向日葵菌核病防治措施研究進(jìn)展

李雨濃

（黑龍江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站 黑龍江哈爾濱 150090）

向日葵（Helianthus annuusL.）是世界重要的油料作物之一，兼具油用和食用特點(diǎn)，比較效益高，在世界各地均有廣泛種植。 我國是向日葵生產(chǎn)和消費(fèi)大國，年播種面積穩(wěn)定在100 萬hm2左右，總產(chǎn)量在250 萬t 左右，是我國第4 大油料作物。 受諸多因素影響，產(chǎn)地和面積重心西移，東北三省、山西和河北種植面積下降明顯，而內(nèi)蒙古、新疆和甘肅逐漸成為向日葵主產(chǎn)區(qū)。 隨著農(nóng)業(yè)科技發(fā)展，我國向日葵單產(chǎn)和總產(chǎn)呈上升趨勢(shì)，與此同時(shí)，頻發(fā)的各種病害也已成為制約其快速發(fā)展的瓶頸， 尤其以被稱為向日葵“癌癥”的菌核病最為嚴(yán)重，該病是一種世界性真菌病害， 其病原菌為核盤菌 ［Sclerotinia sclerotiorum（Lib.） de Bary］，以菌核、子囊孢子和菌絲體形式存在，可在700 多種植物寄主上引起病害癥狀。 該病可侵染向日葵的根、莖、葉和花盤等不同部位，引起根腐、莖腐、葉腐和盤腐，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)整株死亡，造成大面積減產(chǎn)甚至絕收， 是制約向日葵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要病害之一。 本文作者通過對(duì)向日葵菌核病的影響因素及防治措施等方面的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為向日葵菌核病的防治及科研提供理論參考。

1 影響病原菌生長(zhǎng)的主要因素

1.1 溫度的影響

研究表明，菌核在5～30℃均能進(jìn)行菌絲萌發(fā)，最適溫度為25℃， 而達(dá)到30℃時(shí)菌絲萌發(fā)后無法形成菌核，菌核致死溫度為70℃（處理10 min）[1]。 培養(yǎng)溫度在20～25℃最有利于菌核快速形成且大粒菌核數(shù)量較多[2]。 菌核萌發(fā)產(chǎn)生子囊盤的溫度范圍在15～25℃，最佳溫度為20℃[3]。 Fall 等[4]認(rèn)為平均土壤溫度在21.5～23.5℃時(shí)可觀察到子囊盤的高峰數(shù)量。子囊孢子萌發(fā)的最適溫度范圍在15～25℃[5]，也有研究表明子囊孢子在21℃保濕培養(yǎng)時(shí)萌發(fā)最佳， 顯著高于10℃或30℃的處理[6]。 子囊孢子侵染花盤的最適溫度為20～25℃[7]。 以上研究表明，20～25℃是菌核病菌各形態(tài)萌發(fā)及形成的關(guān)鍵溫度范圍， 盡量將防治措施控制在此溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，在一定程度上可提高防治效果。

1.2 濕度的影響

濕度是影響核盤菌萌發(fā)的重要因素之一， 土壤干燥時(shí)不利于菌核萌發(fā)形成子囊盤。 研究表明，菌核萌發(fā)和子囊盤形成的最適土壤相對(duì)濕度為80%～90%[8]。在不同含水量條件下，較小的菌核吸水速率顯著快于較大的菌核， 而菌核含水量對(duì)子囊盤的萌發(fā)有顯著影響[9]。Abdallah 等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)濕度為98.6%最適合病原菌的生長(zhǎng)和菌核形成。 通過氣象因子分析可知， 降水量是影響向日葵菌核病發(fā)生的關(guān)鍵因子，與菌核病的發(fā)生呈顯著正相關(guān)[11]，降雨量增加了田間濕度，引起發(fā)病率增加。 因此，通過合理的中耕整地，疏松耕層，可降低土壤含水量并改善土壤環(huán)境，是降低菌核病的有效田間管理措施。 另外，卜浩宇等[12]研究認(rèn)為，灌水處理后土壤中菌核萌發(fā)率比未灌水處理降低了27%， 菌核接種后發(fā)病株率顯著低于未經(jīng)灌水但混有菌核的處理， 這可能與灌水后形成了厭氧土壤環(huán)境，不利于菌核萌發(fā)有關(guān)。

