保护地辣椒土传病害绿色防控技术研究进展

2021-12-22 15:24徐暄侯旭东蒋世昌
安徽农学通报 2021年23期
关键词:绿色防控研究进展

徐暄 侯旭东 蒋世昌

摘 要:随着辣椒连作及品种复种指数的提高,辣椒土传病害在辣椒各主产区的发生程度越来越重,严重制约着我国辣椒产业的发展。该文介绍了辣椒土传性病害的种类、危害,并从抗病品种选育选用、农业防治、物理防治及生物防治等方面对国内外防治技术研究进行了综述,以期为辣椒土传病害的绿色防控提供参考,助力辣椒产业健康发展。

关键词:保护地辣椒;土传病害;绿色防控;研究进展

中图分类号 S435 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2021)23-0121-03

辣椒原产于中南美洲,大约于16世纪后期传入中国,是一种广泛栽培的重要蔬菜作物和调味品,其适应性强、营养丰富、风味多样,含有丰富的维生素,深受广大消费者的喜欢,既可鲜食、也可加工,具有非常重要的产业价值。“十三五”以来,我国辣椒年播种面积稳中有升,占全国蔬菜总播种面积的8%~10%,产值约2500亿元,播种面积和产值均居蔬菜首位[1]。由于我国耕地面积少,市场对辣椒的需求量大,辣椒连作现象严重,多年连作导致土壤环境逐渐恶化,连作障碍和土传病害逐年加重,造成辣椒产量和质量双降。

据报道,辣椒重茬引起土传病害造成20%~50%减产,甚至有的减产高达70%以上[2]。土传病害已经严重影响辣椒产量提高和产业发展。为此,本文对辣椒土传病害的种类、发生原因和防控技术进行了综述,以期为保护地辣椒的高产和高效栽培提供参考。

1 保护地辣椒土传病害的发生情况

1.1 保护地辣椒土传病害概念 辣椒土传性病害是指生活于土壤中的植物病原性真菌、细菌、病毒和线虫等,在条件适宜時,侵染辣椒的根、茎部而引起的辣椒病害[3]。在发病后期,能导致辣椒植株大量死亡,造成减产,属于辣椒毁灭性的病害。辣椒引起土传病害的主要病原菌有细菌类的欧文氏菌属、假单孢杆菌属和链霉菌属,真菌类的镰刀菌属、丝核菌属和轮枝菌属,以及卵菌中的疫霉属和腐霉属等。一般在环境适宜,特别是温度、湿度条件适宜情况下,有适当的较为感病的寄主,病原物就可以大量的繁殖并侵染寄主;如果环境不利,病菌又可进入休眠期,等到条件适宜再次侵染发病[4]。土传病害一旦发生则很难防治,病原物大多可以重复侵染,且会逐年加重,对辣椒生产的危害非常之大。

1.2 常见保护地辣椒土传性病害的种类及危害 据报道,保护地辣椒土传性病害主要有辣椒枯萎病、辣椒青枯病、辣椒疫病、辣椒立枯病等。

1.2.1 辣椒枯萎病 辣椒枯萎病由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)引起,是辣椒生产过程中发生严重的土传病害之一,通常由尖孢镰刀菌引起,不同地区主要危害的专化型可能有所不同。该病害于20世纪50年代在我国首次报道,随着辣椒种植面积的不断扩大,特别是保护地面积迅速扩张,造成山东、贵州、江苏、甘肃、陕西、河北、四川及湖南等辣椒主产区,辣椒枯萎病发生越发严重。

1.2.2 辣椒青枯病 辣椒青枯病是由假单孢杆菌(Ralstonia solanacearum)引起的一种细菌性病害,主要通过土壤进行传播,其发病原因主要是由于细菌感染,对马铃薯、西红柿、茄子等农作物有一定的危害。

1.2.3 辣椒疫病 辣椒疫病是由鞭毛菌亚门疫霉属(Phytophthora capsici)引起的一种真菌性土传病害,病菌主要靠灌水传播。7—9月是辣椒疫病的盛发期,暴雨暴晴的天气和炎夏灌水会引起疫病的急剧发生及迅速蔓延,导致辣椒大面积枯死。

1.2.4 辣椒立枯病 辣椒立枯病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia Solani)引起的辣椒苗期的重要病害,幼苗和大苗均可受害,主要发生在育苗中后期。高温高湿有利于发病蔓延,地温16~21℃适宜发病。苗床过干、过湿、播种过密、分苗间苗不及时以及幼苗徒长等,会加重病害的发生和蔓延。

