1、三七主要病害及其防治策略 张连娟 高月 董林林 尉广飞 杨娟 陈军文 沙本才 云南农业大学农学与生物技术学院 中国中医科学院 中药研究所 摘 要： 病害的发生严重制约了三七的经济产量, 成为阻碍三七产业可持续发展的主要 因素之一。本文从三七产业可持续发展的角度出发, 综述了主要病害的病原、发 病条件、 传播途径及防治方法。 阐述了三七病害防治应基于农业防治、 物理防治、 化学防治及生物防治相结合的综合防治策略, 建立“预防为主, 综合防治”的 病害防治体系, 加强抗病新品种的选育, 进而促进三七产业的可持续发展。 关键词： 三七; 病害; 生物防治; 综合防治; 作者简介： 董林林, 博士,
2、分子育种研究室副主任, 助理研究员, 主要研究方向: 中药资源与分子生物学研究。 基金：国家自然科学基金委青年基金项目 (81603238) :三七北方根结线虫 flps 基因靶向防治的研究, 负责人:董林林 Major Diseases of Panax notoginseng And Their Control Strategies Zhang Lianjuan Gao Yue Dong Linlin Wei Guangfei Yang Juan Chen Junwen Sha Bencai College of Agronomy And Biotechnology, Yunnan Agr
3、icultural University; Institute of Traditional Chinese Medicine, China Academy of Chinese Medical Sciences; Abstract： The occurrence of Panax notoginseng diseases seriously constrains its economic yield, which hasbecoming one of the main factors that hinders the development of P.notoginseng.For the
4、sustainable development of P.notoginseng industry, this study summarized the pathogens, incidence conditions, transmissions and control methods ofmain P.notoginseng diseases.This paper elaborated that the prevention of major P.notoginseng diseases should be acomprehensive strategy based on agricultu
5、ral, chemical and biological control.The disease prevention-control system offocusing on prevention and comprehensive management should be established.The breeding of new varieties should bestrengthened to improve the disease resistance and to promote the sustainable development of P.notoginseng ind
6、ustry. Keyword： Panax notoginseng; disease; biological control; comprehensive control; 三七Panax notoginseng (Burk.) F.H.Chen为五加科人参属多年生草本植物, 又 名田七、滇三七、血参等。性温、味甘、微苦, 具有散瘀止血、消肿定痛的功能, 是我国传统名贵药材, 是片仔癀、云南白药、复方三七口服液等常见中药制剂的 主要原料之一1。近年来, 随着人们对养生保健问题的关注, 三七的市场需求 量也越来越大。 中国为三七的主产地, 随着国内中药产业现代化的发展, 三七种 植成为了云南省经
7、济发展的支柱产业2。 三七是多年生宿根植物, 在生长过程中易受到外界环境因子及不良因素的影响 3。 董弗兆等4对文山三七种植区病害发生情况进行了调查, 发现侵染性病害 与非侵染性病害共计 23种。连作障碍是引发病害的主要原因, 可对三七带来毁 灭性灾害, 主要表现为三七连续种植多年以后, 即使在正常的栽培管理情况下, 也会出现生长势变弱、产量降低、品质变劣、病虫害严重等一系列不良现象5。 据报道, 云南文山七园总面积的 15%为重茬连作, 由此带来的经济损失每年高 达上千万元6。因此本文基于对三七生物学特征的了解, 综述了其主要病害类 型、 病原及传播途径, 阐述了建立综合的病害防治体系是促进
