥，已經成功地應用于農業植物病害方面的防治當中并且產生了較大的經濟效益及社會效益。殼聚糖可誘導植物的抗病性，可用作新型的植物病害抑制劑，減少病原菌特別是致病真菌對植物的為害。如番茄苗用殼聚糖溶液浸根或噴霧或在生長基質中加入殼聚糖可誘導番茄對根腐病的抗病性；用０．４％的殼聚糖溶液直接噴灑到煙草上，１０ ｄ內即可減少煙草斑紋病毒的傳染；噴灑０．１％的殼聚糖還可阻止豆科植物病原真菌的繁殖；利用殼聚糖溶液還可有效地阻止為害水果的黑斑病菌的生長［２９］。

１．３．３生物技術在植物土傳性病害防治中的應用研究

１）抗病遺傳工程植物。通過激活植物的抗病機制、導入植物防御反應相關基因、導入降解或抑制病原菌致病因子的基因、替換植物細胞中對毒素敏感的酶、導入抗菌蛋白的編碼基因、利用人工編制的細胞死亡等手段創造新的抗病遺傳工程植物。李志新等［３０］以抗菌肽Ｂ基因新構建成ｐＣＢＩ載體，用基因槍法將其導入水稻，獲得了一些轉基因水稻對水稻白葉枯病和細條病的抗性。

２）植物人工免疫。用自然界存在的或人工誘發的一些同種或相近種的致病性較弱的病毒株系或真菌、細菌病原物菌株接種于寄主植物以降低或抵御一些致病性較強的病原物對植物的為害。如中國科學院微生物研究所將ＣＭＶ和ＴＭＶ的外殼蛋白基因揉合在一起，導入煙草中得到對ＣＭＶ和ＴＭＶ具有抗性的轉基因煙草［３１］。

３）遺傳工程微生物的利用。利用分子生物學及分子遺傳學的手段對某種微生物進行遺傳改造或引入外來的具有防病、殺蟲等作用的基因（如外源激素、酶、毒素）；或切除原有的、具有不良作用的部分基因；或插入一段ＤＮＡ以改變原來基因的調控與表達，從而促使微生物生防作用的加強或防治范圍的擴大，為高效微生物農藥的研制開辟新的途徑［２６］。張新建等［３２］將幾丁質酶編碼基因整合到菌株Ｂ１３０１染色體上，創造的重組生防菌Ｂ１３０１１和Ｂ１３０１２在盆栽條件下對小麥全蝕病、小麥紋枯病、棉花立枯病和棉花枯萎病４種真菌病害的防效比受體菌Ｂ１３０１明顯增強。生防菌的遺傳學研究已相當廣泛和深入，但也存在一些不足。例如，重組微生物可能會發生基因任意擴散，因此，需進一步完善對基因工程微生物安全性的評價和完善基因環境釋放的監測方法。

１．４農業防治

又稱為栽培防治，主要通過采用農田常規作業管理的基本措施來防除病害，有目的地創造不利于病原物生長而有利于植物體生長發育的環境條件，調控病原物的數量和增強植物的抗病力，是最基本的病害防治方法。主要有無病繁殖材料的選用、合理修剪、合理肥水管理、清潔田園、調整耕作制度、拔除中心病株、適期采收和合理貯藏及其他農業措施［２］。

１．５抗病品種

選育和利用抗病品種是防治植物病害最經濟、最有效的途徑，對許多難以應用農業措施和農藥防治的病害，抗病品種幾乎成了惟一可行的防治途徑［１０］。據王述彬［３３］報道，抗蕪菁花葉病毒兼抗其他一些病毒的大白菜品種現已成為我國白菜生產上的主栽品種，累計推廣面積達３００萬ｈｍ２，番茄、辣椒、黃瓜、甘藍等新抗病品種也在全國得到大面積推廣。相反一些植物病害因無理想的抗病品種，直接導致病害暴發流行，損失慘重。抗病品種可通過傳統雜交、田間株選、基因工程等技術得到，可與常規育種互相結合進行。

１．６物理防治

采用物理方法或應用各種物理因子來防治病害，主要利用熱力處理、設施保護、誘殺和驅避昆蟲介體、臭氧防治、高溫消毒和悶棚、人工捉蟲、輻射、聲控、氣調、微波、阻隔以及外科手術等方法來防治病害［３４］。

２植物土傳性病害防治中存在的主要問題

２．１化學防治問題突出

不合理使用化學農藥、濫施化學農藥引起有害生物抗藥性、有害生物再猖撅和農藥殘留等問題的出現，導致生態環境的不斷污染和惡化、農田生態系統平衡被破壞、農產品質量下降、藥害嚴重以及病蟲害的抗藥性增強［３５］。

２．２重治輕防

對病害發生和流行規律一知半解，見病就治，重治輕防，在防治上缺少預見性，往往等病害發生甚至流行后再開始盲目用藥，忽視了“防”的作用，未能充分考慮預防性因素，即創造不利于病原物而有利于植物和有益生物生長的環境［２］。

２．３植物病害持續加重

隨著農業種植結構的調整，生物群落組成及其多樣性遭到削弱，生態系統的穩定性和平衡性不斷下降，有益生物未能得到很好的利用，植物病害陷入愈治愈重、愈治愈多的困境［３６］。

２．４防治基礎薄弱

包括基礎理論和應用研究薄弱、基礎設施落后、經費投入不足、植病防治人才匱乏，農民素質偏低、體制不清晰與法制建設滯后等問題［３７，３８］。

３展望

針對目前土傳性病害防治中存在的問題，展開更有效的綜合防治方法的研究，尤其是生物防治產品的開發與利用，是防治植物土傳性病害的關鍵。生防菌從實驗室走向田間應用是一個復雜的過程。首先是菌劑的研制，可以將它制成不同的劑型，以延長菌劑的儲藏期；其次是生防菌生態學的研究，要運用分子生物學技術和先進的分析測試手段，檢測生防菌產生的拮抗物質防治病害發生發展的相互作用；第三，避免植物病原菌對生防菌的拮抗物質產生抗性，可通過采用混合菌株研制生防菌劑。

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