病害三角与寄主植物、病原物和环境的关系

病害三角与寄主植物、病原物和环境的关系

疾病的四季与疾病的三角形密切相关。因此，本文简要介绍了疾病的三角形。在自然植物病害系统中,寄主植物与病原物均属生物,它们的生长发育和繁殖均受环境的影响。在这个系统中,寄主植物、病原物和环境三个因素的相互影响,称为病害三角关系,简称“病害三角”(如图1)。从图中可看出寄主植物、病原物和环境三因素相互鼎立,只要缺少一个,病害就不能发生或者三因素不是处于有利病害发展的状态,病害即使发生也不会酿成流行。病害三角中寄主植物是病原物攻击的目标。病原物依赖寄主植物而生存繁衍。寄主植物的遗传基础和生长状况会影响其自身的发病程度。依据寄主植物抵抗病原物能力大小,通常把它分为免疫、高抗、中抗、中感和高感5种类型。抗感特性是由寄主植物的遗传基础决定的。寄主植物生长良好,通常可降低病害的为害程度。相反,会增强病害的为害程度;这是由环境因素决定的。寄主植物还可以影响病原物的生长、发育和致病等生命活动,同时也可以改变局部环境状况。例如香蕉生长过于茂密会形成有利于香蕉叶斑病发生的小气候。在病害三角中,病原物(如香蕉枯萎病菌)属被控制的对象。但在病原物群体中存在种种差异,其中致病力差异最为重要。病原物致病力差异可划分为强致病力,弱致病力和无致病力等群体。致病力差异是由病原物的遗传基础决定。有的情况,在一种病原物中,某群体的致病力由该群体和寄主植物的种或品种互作而定。例如香蕉枯萎病菌中,产生4个生理小种,其中1号生理小种对粉蕉致病,对香蕉不致病,4号生理小种对香蕉致病,对粉蕉不致病。在同一生理小种内也存在致病力强弱不同的小群体。只有当强致病力群体成为优势群体后,才能为病害流行奠定病原基础。病原物也经常发生变异,这些变异除自身突变外,同一品种的寄主植物大面积种植和田间喷洒化学农药,对病原物构成强大的定向选择压力,会加快病原物的变异速度。病原物的生物学特性对其存活方式和存活时间有着重要影响,例如香蕉枯萎病菌属土壤习居菌,有3种形态不同的孢子,即大型分生孢子、小型分生孢子和厚垣孢子,能在土壤、寄主、病组织和病残体中存活繁殖,尤其厚垣孢子在土壤中存活多年,在病害三角中,环境因素十分重要也十分复杂。大体可分为生物环境因素和非生物环境因素。生物环境因素包括除寄主植物和病原物以外的生物,其种类繁多,尤其在肥沃土壤里,更富多样性,成为防控病害的重要因素。生物环境因素对寄主植物和病原物的影响因生物的种类不同而异,有的对寄主植物起到正面或良性的影响(通常称益生菌),有的对病原物起到负面或恶性的影响(通常称抗生菌),有的两者皆备,也有的对寄主植物和病原物都不影响或无直接影响。非生物环境因素包括气象因素,土壤因素等。寄主植物的正常生长发育需要适宜的温度、光照,适宜水分,丰富营养,良好的土壤结构等非生物环境因素。非生物环境因素也影响病原物和环境中生物因素的生长繁殖和存活,例如在偏碱性土壤中对香蕉枯萎病菌和真菌性抗生菌的生长繁殖不利。非生物环境因素也影响到病原菌的传播,下雨过多有利香蕉枯萎病菌的水流传播和雨水飞溅传播。可以说包括香蕉枯萎病在内的所有植物病害发生和流行无不与适宜的环境有关。充分研究环境因素对寄主植物和病原物的影响是科学防控植物病害的前提。在自然生态系统中,由于病原物和寄主植物间的相互制约,使它们彼此保持着动态平衡,在这种状态下病害即便发生也很难达到流行程度。