高照海,亓玉生,畢京榮
(萊蕪區農業農村局,山東 濟南 271199)
生姜(Zingiber officinale rosc.)屬于姜科(Zingiberaceae)、姜屬(Zingiber Boehmer)多年生草本宿根植物,通常作1年生栽培,是香料家族和藥用植物的重要成員。山東是全國著名的生姜產區,常年種植面積在3.3萬hm以上,其中濟南市萊蕪生姜種植有2 000多年的種植歷史,屬于國家農產品地理標志登記保護作物,常年種植面積達1.25萬hm,是濟南市重要的出口創匯農產品,是濟南市農業10大特色產業之一。2021年1—7月,萊蕪海關轄區出口腌漬生姜片34 086 t,貨值3.9億元,約占全國出口腌漬姜片的70%,而生姜莖基腐病的危害限制了萊蕪生姜種植面積的擴展。生姜莖基腐病又稱生姜爛脖子病,發生癥狀與姜瘟病很相似,主要表現為初期莖基部水浸狀,地上莖葉正常,隨后莖葉變黃,姜苗萎蔫,姜塊及莖上有凹陷病斑,后期逐漸擴大引起姜塊腐爛,最后整株死亡。該病發生迅速,在盛發期,從表現癥狀至整株死亡,僅需2~3 d,對生姜生產威脅非常嚴重,因為植株地上部一旦顯示癥狀后,姜塊便已腐爛,失去商品價值而被迫廢棄,該病的發生與危害已成為影響生姜產業健康發展的重要因素之一。長期以來姜農主要依賴化學農藥防治莖基腐病,由于化學農藥的濫用及不當使用,病原菌極易產生抗藥性,而且使自然生態,如水體、大氣和土壤受到嚴重污染,部分農藥殘留可通過食物鏈進入人體,人類健康受到威脅。只有綜合采取多種綠色防治技術措施,才能有效避免上述缺點,生產出優質、安全的生姜,推動生姜產業健康、可持續發展。筆者在大量調查和研究的基礎上,對上述生姜莖基腐病的發生特點和綠色防治措施進行總結,以期為生姜綠色高產、保障生姜產品質量安全、保護農業生態環境提供參考。
據調查,莖基腐病最早于2002年在萊蕪區寨里鎮東部姜區零星發生,危害很輕,沒有引起人們的注意。2003年,該病再次發生,病區擴展到羊里街道部分田塊,危害亦不嚴重,仍沒有引起人們的重視。2004年,該病在萊蕪姜區進一步擴展,危害程度有所加重,但總體來說危害仍較輕。到2005年該病在萊蕪姜區迅速擴展,達到比較嚴重的地步,病區主要集中在寨里鎮東部、羊里街道、楊莊鎮及高莊街道,以寨里鎮東部、羊里街道危害最為嚴重,病田率30%左右,病田病株率50%~80%,嚴重的地塊都只能提前收獲換茬,給姜農帶來了嚴重損失。2006年該病在萊蕪區的羊里、寨里、楊莊和大王莊等鎮(街)姜區再次更加嚴重的發生,造成減產30%以上,部分鎮(街)村莊病田率在50%以上,田間病株率在85%左右,有很多地塊絕產絕收,給姜農帶來了巨大的經濟損失,該病立時成為人們關注的熱點。2007年以來,姜農防治該病的最直接方法就是利用化學藥劑進行土壤熏蒸,最常用的藥劑有氯化苦、溴甲烷、棉隆等(至今,氯化苦和溴甲烷已經禁用)。近幾年來,姜農一般采取土壤熏蒸或者倒茬種植,病害發生有所降低,但在大王莊鎮、楊莊鎮、寨里鎮、高莊街道辦等生姜主產區調查發現,一般每年仍減產10%~15%,嚴重時減產20%以上。生姜莖基腐病不但造成生姜減產,防治該病措施不當還會造成食品安全、生態環境安全問題,嚴重制約了萊蕪生姜產業的健康發展。
