草坪草真菌病害的发生与防治

草坪草真菌病害的发生与防治

草坪感染是草坪感染的主要疾病，占疾病总数的80%以上。国内外的科学家都报告了不同草坪感染。自1994年以来，中国仅记录了391种高原草和干旱牧场的致病性真菌。真菌病害引起的各种叶枯、叶斑、腐烂、坏死或植株萎蔫死亡等症状严重影响草坪质量和景观。草坪真菌病害在局部地区会造成毁灭性的危害,引起巨大的经济损失,如腐霉病Pythiumspp.可以在一夜之间毁灭一片翦股颖Agrostis草坪。我国的草坪草真菌病害研究尚属起步阶段,与国外的研究水平有很大的差距,因此有必要对国内外的研究进展进行介绍与总结,为我国草坪真菌病害综合防治提供依据。1为草坪和草地而死的真疾病1.1冷季草坪和草地的主要疾病1.1.1火炬树参病种国外报道溶失病DrechsleraPoae、白粉病Erysiphegraminis是草地早熟禾Poapratensis上的主要真菌病害,同时,粉红雪腐病Fusariumnivale,腐霉雪枯病Pythiumiwayamai、P.paddicum,灰雪腐病Typhulaincarnata,褐斑病Rhizoctoniasolani,全蚀病Ophiobolusgraminis,锈病Pucciniacoronata、P.striiformis、P.graminis,夏季斑病MagnaporthePoae在不同的早熟禾属植物上均发生较重。在我国国内早熟禾属植物上的真菌病害大约有27种,病原菌约22属,大约31种[10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20],其中禾草弯孢枯萎病Curvularialunata和壳针孢叶斑病Septoriatritici为我国首次报道的真菌病害种类,拟盘多毛孢叶枯病Pestalotiopsissp.是国内外首次报道的早熟禾属植物新病害。褐斑病和腐霉枯萎病Pythiumgraminicola是国内草地早熟禾上发病最为严重的2种病害,其次为夏季斑病,根腐离蠕孢Bipolarissorokiniana和黑麦喙孢霉Rhynchosporiumsecalis也是早熟禾属植物上的重要真菌,由溶失病引起的叶斑病在草地早熟禾上发病也较重。1.1.2黑麦草属植物真菌病害的认识黑麦草属植物易感染多种病害,在国外,褐枯病Drechslerasiccans、腐霉枯萎病、绵腐病Pythiumaphanidermatum、红线病Laetisariafuciformis、锈病、灰雪腐病及褐斑病是黑麦草属植物的主要病害,在欧洲和北美地区,冠锈病Pucciniacoronata在多年生黑麦草Loliumperenne上发生严重。我国国内黑麦草属植物上的真菌病害大约21种,病原菌约14属,大约24种[11,12,13,14,25,26,27]。其中霜霉病Sclerophthoramacrospora、枯萎病、禾草弯孢枯萎病、褐条斑病Scolecotrichumgraminis为我国首次报道的真菌病害种类,褐斑病和腐霉枯萎病是我国多年生黑麦草上最重要的2种真菌病害。1.1.3羊茅属植物真菌病害类型该属植物耐贫瘠、耐干旱、耐荫蔽,能在酸性土壤上生长,但对病害较为敏感。国外,由立枯丝核菌引起的褐斑病在高羊茅Festucaarundinacea上发病严重,紫羊茅F.rubra对币斑病Sclerotiniahomoeocarpa及红丝病极为感病,离蠕孢叶枯病、白粉病、夏季斑病均为羊茅属植物的主要病害。在我国羊茅属植物上的真菌病害大约有15种,病原菌约13个属,大约17种[10,11,12,13,14,15,22,29]。其中尖镰孢枯萎病Fusariumoxysporum、白粉病为我国首次报道的真菌病害类型。在国内褐斑病和腐霉枯萎病是在高羊茅上发病较严重的病害。