8、三七产业可持续发 展的有效措施。 1 三七主要病害及发病条件 三七病害的发生直接影响其高产性、优产性和稳产性。由生物因素与非生物因素 引起的病害可分为侵染性病害和非侵染性病害7。三七主要侵染性病害包括黑 斑病、圆斑病、炭疽病、疫霉病、根腐病等, 可使植株倒伏或死苗。非侵染性病 害主要包括由严寒、旱、涝、养分失调等因素所引起的病害8。随着高价值药 用植物稳步发展的趋势, 病害防治等技术的研究也越来越受到相关专家学者的 关注, 如韩金声主编的中国药用植物病害、戚佩坤主编的广东省栽培药用 植物真菌病害志以及陆家云主编的药用植物病害等, 对药用植物病害的发 生及防治进行了详细讲解9-11。 而本文也对
9、三七主要病害的习性特点进行了概 括总结, 以期为三七病害的防治提供参考 (表1) 。 1.1 黑斑病 三七黑斑病Alternaria panax Whetz 是三七主要病害之一, 发病率 5%20%, 严 重时可高达60%以上。黑斑病存在于三七各个部位, 主要症状为受害部位产生不 规则水渍状褐色或灰褐色病斑, 常导致植株受害部位折垂至枯萎死亡12。 黑斑 病主要病原是人参链格孢 (Alternaria panax Whetz) , 所属链格孢属, 链孢霉 目, 半知菌纲。人参属的多种植物均受到该病原菌的侵害, 1979年戚佩坤等人 对云南文山等地的三七黑斑病样株进行病原菌分离与鉴定, 结果表明
10、三七黑斑 病病原与西洋参和人参的病原一致13。 该病原菌为真菌性病害, 分生孢子萌发 最适湿度100%, 温度 20, p H值为6, 光暗对半交替有利于其萌发;菌丝生长 最适温度为25, 全光照有助于菌丝生长14。 表1 三七主要病害生理特性 下载原表 黑斑病具有起病急、传播快等特点。该病的发生与多种因素相关, 王勇等15 经调查证实随着光强的增加, 黑斑病的发病率明显加重;陈昱君等16发现该病 发病情况会随着相对空气湿度的增加而加重。 以云南文山为例, 三七黑斑病的爆 发时期多集中于该地四个降雨阶段, 雨后1-2天内会出现发病高峰期17;三七 生长过程中, 温度在 18-22之间为三七易感
11、病温度, 而在三七生产要地云南 文山地区, 三七生长时期的温度正处于 18-25。 1.2 圆斑病 1993年圆斑病在云南省文山州首次被发现, 圆斑病的存在对于三七的生长具有 毁灭性影响, 该病占三七生长过程中因病害而造成损失的 30%18-19。同黑斑 病一样, 圆斑病也可侵染三七各个部位。 受害部位病症为深褐色水渍状, 叶片病 斑处腐烂、叶柄上叶片脱落并且茎杆折垂等20。圆斑病病原菌是半知菌丝孢纲 的槭刺孢Mycocentrospora acerina (Hartig) Deighton。陆宁等18对该病原 菌生物特性进行研究, 试验证明产生分生孢子的最适温度为 18, 并且先经历 低温是
12、孢子产生的前提;随着温度的增高, 孢子萌发率下降, 55为其致死温度; 随着光照的增强, 分生孢子产生的数量增多, 无光照条件分生孢子无法生成。 圆斑病的传播受温度、湿度和光照的影响。连续的“低温、高湿”天气有助于该 病害的传播19, 且光照强度的增加会加重病害的发生。因此, 加强田间管理, 降低田间湿度, 合理密植降低透光率可对病害有显著抑制作用。 1.3 炭疽病 三七炭疽病是三七主要病害之一, 在三七产区普遍存在。 三七整个生长期均可受 病, 主要侵染植株叶、叶柄、茎及花果。发病严重时叶片病部破裂穿孔, 叶柄和 茎会发生倒折, 花果干瘪、肿烂21。引发炭疽病病害的是半知菌亚门真菌胶孢 炭疽
13、菌 (C.gloeosporioides) 和黑线炭疽菌 (Colletotrichum dematium) 。高 温、多湿以及透光度大等因素是病原菌繁殖所需条件。 病菌主要寄生在种子或残留株叶上越冬进行侵染, 次年通过风雨等条件传播。 1.4 疫霉病 三七疫霉病又称叶腐病, 是三七所受病害中较古老的一种。据报道, 先后在浙 江、广东被发现, 是三七生产的主要病害22,23。该病发生在三七的全生育期, 且整株各部位都可受到侵害。三七幼苗、子叶、成株叶片、茎顶、花轴及地下部 分都可受到侵染。 由点向面发展, 管理不当可造成大面积死亡, 属于系统性侵染 病害。 疫霉病致病菌为霜霉目疫霉属恶疫霉菌