所谓病害四角,在病害三角中加上人的因素构成病害四角关系,简称病害四角,即农田植物病害系统。在这个系统中植物病害的发生和流行无不与人的农业生产有关(如图2)。从图2可看出,人的因素对病害三角的各因素都有影响。例如人在农业生产活动中,不仅可以通过选择种植作物的种类,还可以通过选择品种和大面积种植单一品种等影响寄主植物,使寄主植物的抗性遗传背景脆弱,寄主植物和病原物的动态平衡被打破。由于农业生产的需要,人可以改变作物的结构和耕作制度,如稻田变蕉园,轮作改连作,休耕变忙耕,林业改农业,疏植变密植,常季改反季,乔木矮化,露地变设施以及通过如翻耕、施肥、灌溉,除草和修剪等影响环境。人也因商业,旅游,科技交流等社会活动有意或无意地帮助病原物远距离传播。例如,20世纪,海南省种香蕉没有枯萎病,粉蕉才有枯萎病,粉蕉枯萎病菌不为害香蕉。本世纪初,香蕉已成为海南省的大产业,由于生产需要多次大量引进外省香蕉苗,那些带有病菌的香蕉袋装苗也随之被引进。病苗在一些蕉园种植,中小株表现症状,由于没能及时采取果断措施扑灭,又通过人的生产活动使病害逐渐蔓延开来。目前海南省多数县市都有发生,有些地区发病较重,对香蕉生产威胁很大。还有,近年来一些香蕉组培工厂,在病园中采吸芽,无意中将带病菌的吸芽,连同粘上叶梢的病土带回工厂,未经检测就进行试管苗繁殖,在繁殖过程中,一些带菌的外殖体因病菌繁殖而夭折,也有个别带菌的外殖体被培养成试管苗(或塑料袋苗)。这些幼苗移入苗圃被培育成袋装苗,这些袋装苗在培育过程中有的因表现症状被剔除,尚未表现症状或症状不典型的病苗被当健苗培育,成为苗圃的发病中心,在苗圃传播开来,病苗出售后,又到蕉园,成为蕉园的发病中心。通过农事活动病菌再从发病中心传播开来。那些带菌的残体,病土,未经无害化处理,而随处堆放,也有可能使病菌传入苗圃侵染袋装苗。袋装苗存在这些风险都是人为造成的,然而发病率很低,与挖吸芽直接作种苗相比,组培工厂繁殖的试管苗绝大多数是健康的。这对防控香蕉枯萎病以及一些病毒病害起到重要作用。但是只要一疏忽,就会失去相应的防病作用,所以繁殖试管苗和培育袋装苗成为防控枯萎病不可忽视的环节。目前防控香蕉枯萎病已取得一些成效,但都不够理想。因为防控过程不仅仅是一些措施的实施,更不是单纯的化学防治,而是各项措施的有机整合和有关方面的配合,组成一个综合的防控工程。其中也包括改变人的认识,即要认识到植物病害既是自然灾害,也是人为灾害。把香蕉枯萎病的发生流行与人的农业生产活动联系起来。不合理的生产活动可以引发病害流行,合理的生产活动可控制病害流行。当前有利的因素很多,例如行政主管部门的管理和服务水平提高,经济发展,各种防控设备和常用物资易购置,交通发达,运输方便,信息灵通,香蕉畅销,蕉农获利大,防控资金充实。科技工作者主动到蕉园出诊、调查和监测(包括土壤微生态监测和病害发生情况的监测);在室内开展抗病育种,生物防治[11,12,13,14,15,16,17]、化学防治和分子生物技术学等研究,为实施防控打下坚实基础。1苗木检疫证书引进严格执行检疫法规,严禁带土香蕉袋装苗传入本省。对需要引进的塑料袋幼苗,必须取得检疫证书方可引进。引进后,在育苗过程中也要监管,若发现可疑病苗,要及时请检疫部门鉴定,一经确诊就按相关法规处理,对于哪些未取得检疫证书而引进的“黑苗”一经查出全部没收,作劣苗处理并罚款。