芹菜的重大生理性病害——黑心病

馮蘭香

芹菜黑心病又稱心腐病（Black heart 或Heart rot of celery），是芹菜生產上最為嚴重的毀滅性病害，無論是露地還是保護地栽培的芹菜整個生育期都會遭受為害，甚至在運輸期病情還可繼續加重，尤以西芹受害更重（李偉，2006）。該病的特征是當病株外觀依然是葉片深綠時，心部幼葉組織卻已潰爛，并且病害始終在心部蔓延直到整個心部變黑腐爛，致使植株喪失其商品價值和食用價值，因此得名黑心病或心腐病。

該病的分布十分廣泛，全世界絕大多數芹菜產區都有發生，早在1897年，美國羅德島州就發生了芹菜黑心病，此后在加利福尼亞州、德克薩斯州、威斯康辛州、新澤西州、猶他州和佛羅里達州等地都十分流行（Kinney，1897；Fostor，1934;Brandon et al.，2010）；20世紀50年代，佛羅里達州遭受的經濟損失每年往往達1 億美元，其他州的產量損失常常在60%以上。

近二十年來，隨著我國芹菜生產面積的顯著擴大和保護地芹菜的迅速發展，黑心病的發生頻率和嚴重程度也逐步攀升，現已成為提高芹菜產量和效益的重要障礙。僅21世紀的頭幾年，河南省濟源市塑料大棚秋冬芹菜黑心病幼苗的死亡率高達70%，定植后死亡率還在40%以上；與此同時，內蒙古自治區錫林郭勒盟多倫縣的芹菜黑心病也極其嚴重（彩色圖版1），致使已是貧困縣的菜農生活難上加難（馮蘭香等，2005）。

1 癥狀

芹菜從1 葉期至收獲前均可發病，以8～12 葉期為發病高峰，輕者缺苗斷壟，重者全田毀種。通常病害首先出現在芹菜心部葉片或冠部正在生長的葉片上，往往是較早成熟的葉片先變色褪綠，而多數外葉仍然深綠，隨后芹菜短縮莖中央的心葉葉緣褪綠和變褐，整片心葉逐漸凋萎、枯焦，甚至死亡，形成黑褐色的心腐；此后病害繼續向短縮莖發展，葉柄基部的維管束組織變褐，病部變黑腐爛，最后形成黑心（彩色圖版2、3）。有些芹菜黑心病株最初為心葉、葉脈間變褐，以后葉片外緣變為黑褐色，生長點干枯，似干燒心（彩色圖版4-a），僅從植株外表尚不易觀察到受害，往往到生長后期肉眼才看到明顯的癥狀。病情不太嚴重時，短縮莖四周仍能長出看似正常或略向外展的葉片，葉片的頂部或邊緣組織常常死亡，有時死亡組織迅速發展為大型褐色壞死斑，并逐漸變黑，植株成熟時病害發展很快，由新葉向外葉發展, 同時通過根莖向根系發展，植株心部幾天內就被毀壞，生長停滯，病株外葉偏少或向外展開，根尖變黃，剖開根莖可見根莖內部及根部組織均變褐壞死（彩色圖版4-b、4-c、5）；遇潮濕時，病部被致腐生細菌或歐文氏菌胡蘿卜軟腐致病型（Erwinia carotovora subsp.carotovora）侵襲，心葉變黑褐色、濕腐、粘滑，短縮莖中央褐腐，最后全株葉片萎蔫倒伏，直至死亡（彩色圖版6、7）。有時核盤菌（Sclerotinia sclerotiorum）也會隨之而來，病部長出白色菌絲及黑色菌核，造成田間植株嚴重腐爛或成片死亡。田間出現黑心病的芹菜植株，在運輸和貯藏期間病情往往加劇。

2 病因

芹菜黑心病的發生至今已有一百多年的歷史，國內外學者先后開展了一系列的病因研究，至今唯一得到的一致結論是該病不屬于侵染性病害（任生蘭等，2005），而屬于由生理障礙所致的、十分復雜的生理性病害，然而對于具體的生理障礙因子及致病機理則其說不一，反映出黑心病的發病原因尚未完全清楚。

