国槐苗期溃疡病发生规律研究

2017-12-26 11:04郑换琴王桂清惠金聚
辽宁林业科技 2017年6期
关键词:国槐树龄溃疡病

马 迪,郑换琴,王桂清,惠金聚

(聊城大学 农学院,山东聊城 252000)

国槐苗期溃疡病发生规律研究

马 迪,郑换琴,王桂清*,惠金聚

(聊城大学 农学院,山东聊城 252000)

为了明确聊城地区国槐溃疡病的发生规律,采用调查法研究了聊城地区春季苗期溃疡病的发病程度和病斑类型,采用镜检法观察了病原菌越冬方式。结果表明,聊城地区1年生和2年生国槐苗发病重,5月份为春季发病高峰,发病率45%左右,病斑主要分布在阳面的树干上;该病表现出两种不同的症状,第1种病斑先软腐下陷,后干枯开裂,不产生小黑点;第2种病斑扩展迅速,密生小黑点,说明该病害由镰刀菌和小穴壳菌两类不同的病原菌引起,以菌丝体和子实体在病斑组织内越冬。

国槐;溃疡病;发病规律;症状特征

国槐Sophora japonica属蔷薇目Rosales、豆科Leguminosae、蝶 形 花 亚 科 Papilionoideae、槐 属Sophora的落叶乔木,是我国特有的树种,也是我国园林绿化的主要树种之一。近年,随着国槐种植面积的扩大及速生树种的应用,国槐溃疡病在聊城地区大面积发生,轻者影响苗木生长,重者引起幼苗、幼树枯死和大树枝枯,严重影响了城市绿化、水土保持和市民的日常生活,造成重大经济损失。本文从国槐溃疡病的发病程度、发病症状、病原菌的越冬方式等方面系统研究了聊城地区国槐苗期溃疡病的发病规律,为国槐溃疡病的防控工作提供有力的理论基础,以减轻国槐溃疡病带来的不利影响。

1 调查方法

1.1 调查地概况

在聊城市田庄市直苗圃调查普通国槐,树龄为1年生、2年生、3年生,栽植行株距分别为40 cm×30 cm、150 cm×100 cm、170 cm×130 cm。苗圃内所有国槐苗均为平茬生长,土质较疏松,虫口密度较小,机械损伤程度较小,正常人工管理,调查期间苗圃内均未喷药防治病虫害。

1.2 调查时间

调查时间为2016年和2017年的3月下旬至7月中旬,分别为3月24日、31日,4月7日,5月7日,6月8日和7月7日。

1.3 发病严重度调查

2016年和2017年的5月7日系统调查发病情况。每个树龄各随机调查80株国槐苗,统计感病株数和病级数,比较不同树龄之间发病率和病情指数的差异。感病程度分级标准[1]为:0级,健康株或非感染株;1级,明显发现病斑,但病斑横径不超过茎周的1/3;2级,病斑横径大于或等于茎周1/3,小于2/3;3级,病斑横径大于或等于茎周2/3,但小于茎周;4级,病斑环绕主干。发病率和病情指数计算公式:

1.4 发病症状调查

自病害开始发生时起,按照上述时间定期观察国槐溃疡病的发生情况,以1年生幼苗为主,调查发病症状。方法为:在苗圃中选取并标记8株感病幼苗,按发病程度从轻到重编号为1~8号,并对其发病症状(包括病斑的颜色、发生部位、朝向、是否环绕主茎和病斑长度等)进行调查,拍照记录,统计分析发病规律。

1.5 病原菌越冬方式观察

采集越冬期不同类型的病斑组织镜检。将病组织用无菌水冲洗干净,浸软,用刀片切取薄片,切片时保持刀片与病组织切口平行,用奥林巴斯BX51型显微镜在10×20倍下观察分生孢子器,10×40倍下观察分生孢子和菌丝,及时拍照。

1.6 数据分析方法

调查结果采用Microsoft Excel软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 聊城地区国槐苗期溃疡病的发病程度

