草莓土傳性病害及其防治研究進展

李東陽，陳潤麗，黃小威，桑 松，徐宗余，楊婷婷，干華磊，蘇文瑾

（寧波三江益農(nóng)作物保護有限公司，浙江 寧波 315100）

草莓（Fragaria×ananassaDuch.）又名紅莓、地莓、地果，為薔薇科草莓屬多年生草本植物，是世界上重要的經(jīng)濟作物之一。草莓含有豐富的營養(yǎng)成分，如維生素C、葉酸和錳等，還含有花青素、水解單寧和酚酸等酚類化合物，可以有效預防神經(jīng)退行性疾病以及心血管疾病[1]。草莓原產(chǎn)于歐洲，首先在法國開始栽培，隨后傳至英國、荷蘭和丹麥等國。由于草莓具有廣適性和高經(jīng)濟價值，且生態(tài)型多，近幾十年來草莓的世界產(chǎn)量急劇增長，2017 年的世界產(chǎn)量超過1 300 萬t[2]，位居小漿果中的首位。雖然草莓在我國的種植歷史短，但因其具有栽培周期短、回報快和效益高的特點，深受果農(nóng)喜愛，因此近年來草莓產(chǎn)業(yè)在全國各地發(fā)展迅速。2018 年中國草莓產(chǎn)量達500 萬t，占全球總產(chǎn)量的50%以上[3]。然而，由于草莓通常采用設施促成和半促成栽培模式，加之常年連作、有機肥施用不足和土壤酸化，使土傳性病原菌成為優(yōu)勢種群，導致很多草莓種植區(qū)的土傳性病害日趨嚴重，這嚴重阻礙了草莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。有研究發(fā)現(xiàn)，連作后土壤中的鐮刀菌（Fusarium）、腐質霉屬（Humicola）相對豐度顯著增加；近年來各地均出現(xiàn)了由于連作導致的茄腐鐮孢菌（Fusarium solani）和菜豆球殼孢菌（Macrophomina phaseolina）等真菌誘發(fā)草莓冠根腐和炭腐病的報道[4]。

1 草莓土傳性病害的種類

草莓土傳性病害包括根腐病、黃萎病、枯萎病和立枯病等。

1.1 草莓根腐病

根腐病是引起草莓根莖腐爛的一類土傳性病害的統(tǒng)稱。發(fā)病植株的根系比健康植株顏色灰暗、短小，且不定根大量死亡，新生根吸收能力下降，常導致植株地上部弱小或整株青枯。引起草莓根腐病的病原菌多達20 余種，如球殼孢目（Sphaeropsidales）、疫霉屬（Phytophthorasp.）、絲核菌屬（Rhizoctoniasp.）、擬盤多毛孢屬（Pestalotiopsissp.）、鐮刀菌屬（Fusariumspp.）、炭疽菌草莓?；停–olletotrichum fragariae）、彎孢屬（Curvulariasp.）、腐霉屬（Pythiumsp.）和鏈格孢（Alternaria alternata）等，致病機制復雜。

1.1.1 草莓冠根腐 草莓冠根腐表現(xiàn)為被害根腐爛呈白色，因此又稱草莓白根腐，是由一種或多種真菌病原體引起的病害，其病原菌包括膠胞炭疽（Colletotrichum gloeosporioides）、炭疽菌草莓?；汀⒉硕骨驓ゆ摺㈢牭毒‵usarium solani）、惡疫霉（Phytophthora cactorum）、擬盤多毛孢等[5]。其中擬盤多毛孢也是引起草莓冠腐病、葉斑病和果腐病的主要病原菌。

1.1.2 草莓紅中柱根腐病 草莓紅中柱根腐表現(xiàn)為被害植株根中柱變紅褐色，由內(nèi)至外腐爛并可擴展到根莖，嚴重時木質部及髓部壞死、整根干枯。植株從定植到開花正常生長，但在開花結果期，久雨初晴后葉尖突然凋萎，不久呈青枯狀，可導致全株迅速枯死。劉紫英等[6]認為，江西宜春草莓紅中柱根腐的病原菌為疫霉。