2椰糠病苗的防控(1)严禁在病园内采吸芽,必要时可在远离病株100m以上的地块采健壮吸芽。(2)严格处理吸芽残体,土壤和废水,在组培过程中,吸芽,残体和土壤装入塑料袋,经无害化处理,置适当地方,让其腐烂分解,废水倒入废水池经无害化处理后方可排放或作肥料。(3)严格处理污染材料,在组培过程中,出现污染应及时剔除,经无害化处理后,深埋。(4)严格管理苗园地,育苗基质应是腐热的椰糠,平时堆放在防雨的水泥地上,苗园地在育苗前喷洒杀菌剂或撒石灰消毒,苗床铺上黑色地膜,袋装苗放在地膜上,这对防控枯萎病和线虫病有利,在培育过程中发现疑似病苗就及时搬开,隔离观察,一旦证实是枯萎病苗,按前述处理,病苗附近的健苗应用杀菌剂如恶霉灵500倍液淋灌。各组培工厂和苗圃基地应积极打造品牌,建立种苗档案,接受有关行政部门监督,使香蕉试管苗生产规范化,标准化。3大蕉园几何植物带埋激发物立地条件(1)搞好香蕉生产规划,各县市每年都应拟订指导性的香蕉种植计划(包括种植面积、地块、时间和品种)。新蕉园尽量选择远离病园的宜蕉地。(2)严禁病苗,病土,带菌耕作工具等进入园地,耕作机械进入前,其接地部件应喷洒杀菌剂消毒。(3)严格执行标准化耕作(此项工程量最大,投资最多),按标准化生产程序安排作业,如整地、定标(标出排灌沟、操作沟和植穴的位置)、挖沟、整畦、挖穴、施肥、定植、管理等。平地或缓坡地的种植规格以2m×2m,即平均每株占地面积4m2,每亩约160株为宜。畦面宽1.6m,畦长不超过100m,排灌沟宽约0.5m,深约0.3m,操作沟宽约0.3m,深约0.2m。缓坡地沿等高线平整出4m宽大梯田植蕉带或2m宽,小梯田植蕉带,按图3布局在缓坡地上位挖出排灌沟。在大蕉园中约0.66个/hm2小蕉园,即长约95m,宽70m,长宽比约3∶2,蕉园四周还要挖排水沟,深约0.5m,宽约0.5m。排灌沟也是深埋香蕉残体的地方,同一畦的株距为2m,植穴在畦面中间,邻畦的植穴位于本畦两植穴之间(如图3)。有条件的用小型挖掘机挖沟,整畦和挖穴。(操作沟暂不挖)植穴深0.6m,直径约0.5m。植穴曝晒数天后,每穴施入优质腐熟有机肥约1.5kg,含抗生菌的菌肥约1kg。挖操作沟表土肥料混匀,当植穴的肥土离畦面约15cm时再回表土,使穴土高出畦面约5cm,有条件者畦面铺设黑色地膜,并铺设黑色塑料管供注灌或滴灌用,然后定植。(4)定植后的管理,有条件者实行全园封锁,严禁牲畜和闲人进入蕉园。在蕉园入口处,设消毒浅坑,坑内盛消毒液如高锰酸钾溶液或石灰水,人入园时,鞋底浸消毒液。幼小株按标准化管理,凡出现疑似病株都应挖去,并作无害化处理。植穴经曝晒消毒后补种。中蕉和成株亦按标准化管理和其它病害的常规防控,若发现疑似病株,经确诊后,按4.2项处理,挂果病株视病情轻重灵活处理。正常枯黄或因其它病害枯黄叶片,要及时割除围堆在假茎基部,挖操作泥土覆盖,促其腐烂分解。台风吹断的残体可埋在排灌沟中。(5)收果防控和蕉园残体处理,将蕉轴等残体集中深埋在蕉园排灌沟中或大坑内,切勿随地乱扔或用火烧了事,收果后,若不留第二代蕉,则实行清耕,全部(包括假茎、球茎、吸芽)挖出埋入排灌沟内,过长或过大可砍断撒上石灰,挖沟操作土覆盖,此时操作沟变排灌沟。若留第二代蕉,第一代蕉假茎、残体不必全部挖掉,只需砍去上部叶片和蕉轴,留下无叶柄的假茎,让其自然腐烂分解。砍下的叶片和蕉轴埋入排灌沟内。