蠶豆根腐病研究進展

劉陳瑋 卞曉春 王凡 徐仁超 吳春芳

摘要 蠶豆根腐病作為蠶豆生產中的主要病害之一，嚴重影響蠶豆產量和品質。根腐病作為土傳病害，發病因素多樣化，防治難度較大。隨著生物技術的發展，根腐病病原菌及防治方法研究均取得一定的進展。綜述蠶豆根腐病發生的環境因子、病原菌以及目前已有的物理、化學及生物防治措施，并闡述了其抗病育種研究和生物防治方面的研究應用前景，以期為相關研究提供借鑒。

關鍵詞 蠶豆根腐病;病原菌;防治措施

中圖分類號 S 436.43? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2022）03-0033-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.03.009

Research Progress of Vicia faba Root Rot Disease

LIU Chen-wei，BIAN Xiao-chun，WANG Fan et al

（Jiangsu Yanjiang Institute of Agricultural Sciences，Nantong，Jiangsu 226000）

Abstract As one of the main diseases in production，root rot disease seriously affects yield and quality of Vicia faba.Root rot is a soil-borne disease with diversified pathogenic factors and difficult prevention and control.With the development of biotechnology，the research on root rot pathogens and control methods has made certain progress.This paper reviewed the environmental factors，pathogenic bacteria and existing physical，chemical and biological control measures of Vicia faba root rot，and expounded its research and application prospects in disease-resistant breeding research and biological control，in order to provide reference for related research.

Key words Vicia faba root rot;Pathogenic bacteria;Control measures

基金項目

江蘇省重點研發計劃（現代農業）專項資金（BE2020352）;南通市現代農業重點項目（MS22020037）;江蘇沿江地區農業科學研究所青年科技基金項目[YJ（2021）007]。

作者簡介 劉陳瑋（1993—），男，江蘇南通人，研究實習員，碩士，從事蠶豆春化及病蟲害防控研究。通信作者，研究員，碩士，從事豆類育種與栽培研究。

收稿日期 2021-09-22

蠶豆屬于豆科野豌豆屬，是一年生或二年生草本植物。蠶豆作為重要的食用豆作物，廣泛分布于世界各地，其中亞洲的栽培面積最大，其次是非洲和歐洲。中國一直是世界上蠶豆栽培面積最大、總產量和消費量最高的國家。

蠶豆含有大量的蛋白質，平均含量30%，在食用豆中僅次于大豆，是植物蛋白的重要來源。蠶豆還富含各類氨基酸、維他命和礦物質等營養物質。據《中醫學大辭典》介紹，蠶豆有健脾除濕、通便涼血的功能，治療小便頻數、咳血、鼻衄有顯著療效。此外，作為固氮作物，蠶豆可以增加土壤氮素含量，改善土壤肥力，其平均固氮量為222 kg/hm2，是大豆固氮能力的2倍。

在蠶豆生產過程中，各類生物和非生物脅迫嚴重影響其產量和品質。根腐病作為常見病害，在蠶豆整個生長期均有發生，嚴重時可導致成片或全田毀壞。蠶豆根腐病作為土傳病害，在防治上存在一定的難度，目前開發出的一些物理、化學、生物防治方法，均有一定的抑制效果，但依然存在一定的弊端。

1 蠶豆根腐病危害情況

蠶豆根腐病是蠶豆生產上的主要病害，從苗期到花期均有發生，發病嚴重的時期主要是苗期，且很難控制。苗期受害表現為葉片發黃、萎蔫，然后出現爛根死苗的情況，發病較輕造成缺苗斷行，發病嚴重則成片或全田毀壞。蠶豆成株發病表現為上部葉片開始呈黃綠色，萎凋下垂，但葉片不會脫落，病株長勢矮小，極易被拔起，其根部發黑，須根減少，主根縮短，呈黑褐色鼠尾狀[1]。

蠶豆根腐病發病的原因是多樣化的，主要是品種和栽培環境方面的因素。由于蠶豆常異花授粉的特性，造成各國地方品種性狀表型不穩定，多位異質雜合體，難以鑒定、評價和利用。程亮[2]采用室內苗期接種鑒定和田間鑒定方法對青海省14個主要蠶豆品種（系）對根腐病的抗病性進行了鑒定，研究發現“9902”“9519-1-3”和“9920-2-5”抗性相對較高，屬于中抗品種（系）。甘肅省臨夏州農業科學院通過雜交選育獲得了對根腐病抗性較強的春蠶豆品種“臨蠶12號”，適宜在甘肅蠶豆產區及國內同類地區推廣種植[3]。中高抗品種的缺乏和選育鑒定工作的困難限制了蠶豆根腐病抗性資源的開發和利用研究。根腐病病菌在病株殘體和土壤中可以存活多年，病株殘體和帶菌的土壤也是引起次年發病的初侵染源。盲目引種是蠶豆根腐病遠距離傳播的主要途徑之一[4]。

