呂鎮(zhèn)城,周香露,徐良雄,陳兆貴
(1.惠州學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院,廣東 惠州 516001;2.華南師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,廣東 廣州 510631)
馬鈴薯(Solanum tuberosumL.)是全球四大重要糧食作物之一,產(chǎn)量?jī)H次于玉米、水稻和小麥,營養(yǎng)價(jià)值高、適應(yīng)力強(qiáng).我國是馬鈴薯生產(chǎn)大國,種植面積和總產(chǎn)量均居世界首位.馬鈴薯產(chǎn)業(yè)是我國糧食安全的重要保障措施之一,自2006年國家農(nóng)業(yè)部提出馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以來,我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)逐年穩(wěn)步發(fā)展,呈現(xiàn)良好的態(tài)勢(shì).但是,隨著馬鈴薯種植面積的擴(kuò)大,各類病害也隨之而來.馬鈴薯病害有一百余種,一般因病減產(chǎn)10%~30%,嚴(yán)重的減產(chǎn)70%以上[1].馬鈴薯晚疫病、環(huán)腐病、早疫病等主要病害的發(fā)生對(duì)我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成威脅[2].文章綜述了馬鈴薯晚疫病、環(huán)腐病、早疫病的發(fā)生特點(diǎn)、防治方法及存在的問題,并提出相應(yīng)的對(duì)策與建議.
馬鈴薯晚疫病是由致病疫霉菌(Phytophtora infestans)引起的一種真菌病害,是馬鈴薯“三大病害”之一,具有很高的流行性,每年給全球馬鈴薯生產(chǎn)帶來巨大的損失[3].馬鈴薯晚疫病被認(rèn)為是導(dǎo)致1850年代歐洲食品短缺的元兇,過百萬愛爾蘭人因此而遭受饑餓甚至死亡[4].馬鈴薯晚疫病主要侵染葉片、莖稈和塊莖,其典型癥狀表現(xiàn)為:葉片被危害時(shí),葉尖或葉緣先產(chǎn)生水漬狀的病斑,邊緣不整齊,斑點(diǎn)周圍常有一圈淺綠色的暈圈.濕度大時(shí),病斑可迅速擴(kuò)大至全葉.灰褐色或黑褐色的病斑會(huì)隨著莖稈的伸長而擴(kuò)展.塊莖被侵染后,表面出現(xiàn)褐色小斑點(diǎn)并逐漸擴(kuò)大,形成有凹陷的淡褐色至灰紫色不規(guī)則病斑,病薯在高溫高濕條件下,常伴隨其他病菌侵染而腐爛[1].在我國,馬鈴薯晚疫病連年重發(fā),主要發(fā)生在北方的內(nèi)蒙古、河北、山西、甘肅、陜西、寧夏、黑龍江、吉林等省份,以及南方的貴州、四川、重慶、云南等省市,常年發(fā)生約205萬hm2,表現(xiàn)出發(fā)生范圍廣、危害程度重,發(fā)生地區(qū)間、品種間、年度間不平衡,以及受氣候因素影響大等特點(diǎn).據(jù)農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心數(shù)據(jù)顯示,我國僅北方地區(qū)2018年馬鈴薯晚疫病累計(jì)發(fā)生47萬hm2,分別比上一年同期和2015~2017年同期平均值增加了24%和27.5%[5].