1.1.3 草莓黑根腐病 草莓黑根腐表現(xiàn)為植株早衰、矮小、株勢弱和坐果率低。發(fā)病初期，根尖分生組織變黑變褐，然后逐步延伸到根莖部。帶病種苗定植后處于半萎蔫狀態(tài)，不能正常緩苗。成株在發(fā)病初期中午遇強光照時葉片萎蔫，但早晚可恢復，隨病情加重可導致植株枯死。草莓黑根腐病可能由一種或多種病原菌復合侵染所致，雙核絲核菌AG-A融合群和立枯絲核菌可感染草莓引起黑根腐病[7]；立枯絲核菌、鐮刀菌和腐霉復合侵染也可引起草莓黑根腐病[8]。擬盤多毛孢屬也是草莓根腐病的致病菌之一，其種類繁多，分為內(nèi)生擬盤多毛孢和病原擬盤多毛孢2 種。內(nèi)生擬盤多毛孢普遍以內(nèi)生狀態(tài)存在于植物中，但在一定條件下可以轉變?yōu)椴≡瓟M盤多毛孢。

1.1.4 鐮刀菌屬根腐病 鐮刀菌因其致病范圍廣、致病力強，在植物各生長階段均能侵染致病，使植物表現(xiàn)出枯萎、腐爛和壞死等病狀，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為嚴重的病原菌之一。鐮刀菌導致的草莓根腐病在全世界均有發(fā)生。穆麗松等[9]從草莓紅中柱根腐病株發(fā)病部位分離得到了茄腐鐮刀菌。盛茹媛等[10]通過形態(tài)學及分子生物學技術對北京地區(qū)草莓根腐病病原菌進行鑒定的結果認為，其病原菌為尖孢鐮刀菌。

1.1.5 炭疽屬根腐病 草莓炭疽屬根腐病表現(xiàn)為果實腐爛，葉片和匍匐莖出現(xiàn)炭疽病斑，根冠腐壞。上海地區(qū)草莓炭疽屬根腐病的主要致病菌為尖孢炭疽（C.acutatum）和膠孢炭疽（C.gloeosporioides）。韓永超等[11]采用分子生物學鑒定的結果認為，武漢地區(qū)草莓根腐病的病原菌為暹羅刺盤孢菌。張國珍[12]重點分析了草莓炭疽根腐病與紅中柱根腐病的區(qū)別，認為炭疽菌復合種包含多個小種，草莓根腐病可能是炭疽菌多小種復合侵染所致。

1.1.6 其他屬真菌導致的草莓根腐病 2010 年，Verma 等[13]發(fā)現(xiàn)新月彎孢菌能夠引起草莓根腐病；2013 年，Adhikari 等[14]報道了柱孢霉侵染引發(fā)草莓根腐病的案例；2017 年，Alam 等[15]報道了球毛殼菌感染草莓可引起根冠腐病。

1.2 草莓黃萎病

黃萎病是草莓的一種常見維管束病害。草莓感染黃萎病后，嫩葉變成黃綠色，扭曲成舟形，葉表面失去光澤，復葉上的雙側小葉不對稱，葉片和葉柄產(chǎn)生黑褐色長條形病斑，葉緣和葉脈變成黃褐色。草莓黃萎病的病原菌為大麗輪枝菌（Verticillium dahliae），該菌能夠侵染豆科、薔薇科等38 科600多種植物。大麗輪枝菌不僅在土壤中的積累量較高，而且其致病性強，1 g 土壤中只要有3 個微菌核就會導致草莓損失50%[16]。