蠶豆根腐病由多種環境脅迫造成，土壤濕度是其產生的主要因素。20世紀80年代以來，國內外學者就蠶豆根病防治問題進行了研究，認為蠶豆根病的發生與水分的關系較大[5-6]。李春杰等[7]研究表明，土壤濕度是影響蠶豆生長和根腐病發生的主要環境因素之一。針對達坂城蠶豆根腐病流行因子調查研究發現，濕度和蠶豆根腐病發病率呈顯著正相關[4]。研究表明，播種50 d內，降雨量多的地方病田率明顯高于降雨量低的地方。開溝的墑寬和質量以及管理的精細度直接影響田間的濕度環境及蠶豆根腐病的發病率[8]。南志標等[9]就土壤緊實狀況對蠶豆生長的研究，發現隨著表層土壤容重的增加，蠶豆莖、根的干重下降，根腐病發病率增加。所以，田間環境的改善和精細合理的栽培管理是蠶豆根腐病防治的一道重要防線。

2 蠶豆根腐病病原菌

蠶豆根腐病作為一種世界性病害，不同地區病原菌也存在差異。研究表明，蠶豆根腐病病原菌主要為鐮刀菌屬。1890年，德國科學家首次報道蠶豆根腐病的病原菌是禾谷鐮刀菌（Fusarium graminearum）[10]。隨后，各項研究又發現了燕麥鐮刀菌（F.avenaceum）、茄鐮刀菌（F.solani）、串珠鐮刀菌（F.moniliforme）[11-13] 、尖孢鐮刀菌（F.oxysporium）、木賊鐮刀菌（F.equiseti）、擬 枝 孢 鐮 刀 菌 （F.sporotrichioides）[6，14-15]、銳頂鐮刀菌（F.acuminatum）、三線鐮刀菌（F.tricinctum）[16]等病原菌。近年來，趙春燕等[17]在蠶豆根腐病病株根部鑒定病原菌為再育鐮刀菌（F.porilfearutm）。經鑒定，臨夏高寒陰濕地區蠶豆根腐病致病菌為3種鐮刀菌，茄鐮刀菌（F.solani）、半裸鐮刀菌（F.semitectum）和單隔鐮刀菌（F.dimerum）[18]。對新疆達坂城蠶豆根莖腐爛病病原菌進行了分離，獲得潛在病原菌5株，形態學觀察確定其均屬于鐮孢菌屬，分子鑒定初步確定均為厚孢鐮孢菌變種（F.chlamydosporum var.fuscum）[19]。蠶豆病原菌種類的鑒定和明確，為蠶豆的抗性育種和病害防控工作奠定了基礎。

3 蠶豆根腐病防治方法

蠶豆根腐病作為限制其產業發展的主要因素，其防治工作的研究不斷發展，不僅有栽培措施方面的物理防治方法，還有化學農藥和生物菌劑等的生物化學防治方法，各類防治方法各有利弊。

3.1 栽培措施

栽培措施可以調節土壤微生態壞境，優化作物間的空間結構，改善田間的通風和光照條件，為作物分蘗、果實的形成創造有利的條件，從而達到控制病害、促進作物有效生長的目的。

間作是農業生產中的較為普遍的一種栽培模式，既可以提高提高資源利用率，又可以減少病蟲害的發生。蠶豆與小麥、油菜、馬鈴薯3種作物間作時，根腐病的發病率及病情指數均低于蠶豆單作，說明合理的間作可以減少根腐病的發生，其中蠶豆與馬鈴薯間作時對根腐病的防治效果最好[20]，行比2∶2種植時，根腐病發病率降低5.66%、病情指數降低1.6[21]。研究發現，豆類作物重茬連作容易出現土壤養分單一、營養匱乏、病蟲害加重的情況，通過合理的輪作倒茬，選用麥類（小麥、燕麥）、糜、谷等作為前茬可以有效緩解病害[22]。