(1)農(nóng)業(yè)防治
抗性品種選育是防治馬鈴薯真菌性病害的重要措施,尤其對(duì)馬鈴薯晚疫病是最有效的方法.國內(nèi)目前已經(jīng)選育出一些高抗性品種,例如農(nóng)天1號(hào)、天薯12號(hào)、天薯10號(hào)、隴薯10號(hào)、隴薯13號(hào)、青薯9號(hào)、隴薯11號(hào)和隴薯12號(hào),中抗性品種有莊薯3號(hào)、云薯505、農(nóng)天2號(hào)、隴薯7號(hào)、天薯9號(hào)、云薯205、天薯11號(hào)、云薯303、隴薯6號(hào)、云薯807、云薯501、青06-26-7和云薯202等[6].采用基因工程技術(shù),將抗性基因?qū)腭R鈴薯是一種快速培育抗性品種的手段.因此,發(fā)現(xiàn)新的抗性基因是當(dāng)前研究的一個(gè)重要熱點(diǎn).晚疫病抗性研究中,最先受到育種者關(guān)注的是來自于S.demissum的主效基因R1-R11,在2001-2009年間,R1、R3、R2、R4和R10相繼被導(dǎo)入到馬鈴薯栽培品種中[7-9],但由于田間致病菌的變化,這些品種在田間相繼失去抗性.隨著小種專一性抗性基因不斷被晚疫病菌克服,人們開始尋找并分離廣譜抗性的主效抗性基因.Yang等近期報(bào)道了一個(gè)從野生馬鈴薯(S.pinnatisectum)中發(fā)現(xiàn)的新型抗性基因Rpi2,并將其定位在7號(hào)染色體上[10].
(2)植物源殺菌劑防治
植物源殺菌劑具有低毒性、殘留少和污染少等優(yōu)點(diǎn),許多植物提取物中的萜烯、生物堿、類黃酮等成分都具有較強(qiáng)的殺蟲或抑菌活性,目前國內(nèi)外學(xué)者在這方面已經(jīng)開展了有較多研究工作.Ramseyer等從巴拿馬特有植物Iryanthera megistocarpa中分離到兩個(gè)對(duì)晚疫病具有抑制活性的黃酮類化合物,2',4'-dihydroxy-6'-methoxy-3,4-methylenedioxydihydrochalcone和 2',4'-dihydroxy-4,6'-dimethoxydihydrochalcone,MIC分別為69.1和2.3μg/mL[11].Affiah等分別用濃度為0.4 g/L大蒜提取物處理感染晚疫病的馬鈴薯植株,結(jié)果顯示大蒜提取物表現(xiàn)出良好的抑菌活性,效果與殺菌劑甲霜靈相當(dāng)[12].Thuerig等用濃度為1mg/mL的厚樸提取物處理馬鈴薯疫霉菌,結(jié)果顯示有效率超過97%,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),其主要活性成分為秦皮甲素和秦皮乙素[13].近期,Kim等從刺通草中分離到一個(gè)新型的三萜葡萄糖甙化合物(hederagenin-3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-α-L-rhamnopyranosyl-(1→ 2)-α-L-rhamnopyranosyl-(1→ 2)-α-L-arabinopyranoside),在濃度為500μg/mL的條件下對(duì)馬鈴薯疫霉菌抑制率可達(dá)88%,具有良好的應(yīng)用前景[14].Bálint等人研究表明,使用濃度為1%的白楊苷處理馬鈴薯疫霉菌,可以顯著抑制其菌絲的生長;當(dāng)濃度為3%時(shí),可以完全抑制其菌絲生長,是一種理想的環(huán)境友好型植物源殺菌劑[15].曹靜等人報(bào)道,菊花、五倍子提取物在稀釋200倍時(shí)對(duì)馬鈴薯晚疫病菌絲生長的有顯著的抑制效果,與甲霜靈3000倍液相當(dāng),抑菌效果達(dá)100%[16].
