青花菜黑腐病發(fā)病規(guī)律及綜合防治措施

韓風慶 李占省 劉玉梅 方智遠 楊麗梅 莊 木 張揚勇 呂紅豪 王 勇

（中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部園藝作物生物學與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，北京 100081）

近幾年黑腐病在我國青花菜產(chǎn)區(qū)普遍流行，危害嚴重，目前缺乏抗病品種。在實際生產(chǎn)中應(yīng)針對黑腐病的病原菌及發(fā)病規(guī)律，采取切實可行的綜合防治措施，確保青花菜高效、綠色生產(chǎn)。

黑腐病是由野油菜黃單胞菌野油菜致病變種（Xanthomonascampestrispv.campestris，Xcc）引起的一種細菌性病害，能夠危害青花菜、甘藍、花椰菜、蕪菁、蕪菁甘藍、芥菜、蘿卜等十字花科類植物。20世紀50年代，黑腐病在我國華北地區(qū)首次被發(fā)現(xiàn)，至80年代已成為全國范圍流行的主要病害（張黎黎 等，2012）。黑腐病影響十字花科蔬菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，發(fā)病嚴重時可造成減產(chǎn)70%左右（李樹德，1995），已成為十字花科蔬菜的主流病害之一。

青花菜是重要的甘藍類蔬菜作物，以綠色花球為產(chǎn)品，富含纖維、鈣、鐵、維生素、類胡蘿卜素等成分，被譽為“蔬菜皇冠”，深受消費者喜愛，同時也是我國一些地區(qū)的重要出口創(chuàng)匯蔬菜（張小麗 等，2016）。近年來，隨著青花菜種植面積的擴大和集約化生產(chǎn)的影響，黑腐病在青花菜產(chǎn)區(qū)普遍流行，危害逐年加重，造成青花菜產(chǎn)量和品質(zhì)的下降，嚴重影響青花菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)將青花菜黑腐病的病原菌、發(fā)病特征、發(fā)病規(guī)律及綜合防治措施總結(jié)如下，以期為青花菜生產(chǎn)提供參考。

1 黑腐病病原菌

黑腐?。╞lack rot）最早于1894年在美國肯塔基州的結(jié)球甘藍上率先被報道（Garman，1894）。1895年，Pammel 在美國愛荷華州的蕪菁和蕪菁甘藍上發(fā)現(xiàn)了黑腐病，并分離出致病菌（Pammel，1895）。黑腐病病原菌是野油菜黃單胞菌野油菜致病變種Xanthomonas campestirspv.campestris，簡稱Xcc，為革蘭氏陰性細菌，大小為（0.2～0.6）μm×（0.7～3.0）μm，棒狀，不形成芽孢，有莢膜，有1個單極鞭毛；表現(xiàn)為過氧化氫酶陽性，硫化氫酶陽性，氧化酶陰性，不產(chǎn)生硝酸鹽或吲哚。Xcc在含有葡萄糖的培養(yǎng)基上會產(chǎn)生黃原膠，其菌落為黃色、黏稠、有光澤（Vicente &Holub，2013）。

病原菌可以在5～38 ℃條件下存活，25～30℃為最適生長溫度，超過50 ℃就會致死；最適生長濕度范圍為80%～100%，同時該病原菌耐干燥能力強，在干燥環(huán)境中可存活1 a（年）；耐酸堿度為pH 6.1～6.8，最適pH 為6.4；耐鹽度為2%～5%（Vicente &Holub，2013）。

據(jù)報道，十字花科蔬菜中Xcc存在生理小種分化的現(xiàn)象，國際上一般將其劃分為6個生理小種。翟文慧等（2010）收集了我國11個地區(qū)的十字花科蔬菜黑腐病樣本，分離到311株黑腐病菌菌株，分析結(jié)果顯示致病菌全部為野油菜黃單胞菌野油菜致病變種，主流小種為1號和4號生理小種，分別占全部樣本的54.1%和36.1%，其次是3號生理小種（6.6%），未發(fā)現(xiàn)2號、5號和6號生理小種。

2 青花菜黑腐病典型癥狀

黑腐病在青花菜各個生育時期均可發(fā)生，為害葉片和花球，最明顯的病癥體現(xiàn)在葉片上，子葉發(fā)病時呈水浸狀，之后迅速枯死或蔓延到真葉上，真葉染病有兩種途徑，一種是病菌由水孔侵入，造成葉緣發(fā)病，形成“V”形病斑，病斑邊緣葉組織變黃，維管束變黑，逐步向葉片內(nèi)部侵染，葉片發(fā)黃、脫落，干燥天氣下病葉干枯或呈穿孔狀，嚴重的情況下可導致植株萎蔫和死亡（圖1）；另一種途徑是從傷口侵入，病斑向兩側(cè)或內(nèi)部擴展，造成周圍部分的葉肉變黃或枯死。

