海南省热带牧草病害调查及病原菌初步鉴定

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  摘 要 通过对海南省14种热带牧草病害的田间调查,结果显示,常发生的病害有叶斑病、花/果/茎腐病、枝枯病等,病害类型有39种。分离鉴定的结果表明,真菌性病害32种,细菌性病害1种,根结线虫引起的病害1种,病毒类病害3种,植原体病害1种,寄生性藻类病害1种。初步查明海南省主要热带牧草病害的种类和为害状况,其中柱花草为害最为严重的病害为炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides PenZ.),王草则以瘟病[Pyricularia grisea(Cke.)Sacc]发生最为严重,其他牧草以叶斑病为害居多,为害水平中等至轻微。
  关键词 海南省;热带牧草;病害调查;病原菌
  中图分类号 S432 文献标识码 A
  在热带及亚热带地区,多年生的热带牧草种类繁多,而适宜的高温高湿气候有利于各种病菌滋生繁殖和传播蔓延,导致牧草病害严重地影响草地生态系统的可持续发展,并成为草地畜牧业生产的主要限制因素之一[1],从而影响到热带牧草生态系统的可持续发展。
  20世纪70年代之前,世界各地对热带牧草病害研究甚少。在澳大利亚,随着牧草种子和种茎数量引进显著增加,热带牧草病害发生越发严重,它成为最早对热带牧草病害高度重视的国家之一,且在其北部,矮柱花草(Stylosanthes humilis)是最重要的牧草,炭疽病是最主要的病害,一旦流行,会导致植株大量死亡。并且,此病原菌还可侵染柱花草其他品种,为害种子,导致产量大幅度下降乃至绝收[2]。美国佛罗里达州曾报道,钩柱花草(Stylosanthes hamata)因炭疽病减产50%以上[3]。在我国,炭疽病造成柱花草产量降低21%~40%,种子减产28%~70%,粗蛋白降低51.8%,Ca降低11.0%,Mg降低50%。仅于1979~1986年,在我国华南热带地区,100 hm2的斯柯菲柱花草(Stylosanthes guianensis cv. Graham)和库克柱花草(Stylosanthes guianensis cv. Cook)因炭疽病而毁灭[4]。2001年中国热带农业科学院试验场栽培的山毛豆(Tephrosia candida)因根结线虫为害死亡率高达90%[5]。我国南方热带、亚热带地区,物种特有性程度高,被列为世界12个高度多样性国家之一[6],随着热带牧草种植面积的增加,各种病害发生越来越严重,但系统普查研究较少[7]。其中,南志标[8]对陇东黄土高原栽培牧草真菌病害进行调查与分析,发现在10种豆科牧草上有43种真菌病害,在16种禾本科牧草上有50种真菌性病害;张伟丽等[9]在2006年报道了热研二号柱花草的炭疽病,刘晓妹等[10]对海南地区几种主要热带牧草的真菌性病害进行调查,发现分布主要有银合欢黑腐病、珊状臂形草大斑病、爪哇大豆褐斑病、山蚂蝗炭疽病、野花生炭疽病和王草灰梨孢叶斑病。
  随着我国热带牧草种质资源收集、保存的系统化[11],热带牧草在我国发展的战略性地位逐步提高[12],但未见对海南热带牧草病害的系统调查和鉴定。本研究主要对中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带牧草种质圃进行定点观察,对其他县市的牧草病害进行全面调查,意义在于初步明确海南省牧草病害的种类、分布和为害状况,为几种主要热带牧草病害的预防提供参考。
  1 材料与方法
  1.1 病害调查及标本采集
  采用定点观察和全面普查方法开展调查,以儋州中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所(东经109°30′,北纬19°30′,年平均气温23.5 ℃,年降雨量1 700 mm)热带牧草种质圃为定点观察点,并对海口、昌江、东方、文昌、三亚、五指山、澄迈、屯昌、白沙、乐东等市县进行普遍调查。
  在田间调查过程中,描述病害症状,记录其发生的严重程度,严重程度分为3个等级:轻度(+),病斑占据叶片面积的1/3;中度(++),病斑占据叶片面积的2/3;严重(+++),病斑占据叶片面积大于2/3。采集具有典型发病症状的材料作为标本,带回实验室保存,并进行相关分离鉴定。
  1.2 病害鉴定
  对采集的标本进行症状描述,整理并镜检观察,若无喷菌现象,则可初步判断为真菌性病害,对没有产生病症的标本,保湿12~24 h后镜检,进行病原菌常规组织分离,获得病原菌的纯培养后再进一步鉴定并做致病性测定,依据文献[13-16]采用常规病害研究技术[17],进行病原菌分离、鉴定;若出现喷菌现象,则采取细菌性病害分离方法进行相关分离鉴定[18];病毒类和植原体病害只做其症状描述或参考文献[19]进行初步判断,线虫性病害鉴定见参考文献[5]。
  2 结果与分析
  对海南省的柱花草、王草、珊状臂形草、坚尼草、野花生、光叶野花生、山毛豆、毛蔓豆、卵叶山、蚂蟥矮刀豆、距瓣豆、紫花扁豆、银合欢、田菁等 14种主要牧草的病害调查结果发现,真菌性病害33种,细菌性病害1种,线虫病害1种,病毒类2种,植原体类1种。文献结果显示,柱花草炭疽病、柱花草小叶病及山毛豆线虫病害有报道[5,13,19-21],其他热带牧草病害均未见报道。各种热带牧草名称、病害名称、病原物、主要症状、病原物主要性状和为害严重程度。
  调查结果表明,海南省柱花草主要病害有7种,分别为:炭疽病、茎腐/立枯病、小叶病、叶腐病、根腐病和花腐病,其中分离到3种炭疽病病原菌,以Colletotrichum gloeosporioides侵染为害最为严重,其他2种病原菌C. lindermuthianum和C. truneatum造成的为害表现为轻微症状。为害程度表现为中等水平的病害为:茎腐/立枯病和叶腐病,其他4种病害均表现轻微侵染,且花腐病病原菌有2种:Fusarium sp. 和Rhizopus stolonifer。