1.3 草莓枯萎病

草莓枯萎病是一種毀滅性病害，病原菌為尖孢鐮刀菌草莓?；停‵usarium oxysporumf.sp.fragariae），在世界范圍內(nèi)對草莓生產(chǎn)均造成嚴重損失。該病主要侵害草莓根部，堵塞木質部并使木質部褐化，可造成根系壞死，植株迅速枯萎死亡。發(fā)病初期表現(xiàn)為心葉變黃，植株長勢弱，果梗、葉柄、根部維管束變褐色，鏡檢可見菌絲。枯萎病的發(fā)病癥狀與黃萎病較相似，但枯萎病會導致植株心葉黃化、卷曲畸型。尖孢鐮刀菌草莓?；驮?～20 cm的土層內(nèi)密度最高，其休眠孢子可以在土壤中存活多年。草莓在帶菌土壤中育苗時，病菌可通過匍匐莖傳給子苗。

1.4 草莓立枯病

草莓立枯病是由絲核菌引起的真菌病害，其發(fā)病癥狀為受害植株地上部分呈青枯狀或猝倒狀，發(fā)病后期逐漸變成黑褐色枯死[17]。發(fā)病后植株莖基部和根皮層腐爛，果實表面出現(xiàn)暗褐色斑塊、僵硬、干腐。

2 草莓土傳性病害的防治

2.1 物理防治

2.1.1 太陽能消毒法 太陽能消毒法可以有效地清除連茬2 a 以上土壤中的病原菌，一般在氣溫較高的7—8 月進行。具體方法是：在日光溫室或大棚的前茬作物收獲后，首先施用適量有機肥、秸稈和土壤凈化劑，然后深翻40 cm 并澆透水，再用塑料薄膜覆蓋地表后密閉大棚半個月以上。大棚內(nèi)的氣溫可高達60～70℃，正午時能達到80℃，這樣的高溫能夠殺死土壤中的大部分線蟲、蟲卵和病原菌。

2.1.2 土壤蒸汽消毒法 土壤蒸汽消毒法是利用80～100℃的高溫蒸汽來殺滅土壤中的病原菌，分為濕熱消殺和干熱消殺2 種。土壤蒸汽消毒不僅可以改變土壤中真菌群落結構，而且還可促進植株生長[18]。

2.1.3 土壤強還原處理法 土壤強還原處理法是向土傳性病害嚴重的土壤中施用大量易降解的有機物后，灌水使土壤含水量達到飽和以隔絕空氣，造成強還原環(huán)境以快速殺滅病原菌和改善土壤理化性質的一種方法。土壤強還原處理后可減少由青枯病引起的馬鈴薯褐腐病土壤中的病原體數(shù)量92%以上[19]。

2.2 化學防治

采用化學藥劑進行土壤熏蒸消毒可以有效預防和控制草莓土傳性病害。溴甲烷（Methyl bromide，MB）由于其汽化點低，熏蒸效果好，是控制病原體、線蟲和雜草最常用的熏蒸劑。種植前采用溴甲烷熏蒸可以控制草莓的土傳性病害，但由于溴甲烷會消耗平流層中的臭氧，根據(jù)《蒙特利爾議定書》，溴甲烷已于2015 年被禁止生產(chǎn)和使用[20]。目前，溴甲烷已由氯化苦（Pic）、棉?。╠azomet）、1,3-二氯丙烯（1,3-d）、二甲基二硫醚（DMDS）、威百畝（metam sodium） 等取代[21]，也可以達到與溴甲烷類似的效果。氯化苦可以有效控制土壤中鐮刀菌和其他導致根腐病的病原菌，但其對眼睛具有刺激作用，必須由訓練有素的專業(yè)人員操作且操作時必須穿戴特殊防護設備，并防止旁觀者意外暴露。棉隆可以與土壤水分有效結合，并釋放活性物質異硫氰酸甲酯殺死土壤中的有害微生物，棉隆熏蒸對土壤中有益微生物的影響較小，還可以增加固氮細菌和鏈霉菌的數(shù)量并減少氨氧化細菌的數(shù)量；考慮到使用方法、操作環(huán)節(jié)、安全性等因素，棉隆可以在設施草莓生產(chǎn)中取代氯化苦。氯化苦與棉隆交替熏蒸可提高土壤銨態(tài)氮和鉀的含量，增加土壤導電性。與連續(xù)施用氯化苦相比，氯化苦與棉隆交替使用可以顯著提高草莓產(chǎn)量。用完全不滲透膜可以提高1,3-二氯丙烯+氯化苦在土壤中的持效濃度，達到與溴甲烷類似的熏蒸效果[22]。西班牙草莓苗圃的試驗結果表明，1,3-二氯丙烯+氯化苦熏蒸后，對病原菌的抑制率可以達到61%～65%[23]。氯化苦+1,3-二氯丙烯+萘氧丙草胺、氯化苦+1,3-二氯丙烯+地散磷+萘草胺也是控制草莓土傳性病害較好的土壤熏蒸組合[24]。