圖1 北方春季青花菜成熟期黑腐病田間表現(xiàn)

黑腐病也會誘發(fā)軟腐病、菌核病等其他病害的發(fā)生，造成植物組織的嚴重腐爛，影響花球品質(zhì)，造成減產(chǎn)和減效（張黎黎 等，2012；Vicente &Holub，2013）。

3 青花菜黑腐病發(fā)病規(guī)律

3.1 傳播途徑 病原菌通常經(jīng)種子傳播，因而最初黑腐病被認為是種傳病害，而病原菌也存在于感染的病株、土壤和農(nóng)作物殘骸中，還可以在獨行菜、幽芥等十字花科雜草寄主上越冬（Schaad &Dianese，1981）。病原菌在潮濕溫暖的條件下易于傳播，遠距離傳播主要通過感染的種子和種苗；近距離隨風、昆蟲、灌溉、雨水、農(nóng)業(yè)設(shè)備及人的活動等媒介傳播（Roberts et al.，2007）。種子帶菌可引起苗期發(fā)??；成株發(fā)病多發(fā)生在結(jié)球前期至結(jié)球期；種子生產(chǎn)過程中，種株上的病原菌可通過維管束進入種臍，因而花或種莢感染病原菌會造成種子很高的感染率（van der Wolf et al.，2013）。

在無寄主的土壤中，病原菌冬季可存活40 d（天），夏季可存活20 d（天）（Dane &Shaw，1996）。在有植物組織的土壤中，病原菌可以以自由活細胞的形式存活很長時間。在被感染的種子中可存活3 a（年），宿主組織中可存活1～2 a（年）（Vicente &Holub，2013）。

3.2 入侵方式和發(fā)病條件 黑腐病病原菌通常由水孔、傷口和氣孔侵入植株，其中通過葉緣的水孔侵入植株是最主要的感染方式，機械、風、雨、灌溉、昆蟲及其他動物造成的傷口，是病原菌主要的入侵部位（張黎黎 等，2012）。而通過氣孔進入植物體的病原菌很難向周圍組織擴散，最多在葉片上產(chǎn)生小的黑色斑點，因而氣孔入侵不是主要的感染方式（van der Wolf et al.，2013）。病原菌入侵后，在細胞間隙繁殖，擴展至維管束，最后引起病癥。

青花菜黑腐病在熱帶和亞熱帶地區(qū)流行，在溫暖、濕潤的條件下易于發(fā)生。25～30 ℃條件下適于發(fā)病，適宜的溫度范圍內(nèi)，溫度越高發(fā)病越快（張黎黎 等，2012）。少雨的氣候條件下，黑腐病很難發(fā)生，相反多雨的天氣經(jīng)常造成黑腐病的大暴發(fā)，而濕熱的環(huán)境下尤為嚴重（Meenu et al.，2013）。所以，在我國長江中下游地區(qū)，以及溫室保護地栽培條件下，黑腐病較為嚴重。此外，十字花科作物的連作、氮肥過高、植株徒長、蟲害等都會造成黑腐病的加重（朱伯華 等，2012）。

4 綜合防治措施

4.1 種子和基質(zhì)的滅菌和消毒 種子帶菌會直接造成苗期和成株期發(fā)病，因此應(yīng)對種子進行嚴格滅菌和消毒，通常在60 ℃條件下對種子進行干熱滅菌6 h（小時），或在50 ℃的熱水中浸種30 min（分）后晾干。

青花菜種植前一般需要育苗，倘若基質(zhì)中存在致病菌且未經(jīng)消毒，也會造成黑腐病的發(fā)生。因此，購買消毒的基質(zhì)或?qū)|(zhì)進行滅菌處理非常重要。通常，需要將基質(zhì)進行高溫或蒸汽密閉消毒，一般在70～90 ℃條件下消毒0.5～1.0 h（小時）就能殺死病菌，每次消毒基質(zhì)不宜過多（1～2 m3），基質(zhì)含水量以35%～45%為宜，過濕或過干都會降低消毒效果。