1.3 光照的影響

光照對(duì)核盤菌具有一定的影響。 有研究表明，增加光照時(shí)間有利于菌核菌絲萌發(fā)及菌核形成[1]。 也有研究者認(rèn)為菌核萌發(fā)不需要光， 但子囊盤形成需要散射光[8]。 劉秋等[5]利用4 種光照處理菌核，結(jié)果顯示黑暗無光及室內(nèi)白天自然光2 種處理， 菌核產(chǎn)生的子囊盤柄均不能形成子囊盤， 并且明確子囊盤具有明顯的向光性。 因此，采取一定程度的避光處理可以減少菌核及菌絲萌發(fā)和子囊盤形成。 有研究者對(duì)生菜不同覆膜菌核病防效進(jìn)行研究，結(jié)果表明，黑色膜全覆蓋的防效高于白色膜全覆蓋， 但差異不顯著[13]。目前， 在向日葵上進(jìn)行遮光處理防控菌核病尚未見報(bào)道，實(shí)際防治效果還有待進(jìn)一步明確。 另外，日照時(shí)數(shù)與菌核病發(fā)生程度呈顯著負(fù)相關(guān)， 即日照時(shí)數(shù)增加，晴好天氣增多，可抑制土壤傳播菌核病發(fā)生程度的加重[14]，這可能與晴好天氣在一定程度上創(chuàng)造了低濕環(huán)境有關(guān)。

1.4 碳源、氮源的影響

菌絲生長(zhǎng)最佳的碳源、 氮源分別為甘露糖及天門冬酰胺，子囊孢子萌發(fā)的最佳碳源為麥芽糖、葡萄糖[5]。 菌核菌絲萌發(fā)的最佳碳源和氮源分別為蔗糖和蛋白胨， 形成菌核的最佳碳源和氮源分別為乳糖和硝酸銨[2]。 也有研究認(rèn)為乳糖、可溶性淀粉、麥芽糖、鼠李糖、甘露醇有利于次生菌核的成熟，而含有甘露糖的培養(yǎng)基產(chǎn)生菌核數(shù)量較多[2]。 Phillip 等[15]認(rèn)為葡萄糖作為碳源單獨(dú)在核盤菌的草酸產(chǎn)生和致病性中起主要作用。 Bueno 等[16]闡述了核盤菌產(chǎn)生的蛋白酶在宿主致病過程中的重要作用，認(rèn)為果膠、葡萄糖等不同碳源均能提高蛋白酶活性，并增加表達(dá)量，從而促進(jìn)菌核病侵染過程。 碳源、氮源是菌核病各形態(tài)萌發(fā)生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)來源， 是否可通過降低土壤碳和氮成分（降低肥料施入）和改良向日葵植株體內(nèi)各種糖成分及含量等方式來降低或抑制菌核病發(fā)生， 還有待科研工作者進(jìn)一步探索。

綜上所述，不同的溫度、濕度、光照及營(yíng)養(yǎng)對(duì)菌核病的萌發(fā)、生長(zhǎng)及危害程度具有影響，通過不同農(nóng)技措施的使用， 創(chuàng)造對(duì)菌核病各形態(tài)萌發(fā)生長(zhǎng)不適的土壤環(huán)境條件， 可在一定程度上抑制菌核病的危害程度。

2 防治措施

2.1 栽培措施對(duì)菌核病的防治

2.1.1 控制初侵染源 生產(chǎn)實(shí)踐表明， 建立合理的輪作制度，特別是與禾本科作物如小麥、玉米、高粱等進(jìn)行倒茬種植，可降低發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)避免與大豆、南瓜、油菜等作物輪作。 菌核病一般以菌核形式混雜在土壤及殘留物中越冬， 大多分布在0～10 cm 的土層中。 因此，通過精細(xì)整地可有效減少菌核病初侵染源，一般深翻深度在25～30 cm，結(jié)合灌田或冬季灌水等措施，創(chuàng)造土層下的厭氧環(huán)境，使菌核難以萌發(fā)并可加速腐爛。 另外，及時(shí)清理田間地上物殘?bào)w，集中深埋或焚燒，也是清除侵染源的有效手段。

