1、设施栽培葡萄田间及保鲜期主要病害的发生与危害作者：李红阳 陈志谊 周加春 张俊喜摘要该研究主要对江苏沿海地区设施栽培葡萄的田间及保鲜期主要病害的发生与危害进行了调查与研究,调查表明,田间栽培过程中霜霉病、白粉病及灰霉病等发病较为严重,而保鲜期发病则以灰霉病为主。同时对相关病害的发生消长规律、致病性等相关研究进展进行了介绍。 关键词设施栽培;葡萄;病害;种类;危害 葡萄在设施栽培条件的保护下,与露地栽培的环境条件相比有着明显的区别,是一个独特的栽培环境系统。葡萄的设施栽培创造了适宜的温度与湿度环境,为葡萄的周年生产提供了良好的环境条件,同时也为病害的发生与流行创造了良好的条件。随着葡萄设施栽培的
2、发展,造成对葡萄危害的病害种类显著增加,危害程度也在逐年加重。葡萄霜霉病、白粉病、黑痘病、灰霉病、酸腐病等病害已成为设施栽培中的主要病害;葡萄采后病害主要有灰霉病、青霉病等,其中由灰霉葡萄孢霉引起的灰霉病是对鲜食葡萄具有毁灭性的病害,该病菌在低温下(-0.5 )仍能生长繁殖,而葡萄对其的抵抗力较弱,容易引起腐烂霉变1-2。这些病害的发生危害极大,不少地方的葡萄园减产,甚至无商品果产出。因此,掌握设施栽培及储藏过程中葡萄病害发生的种类及特点等情况,对于及时更好地开展葡萄病害控制工作具有非常重要的作用和意义。 1 葡萄设施栽培主要病害 1.1 葡萄霜霉病 该病是一种世界性的病害,病菌属鞭毛菌亚门霜
3、霉目单轴霉属真菌(Plasmopara viticola(Berk. et Curtis.)Berl et de Toni),为专性寄生菌,只危害葡萄。菌丝体在寄主细胞间蔓延,以球状吸器伸入寄主细胞吸收养料。 葡萄霜霉病主要危害植物的叶片、新梢、卷须等组织。叶片受害,最初在叶面上产生半透明、水渍状、边缘不清晰的小斑点,后逐渐扩大为淡黄色至黄褐色多角形病斑,大小形状不一,有时数个病斑连在一起,形成黄褐色干枯的大型病斑。空气潮湿时病斑背面产生白色霉状物。后病斑干枯呈褐色,病叶易提早脱落。嫩梢、卷须、叶柄、花穗梗感病,病斑初为半透明水渍状斑点,后逐渐扩大,病斑呈黄褐色至褐色、稍凹陷,空气湿度大时,病
4、斑上产生较稀疏的白色霉状物,病梢生长停止,扭曲,严重时枯死。幼果感病,病斑近圆形、呈灰绿色,表面生有白色霉状物,后皱缩脱落,果粒长大后感病,一般不形成霉状物。穗轴感病,会引起部分果穗或整个果穗脱落3。 霜霉病的发生流行与气候条件有密切关系。孢子囊形成的适宜温度范围为 1328 ,最适宜温度为 15 ;孢子囊萌发的温度范围为 521 ,最适宜温度为 1015 ;游动孢子萌发的适宜温度范围为 1824 ;侵染的最适湿度大于 95%。孢子囊的形成、萌发和游动孢子的萌发侵染均需有雨水或露水时才能进行。潮湿、冷凉、多雨、多露、多雾天气有利于霜霉病的发生,降雨是引起该病流行的主要因子。 病菌主要以卵孢子在
