西瓜枯萎病研究進(jìn)展及其防控措施

杜艷紅 楊貴春 王殿發(fā)

（1.吉林省樺甸市樺郊鄉(xiāng)綜合服務(wù)中心 2.吉林省農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)植物研究所）

西瓜枯萎病被稱為瓜類病害癌癥，是由尖孢鐮刀菌侵染引起的[1]，是一種發(fā)生普遍的毀滅性土傳和種傳真菌性病害，造成西瓜品質(zhì)劣化，使產(chǎn)量下降30%～40%，重病地塊減產(chǎn)80%以上，甚至造成絕收。我國是西瓜生產(chǎn)消費(fèi)第一大國，栽培面積和產(chǎn)量均位居全球首位。西瓜生產(chǎn)對(duì)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和促進(jìn)農(nóng)民增收發(fā)揮著重要作用。西瓜生產(chǎn)面積不斷擴(kuò)大和重茬種植，尤其是保護(hù)地設(shè)施栽培西瓜，多年重茬栽培致使西瓜枯萎病愈發(fā)嚴(yán)重，給西瓜生產(chǎn)帶來巨大損失和資源浪費(fèi)。研究西瓜枯萎病致病機(jī)理、侵染途徑和防控措施越來越得到廣大西甜瓜生產(chǎn)者及科研人員的重視，也是保障西瓜生產(chǎn)增收關(guān)鍵。

1 西瓜枯萎病發(fā)生因子及致病機(jī)理

1.1 西瓜枯萎病病原菌與生理小種：目前為止，由尖孢鐮刀菌西瓜?；颓秩疽鹂菸∫训玫焦J(rèn)。尖孢鐮刀菌屬半知菌類真菌，歸屬于叢桿孢目，瘤座孢科[2]，1955年，俞大紱第一次鑒定出我國鐮刀菌有44種、35個(gè)變種[3]。1987年，白逢彥研究分離了來自全國各地的3000多株鐮刀菌，初步確定了40個(gè)種、變種，并且對(duì)每個(gè)種都作了詳盡的形態(tài)描述，發(fā)表了一個(gè)新種、5個(gè)新紀(jì)錄種，有力推進(jìn)了我國鐮刀菌分類研究進(jìn)展。目前已知可致病的西瓜?；顽牭毒?條酶帶，但它們之間存在3條不同酶帶。目前人們已知的已有4個(gè)生理小種，分別是生理小種0、小種1、小種2和小種3[4-5]。生理小種3可使較抗病的瓜類植株萎蔫，導(dǎo)致維管束組織變褐[6]。產(chǎn)生的毒素物質(zhì)阻塞維管束的暢通和營(yíng)養(yǎng)輸送，使其侵染和危害性不斷擴(kuò)大和加強(qiáng)[7]。

1.2 致病機(jī)理：在有關(guān)枯萎病致病機(jī)理的研究中，一直存在著導(dǎo)管阻塞說和毒素說之爭(zhēng)，導(dǎo)管阻塞說認(rèn)為病原菌侵入導(dǎo)管內(nèi)完成堵塞，從而阻礙水分流動(dòng)，致病菌擴(kuò)展到植株導(dǎo)管周圍薄壁組織，其果膠分解酶活躍，破壞細(xì)胞膜中間層，導(dǎo)致維管束組織阻塞影響水分上升，引起植株萎蔫。而毒素說則認(rèn)為病原菌毒素對(duì)質(zhì)膜的傷害是最主要的致病原因[8]，鐮刀菌酸由鐮刀菌屬中引起多種植物萎蔫的病原菌所產(chǎn)生的一種非特異性毒素，其致萎作用主要是破壞根系的膜系統(tǒng)，造成代謝紊亂，使根系防御機(jī)能喪失，活力下降，使植株缺水萎蔫[9]。綜合分析枯萎病致病機(jī)理并不是簡(jiǎn)單的由于某一個(gè)因素作用，而是多種因素共同作用的結(jié)果，其中毒素也可能具有重要的致病作用[10]。

2 西瓜枯萎病傳播途徑和癥狀

2.1 傳播途徑：致病菌以菌絲體或厚垣孢子或菌核形式在土壤或未腐熟的有機(jī)肥及植株殘?bào)w中越冬，成為下茬作物的主要侵染源，一般分布在0～25cm的土層內(nèi)，也可附著在種子表面越冬，成為翌年發(fā)病的初侵染源[11]。種子帶菌率一般為0.14～3.3%[12]。侵染途徑是通過果柄基部—種子腔—胎座—種子。病原菌侵染植株是通過根尖、分生組織帶或根伸長(zhǎng)區(qū)和成熟區(qū)的表皮以及新生側(cè)根生長(zhǎng)引起破裂處侵入。病菌在導(dǎo)管內(nèi)擴(kuò)展，分泌毒素、堵塞導(dǎo)管、影響水分運(yùn)輸，引起植株萎蔫，干擾寄主代謝功能，使植株死亡。在重茬地種植西瓜其病株可以高達(dá)70%左右[13]。

