蚕豆根腐病研究进展

刘陈玮 卞晓春 王凡 徐仁超 吴春芳

摘要 蚕豆根腐病作为蚕豆生产中的主要病害之一，严重影响蚕豆产量和品质。根腐病作为土传病害，发病因素多样化，防治难度较大。随着生物技术的发展，根腐病病原菌及防治方法研究均取得一定的进展。综述蚕豆根腐病发生的环境因子、病原菌以及目前已有的物理、化学及生物防治措施，并阐述了其抗病育种研究和生物防治方面的研究应用前景，以期为相关研究提供借鉴。

关键词 蚕豆根腐病;病原菌;防治措施

中图分类号 S 436.43  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）03-0033-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.03.009

Research Progress of Vicia faba Root Rot Disease

LIU Chen-wei，BIAN Xiao-chun，WANG Fan et al

（Jiangsu Yanjiang Institute of Agricultural Sciences，Nantong，Jiangsu 226000）

Abstract As one of the main diseases in production，root rot disease seriously affects yield and quality of Vicia faba.Root rot is a soil-borne disease with diversified pathogenic factors and difficult prevention and control.With the development of biotechnology，the research on root rot pathogens and control methods has made certain progress.This paper reviewed the environmental factors，pathogenic bacteria and existing physical，chemical and biological control measures of Vicia faba root rot，and expounded its research and application prospects in disease-resistant breeding research and biological control，in order to provide reference for related research.

Key words Vicia faba root rot;Pathogenic bacteria;Control measures

基金项目

江苏省重点研发计划（现代农业）专项资金（BE2020352）;南通市现代农业重点项目（MS22020037）;江苏沿江地区农业科学研究所青年科技基金项目[YJ（2021）007]。

作者简介 刘陈玮（1993—），男，江苏南通人，研究实习员，硕士，从事蚕豆春化及病虫害防控研究。通信作者，研究员，硕士，从事豆类育种与栽培研究。

收稿日期 2021-09-22

蚕豆属于豆科野豌豆属，是一年生或二年生草本植物。蚕豆作为重要的食用豆作物，广泛分布于世界各地，其中亚洲的栽培面积最大，其次是非洲和欧洲。中国一直是世界上蚕豆栽培面积最大、总产量和消费量最高的国家。

蚕豆含有大量的蛋白质，平均含量30%，在食用豆中仅次于大豆，是植物蛋白的重要来源。蚕豆还富含各类氨基酸、维他命和矿物质等营养物质。据《中医学大辞典》介绍，蚕豆有健脾除湿、通便凉血的功能，治疗小便频数、咳血、鼻衄有显著疗效。此外，作为固氮作物，蚕豆可以增加土壤氮素含量，改善土壤肥力，其平均固氮量为222 kg/hm2，是大豆固氮能力的2倍。

在蚕豆生产过程中，各类生物和非生物胁迫严重影响其产量和品质。根腐病作为常见病害，在蚕豆整个生长期均有发生，严重时可导致成片或全田毁坏。蚕豆根腐病作为土传病害，在防治上存在一定的难度，目前开发出的一些物理、化学、生物防治方法，均有一定的抑制效果，但依然存在一定的弊端。

1 蚕豆根腐病危害情况

蚕豆根腐病是蚕豆生产上的主要病害，从苗期到花期均有发生，发病严重的时期主要是苗期，且很难控制。苗期受害表现为叶片发黄、萎蔫，然后出现烂根死苗的情况，发病较轻造成缺苗断行，发病严重则成片或全田毁坏。蚕豆成株发病表现为上部叶片开始呈黄绿色，萎凋下垂，但叶片不会脱落，病株长势矮小，极易被拔起，其根部发黑，须根减少，主根缩短，呈黑褐色鼠尾状[1]。

蚕豆根腐病发病的原因是多样化的，主要是品种和栽培环境方面的因素。由于蚕豆常异花授粉的特性，造成各国地方品种性状表型不稳定，多位异质杂合体，难以鉴定、评价和利用。程亮[2]采用室内苗期接种鉴定和田间鉴定方法对青海省14个主要蚕豆品种（系）对根腐病的抗病性进行了鉴定，研究发现“9902”“9519-1-3”和“9920-2-5”抗性相对较高，属于中抗品种（系）。甘肃省临夏州农业科学院通过杂交选育获得了对根腐病抗性较强的春蚕豆品种“临蚕12号”，适宜在甘肃蚕豆产区及国内同类地区推广种植[3]。中高抗品种的缺乏和选育鉴定工作的困难限制了蚕豆根腐病抗性资源的开发和利用研究。根腐病病菌在病株残体和土壤中可以存活多年，病株残体和带菌的土壤也是引起次年发病的初侵染源。盲目引种是蚕豆根腐病远距离传播的主要途径之一[4]。