(3)生物防治
利用有益微生物制約有害微生物,是防治植物病害中最有潛力的有效途徑之一,也是抗馬鈴薯晚疫病生物農(nóng)藥研發(fā)的重要手段,但目前的防治應(yīng)用大多數(shù)集中在抑制活性的初篩上,對(duì)代謝產(chǎn)物中有效成分的分離提取研究報(bào)道較少.質(zhì)量濃度為2g/L的YX擬青霉菌(Paecilomyces farinosus)對(duì)菌絲生長的相對(duì)抑制率達(dá)63%,且菌絲形態(tài)異常,分叉、斷裂變短;質(zhì)量濃度為4g/L時(shí)對(duì)馬鈴薯晚疫病的保護(hù)和治療效果分別為83.35%和35.63%,表現(xiàn)出較好的保護(hù)作用,但其治療效果相對(duì)較差[17].近期,武志華等人從內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟蘇尼特右旗賽罕高畢蘇木鄉(xiāng)牧區(qū)草地的土壤中篩選出一株葉柄粘球菌(Myxococcus stipitatus X6-Ⅱ-1),具有良好的致病疫霉菌拮抗活性.該菌具有較廣的抗菌譜,除了疫霉菌外,對(duì)大腸桿菌和枯草芽胞桿菌也表現(xiàn)出良好的抑制活性,是一個(gè)具備開發(fā)潛力的生防菌[18].Han等人發(fā)現(xiàn)一株毛皮傘屬真菌(Crinipellis rhizomaticola)對(duì)疫霉菌表現(xiàn)出良好的拮抗活性,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),其活性成分為化合物Crinipellin A,MIC為31μg/mL[19].
(4)化學(xué)藥劑防治
甲霜靈屬于苯基酰胺類殺菌劑,是廣泛運(yùn)用于馬鈴薯晚疫病防治的藥劑,已經(jīng)有數(shù)十年的使用歷史[20].此外,還有二硫代氨基甲酸鹽類藥物,如代森錳鋅、丙森鋅等,這類藥劑主要通過作用于致病菌糖酵解和三羧酸循環(huán)過程中一些含巰基的酶,使其失去活性,從而起到殺菌活性.發(fā)病前每畝使用70%丙森鋅可濕性粉劑75~100g噴霧,或75%代森錳鋅水分分散劑進(jìn)行防治[21].楊玉珠等人的研究結(jié)果表明,在馬鈴薯苗期和現(xiàn)蕾期、晚疫病始見期施用25%嘧菌酯懸浮劑2次,用藥量450mL/hm2,防治效果最好,防效可達(dá)80.4%,可作為馬鈴薯晚疫病常發(fā)區(qū)主要防治藥劑使用[22].何德萍等人的研究表明,同時(shí)在現(xiàn)蕾初花期、開花期、盛花期用58%甲霜靈·錳鋅可濕性粉劑和68.75%銀法利交替進(jìn)行防治,特別在大發(fā)生流行年份表現(xiàn)更為明顯,不僅產(chǎn)量增幅大,而且商品薯率也明顯提高[23].此外,用于防治馬鈴薯晚疫病的化學(xué)藥劑還有氟嗎啉、烯肟菌酯、霜脲氰、苯酰菌胺、噻唑菌胺等[24-26].
對(duì)疫霉菌有較高抑制活性的甲霜靈,自從上世紀(jì)80年代初報(bào)道了馬鈴薯晚疫病抗藥性菌株以來,馬鈴薯晚疫病的抗性菌株群體在歐美等地不斷擴(kuò)大,致使甲霜靈已無法有效控制疫病的發(fā)生與危害[27-28].在國內(nèi),河北、內(nèi)蒙古、吉林3個(gè)地區(qū)的馬鈴薯晚疫病菌對(duì)苯基酰胺類殺菌劑甲霜靈的抗性發(fā)展動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)情況顯示,3個(gè)地區(qū)的馬鈴薯晚疫病菌對(duì)甲霜靈已普遍產(chǎn)生抗性,抗性頻率達(dá)100%,平均抗性倍數(shù)高達(dá)34934,抗性指數(shù)為0.97.其中,2011-2012年晚疫病菌群體中以中抗和高抗菌株為主,2013-2016年均為高抗菌株.吉林和內(nèi)蒙古地區(qū)菌株的平均抗性倍數(shù)略高于河北地區(qū)菌株的平均抗性倍數(shù).2011-2012年吉林和內(nèi)蒙古地區(qū)菌株的抗性指數(shù)略高于河北地區(qū)菌株的抗性指數(shù),2013-2016年3個(gè)地區(qū)的抗性指數(shù)均達(dá)到最高值1.00[29].此外,烯酰嗎啉、嘧菌酯、唑菌胺酯、啶酰菌胺等也有抗藥性菌株報(bào)道[30-31].馬鈴薯晚疫病的抗菌劑對(duì)病原菌產(chǎn)生了大小不同程度的抗藥性,為延緩抗藥性產(chǎn)生及避免致病力變異導(dǎo)致作物品種抗病性喪失的情況,具有獨(dú)特作用機(jī)制的新型殺菌劑研發(fā)工作亟待加強(qiáng).
