我國馬鈴薯黑脛病發生特點及防治研究進展*

夏善勇，牛志敏，李慶全，盛萬民

（黑龍江省農業科學院馬鈴薯研究所/農業農村部脫毒馬鈴薯種薯質量監督檢驗測試中心（哈爾濱），黑龍江 哈爾濱 150086）

馬鈴薯是世界四大糧食作物之一，在158 個國家都有種植，據智研咨詢發布的數據顯示，2019年我國馬鈴薯種植面積約為478.95 萬hm2，產量為9 193.8 萬t，種植面積和產量均位居世界馬鈴薯生產國之首[1]。馬鈴薯黑脛病又稱黑腳病，在馬鈴薯各生育期和貯藏期都可發生，是危害馬鈴薯生產的重要種傳和土傳病害之一，被世界各國列為檢疫性病害，其寄主范圍極廣，除危害馬鈴薯外，還能侵染茄科、葫蘆科、豆科和藜科等多種植物[2]。1956年在黑龍江省部分國外引進的品種上首次發現，目前在我國各馬鈴薯產區均有不同程度發生，因新品種的更新、檢疫制度不健全及種薯跨區調運頻繁，發病呈逐年上升趨勢，一般平均病株率3%～5%，嚴重時可高達40%～50%，部分地區在低溫多雨年份甚至病株率高達100%。該病害的特點是發病早，發病快和死亡率高，發病后難以控制，成為制約我國馬鈴薯產業發展的重要病害之一。

1 我國馬鈴薯黑脛病種類及發生情況

1.1 我國馬鈴薯黑脛病種類

根據文獻，引起馬鈴薯黑脛病的病原菌主要有黑腐果膠桿菌（Pectobacteriumatroseptica，Pa）、胡蘿卜軟腐果膠桿菌胡蘿卜亞種[3]（Pectobacteriumcarotovorum subsp.carotovorum，Pcc）和胡蘿卜軟腐果膠桿菌巴西亞種[4]（Pectobacteriumcarotovorum subsp.brasiliensis）以及狄基氏菌屬（Dickeya spp.）的菊果膠桿菌（Pectobacteriumchrysanthemi，Pch）[5]，其中由Pcc 引起的黑脛病在全球馬鈴薯種植區分布最廣。我國馬鈴薯黑脛病主要由黑腐果膠桿菌和胡蘿卜軟腐果膠桿菌胡蘿卜亞種兩種病原菌引起，2017年田艷麗[6]等利用生理生化測定和分子生物學手段對內蒙古錫林郭勒盟馬鈴薯黑脛病發病田病原菌進行分離鑒定，將該致病菌鑒定為胡蘿卜軟腐果膠桿菌巴西亞種，為國內首次報道；2020 年李華偉[7]等從福建省霞浦縣馬鈴薯種植區采集馬鈴薯黑脛病病原菌進行分離鑒定，通過形態觀察、特異性測定比較等方法鑒定，結果表明，引起福建省霞浦縣馬鈴薯黑脛病的病原菌為胡蘿卜軟腐果膠桿菌胡蘿卜亞種；佘小漫[8]等對廣東省廣州市和惠州市馬鈴薯黑脛病的病原菌進行分離，通過生理生化反應測定、致病性測定及16S rDNA 基因序列比較，明確引起廣東省馬鈴薯黑脛病的病原為黑腐果膠桿菌。

1.2 病菌生物學特征

黑脛病的病原菌在細菌分類學上屬于真細菌綱真細菌目歐文氏桿菌科歐文氏屬，為桿狀細菌，長1.3～1.9 μm，直徑0.53～0.60 μm，兩端鈍圓，為單細胞，極少雙連，無芽孢，無莢膜，周生2～8 根鞭毛，能運動，革蘭氏反應為陰性，是兼性厭氣細菌；27 ℃在a-甲基-D -葡萄糖培養基上培養48 h后產生菌落，菌落呈乳白色至灰白色，邊緣整齊圓形或橢圓形，光滑半透明，中部稍高，好氣性，明膠液化，耐鹽性，在pH 6.2～8.2 時發育良好；溫度為10～38 ℃適宜該菌生長，最適溫度為23～27 ℃，低于0 ℃或高于45 ℃即失去活力。病原菌在通風和干燥環境下曝曬2 h大部分會死亡。