1.2.5 辣椒炭疽病 辣椒炭疽病主要是由辣椒刺盘孢菌(Colletotrichum capsici)、果腐刺盘孢菌(Colletotrichum phomoides)引起的常见的辣椒保护重要病害之一,病菌以拟菌核随病株残体在土壤中越冬。通常在果实成熟的中后期危害果实和叶片,高温高湿季节病害容易流行。辣椒炭疽病发生后往往造成大面积减产减收,通常减产20%~30%,严重者减产50%以上。

2 保护地辣椒土传病害的防治技术研究

2.1 农业防治

2.1.1 选用抗病品种 由于辣椒枯萎病菌、疫霉菌、立枯丝核、青枯病等辣椒土传性病害的病原菌能在土壤中存活较大时间。在生产实践中,因地制宜地选用适合品种是辣椒土传病害防控的重要手段之一。据报道,湘研12号、湘研812、濮椒6号、苏椒103号和金田8号等适合在江苏、山东、安徽、重庆、辽宁及新疆等地区栽培,对于炭疽病、枯萎病、疫病及青枯病等土传病害为中、高抗品种。郝晓娟[5]等对16个辣椒品种对枯萎病进行抗性鉴定,结果表明,特大牛角椒和美国红辣椒对辣椒枯萎病表现高抗;22号尖椒、南韩玉翠、七寸红、8819线椒及保加利亚尖椒则表现中抗,中椒4号、赤选一号及日本品种子弹头、南韩品种红金山和美国品种超大茄门等为低抗;美国超大甜椒、特大甜椒、日本三樱椒和厚皮茄门等4个品种是辣椒枯萎病的高感品种。周洋等[6]对17个辣椒品种的研究结果表明,不同品种对疫病和青枯病的抗病性差异较大,其中金艳、泰丽、长艳、红妃和热辣4号品种对疫病表现出免疫或高抗[7];金骄红玉、金艳、泰丽、热辣4号、红妃、湘辣十七号、金骄3.0和金骄M等6个品种对青枯病表现为高抗;泰丽、热辣4号、红妃、湘辣十七号、金骄3.0、金骄M6等6个品种表现为较高抗性。对于辣椒育种方向而言,抗土传性病害也将当今乃至今后较长时间内育种的重点之一。同样,选用适应当地气候条件,且对土传病害有较强抗性的品种,也必将是辣椒绿色防治的重要基础,也辣椒产业发展的重要保障。

2.1.2 培育壮苗 俗话说,“有钱买种,没钱买苗”,育苗是辣椒生产中的重要环节,也是保证辣椒高产、稳产的基础。目前,生产上常用育苗方式主要有穴盘育苗和嫁接育苗2种。培育壮苗是辣椒绿色防控的重要方法之一,对辣椒土传病害的防控尤为明显。(1)穴盘育苗:由于辣椒土传病害主要是从辣椒的根部或茎基侵染,利用穴盘进行基质育苗能够对辣椒的根系起到很好的保护作用,对防治土传病害能起到很好的效果。另外,有研究表明,通过抗病基质(育苗基质中添加适量杀菌剂或有益菌)育苗,对辣椒保护地栽培土传病害起到了很好的防治效果。(2)嫁接育苗:据报道,辣椒嫁接苗对根腐病、枯萎病、青枯病、白绢病等土传根部病害均表现出较高抗性。段曦等[8]认为,嫁接辣椒和自根辣椒根系分泌物的组分存在较大差异,与自根辣椒根系分泌物相比,砧木和嫁接辣椒的根系分泌物能够抑制根腐病原菌腐皮镰孢菌(Fusarium solani)和青枯病原菌假单孢杆菌(Ralstonia solanacearum)的生长。

2.1.3 合理轮作 合理轮作能使寄主专一性的病原菌得不到正常的生长和繁殖,从而减少致病菌的数量。轮作还可以调节地力、提高肥效、改善土壤的理化性能。将辣椒与非茄科作物进行3~4年的轮作,可以前作以韭菜和大葱等,后作以禾本科和十字花科等作物。黄其术研究认为,水旱轮作不仅可以改善土壤生态环境,还能增加土壤中的非毛管孔隙,有利于土壤通气和有机质分解,消除土壤中的有毒物质,防止土壤次生潜育化过程,促进土壤有益微生物的繁殖。

2.1.4 肥水管理 研究表明,辣椒土传病性病中大多数病菌都可随着灌溉水或雨水进行传播,合理的灌溉方式如膜下滴灌、微喷灌等方式有利于控制病害发生。另外,合理施肥,在施肥腐熟有机肥或商品化有机肥基础上。结合测土配方施肥,在生长后期控制氮肥、增施磷、钾和硅肥的施用量,有利于提高辣椒抗病能力。