3.2 化學試劑

蠶豆根腐病化學防治的方法主要是種子處理和土壤處理，種子處理相對更便捷，效果也更好掌控，目前化學殺菌劑的品種很多，效果也參差不齊。通過比較試驗發現，62.5% 亮盾懸浮種衣劑和75%敵克松可濕性粉劑可以使蠶豆根腐病發病率降低30%以上[23]。在田間殺菌劑拌種和殺菌劑與殺蟲劑混用防治蠶豆根腐病的研究中發現，三唑酮單獨拌種防治效果最佳，累計死亡率減少31%以上，福美雙+甲基硫菌靈+甲霜靈混合拌種處理在生長前期也可以有效降低植株的發病率[24]。根腐靈土壤處理、甲基托布津拌種處理和代森錳鋅土壤處理的田間根腐病防治效果均可達到100%，多菌靈拌種和根康苗期噴施的處理根腐病防治效果為98.9%和96.4%[25]。

化學殺菌劑作為目前植物病害的主要防治手段，利用化學試劑對病原菌抑制效果的研究可以更快速安全地篩選出合適的殺菌劑。研究表明，50%多菌靈、65%代森錳鋅在125 mg/L濃度下對茄鐮刀菌的抑制率達80%以上，且隨著濃度的增加，抑制效果越強，抑菌率最高可達99.05%。其有效中濃度 EC50值分別為10.14和 13.64 mg/L[26]。10種殺菌劑對野蠶豆根根腐病原的抑制效果研究發現，尚果（三唑類，400 g/L氟硅唑）和應得（三唑類，24%腈苯唑）的抑菌效果最強，其EC50分別為100.94和126.99 μg/mL ，撲海因可濕性粉劑、灰滅可濕性粉劑、甲基托布津可濕性粉劑和靈動水分散粒劑抑菌效果居中，EC50為200～300 μg/mL;翠貝（50% 密菌酯）抑菌效果最差，EC50為 367.57 μg/mL[27]。

3.3 生物防治

蠶豆根腐病的生物防治方式主要是通過拮抗菌種以及提高植株抗性的方式。通過平板對峙法研究發現，根瘤菌SWFU55-1、SWFU55-2、SWFU48-1對鐮孢菌 XM20 生長均表現出一定程度的抑制效果，抑菌率分別為55%、38%、40%，其主要通過提高固氮能力，增強植株對根腐病的抗性; 盆栽回接試驗發現，SWFU48-1回接發病率和死亡率最低，相對防治效果 49.49%[28]。鐮刀菌與哈茨木霉及綠色木霉在植株根部進行了拮抗生長，最終哈茨木霉和綠色木霉抑制鐮刀菌發生發展。芽孢桿菌B6和B1對蠶豆根莖腐爛病病原菌厚孢鐮孢菌變種具有較好抑菌效果，其抑菌/菌落比可以達1.90以上，可作為達坂城蠶豆根莖腐爛病生防菌。研究發現，哈茨木霉拌種、綠色木霉施用、枯草芽孢桿菌灌根以及哈茨木霉拌種+高濃度噴霧溝施對達坂城本地大蠶豆和小蠶豆根腐病的發病率均有顯著抑制效果，蠶豆根際土壤菌落結構分析表明，哈茨木霉和綠色木霉直接抑制了根腐病病原菌鐮刀菌的發生[29]。

4 展望

蠶豆根腐病嚴重影響了蠶豆的產量和品質，但作為土傳病害，一直是生產中的難題。培育優質的中高抗品種是減少病害侵害和傳染的關鍵。目前對高抗性品種的篩選工作較少，引種過程也缺乏相應的檢疫工作，所以加強品種篩選和種質脫毒是目前的主要工作。

現有蠶豆根腐病的防治方式較多，但都存在一定的缺陷。一是通過調整栽培措施，進行合理輪作和間作，減少土壤病原生物數量，但防控效果不顯著;二是化學防治，通過低毒性試劑滅殺病原生物，防控效果顯著，但容易出現化學殘留或者影響作物后期的生長，造成產量和品質的下降;三是生物防治，利用拮抗性微生物作為控制根腐病病原體的生物控制劑，例如根瘤菌SWFU48-1、FB1035、哈茨木霉、綠色木霉等，防控效果較好，但田間施用效果容易受環境影響。多種防治方式相結合，改良栽培措施，改善土壤環境，研發高效低毒低污染的化學試劑以及簡便易用的生物抑菌劑是加強蠶豆根腐病防治效果的有效措施。

參考文獻

[1] 劉紹蓮.蠶豆根腐病發病規律及防治技術[J].云南農業科技，2012（6）：55.

[2] 程亮.青海省蠶豆品種（系）抗根腐病鑒定[J].北方園藝，2015（6）：103-105.

[3] 李龍，郭延平，楊生華.抗病春蠶豆品種臨蠶12號及栽培技術[J].中國種業，2018（9）：88-89.

