項(xiàng)福星,周世杰,朱小青,尹鑫,薛乾鑫,李嘉琪,葛紅麗,王平
(1.承德市農(nóng)林科學(xué)院,河北承德 067000;2.承德市高新區(qū)上板城鎮(zhèn)政府,河北承德 067000;3.承德縣五道河林場(chǎng),河北承德 067000)
2020 年版《中國(guó)藥典》(一部)規(guī)定柴胡為傘形科植物柴胡(Bupleurum ChinenseDC.)或狹葉柴胡(Bupleurum scorzonerifoliumWilld)的干燥根。柴胡以根入藥,為大宗中藥材。柴胡性苦味平,微寒,具有鎮(zhèn)靜、解熱鎮(zhèn)痛、抗炎、抗病毒、抗腫瘤、增加蛋白質(zhì)生物合成、增強(qiáng)免疫功能等作用。野生柴胡主要分布于海拔400~1 500 m 的林下、草原、林緣間隙及荒坡。隨著市場(chǎng)對(duì)柴胡的需求量不斷加大,人工種植成為柴胡市場(chǎng)的主要來(lái)源。目前柴胡的大面積種植主要分布于河北、河南、陜西、山西、甘肅、遼寧、內(nèi)蒙古等地,一年生柴胡開(kāi)始出現(xiàn)根腐病,二年生柴胡在6—8月雨季為田間病害高發(fā)期。種植戶普遍存在重治輕防,以施化學(xué)農(nóng)藥為主,導(dǎo)致農(nóng)藥殘留和重金屬殘留,影響柴胡產(chǎn)量和質(zhì)量。該文對(duì)柴胡根腐病病原菌種類(lèi)及其綠色防控措施進(jìn)行梳理歸納,為其實(shí)際生產(chǎn)提供參考依據(jù)。
根腐病主要危害柴胡的根部,主根、側(cè)根均有發(fā)病。研究發(fā)現(xiàn),發(fā)病初期莖基處產(chǎn)生黑褐色斑點(diǎn),后逐漸擴(kuò)大成圓形或不規(guī)則病斑,而植株地上部分無(wú)明顯異常。發(fā)病后期,根部表皮向下產(chǎn)生縱向開(kāi)裂,裂口發(fā)黑并逐漸加深、加寬,病株易從土壤中拔起,且表皮極易整體脫落,拔出時(shí)只有殘留的木質(zhì)部。裂口遍及根部整個(gè)外圍,發(fā)病部位稍隆起膨大,組織逐漸變硬、變脆,直至最終腐爛脫落。裂口深及木質(zhì)部的維管束,阻斷營(yíng)養(yǎng)和水分運(yùn)輸,植株地上部分逐漸枯萎,直至最終死亡[1-2]。
不同區(qū)域的柴胡根腐病致病菌不同。李勇等[1]對(duì)北京地區(qū)柴胡根腐病病原菌分離,發(fā)現(xiàn)其致病菌為尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum)。姜峰等[3]對(duì)唐山地區(qū)柴胡根腐病病原菌分離純化發(fā)現(xiàn)其致病菌是腐皮鐮刀菌(Fusarium solani)。二者分離柴胡根腐病均為鐮刀屬真菌,生產(chǎn)中可以有針對(duì)性地對(duì)其重點(diǎn)防控。
除柴胡外,其他中藥材也存在根腐病,且近些年危害程度逐漸加重。伍曉麗等[4]對(duì)黃連根腐病病原菌分離出20株真菌,其中5 株顯示強(qiáng)致病性,尖孢鐮刀菌、腐皮鐮刀菌和三線鐮刀菌(F. tricinctum)是致病真菌,且其推斷前期入侵菌可能是復(fù)合侵染,尖孢鐮刀菌是分離出的鐮刀菌中最強(qiáng)的,建議在大田生產(chǎn)中針對(duì)該菌進(jìn)行重點(diǎn)防控,高溫高濕能增強(qiáng)鐮刀菌的致病性,除施用農(nóng)藥外,還可以將種植地轉(zhuǎn)移至高海拔地區(qū)。陳茂婷等[5]對(duì)烏頭根腐病病原菌分離出47 株真菌,其中3 株顯示強(qiáng)致病性,研究表明致病菌是腐皮鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、層出鐮刀菌(F. proliferatum),其中層出鐮刀菌首次報(bào)道為烏頭根腐病病原菌??篆偟萚6]研究發(fā)現(xiàn),鐮刀菌屬真菌接骨木鐮刀菌(Fusarium sambucium)是鐵皮石斛根腐病的病原菌,其最適生長(zhǎng)溫度為30℃,最適pH 為7,最適碳源是蔗糖、葡萄糖,最適氮源為硝酸鉀、硝酸鈉,產(chǎn)孢最適氮源為硝酸鈉,全黑暗條件能促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)和孢子的產(chǎn)生,孢子致死溫度為58℃、10 min。