2.2 物理防治

2.2.1 土壤消毒

2.2.1.1 太阳能 太阳能土壤消毒是指在高温季节通过较长时间覆盖塑料薄膜来提高土壤温度,以杀死土壤中包括病原菌在内的许多有害生物。该方法具有操作简单、经济实惠、对环境友好,其研究和应用日益受到人们的关注。[9]在保护地辣椒生产中,很多地区,利用7月茬口空档期,在大棚或温室中施入大量有机肥、石灰氮等并浇透水,用地膜将土地覆盖密闭,利用高温微生物进行发酵,使其20cm土层温度升至50℃以上,并保持15~20d,即可杀灭土壤大量土传病原菌。

2.2.1.2 热水 土壤热水消毒方法在西方发达国家使用较为普遍,通常在每次换茬时,进行1次热水消毒。该方法具有绿色、环保的优点,但也存在成本高,国内目前应用较少。一般在消毒前,需要将土壤进行深翻、耙平,铺上滴灌盖好地膜,然后注入80~95℃的热水。一般消毒范围在地下0~20cm时,灌水100L/m2,消毒范围在地下0~30cm时,灌水200L/m2[10]。土壤热水消毒能够改变土壤微生物生态,有效抑制立枯丝核菌、疫霉菌、尖孢镰刀菌和假单孢杆菌等病原菌的生长与繁殖,有利于植物根系的生长。

2.2.1.3 蒸汽 蒸汽消毒技术是通过高压密集的蒸汽,杀死土壤中的病原生物。此外,蒸汽消毒还可提高土壤的排水性和通透性。蒸汽消毒具有以下优点[9]:(1)消毒速度快,均匀有效,只需用高压蒸汽持续处理土壤,使土壤保持70℃,30min即可达到杀灭土壤中病原菌、线虫、地下害虫、病毒和杂草等有害生物,冷却后即可栽种;(2)无农药残留和药害;(3)对人畜和环境安全;(4)不易产生抗药性。因此,蒸汽消毒法是一种良的溴甲烷替代技术,在西方发达国家得到了广泛使用。

2.2.1.4 臭氧 臭氧作为土壤消毒剂具有见效快、安全、无毒、无污染和环境友好等特点,是替代高毒、不易降解的化学熏蒸剂重要方法之一。臭氧作为土壤熏蒸剂使用,能夠有效减少土壤中病菌数量,尤其是对于保护地蔬菜,常年连种重茬导致土传病源长期积累,效果显著。周真真等[11]研究表明,臭氧不仅能显著抑制病原菌的菌丝生长,而且能使菌丝发生卷曲、菌丝隔膜消失、原生质体溶解等现象,在抑制孢子萌发方面也有明显效果。李毅等[12]研究发现,一定浓度的臭氧对发病初期的黄瓜根腐病、番茄青枯病、辣椒疫病等土传病害均有一定的抑制作用。

2.3 生物防治 生物防治具有无毒、无公害、不易产生抗药性等优点,不仅符合人们对绿色食品的需求,而且可以克服化学农药带来的弊病,为农业可持续发展提供保障。因此,生物防治已成为辣椒土传病害防治的研究热点。

2.3.1 生物拮抗菌 秦晓燕等[13]研究表明,EM生物菌剂能够很好地改善土壤理化性状,促进辣椒根系生长,提高辣椒抗土传病害的能力。张俊庆等[14]初步拮抗试验筛选结果表明,哈茨木霉菌和枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、海洋芽孢杆菌、坚强芽孢杆菌都对辣椒枯萎病菌尖孢镰刀菌具有较好的抑制作用,其中哈茨木霉效果最佳。胡春锦等[15]通过在分离木薯和甘蔗上的根际促生长细菌(PGRP)得到能够对辣椒青枯病防效较好的生物菌剂,防效达65%以上。卯婷婷[16]等研究表明,木霉-芽孢杆菌复合菌剂、枯草芽孢杆菌-粉红粘帚霉复合菌剂对辣椒的枯萎病、疫病、炭疽病和灰霉病防效均达到60%以上,部分病害达到78.2%。说明生物农药已经具备替代化学农药用于辣椒土传病的防治。

2.3.2 生物熏蒸 生物熏蒸是指利用植物代谢物或分解而产生挥发性气体,从而消灭或抑制土传病虫草害的发生的一种土壤熏蒸方法,具有自然、环保,是替代高毒高残留化学熏蒸剂的重要方法。王秋君等[17]利用菜粕对辣椒疫病土壤进行37d的生物熏蒸,结果表明,施用菜粕对土壤进行生物熏蒸处理,可以降低土壤中辣椒疫霉的数量,说明菜粕在土壤中降解释放的挥发性杀生气体可以抑制辣椒疫霉的生长。使用棉籽粕熏蒸处理能显著抑制腐霉菌的数量,降低果树发病率。王德江等研究发现,芸薹属植物所产生的挥发性物质对尖孢镰刀菌的室内抑制作用较强,用其熏蒸后能显著减少尖孢镰刀菌的数量。

