松阳县松针褐斑病发病情况及分布规律

泮樟胜,李 平,李永先,邹为民,何碧连

(1.松阳县自然资源和规划局,浙江 松阳 323400;2.遂昌县生态林业发展中心,浙江 遂昌 323300)

20世纪70年代末开始,我国陆续在局部地区发现松针褐斑病(Lecanostictaacicola(Thum.) Sydow)危害,严重影响松树生长,有的甚至造成松林成片死亡[1-2]。松针褐斑病是一种难于防治、传播迅速的危险性病害,病害自树冠基部开始发生,逐渐向上扩展。 感病严重时松树只有顶部2～3轮枝条的梢头保存部分绿色,不久会发展成整株枯死[3],松针褐斑病在我国被列入森林植物检疫对象。近年来,浙南山区多地普发松针褐斑病,给羸弱的松林蒙上了一层罹难的色彩。松树在国土绿化、改善生态方面发挥重要作用,常作为先锋树种滤尘净气、固土保墒,当下各地均花大量的人力财力,从松材线虫病害下夺树保松,也是在保护几十年来生态建设成果,存活的松林更应防好松针褐斑病危害,以利其健康成长,发挥最大的生态效用。

松针褐斑病的病原菌是松针座盘孢菌[4],它隶属半知菌亚门(Deutermycotina)腔胞纲(Coelomycetess)黑盘孢目(Melanconiales)黑盘孢科(MelaNconiaceae)。分生孢子座生于针叶两面皮下叶肉组织中,块状或纽扣状,黑色;分生孢子梗淡褐色,不分枝;分生孢子圆筒形,多不规则弯曲,黄褐色或烟褐色,1～6个隔,其有性阶段在我国尚未发现[5]。在浙江松阳县,松针褐斑病主要危害植物有火炬松(Pinustaeda)、湿地松(Pinuselliottii)、长叶松(Pinuspalustris)、马尾松、萌芽松(Pinusechinata)、黑松(Pinusthunbergii)、黄山松、赤松(Pinusdensiflora)等松属植物[6]。植株受害后,松针上出现黄色或淡褐色近圆形或圆形小斑点,后病斑逐渐扩大至直径1.5～2.5 mm,如果病斑出现汇合,则会出现段斑,长3 mm以上,1条针叶上常可产生多个病斑或斑段,感病较重的1条针叶病斑数可达25个以上。病害适生季,可在病斑中央形成埋生于表皮下的病原菌子实体,即分生孢子盘。子实体初为灰黑色小疱状,长约1 mm,成熟后自一侧或双侧裂开。针叶即使死亡,其死亡组织上也可产生子实体。松针褐斑病的病原菌通常在病树的针叶或落叶上越冬;至翌年3月下旬当气温升至12 ℃时,病菌的分生孢子借风力或雨水溅散传播,从针叶的气孔、伤口或直接穿透表皮细胞进入植物组织汲取营养,病菌1 a中可进行多次侵染;侵入后潜育期7～12 d,当气温升到20～25 ℃,相对湿度达80%,连续多天阴雨,病害迅猛发展而流行。上一年的针叶4—5月为第1次发病高峰期,当年新梢针叶则延至5—6月才出现发病高峰;7—8月平均气温上升到27 ℃以上,病害发展降缓;9—10月又出现第2次发病高峰,但不如第1次发展迅速;11月后病害停止发展[7]。

松针褐斑病病理学的研究已经较深入,叶建仁、杨斌等对褐斑病菌毒素的研究也较为透彻。但前辈们对发病规律,特别是不同外界因子下松针褐斑病的分布、发生发展规律等方面的研究都还鲜有报道。本文选取发病严重的4个林分,从坡向、坡位和枝条方位3个维度,以病斑数为指标,分析病害的发生、发展进程,从而为有效防治和进一步量化研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 调查地基本情况

松树在各地分布极为广泛,浙江省松阳县林地面积11.6万hm2,松林面积6.9万hm2,占全县森林面积的59.39%。松树在丘陵、低山、中山以及田间岙谷均有生长,而且成片林状,纯林较多,除一部分丘陵和河谷地带人工栽种的湿地松(Pinuselliottii)外,大部分以马尾松(Pinusmassoniana)、黄山松(Pinustaiwanensis)为主,这也是浙南山区的基本特征。作为先锋树种,其生态效应相当显著。

本研究于2022年6月下旬,选择松阳县4个乡镇中马尾松松针褐斑病较严重(松针失绿,树冠层已明显偏黄)的小班地块进行调查,各点位的调查株均记录坡向、坡位、海拔、经纬度等信息,详见表1。

表1 松针褐斑病发病情况调查树登记表

1.2 调查方法

在每个林分内随机选取1块10 m×10 m的样地,调查各样地内松树总株数及发病株数,计算发病率(发病株数/总株数×100)。林分内沿山坡走向线性分布每隔10 m随机取1病株,共取3株作为调查树;在调查树东、南、西、北四个方向各取1枝条,调查枝条总叶数量及发病针叶数,计算叶发病比例(发病针叶数/枝条总叶数);每枝条随机调查10根松针的病斑数,取平均值。

