李 娟,林長彬,吳 濤,范中菡,陳慶華,王曉黎,李洪浩*
(1.四川省農業科學院農產品加工研究所,成都 610066; 2.四川省農業科學院植物保護研究所,成都 610066)
四川立體氣候明顯,一年四季均可種植馬鈴薯,根據種植和收獲季節不同,可以分為小春、大春、秋季和冬季4個栽培季節[1]。四川馬鈴薯產業發展態勢穩定,播種面積居全國前列。常年播種面積約67萬hm2,主要分布在盆周山區、川西南山地區和部分丘陵地區,為四川進一步鞏固拓展脫貧攻堅成果,持續推動脫貧地區發展和鄉村全面振興意義重大。成都平原及周邊區域以冬作馬鈴薯為主,鮮薯主要供應成都市場,產品供不應求,種植效益顯著,農戶種植積極性高。
近些年,種植戶大量從全國各地購進種薯,種薯質量參差不齊,帶病種薯的種植導致馬鈴薯黑脛病陸續發生,嚴重影響馬鈴薯產量和效益。馬鈴薯黑脛病在世界各國均有發生,在適宜條件下,該病害發病早、速度快、程度高,發生后難以控制,也是我國馬鈴薯生產上重要的病害之一[2]。目前,馬鈴薯種植戶對黑脛病的識別能力和防控水平仍然較低,有必要開展相關技術的培訓和指導。為此,本文特別針對馬鈴薯黑脛病的流行規律和綠色防控措施等進行詳細介紹,以期提高馬鈴薯種植戶對種薯質量的重視和病害的預防,保障馬鈴薯安全生產,提高馬鈴薯種植效益。
馬鈴薯黑脛病從出苗到生長后期均可發生,一般發生在播種后2個月內[3],主要為害莖基部和塊莖。在苗期發生時,植株矮縮,葉色發黃,莖稈的維管束組織出現褐變,地下種薯腐爛,整株萎蔫甚至枯死,嚴重時引起缺苗斷壟,發病率可達40%~50%[4]。在成株期發生時,整株萎蔫,莖基部壞死呈墨黑色,濕度大時病部有粘稠液體,干燥時病部中空,植株容易被拔起。部分新塊莖臍部變褐,縱剖塊莖可見維管束呈褐色虛線狀,用手擠壓皮肉不分離。隨著病情的進一步發展,染病塊莖病健部分界明顯,內部組織常形成褐色孔洞,軟腐發臭[5]。
馬鈴薯黑脛病是一種細菌性病害,主要由果膠桿菌屬和狄克氏屬細菌侵染導致,不僅導致馬鈴薯植株田間發生莖部病變發黑,而且可造成塊莖在運輸和貯藏過程中發生軟腐,其中以黑腐果膠桿菌(P.atrosepticum)在世界馬鈴薯產區危害最為嚴重。
所有的果膠桿菌屬細菌(Pectobacteriumspp.)均可侵染馬鈴薯。其中胡蘿卜軟腐果膠桿菌胡蘿卜亞種(P.carotovorumsub sp.)的寄主最為廣泛,而黑腐果膠桿菌通常被認為是溫帶種植區馬鈴薯黑脛病的主要致病菌。目前,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這2種細菌引起[2]。
雖然由果膠桿菌屬和狄克氏屬(Dickeyaspp.)細菌引起的塊莖和植株癥狀通常難以區分,但是狄克氏屬細菌侵染能力更強,成功侵染所需濃度低,在維管束中傳播速度快。近些年,在西歐和北歐,由狄克氏屬細菌引起的馬鈴薯黑脛病導致的產量損失越來越嚴重,在荷蘭、德國、比利時、法國、英國和以色列等國家均被檢測到,其中以D.dianthicola流行程度最高。然而,另一種致病菌D.solani,被發現具有更強的侵染力,可在1d內從土壤中侵入無損傷的馬鈴薯根部[6]。