2.1.2 調(diào)控播期 卯旭輝等[17]在甘肅民勤縣菌核病發(fā)生嚴(yán)重的地區(qū)進(jìn)行不同播期試驗(yàn)，結(jié)果表明推遲播期可降低向日葵菌核病的發(fā)生程度，并將5 月20 日左右確定為最適播期。周園園等[14]認(rèn)為生產(chǎn)上采用推遲10 d 播種，既可降低菌核病的發(fā)生，又可提高向日葵產(chǎn)量。梁根生等[18]對(duì)隴葵雜4 號(hào)進(jìn)行菌核病發(fā)病規(guī)律試驗(yàn)，也明確了晚播發(fā)病率明顯低于早播，并可降低菌核病的發(fā)病率。 因此，可通過合理推遲播期使菌核萌發(fā)期和花盤發(fā)病盛期盡量錯(cuò)開， 達(dá)到降低菌核病發(fā)生、傳播的目的。

2.1.3 合理密植 研究發(fā)現(xiàn)， 向日葵菌核病的發(fā)生與種植密度呈負(fù)相關(guān)，株距對(duì)菌核?。ūP腐）病情指數(shù)的影響達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)水平[14]。合理降低種植密度可降低菌核病的發(fā)生[18]。過大的種植密度易造成植株郁蔽，使田間相對(duì)濕度增大，為菌核病的發(fā)生創(chuàng)造了適宜的環(huán)境， 因此在兼顧產(chǎn)量的條件下進(jìn)行合理密植是降低菌核病發(fā)病率的有效措施。

2.1.4 肥料施用 肥料是作物生長(zhǎng)最重要的養(yǎng)分來源，適量減少氮肥，增施磷、鉀肥有利于減輕或減少菌核病的發(fā)生。 Li 等[19]利用含3%硼的葉面肥開展試驗(yàn)，在每100 mL 馬鈴薯葡萄糖液體培養(yǎng)基中含0.5 mL葉面肥濃度下， 油菜離體葉片中酚類化合物水平提高了2 倍，菌核病斑大小顯著減少（P＜0.05）。 含硒的亞硒酸鹽作為一種葉面肥， 可以被向日葵吸收并轉(zhuǎn)化為硒代蛋氨酸， 可提高向日葵對(duì)菌核病菌侵染的防御反應(yīng)，延遲病斑發(fā)育[20]。 有機(jī)質(zhì)肥料可改善土壤環(huán)境，是良好的耕地用肥，Tao 等[21]利用豬糞厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼液原液和不同貯藏時(shí)間的原液離心上清液按5%的添加量添加在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基中， 對(duì)核盤菌等7 種植物病原真菌菌絲生長(zhǎng)情況進(jìn)行研究， 結(jié)果表明，7 種真菌菌落大小和絕對(duì)生長(zhǎng)速率顯著低于空白對(duì)照。 因此，沼液在菌核病防治中具有潛在的抑制作用， 同時(shí)還可以減少化學(xué)殺菌劑的使用。

2.1.5 化學(xué)藥劑防治 化學(xué)藥劑防治菌核病是目前最主要的防治手段，但不同類型藥劑作用機(jī)制不同，鄭立秋等[22]對(duì)40%菌核凈可濕性粉劑（二甲酰亞胺類）、99%惡霉靈原藥粉劑（異惡唑類）、10%丙硫唑懸浮劑（三唑類）等3 種殺菌劑對(duì)向日葵核盤菌進(jìn)行了毒性測(cè)定， 結(jié)果表明，3 種殺菌劑對(duì)核盤菌的抑制作用機(jī)制不同， 生物毒性上丙硫唑?qū)吮P菌的抑制最顯著； 生理毒性上菌核凈對(duì)細(xì)胞膜透性和草酸含量抑制效果最顯著， 丙硫唑?qū)溄晴薮己康囊种菩Ч铒@著。

種衣劑開發(fā)和利用對(duì)菌核病的預(yù)防具有重要作用。 劉紅亮等[23]對(duì)18 種常用殺菌劑進(jìn)行種子包衣藥劑篩選，在室內(nèi)毒力測(cè)定試驗(yàn)中，篩選出10 種藥劑對(duì)菌核病菌具有良好的抑制作用， 且藥劑質(zhì)量濃度低于2.5 μg/mL 時(shí)不會(huì)抑制種子萌發(fā)，可作為種衣劑進(jìn)行使用， 其中，20%苯醚甲環(huán)唑水乳劑和25%戊唑醇水乳劑效果最佳，20%松脂酸銅微乳油、70%甲基硫菌靈可濕性粉劑、15%三唑酮可濕性粉劑、50%己唑醇微乳劑、10%氟硅唑水分散顆粒劑、12.5%腈菌唑微乳劑、40%嘧霉胺懸浮劑和50%異菌脲可濕性粉劑等8 種藥劑效果良好。 也有研究者認(rèn)為傳統(tǒng)藥劑的大量重復(fù)使用會(huì)導(dǎo)致病原菌出現(xiàn)一定抗藥性， 如多菌靈[23]、戊唑醇[24]在試驗(yàn)中表現(xiàn)中抗，防治效果不佳。