  表2显示,王草主要病害为叶斑病、瘟病、红条病、花叶病和齿叶病。其中叶部病害分离到5种病原菌,分别是Phoma sp.、Rhizoctonia oryzae、Curvularia sp.、Drechslera. sacchari和Alternaria sp.,发生为害程度均为轻微水平。由Pyricularia grisea引起的瘟病,为害程度甚严重;Pseudomonas rubrilineans引起的红条病,属于细菌性病害,为害程度轻微。此外,依据标本症状,查阅相关文献初步判断,花叶病和齿叶病可能是由病毒引起的病害,为害程度也轻微。   海南热区其他最为主要的牧草病害调查结果见表3。珊状臂形草的花叶病推测可能也是由病毒引起的,待鉴定,其为害程度轻微。在坚尼草上发现有Drechslera sp.和Brachysporium phragmitis引起的叶部病害,二者均轻度侵染植株。由Sclerotium rolfsii引起的野花生叶腐病,表现为中度侵染;而在光叶野花生上发现了2种病害,分别为茎腐和炭疽病,轻微为害植株。山毛豆上发现3种不同类型的病害,分别为Cephaleuros sp.引起的藻斑病,发病轻微;Uromyces sp.引起的锈病,中度侵染;以及由Meloidogyne javanica引起的根结线虫病,为害较严重。Rhizoctonia sp.引起毛蔓豆的茎腐病,表现中度侵染。从卵叶山蚂蟥的叶部分离到2种病原菌,分别为Alternaria sp.和Cercospora sp.,二者为害轻微。从矮刀豆上分离到2种病原菌,分别为Cercospora sp.和Colletotrichum sp.,轻微侵染植株。从距瓣豆上分离到由Illosporium sp.引起的叶斑病,从紫花扁豆上分离到Cercospora sp.引起的叶斑病,二者均为轻度为害。银合欢上分离到3种病原菌,Camptomeris leucaenae引起的叶斑病、Colletotrichum sp.及Fusarium sp.引起的果腐病,均为中度为害。此外,在田菁上也分离到同银合欢果腐病相同属的病原菌,但属轻度为害。
  3 讨论与结论
  对海南省14种热带牧草病害的田间调查,结果显示,常发生的病害有叶斑病、花/果/茎腐病、枝枯病等,有39种病害。分离鉴定的结果表明,真菌性病害32种,细菌性病害1种,根结线虫引起的病害1种,病毒类病害3种,植原体病害1种,寄生性藻类病害1种。初步查明海南省主要热带牧草病害的种类和为害状况,其中柱花草为害最为严重的病害为炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides PenZ.),王草则以瘟病[Pyricularia grisea(Cke.)Sacc]发生最为严重,其他牧草以叶斑病居多,为害水平中等至轻微。由此可见,真菌、细菌、线虫、寄生性藻类、病毒和植原体等6个类群病原物都可能引致牧草病害发生,但以真菌性病害发生最常见,真菌性病害又以叶斑病居多,为害程度大多表现为中等至严重水平,其严重发生时,降低叶片的光合作用,影响产量和品质。
  国外曾报道[13],柱花草病原菌主要是C. gloeosporioides(Penz) and Sacc.和C. truncatum(Schwein)Andrus and Moore,国内张陶等[22]发现,病原菌主要是C. gloeosporioides(Penz) and Sacc.。冯淑芬等[23]报道在海南引起该病的病原菌还有菜豆炭疽菌(C.lindermuthianum)。而本次调查发现这3种病原均存在,其中由C. gloeosporioides引起的柱花草炭疽病最严重,全年都可发生;其他2种炭疽菌(C.lindermuthianum和C. truneatum)引起的病害表现为轻微症状,与易克贤等[24]的研究观点相同。笔者推测,这可能与病原菌的致病力相关。另外,小菌核菌(Sclerotium rolfsii)引起柱花草萎蔫较普遍,是柱花草次要病害,在个别地方发生也比较严重。王草(Pennisetum purpureum)是海南省重要的禾本科牧草,本次调查发现,由P. grisea引起的瘟病最严重,尤其是雨季刈割后。其他种类牧草发生则以叶斑病为主,如山蚂蟥炭疽病与刘晓妹[10]报道的一致,病原菌类型多样,但侵染植株程度大多表现为轻微。
  本次调查的对象主要是从国外引进的热带牧草品种,对其病原种类及为害情况进行初步调查研究,但部分病原(特别是病毒类和植原体类)尚未鉴定出,只是根据症状,和参考文献描述的内容进行比对,对其分类进行初步推测,因此调查结果对我国海南省热带牧草病害种类调查的详尽性尚有不足。此外,本研究仅仅对海南省主要的牧草种类病害进行调查,未能对几种危害严重的病原菌进行系统研究,也未对同一种牧草的不同品系的病害类型进行详细分类调查。我国热带牧草资源丰富,可以考虑从抗病品种选育的角度,筛选出适合我国生态环境的优质抗病品种,从而提高牧草产量。另外,海南省地域相对辽阔,地理环境较复杂,5个定点调查的实验基地牧草种类差异较大,因人力、时间等方面因素的限制,调查采样的地点、时间存在局限性,调查研究的全面性尚需进一步深入。
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  责任编辑:沈德发
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