從文獻(xiàn)報(bào)道可以發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致柴胡根腐病發(fā)生的致病菌多數(shù)屬于鐮刀菌屬,由于其分類(lèi)系統(tǒng)復(fù)雜,與種植區(qū)域土壤有較大相關(guān)性,其致病菌普遍存在于土壤中。研究發(fā)現(xiàn),鐮刀菌主要以孢子、菌絲體的形式在土壤、帶菌種子、病殘?bào)w中生存。鐮刀菌中尖孢鐮刀菌的厚垣孢子是初侵染源,能夠在土壤中持續(xù)存活數(shù)十年,一旦外界條件適合,會(huì)再次萌發(fā)侵染植物寄主,因此,厚垣孢子主要影響病害的發(fā)生;而大分生孢子、小分生孢子是二次侵染源,存活在受侵染植物表面,傳播給相近植株。鐮刀菌厚垣孢子及分生孢子二者的數(shù)量、存活狀況直接影響著病害的發(fā)生及程度[7]。鐮刀菌能從各種原因引起的傷口處直接入侵寄主根部,最后導(dǎo)致植株死亡。尖孢鐮刀菌還可以進(jìn)入植物的維管束,阻斷營(yíng)養(yǎng)和水分運(yùn)輸,直至植株萎蔫枯死[1-2]。
根腐病都發(fā)生在高溫高濕的雨季,此時(shí)給病原菌提供有利的侵染條件,尤其種植在低洼地塊的植株根腐病發(fā)生更為嚴(yán)重。
2.4.1 連作重茬。李勇等[1]研究發(fā)現(xiàn)柴胡根腐病在連作重茬地塊發(fā)病率可達(dá)60%以上,致病菌普遍存在于土壤中,柴胡又為多年生草本植物,連作重茬會(huì)提升根腐病的發(fā)生指數(shù),加劇根腐病的發(fā)生。
2.4.2 帶菌種子。中藥材作為特色經(jīng)濟(jì)作物,目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的柴胡種子良莠不齊,在播種前種子的前期處理不到位,導(dǎo)致帶菌的種子投入種植中,加劇了柴胡根腐病的發(fā)生。
2.4.3 施肥不當(dāng)。柴胡為多年生草本植物,栽培時(shí)不能參照一般農(nóng)作物的施肥方式去管理,施肥不當(dāng)易引起根腐病的發(fā)生,一般生長(zhǎng)至第二年時(shí)就會(huì)出現(xiàn)根腐病,生長(zhǎng)至第三年時(shí)會(huì)出現(xiàn)群里閉合,根腐病病害發(fā)生指數(shù)最高。朱再標(biāo)等[8]研究發(fā)現(xiàn)施大量的磷肥能降低柴胡根腐病的發(fā)生,尤其在柴胡第二年拔節(jié)期施肥,配合施適量氮鉀肥能提高植株的抗性,從而降低根腐病的發(fā)生。
2.4.4 重視程度不夠。在實(shí)際種植生產(chǎn)中普遍存在重治輕防的現(xiàn)象。發(fā)病初期任其自然發(fā)展,基本不控不防,病株不及時(shí)清理,導(dǎo)致病害大面積發(fā)生且加重。
及時(shí)輪作倒茬和間作,選擇無(wú)病地塊,前茬作物最好是禾本科植物,條件允許的情況下對(duì)土壤做殺菌消毒處理;挑選飽滿抗病性強(qiáng)的種子,播種前對(duì)種子進(jìn)行非化學(xué)藥劑的殺菌處理;科學(xué)管理水、肥;出現(xiàn)根腐病植株,及時(shí)清除,并用石灰水消毒病株穴[9]。
微生物主要為微生物活菌體和微生物的代謝產(chǎn)物兩大類(lèi)。微生物防治具有成本低、效果好、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。目前藥用植物微生物防治根腐病使用比較多的方法是利用植物源殺菌劑及枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌和哈茨木霉進(jìn)行防治。
3.2.1 真菌菌劑。泡囊-叢枝菌根劑是環(huán)境友好型生物菌劑,播種時(shí)使用泡囊-叢枝菌根劑浸種,并于柴胡返青后連續(xù)3 個(gè)月使用1 000 倍液的泡囊-叢枝菌根劑灌根,能有效抑制柴胡根腐病,同時(shí)促進(jìn)柴胡根系生長(zhǎng)發(fā)育[9]。
3.2.2 枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌。周瑩等[10-11]通過(guò)梯度稀釋法和平板對(duì)峙培養(yǎng)法在丹參根際土壤中篩選出有效防治丹參根腐病的生防菌為枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌。枯草芽孢桿菌在中藥材根腐病防治方面效果顯著,枯草芽孢桿菌對(duì)當(dāng)歸、黃芪、板藍(lán)根等中藥材根腐病具有較好的防治作用,抑制致病菌茄腐鐮刀菌菌絲生長(zhǎng),同時(shí)能夠提高藥材產(chǎn)量和品質(zhì)[12-13]。
3.2.3 哈茨木霉菌。李瓊芳等通過(guò)病原菌誘餌法及稀釋平板法篩選純化得到生防菌為哈茨木霉菌T23,其對(duì)尖孢鐮刀菌及腐皮鐮刀菌抑制拮抗效果達(dá)80%以上,施用哈茨木霉菌T23 生物制劑7.5 kg/hm2效果最佳,能有效防治麥冬、丹參、川芎等中藥材根腐病,田間防治效果達(dá)70%以上,同時(shí)也提高了藥材的品質(zhì)和產(chǎn)量[14]。