馬鈴薯環(huán)腐病是由密執(zhí)安棒形桿菌亞種(Clavibacter michiganensesubsp.Sepedonicus)引起的細(xì)菌性病害,莖、葉、塊莖均可染病,儲(chǔ)藏期間可以繼續(xù)危害,嚴(yán)重時(shí)引起塊莖腐爛.環(huán)腐病是一種維管束病害,地上部分染病分為枯斑和萎蔫兩種類型.枯斑型多在植株基部復(fù)葉的頂葉先發(fā)病,葉尖、葉緣及葉脈呈綠色,葉肉為黃綠或者灰綠色,具明顯斑駁且葉尖干枯或向內(nèi)縱卷,病情向上擴(kuò)展,致全株枯死.萎蔫型初期則從頂端復(fù)葉開始萎蔫,葉緣稍內(nèi)卷,似缺水狀,病情向下擴(kuò)展,全株葉片開始褪綠,內(nèi)卷下垂,最終導(dǎo)致植株倒伏枯死[1].環(huán)腐病是一種傳染性極強(qiáng)的病害,在秋冬貯藏期間,被感染的馬鈴薯易變黑而腐爛.由于病薯外部癥狀不明顯,易造成切種感染,致使病源經(jīng)貯藏期后蔓延而大量腐爛.發(fā)病重的區(qū)域可減產(chǎn)30%~60%,貯運(yùn)期間可加重該病發(fā)生,大大降低商品的價(jià)值[32].
(1)農(nóng)業(yè)防治
馬鈴薯環(huán)腐病致病菌在土壤中存活時(shí)間很短,但在土壤殘留的病薯或病殘?bào)w內(nèi)可以存活很長時(shí)間,甚至可以越冬,收獲期是該病的重要傳播時(shí)期,病薯和健薯可以接觸傳染.在種薯中越冬的病菌,成為翌年初侵染源,傳播途徑主要是在切薯塊時(shí),病菌通過切刀帶菌傳染.因此,種薯需要切塊時(shí),應(yīng)備2把刀具,并用0.1%高錳酸鉀溶液、75%酒精浸泡消毒,嚴(yán)格做到一刀一薯,嚴(yán)防切口傳病.在地塊選擇方面,要選擇地勢(shì)高燥、疏松肥沃、土層深厚、易于排灌、通風(fēng)良好的壤土或沙質(zhì)土壤.施用磷酸鈣作種肥,增施有機(jī)肥、磷鉀肥和微肥,施用充分腐熟的有機(jī)肥或草木灰苗期、發(fā)棵期、結(jié)薯期噴灑600倍“天達(dá)-2116”地下根莖專用型,促進(jìn)植株生長健壯,提高抗病能力.在開花后期,加強(qiáng)田間檢查,拔除病株及時(shí)處理后,在發(fā)病處撒生石灰消毒,防治地下害蟲,減少傳染機(jī)會(huì),還可每667m2施石灰100-150kg,調(diào)節(jié)土壤pH值[1].在抗性品種選育方面,盡管科研工作者做了許多嘗試,但目前沒有選育出對(duì)環(huán)腐病具有高抗性的品種[33-35].