14、(Phytophthora cactorum (leb.et Cohn) Schroter) 。王勇等24对文山地区三七疫霉病相关因子进行调查, 结果 表明海拔1 300-1 700 m为发病较严重区域, 且随着海拔的升高发病率有所降低; 同时研究表明积水或空气流通性差会加大病情的发生, 光强的增加也会促进发 病情况。 1.5 根腐病 三七根腐病是典型的土传性病害, 俗称烂头子。 全年皆有发病情况, 是制约三七 可持续发展及农业生态环境建设的一大障碍25。 三七根腐病症状表现多样, 主 要包括黄腐型, 受病植株矮小叶片黄化, 块根呈黄色干腐状;干裂型, 块根由初 侵染时的腐烂逐步变成干枯溃烂;
15、髓烂型, 表皮完整, 髓内腐烂呈干腐状;急性 青枯型, 植株发病迅速, 地上部叶片仍呈绿色伴随萎蔫下垂, 块根出现大量脓 菌;湿腐型, 由地上部分侵染蔓延到块根最后呈湿腐状;茎基干枯型, 茎杆基部 最先受病, 由上至下直至块根腐烂26。根腐病的病原种类多样, 细菌、真菌、 线虫都能成为其致病菌, 其中真菌为主要致病菌包括 Cylindrocarpon destructans、C.didynum、Fusariumsolani、F.oxysporum、Phytophthora cactorum、Phoma herbarum、Rhizoctonia solani 等25。文山州三七种植区 在气温20
16、, 相对湿度大于 95%, 透光率过大 (30%) 的条件下有利于根腐病 的发生27。病害的发生与透光率成正比。王朝梁等28人对三七根腐病与环境 关系进行研究, 表示温度决定病害发生时间及传播速度, 湿度及透光度决定病 害发生的严重程度。 陈昱君29等人经调查证实根腐病发病情况会随着地势的不 同而不同, 所以土壤状况与根腐病的发生也关系密切。 表2 三七主要病害防治方法 下载原表 2 三七病害防治 三七病害的发生已严重威胁三七产业的可持续发展, 目前可采用的三七病害防 治方法主要包括农业防治、物理防治、化学防治以及生物防治 (表2) 。本文对 为害三七生产的主要病害的防治方法进行概述, 以期为
17、三七病害的防治提供参 考。 2.1 农业防治 农业防治具有安全有效无污染等特点, 三七生育周期中的大部分病害可通过采 取农业防治措施得到控制以减缓病情发生。 过程中主要基于选育抗性品种, 进行 合理轮作等标准化种植, 同时加强田间管理进而对三七的病害进行绿色防治。 不同品种抗病性存在显著性差异, 品种的选育主要包括单株选育、 混合选育以及 集团选育等。在三七生产过程中, 可选育较强的抗性品种以获得性状优良、抗逆 性强的三七群体植株34。 进行三七的标准化种植, 是确保三七健康生长的必要 保证。云南文山三七种植系统制定出了三七标准操作规程并得到国家中药材 GAP认证, 通过三七种植规范化和规模化
18、水平不断提高, 2008年文山三七种植业 全年产值4亿元, 纯收入可达 1.92亿元35。三七栽培忌连作, 宜轮作, 实行 科学合理的轮作对七园中根腐病、立枯病等病害有明显防治作用。杨建忠等36 调查三七轮作对于其影响, 发现轮作时间的加长可使其发病率得到显著缓解;根 据三七生长特性需求, 加强田间管理措施, 主要包括科学施肥用水、搭建遮阴 棚、保持田间清洁卫生等方面。肥水的科学施用可调节三七营养状况, 增强免疫 力。搭建遮阴棚以方便对于光照的管理, 因病而异控制三七植株曝光率。三七田 园时刻保持清洁, 避免病害以残叶、废弃物作为寄主进行繁殖传播病原。 2.2 物理防治 物理防治简单易行, 对
19、环境、 人畜无伤害, 但是成本略大影响了大面积的推广和 使用。 主要包括热处理、 土壤消毒等防治方法。 热处理是防治病害的有效措施, 分 为热水浸泡和阳光暴晒两种方式。播种前, 将三七种子放入55温水中浸泡 10-15 min, 可杀死寄生在种子上的病害分生孢子;通过深翻土层, 进行日光暴 晒, 持续 3周之后, 可有效杀死或减少土壤中的病菌40;种植前, 利用干柴杂 草放置土面进行焚烧, 也可达到防治土传病害的目的;试验表明, 高温熏蒸可杀 死土壤中的植物病原菌和杂草;在发病区撒上适量生石灰, 也能有效防止病情快 速、大面积的传播41-42。 图1 三七病虫害综合防治方法 下载原图 2.3
20、化学防治 化学防治又称药剂防治, 即用化学药剂的毒性来防治病害。 化学防治是植物保护 中最常用的方法, 也是综合防治中的一项重要措施, 适用范围广, 方法简便, 收效快而显著, 尤其是在病害大面积发生时。根据防治对象、药剂性能、使用方 法选择有效的药剂品种进而对症下药, 是提高防效的重要保证。王勇等发现 25% 丙环唑水剂2 000倍液、30%爱苗乳油3 000 倍液、25%腈菌唑水剂2 000 倍液对 三七黑斑病的防效均在 80%以上39;用50%的腐霉利 (1:600倍液) 和佳爽 (1:500倍液) 或科露净 (1:800倍液) 和65%代森锰锌兑水进行喷雾防治, 可有 效预防和控制三七