另外，一些常用的高效低毒化學藥劑也可用于草莓土傳性病害的防治，例如：嘧菌酯、咪鮮胺、吡唑醚菌酯、克菌丹+環(huán)酰菌胺、異菌脲+己雌酚、啶酰菌胺+吡唑醚菌酯是防治草莓炭疽冠根腐的常用藥劑。在草莓發(fā)病初期，每間隔10～15 d 噴施1次25%嘧菌酯懸浮劑，連續(xù)噴施5 次，對草莓炭疽病的防效可達70%以上[25]。楊敬輝等[26]測定了12種殺菌劑對小叢殼菌的毒力，結果表明供試病菌對咪鮮胺最敏感，EC50為0.05 mg/L。氫氧化鋁、精甲霜靈、亞磷酸鹽、三乙膦酸鋁可防治草莓疫霉冠根腐。定植前用嘧菌酯和咪鮮胺溶液浸幼苗可以防治草莓炭疽病[27]。吡唑嘧菌酯和甲基托布津作為保護劑對膠孢炭疽引起的草莓冠根腐有較好的防治效果[28]。嘧菌酯、吡唑嘧菌酯和精甲霜靈對草莓皮腐病有預防作用，精甲霜靈對皮腐病還有治療作用[29]。采用甲霜靈和乙膦酸鋁葉面噴施和土壤灌根可以降低皮根腐的發(fā)病率[30]。

2.3 生物防治

拮抗微生物可以直接或間接地控制土壤病原菌的生長，在草莓種植系統(tǒng)中引入一種或幾種有益微生物或其代謝產(chǎn)物可以抑制病原菌侵入，達到以菌防菌的效果[31-32]。常見的有益微生物菌群包括芽孢桿菌、假單胞菌、木霉菌和放線菌等。

2.3.1 用內(nèi)生菌防治草莓土傳性病害 植物內(nèi)生真菌作為拮抗菌的潛在機制已被廣泛研究[33]，從健康草莓植株的莖尖分離出的非致病尖孢鐮刀菌可以有效抑制尖孢鐮刀的侵染， 但非致病尖孢鐮刀菌很難在植株上定植。深色有隔內(nèi)生真菌（DSE）屬子囊菌門的根際真菌，可以在多種植物中定植[34]，一些DSE 真菌已用于真菌病害防治，如用于稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）、卷心菜黃萎病菌（Verticillium longisporum）以及由大麗輪枝菌引起的番茄黃萎病的防治[35]。此外，DSE 真菌還可以作為植物生長促進劑，促進蔬菜作物如番茄、苜蓿和蘆筍等對養(yǎng)分的吸收[35-36]。Harsonowati 等[37]證明了具有根定殖作用的DSE 真菌C.chaetospiraSK51 可以在草莓植株中發(fā)揮重要作用，可以提高草莓對尖孢鐮刀菌草莓?；偷姆佬?，同時是一種生長促進劑。

