(pathogenic fungi of trees)
(周仲铭)
一类重要的林木病原物。数量量多,危害性最大,世界上许多著名的毁灭性林木病害,如松疱锈病、榆树荷兰病、板栗疫病、松根白腐病、苗木猝倒病以及各种立木腐朽等都是真菌所致。真菌属于真核生物,具细胞壁和细胞核。一般能进行有性和无性繁殖。
营养体
多呈丝状,称菌丝,其集合体称菌丝体。菌丝有或无隔膜,细胞壁的内层为甲壳质,外层为己糖聚合物,中间为蛋白质层和糖元层。有少数真菌细胞壁的主要成分为纤维质而不含甲壳质。细胞具一个或两个细胞核,有的为多核,因种类而异。菌丝无色或含有色素而呈现各种颜色。但不含能营光合作用的色素体,必须通过寄生或腐生方式从活林木或木材上吸取生长发育所需的各种物质。林木病原真菌具有复杂的酶系统,如果胶水解酶、裂解酶、果胶质甲基酯酶、纤维素酶、半纤维素酶、木素酶、磷酸酶、蛋白质酶及其他多种酶类,以分解林木细胞的各种成分,使之转变成简单的物质。病原真菌菌丝细胞的渗透压一般均大大超过寄主。体内寄生的真菌可直接通过菌丝体表吸取寄主的营养物质。某些高等寄生菌,如锈菌、白粉菌等往往在菌丝上另外形成专司吸收的纽扣状或指状吸器,穿入寄主细胞中吸取养分。
病原真菌多数是些半活养生物,同时具有寄生和腐生能力,当寄主存在时,以寄生方式自寄主上吸取养料,否则在适当的死有机体上营腐生生活。这些病菌可以在人工培养基上生长。但有些种类,如锈菌、白粉菌、霜霉菌等基本属于活养生物,难于人工培养。在自然界它们只在其寄主的活组织中生活。真菌的营养元素包括碳、氮、磷、钾、钙、镁、硫及微量的铜、锌、锰、钼等。由于真菌不能进行光合作用,所以人工培养时必须供给有机态的碳化物,通常是在培养基中加入葡萄糖或蔗糖一类碳水化合物。有些病菌除上述营养元素外,培养基中还必须加入硫胺素一类物质。活养真菌对营养的要求则更为复杂。
菌丝除吸养活动外,有时可密集组成菌索、菌核和子座。菌索是以平行排列为主的菌丝体束。发达的菌索反复分枝,其外部为排列紧密且往往有色的厚壁细胞组成。内部为较疏松的薄壁细胞。菌索具有度过不良环境和扩展传播的能力。蜜环菌的菌索可从其发生处向外延伸达数十米远。菌核一般近圆形或呈不规则形,大小、颜色和组织的紧密程度依真菌种类而异。典型的菌核其外层为深色厚壁细胞组成的拟薄壁组织,形态与高等植物薄壁组织相似,其内部菌丝排列较疏松。菌核一般为休眠体,对高温、低温、干燥等有很强的抗御能力。许多病原真菌的菌核,可在不良环境条件下存活数年。菌核萌发时产生菌丝体,或形成产孢结构。子座是一团单纯由菌丝体或与植物组织共同组成的菌丝块,多呈垫状,产生于寄主体内或体表,在其内部或表面产生产孢结构。
繁殖
真菌通过一段时期的营养活动后,便产生孢子进行繁殖。根据产生孢子的过程不同,可分为无性和有性两种繁殖方式,分别产生无性孢子和有性孢子。
无性繁殖
是指不经过性的交配过程,直接在营养菌丝上产生孢子或产孢结构。无性孢子的种类很多,其中以孢囊孢子、分生孢子和厚壁孢子等较为常见。①孢囊孢子:是鞭毛菌和接合菌类的无性孢子。先是菌丝的原生质向顶端聚集、浓缩。顶端逐渐膨大,并产生一隔膜与菌丝分开,形成一个多核的细胞,称孢子囊。囊内原生质分裂成许多小块,每一小块原生质及其所含的核逐渐变成圆形,外被薄壁而成单细胞的孢囊孢子。有些真菌的孢囊孢子具鞭毛,能游动,称游动孢子。②分生孢子:见于子囊菌、半知菌和担子菌中。先由菌丝上形成特殊形态的分生孢子梗。梗单生、成束或聚生于一个特殊的产孢器内。分生孢子在梗的表面或内部形成,单生或连接成串。梗和孢子的形态、大小、颜色和产孢方式因真菌的种类而异,是分类上的重要依据。③厚壁孢子:产生于菌丝顶端或中间,单个或几个连生在一起。细胞壁厚,细胞质浓缩。在实验室中,常以小段菌丝培养新的菌落,从广义上说也是一种无性繁殖方式。
有性繁殖
经性交配后产生孢子的繁殖过程。典型的有性过程包括质配、核配和减数分裂三个阶段。①质配:两种含单倍染色体数(n)细胞核的性细胞或性器官,其原生质互相融合在一起称为质配。质配的方式在不同的林木病原真菌之间差异很大,常见的有下列几种:以两个大小形状相同或不同的配子囊交配,二者接触后细胞壁消解,其一原生质及细胞核流入另一配子囊中,或二者的原生质及核共同进入一新形成的细胞中;以单细胞的性孢子与雌器交配,性孢子的原生质连同核进入雌器进行质配;没有特殊分化的性器官,而由两个菌丝细胞进行交配。②核配:有的真菌在质配以后,二者的细胞核随即进行配合,形成含二倍染色体数(2n)的细胞核。但许多真菌在质配以后要经过一段时期才行核配。质配与核配之间有一个双核时期,细胞内存在来源不同的两个单倍染色体数的细胞核。双核期的长短因真菌种类而异。在高等担子菌中,双核期往往占整个生活史中的大部分时间,营养菌丝基本上是双核的。③减数分裂:核配之后,细胞核随即进行减数分裂或经过一段时间后再行减数分裂。真菌的交配可在单个菌株上完成,菌株与菌株之间没有性的差异。有的真菌则必须是两个不同性的菌株才能相互交配。前者称同宗配合,后者称异宗配合。异宗配合现象在担子菌中非常普遍。有性交配的结果,产生不同类型的有性孢子,其中包括卵孢子、接合孢子、子囊孢子和担孢子等。不同类群真菌的有性繁殖过程存在明显的差异,是真菌分类上的重要依据。真菌的孢子无论是有性的或无性的,均产生在由菌丝体组成的特殊结构里。这种产生孢子的结构统称子实体。子实体结构繁简不一,体积一般很小,肉眼几乎不能见,但有的大至数十厘米,并有组织上的分化。