(2)植物源殺菌劑防治
Cai等采用濃度為1mg/mL的中華蹄蓋蕨(Athyrium sinense)乙醇提取物處理馬鈴薯環(huán)腐病致病菌,結(jié)果顯示其抑菌圈最大可達(dá)16.96mm,提示中華蹄蓋蕨具有潛在的應(yīng)用價(jià)值[36].有報(bào)道指出,海帶(Laminaria japonica)的石油醚提取物對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病菌表現(xiàn)出良好的抑制活性,加入200μL的石油醚萃取液后,抑菌圈可達(dá)20.89mm[37].此外,Cai等還報(bào)道了紅蓼(Polygonum orientaleL.)乙醇提取物具有良好的抑制馬鈴薯環(huán)腐病菌活性,在濃度為50mg/mL的條件下,抑菌圈為19.54mm,使用該濃度的提取物處理馬鈴薯后,可以抑制致病菌對(duì)馬鈴薯的侵染[38].
(3)生物防治
袁軍等從馬鈴薯健康塊莖中分離到133株內(nèi)生細(xì)菌中初步篩選出5個(gè)具有促生或潛在防治馬鈴薯環(huán)腐病的內(nèi)生菌,其中118菌株定殖、促生和拮抗三種作用兼?zhèn)?,具有良好的開發(fā)前景[39].王瑞霞等采用嗜熱脂肪芽孢桿菌A-10’生防菌液處理經(jīng)環(huán)腐病菌感染的馬鈴薯脫毒苗,結(jié)果顯示A-10’生防菌能降低病菌對(duì)組織的破壞作用,說明嗜熱脂肪芽孢桿菌對(duì)馬鈴薯植株的抗病性具有誘導(dǎo)效應(yīng)[40].有報(bào)道指出,生防菌P1對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病菌具有強(qiáng)抑制作用,且對(duì)馬鈴薯主要病害具有較廣的抑菌譜.通過對(duì)溫室內(nèi)馬鈴薯脫毒苗進(jìn)行生防菌株P(guān)1浸根盤栽試驗(yàn)和生防菌液和升汞浸種大田試驗(yàn),結(jié)果表明,菌株P(guān)1對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病盤栽和大田的防治效果分別為53.4%和64.0%,且生防菌P1的效果優(yōu)于升汞[41].芽孢桿菌溶菌素已經(jīng)被證明能夠有效抑制馬鈴薯環(huán)腐病,Wu等采用基因工程方法對(duì)芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciensFZB42)進(jìn)行改造,大大提高了溶菌素的產(chǎn)量從而增強(qiáng)其抗菌活性[41].Zhang等從一株來自銀杏的內(nèi)生真菌(Aspergillussp.IFBYXS)中分離到一個(gè)占托西林的類似物Xanthoascin,該化合物對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病致病菌具有極強(qiáng)的抑制活性,MIC為0.31μg/mL,具有良好的應(yīng)用前景[42].Chen等從采自我國南海猴子島的水生綠藻類植物條滸苔的內(nèi)生真菌(Pleosporalessp.)中分離得到一個(gè)新的萜類化合物Pleosporallin D,該化合物對(duì)馬鈴薯環(huán)腐病致病菌表現(xiàn)出良好的抑制活性,MIC為9.48μg/mL[43].
(4)化學(xué)藥劑防治
將種薯用77%氫氧化銅可濕性微粒粉劑(可殺得)500~700倍液浸泡3~5min,撈出晾干后播種.此外,還可以每667m2施77%氫氧化銅可濕性微粒粉劑130g、或46.1%氫氧化銅水分散粒劑50g葉面噴霧防治1~3次[1].
由于目前還沒有開發(fā)出高效、低毒和無環(huán)境污染的化學(xué)藥劑用于防治馬鈴薯環(huán)腐病,因此在種植前嚴(yán)格選薯尤為重要,剔除可疑病薯,可一定程度上防止帶病入田造成擴(kuò)散.