2.3.2 用生防細菌防治草莓土傳性病害 芽孢桿菌在土壤中的存活率高、生長快、產(chǎn)孢穩(wěn)定、耐受性強，可制成粉劑和可濕性粉劑等多種劑型使用。芽孢桿菌與化學農(nóng)藥混用不喪失活性，是理想的生防菌對象。蘇云金芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌可用于防治草莓枯萎病。國內(nèi)外應用于草莓根腐病防控的生防細菌主要是假單胞菌和芽孢桿菌等[38-39]。芽孢桿菌產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物，如抗生素和降解真菌細胞壁的水解酶有較好的抗菌效果[40]。例如：貝萊斯芽孢桿菌（B.velezensis）CE100 可以產(chǎn)生抑制病原真菌生長和產(chǎn)孢的環(huán)四肽，能分泌幾丁質酶和?-1,3-葡聚糖酶等水解酶，使病原菌細胞壁中的幾丁質和 -葡聚糖聚合物降解，導致菌絲變形和生長被抑制。因此，芽孢桿菌可控制草莓中多種真菌病原體，如F.oxysporum、F.oxysporumf.sp.fragariae和M.phaseolina[41-42]。高菲等[43]的研究表明，多粘類芽孢桿菌對引起草莓根腐病的尖孢鐮刀菌和石楠擬盤多毛孢菌絲有致畸作用。趙秀娟[44]證實了枯草芽孢桿菌對尖孢鐮刀菌、石楠擬盤多毛孢和立枯絲核菌有較好的抑菌效果。汪雪靜等[45]從分離獲得的熒光假單孢菌和枯草芽孢桿菌中提取得到了次生代謝產(chǎn)物，并發(fā)現(xiàn)其可導致尖孢鐮刀菌菌絲細胞壁溶解，最后使尖孢鐮刀菌菌體裂解死亡。

2.3.3 用生防真菌防治草莓土傳性病害 木霉屬、酵母菌、粘帚霉屬、淡紫擬青霉以及叢枝菌根真菌對土傳性病害均有較好的防效，其中木霉分布廣、易培養(yǎng)，對其他微生物具有多樣化的拮抗機制，因而在植物病害防控方面?zhèn)涫荜P注，是生防菌中研究最多的一種真菌。目前國內(nèi)外已有大量木霉菌生防機制的研究報道。例如：黃亞麗等[46]的研究結果表明，木霉發(fā)酵液可以抑制立枯絲核菌和鐮刀菌的生長，能使草莓產(chǎn)量增加70%以上；徐佳美等[47]測試了哈茨木霉、平菇木霉等4 種木霉菌株對多種草莓病原菌的拮抗效果，結果表明哈茨木霉對擬盤多毛孢菌和立枯絲核菌的抑菌率均為100%，平菇木霉對膠孢炭疽菌的抑制率為100%。叢枝菌根真菌在自然界的分布范圍廣，能與陸地上90%以上的植物根系形成互惠共生體，既可以促進寄主植物對養(yǎng)分的吸收，又可以調(diào)節(jié)寄主植物根系的次生代謝途徑，從而增強植物對逆境脅迫的耐受性和對病原菌的抵抗力[48]，因此叢枝菌根真菌是另一種極為重要的生防真菌。馬寶紅等[49]的研究表明，泡囊叢枝菌根與植株共生后對由大麗輪枝菌引起的草莓黃萎病有明顯防效，并能顯著促進草莓生長。

2.3.4 用放線菌防治草莓土傳性病害 放線菌適應環(huán)境的能力強，能產(chǎn)生豐富的分生孢子，且孢子的抗逆性強，有利于工業(yè)化生產(chǎn)及應用。放線菌與人類關系密切，在已發(fā)現(xiàn)的抗生素中，除青霉素和頭孢霉素外60%以上的抗生素均為放線菌產(chǎn)生[50]。目前用于生物防治的放線菌主要為鏈霉菌屬及其相關類群。井岡霉素是從鏈霉菌中開發(fā)出的最為成功的一種生物農(nóng)藥，后來又相繼開發(fā)出了農(nóng)抗120、S2921 等多種農(nóng)用抗生素，都得到了廣泛應用。利用鏈霉菌開發(fā)出的Ycostop 和Actinovate 可以有效地防治植物病害[51]。沈婷等[52]的研究發(fā)現(xiàn)，吸水鏈霉菌和白刺鏈霉菌對鐮刀菌等草莓根腐病的病原菌具有較好的拮抗效果。陳宏州等[53]對黃麻鏈霉菌的研究發(fā)現(xiàn)，其發(fā)酵液對草莓枯萎病具有較強的抑制效果。