真菌的孢子、菌丝体、菌索及菌核等均有传播功能,具鞭毛的孢子可在水中游动。担子和子囊有投射孢子的能力。蜜环菌的根状菌索在林内可伸延达数十米。但病菌在自然界的传播,主要是依靠气流、昆虫等因素。这些介体可以将病菌带到数公里,甚至更远的距离。
生活史
病菌从一种孢子开始,经萌发、生长和发育,最后再产生孢子的全过程称为生活史或发育循环。典型的生活史包括无性和有性两个阶段。有性孢子萌发后生长成菌丝,经一段营养活动即开始无性繁殖,产生无性孢子。在合适的外界条件下,许多真菌的无性繁殖可以反复进行多次。当外界条件发生改变不适于无性繁殖时,营养菌丝上开始形成性交配结构进行交配活动,最后产生有性孢子。在整个生活史中,细胞核经历了单倍体与双倍体的世代交替。由于多数真菌于交配后形成的双倍体核随即进行减数分裂,所以一般说来,真菌的双倍体阶段是短暂的。真菌中不少种类至今尚未发现其有性阶段,整个生活史中只以营养菌丝和无性孢子出现。相反,有的真菌则只进行有性繁殖。完成生活史所需时间因真菌种类而定,寄生真菌一般每年完成一次,生长季节在林木上进行无性繁殖,反复产生无性孢子,增加真菌的个体,使病害不断扩展;有性繁殖在生长季节的末期进行。一种真菌的整个生活史通常在同种寄主植物上完成。但有的病原真菌减数分裂以后,必须转换到一种与原寄主在亲缘上相去很远的寄主上,才能完成其生活史,这种现象称为转主寄生。转主寄生现象在侵害林木的锈菌中非常普遍。
主要类群
真菌在生物中的分类地位至今尚未最后确定,但由于细胞生物学和分子生物学的进展,发现在营养方式上,细胞壁、蛋白质或核酸结构上,真菌与植物之间都存在很大差异。许多分类学权威都主张把真菌及相近生物另立一界,称菌物界。真菌以营养体的形态、孢子的类型、有性繁殖阶段的存在与否等形态学特征作为划分主要类群的依据。其他如细胞的化学成分、超微结构等有时也作为分类上的参考因素。菌物界内部的分类体系仍尚未稳定。贝塞(E.A.Bessey)、亚历克索鲍罗斯(C.J.Alexopoulos)、高又曼(E.A.G?umann)、韦伯斯特(J.Webester)、恩斯沃斯(G.C.Ainsworth)等都先后提出过全面的分类系统,目前多倾向于使用恩斯沃斯等1973年在《真菌》第四卷中提出的系统。根据这个系统,菌物界分为粘菌门和真菌门。林木病原真菌归于真菌门的鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门、半知菌亚门。
鞭毛菌亚门
约1100种。与林木病害有直接关系的种类均属霜霉菌类中。有性繁殖产生卵孢子,无性繁殖产生具鞭毛的游动孢子。其中腐霉属是苗木猝倒病重要的病原之一;疫霉属的菌种除引起苗木猝倒病外,还为害大树,引起落果、落叶或多种阔叶树的根、干及皮层的腐烂。
接合菌亚门
约610种。菌丝体多核,无隔或有隔。细胞壁主要成分为甲壳质,有性繁殖产生接合孢子,无性繁殖时孢子囊内产生无鞭毛的孢囊孢子。广泛分布于土壤中。大多腐生,与林木病害有关的种类很少。根霉属和毛霉属的一些种常见于栎、板栗及核桃等的种实上,引起种实霉烂。
子囊菌亚门
是真菌中为数最多的一类,约15000种。营养体由有隔菌丝组成,少数是单细胞的。每细胞内通常含有一个单倍体核,少数含多核、双核或双倍体核。细胞含甲壳质微纤维和氨基酸、蛋白质、甘露酸和葡萄糖等。子囊菌有多种形式的无性繁殖,产生分生孢子、芽孢子、厚垣孢子等多种无性孢子,但以分生孢子梗上产生分生孢子的方式最为普遍。无性繁殖在子囊菌中占有很重要的地位,以致有许多子囊菌很少进行有性繁殖,生活史中仅以无性阶段出现。有性繁殖产生子囊孢子。子囊棍棒状、圆筒状或近圆形。每个子囊中含8个子囊孢子,但也有少于或多于8个的。子囊裸生或集生于具有一定形式的子囊果中。子囊菌的分类很复杂,各分类系统间的分歧较大。根据恩斯沃斯等《真菌》一书,子囊菌分为半子囊菌纲、不正子囊菌纲、核菌纲、腔菌纲、盘菌纲和虫囊菌纲。
