石榴干腐病及其防治技術(shù)研究進展

柯 楊，馬 瑜*，朱海云，郭曉成，李 勃

(1.陜西省微生物研究所，陜西 西安 710043；2.西安市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，陜西 西安 710061；3.陜西省生物農(nóng)業(yè)研究所，陜西 西安 710043)

石榴(L.)屬石榴科石榴屬，原產(chǎn)于伊朗及周邊地區(qū)，隨后逐漸傳至中亞、喜馬拉雅、中東和地中海地區(qū)，是一種集生態(tài)、經(jīng)濟效益、觀賞價值和保健功能于一體的優(yōu)良果樹。目前，石榴的種植范圍更加廣闊，在伊朗、西班牙、意大利、阿富汗、中國、美國、印度、俄羅斯、烏茲別克斯坦、摩洛哥和希臘等國家均有種植。石榴水分高，營養(yǎng)豐富，其果實中含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素和人體所必需的微量元素，如鉀、鈣、鎂、鈉、銅、鐵、鋅等。此外，石榴也具有極高的藥用價值，其果皮、果實、花、葉及種子提取物均具有抗炎、抗氧化和保護心臟的功能，可作為治療多種疾病的輔助療法。

石榴干腐病(pomegranate dry rot)是由多種植物病原真菌引起的一類破壞性病害，可危害花器、果實和枝干，造成落花落果乃至枝干枯死，影響植物健康，導(dǎo)致果實產(chǎn)量降低、品質(zhì)變劣，造成巨大的經(jīng)濟損失，是我國石榴生產(chǎn)中的重要病害。石榴樹極易發(fā)生干腐病，且不同發(fā)病部位的表現(xiàn)癥狀不同。石榴干腐病在我國主要種植區(qū)發(fā)病率可達40%以上，造成石榴樹枝條枯死、石榴果實腐爛等病癥的發(fā)生，對石榴園造成了嚴重破壞。同時，石榴干腐病識別慢、氣候、種植環(huán)境的變化以及管理水平落后等因素導(dǎo)致對干腐病病害防治效果差，給石榴產(chǎn)業(yè)帶來巨大經(jīng)濟損失。

近年來，隨著石榴栽培面積的不斷擴大，石榴干腐病日趨嚴重，成為制約石榴產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的主要瓶頸之一。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在陜西省臨潼石榴產(chǎn)區(qū)，干腐病已成為該地區(qū)石榴上危害最嚴重的病害，管理粗放的果園，嚴重時高達100%；河南滎陽石榴產(chǎn)區(qū)管理較好的石榴果園干腐病病果率為 10%～15%，管理粗放的可達50%以上；安徽淮北石榴產(chǎn)區(qū)因石榴干腐病造成減產(chǎn)5%～15%，重者達20%以上。石榴干腐病也是國外產(chǎn)區(qū)的主要病害之一，其中，希臘石榴主產(chǎn)區(qū)果實干腐病發(fā)生率在采前和采后分別為50% 和 29%；印度石榴干腐病平均發(fā)病率達8.38%。目前，針對石榴干腐病的防治主要還是依賴栽培管理及化學(xué)藥劑防治進行病害控制，同時，生物防治技術(shù)研究也取得了一些進展。本文就石榴干腐病癥狀特征、發(fā)病規(guī)律、病原菌和生物學(xué)特征及綜合防治技術(shù)研究進展進行綜述，以期為石榴干腐病的防治研究提供參考。

1 石榴干腐病發(fā)病規(guī)律及特征

1.1 石榴干腐病發(fā)病規(guī)律

石榴干腐病病原菌菌絲和孢子可在枯枝及干果上越冬，在第二年四月中上旬待溫濕度適宜時產(chǎn)生分生孢子，并隨風、雨、氣流傳播，引起干腐病病害潛在感染。五月分溫度較高，但濕度不足，病原菌處于發(fā)病前的潛伏階段，生長緩慢，主要為害花蕾，隨后蔓延至花冠及果實，病癥不明顯。此后隨著溫度升高及降雨增多，到六月至七月之間潛伏病原菌生長速率加快，病征普遍顯現(xiàn)，主要為害果實。此后隨著果實的快速生長和天氣轉(zhuǎn)涼，病菌侵染繁殖速度減緩，發(fā)病率降低。而對于不同產(chǎn)區(qū)，因種植環(huán)境的差異其發(fā)病規(guī)律亦具有自身的特點。例如，河南滎陽地區(qū)，石榴干腐病在4—10月均能發(fā)病，其中，7月下旬至9月上旬為高發(fā)期；而安徽淮北石榴產(chǎn)區(qū)，石榴干腐病于5月中旬至6月初發(fā)病，果實發(fā)病高峰期為7月下旬至8月下旬；云南蒙自石榴產(chǎn)區(qū)干腐病高發(fā)期在六月上中旬至7月上中旬。