馬鈴薯塊莖在田間生長、收獲或者儲運過程中,均可接觸到果膠桿菌屬和狄克氏屬細菌。當環境條件不適宜侵染時,這2種細菌均可在塊莖的皮孔中存活,當環境條件適宜時,如過量灌溉、儲藏設施差導致濕度過大等情況,病原菌便可從皮孔、傷口中侵入塊莖。馬鈴薯黑脛病的發生程度與氣象因素關系密切[7]。在潮濕陰冷天氣播種帶菌馬鈴薯種薯,隨后氣溫驟升最易導致馬鈴薯黑脛病的發生,可直接導致種薯腐爛,出現缺苗斷壟現象。在馬鈴薯出苗后,病菌可從塊莖侵入維管束組織,造成維管束褐變、莖基部腐爛發黑發臭。隨著馬鈴薯莖基部患病組織的腐爛,細菌可隨病殘體組織或者流水進入土壤并傳播開來,并通過傷口、葉痕、氣孔以及直接穿透表皮等方式侵染健康植株。
在內蒙古[8]、黑龍江[9]、河北[10]和青海[11]等馬鈴薯產區,馬鈴薯黑脛病均有不同程度的發生。四川馬鈴薯黑脛病主要發生在成都金堂、德陽、廣漢、綿陽、江油和自貢、井區等地。冬作馬鈴薯和秋作馬鈴薯均有不同程度的發生,其中以秋作馬鈴薯發病最快、發生程度高。據調查,馬鈴薯黑脛病發生地的馬鈴薯種薯來源,均來源于北方馬鈴薯生產企業。四川秋作馬鈴薯主要在8~9月播種,期間降雨頻繁,高溫高濕,土壤含水量高,非常適宜馬鈴薯黑脛病的發生和流行。種植帶病種薯后,通常在齊苗后10~14d大面積發生,藥劑灌根和噴霧已無濟于事。
不同年份,四川馬鈴薯黑脛病發生程度不同,一般產量損失在20%左右。2021年,金堂縣部分種植戶從北方購進的馬鈴薯種薯質量較差,冬作馬鈴薯出苗后15~20d,馬鈴薯黑脛病陸續發生,植株發病率多在8%~10%,嚴重田塊植株發病率在60%~70%,灌根和噴霧46%氫氧化銅水分散粒劑1000倍液收效甚微,部分田塊產量損失高達60%。
目前,無論是物理措施、化學藥劑還是生物防治對馬鈴薯黑脛病的治療效果均不甚理想。由于缺乏可利用的馬鈴薯黑脛病抗病品種,當前馬鈴薯黑脛病的防治方法主要是通過農藝措施減少病原菌與種薯的接觸,降低病原菌菌量,以及利用藥劑拌種殺滅病原菌等方式。
根據生產目的、市場需求和種植地氣候狀況等選擇適宜的馬鈴薯品種。盡量選擇結薯集中、結薯早、塊莖膨大快、休眠期短、抗晚疫病的早熟或中熟品種,以40~50g脫毒種薯為宜。四川春作馬鈴薯可選擇中熟或晚熟抗病品種,如“川芋117”“青薯9號”“米拉”“川涼薯13號”和“興佳2號”等。秋作馬鈴薯可選擇早熟品種,如“費烏瑞它”“中薯3號”和“中薯5號”等。冬作馬鈴薯可選擇早熟或中熟品種,如費“烏瑞它”“希森6號”“夏波蒂”和“興佳2號”等。
在精選種薯時,選擇薯形整齊、符合品種性狀、薯皮光滑、皮色新鮮的幼齡薯或壯薯,剔除凍、爛、病、傷、萎蔫以及畸形塊莖。盡量選擇脫毒小薯并整薯播種,避免切薯導致的病菌傳播。種薯過大需要切薯時,準備2~3把切刀輪換使用,切刀用75%酒精或0.5%高錳酸鉀溶液浸泡消毒,發現病、爛薯應立即剔除,集中無害化處理。種薯切好后及時晾干,待切面木栓化后再播種,或用草木灰拌種后播種。
對于馬鈴薯黑脛病常發區,化學藥劑拌種是預防馬鈴薯黑脛病的主要措施之一。在馬鈴薯黑脛病防治藥劑方面,目前國內僅4個產品獲批登記,分別是20%噻菌銅懸浮劑(浙江龍灣化工有限公司)、20%噻唑鋅懸浮劑(浙江新農化工股份有限公司)、6%春雷霉素可濕性粉劑(江門市植保有限公司、興農藥業(中國)有限公司)和12%噻霉酮水分散粒劑(陜西西大華特科技實業有限公司)。采用3%噻霉酮微乳劑拌種,馬鈴薯黑脛病平均防治效果可達75%[12],46%氫氧化銅可濕性粉劑1000倍液和2%春雷霉素水分散粒劑300倍液浸種20min,平均防治效果分別在74%和73%[13]。