(为了不妨碍排水,应先挖深排灌沟再埋)。4打开病园和病株，防止病原体在公园和花园外传播4.1改种和种植水稻发病率达30%以上的蕉园,收果后,其病株和健株均灌药毒杀,在假茎基部斜下钻洞或用尖刀刺裂成缝,深度达假茎中心,注入药液,如10%草甘膦水剂或5%2.4-5-T正丁酯。待假茎叶片枯萎下垂,全部挖掉埋入排灌沟中,撒上石灰,覆盖泥土,让其腐烂,2年内在畦面改种其它作物如玉米、菠萝、瓜果和大豆等。若灌溉方便,第三年经平整后可种水稻。还要严防田水流入无病或轻病蕉园。更要防止重病蕉园被丢荒,危害附近蕉园。经过3年的改种,可恢复种香蕉,挖沟,整畦,挖穴和施基肥。以种植抗病或耐病品种为宜。定植前,植穴和畦面应喷洒杀菌剂如恶霉灵、多菌灵等消毒。4.2轻度和重度疾病的预防4.2.1沟槽土土石地若连片出现数株或数十株病株的地块称为病区,发病率15%以下为轻病园,15%～30%为中病园。在病区四周,顺着排灌沟或操作沟挖一道近环形隔离沟,把与病株相邻的植株包围在隔离沟内。沟深约0.7m,宽0.3～0.5m(如图4)。有条件者,用小型挖掘机挖沟。挖出泥土往病株周围堆放,在沟的内壁围上塑料薄膜,薄膜突出沟底约15cm,用土压实,地面也突出约15cm,防止病土滑入沟内,用塑料绳分上下两道将薄膜绑住,防止薄膜下塌,泥土若从外壁滑入沟内,正好将薄膜压紧。即使沟被泥土填满,只要薄膜不破损,就起到隔离作用。被隔离的病株,施药毒杀(方法同4.1)并套袋,相邻植株,在畦面上钻洞灌药保护(方法同4.2.3)。隔离沟与排灌沟或操作沟相接处,用泥土将沟口封住。被隔离病区3年内暂停种蕉,第4年可种抗病或耐病品种。4.2.2下垫、澄清、消毒在零星发病的蕉园中,采用此法。毒杀方法同4.1,待病株枯萎后撒上石灰,用黑色或深色无损塑料袋套住,或用薄膜从上至下螺旋形包裹。若套袋不够高,可将病株上部砍下,连同中叶片一起套袋,底部用泥土压紧,上窄、下宽成塔形。上、中、下分三道用塑料绳(带)捆住,防止大风吹破,随着病株腐烂分解,抗微生物会大量繁殖,套袋也随之下塌,此时尚不可掀去套袋,再用泥土压紧,待第一代蕉或第二代蕉收果后,结合蕉园清耕启袋。并挖出残体埋在沟内。原穴位喷洒杀菌剂消毒。这种方法既适用平地蕉园也适用坡地蕉园,又省工,因不翻动病株和病土,病菌往外传播的机会甚少。4.2.3小片蕉叶树园灌排液管网法在铺地膜的蕉园,与病株相邻的植株,实施畦面钻洞灌药,方法,在两株中间钻洞两个,洞离沟边约30cm,洞深约30cm,洞口宽约7cm(如图4),采小片蕉叶放入洞底,防止药液直接往下渗,然后将杀菌剂如恶霉灵或其它土壤杀菌剂按常规使用浓度配成药液灌入洞内,灌满,约1000mL,用蕉叶盖口,加土压紧。每20天1次连灌3～4次。不铺地膜蕉园,可直接在畦面上施药。结合追肥可混入氨基酸或复合肥配成水液,一起灌注。钻洞器可自制,有条件者用机械钻洞。4.2.4覆土及覆盖物消毒亦称蕉园卫生防病,当蕉园不留下代蕉时,收果后把毒杀死的病株,健株残休,吸芽等全部挖出(太长太大者可切断)埋入排灌沟中(若沟不够深,可再挖深),撒上石灰,挖操作沟土覆盖。此时操作沟变排灌沟,(经过2～3次的变换,蕉园的肥力会大大提高)。有病株地块喷施杀菌剂消毒。然后耙松整畦,(先整无病株地块,后整有病株地块)。新植穴挖在两个旧穴之间,植穴大小如前述,植穴曝晒数天后,施入有机肥和抗生菌肥,有病