目前，普遍認為芹菜黑心病與萵苣、菠菜及其他綠葉蔬菜干燒心一樣，是鈣缺乏或鈣混亂所致（Bangerth，1979）。引起植株缺鈣的因素很多，包括直接缺鈣和間接缺鈣兩類因素，直接缺鈣主要是土壤或栽培基質中鈣肥不足，不能滿足植株對鈣的需求，這在早年的芹菜生產中很是常見；但如今的蔬菜栽培都比較注意施用鈣肥，很少出現土壤或栽培基質直接缺鈣的情況，因此，植株缺鈣有可能是間接缺鈣所致。間接缺鈣主要指土壤和空氣的濕度、溫度、品種特性及生育期等因素引起的植物缺鈣，氣溫和土壤濕度長期過高或過低、干旱后突遭大雨淹沒、氮肥施用過多以及品種對鈣元素敏感等因素都會極大地影響植株對鈣的吸收和鈣在體內的運輸。在自然條件下，田間小氣候多變且難以控制，芹菜品種的選擇范圍也很小，所以間接缺鈣同樣重要。

盡管目前對芹菜黑心病的主要病因有所了解，但要搞清楚每次發病的具體因子卻是十分困難的，有待于今后更加深入的研究。

3 發生規律

芹菜黑心病發生的嚴重度主要取決于土壤中鈣元素的含量和影響植株吸收鈣離子的各種因素。土壤缺鈣是引發芹菜黑心病的頭號元兇，鈣不僅是芹菜生長必需的礦質營養元素之一，而且在一系列的生理生化代謝與基因調控反應中也起著重要的作用（Geraldson，1952；Napier et al.，2006；熊飛，2009）

從芹菜第1 片真葉長出一周后至收獲前半個月內，對鈣元素的需求量大，特別是芹菜生長的最后6 周正值營養生長極度旺盛期，也是決定產量的關鍵期，這期間芹菜生長最快、最接近成熟，也最需要鈣，此時缺鈣就最容易產生黑心病（Yang et al.，2005）。

在很多情況下，芹菜黑心病并不是土壤真正缺鈣所致，而是影響植株對土壤中鈣的吸收及鈣在植株體內傳輸等其他多種因素綜合作用的結果，特別是與土壤水分的關系十分密切（Hanger，1979；White et al.，2003）。在芹菜生長中，即使總體水分供應量較低，但只要均衡供應就不大會發生該病，反之則不然。土壤的透氣性也十分重要，如果雨季過長或長期干旱、灌水過多或過少、久旱之后突然大水猛灌甚至淹沒以及土壤板結等都會直接阻礙芹菜有限根系對鈣元素的吸收，再加上植株的生長速率超過從土壤中鈣吸收速率時，黑心病植株就頻頻出現。高溫、高濕、強光照和低蒸騰率也會導致黑心病的發生，特別是在高溫干旱、偏施氮肥情況下，芹菜的生長發育加快，對氮、磷、鎂等元素的吸收能力增強，但此時植株往往鈣吸收率較低、傳輸能力局限和鈣量累積不足，最終導致植株體內生理性缺鈣，引起黑心壞死（Koike et al.，2012）。發生黑心的芹菜病株常常伴有細菌感染，致使在悶熱多雨或驟晴驟雨的天氣里，芹菜爛心現象十分嚴重。土壤干旱降低了土壤中硼的有效性，也使得幼葉由邊緣逐漸向內變褐, 最后心葉壞死。總體來說，我國芹菜黑心病多發生在高溫多雨的季節，通常以5～7月和9～11月病株較多，特別是在秋季定植后遇到暴雨發病更重。

除了水分不平衡、高溫和強光照外，施肥的時間、肥料的種類和數量也極大地影響著黑心病的發生。芹菜在營養生長旺盛時期對養分的需求量高，此期對氮、磷、鉀、鎂、鈣的吸收量占總吸收量的84%以上，其中氮的需求量最高，鈣、鉀次之，磷、鎂、硼最少。但是，過度施肥也是誘發黑心病的重要因子，在過度施肥的土壤中，氮、鉀、鎂等鹽分濃度往往過高, 相互間的拮抗作用阻礙了植株對鈣、硼的吸收, 即便吸收了也不能很好地運轉, 必然導致心葉缺鈣、缺硼而褐變干腐（Hanger，1979）。一些菜農每年都往芹菜地施入大量的碳酸氫銨、尿素及磷酸二銨等銨態氮肥料，大大增加了土壤中的氮、磷元素，土壤pH 值的提高促使土壤鈣離子與磷酸根離子結合，使得土壤中游離鈣離子成為難溶于水、植株難以吸收的鈣鹽。在可溶性鈣、鎂和鉀的總量中，當鉀量超過18%和鈣量低于78%時，容易出現黑心病。芹菜對硼的需求量也很大，在缺硼的土壤或由于干旱低溫抑制吸收時，葉柄易橫裂；但過多的硼也會使芹菜葉片中毒，引發心葉扭曲，因此要求適時、適量、平衡的施肥。此外，地勢不平、通透性差、土質貧瘠或者黏重以及過鹽堿或過酸化的地塊，芹菜爛心現象都十分顯著。

