番茄晚疫病的成因与综合防治策略研究.pdf

作者简介 王永乐 1973 男 本科 中级农艺师 研究方 向 园艺 番茄晚疫病的成因与综合防治策略研究 王永乐 栾川县石庙镇人民政府 河南洛阳 471500 摘 要 针对当前对全球番茄产业构成严重威胁的晚疫病问题 文章系统分析了该病害病原菌生物学特性 发生规律及关键影响 因子 提出涵盖农业生态防控 抗病品种选育 生物防治体系 精准化学防控和物理阻隔技术等的综合防治策略 旨在为构建可持续 的番茄晚疫病管理体系提供科学依据和技术支撑 田间试验结果表明 综合防治方案防效为 76 5 88 7 显著优于单一防治措施 实现增产 19 6 25 4 农药使用量减少 35 8 100 关键词 番茄晚疫病 致病疫霉菌 综合防治 抗病品种 生态效益 中图分类号 S157 4 文献标识码 A 番茄是全球重要的经济作物 中国作为世界最大的 番茄生产国 2023 年 中国加工番茄数量达到 800 万 t 然而 番茄晚疫病作为最具破坏性的番茄病害之一 已 成为番茄高产的主要障碍 1 致病疫霉菌表现出显著的 变异特性 其种群结构呈现地域分化特征 且新毒力型 不断出现 病原菌的快速变异使传统防治手段逐渐失效 增加了抗病育种的难度 加之全球气候变化加速了病原 菌的适应性进化 扩大了其地理分布范围 给防控工作 带来了新的挑战 鉴于晚疫病防控的紧迫性和复杂性 系统研究其成因和综合防治策略具有重要的理论与实践 价值 本研究从病原菌生物学特性 发病规律及关键影 响因子等方面入手 分析其致病机制 并构建包括农业 生态防控 抗病品种选育 生物防治 化学防控和物理 阻隔的综合防治体系 为番茄晚疫病科学防控提供理论 依据和技术支撑 1 番茄晚疫病成因分析 1 1 病原菌生物学特性 番茄晚疫病病原菌属于卵菌纲疫霉菌属 其完整的 侵染循环包括营养生长和有性繁殖两个阶段 在适宜条 件下 病原菌产生的游动孢子会先在宿主表面萌发 侵 入表皮细胞后 孢子形成的吸器会通过分泌效应蛋白 抑制宿主的防卫反应 随后 菌丝在植物组织内快速扩展 并在 3 5 天内形成孢子囊 为二次侵染提供传播体 当 环境温度在 15 25 且相对湿度超过 90 时 孢子囊 可大量释放游动孢子 导致病害快速蔓延 在特定环境下 病原菌可通过产生具有厚壁的卵孢子进行有性繁殖 并 在土壤中存活 2 3 年 为病原菌的基因重组提供了条件 1 2 病害发生规律 番茄晚疫病的初次侵染源主要来自带菌种苗 污染 土壤和病残体 田间调查显示 使用带菌种苗是导致其 早期发病的主要原因 约占初侵染来源的 45 土壤中 残存的卵孢子和病残体中的菌丝体 分别占初次侵染来 源的 30 和 25 由于温室栽培条件下环境相对封闭 因此带菌种苗导致的发病比例更高 可达 60 病害的 二次传播主要通过风雨和农事操作实现 例如 孢子囊 可通过气流传播数公里 降雨可促进孢子囊破裂并释放 游动孢子 修剪 绑蔓等农事操作造成的孢子囊破裂 可使发病率提高 15 20 2 1 3 关键影响因子 气象因素是影响番茄晚疫病发生的重要条件 持续 的高湿环境 尤其当叶面保持湿润的时间 露时 超过 10 h 时 病害发生风险显著增加 研究表明 当日平均 温度在 18 22 且连续 3 天以上的夜间相对湿度维持 在 95 以上时 病害暴发概率最高 在此条件下 病原 菌从侵入到番茄出现症状仅需要 4 5 天 栽培方式对病害的发生具有重要影响 过密栽植 株 距小于 40 cm 会导致田间通风不良 延长叶面湿润时间 035 农业技术农业科技创新 NONGYEKEJICHUANGXIN 过量施用氮肥 纯氮量超过 300 kg hm 2 会导致植株徒长 叶片稀疏 降低番茄抗病性 此外 连续种植 3 年以上 的田块 土壤中会积累大量病原菌 发病率通常比轮作 田高 30 40 3 品种抗性是决定病害严重程度的关键内在因素 目前 广泛应用的抗性基因包括 Ph 2 和 Ph 3 其中 Ph 2 基因能提供中等水平的广谱抗性 而 Ph 3 基因对 特定生理小种具有高度抗性 然而 这些抗性基因的表 达水平在很大程度上受环境条件影响 2 番茄晚疫病综合防治策略 2 1 农业生态防控 番茄晚疫病的农业生态防控策略主要是通过调整栽 