四川东北部杨树和柳树锈病发生情况调查分析

植物病理学论文第三篇：四川东北部杨树和柳树锈病发生情况调查分析

　　摘要：杨树和柳树均属于杨柳科植物, 两者在经济林及绿化行道树上的运用越来越广泛。锈病在杨树和柳树高栽植密度苗圃地和成片用材林的发生极为严重。本研究比较杨树和柳树锈病的发病症状、流行特点及病原菌特征, 为该病的防治提供理论和实际指导依据。以川东北地区4区 (县) (南充市高坪区和西充县, 广安市前锋区和武胜县) 患发锈病的杨树和柳树为研究对象, 采用流行病学调查和显微观察技术等方法。杨树锈病和柳树锈病大都侵害叶和幼苗, 引起树叶早期脱落, 幼苗枯萎。但杨树锈病的病原菌为锈菌科栅锈菌属松杨栅锈菌 (Melampsora larici-populins) , 柳树锈病的病原菌为锈菌科栅锈菌属拟鞘锈栅锈菌 (Melampsora coleosporioides Diet.) 。杨树锈病和柳树锈病虽有共同的发病特征, 但在为害症状、病原类型和发生规律方面均有很大的不同。建议在防治时根据寄主的不同选择针对性强的防治方法。

　　关键词：锈病; 杨树; 柳树; 侵害状; 病原特征;

　　A Comparative Study of the Occurance and Patholigical Observation of the Poplar Rust and Willow Rust in Northeast Sichuan

　　XU Meng ZHOU Ming-qiang TANG Chun-fang WU Bang-yuan YUAN Shi-bin

　　Abstract：Poplar and willow belong to salicaceae plants, both of them were widely used in economic forest, urban afforestation and roadside.Rust was one of the serious diseases that harmed the salicaceae plants, especially in high density planting nursery and pieces of timber forests. The aims of this study was to compare the differences of symptoms, epidemic characteristics and pathological characteristics between the poplar rust and willow rust, and to provide a theoretical and practical guidance for the prevention and treatment of the disease. The field study was carried out in Northeastern Sichuan (including Gaoping district and Xichong county of Nanchong, Qianfeng district and Wusheng country of Guang'an) .Epidemiological investigation and microscopic observation technology were adopted in this study.Most of the pathogenic bacteria affected the leaves and seedlings of the poplar and willow, caused leaves to fall off early and the seedlings to wither. But the pathogenic bacteria was Melampsora larici populina (Melampsora larici-populins) for poplar rust; for willow rust, it was Melampsora larici the Hemicriconemoides (Melampsora coleosporioides Diet.) .Though there were several same characters between the poplar and willow rust, they were different in the aspects of the symptoms, pathogenic types and occurrence regularity of the disease.It is advised that pertinent prevention and treatment should be chosen according to the different hosts.

　　杨树和柳树分别是杨柳科 (Salicacea) 杨属 (Populus) 和柳属 (Salix) 植物的通称[1]。杨树是世界上三大速生树之一, 有生态适应性强、分布广、种类和品种多, 容易杂交和改良遗传性及无性繁殖等特点[2], 被广泛应用于生态防护林、农田防护林和工业用防护林[3]。柳树自古就被应用于园林造景, 其观赏价值主要在于叶部[4]。四川具有丰富的杨柳科植物资源, 在各市、县均有分布[5～6]。据调查研究, 为害杨树和柳树最多的病害主要有锈病、灰斑病、黑斑病和褐斑病等[7～8]。其中, 锈病严重影响杨树和柳树的栽培与健康生长[9～10]。

　　本研究以川东北地区4区 (县) 的杨树和柳树为研究对象, 比较杨树和柳树锈病的发病症状、流行特点及病原菌特征, 为该病的防治提供理论和实际指导依据。

　　1 材料与方法

　　1.1 研究地概况

　　川东北地区指四川省东北部城市群, 包括南充市、达州市、广安市、巴中市和广元市。该地区以山区和丘陵为主, 属中亚热带湿润季风气候, 雨量充沛、光照适宜, 具有夏长秋短、四季分明、适合多种作物生长的气候特点。年平均气温20℃～21℃, 年平均日降水量8.9 mm～11.8 mm, 相对湿度69%～74% , 极端高温41℃～44℃, 极端低温-1℃, 夏季平均温度30℃～30.6℃, 夏季月平均降雨量507 mm～598 mm[11～12]。本研究主要以南充市的高坪区和西充县, 广安市前锋区和武胜县为调查地。