而Boughallcb等[14]研究中發(fā)現(xiàn)種子也可攜帶致病菌，已經(jīng)攜帶病原菌種子經(jīng)播種栽培后，其感病率高達(dá)50%以上；吳學(xué)宏等[15]通過試驗(yàn)研究從我國的西瓜種子上分離得到F.arysporum，其能夠降低西瓜種子的發(fā)芽率并具有致病性。

2.2 發(fā)病癥狀：枯萎病在西瓜全生育期均能發(fā)病，以伸蔓期到坐果期發(fā)病最重。西瓜幼苗期發(fā)病后其幼莖基部變褐縊縮，表現(xiàn)為子葉和幼葉萎蔫下垂，隨后幼苗全株出現(xiàn)癱軟倒伏，發(fā)病后僅僅1天就可致死亡；成株發(fā)病后其病株表現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢，下部葉片發(fā)黃并逐漸向上發(fā)展，白天出現(xiàn)萎蔫狀，早晚可恢復(fù)，幾天后全株萎蔫枯死。病蔓基部常伴有褐色條斑或表皮發(fā)生縱裂，伴有膠質(zhì)狀液體溢出，莖部維管束組織出現(xiàn)褐色；潮濕時(shí)，莖部呈水浸狀腐爛，表面現(xiàn)白色至粉紅色霉?fàn)钗颷16]。

2.3 發(fā)病條件：病原菌生活力強(qiáng)，在土壤中可以存活8～10年。在北方冬季都可越冬存活，24～32℃最適宜其生存。pH值為4.6～6的土壤發(fā)病較重。地勢(shì)低洼、排水不良、有機(jī)肥未腐熟底肥不足、氮肥過量、大水漫灌和連作地都會(huì)引起或加重枯萎病發(fā)生[17]。

3 防治措施

現(xiàn)在防治西瓜枯萎病技術(shù)措施沒有單方式能夠根除和特效的，每種方法又有不同利弊，必須采取綜合防治，把物理防治，化學(xué)防治，生物防治等防治措施結(jié)合起來才能有效地更好地防治西瓜枯萎病發(fā)生。目前主要防治西瓜枯萎病措施有下面幾種方法。3.1 選育優(yōu)質(zhì)抗病品種：選育抗病品種是防治西瓜枯萎病最常用、最有效方法之一。19世紀(jì)末，美國的育種專家相繼培育出了Calhoun Gray、Sunmit、TexasW5、SugarBaby等多個(gè)高抗枯萎病優(yōu)良品種[18]。其抗病性為多效基因控制，遺傳規(guī)律比較復(fù)雜，也由于病原菌生理小種的不斷分化，其抗病性在不同地區(qū)也有分化，容易喪失抗病性。目前，我國科研人員也培育出了很多抗病品種。如西農(nóng)8號(hào)、京抗1號(hào)、秀麗、秀雅、抗病京欣等[19]。在抗病育種方面取得了很大成績(jī)，但育種周期長(zhǎng)也是抗病育種的不利因素。

3.2 利用抗病的瓜類品種進(jìn)行嫁接防治：嫁接是防治西瓜枯萎病有效措施，日本普遍采用此方法。目前多采取瓠瓜、葫蘆、南瓜、冬瓜、野生西瓜等抗病性強(qiáng)的瓜類做砧木。但是，砧木對(duì)西瓜品質(zhì)有不同程度的影響。一般認(rèn)為葫蘆砧木不影響果實(shí)的甜度、質(zhì)地、色澤和風(fēng)味，而南瓜砧品質(zhì)有所下降。生產(chǎn)上常用的優(yōu)良砧木品種有超豐1號(hào)葫蘆、山東葫蘆砧、南砧1號(hào)、皖砧1號(hào)、日本強(qiáng)勢(shì)葫蘆、勇砧1號(hào)、新士佐等[20]。

3.3 農(nóng)業(yè)防治：實(shí)行輪作倒茬，加強(qiáng)栽培管理，及時(shí)拔出病株，選地勢(shì)高、排水良好的沙質(zhì)壤土種植、施足底肥、注意氮磷鉀肥的合理配比、根據(jù)品種特性確定適宜的密度和栽培管理技術(shù)措施。