1.2 石榴干腐病癥狀特征

石榴枝干干腐病主要危害果樹主枝和側(cè)枝。發(fā)病初期會在枝梢形成圓形或橢圓形的淺褐色病斑，并隨著病部失水凹陷、干縮硬化擴大成灰褐色或黑褐色斑塊，在病健交界處形成開裂，導(dǎo)致病皮與健康組織剝離，嚴重時腐爛組織可深達木質(zhì)部，造成枝干、植株枯死。

石榴果實干腐病從蕾期即可引起侵染，成果期為主要發(fā)病時期。發(fā)病初期會引起萼片壞死，并擴散到整個水果表面，在果皮上出現(xiàn)不規(guī)則棕色斑片狀病變?；ㄆ诩坝坠诟腥靖筛?，可造成早期落花、落果；成果期及貯藏期感染干腐病，可導(dǎo)致僵果、果實腐爛、果實畸形，降低產(chǎn)量，嚴重影響果實品質(zhì)。

2 石榴干腐病病原菌研究進展

近年來，國內(nèi)外關(guān)于石榴干腐病病原菌的研究表明，多種病原菌均可引起石榴干腐病。已有的研究表明，小穴殼菌屬(sp.)和葡萄座腔菌()是引起石榴枝干干腐病的病原菌。而關(guān)于石榴果實干腐病病原菌，很多研究認為石榴鮮殼孢菌()和榴墊殼孢菌(，其同物異名為)是引起石榴果實干腐病的病原菌，此外，葡萄座腔菌()也可引起石榴果實干腐病。因此，石榴干腐病的發(fā)生因產(chǎn)地、地理條件而異，且同一病原發(fā)生的地域范圍也不同。

石榴鮮殼孢()分生孢子器呈球形，有乳頭狀突起，叢生，呈紅色或橙紅色，具有壁和蠟狀肉質(zhì)，壁的內(nèi)層紅色，外層橄欖色，大小為56～144×62～131 μm；其分生孢子紡錘形，無色，大小為13～19×3～5 μm；分生孢子梗桿狀、束生，大小為19.0～25×1.5 μm。其菌絲在PDA培養(yǎng)基上以放射狀向四周擴展，并呈白色同心輪紋狀；菌落近圓形，分生孢子器呈黑色。

石榴墊殼孢()可產(chǎn)生具黑色薄壁的分生孢子器。菌絲有分隔，分生孢子透明，呈橢圓形至梭形(10～17.5×2.5～5μm)。在PDA培養(yǎng)基上生長7～10 d后可產(chǎn)生少量氣生菌絲，菌絲生長以放射狀擴展并呈奶黃色同心輪紋狀。

注：a為石榴枝條干腐病特征圖；b為石榴果實干腐病特征圖。圖1 石榴干腐病特征Fig.1 Characteristic of pomegranate dry rot

葡萄座腔菌()分生孢子為單孢，梭形，無色透明，大小為(21～28)×(3.8～5.2)μm；其分生孢子器呈球形或半球形，黑色，散生或聚生；該菌在培養(yǎng)基上菌落呈白色，絨毛狀，后逐漸變?yōu)榛液谏瑲馍z發(fā)達。

小穴殼菌屬(sp.)分生孢子為單孢，梭形，無色，大小為(5～10)×(13.75～30)μm；其分生孢子器不規(guī)則形，單生、雙生或聚生在子座內(nèi)，黑色，大小為(53～318)×(53～477)μm；其菌落呈放射狀向四周擴展，隨著菌絲生長菌絲顏色逐漸變深，最后變?yōu)榛疑蚝谏浣鼒A形，邊緣整齊，菌絲茂密，氣生菌絲發(fā)達，濕度較大時有乳白色分生孢子角溢出。

3 石榴干腐病綜合防治研究進展

果業(yè)在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時也可帶動當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，因此，產(chǎn)業(yè)界對石榴干腐病的防治尤為關(guān)切。作為一種真菌性病害，石榴干腐病可在果樹整個年生長周期潛伏、傳播并擴散，具有侵染早、潛伏期長、危害時間長等特點，使之成為石榴產(chǎn)業(yè)較難防治的主要病害，也為其有效防治增加了難度。目前，在實際生產(chǎn)中，石榴干腐病的防治主要以化學(xué)防治占主導(dǎo)地位，同時結(jié)合栽培管理、生物防治等多種防治手段聯(lián)合管控，從而達到有效防治的目的。