啶酰菌胺是一種煙酰胺類殺菌劑， 近年來在菌核病防治方面關(guān)注度較高。 有研究表明，啶酰菌胺不僅能夠降低子囊孢子的侵入、阻止子囊孢子芽管再侵染和有效抑制菌核產(chǎn)生的數(shù)量（抑制率84.62%），而且降低產(chǎn)生菌核的干重，防治前景十分廣闊[25]。 張海洋等[26]在黑龍江大慶和齊齊哈爾甘南向日葵種植區(qū)自然發(fā)病地區(qū)開展向日葵菌核病菌藥劑防治試驗(yàn)，結(jié)果表明，田間藥效試驗(yàn)中，50%啶酰菌胺750 g/hm2施藥后14 d 對(duì)向日葵菌核病的防治效果最好， 平均防效達(dá)到89.68%；室內(nèi)毒理試驗(yàn)中，50%啶酰菌胺對(duì)子囊孢子抑制作用最強(qiáng)， 其EC50值為0.056 3 μg/mL。另外， 不同作用機(jī)制的殺菌劑復(fù)配使用可以延緩病原菌抗藥性，增強(qiáng)防控效果。 陳柳等[27]通過藥劑復(fù)配試驗(yàn)表明， 啶酰菌胺與咪鮮胺復(fù)配能夠顯著降低草酸分泌量和細(xì)胞壁降解酶活性， 對(duì)菌核病防控作用明顯優(yōu)于單劑處理。

2.1.6 生物拮抗菌防治 芽孢桿菌 （Bacillussp.）可以分泌多種拮抗物質(zhì)，抑菌廣譜性好。 張一名等[28]分離鑒定出枯草芽孢桿菌菌株S-16 顯著抑制向日葵核盤菌菌絲生長(zhǎng)和菌核形成，2×106CFU/mL 濃度的S-16 菌液在離體葉片及幼苗上防效可達(dá)94.62%和94.21%。 張玉蓉等[29]在1×108CFU/mL 濃度下，從33 株內(nèi)生菌株中篩選出1 株對(duì)菌核病離體防效達(dá)100%的菌株KB3， 溫室盆栽條件下防治效果達(dá)79.47%，培養(yǎng)基接菌抑菌率為68.46%。芽孢桿菌菌株NM63、JQ134、J7 和J33 等在向日葵離體葉片防效試驗(yàn)中表現(xiàn)突出[30]。 部分研究也發(fā)現(xiàn)一些菌株如BY-2[31]、LHS11 和FX2[32]等能夠顯著抑制油菜菌核病，但其在向日葵上的拮抗試驗(yàn)還有待開展。 另外，地衣芽孢桿菌CFU[33]、貝萊斯芽孢桿菌菌株BPC6[34]和X49[35]等在不同作物的抗菌試驗(yàn)中的防治效果也表現(xiàn)較好。 研究表明， 貝萊斯芽孢桿菌對(duì)核盤菌等6 種土傳病原菌均具有抑菌活性[36]，防治土傳病害潛力大，可進(jìn)一步開發(fā)利用。

木霉（Trichodermaspp.）對(duì)土傳真菌病害防治效果良好，廣泛應(yīng)用于生物防治、肥料及土壤改良劑[37]，對(duì)向日葵菌核病菌也具有較強(qiáng)拮抗能力。陳玉蓉等[38]篩選出N862（深綠木霉）、N246（長(zhǎng)枝木霉）和X102（哈茨木霉） 等3 株木霉菌， 在1×107CFU/mL 濃度下， 其對(duì)向日葵菌核病菌的生長(zhǎng)抑制率分別為90.27%、87.87%和91.22%， 對(duì)病斑擴(kuò)展的抑制率分別為96.46%、90.62%和63.84%， 具有良好的防病效果。 通過2 種木霉防效差異，哈茨木霉對(duì)菌核病病原菌的作用效果優(yōu)于綠色木霉[37]，在減少向日葵菌核形成方面也具有一定潛力[39]。此外，SALQ-1306（哈茨木霉）、BRM-29104（棘孢木霉）[40]和UD12-102（哈茨木霉）[41]等菌株也被挖掘出來，在促進(jìn)菌核病的生物防治方面具有較好的效果。