1.3 数据分析方法

数据采用WPS表格统计,分别以调查树的坡向、坡位、枝条方向作3个独立因变量,并以调查出来的病斑数据构建样本单元,分析3个因子对病情的影响。样本数据分析使用SPSS软件,因样本数量不同,选用LSD检验法。

2 结果与分析

2.1 针叶发病情况

病斑块状,一些病斑连接后呈环状而把针叶明显分段,呈现绿色健康组织与褐色病斑组织相间。新生叶感病后,通常不会出现典型病斑,针叶尖端迅速变褐色枯死。当年感病针叶通常到第2年5—6月开始枯死并脱落,严重者只有顶部2～3轮枝条的梢头保存部分绿叶,其余老叶全部枯死。松针感病症状见图1。

图1 松针感病症状

受害松树初期零星单株发生,后成片受害,发病松树针叶大量枯黄,部分脱落,仅剩当年萌发的新叶[8]。感病松树树龄通常为20～30年生左右,调查样地内几乎100%植株感病;靠近树梢顶端树叶不易感病,中下部枝上的针叶大部感病;即使是发病较严重的林分也未发现有当年嫩叶发病情况;被调查松针老叶病斑通常呈斑状或环状,有些病斑较大连成筒状或整段变色,则按病斑长度的毫米数计入,调查结果见表2。

表2 松针老叶褐斑病发病情况

2.2 病斑数与坡向、坡位及枝方向的均值分析

因坡向、坡位和枝条方位不同,所表现出的病斑数量也有所不同。由图2可知,按坡向:南坡最高,其次是北坡,最小为西坡和东南坡;按坡位:上坡表现最为明显,其次是中坡,最小为下坡;按枝条方位:最大值表现为东向和西向,其次为南向,最小为北向。

图2 坡向、坡位及枝条方位的病斑均值图

2.3 坡向对病情的响应

坡向客观上影响的是松树生境的光照与风向,而光照和风向又间接控制了林分内温度、湿度的变化,这些因子就直接影响了林中病源的繁殖与扩散。从表3可见,各坡向除东南坡与西坡的差异不显著外,其它各坡向的均值差异均显著。说明坡向对病源的扩散与繁殖的影响是明显的。

表3 不同坡向病斑均值比较

2.4 坡位对病情的响应

坡位主要是造成雨水滴落过程对病源扩散传播方向的影响。由表4可见,坡位对病情的影响除下坡与全坡差异不显著外,其余均有显著差异。这也进一步说明坡位对病情的扩散与传播有显著影响。

表4 不同坡位病斑均值比较

2.5 枝条方位对病情的响应

枝条方位主要考证病源侵染初期的当地季风风向的影响过程。由表5可知,单株树上枝条方位对病情影响除北向与东向、北向与西向有显著差异外,其余差异均不显著。

表5 不同枝条方位病斑均值比较

2.6 各主体间效应检验

主体间效应是指坡向、坡位和枝条方位3个因子间相互作用的结果,检验的是两两主体因子叠加后及3个主体因子叠加一起后对病情的影响程度。由表6可知,坡向与坡位、坡向与枝条方位、坡位与枝条方位叠加效果均差异显著,但坡向、坡位、枝条方位三者叠加的效果差异不明显。

表6 主体间效应的检验

3 结论与讨论

3.1 结论

松针褐斑病的发生是多种因素综合影响的结果,自然地理条件的影响主要表现在坡向、坡位和枝条方向3个可调查因子。三者的作用强度分别是:南坡>北坡>东坡、西坡;上坡>中坡>下坡>全坡;枝条东西向>南向>北向。

3.2 讨论

从病害发生与地理环境的关系来看,病害发生在高温多雨的季节,多以丘陵、低山、山区与平原结合部发生最为严重,病害发生区的4个乡镇都分布在山区或其结合部[9]。这些规律都与王科等[10]和肖义等[8]的研究结果差别不大,不同的是病情发展进程中时间上有些许差别。分析其中的因素,一是2022年4—6月,调查地的雨量明显较往年偏多;二是调查地的海拔比遵义地区[10]明显偏低,再相较河南驻马店[9],调查地的纬度偏低4°多。这些因素均可能导致病情发生发展的季相变化。

本研究还收集了松阳县气象台站2021年8月—2022年6 月共333 d的雨量和湿度资料,大于1 mm的雨量时间达127 d,相对湿度>80%的时间达147 d,雨量是近10 a日均值的2.075倍,空气湿度较往年明显增多。据韩正敏等[11]关于年均气温(Ti)、年均相对湿度(L)、年均降水总量(Ri)和年均雾日数(F)对病害流行性的研究,运用感病温湿指数x=0.3438T+0.152r+0.2500R+2500F(T、r、R和F分别为各气候因子的效用函数),预测出发病函数式为Y=267.78x-193.6(r=0.9236)。这一研究成果说明这一时段雨量和较高湿度对这一时期松针褐斑病具有正相关性,是发病的另一个重要根源。温湿度及雨量对松针褐斑病发病的定量分析有待进一步研究。