1.3 我國馬鈴薯黑脛病發生情況

我國馬鈴薯種植范圍廣，覆蓋了東北、華北、西北、西南和華南各地區，近幾年，黑脛病在內蒙古、黑龍江、河北、山西、青海和新疆等馬鈴薯產區都有不同程度的發生。2014 年馬鈴薯黑脛病在太原市的局部地塊發生，大部分發病率在3%左右，嚴重的地塊達到30%，導致苗勢弱，甚至缺苗斷壟[4]；2015年徐麗娜[6]等調查發現馬鈴薯黑脛病在圍場發病率高達70%；2017 年內蒙古錫林郭勒盟部分馬鈴薯田塊發生了黑脛病，發病率約為20%[9]；福建省霞浦縣近幾年馬鈴薯黑脛病都有不同程度的發生，發病率一般為5%～10%，2018 年秋季種植的百畝連片馬鈴薯黑脛病發病率在80% 以上[10]。馬鈴薯黑脛病的發生，嚴重降低了馬鈴薯的產量和品質，使種植戶遭受巨大經濟損失。

2 馬鈴薯黑脛病的癥狀、傳播途徑及發病規律

2.1 癥狀

馬鈴薯黑脛病病原菌侵入馬鈴薯的組織中會產生大量果膠酶，果膠酶會降解植株細胞壁的中膠層，破壞植株細胞，進一步軟化植株組織，最終使細胞離析，組織解體，造成馬鈴薯莖部變黑腐爛，塊莖發生軟腐。馬鈴薯黑脛病田間發病情況根據種薯和土壤中帶菌量多少決定，其主要危害莖基部及新生塊莖，一般在株高15～20 cm 時開始顯癥。病害發展往往從塊莖開始，經由匍匐莖傳至莖基部，逐漸發展到莖上部，匍匐莖和莖部除表皮變色外，維管束亦變淺褐色，病株矮化、僵直、葉片褪綠變黃，小葉邊緣向上卷[3]；發病后期，莖基部腐爛呈黑色，整個植株變黃，呈萎蔫狀，最后莖稈發黑腐爛，整株萎蔫甚至枯死；塊莖發病一般是從連接匍匐莖的臍部開始，自臍部呈放射狀向髓部擴展，感病初期，臍部略變色，切開后能看到維管束呈黑色小點狀或斷線狀，隨著病毒進一步侵染，病部擴大并呈黑褐色，切開后維管束亦變黑褐色呈連續狀，用手擠壓皮肉不分離，濕度大時，薯肉腐爛呈心腐狀，并發出刺鼻臭味，區別于青枯病[2]。

2.2 傳播途徑

黑脛病的初染源是帶菌的種薯、發病田土壤及殘留在土壤中越冬的病薯和植物殘體。病原菌主要通過傷口侵染，用刀切種薯是病害擴大傳播的主要途徑[2]；在田間病菌主要通過灌溉水、雨水、汽霧等對因雹害、風害及農業操作造成的傷口侵入致病，金針蟲和蠐螬等害蟲的危害有利于此病的發生和加重；貯藏期病菌通過病健薯接觸，經傷口或皮孔侵入，使健薯染病，并能在發病的塊莖里存活[11]。

2.3 馬鈴薯黑脛病發病規律

馬鈴薯黑脛病病害發生程度除與種薯帶菌量有關外，與溫度、濕度、養分和含氧量也有密切關系。土壤里病菌的存活時間主要由土壤溫度決定，病菌在2 ℃時可存活80～110 d，播種后若土壤溫度急劇上升則有利于病菌增殖，加速薯塊腐爛和幼苗死亡；土壤濕度過大和養分不足的環境下，植株組織不能快速木栓化，降低了抵抗病菌侵染的能力；透氣性差的黏重土壤，含氧量低，有利于該菌的繁殖、傳播和侵入。