5、落叶中越冬,在暖冬地区,附着在芽上和挂在树上的叶片内的菌丝体也能越冬。其卵孢子随腐烂叶片在土壤中能存活 2年左右。翌年春天,气温达 11 时,卵孢子在小水滴中萌发,产生芽管,形成孢子囊,孢子囊萌发产生游动孢子,借风雨传播到寄主的绿色组织上,由气孔、水孔侵入,经 712 d 的潜育期,又产生孢子囊,进行再侵染。孢子囊通常在晚间生成,清晨有露水时进行侵染,没能侵染的孢子囊暴露在阳光下数小时即失去生活力4。 葡萄霜霉菌致病力的差异,首先表现在其孢子囊的大小和其中所含的细胞核数量的差异。不同菌丝体间有细胞核交换现象和异核现象,由于异核现象的作用,霜霉菌的自然群体的致病力可以通过细胞核之间的协生作用达到
6、其最高水平。 不同品种对葡萄霜霉病抗性有较大的差异,欧亚品种群的葡萄易感病,欧美杂交品种较抗病,美洲品种较少感病,几乎所有无核品种均为高感品种。葡萄对霜霉病抗性与叶内可滴定酸、游离氨基酸、还原糖均无显著的相关性,而外施高浓度邻苯二酚却可显著降低霜霉病发病程度。目前葡萄霜霉病抗性机制方面研究表明,气孔密度和结构与葡萄霜霉病的抗性存在着一定的关系。抗病类型的叶背气孔小,稀少,孔有白色的堆积物,感病类型的气孔大,密集。罗素兰应用 BSA. RAPD 和 SCAR 方法研究葡萄抗霜霉病基因的分子标记,发现了 RAPD 标记 OP006-1500 与葡萄抗霜霉病主效基因(Rpv-1)紧密连锁,将该 DN
7、A 片段克隆并测序,证明了 SCAR 标记的通用性,可用于葡萄抗病育种中杂种对霜霉病的抗性鉴定5-6。 1.2 葡萄白粉病 病原菌危葡萄钩丝壳菌(Uncinula necator(Schw.)Burr.),属子囊菌亚门核菌纲白粉菌目白粉菌科钩丝壳属。无性世代为葡萄粉孢菌(Oidium tuckeri Berk.),属半知菌亚门丝孢纲丛梗孢目丛梗孢科粉孢属3。 主要为害叶片、新梢及果实等幼嫩器官,老叶及着色果实较少受害。葡萄展叶期叶面或叶背产生白色或褪绿小斑,病斑渐扩大,表面长出粉白色霉斑,严重的遍及全叶,致叶片卷缩或干枯。嫩蔓染病,初现灰白色小斑,后随病势扩展,逐渐由灰白色粉斑变为不规则大褐斑
8、,呈羽纹状,上覆灰白色粉状物。果实染病出现黑色芒状花纹,上覆一层白粉,病部表皮变为褐色或紫褐色至灰黑色。因局部发育停滞,形成畸形果,易龟裂露出种子。果实发酸,穗轴和果实容易变脆。 分生孢子萌发最适温度为 2528 ,2027 是病害发展的最适合温度;雨水对白粉病发生不利,因为雨水会冲刷掉分生孢子,破坏表面的病菌菌丝,造成分生孢子吸水破裂;寡光照、散光对白粉病发生有利,强光照对白粉病发生不利。所以设施栽培的葡萄(避雨栽培、温室、大棚葡萄)最有利于白粉病的发生和流行。 病原菌以菌丝体在被害组织上或芽鳞片内越冬,来年春季产生分生孢子,借风力传播到寄主表面菌丝上产生吸器,直接伸入寄主细胞内吸取营养,菌
9、丝则在寄主表面蔓延,果面、枝蔓以及叶面呈暗褐色,主要受吸器的影响。气温 2935病害扩展快,干旱或雨后干旱或干湿交替适宜其流行,病害一般在 710 月均可发生。 HEINTZC 和 BLAICHR 研究葡萄与白粉菌的相互作用,观察到葡萄对病源的反应与表现。当寄主受到病源物侵入的威胁时,含有碳氢化合物、硅和酚类物质的几层细胞形成乳头状的小突起,并将病原锁在其中,其他细胞则形成厚的乳头状的小突起而不被感病。在已被感染的细胞中,有硬茧似的沉积物出现在细胞壁、吸器颈、乳头状小突起以及周围所有吸器中。寄主这种利用自身结构特征及其变化的特点防御病原入侵,是一个积极的抗病反应。白粉菌侵染葡萄后,不仅组织结构