4 防治方法

芹菜黑心病是一種生理性病害，引起發病的因素復雜多樣，目前既無抗病品種，又無有效藥劑。因此，防治芹菜黑心病應從栽培管理入手，關鍵措施包括平衡、適量施肥和均勻澆水，創造適宜芹菜生長的土壤、溫度和濕度環境。一旦發病立即防治，防治前需認真分析病因，力爭判斷合理、防治措施得當。具體防治技術有以下幾方面。

4.1 選用耐病品種 不同芹菜品種對黑心病的抗性不同（彩色圖版8、9）。在我國廣泛種植的芹菜品種中，加洲王、優他52-70、文圖拉、皇后、意大利冬芹、FS 西芹3 號、勝利西芹、SG 抗病西芹、四季西芹、正大脆芹等品種性狀較好，且耐缺鈣癥；美國的Golden phenomenal、Golden Plume 芹菜品種及Golden self Blanching、Meisch’s Special、Meisch’s Wonderful、Pearlt White 中的一些品系對黑心病不太敏感，表現較強的耐病性，可引種試種。而佛羅里達州芹菜 Golden self Blanching、Old Golden、Paris Golden 中的一些品系以及Utah、Golden Crisp 則非常感病。

4.2 均衡配方施肥 均衡配方施肥技術要求對芹菜生產地的土壤進行養分含量測定，測定后進行分析診斷，再按照芹菜對養分的需求制定不同生育期的肥料配方，最后在適當時期進行科學施肥（Bouzo et al.，2007）。

4.2.1 有機肥與無機肥的配合施用 有機肥包括農家肥和商品有機肥，農家肥最好多用秸稈漚制至腐熟，這樣營養豐富全面、土壤通透性強、根系生長良好，而且有機肥與無機肥的配合施用可以起到養分相互補充的作用。國外用骨粉、血粉做基肥，效果很好。

4.2.2 無機肥中大量元素與中、微量元素的合理配比 在滿足大量元素氮的基礎上，適量施用中量元素鈣和大量元素鉀，并輔以微量元素磷、鎂和硼，多種營養元素的合理配比才是確保芹菜正常生長、預防黑心病的前提（Wahid et al.，2004）。

4.2.3 科學施肥 由于芹菜根系淺，栽培密度大，所以需肥量很高，通常將肥料總用量的30%～40%作基肥、70%～60%作追肥。基肥包括全部有機肥和磷肥，磷肥主要是過磷酸鈣或鈣鎂磷肥等，與有機肥混合堆漚一段時間后施用效果更好。缺硼土壤可施入少量的硼砂；追肥有氮、鉀肥、腐熟農家有機液肥、尿素或硫酸銨、硫酸鉀等，要根據作物營養臨界期和最大效率期分次進行，以確保肥料適時有效地被作物利用。這些肥料分基肥和3 次追肥施用，第1 次追施大約在緩苗結束后，15 d（天）后進行第2 次追肥，再過15 d（天）進行第3 次追肥，4 次施肥比例大約為2∶3∶3∶2，也可根據芹菜的生長情況增加或減少肥料用量。總體來說，本芹對氮、磷、鉀的吸收比率約為3∶1∶4，西芹則約為4.7∶1.1∶1。

粘壤土宜采用重基肥、早追肥的施肥方式；沙壤土則采取多次追肥的施肥方式；壤土采用基肥、追肥并重的施肥方式；過粘或過沙的土壤，需結合種植前耕翻土地施入充分腐熟的有機肥作底肥；酸性土壤要增施石灰，既提供鈣營養，又中和土壤酸性。設施栽培可增施二氧化碳氣肥。總之，在芹菜旺盛生長時期，務必要控制好氮肥和鉀肥的用量，增加硼肥和鈣肥的施用。如基肥和追肥中鈣量不足或易發生爛心的地塊，需及時補鈣，于西芹4 葉期時起，噴灑1%過磷酸鈣溶液或0.5%硝酸鈣溶液或其他葉面鈣肥，每5～7 d（天）噴1 次。