3 馬鈴薯黑脛病的防治措施

3.1 采用抗病品種

選育抗性品種是防治馬鈴薯黑脛病最根本的方法，但目前沒有免疫的品種應用于生產。宋揚[12]等通過離體整薯接種法及溫室盆栽條件下注射接種法，對24 份美國馬鈴薯品種進行抗性評價，篩選出了對病原菌P.wasabiae WPP163 具有良好抗性的馬鈴薯品種Sangre、Norglean 和Ranger Russet，對病原菌D.dianthicola ME30 具有良好抗性的馬鈴薯品種RangerRusset、Wasca 和Sangre 等；王立春[13]等對40 份馬鈴薯材料進行人工接種試驗，篩選出波B2、орбита和克新1號等9個抗病品種。

3.2 農藝措施

合理輪作能有效減輕馬鈴薯黑脛病危害，黑脛病病原菌在3～8年的禾本科作物或綠肥作物輪作中無法存活；播種前適當晾曬種薯，高溫可加快病薯腐爛，剔除病薯，同時有助于受傷薯塊木栓化，阻止黑脛病侵入；采用整薯播種，盡量不用切塊播種，避免切刀傳染，如使用切刀，應準備2 把切刀，對切刀用75%酒精或0.3%高錳酸鉀進行消毒；馬鈴薯生長期間，加強田間管理，注意排水，避免田間積水，以免土壤濕度過大而加重發病；及時拔除田間病株并集中銷毀，以減少病害擴大傳播；貯藏期間科學管理，入窖前要嚴格剔除病薯，窖藏期間保持空氣流通，窖溫控制在1～4 ℃，濕度控制在80%～93%。

3.3 化學防治

化學防治是防治馬鈴薯黑脛病常用的方法。2017—2018 年孫彥敏[14]等對3%噻霉酮微乳劑、2.2%烷醇·辛菌胺水劑、72%農用硫酸鏈霉素可溶性粉劑等16 種藥劑進行田間防效試驗，結果表明3%噻霉酮拌種效果最好，2年防效分別為75.20%和70.35%，增產分別為18.18%和24.89%，可作為農用硫酸鏈霉素的代替藥劑；李華偉[7]等對47%春雷王銅可濕性粉劑600 倍液、2%春雷霉素水分散粒劑300 倍液、46%氫氧化銅可濕性粉劑1 000 倍液等6種藥劑進行防治試驗，結果表明，2%春雷霉素水分散粒劑300 倍液、46%氫氧化銅可濕粉劑1 000 倍液的防效分別為73.89%和74.59%，顯著高于其他藥劑處理，與清水對照相比，產量和商品薯率顯著提高，綜合防效顯著。

3.4 生物防治

生物防治因其具有環保、專化性強等特點是防治馬鈴薯黑脛病的趨勢。孟煥文[15]等利用平板對峙試驗對58 株芽孢桿菌進行馬鈴薯黑脛病生防菌株的篩選與鑒定，菌株Genyun4-4 的抑菌效果最為明顯，抑菌圈寬度達到20.7 mm，顯著高于其他供試菌株，通過形態學觀察、分子鑒定和生理生化特征測定，Genyun4-4 鑒定為枯草芽孢桿菌。

4 小結

目前，國內外科研人員對馬鈴薯黑脛病的致病機制、傳播途徑、病原菌種類做了深入研究，但有時因外界環境原因，病原菌在種薯上存活卻不表現出典型癥狀，很難及時發現，造成病菌在貯藏期及田間大量繁殖侵染，因此探索一套準確、快速、簡便的檢測方法，及時采取防治措施，控制馬鈴薯黑脛病的發生，減少經濟損失，在生產上具有重要的作用；我國目前馬鈴薯黑脛病防治中抗性育種資源匱乏，應進一步加大篩選和培育力度；挖掘生物防治方法是防治馬鈴薯黑脛病的趨勢，生物防治目前還停留在實驗室或小規模田間試驗階段，過渡到生物防治制劑進行大規模生產還需進一步研究；同時應加強檢疫制度（繁種田檢查、種薯入庫前檢測、種薯出庫前檢查），盡量把馬鈴薯黑脛病菌控制在源頭。