3.4 生物防治：運(yùn)用生物方法防治西瓜枯萎病是一項(xiàng)安全有效的防病措施。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)高雪蓮等沈德中等、凌寧等[21]科技人員研究利用不同生物有機(jī)肥對(duì)西瓜枯萎病防效可達(dá)90.9%，混施生物有機(jī)肥處理的西瓜鮮質(zhì)量和干質(zhì)量分別增加了139%、287%，施用生物有機(jī)肥處理的根際細(xì)菌和放線菌數(shù)量比對(duì)照明顯增多，而真菌和病原菌數(shù)量顯著減少，對(duì)土傳病害有顯著防治效果。

改善土壤微生物區(qū)系，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，對(duì)連作病害防治及土壤修復(fù)有顯著效果。生物防治現(xiàn)已報(bào)道的主要是利用瑩光假單胞桿菌（Fluorescentpseudomonads）、惡臭假單胞桿菌（Pseudomonas putida）、農(nóng)抗120、芽胞桿菌屬（Bacillus spp）和木霉素（T.harianum），其中研究最多的是芽孢桿菌[22]。近些年來利用生物防治西瓜枯萎病的菌類研究也被不斷發(fā)現(xiàn)和利用。如吉林省農(nóng)科院植保所利用公主嶺霉素等，木犀草素-7-葡萄糖苷，大蒜素等[23]防治枯萎病取得很好效果。還有研究表明，AM真菌與西瓜枯萎病病原菌存在侵染競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。同時(shí)接種二者后，AM真菌顯著降低枯萎病發(fā)病率和病情指數(shù)，提高植株生長(zhǎng)量，且對(duì)高感枯萎病品種的防效優(yōu)于抗病品種。生物防治的主要原理就是利用生物菌之間的拮抗作用使病原菌侵染能力降低到一定水平，使其侵染能力降低，作物的生長(zhǎng)過程不被病原菌侵染或降低被侵染的幾率[24]。

3.5 物理防治：日光曝曬和土壤熏蒸對(duì)枯萎病有一定防治效果。Martyn等報(bào)道[25]，日光曝曬30～60天可延緩枯萎病發(fā)生。播種前多采取溫湯浸種。但此法對(duì)西瓜種子出苗有一定的影響。

吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)植物研究所楊貴春等2020年用70～80℃高溫對(duì)西瓜干種子進(jìn)行殺菌處理，處理12個(gè)小時(shí)，發(fā)芽和發(fā)芽率都非常正常，田間直播后對(duì)西瓜枯萎病等病害進(jìn)行調(diào)查，實(shí)驗(yàn)表明：高溫處理過的種子可以對(duì)西瓜枯萎病和立枯病都有非常好的防治效果，整個(gè)生育期內(nèi)能有效控制西瓜枯萎病發(fā)生。

3.6 化學(xué)防治：目前，控制西瓜枯萎病發(fā)生的重要方法是使用化學(xué)藥劑進(jìn)行防治。國內(nèi)篩選出的一些有效藥劑，例如惡·甲AS、綠亨1號(hào)、綠亨2號(hào)、惡霉靈、瓜枯寧等。此外也開發(fā)出了用于西瓜病害防治的種衣劑處理西瓜，對(duì)西瓜枯萎病和苗期病害都有一定防治效果[26]。吳學(xué)宏等提出用15%惡·霜·福懸浮種衣劑處理西瓜種子，有較好的消毒效果[27]。

4 結(jié)論和展望

西瓜枯萎病是世界性病害，造成產(chǎn)量損失和品質(zhì)下降。防治枯萎病各種措施都存在著優(yōu)缺點(diǎn)?？共∮N存在周期長(zhǎng)、抗病性喪失、成本相對(duì)過高等問題。嫁接防治可能影響西瓜品質(zhì)，人工成本較大。農(nóng)業(yè)和物理防治及生物防治西瓜枯萎病雖然安全，但在自然條件下穩(wěn)定性和持久性較差?；瘜W(xué)防治當(dāng)前是重要防治措施，但帶來農(nóng)藥殘留、環(huán)境污染、對(duì)人和家畜毒害作用及抗藥菌株的產(chǎn)生等后果也引起人們的關(guān)注。

防治西瓜枯萎病，要把各個(gè)防治措施結(jié)合起來，從種子殺菌處理開始，到土壤施用腐熟有機(jī)肥，從選擇地塊到實(shí)現(xiàn)良種的標(biāo)準(zhǔn)化，從田間管理到調(diào)控作物生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)環(huán)節(jié)都要以保護(hù)環(huán)境為主，安全高效利用低毒高效殺菌劑防治西瓜枯萎病，達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效。