調查發現,生姜整個生長期和貯藏期都能受到病菌的侵染而發病。主要癥狀表現為:(1)種姜受害,引起幼芽腐爛而不能出苗,幼芽及新生幼根變褐色腐爛,但種姜一般不會腐爛。(2)苗期發病,主要是姜苗受害,首先在姜苗基部呈現出水浸狀病斑,而后逐步擴大,導致姜苗基部呈水浸狀病斑,受害部位以上葉片變黃,姜苗倒伏,地下姜塊變褐腐爛。(3)成株期發病,首先在莖基部形成不規則水浸狀病斑,葉片由葉尖開始沿著邊緣逐步向下向內變黃而枯死,枯死的葉片下垂并懸掛在姜苗上,直至整株姜苗枯死,病變的姜苗倒伏或容易拔出。病株姜苗基部呈黑褐色或黑色,故稱“黑腳病”,氣候干燥時,這一癥狀表現更為明顯。地下根莖首先在表面形成圓形或不規則形的褐色、凹陷病斑,然后病斑逐步擴展引起姜塊變褐腐爛。受害植株根系呈黃褐色并變軟腐爛,病變的腐爛組織常散發出難聞的臭味。(4)貯藏期發病,主要引起貯存根莖腐爛,嚴重的會造成爛井爛窖,損失嚴重。
2019—2020年,萊蕪生姜科創團隊從大王莊鎮、高莊街道、羊里街道、雪野街道、寨里鎮和鵬泉街道生姜種植地,采集了“萊蕪大姜”和“萊蕪小姜”感染生姜莖基腐病典型癥狀的病株100余株,分離純化后的株菌經致病性測定及Koch法則驗證均表現強致病性,致病率達100%,對發病姜塊病菌再分離,均能分離到病原菌,符合Koch法則,用形態學方法和nrDNA-ITS序列分析,得到一種病原菌腐霉,為鞭毛菌亞門腐霉菌屬的群結腐霉(Pythium myriotylum Drechsler)。
據調查,萊蕪姜區的生姜莖基腐病從生姜播種到收獲都能發生危害。由于近年來生姜早播技術(即利用大拱棚或者冬暖大棚等設施比露地栽培提前1個月左右栽植生姜)的大力推廣和地區間姜種的調運交流增多,莖基腐病在萊蕪發生提前至5月上旬,雖然此時大氣氣溫較低,但設施棚膜的膜下氣溫達到25 ℃,土壤或者姜種攜帶的病原菌即可侵染生姜幼苗。此期該病發生程度低,田間病株率在4%以下。6月中下旬,萊蕪區大部分露地栽培的生姜進入“三股叉”(3個地上莖)時期,氣溫增高,降雨量大,該病開始進入發展盛期,尤其是大雨過后立即天晴,病害會逐步從發病中心向四周蔓延。對于露地栽培的生姜,該病發生盛期為7—8月份,此期病原菌適宜生長,病害擴展迅速,生姜從表現癥狀到整株萎蔫僅需2~3 d。9月份后,天氣轉涼,該病發展緩慢,直至不再發生。
生姜莖基腐病是典型的土傳病害。土傳病害是指病原體如真菌、細菌、線蟲和病毒隨病殘物生活在土壤中,等到條件適宜時侵害作物根部或者莖基部而引起作物病變的病害。生姜莖基腐病傳統常用的土壤消毒法是化學藥劑消毒,一般是在生姜播種前或者收獲后,在機械耕翻土地(深30 cm)后,施入棉隆微粒劑(667 m用量為33 kg)與30 cm耕作層混勻,用厚度≥0.04 mm的薄膜覆蓋,連續密閉處理20~30 d后,揭膜通風散氣10 d后即可播種。這種方法雖然針對性強,見效快,但存在弊端,如作業面積大、操作工藝要求高、費時費工及容易對土壤和環境造成危害。目前,火焰高溫土壤消毒技術可以完全代替化學藥劑消毒。