2.3.5 生物熏蒸防治草莓土傳性病害 科學家于1994 年首次發(fā)現(xiàn)了將蕓薹屬植株深翻到小麥田可以有效地減少小麥全蝕病菌的數(shù)量，后來將這種用蕓薹屬等植物進行病害防治的方法稱為生物熏蒸法[54]。甘藍、薺菜等蕓薹屬植物對立枯絲核菌和大麗輪枝孢等多種土傳性植物病原菌都有一定的抑制作用[55]。因為蕓薹屬植物組織中含有大量的硫代葡萄糖苷，其在腐爛過程中會逐漸水解成具有揮發(fā)性的殺菌性很強的異硫氰酸酯類化合物。利用蕓薹屬作物進行生物熏蒸可以增加芽孢桿菌和鏈霉菌以及子囊菌群落的豐度，但對硝化細菌沒有影響；還可以改變土壤的理化性質、為土壤增加有效養(yǎng)分。我國蕓薹屬植物豐富，因其具有極重要的經(jīng)濟價值被廣泛栽培，將其作為熏蒸材料防治草莓土傳性病害具有重要意義。

2.3.6 利用化感作用防治草莓土傳性病害 利用生物化學提取物或植物分泌物抑制草莓病害被稱為用化感作用進行防治，這種方法符合農(nóng)業(yè)綠色健康可持續(xù)發(fā)展的要求，已成為近年來草莓土傳性病害防治的研究熱點。目前已篩選出了幾種對鐮刀菌、輪枝菌、絲核菌有明顯抑制作用的植物提取物。

2.4 農(nóng)業(yè)防治

2.4.1 輪 作 合理輪作不僅可以改善土壤理化性質，還可以降低休眠孢子和專性寄生病原菌的數(shù)量，從而減少病原菌的寄生。因此輪作可有效防治腐生存活力弱且不生成休眠孢子或菌核的病原菌，但對于產(chǎn)生休眠孢子或菌核的病原菌則效果較差。輪作的年限要以病原物在土壤中的存活期限為準。我國南方草莓與水稻輪作可以降低黃萎病的發(fā)生。

2.4.2 無土栽培 無土栽培是指不利用天然土壤，僅使用營養(yǎng)液或基質等來提供植物生長環(huán)境的栽培方法。草莓無土栽培可以降低植株與病原菌接觸的機率，從而達到有效防治土傳性病害的目的。草莓無土栽培的形式有立體層架式栽培、基質袋式栽培、氣霧栽培、固定吊掛式栽培等。無土栽培可以對溫度、濕度、病蟲害等進行有效控制，從而大大提高生產(chǎn)效率和效益，相較于傳統(tǒng)栽培方式具有極大優(yōu)勢。目前，立體架式栽培是草莓無土栽培最成功的栽培方式，這種栽培方式將草莓定植在椰糠條中，通過水肥一體化滴灌設施進行管理，循環(huán)體系經(jīng)專用滅菌系統(tǒng)滅菌，整個生產(chǎn)過程高效環(huán)保，可大大降低病蟲害的發(fā)病機率。

3 結 論

隨著草莓逐漸成為“國民水果”，國內(nèi)草莓種植面積不斷擴大，連作現(xiàn)象日趨嚴重，草莓土傳性病害也逐年加重，這是對草莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的嚴峻挑戰(zhàn)。引起草莓土傳性病害的病原菌種類多，發(fā)病機制復雜。為了有效地防控草莓土傳性病害，筆者對包括草莓冠根腐、紅中柱根腐病、黑根腐病、鐮刀菌屬根腐病、炭疽屬根腐病和其他屬真菌導致的草莓根腐病、黃萎病、枯萎病和立枯病等草莓土傳性病害的癥狀和病原菌研究現(xiàn)狀進行了歸納和總結；按照綠色生產(chǎn)的標準，在草莓土傳性病害的防治方面，筆者對國內(nèi)外在物理防治、化學防治、生物防治和農(nóng)業(yè)防治4 種防治方法所取得的研究進展進行了綜述。