4.3 水分平衡管理 黑心病與水分平衡管理密切相關，適時適量灌溉避免土壤忽干忽濕極為重要，特別是在初夏季節，溫度急劇上升時，一定要保持畦面濕潤；高溫干旱期間不能缺水，注意遮陰降溫、小水勤澆、防止土壤干旱；露地芹菜澆水宜在早晨或傍晚進行，保護地則在晴天上午進行，避免大水漫灌，夏季注意排水防澇，及時中耕松土，降低土壤濕度。

4.4 其他農業防治措施

4.4.1 培育壯苗和合理密植 由于成熟的芹菜對黑心病十分敏感，所以確定播種期時應盡量避免其收獲前期處于高溫和高濕的季節里。育苗床宜選擇陰涼的地塊，播前結合苗床精細整地，施用腐熟優質農家肥和磷肥，播后覆蓋薄膜，以利出苗。出苗后及時揭去薄膜，9月前育苗需搭棚遮陰，防止烈日暴曬或暴雨沖苗，保持苗床的畦面濕潤，促使幼苗茁壯生長。

最好實行不同種類的蔬菜輪作換茬，克服土壤中偏肥缺肥現象，緩和土壤養分的失衡狀態。直播芹菜在苗高3～5 cm 時勻苗，苗高12～15 cm 時定苗，株距為7 ～12 cm，夏季和初秋播種的密度可稍大些；移栽的芹菜苗齡一般在40～50 d（天）為宜，可按幼苗大小分級定植，定植前將根系在1%過磷酸鈣溶液中浸泡2～3 s（秒），以補充新根對鈣的需求,定植宜淺不宜深。

4.4.2 大棚芹菜的水肥管理 芹菜喜涼爽、濕潤的生長環境、為防止大棚西芹定植后徒長，促進根系生長和根莖增粗，必須進行通風、蹲苗，保持白天15～20 ℃，夜間不低于8 ℃；當夜間外界溫度穩定在8℃以上時，可全部撤除覆蓋物；西芹的根頸處極易分生萌蘗，影響植株生長，應及時摘除；盡可能采用滴灌，以確保水分的均衡供應。高海拔地區栽培芹菜，定植前期氣溫較低，澆水不宜多，加強中耕保墑，提高地溫，以利緩苗；芹菜進入快速生長期，在肥水不過量的前提下做到水肥齊攻，防止水肥不足引致黑心病。對于發生了黑心病的芹菜必須在成熟前收獲，以免病情繼續發展造成更大的經濟損失。

4.4.3 及時補鈣 在芹菜顯現缺鈣跡象以前補鈣，可以減輕缺鈣的影響（楊田堂，2005）。通常從7～8葉開始葉面噴灑0.5%氯化鈣溶液或0.5%硝酸鈣溶液或綠芬威3 號1 000 倍液，由于老葉片上的鈣離子不能輸送到幼嫩葉片里，所以要將鈣液噴入芹菜心部。近十年來，出現了一些新型的螯合鈣肥，如益妙鈣、甘露糖醇有機螯合鈣、EDTA 鈣鈉鹽等，由于鈣的螯合作用加強了鈣在植株體內的轉運，因而螯合鈣肥具有滲透性強、易被植株吸收、化學性能穩定等優點、可噴灑5%益妙鈣液態肥1 000～1 200 倍液或甘露糖醇有機螯合鈣液態肥1 000 倍液，每7 d（天）噴灑1～2 次；還可在發病初期噴灑氨基酸鈣600～800 倍液或美林高效鈣500～600 倍液，每10 d（天）噴1 次，連續施用3～4 次，噴后6 h（小時）內遇雨應補噴。葉面噴施0.2%～0.5%的硼砂或硼酸溶液可減輕芹菜莖裂的發生。

對伴有核盤菌感染的田塊，輔以噴灑50%啶酰菌胺干懸浮劑1 500 倍液，可收到良好的防治效果，收獲前7 d（天）停止使用。

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