3.1 栽培管理

在石榴栽培管理過程中，首先應(yīng)選擇抗病性好的石榴樹品種，配方施肥，增施有機肥，加強水肥管理，改善土壤排水，提高果樹自身抗病能力；其次，適時整形修剪，盡量減少機械傷口，可在傷口處噴施保護劑預(yù)防感染；再次，適時套袋，及時防止病原菌對果實的侵染，提升果實品質(zhì)；最后，做好清園工作，及時除去病枝、病果及落葉，減少侵染源。

3.2 化學(xué)防治

自18世紀中葉開始采用化石硫合劑和硫酸銅混合液進行植物病害化學(xué)防控以來，越來越多的化學(xué)殺菌劑在生產(chǎn)實踐中得以廣泛應(yīng)用，但是關(guān)于石榴干腐病防治的相關(guān)研究很少。目前，化學(xué)防治仍是石榴干腐病防治的主要手段，常見的化學(xué)殺菌劑如異菌脲(Iprodione)、戊唑醇(Tebuconazole)、嘧菌酯(Azoxystrobin)、苯醚甲環(huán)唑(Difenoconazole)、多菌靈(Carbendazim)、咪鮮胺(Prochloraz)、甲基硫菌靈(Thiophanate methyl)等均可用于石榴干腐病防治，相關(guān)藥劑使用方法見表1。

表1 石榴干腐病常見化學(xué)防治藥劑使用方法Tab.1 The application method of the main chemical control agents of pomegranate dry rot

通過分析不同化學(xué)殺菌劑對病原菌的有效終濃度(Median effective concentration，EC50)可知殺菌劑對病原菌的毒力效應(yīng)。已有的研究表明，不同殺菌劑對石榴干腐病的毒力效應(yīng)不同，相關(guān)研究結(jié)果見表2。從研究結(jié)果可知，25%嘧菌酯浮劑對菌絲生長抑制效果較好，而對病原菌菌絲的抑制效果不明顯；50%異菌脲可濕性粉劑、43%戊唑醇懸浮劑、60%咯菌氰(Fludioxonil)懸浮劑等均可作為石榴果實干腐病防治的優(yōu)良候選藥劑。此外，在實驗室離體條件下采用菌絲生長速率法和對峙培養(yǎng)法研究測定不同化學(xué)殺菌劑對石榴果實干腐病的抑制效果，結(jié)果表明，45%咪鮮胺、25%丙環(huán)唑(Propiconazole)、30%苯醚甲環(huán)唑、10%氟硅唑(Flusilazole)、20%三唑酮(Triadimefon)和40%百菌清(Chlorothalonil)對石榴果實干腐病抑制效果較好，可作為石榴果實干腐病病菌防治藥劑的備選藥劑。國外相關(guān)研究也表明，咪鮮胺、戊唑醇及甲基硫菌靈對采后石榴果實干腐病防治效果較好。

表2 不同化學(xué)殺菌劑對石榴干腐病病原菌菌絲的毒力效應(yīng)Tab.2 The toxicity efficacy of different fungicides on the mycelia of pomegranate dry rot

同時，不同化學(xué)殺菌劑的田間防治試驗研究結(jié)果表明，戊唑醇對石榴干腐病防效可達67.81%，苯醚甲環(huán)唑?qū)κ窀筛》佬Э蛇_65.74%，1000倍25%嘧菌酯懸浮劑稀釋液對石榴干腐病防效可達81.91%，1500倍25%嘧菌酯懸浮劑稀釋液對石榴干腐病防效可達70.4%，2000倍液50%多菌靈防效可達54.91%。因此，多菌靈、苯醚甲環(huán)唑、戊唑醇、嘧菌酯對石榴干腐病有較好的田間防治效果，在生產(chǎn)中可用于防治石榴干腐病。

3.3 生物防治

雖然在石榴種植產(chǎn)業(yè)中，仍主要通過化學(xué)殺菌劑進行干腐病防治，但相關(guān)有效殺菌劑種類非常有限。與此同時，化學(xué)殺菌劑的長期使用也會帶來病原菌的耐藥性及食品安全等一系列問題。因此，采用生物防治技術(shù)或選用天然產(chǎn)物和植物提取物并結(jié)合下游技術(shù)將其開發(fā)成特定的生防產(chǎn)品進行石榴干腐病防治成為一種新的發(fā)展方向。