半子囊菌纲无子囊果,子囊裸生。本纲中的外囊菌属全部为植物寄生菌,许多菌种是林木的病原菌。如杨外囊菌、榆外囊菌、桦外囊菌等分别引起杨、榆、桦等叶片畸形或丛枝。不正子囊菌纲子囊果球形,无孔口,称闭囊壳。子囊不规则地散生在壳内。大多腐生。青霉属和曲霉属中的某些种可侵染贮藏中的种实,引起霉烂。核菌纲是一类颇为复杂的真菌,约8000种左右,形态差异很大。子囊果大多为烧瓶状子囊壳,瓶颈末端有孔口,有的为无孔口的球形闭囊壳。子囊成束或平行排列于壳的底部。子囊单层壁。本纲的白粉菌类是阔叶树上最常见的病原菌之一。无色的菌丝体多生于寄主植物体表,产生大量无色单细胞的分生孢子。被害植物为一层白粉覆盖。菌丝以吸器伸入寄主表层细胞吸取营养物质。闭囊壳上生有多种特殊形态的附属丝,成为分类的重要依据。由白粉菌所引起的病害通称白粉病。橡胶白粉病、梭梭白粉病、臭椿白粉病、蔷薇白粉病等发病率高,常造成严重损失。与白粉菌类相近的小煤炱菌类也是植物的表面寄生物,并产生闭囊壳。但其菌丝体和子囊孢子均为暗色。在热带及亚热带地区,小煤炱菌类经常寄生在针、阔叶树种的枝、叶上,引起煤污病。病菌在寄主体表形成一层很厚的黑色菌膜,严重影响林木的光合作用。球壳菌类形成烧瓶状的子囊壳。子囊单层壁,顶端往往加厚,顶中央有一小孔与外面相通。常有一些称为侧丝的短菌丝夹在子囊之间。球壳菌类绝大多数腐生,但也有许多著名的林木病原菌。榆荷兰病、板栗疫病、杨烂皮病等的病原菌都属于球壳菌类。腔菌纲具烧瓶状子囊腔。腔由子座发育而来。子囊双层壁。无性繁殖很发达,寄生的种类经常仅存在无性孢子阶段,而有性阶段不出现。腔菌约2000种左右,有许多是林木病原菌。黑星菌属、球座菌属、球腔菌属的一些菌种分别引起多种林木叶、果的黑星病、炭疽病和叶斑病。日本落叶松球腔菌在日本、朝鲜和中国东北引起落叶松早期落叶病,危害很大。盘菌纲产生盘状、碗状或船状子囊果。子囊平行排列于盘的上部,成熟时暴露于外。侧丝长于子囊。约3000种,大多腐生,少数为植物寄生菌。林木上较普遍的病原盘菌有核盘菌属、斑痣壳属、散斑壳属、皮下菌属、小毛盘属和薄盘属等。
担子菌亚门
一般认为是演化上较高等的一群真菌。形态上的基本特征是有性繁殖时在担子上形成担孢子。担子多呈棍棒状,由菌丝或有性孢子上长出。每个担子形成4个担孢子,也有少于或多于4个的。担孢子萌发后形成单倍体单核的初生菌丝,质配后产生双核的次生菌丝。这种次生菌丝体是担子菌主要的营养体。次生菌丝上两个细胞间的侧面往往有一个小突起,称为锁状联合。两个细胞间的原生质可通过锁状联合沟通。核配在担子或冬孢子中进行。担子菌约12000种,包括许多重要的林木寄生菌。本亚门分为冬孢菌纲、层菌纲和腹菌纲。.冬孢菌纲约6000种,均为植物寄生菌。担子从冬孢子产生,不形成担子果,冬孢子成堆生长或散生。本纲包含锈菌和黑粉菌两大类。后者主要为害禾本科和莎草科植物,引起黑粉病,曾经是禾谷类农作物最大的灾害之一,但与林木病害的关系很小。锈菌约5000种,分布在世界各地,是农林业的大害。锈菌生活史很复杂。典型的锈菌全部生活史中顺序产生性、锈、夏、冬、担五个类型的孢子,核配在冬孢子内完成。转主寄生现象非常普遍。林木上常见的锈菌有柱锈属、栅锈属、鞘锈属、盖痂锈属和金锈属等。茶藨生柱锈菌的性孢子和锈孢子寄生于五针松枝干上,引起疱锈病,对美国白松、山白松、红松等是一种毁灭性病害。其夏、冬孢子阶段寄生在茶藨子属和马先蒿属等植物上。栅锈菌多寄生在杨柳科植物上,引起叶锈病,分布极广,转主寄主因种类不同分别为落叶松、松、紫苑、葱等各种植物。层菌纲的担子由菌丝顶端产生,排列成层,称子实层,其子实体称担子果。担子果较大,直径一般达数厘米至数十厘米;呈棒状、片状、珊瑚状、伞状、蹄状等;质地多样,有胶质、肉质、栓质、革质、木质等。子实层在担子果上裸生或半裸生,成熟时均暴露于外。林中常见的木耳、银耳、蘑菇、灵芝等均属层菌纲。本纲真菌大多腐生,是分解林木枯落物的重要菌类,少数为寄生或与林木根部共生形成菌根。外担子菌属子实层裸生在寄主体表,不形成担子果,全部为寄生菌,一些菌种寄生在茶科、杜鹃花科、樟科等林木上,引起叶、茎、子房等器官畸形。针层孔属、层孔属、猴头菌属、革菌属、蜜环菌属等均形成大型子实体。它们寄生于活立木或腐生于枯立木及木材上,引起木质部腐朽。松木层孔菌是世界各国成、过熟针叶林最常见的树干心材腐朽菌,对林木的出材率损害极大。多年异担孔菌引起针叶树的根白腐病,是欧洲赤松死亡的重要原因之一。蜜环菌是热带地区林木上严重的根腐病病原。牛肝菌属包含许多著名的菌根菌,与多种针叶树种形成共生菌根。腹菌纲均形成较大担子果,成熟时子实层包被在菌丝组成的保护组织里,全部腐生或与林木形成菌根,林地上常见的有马勃、鬼笔、地星等。
半知菌亚门
未发现有性阶段的一群真菌。事实上,子囊菌和少数担子菌的无性阶段也都归入半知菌的分类系统中。半知菌的营养体为有隔菌丝体。繁殖时产生分生孢子。半知菌约15000种。包含许多林木病原菌,引起叶斑、溃疡、烂皮、萎蔫等多种病害。是生长季节中最常见的一类病原真菌。
参考书目
邵力平、沈瑞祥、张素轩、项存悌、谭松山合编:《真菌分类学》,中国林业出版社,1984。
J.韦伯斯特著,张素轩译:《真菌导论》,中国林业出版社,1982.(J.Webester,Introduction to Fungi,Cambridge University Press,Cambridge,1977.)
C.Westcott,Plant Disease Handbook,Van Nostrand Reinhold Company,New York,1979.