国内也有报道冠锈病及镰刀菌枯萎病F.gramineaum在高羊茅上普遍发生,其中镰刀菌枯萎病在紫羊茅上发病严重,锈病在武汉市的羊茅属植物上发病非常严重,其他的病害在国内发生较轻。1.1.4翦股颖属植物主要病害种类该属植物对多种病害敏感,尤其匍匐翦股颖Astolonifera是最为感病的草坪草。在国外,币斑病、离蠕孢叶枯病、粉红雪腐病、腐霉枯萎病、绵腐病、褐斑病、全蚀病、灰雪腐病为翦股颖属植物的主要病害,其中在美国币斑病是匍匐翦股颖上最重要的病害之一,全蚀病在国外是翦股颖属植物上的重要病害,该病在匍匐翦股颖、细弱翦股颖A.alba上发病严重,但在我国发病不重,雪腐病在国外也是翦股颖属植物上发病较重的病害。在我国翦股颖属植物上的真菌病害大约有11种,病原菌约11属,大约12种[3,14,18,25,27,30]。国内褐斑病是匍匐翦股颖上最重要的病害,镰刀菌枯萎病次之。1.2结文病、假预防病、黑病等为主要病害,规范草坪的种植管理主要关注结1.2.1结缕草属在国外,腐霉春季死斑病P.graminicola、结缕草衰退病Gacumannomycesgraminisvar.graminis、结缕草锈病Pucciniazoysia、结缕草褐斑病Rhizoctoniasolani是结缕草属植物的重要真菌病害,由丝核菌Rhizoctonia.Solani引起的结缕草斑病在北美发生严重,主要在春、秋两季发生。我国报道的结缕草属植物上的真菌病害大约8种,病原菌约6属,大约8种[12,24,26,39,40,41]。在我国南方,结缕草锈病发生较为严重,白绢病Sclerotiumrolfsii在我国海南发病很严重。1.2.2狗牙根属狗牙根属植物适应性强,但经人工栽培成草坪后,容易受到一些病害的侵害。国外报道币斑病、离蠕孢叶枯病、春季死斑病(病原不明)、衰退病是狗牙根属植物的主要真菌病害。我国狗牙根属草坪草上的真菌病害约有18种,病原菌约15属,大约20种[12,15,25,39,40,45]。国内报道狗牙根黑粉病Ustilagocynodotis发病普遍严重,褐枯病在高尔夫球球道及发球台的狗牙根上发病非常普遍,狗牙根锈病Pucciniacynodontis及白化病(类菌质体或螺旋体)在南方也普遍发生,其中白化病在福建是狗牙根属草坪草上发病最为严重的病害。1.2.3假俭草假俭草真菌病害较少,国外报道发病较重的是币斑病[38,48,49,50,51,52],褐斑病也是假俭草上的主要病害。我国假俭草上的真菌病害比较少,大约有3种,病原菌3个属,3个种。镰孢枯萎病是国内假俭草上较常见的病害。2病害鉴定中的分子检测技术应用草坪草病原真菌的鉴定常用常规的生物学鉴定方法,一般结合田间发病症状,发病时期,病原菌的培养及形态特征,有的还要考虑寄主的种类等。常规的鉴定方法可以准确的鉴定出致病病原菌,但病原物的分离接种需要耗费一定的时间,如真菌引起的草坪草斑点病,到最终的诊断可能需要几个月的时间,这对于草坪草来说很可能会延误有效控制方法的实施。目前有一些比较新的鉴定技术应用到草坪草病原真菌的鉴定上。高度专一的血清技术(如ELISA及单克隆抗体)的使用使得草坪草病原物的检测和鉴定有了很大的发展,国外已有一些商业免疫测定试剂盒用于检测某些草坪真菌病害,如褐斑病、币斑病和腐霉枯萎病。Baldwin1993年用试剂盒Revealtestkit(Agri-DiagnosticAssociatesUSA)检测褐斑病、币斑病和腐霉枯萎病,并与常规的实验室方法相比较,币斑病测试结果是一致的,褐斑病和腐霉枯萎病在一定范围内结果是一致的。运用血清技术不仅可以对草坪病害进行快速定性及定量测定,对于一些病原还可以在症状显现之前探测到,但是要选择一个既能检测所有重要病原株系又必须有较高的专一性且不会检测到非病原株系的抗原决定簇,需要做大量的测试。