芽孢桿菌()因其對多種植物病原微生物具有拮抗作用且大多數(shù)對人畜無害等特點，成為國內(nèi)外選育生防菌的主要來源，用于逐步替代傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑進行植物病害防控。目前，國內(nèi)外的相關(guān)研究僅局限于活性菌的篩選工作。李永慶等從石榴葉內(nèi)分離得到2株對石榴干腐病()具有拮抗作用的內(nèi)生細菌；馬耀華等從石榴根際土壤中分離獲得一株生防解淀粉芽胞桿菌Z2對石榴果實干腐病()的病斑抑制率達31.27%～81.89%；胡婕等篩選得到一株木霉菌株P(guān)Z1對石榴果實干腐病()的抑菌率為63.5%，也可作為防治石榴干腐病的生防菌資源；余水等也對貝萊斯芽孢桿菌MT310及其揮發(fā)性物質(zhì)對石榴干腐病菌(sp.)的抑制活性進行了檢測，為其田間生防應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

Tekiner等也篩選得到3株對石榴果實干腐病()具有抑制活性的芽孢桿菌，其抑制率分別為66.67%、64.29%和60.71%。因此，高活性拮抗菌株和提取物的獲得不僅為石榴干腐病的防治工作提供了新的思路，也為后續(xù)田間防治試驗的開展、抗菌活性成分分析及生防農(nóng)藥的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。此外，也有研究表明植物精油對石榴干腐病菌絲生長及分生孢子萌發(fā)均有一定的殺菌活性，其中，羅勒精油和牛至精油對干腐病具有較好的防效，可完全抑制孢子萌發(fā)。

4 結(jié)論

目前，我國石榴栽培區(qū)域集中分布在陜西、安徽、山東、四川、新疆、河南、云南等地。隨著果品產(chǎn)品產(chǎn)量和數(shù)量的增加，石榴種植由過去的零星栽培變?yōu)榧s連片栽培。種植密度加大及氣候變化加劇了石榴干腐病的發(fā)生，而傳統(tǒng)的疾病管理策略往往表現(xiàn)出控制效率的局限性并存在多種缺陷。因此，及時開展石榴干腐病的防治意義重大。

雖然，國內(nèi)外關(guān)于石榴干腐病已開展了相關(guān)研究，但關(guān)于石榴干腐病病原菌的相關(guān)報道仍存在較大分歧，因此，仍需針對不同種植區(qū)域及不同病灶深入開展病原學(xué)研究，明確不同發(fā)病區(qū)域枝條/果實干腐病病原菌種類；其次，建立適用于生產(chǎn)的石榴干腐病病原菌快速檢測方法，進一步明確不同產(chǎn)區(qū)的發(fā)病菌群及發(fā)病特征，為開發(fā)石榴干腐病高效防治制劑提供理論依據(jù)和技術(shù)支持；基于此，應(yīng)及時建立有針對性的防治技術(shù)，進行藥效試驗，明確對石榴干腐病的防效，為該病害的防治提供科學(xué)依據(jù)。

近年來，針對石榴干腐病防治方面仍然是以應(yīng)用化學(xué)殺菌劑為主。雖然化學(xué)殺菌劑成本低、易于使用，但化學(xué)殺菌劑的大量連續(xù)應(yīng)用不僅會對環(huán)境和人類健康構(gòu)成威脅，且易產(chǎn)生抗藥性，對果業(yè)的健康發(fā)展造成危害。因此，研究石榴干腐病對化學(xué)殺菌劑的抗藥性風險評估和抗藥性分子機制亦具有重要意義，可為殺菌劑對病害的持續(xù)性控制、合理使用以及延緩耐藥性出現(xiàn)提供理論基礎(chǔ)。在生態(tài)環(huán)境中，微生物可通過多種機制聯(lián)合抑制其他微生物的生長被應(yīng)用于植物病原菌的生物防治研究中，因此，開發(fā)新的生物防治劑逐步替代化學(xué)殺菌劑日漸受到關(guān)注。目前，針對石榴干腐病生物防治研究工作仍處于實驗室活性菌株篩選及活性評價的初步研究階段，因此，加強微生物菌劑研究，開發(fā)適應(yīng)多種應(yīng)用環(huán)境的高活性菌劑是推動生防菌從實驗室研究走向應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。同時，相關(guān)研究應(yīng)更多地致力于研究石榴干腐病病原菌、植株和環(huán)境之間的相互作用，為開發(fā)石榴干腐病生防制劑提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。此外，防治效率是生產(chǎn)應(yīng)用中評價生防菌劑優(yōu)劣的重要指標，因此，可通過改良或引入合成抑菌物質(zhì)的相關(guān)基因，使用高表達的宿主菌進行抑菌物質(zhì)的高效表達，提高目標次級代謝產(chǎn)物的產(chǎn)量，最終達到提高對植物病原菌防治效果的目的。最后，通過改良果園種植環(huán)境、提升果實品質(zhì)也是評價其防治效果的一個重要指標。