胡加怡,趙璟琛,胡紅艷,趙方杰,張吉光,高立強(qiáng),商文靜
(1.福建農(nóng)林大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院,福建 福州 350002;2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部黃土高原作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 楊凌 712100)
西洋參(PanaxquinquefoliumL.),又名花旗參、美國人參、廣東人參、洋參等,是五加科人參屬多年生藥用草本植物,原產(chǎn)于北美洲加拿大東南部的蒙特利爾、魁北克和美國東部的威斯康辛州、紐約州、密蘇里州等地,是藥食同源的名貴中藥材和保健品[1~2]。2020版《中國藥典》載西洋參味甘、微苦、性涼,歸心肺腎經(jīng),具補(bǔ)氣養(yǎng)陰、清熱生津之功效。目前多項(xiàng)醫(yī)學(xué)研究證實(shí)西洋參含有多種生理活性成分,具有降血糖、抗溶血、抗疲勞、抗缺氧、抗腫瘤、抗心律失常、抗動脈粥樣硬化等功效。二十世紀(jì)八十年代引種并試種成功后,我國西洋參的種植區(qū)域不斷擴(kuò)大,至今已形成陜西留壩、吉林撫松、山東文登三大西洋參優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)基地[3]。
西洋參是傳統(tǒng)名貴中藥材,特別是2021年進(jìn)入藥食同源的名貴作物序列試點(diǎn)后,其市場需求量將不斷提高。目前,山東文登西洋參產(chǎn)區(qū)種植面積約為1萬hm2,是我國種植面積最大、產(chǎn)量最高的產(chǎn)區(qū);陜西留壩西洋參因其所含的人體必需氨基酸、藥用氨基酸、鈣、鉬、鉀和硒等均居國內(nèi)之首[4~6],被譽(yù)為最接近原產(chǎn)地質(zhì)量的西洋參。然而,隨著國內(nèi)外對西洋參消費(fèi)需求的日益增長,西洋參標(biāo)準(zhǔn)化種植面積不斷擴(kuò)大,病害問題也日益突出[7~9],西洋參種植過程中各種病害種類繁雜,目前尚缺乏系統(tǒng)的整理分類,難以預(yù)見性地進(jìn)行病害防治。為了提高對西洋參病害防治的針對性和主動性,2017至2021年,我們采用田間調(diào)查與室內(nèi)試驗(yàn)鑒定相結(jié)合的方法,對秦巴山區(qū)主要西洋參種植區(qū)的留壩縣、勉縣和太白縣進(jìn)行了西洋參病害調(diào)查研究,從典型癥狀特點(diǎn)、病原類型等全面梳理西洋參常見病害,以期為西洋參病害防控提供理論支撐。以下報道主要研究結(jié)果。
1.1.1 灰霉病(Botrytiscinerea) 灰霉病主要為害西洋參地上部位,莖、葉、花和果實(shí)均可受害。葉片受害多從葉尖或葉緣開始,沿葉脈迅速擴(kuò)展成“V”字形,也可直接在葉面中部侵染形成圓形或橢圓形的病斑,病斑初呈水浸狀,后期呈暗褐色?;?、果實(shí)受害引起腐爛,潮濕情況下,受害部位可見綿密灰色霉?fàn)钗?。病菌在病殘體、土壤中越冬,在次年早春持續(xù)低溫,尤其發(fā)生凍害時可直接侵染幼莖。生育期間能多次侵染,雨季多發(fā)。種植密度過大、通風(fēng)不良、土壤板結(jié)等都有利于該病的發(fā)生。田間管理不當(dāng),病原菌孢子極易在田間傳播,引起病害蔓延?;颐共∈俏餮髤⒎N植中的重要病害,嚴(yán)重影響產(chǎn)量,防治上要以預(yù)防為主,及時撲滅病源中心。