与血清技术相比,分子诊断方法是更准确、快速的鉴定方法。如PCR检测技术是一项专一性和敏感性较高的快速检测技术,其常用在大田作物的病害鉴定及评价上,使用该技术可以很精确地诊断出不同的病原物,并且可以量化显症前的侵染水平。在草坪病害方面,Takamatsu等将从Rhizoctoniasolani的菌丝融合系AG-2-2IV的分离物PE-42中,提取的总DNA做电泳分析,出现了1条在染色体DNA条带外的3.0kb的条带,利用PE-42质粒DNA作为探针,能与22种结缕草Largepatch的病菌分离物杂交,但不与其他的结缕草病原菌的DNA杂交,使用PE-42质粒DNA作为探针的Southern杂交分析表明,该DNA可以作为一个标记来区分Largepatch病原菌和其他Rhizoctoniasolani的种内类群。因此,Takamatsu等认为PE-42质粒DNA是作为分子诊断结缕草Largepatch的一个有用的探针。国外还有学者应用草坪草冠层的反射来作为量化病害的一种无偏方法,GreenⅡ等研究发现高羊茅在810nm处的冠层反射光谱与丝核菌枯萎病及灰斑病的表观严重程度有极大的负相关性,然而这种方法的准确性易受病害以外的因子影响。3midiren狗牙根的生长特性及超微结构的研究在生理方面,国内徐秉良等研究报道,草坪草叶片气孔的数目与品种的叶枯病抗性呈负相关,而蜡质层的厚度与品种的叶枯病抗性呈正相关,蜡质层的厚度为:匍匐紫羊茅>黑麦草>草地早熟禾>高羊茅,因此,匍匐紫羊茅对叶枯病的抗性最强,而高羊茅的抗病性最差。Midiron狗牙根比Tifgreen狗牙根较抗春季死斑病,是由于Midiron狗牙根的根茎组织中含有较多的壳多糖酶蛋白,而该物质能伤害被感染真菌病原的细胞壁,且壳多糖酶的防冻作用能保护植物的敏感组织。可溶碳水化合物(Watersolublecarbohydrates)的含量较高的多年生黑麦草对冠锈病的感病性亦较高。对于超微结构的研究目前的报道较少,Kulik等用扫描电子显微镜研究结缕草属及Paederiascandens上的转主寄生的长生活史的锈菌在寄主中的发展,通过电镜观察了病菌侵入、生长、产孢等整个生活史的发展。Wilkins认为草坪草与许多致病病原菌协同进化,导致自然种群中的抗性等位基因的出现,如多年生黑麦草有作用于高毒力且多样化的病原菌(如锈菌)的基因对基因的进化位点。4草坪管理和山羊疾病的防治4.1抗癫痫药物抗病品种的选用是防治草坪真菌病害最经济最根本的途径,特别是对于专性寄生的病害如锈病,选用抗病品种是防治的根本途径。4.1.1不同品种的草坪混播研究不同种或不同品种的草坪草之间对于病害的抗性有很大的差异,可以利用这些差异对病害进行防治。如对于褐斑病的抗性草地早熟禾中的America、Baronie、Impact、Odyssey和Midnight相对其他品种比较抗病。韩烈保等调查了27个多年生黑麦草品种,发现只有品种Danilo重度感染立枯病,草地早熟禾的17个品种中只有Baruzo感染立枯病。袁秀英等人对呼和浩特市草坪草进行调查,发现草地早熟禾中Midnight及Merit对枯萎病感病,而叶斑病发病程度大小为:Nassua>Award>Midnight>Merit>Hunter;草地早熟禾中的Wabash和America较抗锈病,Alomomonopoly、P14、bomcieblue及galaxie较抗雪腐病,而Nugget和Bensun抗白粉病;狗牙根品种中Midiron对春季死斑病的抗性相对较强,而U-3、Tifton杂种、Sunturf、Texturf1F及普通狗牙根较易感染春季死斑病。因此,自20世纪60年代中期以来,越来越倾向于利用不同种或不同品种草坪草混播以减轻草坪病害的发生。许多学者认为通过不同草种、不同品种的混播,可有效抑制病情的扩展。混播程度较高的草坪发病率较低。