21、圆斑病害12。此外, 大量化学农药的使用易造成农残现象, 因此农药的选择应符合中药材生产质量管理规定, 并严格按照三七病害防治 技术操作规程要求, 选择使用残留量低、 对人畜毒害作用小以及对自然环境无污 染的高效农药43。 2.4 生物防治 随着人们对自然环境保护意识的增强和对绿色农业生态系统的进一步认识, 生 物防治技术被逐渐重视44。 据研究生物防治主要包括天敌昆虫的保护利用和输 引、病源农药的防治及生防菌的制备。丁万隆等利用纯化后的木霉菌制剂对三七 灰霉病进行防治, 试验结果显著可达到对人畜无毒, 无农残的要求45;制备生 防菌, 使其快速增值, 对有限的营养和空间条件展开竞争减少病原菌
22、数量, 从 而达到“以菌治菌”的效果46-47。 3 展望 三七病害的发生严重影响了三七经济产业的发展, 有效的防治措施可缓解病害 的蔓延。 随着三七栽培产业的规模化, 病害发生情况日益严重, 已引起有关部门 对该问题的重视。 “中药材病虫害防治技术平台”由中国医学科学院药用植物研 究所等相关权威研究机构建立, 针对我国三七、人参、西洋参等中药材病虫害现 状及防治展开技术研究48。 因此病害的预防及治疗对加快三七产业可持续发展 起着决定性作用。 3.1 贯彻“预防为主, 综合防治”病害防治体系 目前三七病害的防治方法呈现多样化, 但单一的防治手段无法避免对自然环境 的破坏。 因此在病害的防治过
23、程中我们必须坚持“预防为主, 综合防治”的植保 工作方针。从全局生态学角度出发, 根本性的对病害的发生采取有效措施。充分 利用环境及病害发生规律, 将农业防治、物理防治、化学防治以及生物防治方法 相结合, 建立综合性病害防治体系 (图1) 。以保证防治过程中的高效、低毒无 污染。 3.2 建立无公害绿色种植体系 真菌、细菌、线虫等都可引起三七病害的发生。优化三七生长环境条件建立绿色 种植体系是控制病害发生的首要措施。三七病害、虫害多寄生于植株各个器官以 及潜伏在杂草、土壤、残叶中越冬, 次年繁殖发育, 进而通过风雨等条件进行传 播, 扩大病害侵染面积。因此, 在三七生长发育过程中, 应加强田间
24、管理。越冬 期前, 进行深耕翻土以充分暴晒土壤, 破坏适宜病虫生长环境;三七生长期间勤 检查、 勤清扫, 若发现有害生物, 可及时进行人工清除49。 病害发生常与温度、 湿度、光照等因素有关, 并且常借助雨水、风力传播。因此过程中可搭设遮阴棚 避免过多雨水浇灌, 同时控制光照以防止病害源的继续扩大。 3.3 加强三七抗性新品种的选育及推广 三七不同栽培品种的抗病能力不同。 在三七生产和栽培过程中, 因地制宜, 通过 杂交育种、系统选育、分子标记辅助育种等方法获得性状优良、抗病性强的三七 群体植株, 是防治三七病害的有效措施之一。杂交育种和系统育种育种周期长, 易受环境影响, 短期内选择优良性状
25、难度大, 而分子标记辅助育种, 是利用分 子标记与决定目标性状基因紧密连锁的特点, 通过检测标记, 达到选择目标性 状的育种方式34。它不仅可以加快三七抗性品种的育种进程、缩短育种周期, 且准确度高。 因此, 三七等药用植物可以依据 DNA多态性为基础, 利用高通量测 序技术筛选与高产、优质、抗病等表型相联的 DNA片段作为标记, 辅助抗性新品 种的选育50。 随着栽培面积的不断扩大, 病害的发生造成三七产量及品质的下 降, 已成为制约三七产业可持续发展的重要障碍因子。 而三七抗性新品种的选育 和推广将有效减少农药使用量, 减轻环境污染, 降低农残对人体健康的危害, 促进并保障三七产业的可持续
26、发展 3.4 基于三七病害综合防治保障三七产业可持续发展 随着三七市场的迅猛发展, 由中国云南省为代表的三七主产栽培地年经济总值 也得到了大幅度提升, 云南三七产量占全国 90%以上, 2008年销售收入 23.78 亿元51。且由于三七产地适应性问题, 文山三七原料提供影响了全国 86%相关 产企业和国外消费市场。 然而由于市场需求量的提高, 云南等三七产地已出现超 负荷运转现象。 病害的连年发生以及连作障碍等因素, 导致三七品质无法达标等 问题严重影响三七产业的可持续发展。 所以积极选育优良品种并提倡“预防为主, 综合防治”的管理方针, 是促进三七产业良性循环发展的根本办法。 以我国三七
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