培环境和农艺措施来降低病原菌感染和传播的风险 具 体措施如下 第一 微环境调控 采用滴灌系统替代传 统漫灌 可有效避免叶片长时间湿润 从而减少病菌侵 染机会 研究表明 滴灌结合高垄栽培技术 可使晚疫 病发病率降低 28 35 第二 在番茄田间进行行间 覆膜 这样不仅能抑制杂草生长 还能减少土壤水分蒸 发导致的田间湿度升高 进一步阻断病菌生活循环 第 三 合理的作物轮作体系设计 是防控晚疫病的长效措 施 研究表明 将番茄与非茄科作物 禾本科 十字花科 豆科等 进行 3 年以上轮作 可显著降低土壤中病原菌 的基础数量 田间试验证明 实施完整轮作体系的地块 晚疫病发病率比连作地块低 42 以上 第四 生物多样 性配置也是农业生态防控的重要手段 在番茄田间或周 围种植具有驱避作用的植物 万寿菊 薄荷等 可降低 病原菌的入侵压力 提高农田生态系统的稳定性 4 2 2 抗病品种选育 选择抗病品种是防控番茄晚疫病最经济有效的措施 之一 分子标记辅助选择技术可显著提高抗病育种的效 率 例如 利用 Ph 2 Ph 3 等抗性基因紧密连锁的分子 标记 可在幼苗期快速筛选携带抗性基因的植株 大幅 缩短育种周期 RNAi 介导的基因沉默技术在番茄抗病育 种中展现出良好应用前景 该技术通过沉默晚疫病菌效 应子的靶基因 可建立持久的广谱抗性 研究表明 利 用该技术获得的转基因番茄材料对多个致病疫霉菌生理 小种表现出 85 以上的抗性 此外 CRISPR Cas9 基因 编辑技术正被用于精确修饰番茄感病相关基因 以创造 新型抗性资源 2 3 生物防治体系 生物防治为番茄晚疫病提供了环境友好型的控制方 案 拮抗菌剂是生防体系的核心组成部分 其中 枯草 芽孢杆菌通过产生抗菌物质 与病原菌竞争营养和空间 诱导植物抗性等多重机制抑制致病疫原菌的生长和繁殖 植物免疫诱抗剂作为生物防治体系的重要补充 能够激 活番茄自身防御系统抵抗病原菌侵染 壳聚糖处理技术 可将番茄体内防卫酶的活性提高 2 3 倍 显著增强植株 抗病能力 在病原菌侵染前 7 10 天施用水杨酸类化合物 能有效激活抵抗系统获得性抗性 SAR 使得植株对晚 疫病的抵抗力提高 20 30 5 近年来 微生物组调控 技术受到广泛关注 该技术通过接种有益微生物群落重 塑根际微生态环境 形成对病原菌不利的微生物屏障 2 4 精准化学防控 在番茄晚疫病暴发期 化学防控是不可或缺的紧急 措施 首先 新型杀菌剂复配方案可显著提高防治效果 降低番茄的抗药性 例如 氟噻唑吡乙酮与代森锰锌的 复配制剂兼具保护和治疗的作用 对致病疫霉菌的菌丝 生长 孢子萌发和产孢过程均有强效抑制作用 田间应 用防效为 80 85 其次 磷酸盐类药剂与烯酰吗啉 轮换使用 也是有效的抗性管理策略 最后 基于病害 预测模型的精准施药技术是现代化学防控的发展方向 通过整合气象数据 病原菌生物学特性和田间侦测信息 建立的晚疫病预警系统 可提前 3 5 天预测病害暴发风 险 2 5 物理阻隔技术 防雨棚是最直接有效的蕃茄晚疫病物理阻隔手段 防雨棚可直接阻断雨水接触番茄叶片 显著减少病原菌 孢子囊的扩散和侵染 数据显示 使用简易的防雨棚可 降低番茄晚疫病发病率 40 60 在多雨季节效果尤 为显著 但要注意 使用过程中需要加强大棚通风 以 防止棚内湿度过高 加重病害 此外 短波紫外线 UV C 诱导抗病性技术是近年快速发展的物理防控手段 研究 表明 用低剂量 10 30 kJ m 2 的 UV C 辐射照射番茄 植株 可激活植物体内防御相关基因的表达 提高其抗 病性 同时 银色反光膜技术也表现出良好的应用潜力 该技术通过改变光照环境 不仅能干扰病原菌的侵染行 为 还能增强番茄的光合作用 3 防治效果分析 3 1 田间试验设计 本研究通过严格的田间试验设计 系统评估了不同 综合防治策略对番茄晚疫病的控制效果 试验采用随机 区组设计 在 3 个生态区域 华东 西南和华中 分别 设置试验点 确保研究结果具有广泛适用性 试验主要 聚焦于评估各种综合防治方案的效果 包括方案 A 抗 036 农业技术 农业科技创新 NONGYEKEJICHUANGXIN 病品种 高垄滴灌 适量化学防治 方案 B 抗病品种 生物防治 物理阻隔 方案 C 作物轮作 微环境调 控 减量化学防治 