10、发生变化,而且体内生化物质、酶的活性也发生变化来抵抗病害的蔓延与危害。欧洲葡萄被白粉菌伤害和侵染时形成一种叫做白藜芦醇的化学物质(化学名称为:3 、4 、5三羟(基)茂),它作为形成植物抗毒素的前奏,以抑制真菌的生长发病。葡萄植物受紫外光诱导后也能产生这种物质,藜芦醇的合成及变化率与葡萄属不同种的发病率有关。白藜芦醇可用薄层层析法定量化鉴定,此外有人在田间鉴定的同时,对照测定白藜芦醇含量,以更有效地鉴定葡萄品种的抗病性7。 优质抗病葡萄新品种培育方面,王跃进首次采用 mRNA 差异显示技术,获得了中国葡萄属野生种抗白粉病相关基因和中国葡萄属野生种抗病候选基因 DNA 片段 47 个,抗白粉病基
11、因相关 ESTs 序列 145 个。对获得具有我国自主知识产权的新品种具有很重要的意义。 1.3 葡萄黑痘病 病原菌为葡萄痂圆菌(Sphaceloma ampelinum de Bary),属于半知菌亚门腔孢纲黑盘孢目痂圆胞属。有性世代为葡萄痂囊腔菌(Elsinae ampelina(de Bary)Shear),属于子囊菌亚门痂囊腔菌属,极少见8。 此病可侵染葡萄地上部所有绿色幼嫩组织:果实、果梗、叶片、叶柄、新梢和卷须。叶片发病初期出现细小的红褐色至黑褐色斑点,周围有黄色晕圈,后病斑扩大呈圆形或不规则形,中央灰白色,稍凹陷,边缘暗褐色或紫色,直径 l4 mm,干燥时病斑自中央破裂穿孔,但病
12、斑周缘仍保持紫褐色晕圈;幼蔓、卷须、叶柄及果梗病部呈暗色不规则凹斑,可造成病梢和病卷须环包而枯死,蔓上可出现溃疡斑,中部淡褐边缘紫褐色,开裂。果实在如黄豆粒大以前最易感病,开始为一圆形深褐色小点,逐渐扩展成 25 mm 大小的病斑,中心凹陷灰白色,外围深褐色,形如鸟眼状,后期病斑木栓化开裂,病果小而酸,失去食用价值。 菌丝体产生的分生孢子的侵入适温为 25 ,菌丝生长温度范围为832 ,最适温度为 24 。当温度低于 4 或高于 36 时,菌丝都不能生长;在 2028 时,潜育期为 46 d,如遇多雨、高湿的环境条件,更加有利于孢子的形成、传播和萌发侵入。因此,适温、高湿是黑痘病发生流行的重要
13、因素。 病菌以菌丝体在果园内残留的病组织中越冬,以结果母枝及卷须上的病斑为主,冬季不清园或清园不彻底,园内遗留大量病残体,翌年可能发病重。环境条件适合时产生分生孢子,分生孢子借风雨传播,最初受害的是新梢及幼叶,以后侵染果、卷须等。孢子侵入后潜育期 612 d。该病一般在 5 月下旬至 6 月初温度升高后开始发病,发病盛期在 6 月中旬至 7 月上旬,10 月以后病害停止发展。从葡萄生育期看,病害发生于现蕾开花期。葡萄个体抗病力随发育阶段不同而变化。一般抗病性随组织成熟度的增加而增加。如嫩叶、幼果、嫩梢等最易感病。停止生长的叶片及着色的果实抗病力增强,偏施氮肥、新梢生长不充实,秋芽发育旺盛的植株