　　1.2 材料与方法

　　1.2.1 样地选择和野外病害标本的采集

　　本次调查时间2016年4月—2016年9月, 4月开始长出新叶, 9月开始落叶。在对4区 (县) 杨树和柳树分布区域进行调查的基础上, 采用地面人工踏查, 标准地调查[13], 各选取5个调查区域, 在调查区域内分别于不同方位选择30株树作为标准株, 同时做好各植株标记。从植株表现侵害症状开始, 每隔1周调查1次病情。定树定期按病情分级计数法计算病情指数, 以此确定杨树锈病和柳树锈病的发病高峰期, 具体分级标准见表1。使用相机 (Canon 6D) 拍照记录病症的同时, 采集感染锈菌的新鲜杨树叶和柳树叶样品, 无菌封装、标记并及时送实验室检测。

　　病情指数=∑ [各病级代表数值×调查叶片数]/[最高病级代表数值×调查总叶片数]×100

　　表1 杨树和柳树叶锈病分级标准

　　1.2.2 病原鉴定

　　病原鉴定的方法:主要采用制作临时玻片的方法来鉴定锈病的病原菌。操作步骤:取一片洁净干燥的载玻片→吸取灭菌蒸馏水并滴1滴于载玻片中央→用镊子轻轻刮取少量叶片样品上的锈病病原菌, 与蒸馏水充分混匀, 使病原均匀分布于蒸馏水中→小心盖上洁净干燥的盖玻片→用滤纸吸去盖玻片四周溢出的蒸馏水→用显微镜下观察其夏孢子的形态、颜色, 并测量夏孢子大小。采用Motic显微镜 ( (MoticamPro 205A、麦克奥迪医疗诊断系统有限公司, 中国厦门) ) 和显微成像系统 (motic102m/麦克奥迪电气股份有限公司, 中国厦门) 观察杨树锈病和柳树锈病病原孢子的形态, 于×400倍和×1 000倍的视野下观察并采集图像[14]。

　　2 结果

　　2.1 杨树和柳树锈病的发生

　　如图1所示, 杨树从4月开始萌发新芽, 在5月上旬逐渐出现零星的感病情况, 病情指数为1%左右, 为发病初期;进入6月, 危害逐渐加重, 病情指数明显增加, 到7月病情指数已达到50%, 为发病中期;进入8月, 锈病危害程度进一步加重, 快速传播蔓延, 这期间病情指数从50%迅速增长到90%以上, 为发病后期。从4区 (县) 杨树锈病的发病指数来看, 早期仅西充县表现出明显患病情况;中期高坪区和西充县明显高于前锋区和武胜县, 且西充县病情指数比高坪区高;后期西充县锈病的病情指数略高于其余3个区 (县) 。

　　图1 杨树锈病病情指数变化趋势  

　　如图2所示, 柳树在5月末锈病感染率低, 病情指数在1%左右, 为发病初期;进入6月, 病情呈现快速增长的现象, 感染率明显增加, 为发病中期;进入7月, 病情指数已达到40%, 为发病中后期;到8月时, 患病情况再次快速上升, 病情指数在80%左右, 为发病后期。从4区 (县) 柳树锈病的发病指数来看, 早期西充县和武胜县高于其余区 (县) ;中期和中后期武胜县高于另外3区 (县) ;后期4区 (县) 病情指数均在90%以上。

　　两种锈病早期危害表现都不明显, 杨树锈病的发生要明显早于柳树锈病;两种锈病均具有传播蔓延速度快的特点, 发病高峰期均在天气炎热的7月、8月、9月;但杨树锈病在8月就已达到患病后期, 而柳树则是在9月进入患病后期。

　　图2 柳树锈病病情指数变化趋势  

　　2.2 感病症状与显微鉴定

　　2.2.1 杨树锈病感病症状与致病菌

　　杨树锈病主要危害杨树苗木和幼树, 主要危害部位为叶片, 也危害嫩梢、叶柄。正常杨树叶表面光滑无斑点痕迹 (见图3a) ;杨树锈病在5月初开始发病, 发病初期在杨叶背面生出淡绿色的小斑点 (见图3b) ;6月下旬危害程度逐渐加重, 此时叶背出现半球形橘黄色小疱, 即夏孢子堆, 疱破后散出黄粉堆 (见图3c) 。7月初病害快速蔓延、传播, 危害程度进一步加重, 到7月底感病率达到90%以上, 杨树叶的正面可见到不规则斑点, 初为铁锈色, 逐渐变为暗褐色。到了8月中、下旬大多叶片出现发黑症状, 少数叶片甚至脱落, 严重的病叶孢子堆连结成片, 布满整个叶面。病叶上的孢子影响光合作用, 使树体水分过量蒸腾, 导致叶片枯萎, 提前脱落。受害严重的小苗和幼树, 引起卷叶, 出现早期落叶现象。