其他生物拮抗菌在防治方面也具有顯著效果。鏈霉菌菌株（Streptomycessp.）Z9、ZX6 在向日葵離體葉片對(duì)核盤菌防控效果顯著， 并且在與芽孢桿菌進(jìn)行復(fù)配后活體防效在80%以上[30]。黏質(zhì)沙雷氏菌（Serratia marcescens）菌 株LIEB54[42]、LIEH92[43]可致核盤菌菌絲生長(zhǎng)畸形， 在向日葵菌核病防治中具有一定的生防潛能。 銳形鐮刀菌菌株ax2[44]、深紅沙雷氏菌菌株N22[45]具有拮抗應(yīng)用研究?jī)r(jià)值。 盾殼霉（Coniothyrium minitans）也是一種生防菌，通過寄生核盤菌菌核降低初侵染源來達(dá)到防控效果[46-47]。

2.2 選用抗（耐）病品種

由于向日葵菌核病抗性受多基因控制， 屬數(shù)量性狀，品種年度間地點(diǎn)間抗性差異較大，截至目前，還沒有對(duì)菌核病免疫的抗病資源， 但種質(zhì)資源之間的抗性差異是存在的， 因此不斷進(jìn)行抗性篩選鑒定對(duì)于菌核病防治至關(guān)重要。 劉佳等[48]鑒定出34 份對(duì)盤腐型菌核病表現(xiàn)中抗以上的向日葵品種， 其中赤CY101、龍葵雜4 號(hào)等12 份表現(xiàn)抗病，赤葵3006、新葵22 號(hào)等21 份表現(xiàn)中抗水平。卜浩宇等[49]在不同地點(diǎn)對(duì)69 份品種 （系） 抗菌核病鑒定試驗(yàn)， 鑒定出赤CY102 等多份發(fā)病較輕的優(yōu)良品種。 Filippi 等[50]對(duì)137 份自交系進(jìn)行抗性評(píng)估， 通過表型特征變量和主成分分析全面評(píng)估菌核病抗性， 確定ALB2/5261和5383 2 種新的抗菌核病自交系。 向日葵野生種存在抗性較強(qiáng)的資源， 通過雜交選育可改良現(xiàn)有品種抗性。

3 展望

菌核病被稱為向日葵“癌癥”，防治難度大，是生產(chǎn)上急需解決的主要問題之一。 而生產(chǎn)上免疫或高抗品種幾乎沒有， 這也是今后品種抗性改良的難點(diǎn)和重點(diǎn)。 與非侵染作物如禾本科玉米、小麥進(jìn)行合理輪作是降低菌核病發(fā)生最有效栽培措施， 同時(shí)結(jié)合控制播期和密度及合理施用肥料等手段， 有效調(diào)控土壤種植環(huán)境， 對(duì)控制病害及保護(hù)耕地可持續(xù)性利用效果顯著，但受比較效益的影響，仍存在較為普遍的重迎茬問題， 如何破解收益與合理輪作的矛盾關(guān)系也是今后值得探討的方向。 目前，化學(xué)防治是當(dāng)前甚至今后一段時(shí)間內(nèi)的主要防治手段， 在一定程度上能夠有效抑制病害的發(fā)生， 但存在防效下降及對(duì)食品安全、環(huán)境和土壤的危害日益加重等問題。 而生物拮抗菌對(duì)核盤菌防控效果明顯，具有安全、環(huán)保、成本低等特點(diǎn)。 如何實(shí)現(xiàn)化學(xué)防治與生物防治有機(jī)結(jié)合綜合利用有待科研工作者進(jìn)一步開展研究。 另外， 通過避光手段 （如行間覆膜用黑色膜代替白色膜）、降低土壤碳和氮成分（如減少肥料施入）及改良向日葵植株體內(nèi)各種糖成分、 種類及含量等方式來降低或抑制菌核病發(fā)生也具有較大的研究意義。