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穿山龙(Dioscorea nipponica.Makino.)为薯蓣科多年生缠绕草本药用植物,是辽宁东部山区主要种植中药材品种之一。近年来,由于人工种植面积逐渐增加,防治方法较为简单,导致穿山龙锈病普遍发生,并有逐年加重趋势,严重影响穿山龙种植业的健康发展。本研究对该病在辽宁省的发生情况进行了系统调查,明确了穿山龙锈病的致病菌及其生物学特性,初步掌握了该病的发生及流行规律,并进行了室内和田间防效试验,为穿山龙锈病的防治奠定了科学的理论基础。主要研究结果如下:
1.穿山龙锈病的发生和危害。经调查发现,辽宁省东部山区各种植园均有穿山龙锈病的发生,病田率90%~100%、病株率14%~100%,病情指数16.7~60。穿山龙锈病主要危害二年以上生穿山龙植株叶片、幼茎,严重时也能危害叶柄和果实,造成叶片提早枯萎、脱落,植株生长缓慢、矮小,茎部发生锈病后植株长势缓慢,易折,甚至整株提前死亡,地下根茎停止生长,严重影响根茎的产量和质量。
2.穿山龙锈病病原菌鉴定。2004~2006年多次从辽宁东部山区、沈阳农业大学免疫室种植地及沈阳周边穿山龙种植地采集穿山龙锈病标本,并对病原菌进行详细观察。根据病原菌夏孢子、冬孢子形态特征以及病菌致病性测定研究,参照戴芳澜主编的《中国真菌总汇》、陆家云主编的《植物病原真菌学》和王云章、庄剑云主编的《中国真菌志》锈菌目(一)第十卷中对薯蓣柄锈菌的描述,确定穿山龙锈病是由薯蓣柄锈菌(Pucciniadioscoreae Kom.)引起的,属担子菌亚门、冬孢菌纲、锈菌目、柄锈菌属真菌。据国内外文献报道,1899年Komarov首次将穿山龙锈病菌命名为Puccinia dioscoreae Kom.,该菌主要侵染薯蓣科植物。
3.首次对穿山龙锈病病菌的生物学特性进行了较为系统的研究。试验结果表明:薯蓣柄锈菌夏孢子萌发的温度范围较宽,在5℃~30℃之间均能萌发,适宜萌发温度10℃~20℃;夏孢子在湿度81%~100%之间能萌发,适宜萌发湿度是98%;夏孢子在pH6~10之间均能萌发,适宜萌发pH为6~8;糖类均不同程度地促进夏孢子萌发,氮源均不同程度抑制或不影响夏孢子萌发,夏孢子在二苯胺中不萌发;光照对夏孢子萌发无明显影响。薯蓣柄锈菌冬孢子萌发方式多种,冬孢子抗逆性较强,越冬后萌发率最高可达54.5%,能萌发产生先菌丝和担孢子。
4.对穿山龙锈病周年循环规律和流行动态规律进行了初步研究。试验发现,每年5月初,穿山龙幼苗未展叶期锈病始发,茎部最先表现症状,病斑在茎上迅速扩展;5月下旬至6月初,随着温度升高,成熟夏孢子借助风雨传播,穿山龙叶片上很快出现零星病斑,数量较少,但传播速度较快;6月初至7月中旬,田间病情进入高峰期,田间病斑大量增加,病斑扩展迅速,病情增长快;7月末至8月份气温持续偏高,抑制病菌再次侵染,此时穿山龙植株正处于高速生长期,导致田间病情指数有所下降;9月初,随着气温逐渐下降,田间叶片开始产生大量黑褐色冬孢子堆:10月份,病残体散落在田间,病残体上携带的病菌进入越冬休眠期。根据空中孢子捕捉情况结合田间发病规律,说明该病的初侵染源是当地菌源所致,无外来菌源。初侵染源是越冬的病残体。但由于用越冬后的冬孢子或萌发的担孢子未接种成功,故不能确定病菌某个阶段为初侵染来源。
5.穿山龙锈病防治的初步研究。室内药剂试验证明,三唑酮400、600倍液对夏孢子萌发有明显抑制作用。在病菌未侵入叶片前施药能有效控制穿山龙锈病的发生。叶片发病后施用阿米西达1000、1500倍液,翠贝1000、1500倍液、三唑酮400倍液均能很好控制病斑扩展。田间药剂试验结合调查表明,穿山龙生长季可选用25%阿米西达1000倍液、10%世高800倍液、50%翠贝1500倍液、15%三唑酮600倍液对穿山龙锈病防治效果较好。根据药用植物病害发生特点,按照国家规定药材生产要符合GAP标准,采取农业措施和药剂防治配套使用,才能有效控制病害流行。