14、及果园土质黏重、地下水位高、湿度大、通风透光差的均发病较重。 葡萄黑痘病发生与品种有一定关系,不同品种对黑痘病抗性表现出一定的差异。王西平采取田间自然鉴定方法,研究 37 个葡萄栽培品种对黑痘病的抗性,结果表明,欧亚种葡萄及其杂种对黑痘病抗性存在很大差异,欧亚种葡萄品种间对黑痘病的抗性存在抗病和感病 2 种类型。欧美杂种葡萄品种间对黑痘病的抗性存在抗病程度差异。王跃进对中国葡萄属野生种,通过田间自然鉴定、田间接种鉴定和室内离体接种鉴定,研究起源于我国葡萄属的 18 个种或变种,88 个株系对黑痘病的抗性,研究结果是所有野生种的果实几乎不感黑痘病,叶片表现为较强的抗性。张剑霞应用随机扩增多态性
15、DNA 技术,对抗病感病的葡萄种间杂交组合白沙-35-1X 佳利酿的杂本及其 23 株 F1 代单株进行抗黑痘病的遗传分析,通过对 196 个随机引物筛选获得了 1 个与中国野生葡萄抗黑痘病基因连锁的 RAPD 标识OPSO 3-1300,并在所有供试的中国野生葡萄 7 个种的 20 个株系和欧洲葡萄 8 个品种中得到验证。这一分子标记将为葡萄抗病育种和深入研究中国野生葡萄的抗黑痘病基因提供 DNA 依据。 1.4 葡萄灰霉病 葡萄灰霉病菌无性世代是由半知菌亚门丝孢目淡色孢科葡萄孢属(Botrytis cinerea Pers.)侵染引起的。有性世代为富氏菌核菌(Botryotinia fuc
16、keliana(de Bary)Whetzel,该病原菌是一种寄主非常广泛的兼性寄生真菌,它可寄生多种水果、蔬菜与花卉9。因此,该病菌的侵染原十分广泛。 花序、幼果感病,先在花梗和小果梗或穗轴上产生淡褐色、水浸状病斑,后病斑变褐色并软腐,空气潮湿时,病斑上可产生鼠灰色霉状物,即病原菌的分生孢子梗与分生孢子。空气干燥时,感病的花序、幼果逐渐失水、萎缩,后干枯脱落,造成大量落花落果,严重时可整穗落光。新梢及幼叶感病,产生淡褐色或红褐色、不规则的病斑,病斑多在靠近叶脉处发生,叶片上有时出现不太明显的轮纹,后期空气潮湿时病斑上也可出现灰色霉层。不充实的新梢在生长季节后期发病,皮部呈漂白色,有黑色菌核或
17、形成孢子的灰色菌丝块。果实上浆后感病,果面上出现褐色凹陷病斑,扩展后,整个果实腐烂,并先在果皮裂缝处产生灰色孢子堆,后蔓延到整个果实,最后长出灰色霉层。 该病发生与温湿度关系密切。分生孢子萌芽的温度范围为 130 ,适宜温度为 18 。分生孢子只能在有游离水或至少 90%的相对湿度条件下萌发,在 1520 的适宜温度下,侵染时间约 15 h,温度降低,侵染时间延长。 病菌以菌核、分生孢子及菌丝体随病残组织在土壤中越冬10。菌核和分生孢子抗逆性很强,越冬以后,翌年春天条件适宜时,菌核即可萌发产生新的分生孢子,新老分生孢子通过气流传播到花序上,在有外渗物作营养的条件下,分生孢子很易萌发,通过伤口、