蚕豆根腐病由多种环境胁迫造成，土壤湿度是其产生的主要因素。20世纪80年代以来，国内外学者就蚕豆根病防治问题进行了研究，认为蚕豆根病的发生与水分的关系较大[5-6]。李春杰等[7]研究表明，土壤湿度是影响蚕豆生长和根腐病发生的主要环境因素之一。針对达坂城蚕豆根腐病流行因子调查研究发现，湿度和蚕豆根腐病发病率呈显著正相关[4]。研究表明，播种50 d内，降雨量多的地方病田率明显高于降雨量低的地方。开沟的墒宽和质量以及管理的精细度直接影响田间的湿度环境及蚕豆根腐病的发病率[8]。南志标等[9]就土壤紧实状况对蚕豆生长的研究，发现随着表层土壤容重的增加，蚕豆茎、根的干重下降，根腐病发病率增加。所以，田间环境的改善和精细合理的栽培管理是蚕豆根腐病防治的一道重要防线。

2 蚕豆根腐病病原菌

蚕豆根腐病作为一种世界性病害，不同地区病原菌也存在差异。研究表明，蚕豆根腐病病原菌主要为镰刀菌属。1890年，德国科学家首次报道蚕豆根腐病的病原菌是禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）[10]。随后，各项研究又发现了燕麦镰刀菌（F.avenaceum）、茄镰刀菌（F.solani）、串珠镰刀菌（F.moniliforme）[11-13] 、尖孢镰刀菌（F.oxysporium）、木贼镰刀菌（F.equiseti）、拟 枝 孢 镰 刀 菌 （F.sporotrichioides）[6，14-15]、锐顶镰刀菌（F.acuminatum）、三线镰刀菌（F.tricinctum）[16]等病原菌。近年来，赵春燕等[17]在蚕豆根腐病病株根部鉴定病原菌为再育镰刀菌（F.porilfearutm）。经鉴定，临夏高寒阴湿地区蚕豆根腐病致病菌为3种镰刀菌，茄镰刀菌（F.solani）、半裸镰刀菌（F.semitectum）和单隔镰刀菌（F.dimerum）[18]。对新疆达坂城蚕豆根茎腐烂病病原菌进行了分离，获得潜在病原菌5株，形态学观察确定其均属于镰孢菌属，分子鉴定初步确定均为厚孢镰孢菌变种（F.chlamydosporum var.fuscum）[19]。蚕豆病原菌种类的鉴定和明确，为蚕豆的抗性育种和病害防控工作奠定了基础。

3 蚕豆根腐病防治方法

蚕豆根腐病作为限制其产业发展的主要因素，其防治工作的研究不断发展，不仅有栽培措施方面的物理防治方法，还有化学农药和生物菌剂等的生物化学防治方法，各类防治方法各有利弊。

3.1 栽培措施

栽培措施可以调节土壤微生态坏境，优化作物间的空间结构，改善田间的通风和光照条件，为作物分蘖、果实的形成创造有利的条件，从而达到控制病害、促进作物有效生长的目的。

间作是农业生产中的较为普遍的一种栽培模式，既可以提高提高资源利用率，又可以减少病虫害的发生。蚕豆与小麦、油菜、马铃薯3种作物间作时，根腐病的发病率及病情指数均低于蚕豆单作，说明合理的间作可以减少根腐病的发生，其中蚕豆与马铃薯间作时对根腐病的防治效果最好[20]，行比2∶2种植时，根腐病发病率降低5.66%、病情指数降低1.6[21]。研究发现，豆类作物重茬连作容易出现土壤养分单一、营养匮乏、病虫害加重的情况，通过合理的轮作倒茬，选用麦类（小麦、燕麦）、糜、谷等作为前茬可以有效缓解病害[22]。