1.1.2 黑斑病(Altemariapanax) 葉片受侵染部位產(chǎn)生圓形、近圓形或不規(guī)則形狀的暗褐色病斑,周圍具有銹褐色輪紋狀寬邊,呈水漬狀。遇陰雨天氣病斑會迅速擴(kuò)展,數(shù)個病斑連成一片,最終致使葉片枯萎脫落,氣候干燥時,病斑容易破裂呈碎片狀。病原菌在病殘體及田間雜草上越冬,6月上旬始發(fā),7月份為發(fā)病盛期;日灼和雨淋易誘發(fā)病斑的產(chǎn)生,在田間形成發(fā)病中心并迅速向周圍傳播,高溫高濕有利于病害發(fā)生和蔓延。
1.1.3 白粉病(Erysiphepanacis) 白粉病菌主要為害西洋參的花和果實(shí),其次為葉片。花蕾、花軸染病后產(chǎn)生白色粉狀病斑,嚴(yán)重時整個花蕾如覆一層白色面粉,導(dǎo)致花蕾早期脫落。果實(shí)染病后,果面布滿白粉,果實(shí)變白,發(fā)育不良,逐漸變黃枯,不能結(jié)籽。葉柄、葉片染病后,產(chǎn)生白粉狀病斑,最終變黃枯死。后期發(fā)病部位散生或聚生黑色的點(diǎn)狀物閉囊殼。6月份開始發(fā)生,在25℃相對濕度大于80%時有利于白粉病蔓延。9月份氣溫下降,病害停止蔓延。
1.1.4 疫病(PhytophthoraCactorum) 該病主要為害地上部分,亦可為害西洋參根部。發(fā)病初期, 葉片或葉柄出現(xiàn)水浸狀暗綠色不規(guī)則病斑,并迅速擴(kuò)散使復(fù)葉凋萎下垂。莖部受侵染后出現(xiàn)暗色長條狀斑紋,很快腐爛使莖桿軟化倒伏。根部受害時呈現(xiàn)黃褐色水浸狀軟腐,表皮易剝離,有特殊腥臭味。疫病病菌以卵孢子在參床土壤中越冬,或者以菌絲體在病殘株上越冬,成為翌年初侵染源,卵孢子可在土壤中長期存活。
1.1.5 花葉病 多種病毒混合侵染引起,感染初期病葉出現(xiàn)褪綠斑,后期出現(xiàn)明顯花葉癥狀,部分葉片皺縮畸形,植株矮化。高溫干燥有利于病害發(fā)生,不當(dāng)農(nóng)事操作、蟲害等加重病害發(fā)生,亦不能排除種子帶毒。
1.2.1立枯病(Rhizoctoniasolani) 主要侵染幼苗莖基部。侵染初期,距地表3~5 cm的干濕土交界處莖基部出現(xiàn)黃色凹陷病斑,隨著侵染程度的加深,病斑逐漸轉(zhuǎn)黑,在莖基部呈環(huán)狀縊縮,破壞植株輸導(dǎo)組織,使水分和營養(yǎng)物質(zhì)無法正常輸送,最終致使植株直立死亡,呈現(xiàn)“立枯”癥狀。嚴(yán)重時,發(fā)病中心擴(kuò)展迅速,導(dǎo)致大量死苗。環(huán)境濕度大時,可見白色菌絲。
1.2.2 猝倒病(Phythiumspp.) 主要為害1~2 a生幼苗,發(fā)病初期幼苗莖基部表皮出現(xiàn)水漬狀暗色病斑,病斑較為濕潤,后期莖基部皮層縊縮,苗株倒伏死亡。土壤濕度大時,病處叢生綿密白色菌絲。在低溫高濕環(huán)境下易于發(fā)病,苗床過密、土壤板結(jié)等問題可誘導(dǎo)發(fā)病。
1.3.1 銹腐病(Ilyonectriarobusta) 銹腐菌主要侵染西洋參根、芽孢和地下莖。發(fā)病初期,植株表皮出現(xiàn)黃褐色小圓點(diǎn)狀病斑,后期病斑擴(kuò)大或與其他病斑融合成圓形或近圓形、不規(guī)則褐色大斑。病斑邊緣稍凸起,病健組織交界明顯,刮掉發(fā)病表皮后,內(nèi)部組織完好。干燥條件下病處呈銹粉狀,濕潤環(huán)境下則配合其他微生物共同侵染皮下組織,導(dǎo)致整根腐爛。侵染初期地上部組織無明顯變化,后出現(xiàn)局部或全部葉片褪色變黃、變紅至枯萎死苗。銹腐病為典型的土傳病害,于5月上中旬開始發(fā)病,6-7月份為發(fā)病盛期,發(fā)病程度主要和空氣溫度、降雨量和土壤濕度、腐殖質(zhì)狀況以及地塊位置(是否向陽)等有關(guān)。連作地塊發(fā)病尤為嚴(yán)重,發(fā)病率可達(dá)70%以上。