国内有报道将早熟禾、黑麦草及高羊茅以4∶3∶3的比例混播,与单播相比可减轻早熟禾溶失病、黑麦草叶斑病和高羊茅叶斑病的发生。对于腐霉病大部分改良的狗牙根品种表现出较强的耐病性和抗病性,而匍匐翦股颖、细弱翦股颖、意大利黑麦草L.multiflorum和多年生黑麦草几乎都不抗腐霉病,可以利用这些不同种草坪草混播以减轻草坪病害的发生。将中等抗丝核菌枯萎病的高羊茅品种Kentuck31与感病品种Mojave混播后,对丝核菌枯萎病的抗性随着Kentuck31在混播中的比例增加而明显增加。而也有研究表明,将中等抗币斑病的匍匐翦股颖品种Penncross、PennA-4及Mariner与其他品种随机组合混播后,对币斑病的严重度没有影响。Mundt等认为混播后对病害的抑制作用取决于寄主病原的关系及感病寄主的空间分布。然而也有学者认为混播后草坪草自然性的高度多样化使我们更难了解病害的发展,草坪管理技术也会随着使用草种的不同而不同,并且混播后病害的发展和控制的过程将更为复杂。抗病品种的选用要考虑是否兼抗其他的病害,如草地早熟禾品种Merion对溶失病有较高的抗性,但对条黑粉病非常感病,而品种Adelphi、Midnight、Edmundi、America等对溶失病、坏死环斑及夏季斑均有较好的抗性。由于许多病原菌都有较高的遗传变异性,并且还可以通过突变或DNA重组产生新的生理小种,如条黑粉菌、锈菌,条黑粉菌产生专性小种,侵染草地早熟禾的专门品种,以单个基因为基础的抗性很容易丧失,因此需要适时更换新的抗病品种。4.1.2杂交育种选育国外草坪草抗病品种的选育一般采用常规的田间系统选育方法、室内接种及田间自然接种相结合的方法,选育对病害具有遗传抗性的品种[76,77,78,79,80,81,82,83]。Stacy等通过田间试验评价各多年生黑麦草品种对灰斑病的抗性,认为以后代测试为基础的亲本选育是一个较好的选育方法,并且该方法能有效地改进后代的抗病性。有育种家采用其他的育种方法来培育抗病草种。Susan采用杂交育种方法选育出对镰刀病有较高抗性的狗牙根品种‘Jackpot’。TexasAgriculturalExperimentStation(TAES)通过种间杂交选育出来的结缕草品种‘Crowne’对腐霉枯萎病具有抗性,但对丝核菌枯萎病感病。Glenn采用人工诱变的方法育出比狗牙根品种Tifway更抗根腐病的品种TifwayⅡ。由于田间选育的方法所需时间较长,并且田间的环境不易控制,若环境条件不适宜,对于评价草种的抗病性有较大的影响。随着组培技术的发展,也有学者采用离体选育的方法选育抗病品种,Chai等采用离体选育的方法选择抗Largepatch的结缕草品种,在含有30%有毒培养滤液的MS培养基上直接再生愈伤组织,然后在50%培养滤液中选择再生植株,从结缕草Z-5品系中选育的植株与对照相比,较抗Largepatch病原物的培养滤液,并且在转栽到盆钵中之后,仍表现出较高的抗性。与传统的育种方法相比,转基因技术能够更快捷有效地增加草坪草的抗病性,90年代以来转基因方法已逐渐应用到草坪草改良上,但在抗病改良方面的应用还不多,堪萨斯州立大学的Daolin等用根癌农杆菌介导将水稻TLPD34基因导入匍匐翦股颖中,在田间试验中对币斑病的抗性有一定提高。4.2与草坪的科学灌溉草坪草的栽培管理在病害防治中起主要作用,培养健壮的草坪草对于病害的预防起着重要的作用。适时适度的修剪可以将一些地上部病害如锈病、叶斑病、叶枯病、黑粉病等的病叶剪去,有效减少传染源。草坪修剪保持较低的高度,有利于抑制腐霉的生长。国外报道的由Gaeumannomycesgramminis引起的狗牙根衰退病无论是在熏蒸前还是熏蒸后都在根区分离不到G.gramminis病菌,因此熏蒸并不是一个有效控制该病害发生的方法,而增加草坪修剪高度是减轻病害症状的可行方法,因为该病害只在修剪低于6.5mm的狗牙根上出现。