馬鈴薯早疫病,又稱輪紋斑病,是由茄鏈格孢(Alternaria solani)引起的全球性馬鈴薯病害,在我國和世界各馬鈴薯產(chǎn)區(qū)分布較為普遍,是一種潛育期短、再侵染頻繁、流行性強(qiáng)的病害.該菌主要侵染葉片,也侵染塊莖.在染病初期葉片上出現(xiàn)褐黑色水浸狀小斑點(diǎn),進(jìn)而病斑逐漸擴(kuò)大,形成同心輪紋并干枯,嚴(yán)重影響植株的光合作用.塊莖染病呈褐黑色,凹陷呈圓形或不規(guī)則的病斑,病斑下面的薯肉呈褐色干腐[1].我國南部地區(qū)馬鈴薯早疫病發(fā)生輕于北部,重慶、云南、四川等地發(fā)生面積比例一般為5%~10%[45].
(1)農(nóng)業(yè)防治
選擇肥沃干燥的田種植,播種時(shí)增施鉀肥,以提高馬鈴薯的抗病能力;重病地最好與玉米、大白菜等作物輪作3~4年.合理密植,清除田間病殘?bào)w,以減少初侵染源.合理運(yùn)輸,通風(fēng)換氣[46].在抗性品種選育方面,國內(nèi)外一些學(xué)者在抗病育種研究方面取得了一些進(jìn)展.趙強(qiáng)等在河北圍場(chǎng)馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)早疫病常發(fā)區(qū)進(jìn)行了不同馬鈴薯品種或品系對(duì)早疫病的抗性鑒定實(shí)驗(yàn),結(jié)果鑒定出3個(gè)高抗品種,分別為“鄂薯5號(hào)”、“會(huì)薯8號(hào)”和“麗薯11號(hào)”;1個(gè)中抗品種,“中薯18號(hào)”;2個(gè)高抗品系,分別為“09178058”和“09330143”;6個(gè)中抗品系,分別為“08085008”、“HB0462-16”、“康S0402-9”、“09329221”、“09175037”和“09328200”等[47].目前,我國在生產(chǎn)實(shí)際中并沒有大規(guī)模普及應(yīng)用馬鈴薯早疫病抗性品種.在國外,有報(bào)道指出,在進(jìn)行抗性品種篩選時(shí),以離體葉片作為抗性評(píng)價(jià)材料的結(jié)果與大田實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較大差異,在溫室與大田實(shí)驗(yàn)中也觀察到類似的現(xiàn)象,提示離體葉片或者溫室實(shí)驗(yàn)均無法完全替代大田實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確的抗性實(shí)驗(yàn)[48].
(2)植物源殺菌劑防治
Tomazoni等報(bào)道,檸檬鐵皮桉(Eucalyptus staigeriana)精油能具有良好的馬鈴薯早疫病抑制活性,其半數(shù)抑制濃度IC50值為0.34μL/mL,在濃度為1.0μL/mL時(shí)對(duì)致病菌的抑制率達(dá)到100%[49].Derbalah等研究了云實(shí)屬植物(Caesalpinia gilliesii)和羊蹄甲(Bauhinia purpurea)葉的甲醇提取物對(duì)馬鈴薯早疫病致病菌的抑制效果,結(jié)果顯示在濃度為200ppm時(shí),抑制率可達(dá)73.3%和79.4%,表現(xiàn)出良好的抑菌活性[50].Maksimov等報(bào)道,單獨(dú)使用濃度為10-6M的水楊酸、10-7M茉莉酸或這兩個(gè)化合物的混合物處理感染早疫病的馬鈴薯植株后,可以促進(jìn)植株酚類化合物和過氧化物酶在感染部位的累積,從而提高植物的抗逆性,提示通過使用水楊酸或者茉莉酸可能是控制早疫病的有效手段之一[51].
(3)生物防治
枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、海洋芽孢桿菌(Bacillus marinus)、綠膿假單胞桿菌(Pesudomonas pyocyaneum)、熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)的培養(yǎng)濾液可有效抑制茄鏈格孢的孢子萌發(fā).但是,生防菌株環(huán)境適應(yīng)性較低,其生產(chǎn)、運(yùn)輸和貯存等條件要求較嚴(yán)格,防治效果往往不夠穩(wěn)定,是商品開發(fā)和大田應(yīng)用的主要限制因素[52-53].