1.3.2 枯萎病(Fusariumoxysporum) 枯萎病菌主要為害西洋參根部,一般開始從蘆頭處開始侵染發(fā)病,侵染點(diǎn)出現(xiàn)淺褐色水漬狀斑點(diǎn),病斑逐漸向下發(fā)展,嚴(yán)重時可導(dǎo)致整根腐爛,病根橫切面呈黃色,維管束褐化。地上部葉片開始褪綠變色,嚴(yán)重時整株枯萎、死亡。西洋參枯萎病的發(fā)生與溫度、空氣濕度、土壤有機(jī)質(zhì)以及施肥情況關(guān)系較大,7-8月份的高溫高濕天氣是該病的重要發(fā)生時期,同時氮肥施用過量的情況下,枯萎病發(fā)生將會增加5%~30%左右。
1.3.3 菌核病(Sclerotinianavilas) 菌核病菌只侵染西洋參地下部位。發(fā)病初期,侵染點(diǎn)產(chǎn)生白色絨毛狀菌絲,內(nèi)部組織灰褐色呈軟腐狀,后期根部組織腐爛消解形成空腔,其內(nèi)產(chǎn)生大量黑色鼠糞狀菌核[10]。感病初期地上植株無明顯變化,待植株萎蔫時,地下根部已完全腐爛。該病害一般于4-6月份土壤解凍西洋參出苗時開始發(fā)生,7月份以后基本停止蔓延。土壤濕重、溫度低、畦面通氣性差、排水不良、前茬作物為十字花科或豆科作物時可導(dǎo)致該病出現(xiàn)大面積蔓延。
1.3.4 芬芳鐮刀菌根腐病(Fusariumredolens) 芬芳鐮刀菌主要為害西洋參根部,癥狀和西洋參枯萎病類似,癥狀從蘆頭向下發(fā)展,但病根橫切面顏色較淺,維管束褐化不明顯,根部表皮腐爛后逐漸向內(nèi)部發(fā)展,可導(dǎo)致整根腐爛[11]。地上部葉片發(fā)病初期葉片變紅,后期枯萎脫落。通風(fēng)不良、濕度大、地下病蟲害嚴(yán)重、土壤連作有利于該病發(fā)生。
1.3.5 腐皮鐮刀菌根腐病(Fusariumsolani) 腐皮鐮刀菌主要為害西洋參主根,癥狀一般從中下部向上發(fā)展,發(fā)病初期,主根部表皮出現(xiàn)黃褐色水漬斑,病斑中央變黑凹陷,后迅速向根上部擴(kuò)展并侵入西洋參內(nèi)部,造成大部分或整個西洋參根部腐爛,成黑色濕腐狀,后期只剩下西洋參表皮空殼。被侵染初期地上部葉片無明顯變化,后期葉片褪綠變黃,萎蔫死亡,尤其是高溫高濕天氣會病害發(fā)展快,田間易出現(xiàn)大面積死苗倒苗。
1.3.6 腐霉根腐病(Phythiumspp.) 腐霉病菌侵染后可在植株上產(chǎn)生褐色水漬狀病斑,向內(nèi)凹陷。嚴(yán)重時病斑圍繞根部和莖基部擴(kuò)展,導(dǎo)致地上部分枯萎。后期導(dǎo)管變?yōu)樯詈稚?,根莖腐爛,新根發(fā)育不良,整株枯萎而死。15~16℃為病菌生長繁殖和為害最適溫度,種植密度大、高濕、光照不足也有利于發(fā)病。
1.3.7 根結(jié)線蟲病(Meloidogynehapla) 根結(jié)線蟲主要為害西洋參根系,發(fā)病初期在側(cè)根或須根上產(chǎn)生大小不等的黃色根結(jié),嚴(yán)重時主根亦可出現(xiàn)腫瘤狀彭大隆起,且在根結(jié)上產(chǎn)生須根,部分根結(jié)表面可見淺褐色透明卵囊。地上部分初期表現(xiàn)葉片變黃、變紅,生長不良,嚴(yán)重時植株矮化,葉片由下向上逐漸枯萎。根結(jié)線蟲多生活在土壤中耕層,以卵和成蟲在土壤中及病殘體上越冬。春季回暖,土壤溫度達(dá)到10℃以上開始孵化,25℃為侵染最適溫度。在土壤通氣性良好、干旱少雨、地下害蟲危害嚴(yán)重的田塊發(fā)病重。
西洋參是喜陰的植物,它怕強(qiáng)光且忌直射光。夏季正午前后,葉片受陽光直射會產(chǎn)生黃白色小點(diǎn),逐漸擴(kuò)大變成黃褐色燒焦?fàn)畈“?,葉片發(fā)脆且易脫落。夏季參畦兩邊蓋簾較稀、陽光較強(qiáng)的地方,或遮蔭棚寬度不夠、棚張口過大的地塊,特別是低緯度高海拔地區(qū),容易發(fā)生日灼病。一年生西洋參對光的要求更苛刻,透光度應(yīng)控制在10%~15%為好,二至四年生西洋參以25%左右透光度為最佳。