18、自然孔口及幼嫩组织侵入寄主,实现初次侵染。侵染发病后又能产生大量的分生孢子进行再次和多次侵染。 不同灰葡萄孢菌株致病力差异很大,但致病力与地域及寄主无关。灰葡萄孢可产生纤维素酶、蛋白酶、脱落酸、毒素等致病因子侵染寄主。其中灰霉病菌毒素(BC 毒素)属非寄主专化性毒素,对不同科属的番茄、茄子、黄瓜、白菜、油菜、小麦、玉米、棉花等都具有不同程度的毒害作用,且具有很高的抗逆性,粗毒素经高温高压处理,致病性不变。 灰葡萄孢菌因其具有高的基因漂移潜力和较大的种群尺度,是一高风险病菌,容易产生抗药性菌株,抗药性频率与用药历史和用药水平相关。灰霉病菌对苯并咪唑类、二甲酰亚胺类及氨基甲酸酯类农药(按此顺序)的
19、抗药性类型有 RRS 型(“R”表示抗,“S”表示感)、RSS 型、SSR 型。灰霉病菌对不同类别杀菌剂产生抗药性的特点不同,保护剂一般不易产生抗药性,专性杀菌剂则较易产生抗性。同类药剂间往往会产生交互抗性,而不同类药剂间一般不会产生交互抗性,有时甚至会产生负交互抗性。如苯并咪唑类和 N-苯氨基甲酯类乙霉威表现负交互抗性。 1.5 葡萄酸腐病 酸腐病是南方避雨栽培的主要病害。受害后,果实腐烂,产量降低;果实腐烂造成汁液流失,造成无病害果粒的含糖量降低;鲜食葡萄受害到一定程度,即使是无病果粒,也不能食用;酿酒葡萄受酸腐病危害后,汁液外流会造成霉菌滋生,干物质含量增高(受害果粒腐烂后,只留下果皮和
20、种子并干枯),使葡萄失去酿酒价值11。 酸腐病是后期病害,发病症状如下:有烂果,即发现有腐烂的果粒;套袋葡萄,如在果袋的下方有一片深色湿润(习惯称为“尿袋”),就表明该果穗上有酸腐病;有类似于粉红色的小蝇子(醋蝇,长 4 mm 左右)出现在烂果穗周围;有醋酸味;正在腐烂的果粒,在烂果内,可以见到灰白色的小蛆;果粒腐烂后,腐烂的汁液流出,会造成汁液经过的地方(果实、果梗、穗轴等)腐烂;果粒腐烂后干枯,干枯的果粒只是果实的果皮和种子。 酸腐病是真菌、细菌和醋蝇联合危害,属于二次侵染病害。首先有伤口,从而成为真菌和细菌存活和繁殖的初始因素,而后引诱醋蝇在伤口处产卵,醋蝇身体上有细菌存在,爬行、产卵的
21、过程中传播细菌。醋蝇卵孵化、幼虫取食同时造成腐烂,之后醋蝇指数性增长,引起病害的流行。 引起酸腐病的真菌是酵母菌。空气中酵母菌普遍存在,所以发生酸腐病病原之一的酵母菌的来源不是问题。引起酸腐病的另一病原菌是醋酸菌,酵母把糖转化为乙醇,醋酸细菌把乙醇氧化为乙酸,乙酸的气味引诱醋蝇。醋蝇、蛆具有很强的病害传播能力,在取食过程中接触细菌,在醋蝇和蛆的体内和体外都有细菌存在,从而成为传播病原细菌的罪魁祸首。传播途径是外部(表皮)传播,即爬行、产卵过程中传播病菌;醋蝇属于果蝇属昆虫,是酸腐病的传病介体,由于繁殖速度快,醋蝇对杀虫剂产生抗性的能力非常强,一般 1 种农药连续施用 12 个月就会产生很强的抗药性。品种间的发病差异比较大,说明品种对病害的抗性有明显的差异。巨峰受害最为严重,其次为里扎马特、酿酒葡萄(如赤霞株)、无核白(新疆)、白牛奶(张家口的怀来、涿鹿、宣化)等发生比较严重,红地球、龙眼、粉红亚都蜜等较抗病。品种的混合栽植,尤其是不同成熟期的品种混合种植,能增加酸腐病的发生。酸腐病是成熟期病害,早熟品种的成熟和发病,为晚熟品种增加醋蝇基数和提高 2 种病原菌的菌势,从而导致晚熟品种酸腐病的大发生12。 2 葡萄采后贮藏期主要病害