(4)化學(xué)藥劑防治
目前,防治早疫病的化學(xué)藥劑較多,由于傳統(tǒng)的殺菌劑,如百菌清、代森錳、甲霜靈等對(duì)哺乳動(dòng)物和蜜蜂的毒性過大,科學(xué)家建議逐步減少使用這類殺菌劑,而甲氧基丙烯酸酯類和醌外抑制劑等殺菌劑(QoI)由于具有更大的抗菌譜,成為全球各大農(nóng)藥公司開發(fā)的熱點(diǎn).不同類型的殺菌劑有不同的作用靶點(diǎn),啶酰菌胺(最大使用量0.73L/ha),吡噻菌胺(最大使用量1.75L/ha),氟吡菌酰胺與嘧霉胺混合劑(最大使用量0.82L/ha),這類藥劑的作用靶點(diǎn)是線粒體呼吸鏈的復(fù)合體Ⅱ,主要通過琥珀酸脫氫酶的活性而起到抑菌作用.肟菌酯(最大使用量0.73L/ha),咪唑菌酮(最大使用量0.60L/ha),唑菌胺酯(最大使用量0.88L/ha),啶氧菌酯(最大使用量0.44L/ha),惡唑菌酮與霜脲氰混合劑(最大使用量0.44L/ha),嘧菌酯(最大使用量1.13L/ha),這類藥劑的作用靶點(diǎn)是線粒體呼吸鏈的復(fù)合體Ⅲ,主要通過抑制致病菌線粒體中細(xì)胞色素b和細(xì)胞色素c1之間的電子傳遞而阻止線粒體中ATP合成而抑菌作用.使呼吸鏈中的細(xì)胞色素b和細(xì)胞色素c1,屬于QoI類殺菌劑.嘧霉胺(最大使用量0.51L/ha)的作用靶點(diǎn)是蛋氨酸的生物合成.百菌清(最大使用量1.75L/ha)屬于多靶點(diǎn)殺菌劑,通過與真菌細(xì)胞中的3-磷酸甘油脫氫酶發(fā)生作用,與該酶體中含有半胱氨酸的蛋白質(zhì)結(jié)合,破壞酶的活力,使真菌細(xì)胞的代謝受到破壞而失活[54].代森錳鋅屬于多靶點(diǎn)殺菌劑,是早期用于防治早疫病的藥劑之一,在馬鈴薯早疫病發(fā)生初期,噴施75%代森錳鋅可濕性粉劑,可以收到良好的防治效果[55].
除了有機(jī)物殺菌劑外,還有銅、鋅和硼等早疫病防治無機(jī)物殺菌劑.銅制劑包括氫氧化銅、氧氯化銅、硫酸銅等,銅離子是主要的活性成分,對(duì)病菌孢子萌發(fā)有較強(qiáng)的抑制作用.有報(bào)道指出,使用50%氧氯化銅可濕性粉劑防治馬鈴薯早疫病,可以使病情指數(shù)下降42.87%,防治效果與使用75%百菌清可濕性粉劑相當(dāng)[55].鋅和硼有助于在植株對(duì)抗致病菌中保持細(xì)胞膜的完整性和滲透率,近期的研究表明,單獨(dú)噴施濃度為5mg/kg的鋅或者聯(lián)合施用5mg/kg硼,可以把早疫病對(duì)馬鈴薯葉片的傷害降低到84%,提示鋅在這個(gè)過程中扮演重要的角色,但其作用機(jī)理目前尚不清楚[56].
代森錳鋅用于早疫病防治已有50年的歷史,國內(nèi)外已經(jīng)有關(guān)于馬鈴薯早疫病菌對(duì)代森錳鋅產(chǎn)生了不同程度的抗性的報(bào)道[57].對(duì)咪唑菌酮、啶氧菌酯、嘧菌酯等殺菌劑不敏感的致病菌株在美國愛達(dá)荷州也呈現(xiàn)較高的檢出率[54].此外,一些使用時(shí)間相對(duì)較短的殺菌劑,例如啶酰菌胺,氟吡菌酰胺、肟菌酯,在美國、英國等國家也相繼有致病菌耐藥性的報(bào)道[58-59].