根瘤菌的分类简述
1.龙眼鬼帚病 又名丛枝病、秃枝病、扫帚病、胡芽、麻风病、虎穗和哑巴(见图2-49)等,分布于福建、广东、广西、浙江和台湾等省(自治区),本病在福建危害严重。在广东、广西危害较福建轻。病树的花穗、枝梢生长畸形,发病枝梢上的花穗不能结实,病树树势衰弱,产量逐年下降,常年减产20%~30%,严重时全无收成,终致死亡。
(1)病状 主要为害春梢及花穗。嫩梢受害,幼叶狭窄,淡绿色,叶缘卷曲,不能展开,严重的全叶呈线状扭曲,成叶受害,羽状复叶的小叶柄常扁化变宽。叶片凹凸不平,卷曲皱缩,叶尖,叶缘向叶背卷曲,叶脉淡黄绿色(脉明),对光透视可见脉间呈现大小不等,不规则形的黄绿色斑驳。发病严重时,梢端叶片呈线状的畸形叶,不能展开,烟褐色,有时在枝梢上同时具有畸形叶和大小正常叶,但叶面凹凸不平,具明显斑驳。病树叶片多为各种畸形叶,容易脱落成秃枝。
图2-49 龙眼鬼帚病病梢
有时同一枝条上,春、秋梢叶片畸形,而夏梢叶片生长正常。
发病严重的植株,嫩梢顶部的畸形叶,常全部秃落成秃枝,秃枝节间缩短,所生的侧枝节间亦缩短,成丛生、扫帚状的褐色无叶枝群,果农称之为“扫帚病”、“鬼帚病”和“胡芽”。
花器受害,常因节间缩短,花穗呈丛生短簇状,质柔软而稍臃肿,花畸形膨大,不正常地密集在一起,故有“虎穗”和“哑吧”、“鬼穗”之称。一般不开花不结果,或开花结果但是果实发育不良,果小、果肉淡而无味,无食用价值,发病花穗褐色干枯,经久不落。
(2)病原 本病原为龙眼丛枝病毒。为一种线状质粒,大小为12纳米×1000纳米,只存在于寄生筛管内,多数是许多粒子聚在一起,很少是单个独自存在的,球形或不规则状质粒,大小为40~70纳米,可能为类菌质体,或病毒与类菌质体复合感染,尚待进一步研究。
(3)侵染途径 本病的初侵染,主要借带病苗木,接穗和种子传播,亦可通过嫁接传染。用二年生砧木进行嫁接传病,潜伏期约需7~8个月之久,田间自然传播、媒介尚未明确,根据调查可有与荔枝蝽、白蛾蜡蝉、角颊木虱等刺吸式口器昆虫有关。
发病条件通常幼年树比成年树较易感病,受害亦较严重。凡栽培管理粗放的果园,荔枝椿象、白蛾蜡蝉和木虱危害严重的发病较多,树势衰弱,秋梢抽发不整齐,在寒潮来临时,尚未生长充实的冬梢容易发病。
(4)防治方法 本病主要通过每殖材料传播,因此在防治上应采取以培育无病苗木为主的综合防治措施。①严格实行检疫,禁止病苗、病接穗和带病种子传入新区(无病区)和新果园。②培育无病苗木,用无病、品质优良的母本树的种子或接穗育苗,严禁从病树上高压苗木。③无病区和新建果园,要选用抗耐病品种。④结合修剪、疏花疏果等作业,剪除病枝、病穗,拔除病苗,集中烧毁,可以在一定程度上抑制病势的扩展,延长结果年限。⑤及时防治木虱、荔枝蝽、白蛾蜡蝉等害虫。⑥加强栽培管理,发现零星发病的植株,应立即砍伐烧毁,在龙眼生长期中,注意适时适量施肥,增强树体健壮,提高抗病力,采果前后在施用氮肥的同时,合理施用磷、钾肥,促使秋梢及时萌发、充实,增强抗寒力,可减少秋梢发病。
2.龙眼叶斑病类 主要的叶斑病类:引起龙眼叶片斑枯,落叶的病害究竟有多少种类,迄今尚未明确。据目前所知,常见的龙眼叶斑病三种:即龙眼白星病(Phyllosticia sp.)、褐斑病(Ascochyta sp.)和灰斑病(Pestalossia sp.)等。此类病害分布于我国龙眼各产区,一般不严重,对生产无甚影响,但严重时导致早期落叶,影响树势。
(1)龙眼白星病 为害成叶,初于叶面生出针头大小,圆形褐色小斑点,扩大后叶面病斑呈圆形,灰白色斑点,病斑周围具有明显褐色边缘,直径1~2毫米,多数为2~3毫米,其上生数个黑色小粒点(分生孢子器)叶背病斑灰褐色,边缘不明显,有时病斑周围有黄晕。
病原:属半知菌亚纲,对点霉属。分生孢子器埋生于寄生表皮下叶肉中,后突破表皮外露,分生孢子器暗褐色、膜质、圆球形、具孔口、略微突出,大小为62.5~112.5微米×97.5~1622.5微米。分生孢子带圆形、无色、单胞,大小为3.75~5毫米×2.25微米。
(2)褐斑病 为害成叶和老叶。初于叶面生圆形或不规则形褐色小斑点,扩大后叶面病斑中央灰白色或淡褐色,病斑周围具有明显褐色边缘,背面病斑淡褐色,边缘不明显,其后于斑上生出黑色小点(分生孢子器)。病斑常愈合成不规则形大斑,蔓延至叶基,引起落叶,严重时全株脱落,树势衰弱,产量下降。
病原:Ascochyta sp.属半知菌亚纲,壳二孢属。分生孢子器褐色或黄褐色,略呈球形。埋生于表皮下。分生孢子无色、透明、长椭圆形或卵圆形、双胞、两端圆并各有一油球,无色或淡色。
(3)灰斑病 常发生于成叶或老叶上,病斑常自叶尖向叶缘扩展。初于叶上生赤褐色圆形、椭圆形病斑,后逐渐扩大成不规则形,常数斑愈合成不规则形大斑,后期病斑成灰白色,病斑两面散生黑色粒点,老熟后破裂外露出黑色粉末状物(即分生孢子及分生孢子梗)。
病原:Pestalozzia sp.属半知菌亚纲,盘多毛孢属。孢子盘初埋生于寄主表皮下,成熟时外露,大小140.8~151.6微米。分生孢子纺锤形,4横隔,中间3个细胞较大,暗茶褐色,两端细胞较小,透明无色,下端细胞具一短柄,上端细胞有2~3条附属毛,与分生孢子等长,无色。分生孢子大小18~24.6微米×6~6.6微米。
龙眼叶斑病的侵染途径:叶斑病类的越冬场所与发病条件研究甚少。据初步观察,大约是以分生孢子器、分生孢子或菌丝体在病叶或落叶上越冬。分生孢子是初侵染和辗转传播的主要来源,借风雨传播,萌发后侵入为害成叶或老叶。自春季至初冬均能发病,而以夏、秋雨季发病最盛,严重时常造成早期落叶,影响树势。
凡是栽培管理粗放,荫蔽潮湿,排水不良,害虫多,树势衰弱的果园发病较重。
(4)防治方法 ①加强栽培管理,增强树势,可以减少病害的发生。②注意果园清洁卫生,清除枯枝落叶并烧毁,以减少菌源。③发病严重的果园或老株,可于发病期连续喷药1~2次,每次间隔期10~15天。喷射0.5%波尔多液或70%甲基托布津800~1000倍液均可有效防治。