　　图3 杨树叶及锈病危害症状  

　　鉴定发现, 引起杨树锈病的病原菌为松杨栅锈菌 (Melampsora larici-populins) 。该菌是一种长循环型转主寄生菌, 属于栅锈菌属。夏孢子为头状或棍棒状侧丝, 堆生于杨树叶面上, 以叶的背面为多, 呈长椭圆形或者矩圆形 (见图4a (10×40) 和4b (10×100) ) 。孢子的大小为 (20.6～44.3) × (10.5～19.7) μm, 锈孢子表面有刺, 基部具有细密且明显的刺, 顶部的刺稀疏较小。

　　图4 松杨栅锈菌显微图  

　　2.2.2 柳树锈病感病症状与致病菌

　　柳树锈病主要危害植株的芽及叶片, 也会危害花絮、叶柄、果柄。结果显示, 调查地区正常柳树叶表面光滑无斑点痕迹 (见图5a) , 柳树锈病在5月末至6月初开始发病, 发病初期, 多在柳叶背面产生橘黄色的疱状隆起, 即夏孢子堆, 斑点较大 (见图5b) ;有时叶片正面也会产生夏孢子堆。疱破散后露出黄粉堆;嫩枝上的孢子堆形状略长且较大 (见图5c) 。7、8月份病害加重, 感病率增加, 孢子堆逐渐集聚增大并布满叶片两面, 逐渐现出微隆起的红褐色病斑, 病斑也增大呈块状。9月份叶片卷曲萎蔫, 早期脱落。病嫩叶皱缩、加厚、反卷, 严重时, 会造成嫩枝枯死, 影响幼苗和幼树的生长。

　　图5 柳树叶及锈病危害症状  

　　柳树锈病的病原菌为拟鞘锈栅锈菌 (Melampsora coleosporioides Diet.) 。该菌为长循环型转主寄生菌。夏孢子堆中混生有头状侧丝夏孢子, 堆生于叶片两面, 以叶背为多, 长卵形, 少数卵形、椭圆形, 橘黄色, 表面有刺, 大小为 (13.7～20.3) × (11.2～13.6) μm, 如图6所示。

　　图6 拟鞘锈栅锈菌显微图  

　　3 防治建议

　　由调查结果可知, 两种病害的发生具有一定的规律。从发病时期来看, 两种病害的发生时间有所不同, 杨树锈病的发生要早于柳树锈病, 在同一调查时期, 杨树锈病比柳树锈病更严重, 两种病均在7月、8月、9月达到发病高峰期。已有研究表明, 锈病的发生与当地湿度、温度有关[15], 而单一的林分结构更易引起病害的快速扩散和传播[16～17]。通过病原菌的显微鉴定发现, 杨树锈病和柳树锈病分别由不同的病原菌引起, 两者在形态结构、大小等方面均存在差异。因此对于两种病害需以病原为基础进行针对性防治。

　　杨树和柳树锈病的防治应在感病初期进行, 以避免其大范围地蔓延。对于杨树锈病在4月初就应对长新叶的树林进行重点监测;柳树锈病可在4月末—5月初进行重点防护, 保持密切监测, 并及时采取防治措施。

　　在病害防治上, 长时间以来主要采用喷洒杀菌剂并辅以人工去除患病部位的方式。虽然, 此形式能达到快速而有效的目的[18～19], 但这种外力形式对于植物本身就是一种不利影响[20]。不仅污染生态环境[21], 也会产生抗药性[22]。可采用友好型防控措施, 如物理防治, 生物防治等[23]。通过合理间植[24]、改善通风和透光条件等种植管理手段[25], 结合严密的监测防控措施, 能起到较好的预防控制效果。陈秀芬等研究显示[26], 瘿蚊可取食松杨栅锈菌的夏孢子堆, 该昆虫为一种锈菌瘿蚊, 是松杨栅锈菌的天敌[27], 敌对生物可对病害产生抑制作用, 可作为生物防治的方法之一[28]。

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