2016年和2017年的3-7月分别系统调查了不同树龄国槐溃疡病的发病情况,每一树龄均调查80株,2016年的发病率见图1,5月7日的病情指数结果见表1。

图1 2016年不同树龄溃疡病的发病率

表1 国槐溃疡病的病情分级(5月7日)

2016年国槐溃疡病的发病树龄主要以1~2年生为主,5月份的发病率分别为46.3%和45.0%,病情指数达到37.81和31.25;3年生国槐虽然也有发病,但发病率较低,约为1~2年生国槐发病率的1/4;3月中下旬至5月初为聊城地区国槐苗期溃疡病的一个发病盛期,5月份达到发病高峰,以后,国槐进入生长旺季,树势增强,自愈力增加,抗性提高,病害扩展缓慢或发生轻的病斑自愈,如1年生国槐,3月中下旬至5月初4次调查发病率逐渐上升,分别为13%、25%、31%和46.3%,5月初至7月初3次调查发病率变幅很小,均在45%左右,且逐渐降低,分别为46.3%、44.5%和44%。

2017年,1年生国槐溃疡病的发病程度明显比2016年的低,5月份的发病率为3.8%,病情指数为1.88,分别约为2016年的1/12和1/20;2年生国槐的发病程度也低于2016年,5月份的发病率和病情指数分别为31.3%和15.63;但3年生国槐的发病程度则明显高于2016年,5月份的发病率和病情指数分别为28.8%和13.13,分别是2016年(发病率和病情指数分别为10%和3.75)的2.9倍和3.5倍。其原因可能在于:2016年早春,尤其是1月24日的极寒天气,使国槐树苗受冻严重,削弱了树势,降低了抗性,导致当年1年生和2年生国槐发病严重;由于2016年1年生和2年生国槐发病严重,造成其病情基数较大,致使2017年2年生和3年生国槐溃疡病发病程度偏高。

2.2 国槐苗期溃疡病的发病症状

2.2.1 国槐苗期溃疡病病斑的发展趋势

通过2016年3-7月的调查,总结国槐苗期溃疡病的病斑变化以及扩展情况,结果见表2和图2。

表2 国槐幼苗病斑的特征变化

图2 国槐溃疡病病斑长度的变化趋势

由表2可知,①到发病中后期,病斑的变化情况基本不变,根据病斑类型可将其归纳为2类,第1类(包括1、2、3、5、6号)病斑软腐下陷,随后干枯开裂,皮层腐烂,树皮破损程度较大,不产生小黑点;第2类(包括4、7、8号)病斑扩展迅速,树皮破损程度小,病斑上密生小黑点,可导致地上部枯死。②两种类型的病斑,初期性状主要为圆形、椭圆形,水渍状,而后发展为梭形,溃疡状,1年生国槐嫩茎在7~15 d可被一初生病斑所环绕。③病斑出现的部位以阳面为主,背阴面则极少发病,由此推测光照有利于国槐溃疡病的发生与扩展,日灼加重病害的发生程度。④同一发病部位,随着时间的延续,病斑的颜色不断变化,第1类病斑由发病初期的浅黄色、黄色,逐渐变为后期的黑褐色、黑色;第2类病斑发病初期的颜色比第1类要深,随后颜色逐渐变浅,先由开始的橙红色、黑色,逐渐变为后期的灰白色、土灰色。

图2表明,同一发病部位,随着时间的延续,病斑的长度呈现先快速增长后逐渐稳定的趋势,病斑在3月下旬至5月上旬期间扩展迅速,5月上旬达到最大,长度达30 cm以上,这也与国槐溃疡病的发病高峰(图1)相一致,自5月上旬之后病斑扩展速度趋于平缓,一般不再增加甚至呈递减趋势。