三种叶斑病症状区别见表1:
表1 龙眼叶斑病症状
表1 龙眼叶斑病症状(续)-1
3.荔枝霜疫霉病又称霜霉病 在广东、广西和福建均有发生,是荔枝果实上最严重的病害,常引起大量落果和烂果,5~6月多雨时,损失可达30%~80%。在运输销售期间,此病继续发展,严重影响荔枝鲜果的贮运和外销。
(1)症状 主要为害近成熟的果实,亦可为害青果、果柄、结果小枝和叶片。
果实:果实受害,多从果蒂处开始发病,先在果皮表面出现不规则的褐色病斑,无明显边缘;迅速扩展直至全果变为暗褐色至黑色,果肉糜烂,具有强烈的酒味或酸味,并有褐色汁液流出;在发病中后期病部表面布满白色霜状霉(孢囊梗及孢子囊)。
果柄及结果小枝发病生褐色病斑,病健部分界不明显,湿度大时表面长出白色霜状霉。花穗受害造成花穗变褐色腐烂,病部产生白色霉状物。
叶片:嫩叶受害形成淡黄绿色至褐色不规则斑块,病部正、背面都长有白色霜状霉。老叶发病通常多在中脉处断续变黑,沿中脉出现少量褐斑。
(2)病原 荔枝霜病毒病的病原是一种真菌(Perono-phthora titchic Chen ex ko et a1),属鞭毛菌,其无性繁殖产生的孢囊梗近乎树枝状,属无限生长,即末端小梗上的旧孢子囊不脱落而被推向一边,又生出新的孢囊梗,在单根孢囊梗上形成新的孢子囊。孢子囊无色至淡褐色,柠檬形,顶端有明显的乳头状突起。有性阶段产生卵孢子,球形,无色至淡**(见图2-50)。
图2-50 荔枝霜疫病
1.病果症状 2.病原菌的孢囊梗 3.孢子囊
(3)传染途径 病菌能以菌丝体和卵孢子在病果、病枝及病叶中越冬。次年春末夏初温湿度适宜时即产生孢子囊,由风雨传播到果实、果柄、小枝及叶片上,主要萌发形成游动孢子,或直接萌发为芽管,侵入后一般经1~3天的潜育期即引起发病,病部再产生孢子囊,辗转传播为害。果实在贮藏运输中,由于病果与健果混在一起,可以通过接触传染。
(4)发病条件 湿度是影响本病发生流行的最主要因素。在高湿条件下,温度为11~13℃时均可浸入,在18℃下只需5分钟便可侵入。病菌浸入后,即使温度适合(最适为25℃),约无持续的高湿度,也不能发病。在4~6月,荔枝从开花至果实成熟,如果4~5天连续阴雨,或久雨不晴的梅雨季节,则发病严重。
在一般情况下,枝叶繁茂结果多的树,发病较多;枝叶稀疏结果少的树,发病较少。
同一株树上,树冠下部荫蔽处的果实发病早而严重;树冠四周比较通风透光处的发病迟而轻。果园地势低洼荫蔽,土质粘重,排水不良的发病亦较重。
荔枝品种间的抗病性无明显差别,一般早、中熟品种发病较重,迟熟品种发病轻,主要是结果偏迟,此时气温高,雨量少,不宜于病菌侵染而避病。接近成熟的果实在比青果肉厚皮薄,含水分多,较湿润,容易发病。
(5)防治方法 ①控制果园湿度,新建果园应选择土壤疏松、便于排水和向阳的园地。现有果园通过深耕培土和施用有机肥,改善土壤结构,并修畦沟,以利排水。②清洁果园,采果后结合修剪清除烂果和病果,扫除地面落果和枯枝落叶,集中烧毁。③喷药保护,在做好上述工作的基础上,进行喷药保护。喷药时期:于花蕾期、幼果期和成熟期进行喷药防治。喷药次数根据当时天气(特别是下雨)情况及病害发展情况而定。如遇到连续下雨,要抢晴喷药。果实成熟阶段是最感病时期。要密切注意天气情况,进行喷药保护。有效药剂:64%杀毒矾M8可湿性粉剂500~600倍液;58%瑞毒霉锰锌可湿性粉剂800倍液;25%瑞毒霉可湿性粉剂800倍液;90%乙磷铝(疫霜灵)粉剂500倍液;40%乙磷铝(疫霜灵)可湿性粉剂250~300倍液;0.5%波尔多液(只宜在幼果期使用)。④加强管理。冬季对荔枝树要进行松土、施肥、培土,使果树长势良好,提高其抗病能力。
4.荔枝炭疽病 炭疽病是荔枝幼龄树的重要病害。常引起严重落叶,病叶率一般为31.4%~43.6%,严重影响幼龄树的生长发育。
(1)症状 此病主要为害叶片,尤其是幼苗、未结果和初结果的幼龄发病特别严重,成年树的嫩梢、幼果也可被害。
叶片:叶片上的症状分急性型和慢性型两种。①慢性型:叶片病斑多从叶尖开始,亦有从叶缘、叶肉发生的,在嫩叶已充分张开,但还未转绿时开始发病。初在叶尖出现黄褐色小病斑,随后迅速向叶基部扩展,呈烫伤状病斑,严重时,整个叶片的1/2至4/5以上均呈褐色的大斑块,健部和病部界线分明。前期叶面和叶背均为深褐色,健部和病部交界处颜色更深,呈赤褐色至黑褐色,到后期病部叶面为灰色,叶背仍为褐色。叶缘或叶肉发病的则呈椭圆或不规则形的病斑。潮湿时,叶背病部生黑色小粒点。严重时,病叶向内纵卷,易脱落。②急性型:一般多在未转绿时的嫩叶边缘或叶肉开始发病,初为针尖状褐色斑点,后变为黄褐色的椭圆形或不规则形的凹陷病斑,直径为5~16毫米。初期有不明显轮纹,后期呈黑褐色,病部易破裂。后期叶背病部生深黑色小粒点。
嫩梢:顶部先开始呈萎蔫状,然后枯心病部呈黑褐色,后期整条嫩梢枯死。嫩梢一般发病较少,多在阴雨天气下呈急性型发生,在春、夏梢上有少数嫩梢发病,秋梢很少发生。
果实:在幼果直径10~15毫米时开始发病,先出现黄褐色小点,后呈深褐色,水渍状,健部和病部界线不明显,后期病部生黑色小点。一般只侵染果皮,后期果肉腐烂,味变酸。但这种症状出现较少。
(2)病原 荔枝炭疽病是由于囊菌亚门的小丛壳属G lo-merella cingulata(Stonem) Sxhr.et spauld侵染所致,有性世代子囊壳很少发生,实际上是其无性世代半知菌亚门盘长孢属Gloeosporium fructigenum Berk.侵染引起的(见图2-51)。
分生孢子盘生于病部表皮下,成熟时突破表皮。分生孢子梗圆柱形,在分生孢子盘内排列成一层,无色、单胞、顶生分生孢子。分生孢子无色、单胞、长椭圆筒形,两端较圆或一端稍尖,内含两个油球。
图2-51 炭疽病菌