[4] 段曉東.達坂城蠶豆根腐病的流行因子及綜合防控研究[J].基層農技推廣，2017，5（7）：42-45.

[5] 南志標，王淑英，劉福.蠶豆根病：病原、環境與防治[C]∥任繼周.黃土高原農業系統國際學術會議論文集.蘭州：甘肅科學技術出版社，1992：169-174.

[6] 阮興業，陳俊偉，江繼玲，等.蠶豆苗期根病的發病規律[J].云南農業科技，1986（5）：3-6.

[7] 李春杰，南志標.土壤濕度對蠶豆根病及其生長的影響[J].植物病理學報，2000，30（3）：245-249.

[8] 陸星星，周淑英，董軍忠.不同耕作習慣及降水對蠶豆根病發生的影響[J].山地農業生物學報，2010，29（3）：265-268.

[9] 南志標，趙紅洋，聶斌.黃土高原土壤緊實度對蠶豆生長的影響[J].應用生態學報，2002，13（8）：935-938.

[10] YU T F.Fusarium diseases of broad bean I.A wilt of Broad Bean caused by Fusarium avenaceum var.Fabaen.var[J].Phytopathology，1944，34：385-393.

[11] YU T F，FANG C T.Fusarium diseases of broad bean III.Root-rot and wilt of broad beans caused by two new forms of Fusarium[J].Phytopathology，1948，38：587-594.

[12]? YU T F.Notes on some weakly parasitic fungi associated with diseased roots of broad bean [J].Peaking natural history bulletin，1950，18（4）：281-288.

[13]? 俞大紱.蠶豆病害[M].北京：科學出版社，1979.

[14] 阮興業，王家和，唐嘉義，等.蠶豆苗期根病病原菌區系和優勢種的分析[J].云南農業大學學報，1986，11（1）：15-22.

[15] 王曉鳴，朱振東，VAN LEUR J，等.青海省蠶豆和豌豆病害鑒定[C]∥彭友良.中國植物病理學會2006年學術年會論文集.北京：中國農業科學技術出版社，2006.

[16] 鮑建榮，王拱辰，葉琪明.浙江省蠶豆鐮刀菌病害的病原種類及其分析[J].浙江農業大學學報，1992，18（3）：61-64.

[17] 趙春燕，肖炎農，朱振東.蠶豆根腐病病原再育鐮刀菌鑒定及生物學特性研究[C]//郭澤建，侯明生.中國植物病理學會.中國植物病理學會2011年學術年會論文集.北京：中國農業科學技術出版社，2011：55.

[18] 侯思雯，李敏權，楊曉明，等.甘肅高寒陰濕地區蠶豆苗期鐮刀菌根腐病病原鑒定[J].湖南農業科學，2011（15）：97-100.

[19] 楚敏，顧美英，唐琦勇，等.達坂城蠶豆根腐病病原菌鑒定及生防菌拮抗效果分析[J].新疆農業科學，2019，56（10）：1904-1911.

[20] 張蕓，白小娟，范建祥，等.不同間作方式對蠶豆根腐病及作物生長的影響[J].農業科技通訊，2020（1）：128-131.

[21] 張蕓，李龍，郭延平，等.間作模式下不同種植密度對蠶豆根腐病及作物生長的影響[J].安徽農學通報，2018，24（18）：60-61.

[22] 連榮芳，墨金萍，肖貴，等.定西市不同生態區蠶豆根腐病調查分析[J].現代農業科技，2018（19）：139，143.

[23] 潘文遠.達坂城區多種種衣劑包衣預防蠶豆根腐病田間藥效試驗結果分析[J].農業與技術，2017，37（10）：43，154.

[24] 南志標，葛高祖，李春杰.數種農藥對蠶豆根腐病的田間防效[J].應用生態學報，2002，13（8）：943-947.

[25] 馬占川.春蠶豆根腐病防治農藥篩選試驗初報[J].農業科技與信息，2011（9）：29.

[26] 侯思雯.甘肅高寒陰濕地區蠶豆苗期根腐病的研究[D].蘭州：甘肅農業大學，2011.

[27] 孔瓊，袁盛勇，郭建偉，等.野蠶豆根根腐病原菌、生物學特性及其有效殺菌劑研究[J].西南農業學報，2020，33（7）：1480-1485.

[28] 王金華，聶中良，徐玉巧，等.根瘤菌回接對蠶豆生長及抗根腐病能力的影響[J].西南林業大學學報（自然科學），2018，38（4）：94-99.

[29] 段曉東，歐陽煒，潘文遠.三種生物制劑防治蠶豆根腐病藥效試驗[J].農村科技，2014（10）：26-27.