火焰高溫土壤消毒技術流程是:先用深耕機對土壤深旋30 cm,盡量使土壤顆粒直徑小于2 cm,然后采用火焰高溫消毒滅菌殺蟲劑進行消毒殺蟲,機器利用取土板和飛輪對土壤進行散揚烘燒后進入烘箱,土壤下落出土板時再經過1次火焰噴燒,土壤落地時溫度在50 ℃以上即可殺滅姜莖基腐病原菌(致死溫度41 ℃)。近年來,萊蕪區生姜生產實踐表明,火焰高溫消毒是防治生姜莖基腐病和保護環境的有效措施,方法簡便,無污染,靈活機動,不誤農時,值得大力推廣。
播前精選脫毒無菌姜種是較好的防治措施。近幾年來,濟南市10大特色產業生姜科創團隊在萊蕪區牛泉鎮建立脫毒生姜良種繁育基地,經試驗示范,選用脫毒姜種播種,生姜出苗早,生長迅速,植株粗壯,生姜種植行間遮陰效果好,可有效預防生姜莖基腐病的發生。
萊蕪生姜科創團隊近年來探索溫度、降雨對生姜莖腐病發生發展的影響,在2019—2020年間,自5月上旬開始,每10 d調查1次露天栽培生姜莖腐病的發生情況,結合氣象資料,分析田間病情與氣溫和累計降雨量大小的關系。調查研究發現,該病在田間具有明顯的發病中心,發病中心大都形成于田間易積水的部位,隨后病害逐步向外蔓延擴散。排灌條件良好,雨后無積水的田塊,病害發生普遍較輕。生姜莖腐病的田間發病率隨著旬平均氣溫的升高而逐步提高,低于25 ℃病情發生較輕,發展較為緩慢。綜合以上說明,高溫高濕有利于生姜莖基腐病的發生。近幾年來,團隊通過改善栽培技術,有效規避莖基腐病發生的條件,從而有效預防該病的發生。具體措施為:(1)用簡易網室栽培生姜。播種生姜的田塊可以搭建簡易拱形防蟲網室,網室寬約6 m,最高點距地面約2.6 m,網室長度以便于通風降溫等管理操作為宜。網室周圍選用孔徑為2 mm的防蟲網(寬1.5~2.0 m)封閉,頂部用厚度為0.006 mm的薄膜覆蓋,薄膜上搭建遮陽系統,確保網室內外隔離,嚴禁傳毒昆蟲、雨水、直射陽光入棚。(2)鋪設滴灌。在生姜播種行內鋪設滴灌帶來澆水、澆肥,可以防止大水漫灌傳播病菌,能顯著減輕病害的發生與危害。(3)地表覆物。在生姜生長高溫季節,可于生姜第2次大培土前,在生姜種植行地面覆蓋松枝或者胡柴,結合滴灌或者微噴灌,可有效降低生姜莖基部及以下的溫度,從而通過溫度控制,達到控制病害發生危害的效果。
許多研究報道,多種木霉菌對生姜莖腐病菌具有較強的抑制作用。萊蕪市農業科學院生姜團隊于2013年研究篩選出了2種生防菌,即哈茨木霉和青霉,其室內抑菌率分別高達50.97%和55.23%,盆栽防效分別高達74.83%和61.9%,為該病的生物防治研究奠定了基礎。2018—2019年,筆者利用江蘇省農業科學院提供的哈茨木霉菌劑在生姜病田內施用,防效達40.21%。甲殼胺也可以預防生姜莖基腐病的發生,而且對環境友好。田間施用含木霉菌或者甲殼胺的有機肥作底肥和追肥,可有效減少生姜莖基腐病的發生。
生姜受姜莖基腐病危害,防治不當會嚴重影響生姜的產量和品質。露天栽培生姜的姜農往往在發現病情時才進行防治,而且首先選擇化學藥劑防治,此時已錯過最佳防治時期,導致藥劑過度使用,生產出的生姜農藥殘留超標,出口受到限制,還影響到農民穩定增收;因此,大力推行上述綠色綜合防治技術措施勢在必行。