1.分生孢子盘 2.分生孢子 3.子囊壳
(3)发病规律 荔枝炭疽病的初侵染源是树上和落到地面的病叶。越冬菌态是病组织内的菌丝体和病叶上的分生孢子。
荔枝炭疽病以雨水及气流(风)均可传播,而又以雨水传播为主。
叶片发病始于4月中旬,4月下旬至5月上旬为第一次发病高峰期,5月下旬至6月上旬为第二次发病高峰期。8月下旬至9月上旬以后,病害发生较轻。即春、夏梢发病重,秋梢发病轻。如8~9月遇阴雨天气,则可能出现第三次高峰期,秋梢也会严重感病。果实于4月下旬开始感病,一般早熟品种发病少,迟熟品种发病较多。
影响发病因子:
品种:荔枝品种间的抗病性有较大的差异。严重感病的有五华蛀核荔、桂味、淮枝等;三月红、黑叶、水东等品种则感病较轻。
生育状况:此病一般只侵染一定发育阶段的幼嫩组织,对刚抽发的新梢嫩叶和已经成熟的器官都不易侵入。在新梢嫩叶长大后还不完全转绿时的黄绿色叶片时开始发病,至新梢老熟前气孔形成最多,且处于开放阶段,病菌易侵入;幼果大小为10~15毫米时开始发病;到枝梢停止生长,叶片革质化,病菌不易侵入。一般幼苗及幼树发病重,成龄树发病较轻。
气候:本病发病温度为13~38℃,最适温度为22~29℃,在高温高湿多雨条件下最易发生。此病在4月中旬至11月下旬均可发生,每次新梢抽发都有一个发病高峰,尤以夏梢最重,春梢次之,秋雨多的年份秋梢发病也重,秋旱则发病较轻。12月以后病害停止生长。
伤口:荔枝叶片发病一般为慢性型,病斑较大,最长可达150毫米以上,一片叶仅留叶基10毫米左右绿色。暴风雨、台风及害虫(荔枝蝽、介壳虫等)严重使植株造成大量伤口,有利于病菌的入侵、传播,病害发生严重。
(4)防治方法 ①加强栽培管理。注意深翻改土,增施磷钾肥和有机肥,切忌偏施氮肥,以增强树势,提高树体本身的抗病力。②消除菌源。冬季彻底清园,剪除病叶、枯梢,集中烧毁。结合防治其他病虫害,喷射一次0.8~1波美度的石硫合剂,春、夏梢发病时,及早剪除病叶、病梢、病果,并喷洒杀菌剂防治。③叶面喷施氨态氮。生物学特性研究证明,尿素等氨态氮对病菌菌丝生长和孢子萌发有明显抑制作用,同时叶面喷施氨态氮、增加叶面吸收外源营养、植株叶片浓绿,提高植株生长势,从而增强抗病性。氨态氮肥使用浓度为0.5~1%,与杀菌剂混合喷洒。④抓好防虫工作。荔枝蝽等害虫刺吸造成的伤口,有利于孢子萌发侵入;此外,荔枝蝽还能携带分生孢子传播,成为扩大再侵染的途径,因而要注意及时防治。⑤适时喷药保护。在春、夏、秋梢抽出后,叶片展开但还未转绿时,就应抓紧喷药。保果可在4月中、下旬或幼果5~10毫米大时开始喷药,每隔7~10天喷一次,连喷2~3次,可收到明显的防治效果。药剂可选用0.5%石灰倍量式波尔多液、70%甲基托布津1000倍液、45%代森铵水剂600倍液、40%多菌灵1000倍液、50%退菌特600倍液和0.3度石硫合剂交替喷洒,这样可防止抗药性。4月上、中旬重点保护春梢,此期又是荔枝蝽猖獗期,可结合杀虫混合喷药,能收到防病灭虫的良好效果。
5.荔枝煤烟病 因在叶、果上形成一层黑色霉层而得名。荔枝、龙眼产区都有发生,病原种类有多种,其中有些病菌还能侵害柑橘、番石榴和黄皮等常绿果树。植株受害后,光合作用受到影响。幼果易腐烂,果实品质变劣。
(1)症状 煤烟病为害叶片、枝梢和果实,在其表面形成绒状的黑色或暗褐色霉层,后期于霉层上散生黑色小点粒(即分生孢子器和闭囊壳)或刚毛状长形分生孢子器突起物。根据病原种类不同,霉状物的附生情况也各异。
煤烟病严重的果园,远看如烟下的树被盖上一层煤烟,光合作用严重受阻。病菌大量繁殖为害,造成树势衰退,叶片卷缩脱落,花少果小,对产量影响较大。成熟果着色不好,品质差,商品价低。
(2)病原 煤烟病病原菌有多种,除小煤炱属产生吸胞为纯寄生外,其他各属均为表面附生菌。病菌形态各异,菌丝体均为暗褐色,在寄主表面形成有性或无性繁殖性。子囊孢子因种而异,无色或暗褐色,有一至数个分隔,具横隔膜或纵隔膜,闭囊壳有柄或无柄,壳外有或不具附属毕和刚毛。
煤炱菌(Capnodirm sp.)菌丝体丝状,分生孢子椭圆至卵圆形,单孢、无色、表面光滑,大小约3.2~6.1微米×1.5~2.2微米。分生孢子器筒形成或近棍棒形,密生于菌丝丛中,端部圆形,膨大,暗褐色,大小300~385微米×34~300微米,分生孢子着生在孢子器的膨大部位,成熟后从裂口处逸出。子囊壳球形至扁球形,直径110~150微米,暗褐色,膜质,顶生孔口,表生刚毛。子囊棍棒形,大小60~80微米×12~20微米,内生8个子囊孢子。子囊孢子褐色,长椭圆形,砖格状,具纵横隔膜,大小20~25微米×6.0~8.0微米。
(3)侵染循环 病菌以菌丝体、闭囊壳及分生孢子器等在病部越冬,翌年繁殖出孢子借风雨飞散落于蚧类、蚜虫等害虫的分泌物上,以此为营养,进行生长繁殖,辗转为害,引起发病。发病条件:①本病全年都可发生,以5~8月发病最烈。几乎所有品种都可受害,植株高大,荫蔽透光差,湿度大,发病重。②病害与蚜虫、介壳虫和粉虱等昆虫的虫量及活动相关,并随之消长。
(4)防治方法 ①用杀虫剂加强防治介壳虫等刺吸式口器的昆虫。②用0.3%~0.5%石灰过量式波尔多液喷雾。200倍高脂膜或95%机油乳剂加兑800倍50%多菌灵粉剂喷树冠效果很好,连喷2次,间隔10天,煤层病原物成片脱落。③加强果园管理,特别要整枝修剪,以利通风透光,增强树势,减少发病因素。
6.地衣和苔藓 地衣和苔藓是老龙眼、荔枝树枝干上常见的附生植物,在潮湿的衰老果园中普遍发生,特别是一些管理粗放的果园更为严重。被地衣、苔藓大量附生后,影响新梢的萌发,并使树势削弱,容易早衰,降低产量和品质,而且还是害虫和病菌繁殖生存及匿藏的场所。