和方案 D 常规化学防治 正交 试验采用 L 16 4 5 设计 分析了不同措施组合的交互作用 涵盖微环境调控 高 低 品种抗性 强 中 弱 生 物制剂 有 无 药剂防治 高 中 低频次 和物理 阻隔 有 无 5 个因素 每个处理重复 4 次 小区面积 为 30 m 2 四周设置 2 m宽的保护行 以减少处理间的干扰 每小区随机选取 30 株植株 在晚疫病盛发期每 7 天调查 一次 连续调查 4 次 计算病情指数 3 2 防控效果评价 表 1 展示了各典型综合防治方案的评价结果 其中 方案 A 和方案 B 在病害控制方面表现突出 防效分别达 88 7 和 82 3 值得注意的是 方案 B 虽未使用化学农 药 但通过多种措施的协同作用 仍维持了较高的防效 且产品品质显著提升 果实维生素 C 含量增加 15 8 可溶性固形物含量增加 9 7 方案 C 虽然即时防效略低 76 5 但具有明显的长期生态效益 连续应用 3 年后 第 3 年的发病率比第 1 年降低 31 4 试验表明 综合防治措施的防治效果不仅体现在控 制病害 还体现在显著提高了番茄的产量与品质 其中 方案 A 的增产效果最为显著 达 25 4 这主要得益于 抗病品种与优化栽培措施的协同作用显著减轻了病害对 光合作用的影响 使植株能够维持较高的生产力水平 在番茄品质方面 生物防治措施对提升番茄维生素 C 含 量的作用尤为明显 例如 方案 B 中的维生素 C 含量提 升了 15 8 明显高于单纯化学防治的方案 D 仅提升 4 7 这可能与生物制剂诱导植物防御反应过程中激 活了次生代谢相关 这些数据充分说明 综合防治措施 不仅能有效控制番茄晚疫病 还能全面提升番茄的经济 价值 长期监测结果表明 综合防治方案展现出良好的 持续性和生态效益 与常规化学防治相比 方案 A B C 分别减少了 35 8 100 50 2 的农药使用量 显 著降低了环境污染风险 4 结束语 本研究系统分析了番茄晚疫病发生的关键因素 构 建了综合防治技术体系 并评估了其效果 研究表明 整合了抗病品种 农业生态调控 生物防治和适度化学 防控的综合防治策略可有效控制番茄晚疫病 防效高达 88 7 并减少农药用量 35 100 未来 相关研究 应聚焦于加强病害预警模型精准度 开发新型抗病品种 和环境友好型生防制剂 建立区域化综合防控技术规程 提升技术推广效率方面 从长远来看 构建兼顾经济效 益和生态安全的防控体系 是保障番茄产业可持续发展 的关键路径 参考文献 1 黄建凤 吴永沛 逄玉万 等 番茄根际酚酸累积对青枯 菌入侵的影响 J 南方农业学报 2024 55 9 2547 2557 2 侯燕萍 马世贵 黄四化 等 5 种杀菌剂防治番茄晚疫病 的田间防效试验 J 云南农业科技 2024 S1 76 78 3 朱吉锁 温室番茄晚疫病发病原因与防治措施 J 农业工程 技术 2024 44 9 76 77 4 王德信 徐鑫磊 贾大勇 等 番茄疫病发生规律及防治 措施 J 安徽农学通报 2023 29 20 104 108 5 徐静 李南 许巧 冬季番茄晚疫病高效综合防治技术 J 河南农业 2022 22 28 表 1 典型综合防治方案的效果 防治方案 主要措施组合 发病率 病情指数 防效 增产率 农药减量 投入产出比 方案 A 抗病品种 高垄滴灌 适量化学防治 10 6 1 3 5 5 0 7 88 7 2 6 25 4 2 7 35 8 3 2 1 4 2 0 3 方案 B 抗病品种 生物防治 物理阻隔 16 2 1 7 8 6 1 0 82 3 2 4 22 9 2 5 100 0 0 1 3 8 0 3 方案 C 作物轮作 微环境调 控 减量化学防治 22 1 2 1 11 4 1 2 76 5 2 3 19 6 2 2 50 2 3 4 1 3 6 0 2 方案 D 常规化学防治 18 5 1 9 9 7 1 1 80 0 2 4 20 3 2 3 0 0 0 1 2 8 0 2 对照 常规管理无特殊处理 71 4 4 9 48 7 3 5 注 数据为 3 个试验点 2 年试验的平均值 标准差 农药减量以方案 D 为基准计算 037 农业技术农业科技创新 NONGYEKEJICHUANGXIN