露地栽培馬鈴薯可根據地溫和氣候狀況擇時播種,一般春馬鈴薯在10cm地溫7~8℃時即可播種,覆蓋栽培馬鈴薯則可適當提早播種。播種地溫較低時,種薯長時間與馬鈴薯黑脛病菌接觸,種薯容易腐爛,或發芽緩慢容易被病原菌侵染。播種地溫較高時,發芽速度快,可降低發病率。早播馬鈴薯遇低溫時,可通過加蓋地膜或小拱棚提高地溫,促進種薯快速發芽出苗。金堂縣清江鎮馬鈴薯種植戶常常采取地膜覆蓋提早播種馬鈴薯,冬至后田間加蓋小拱棚,提高地溫預防寒潮,保證馬鈴薯在正月初出苗,3月底至4月中旬收獲,經濟效益顯著。
田塊要提前做好排水溝渠,加強田間出苗和病情監測,馬鈴薯出苗后及時揭膜放苗,避免高溫高濕。當田間出現馬鈴薯黑脛病病株時,要及時拔除病株集中銷毀,并用生石灰消毒病穴及周圍,以及6%春雷霉素可濕性粉劑900倍液或12%噻霉酮水分散粒劑1500倍液灌根預防,澆灌時應避免大水漫灌,防止病害蔓延。
對于已發生馬鈴薯黑脛病的田地,在馬鈴薯收獲后,及時清除田間馬鈴薯的枯枝落葉和殘留組織,深翻土壤消除土壤板結,選擇與禾本科、豆科作物或綠肥等進行2~3年輪作,避免種植胡蘿卜、西蘭花和向日葵等作物。
當馬鈴薯植株消亡,塊莖表皮木栓化后,在晴天及時收獲,避免機械損傷和盡量減少泥土攜帶量。為促進塊莖傷口愈合,需貯藏塊莖應攤放于溫度10~13℃、濕度95%的條件下通風透氣10~14d。貯藏前必須嚴格剔除病、爛薯,主要注意塊莖臍部維管束處,若發生褐變一概剔除。貯藏庫要徹底消毒,合理碼放馬鈴薯保證貯藏庫空氣流通,貯藏庫內溫度控制在2~4℃,濕度控制在80%~90%,防止貯藏庫溫度過高或濕度過大引起爛薯和病原菌傳播。儲藏期間應該定期抽樣檢查,檢查馬鈴薯是否有病害、冷害、轉色和失水等情況,若有異常及時剔除。
馬鈴薯黑脛病在世界各國馬鈴薯產區均有不同程度的發生,其病原菌主要為果膠桿菌屬(Pectobacteriumspp.)和狄克氏屬(Dickeyaspp.)細菌,而目前我國馬鈴薯黑脛病的主要病原菌為P.atrosepticum,開展馬鈴薯黑脛病病原菌類型監測,有助于認清該病害發生現狀及潛在流行趨勢,為病害綜合治理奠定基礎。
馬鈴薯黑脛病菌主要通過引種和調種,隨種薯或土壤遠距離傳播。四川是馬鈴薯種植大省,馬鈴薯種薯需求旺盛,馬鈴薯種植專業合作社和家庭農場以集中采購種薯為主,主要從黑龍江、內蒙古馬鈴薯種薯生產企業購入種薯,然而該區域馬鈴薯黑脛病時有發生,會對種薯的質量造成一定影響,進而造成種植戶的產量和經濟損失。因此,種薯生產企業必須嚴格按照馬鈴薯脫毒種薯生產技術規程進行種薯生產,種薯銷售企業或家庭農場在調運種薯前可進行種薯繁種田考查和種薯出庫前檢查,確保種薯質量,避免購進帶病種薯。
病害的發生發展與病原菌、寄主和環境因素密切相關。由于馬鈴薯黑脛病菌具有一定的潛伏侵染能力,因此對于馬鈴薯黑脛病的防治,主要以預防為主。通過選擇無病脫毒種薯,剔除病、爛薯和缺陷薯,以及利用藥劑進行拌種或浸種等方式減少初侵染源,集中催芽可再次剔除病、爛薯,避免病害的大面積發生和流行。盡管馬鈴薯黑脛病在四川僅局部地區發生,鑒于其發病速度快、危害程度高、防治難度大等特點,馬鈴薯種植戶有必要提高對該病害的認識,掌握必須的病害預防措施,未雨綢繆,切實保障馬鈴薯生產效益。