地衣和苔藓发生的主要因素是温度、湿度和树龄,其他如果园的地势、土质以及栽培管理等都有密切关系。在温暖潮湿的季节,繁殖蔓延快,一般在10℃左右开始发生,晚春和初夏期间(4~6月)发生最盛,危害最重,夏季高温干旱,发展缓慢,秋季继续生长,冬季寒冷,发展缓慢甚至停止生长。幼树和壮年树,生长旺盛,所以发生较少,老龄树生长势衰弱,且树皮粗糙易被附生,故受害严重,此外,果园土壤粘重、地势低洼、排水不良、荫蔽潮湿,以及管理粗放、杂草丛生、施肥不足等,均易遭受地衣、苔藓危害。
防治方法:
(1)加强栽培管理 如施肥、培土、中耕除草及修剪病虫、枯枝等项工作,必须及时进行,可以增强树势,减少或避免危害。
(2)喷药防治 地衣和苔藓发生严重的果园,最好于春季雨后,用“C”形竹片刮除地衣、苔藓后,再进行喷药防治,效果则更显著。刮除的地衣、苔藓,必须收集烧毁,以免继续传播危害。常用的药剂有:10%~15%石灰乳涂抹;6%~8%烧碱水喷射;1%~1.15%硫酸亚铁喷射;1%波尔多液喷射;或新鲜纯水牛尿洗刷树干或枝条。
根瘤菌(root nodule bacteria)是与豆科植物共生,形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入,形成侵入线,进到根的皮层,刺激宿主皮层细胞分裂,形成根瘤,根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞,继续繁殖,根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围,有些菌在膜套内能继续繁殖,大量增加根瘤内的根瘤菌数,以后停止增殖,成为成熟的类菌体;宿主细胞与根瘤菌共同合成豆血红蛋白,分布在膜套内外,作为氧的载体,调节膜套内外的氧量。类菌体执行固氮功能,将分子氮还原成NH3,分泌至根瘤细胞内,并合成酰胺类或酰尿类化合物,输出根瘤,由根的传导组织运输至宿主地上部分供利用。与宿主的共生关系是宿主为根瘤菌提供良好的居住环境、碳源和能源以及其他必需营养,而根瘤菌则为宿主提供氮素营养。
大豆、花生等属于豆科植物。它们的根瘤中,有能固氮的根瘤菌与之共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质,如氨,而植物为根瘤菌提供有机物
生物固氮原理简介 生物固氮是固氮微生物特有的一种生理功能,这种功能是在固氮酶的催化作用下进行的。固氮酶是一种能够将分子氮还原成氨的酶。固氮酶是由两种蛋白质组成的:一种含有铁,叫做铁蛋白,另一种含有铁和钼,叫做钼铁蛋白。只有铁蛋白和钼铁蛋白同时存在,固氮酶才具有固氮的作用。生物固氮过程可以用下面的反应式概括表示。
N2 + 6H+ + nMg-ATP +6e-2NH3+nMg-ADP+nPi
分析上面的反应式可以看出,分子氮的还原过程是在固氮酶的催化作用下进行的。有三点需要说明:第一,ATP一定要与镁(Mg)结合,形成Mg-ATP复合物后才能起作用;第二,固氮酶具有底物多样性的特点,除了能够催化N2还原成NH3以外,还能催化乙炔还原成乙烯(固氮酶催化乙炔还原成乙烯的化学反应,常被科学家用来测定固氮酶的活性)等;第三,生物固氮过程中实际上还需要黄素氧还蛋白或铁氧还蛋白参与,这两种物质作为电子载体能够起到传递电子的作用。
铁蛋白与Mg-ATP结合以后,被黄素氧还蛋白或铁氧还蛋白还原,并与钼铁蛋白暂时结合以传递电子。铁蛋白每传递一个e-给钼铁蛋白, 同时伴随有两个Mg-ATP的水解。在这一催化反应中,铁蛋白反复氧化和还原,只有这样,e-和H+才能依次通过铁蛋白和钼铁蛋白,最终传递给N2和乙炔,使它们分别还原成NH3和乙烯。
固氮微生物的类型 固氮生物都属于个体微小的原核生物,所以,固氮生物又叫做固氮微生物。根据固氮微生物的固氮特点以及与植物的关系,可以将它们分为自生固氮微生物、共生固氮微生物和联合固氮微生物三类。
自生固氮微生物在土壤或培养基中生活时,可以自行固定空气中的分子态氮,对植物没有依存关系。常见的自生固氮微生物包括以圆褐固氮菌为代表的好氧性自生固氮菌、以梭菌为代表的厌氧性自生固氮菌,以及以鱼腥藻、念珠藻和颤藻为代表的具有异形胞的固氮蓝藻(异形胞内含有固氮酶,可以进行生物固氮)。
共生固氮微生物只有和植物互利共生时,才能固定空气中的分子态氮。共生固氮微生物可以分为两类:一类是与豆科植物互利共生的根瘤菌,以及与桤木属、杨梅属和沙棘属等非豆科植物共生的弗兰克氏放线菌;另一类是与红萍(又叫做满江红)等水生蕨类植物或罗汉松等裸子植物共生的蓝藻。由蓝藻和某些真菌形成的地衣也属于这一类。
有些固氮微生物如固氮螺菌、雀稗固氮菌等,能够生活在玉米、雀稗、水稻和甘蔗等植物根内的皮层细胞之间。这些固氮微生物和共生的植物之间具有一定的专一性,但是不形成根瘤那样的特殊结构。这些微生物还能够自行固氮,它们的固氮特点介于自生固氮和共生固氮之间,这种固氮形式叫做联合固氮。
豆科植物的根瘤 根瘤菌属中有十几种根瘤菌,这些根瘤菌与豆科植物具有特殊的互利共生关系,也就是一种根瘤菌只能在一种或若干种豆科植物的根上形成根瘤。根据每种根瘤菌只能在特定的一种或若干种豆科植物上结瘤的现象,人们把根瘤菌及其豆科寄主分成不同的族,这些族也叫做互接种族。一种豆科植物的根瘤菌只能使同一个互接种族内的其他豆科植物结瘤。形成互接种族的原因是,豆科植物的根毛能够分泌一类特殊的蛋白质,根瘤菌细胞的表面存在着多糖物质,只有同族豆科植物根毛分泌的蛋白质与同族根瘤菌细胞表面的多糖物质才能产生特异性结合。
常见的互接种族及所含的豆科植物有:
苜蓿族:包括苜蓿属和草木犀属植物;
三叶草族:只有三叶草属一个属;
豌豆族:包括豌豆属、蚕豆属、山黧豆属、兵豆属和鹰嘴豆属植物;
四季豆族:包括四季豆属中四季豆等植物;
大豆族:只有大豆属一个属;
豇豆族:包括豇豆、花生、绿豆、赤豆等植物;
紫云英族:只有黄芪属一个属(包括紫云英、沙打旺等)。