低溫和土壤水分過大是西洋參凍害的主導(dǎo)因素。一般發(fā)生在冬季休眠期或早春。初冬土壤結(jié)凍前氣溫在0℃上下頻繁急劇變化,早春遇倒春寒氣溫反復(fù)升降,多次凍融交替,損傷了細(xì)胞結(jié)構(gòu),造成融凍型凍害。受害西洋參輕者越冬芽和根莖霉?fàn)€,但來年還可再出芽;重者主根軟化脫水,參根全部爛掉。應(yīng)及時通過疏通參田排水系統(tǒng),調(diào)整覆蓋物厚度、參棚透光度等措施來預(yù)防。越冬期及時進(jìn)行畦面覆蓋,春季防止土溫升高過早過快,壓制芽苞過早萌動而受到緩陽凍的危害。
澇害是指土壤水分過多對植物產(chǎn)生的傷害。水分過多的危害并不在于水分本身,而是由于水分過多引起植株缺氧,容易發(fā)生爛根或引發(fā)其他侵染性病害。盡管西洋參比較喜濕,但是也怕水澇。秦巴山區(qū)種植西洋參土壤最大持水量保持在30%~40%為宜,及時疏通排水系統(tǒng)、定期檢查遮蔭棚是否漏水;干旱時要及時澆水,保持畦面良好濕潤度;遇澇時需要及時實(shí)施排水處理,避免出現(xiàn)淹根、死苗現(xiàn)象。
燒須病是典型的非侵染性病害,表現(xiàn)為西洋參生長不良、吸收根萎縮、變色、枯死,癥狀上易和西洋參侵染性根部病害混淆。燒須病發(fā)生的主要原因是參田土壤未經(jīng)改良或休閑年限短,土壤理化性質(zhì)不良、水分失調(diào),整地粗糙,殘枝落葉在土壤中腐爛發(fā)酵,參田化肥、農(nóng)家肥和農(nóng)藥施用不當(dāng)?shù)取?/p>
西洋參紅皮病從癥狀上易和西洋參銹腐病混淆,紅皮病癥狀只出現(xiàn)在參根外皮上,根表皮出現(xiàn)紅褐色斑塊,并且隨著栽培年限增長而不斷擴(kuò)大,參根干燥后,病斑由紅色變?yōu)楹稚⑶蚁騼?nèi)凹陷。土壤中二價鐵離子、錳離子含量過高,土壤含水量過大都會造成紅皮病。
西洋參生長需要氮、磷、鉀及多種微量元素,一旦生長發(fā)育過程中缺乏某種元素,或微量元素配比不當(dāng),植株就會產(chǎn)生一系列不良表現(xiàn),導(dǎo)致西洋參產(chǎn)量和品質(zhì)的下降。缺氮時表現(xiàn)為葉片褪綠,部分老葉枯萎焦化,植株矮小,生長勢衰弱;缺磷時植株生長緩慢,葉片呈暗綠色,葉片或莖稈上出現(xiàn)暗綠色或紫紅色不規(guī)則斑點(diǎn);缺鉀時老葉的葉尖或邊緣出現(xiàn)黃色、褐色斑點(diǎn)或條紋;缺鋅時新生葉畸形變小,脈間失綠,后期葉色黃白,植株發(fā)育遲緩;缺鎂時葉片失綠黃化或葉片發(fā)白,植株矮化;缺硼易造成花而不實(shí),花蕾、幼果易脫落,種子籽粒不飽滿,空殼多。在西洋參田間管理中注意做好基肥施用,生長期做好追肥,注意氮磷鉀的合理配比,根據(jù)西洋參生長情況和田間表現(xiàn)及時添加各種微量元素。
2017-2021年,西洋參立枯病、銹腐病、根腐病、菌核病、線蟲病、猝倒病、黑斑病和灰霉病等發(fā)生面積大、發(fā)病周期長且危害嚴(yán)重。其中,立枯病和猝倒病的常發(fā)生于在1-2年生西洋參苗,灰霉病、銹腐病、黑斑病、根腐病、菌核病和線蟲病等在1-4年生西洋參均可發(fā)生。2019-2020年調(diào)查發(fā)現(xiàn),各種植區(qū)灰霉病、根腐病和銹腐病發(fā)病率高,達(dá)到20%以上,嚴(yán)重地塊甚至超過50%;線蟲病和菌核病發(fā)生較輕,發(fā)病率在5%左右(表1)。
表1 2020年秦巴山區(qū)西洋參各病害發(fā)病率