3 展望

随着辣椒保护地种植面积的不断扩大,连作现象越发普遍,以辣椒疫病、枯萎病、青枯病、立枯病和炭疽病等为代表土传病害的发生程度逐年加重。多年来,对于辣椒疫病、青枯萎等土传病害主要以农药防治为主,对环境和生态造成了一定程度的破坏,病原物对农药的抗性也正逐年增加,农药使用量不断增加,导致农药残留超标,影响产品品质。因此,研究高效、对环境友好的辣椒土传病害绿色防控将是今后辣椒病虫害防治的研究重点。因地制宜,以选育选用抗性品种为基础,以合理安排茬口布局、加强田间肥水管理为重点,以合理利用有益微生物改善根际微生态环境为突破口,充分发挥物理防治和生物防治等作用,保障辣椒产业的可持续健康发展。

参考文献

[1]王立浩,张宝玺,张正海,等.“十三五”我国辣椒育种研究进展、产业现状及展望[J].中国蔬菜,2021,384(2):21-29.

[2]袁龙刚,张军林.辣椒连作障碍的主要原因及其对策[J].中国农村小康科技,2006(2):32-33.

[3]任改弟,王光飞,马艳.根系分泌物与土传病害的关系研究进展[J].土壤,2021,53(2):229-235.

[4]卯婷婷,莫维弟.辣椒枯萎病的防控研究进展[J].贵州农业科学,2019,47(7):49-53.

[5]郝晓娟.辣椒抗枯萎病机理的研究[D].太原:山西农业大学,2003.

[6]周洋,佘小漫,蓝国兵,等.海南17个辣椒品种对青枯病抗性的评价[J].热带农业科学,2020,40(9):71-76.

[7]周洋,蓝国兵,佘小漫,等.海南17个辣椒品种对疫病抗性的鉴定[J].江苏农业科学,2020,48(14):138-141.

[8]段曦,孙晨晨,孫胜楠,等.嫁接辣椒根系分泌物对根腐病和青枯病的影响[J].园艺学报,2017,44(2):297-306.

[9]曹坳程,郭美霞,王秋霞,等.世界土壤消毒技术进展[J].中国蔬菜,2010,224(21):17-22.

[10]王志青,郭玉林,李琳,等.土壤(基质)热水消毒技术在天津市现代农业中的应用[J].农业工程,2013,3(S1):39-40,78.

[11]周真真,郑建秋,李健强.臭氧对三种土传病害病原真菌的抑制作用初探[C]//中国植物病理学会2008年学术年会论文集.北京:中国农业科学技术出版社,2008:523.

[12]李毅,李英梅,张淑莲,等.臭氧对设施蔬菜病虫害的应用效果[J].农业工程,2012,2(S1):31-34.

[13]秦晓燕,滕献有,雷裕华,等.EM生物菌剂对辣椒生长及辣椒枯萎病的影响[J].现代农业科技,2021,792(10):80-81, 83.

[14]张俊庆,郑安科,高立红,等.辣椒枯萎病主要致病菌的分离鉴定及农用拮抗菌筛选[J].安徽农业科学,2021,49(8):134-137.

[15]胡春锦,农泽梅,史国英,等.两种PGPR菌剂对辣椒青枯病的生物防治效果[C]//中国植物病理学会2018年学术年会论文集:中国农业科学技术出版社,2018:534.

[16]卯婷婷,陶刚,赵兴丽,等.4种微生物菌剂对辣椒主要病害的生物防治作用[J].中国生物防治学报,2020,36(2):258-264.

[17]王秋君,常志州,王光飞,等.铜绿假单胞菌结合生物熏蒸防控辣椒疫病的效果[J].江苏农业学报,2015,31(2):290-297.

[18]邹学校,马艳青,戴雄泽,等.辣椒在中国的传播与产业发展[J].园艺学报,2020,47(9):1715-1726.

(责编:张宏民)

猜你喜欢
绿色防控研究进展
MiRNA-145在消化系统恶性肿瘤中的研究进展
离子束抛光研究进展
独脚金的研究进展
茶园病虫害绿色防控技术探究
EVA的阻燃研究进展
浅谈大白菜病虫害绿色防控综合技术
EGFR核转位与DNA损伤修复研究进展