化學(xué)防治措施具有價(jià)格低、見(jiàn)效快、操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn),但長(zhǎng)期使用化學(xué)農(nóng)藥易造成根和根莖類(lèi)藥材農(nóng)藥殘留量超標(biāo),從而影響藥材質(zhì)量,影響臨床療效;同時(shí)易造成病原微生物產(chǎn)生抗藥性,破壞土壤環(huán)境微生物生態(tài)平衡及造成土壤環(huán)境污染。周自云等[15]通過(guò)對(duì)市場(chǎng)銷(xiāo)售的11 種防治柴胡根腐病的藥劑進(jìn)行篩選,研究表明75%百菌清可濕性粉劑防治效果達(dá)到了90%以上,且在施用75%百菌清可濕性粉劑48 d 時(shí),柴胡根部已經(jīng)檢測(cè)不到百菌清。趙晉等[16]對(duì)4 種藥物進(jìn)行不同組合防治黃芩根腐病,2.5%咯菌腈懸浮種衣劑200 倍液浸種與25%嘧菌酯懸浮劑500 倍液749.6 kg/hm2土壤消毒的方法效果最好。
隨著中藥材種植的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化要求,生產(chǎn)綠色無(wú)污染的藥材已成為必然趨勢(shì)。合理利用農(nóng)業(yè)和生態(tài)措施防治根腐病是提升栽培藥材質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前,對(duì)柴胡根腐病不同區(qū)域的優(yōu)勢(shì)病原菌的研究比較少,缺乏主要大面積種植區(qū)病原菌的大規(guī)模分離鑒定、致病性評(píng)價(jià),不能明確制定有針對(duì)性的防治措施;尤其是致病性評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)不一致,導(dǎo)致研究結(jié)果的抗病性無(wú)法比較;缺少抗根腐病的柴胡品種及抗病機(jī)理的研究;雖然文獻(xiàn)報(bào)道藥用植物的生物防治措施較多,但實(shí)際生產(chǎn)中,生物防治措施的廣泛應(yīng)用較少,普及使用仍需一定時(shí)間。
中藥材不同于其他農(nóng)作物,其道地性與藥材產(chǎn)地土壤環(huán)境微生物種群多樣性及生態(tài)平衡密切相關(guān),根腐病的發(fā)生多由真菌引起,但也有細(xì)菌的協(xié)同作用,因此,生產(chǎn)中應(yīng)綜合而全面地考慮生物防治范圍與方式方法。同時(shí),不同產(chǎn)區(qū)其根腐病致病菌也有差異,利用分子生物技術(shù)手段,分離出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)藥材根際土壤的優(yōu)勢(shì)菌群,以土壤微生境生態(tài)平衡為前提,對(duì)此產(chǎn)區(qū)根或根莖類(lèi)藥材進(jìn)行優(yōu)勢(shì)菌群的接種與侵染,提升藥用植物的抗根腐病能力。明確某一區(qū)域柴胡根腐病病原菌的分離、鑒定,從而提出有針對(duì)性的防治措施,避免盲目用藥影響藥材質(zhì)量與產(chǎn)量。擴(kuò)大生物防治措施的試驗(yàn)示范推廣,探討生物防治與藥材質(zhì)量關(guān)系,讓生物防治方法落到生產(chǎn)實(shí)踐中。不同區(qū)域?qū)λ幱弥参锔》乐涡Чu(píng)價(jià)不同,出現(xiàn)重產(chǎn)量輕質(zhì)量的現(xiàn)象。在一定區(qū)域內(nèi),建立藥材質(zhì)量-根腐病防治體系,明確具體防治方法對(duì)藥材質(zhì)量的影響,保障中藥材質(zhì)量安全。
很多野生藥用植物種質(zhì)資源種群的抗病性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng),指標(biāo)性成分含量高,利用離體快繁技術(shù),加大對(duì)野生種質(zhì)資源抗病品種的系統(tǒng)篩選評(píng)價(jià),最大限度地保護(hù)野生種質(zhì)資源種群的優(yōu)勢(shì)性狀,提升藥用植物自身的抗病性,從源頭上提升和保證中藥材種子種苗質(zhì)量。在種植栽培時(shí),藥用植物與其他作物進(jìn)行間套作,利用間套作作物與藥用植物的種間化感作用及協(xié)調(diào)制約作用,提升藥用植物種群的抗病能力,同時(shí)通過(guò)種植間套作作物改變藥用植物土壤微生境菌群分布,降低根腐病的發(fā)生系數(shù);大規(guī)模種植時(shí),應(yīng)提高防治的意識(shí),在農(nóng)業(yè)措施與生物措施相結(jié)合的基礎(chǔ)上,科學(xué)合理地開(kāi)展根腐病的防治及水肥管理,從而獲得高品質(zhì)、高產(chǎn)量的藥材。