3.2 化学试剂

蚕豆根腐病化学防治的方法主要是种子处理和土壤处理，种子处理相对更便捷，效果也更好掌控，目前化学杀菌剂的品种很多，效果也参差不齐。通过比较试验发现，62.5% 亮盾悬浮种衣剂和75%敌克松可湿性粉剂可以使蚕豆根腐病发病率降低30%以上[23]。在田间杀菌剂拌种和杀菌剂与杀虫剂混用防治蚕豆根腐病的研究中发现，三唑酮单独拌种防治效果最佳，累计死亡率减少31%以上，福美双+甲基硫菌灵+甲霜灵混合拌种处理在生长前期也可以有效降低植株的发病率[24]。根腐灵土壤处理、甲基托布津拌种处理和代森锰锌土壤处理的田间根腐病防治效果均可达到100%，多菌灵拌种和根康苗期喷施的处理根腐病防治效果为98.9%和96.4%[25]。

化学杀菌剂作为目前植物病害的主要防治手段，利用化学试剂对病原菌抑制效果的研究可以更快速安全地筛选出合适的杀菌剂。研究表明，50%多菌灵、65%代森锰锌在125 mg/L浓度下对茄镰刀菌的抑制率达80%以上，且随着浓度的增加，抑制效果越强，抑菌率最高可达99.05%。其有效中浓度 EC50值分别为10.14和 13.64 mg/L[26]。10种杀菌剂对野蚕豆根根腐病原的抑制效果研究发现，尚果（三唑类，400 g/L氟硅唑）和应得（三唑类，24%腈苯唑）的抑菌效果最强，其EC50分别为100.94和126.99 μg/mL ，扑海因可湿性粉剂、灰灭可湿性粉剂、甲基托布津可湿性粉剂和灵动水分散粒剂抑菌效果居中，EC50为200～300 μg/mL;翠贝（50% 密菌酯）抑菌效果最差，EC50为 367.57 μg/mL[27]。

3.3 生物防治

蚕豆根腐病的生物防治方式主要是通过拮抗菌种以及提高植株抗性的方式。通过平板对峙法研究发现，根瘤菌SWFU55-1、SWFU55-2、SWFU48-1对镰孢菌 XM20 生长均表现出一定程度的抑制效果，抑菌率分别为55%、38%、40%，其主要通过提高固氮能力，增强植株对根腐病的抗性; 盆栽回接试验发现，SWFU48-1回接发病率和死亡率最低，相对防治效果 49.49%[28]。镰刀菌与哈茨木霉及绿色木霉在植株根部进行了拮抗生长，最终哈茨木霉和绿色木霉抑制镰刀菌发生发展。芽孢杆菌B6和B1对蚕豆根茎腐烂病病原菌厚孢镰孢菌变种具有较好抑菌效果，其抑菌/菌落比可以达1.90以上，可作为达坂城蚕豆根茎腐烂病生防菌。研究发现，哈茨木霉拌种、绿色木霉施用、枯草芽孢杆菌灌根以及哈茨木霉拌种+高浓度喷雾沟施对达坂城本地大蚕豆和小蚕豆根腐病的发病率均有显著抑制效果，蚕豆根际土壤菌落结构分析表明，哈茨木霉和绿色木霉直接抑制了根腐病病原菌镰刀菌的发生[29]。

4 展望

蚕豆根腐病严重影响了蚕豆的产量和品质，但作为土传病害，一直是生产中的难题。培育优质的中高抗品种是减少病害侵害和传染的关键。目前对高抗性品种的筛选工作较少，引种过程也缺乏相应的检疫工作，所以加强品种筛选和种质脱毒是目前的主要工作。

现有蚕豆根腐病的防治方式较多，但都存在一定的缺陷。一是通过调整栽培措施，进行合理轮作和间作，减少土壤病原生物数量，但防控效果不显著;二是化学防治，通过低毒性試剂灭杀病原生物，防控效果显著，但容易出现化学残留或者影响作物后期的生长，造成产量和品质的下降;三是生物防治，利用拮抗性微生物作为控制根腐病病原体的生物控制剂，例如根瘤菌SWFU48-1、FB1035、哈茨木霉、绿色木霉等，防控效果较好，但田间施用效果容易受环境影响。多种防治方式相结合，改良栽培措施，改善土壤环境，研发高效低毒低污染的化学试剂以及简便易用的生物抑菌剂是加强蚕豆根腐病防治效果的有效措施。

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