2.2.2 国槐苗期溃疡病症状特征

从田间调查情况来看,第1类国槐苗期溃疡病的发病症状(图3所示)与文献记载的由镰刀菌属Fusarium sp.[2]引起的症状特征相一致,表现为:3月份即可表现出症状,主要为韧皮部和木质部之间的组织;先由茎基部开始发病,逐渐向上和地下方向扩展,病健交界处分界明显;病斑初期呈浅黄褐色、近圆形,后发展为黑褐色、梭形,扩展至整个茎围;病斑中央稍下陷,软腐,有酒糟味,呈典型的湿腐状,随发病时间延长,病部逐渐开裂转变为干腐;韧皮部和木质部受损,输导组织被破坏,养分和水分运输受阻,叶片逐渐变黄、干枯,削弱树势,直至整株枯死。

图3 镰刀菌属引起的国槐溃疡病的症状变化

第2类国槐苗期溃疡病的发病症状(图4)与文献记载的由小穴壳菌属Dothiorella sp.[3]引起的症状类型相一致,表现为:感病初期症状与镰刀菌属相近,但颜色较镰刀菌属的深,内为黄褐色、近圆形,后扩大呈椭圆形、病斑边缘紫红色或紫黑色;病斑可长达30 cm以上,并可环割树干;后期病部形成许多小黑点,即为病菌的分生孢子器。

2.3 病原菌的越冬方式

通过对越冬期两种不同类型的病斑进行切片镜检,发现小穴壳菌属型的病斑具有分生孢子器(子实体)及分生孢子(图5所示)。分生孢子器呈圆形、椭圆形,具孔口,黑色,可单个或数个聚生于一个子座中;分生孢子无色,呈鞋底形或纺锤形,内含明显的油球;镰刀菌属型病斑上未发现分生孢子器或分生孢子,仅发现稀疏的菌丝体。说明国槐溃疡病通过菌丝体及子实体在病斑组织中越冬,与文献[4]记载一致。

3 结论和讨论

3.1 1~2年生国槐苗溃疡病发病偏重

通过对聊城市田庄市直苗圃国槐溃疡病的调查研究发现,该地区国槐溃疡病的发病树龄主要以1~2年生为主,5月份的发病率为45%左右,病情指数达到30以上。

国槐溃疡病对国槐苗期的危害最为严重,特别是定植后当年及第2年的幼树发病最重,由于1~2年生幼苗树势较弱,抵抗外界不良环境因素的能力小,随着树龄的增大,抗病性也逐渐增大[5]。李庆广[6]研究了杨树烂皮病与树龄之间的关系,结果表明,两者关系密切,发病率随树龄的增加而减小。

图4 小穴壳菌属引起的国槐溃疡症的病状变化

图5 小穴壳菌的分生孢子器及分生孢子

3.2 3-5月国槐苗期溃疡病发病迅速

国槐溃疡病病原菌主要以菌丝体和子实体在越冬病斑里产生分生孢子,翌年春天,分生孢子借风雨和昆虫等媒介传播,3月份即可表现出症状。3-5月国槐溃疡病发病迅速,1年生国槐发病率从3月中下旬的13.0%迅速增长到5月初的46.3%,5月初至7月初发病率则稳定在45%左右,且逐渐降低。此时病斑扩展迅速,1年生国槐嫩茎在7~15 d即可被一个初生病斑所环绕。

李传道[7]指出,树木溃疡病的发生时期一般从早春开始,随后迅速发展。早春时节温暖潮湿的条件适宜病原菌的生存,有利于分生孢子传播和侵染;初夏温度升至25℃左右,最适宜发病[8];初夏以后,树木生长进入旺季,树势增强,病害即逐渐停止发展;秋季,溃疡病也可发生,但发病程度不如春季。

3.3 日灼可加重国槐溃疡病的发生

从田间调查来看,发病初期国槐溃疡的病斑多为东南朝向,其次为西南朝向,即着生位置以阳面为主,说明光照有利于发病,日灼则加重病情。

冬季及早春是日灼发生的关键时期,此时昼夜温差较大,冷热交替致使植物体细胞受到伤害,导致膜透性和结构发生改变、活性氧系统被破坏、蛋白质变性、代谢速度减慢、蒸腾速率下降[9-10]等,从而造成日灼的发生。日灼造成叶部呈焦叶状,树皮失水变色、干枯,使树木失去抵御外界不良因素侵入的能力,病原菌易侵入,溃疡病易发生。