隨著我國馬鈴薯種植面積的擴(kuò)大,國家對(duì)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展越來越重視,針對(duì)目前馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題,建議加強(qiáng)以下工作:
有研究指出,馬鈴薯晚疫病、早疫病等病害情況與產(chǎn)區(qū)降雨、干旱和溫度等因素密切相關(guān)[60-61].因此,將氣候變化與病害情況結(jié)合分析,是做好病害預(yù)警與防治的有效途徑之一.中國馬鈴薯晚疫病監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)是全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心唯一指定的馬鈴薯晚疫病監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),截止2017年全國馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)已經(jīng)安裝400多個(gè)馬鈴薯晚疫病監(jiān)測(cè)站.該系統(tǒng)涵蓋了馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)的氣象情況監(jiān)測(cè)、晚疫病侵染曲線分析等功能,且各檢測(cè)地的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)共享,各產(chǎn)區(qū)可以借助該系統(tǒng)做好預(yù)警工作,做到早預(yù)警、早判斷、早防治.此外,由于我國馬鈴薯主要種植區(qū)多集中在西南、西北等經(jīng)濟(jì)相對(duì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū),部分產(chǎn)區(qū)薯農(nóng)對(duì)馬鈴薯病蟲害的防控意識(shí)不強(qiáng).因此,要高度重視科普工作的推廣與預(yù)警技術(shù)的普及,提高薯農(nóng)的防控意識(shí).
有報(bào)道指出,我國河北、內(nèi)蒙古和吉林地區(qū)馬鈴薯晚疫病菌對(duì)甲霜靈普遍產(chǎn)生抗性,導(dǎo)致25%甲霜靈SC、68%精甲·錳鋅WG和64%·錳鋅WP等苯基酰胺類殺菌劑田間防治效果明顯下降,在馬鈴薯種植過程中應(yīng)暫停使用含甲霜靈、精甲霜靈和惡霜靈的殺菌劑防治馬鈴薯晚疫病.10%氟噻唑吡乙酮OD、50%氟醚菌酰胺WG、50%烯酰嗎啉WP、687.5g/L氟吡菌胺·霜霉威SC、16%氟噻唑吡乙酮·嘧菌酯SC和26%氟噻唑吡乙酮·雙炔酰菌胺SC等作用機(jī)理不同的藥劑可以作為甲霜靈的高效替代藥劑[29].隨著耐藥菌株出現(xiàn)的頻率越來越高,產(chǎn)區(qū)要注意避免連續(xù)使用同一種藥劑去防治同一種致病菌,盡量做到不同類型的化學(xué)藥劑交替使用,避免耐藥性菌株繼續(xù)擴(kuò)大,最后導(dǎo)致無藥可用.此外,由于一些現(xiàn)行的藥劑對(duì)致病菌的敏感度逐年降低,而化學(xué)藥劑仍然是當(dāng)前一段時(shí)期內(nèi)防治馬鈴薯病害的主要方式,從各類內(nèi)生真菌、生防菌或植物等不同來源的材料中篩選具有獨(dú)特作用機(jī)制的新型抗菌劑研發(fā)工作顯得十分迫切.
將抗性基因?qū)腭R鈴薯是培育抗性新品種的快捷途徑之一,但由于馬鈴薯是我國的主要糧食之一,食用人口眾多,現(xiàn)階段國內(nèi)對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的推廣仍然存在較大的爭(zhēng)議,社會(huì)普遍存在觀望的態(tài)度,監(jiān)管部門對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的審批態(tài)度也非常謹(jǐn)慎.因此,加強(qiáng)非轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的新型抗性品種選育工作,可以從源頭上減少藥劑的使用,既可以減輕農(nóng)戶藥劑使用的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)從而提高農(nóng)民收入,也可以減少社會(huì)爭(zhēng)議,有利于促進(jìn)我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展.