当豆科植物的根系在土壤中生长时,会刺激同一互接种族的根瘤菌在根系附近大量繁殖。豆科植物对根瘤菌的这种影响,在土壤中可以达到2~3 cm的距离。这样,根系附近的、与该种豆科植物同族的根瘤菌就会不断地繁殖并聚集到根毛的顶端。聚集在根毛顶端的根瘤菌分泌一种纤维素酶,将根毛顶端的细胞壁溶解掉。随后,根瘤菌从根毛顶端侵入到根的内部,并形成感染丝(感染丝是指根瘤菌排列成行,外面包有一层黏液状的物质)。根瘤菌就这样不断地进入根内,并且大量繁殖。在根瘤菌侵入的刺激下,根细胞分泌一种纤维素,将感染丝包围起来,形成一条分支或不分支的纤维素鞘,这样的结构叫做侵入线(图2-4)。侵入线不断地向内延伸,一直到达根的内皮层。根的内皮层处的薄壁细胞受到根瘤菌分泌物的刺激,不断进行细胞分裂,从而使该处的组织膨大,最终形成根瘤。
氮循环简介 氮素在自然界中有多种存在形式,其中,数量最多的是大气中的氮气,总量约3.9×1015 t。除了少数原核生物以外,其他所有的生物都不能直接利用氮气。目前,陆地上生物体内储存的有机氮的总量达1.1×1010~1.4×1010 t。这部分氮素的数量尽管不算多,但是能够迅速地再循环,从而可以反复地供植物吸收利用。存在于土壤中的有机氮总量约为3.0×1011 t,这部分氮素可以逐年分解成无机态氮供植物吸收利用。海洋中的有机氮约为5.0×1011 t,这部分氮素可以被海洋生物循环利用。
构成氮循环的主要环节是:生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和固氮作用。
植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。这一过程叫做生物体内有机氮的合成。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨,这一过程叫做氨化作用。在有氧的条件下,土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐,这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮,都能被植物吸收利用。在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮,分子态氮则返回到大气中,这一过程叫做反硝化作用。
大气中的分子态氮被还原成氨,这一过程叫做固氮作用。没有固氮作用,大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用。地球上固氮作用的途径有三种:生物固氮、工业固氮(用高温、高压和化学催化的方法,将氮转化成氨)和高能固氮(如闪电等高空瞬间放电所产生的高能,可以使空气中的氮与水中的氢结合,形成氨和硝酸,氨和硝酸则由雨水带到地面)。据科学家估算,每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右,可见,生物固氮在地球的氮循环中具有十分重要的作用。
根瘤菌菌剂的自制和使用 根瘤菌菌剂可以购买,也可以自制。下面介绍两种简易的自制方法。
①干根瘤法。豆科作物处于开花期时,根瘤菌的繁殖和固氮能力最旺盛。这时,选择生长健壮的植株,小心地连根挖起(尽量不要损伤根瘤)。挑选根瘤呈粉红色的、个大、数多的植株,剪去枝叶和细根后,挂在通风背阴处备用。也可以在收获豆科作物时进行选留,只是拌种时的用量应比盛花期留取的要多一些。第二年播种前,将根瘤取下,放在罐内捣碎,加上无菌水或冷开水搅拌均匀后,就可以拌种了。一般每公顷的豆种用75~150株的根瘤即可。
②鲜根瘤法。预先在苗圃中种植同种豆科作物。大田播种时,从苗圃内生长健壮的豆科植株上选取个大和呈粉红色的新鲜根瘤,放在罐内捣碎,加上无菌水或冷开水搅拌均匀后就可以拌种了。这种方法只需要少量新鲜根瘤(每公顷的豆种可用75~150个根瘤)。
使用根瘤菌菌剂时应注意以下几点。第一,根瘤菌对不同种甚至不同品种的豆科作物都有选择性。所以,所用的根瘤菌菌剂一定要和豆科作物属于同一互接种族,否则就没有增产效果。第二,太阳光中的紫外线对根瘤菌具有较强的杀伤力,所以,干鲜根瘤、自制或购买的根瘤菌菌剂以及拌好的豆种,一定要放在阴凉处,避免阳光直射。第三,拌种要均匀,不要擦伤种皮。第四,拌种时,不能同时拌入农药。第五,拌种时,每公顷的豆种如果加入75~150 g钼酸铵,会有更好的增产效果。多年种植某种豆科作物的农田,如果继续种植这种豆科作物,也应接种根瘤菌。这是因为土壤中原有根瘤菌的结瘤能力和固氮能力往往下降,即使能够结瘤,固氮能力也不高。
需要指出的是,根瘤菌的固氮能力,不仅取决于根瘤菌菌种的质量(人工培育的根瘤菌的固氮能力,一般比野生的根瘤菌的固氮能力高几倍),而且取决于土壤条件和栽培措施。因此,人们不仅要进行根瘤菌拌种,而且要加强农田管理并适时适量地施用磷、钾肥料和微量元素肥料(如硼肥、钼肥、铁肥等),只有这样才能更好地发挥根瘤菌的固氮能力。
自生固氮菌菌剂的使用 我国推广使用的自生固氮菌菌剂,主要由圆褐固氮菌和棕色固氮菌制成。这些自生固氮菌菌剂,对于小麦、水稻、棉花和玉米等农作物都有一定的增产效果。施用方式主要有基施(和农家肥拌匀后,以基肥的形式施用)、追施(和潮湿的肥土混合均匀,堆放三五天并拌入一些稀粪水后,浇在农作物的根部并覆盖土壤)和拌种(注意要在阴凉处拌种,拌种时不能拌入农药,并且在阴凉处晾干后再播种)。
多年的生产实践表明,农田中使用自生固氮菌菌剂的增产效果不很稳定。为此,目前科学家对于自生固氮菌的增产作用还有争论,有的认为是自生固氮菌的固氮作用起到了增产作用,有的则认为主要是自生固氮菌分泌的生长素起到了增产作用。可以肯定的是,单纯施用自生固氮菌菌剂不能满足农作物对氮素营养的全部需要,自生固氮菌菌剂的施用只能是提供农作物氮素营养和促进农作物生长的一种补充措施。
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