4.2 加強栽培管理和實施輪作 加強田間管理，增加植株生長勢和抗性，實施輪作。一是注重田間排澇，雨后及時排水，同時避免田間過旱，造成花球松散或枯蕾，降低商品性。二是科學施肥，確保植株營養(yǎng)均衡，不施未腐熟的有機肥、帶菌農(nóng)家肥，定植后1～2周追施2～3次尿素，每667 m2施用5～10 kg，現(xiàn)球后減少氮肥的使用量，增加鉀肥的使用量，可以提高植株整體抗性和促進花芽分化，有利于花球緊實和高產(chǎn)。三是合理輪作，避免與甘藍、白菜等十字花科蔬菜輪作，可以和禾本科、茄果類、葫蘆科、豆類作物進行輪作。當前生產(chǎn)上已經(jīng)采用水稻+青花菜，西瓜+青花菜，西葫蘆+青花菜，玉米+青花菜等方式進行輪作和倒茬。四是改善根系環(huán)境，促使不定根的生長，及時清除病株殘骸。

4.3 化學防治和生物防治結(jié)合 黑腐病的防治應(yīng)采取預防為主，綜合防控的策略。發(fā)病初期，可在葉面噴灑殺菌藥劑，重點噴施在發(fā)病部位，可選擇77%氫氧化銅（可殺得）可濕性粉劑500倍液，或20%噻菌銅懸浮劑1 500倍液，或47%春雷霉素+王銅（加瑞農(nóng)）可濕性粉劑800倍液，或1 000萬單位新植霉素可濕性粉劑4 000倍液，或25%甲霜靈（瑞毒霉）可濕性粉劑和50%福美雙可濕性粉劑（按1∶1比例混合）500倍液。每隔7～10 d（天）噴1次，連續(xù)噴施3次，視病情可適當增加噴藥次數(shù)。

4.4 選擇抗病品種 種植抗病品種是防治青花菜黑腐病最根本的措施，但當前還缺乏高抗黑腐病的青花菜種質(zhì)資源及品種，且黑腐病相關(guān)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究較為薄弱。目前國內(nèi)主栽的青花菜品種中，國外品種耐寒優(yōu)秀和炎秀對黑腐病的抗性較差，炎秀在北方多雨和南方雨季黑腐病發(fā)病較重，綠雄90和強漢在浙江和云南地區(qū)對黑腐病的抗性優(yōu)于炎秀。國內(nèi)的品種中，中青系列的中青8號、中青16號和中青319，以及領(lǐng)秀、浙青80、申綠2號、蘇青2號和臺綠1號等在推廣中表現(xiàn)出較好的綜合抗性?？筛鶕?jù)南北小氣候特點，選擇和種植兩個以上青花菜品種，以此來降低黑腐病發(fā)病風險。

4.5 其他防治方法 目前國外報道了一些菌類可 抑 制Xcc的群 體，如 用Strains EN4（Kluyvera ascorbata）、SP009s（Pseudomonas fluorescens）、SP007s（Bacillussp.）處理種子可減少黑腐病發(fā)生和危害；B.subtilis處理種子、種苗、土壤可有效控制黑腐病病原菌；Paenibacillusisolate P16可顯著減輕黑腐病的危害（Wulff et al.，2002；Liu et al.，2016）。

還有研究發(fā)現(xiàn)，一些植物如訶黎勒的提取液可以減少黑腐病的發(fā)生，另外，低劑量的紫外線照射（3.6 kJ·m-2）處理種子能夠誘導寄主對黑腐病的抗性（Brown et al.，2001）。因此，結(jié)合物理方法和生物活性物質(zhì)，進行青花菜黑腐病的綜合防治也是一種新途徑。

5 展望

黑腐病影響廣泛，發(fā)病迅速，防治困難，對青花菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成很大的威脅。除了采取綜合防治措施外，培育抗病品種是最為根本和經(jīng)濟有效的方法。所以應(yīng)注重對黑腐病的基礎(chǔ)研究，加速抗性材料的篩選和創(chuàng)制，以及抗病新品種的選育。

目前國內(nèi)外對黑腐病抗性機制的研究不夠深入，而且由于抗源材料和生理小種的不同，其抗性遺傳規(guī)律差別也很大。在抗病基因的定位方面已有不少研究，但很少有研究完成對抗病基因的克隆，所以應(yīng)加強對黑腐病致病機理的研究，加速抗性基因的挖掘與利用，為抗病育種工作提供理論基礎(chǔ)。

青花菜目前缺乏高抗黑腐病品種，主要是因為包括青花菜在內(nèi)的甘藍類（C 基因組）蕓薹屬成員極度缺乏抗源，而在蕓薹屬A 基因組和B 基因組有較多抗源，尤其是油菜、埃塞俄比亞芥、芥菜等存在高抗1號和4號小種的材料，因而通過遠緣雜交將抗性基因?qū)肭嗷ú耸且粋€很好的策略，可以加快抗源材料的創(chuàng)制和抗病新品種選育。