氮肥施用对病害的发生有很大影响,施用过量,易导致草坪草徒长,使其叶片细胞壁变薄,从而有利于病害的侵染,如易导致感染叶枯病;而缺氮会导致币斑病和红线病的发生。不同的氮源对于病害的程度有一定的影响,与其他氮源相比,胺态氮能将早熟禾夏季斑病病害程度减少达80%。国外有报道施用硫酸铵来减轻翦股颖全蚀病。草坪的科学灌溉对于创造不利于病害发生的环境以及草坪从病害中恢复有相当重要的作用。一般真菌的萌发都需要较高的水分,如草坪草锈菌。合理的灌溉和雨后及时排水是减轻病害发生的有效措施。过量的水分,湿度过大及夜间温度较高有利于腐霉病和丝核菌的发展而导致草坪草枯萎。4.3丝核菌枯涣病的控制药剂防治是防治与控制草坪草真菌病害较有效但花费较高的方法。要获得高质量的草坪必须定期施用杀菌剂,周期性的施用杀菌剂是最有效控制丝核菌枯萎病的方法。很多学者都研究了不同药剂对草坪草真菌病害的防治效果。黄家德等建议草坪建坪前,用波尔多液浸泡草苗可有效避免锈病的发生。使用种子包衣剂及利用药剂浸种能有效防治草坪草多种苗期病害。袁虹霞等研究了不同杀菌剂对草坪草根部病害的抑制作用,认为烯唑醇和立敌脱对禾德氏霉菌及立枯丝核菌的抑制效果最好,福美双对镰刀菌孢子萌发的抑制作用最强。4.4生防菌制剂的使用随着人们生态环境意识的增强,生物防治将是病害防治的发展方向,一些生防药剂已用来防治在草坪草的真菌病害。据报道,国外已使用无致病性的双核丝核菌来抑制高羊茅丝核菌立枯病的扩展,并利用无致病性的Phialophragraminicola对翦股颖全蚀病进行抑制。Nair等利用Pseudomonasaureofaciens来有效控制草坪草币斑病,并认为该方法是较经济、安全的防治方法。晁龙军等用克瘟灵、棉康宁、特立克、B908、X8、TK7、PP879生防菌制剂防治褐斑病,发现所有的生防菌都不能完全抑制病原菌的生长,必须和化学药剂配合使用才能达到较理想的防治效果。草坪草内生真菌也是有效的生防途径。内生真菌是生活在禾草体内的真菌,其大部分或全部生命周期都在禾草中渡过。内生真菌可以分为3种类型:第1类在生活周期后期,可以在寄主体外产生症状,形成子座;第2类可在寄主部分器官上形成子座;第3类在寄主表面无任何症状,只有借助仪器才能检测到。体内有内生真菌的植株对于病害有较强的抵抗能力,其主要机制是内生真菌在植株体内占据了一定的空间从而抵抗病原真菌的侵入,产生毒素或生物碱来抑制病原真菌的生长、孢子的萌发及病斑的扩展,并且昆虫一般拒食含有生物碱的禾草,这类禾草也可抵抗某些线虫的侵染,从而降低了介体昆虫和线虫传播病菌的可能性。在冷季型草坪草中,高羊茅和多年生黑麦草容易长内生真菌,并且能通过种子传播。细叶羊茅中带有内生真菌的品种有很多,如Dover、Lonfellow、Jamestown、Herald、Vista、Auropa、Brigade等。多年生黑麦草的许多品种如Legacy、Express、Repell、Target、Pleasure等都带有内生真菌。国外的研究表明含有内生真菌的高羊茅植株(E+)对高羊茅锈菌有较强的抗性,而在暖季型草坪草上,内生真菌不通过种子传播,在草坪草抗病性改良中作用不大。4.5草坪真菌病害的防治技术综合病害治理是将抗性品种、良好的栽培管理措施、生物防治及适当使用化学药剂相结合而防止引起经济损害的流行病发生的一种防治手段。草坪草真菌病害的防治应采取预防为主,各种防治手段结合的综合防治基本策略。对于草坪真菌病害运用单一的防治手段很难达到理想的效果,虽然杀菌剂是控制草坪真菌病害的一个可靠方法,但是其费用高并且频繁的施用杀菌剂常常有非靶标效应,如对草坪草丝核菌枯萎病施用福多宁进行药剂防治,施药的间隔期大于21d就没有较好的控制效果,一般杀菌剂只有在病害显症后施用,这对