3.4 冻害是影响国槐发病的重要因素

通过调查发现,冻害引起的树势削弱是造成国槐溃疡病发生的关键。2016年1月24的极寒天气,造成国槐幼苗受冻害严重,树势严重被削弱,致使2016年1年生国槐的发病率高达46.3%,而2017年早春天气正常,1年生国槐的发病率仅为3.8%,约为2016年1年生国槐发病率的1/12。

杨志岩等[11]研究了低温和变温环境胁迫对1年生杨树的影响,表明变温对杨树的伤害更大,而且变化幅度越剧烈,造成的伤害越严重;根颈部是树木最易受冻的部位[12]。由此可解释春季国槐溃疡病多数是由茎基部最先发病,逐渐向上和向下扩展。极端天气致使温度大幅度的骤降,导致国槐幼苗树势减弱,缓苗期变长,为溃疡病的发生提供了有利条件。

此外,从国槐自身和环境因子与溃疡病的关系来看,溃疡病的发生与树木本身关系较密切,陈江燕等[8]提出,树皮的肿胀度、树皮组织结构,组成树皮的化学成分、酶和水分,树龄、土壤养分和水分等因素与抗病性息息相关;从田间管理来看,国槐溃疡病的发病与树木栽培、机械虫伤、起苗方式[13]等有关,特别是栽植后不易恢复生机的树苗,如栽植时受伤面积过大,假植时间过长或强度修剪使树势减弱,以及易受风沙侵袭的苗木最易感病。因此,应大面积栽植抗病品种,同时应加强田间管理,以防范溃疡病的发生。在苗圃基地数量和规模不断增大的同时,也应加强与林业科研机构合作,保证国槐苗木的数量和质量,确保园林绿化工作顺利进行。

[1]吴淑芳,李娟.2006年春季西平县国槐溃疡病发生情况及流行原因分析[J].现代农业科技,2010(19):167-169.

[2]魏红敏,王燕军,吴荣德.国槐溃疡病的发生规律与防治措施[J].河南林业科技,2003(2):52.

[3]朱天辉.园林植物病理学[M].北京:中国农业出版社,2003:212-213.

[4]魏景超.真菌鉴定手册[M].上海:上海科学技术出版社,1979.

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[13]张宝忠,赵殿洲,李晓森.杨树溃疡病发生因素的调查研究[J].防护林科技,2005(5):30-31.

Canker occurrence regularity ofSophora japonica at seedling stage

MADi,ZHENG Huanqin,WANG Guiqing*,HUI Jinju
(CollegeofAgronomy,LiaochengUniversity,Liaocheng252000,China)

In order to identify the canker occurrence rule of Sophora japonica in Liaocheng,the investigative method was used to study the extent of canker disease and types of lesions in S.japonica at seedling stage in spring.Overwintering ways of pathogens were observed by the method of microscopic examination.Results showed that canker occurred seriously in annual and biennial seedlings.The disease incidence reached peak in May and incidence was about 45%.Lesions were mainly distributed in sunny side of the tree trunk.There were two kinds of symptoms:lesions were rot and soft then parch and crack,without black dots;lesions expanded rapidly with dense black dots,which indicated that canker disease was caused by two different pathogens,and overwintering by the mycelium and sporophores in lesions.

Sophora japonica;canker;occurrence regularity;symptom character

S792.260.7

A

1001-1714(2017)06-0001-06

2017-09-26

山东省自然科学基金(ZR2012CL17);聊城市科技发展计划项目(2014GJH10)。

马迪(1991-),女,硕士研究生,研究方向为种植资源利用和有害生物防治。E-mail:wangguiqing@lcu.edu.cn。

*通讯作者:王桂清(1968-),女,教授,主要从事植物保护的教学与科研工作。E-mail:wangguiqing@lcu.edu.cn。

苑 辉)

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