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Epidemiology and integrated control measures of tobacco black shank

  • FU Yao ,
  • GENG Huaiting ,
  • JI Jin ,
  • SUN Haochen ,
  • FU Hua'anchen
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  • Zhaoyang Branch of Zhaotong Tobacco Company, Zhaotong 657000, China

Received date: 2024-12-13

  Online published: 2025-07-31

Abstract

Tobacco black shank is one of the major diseases in tobacco production. It has become increasingly severe due to factors such as continuous cropping and frequent introduction of new varieties, threatening the yield and quality of flue-cured tobacco. The etiological characteristics, disease symptoms, pathogenic factors, and control measures of this disease were elaborated. The pathogen of this disease belongs to the genus Phytophthora, with mycelium or chlamydospores serving as the primary infection sources. Its zoospores can directly penetrate the epidermis to infect plants. The optimal temperature for mycelial growth is 28–32 °C, and the optimal temperature for sporangium production is 24–28 °C. This disease can occur throughout the entire growth period of tobacco, with high incidence from the rosette stage to the vigorous growth stage. It mainly damages the basal stems and roots. In the seedling stage, it manifests as “damping-off”; in the field stage, it presents typical symptoms such as “mantle-like”, “bamboo shoot node-like”, and “disc-like” lesions. Pathogenic factors include overwintering of pathogens (surviving for 2–3 years, with continuous cropping exacerbating accumulation), high temperature and high humidity climates (field humidity above 80% for 3–5 consecutive days leading to disease peaks), and root-knot nematode infection (aggravating the damage). Control measures include breeding disease-resistant varieties (such as highly resistant varieties such as Zhongyan 100 and Yuyan No.2, and moderately resistant varieties such as K326 and Yunyan 85); agricultural control (rational crop rotation/intercropping with non-host crops, deep plowing and sunning, high-ridging and earthing up, drainage and humidity reduction, etc.); biological control (using antagonistic microorganisms such as Bacillus and Pseudomonas, as well as plant-derived fungicides from garlic and corktree bark); and chemical control (agents such as metalaxyl-mancozeb, mefenoxam-mancozeb, and dimethomorph). Future research should further explore its pathogenic mechanisms, accelerate the improvement of disease-resistant varieties, develop environmentally friendly biological agents, and optimize integrated prevention and control systems to adapt to different production needs.

Cite this article

FU Yao , GENG Huaiting , JI Jin , SUN Haochen , FU Hua'anchen . Epidemiology and integrated control measures of tobacco black shank[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(14) : 80 -83 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.14.017

烟草属茄科一年生或有限多年生草本植物,是重要的经济作物之一,也是部分地区的支柱性产业[1]。烟草黑胫病又称烟草黑根病、黑秆疯、乌头病,是烟草生产上的主要病害之一[2]。该病害自发现以来已在大部分烟区逐渐扩散。近年来,随着产业结构的调整,烟田面积逐年缩减,连作日趋严重,加之外来优势烤烟品种的频繁引进,导致该病害越发盛行[3],威胁烤烟的产质量。因此,阐明烟草黑胫病的发病规律并采取相应防治措施,对推进烟草产业可持续发展具有重要的现实意义。

1 病原学特征

烟草黑胫病菌属藻物界、卵菌门、卵菌纲、腐霉目、腐霉科、疫霉属,其菌丝体及厚垣孢子是主要初侵染源[4]。感病品种接种试验表明,游动孢子的侵入不依赖伤口,在弱电流的吸引作用下,游动孢子会聚集于根表,特别是在根冠部位以及伤口处,其数量显著增加。游动孢子在3 h内即可萌发,随后直接穿透表皮层,其产生的菌丝迅速进入皮层细胞内部或留存于细胞之间,6 h内即可抵达中柱[5]。据朱贤朝等[6]的报道,烟草黑胫病菌具有特定的温度生长适应性,其菌丝生长适宜温度在28~32 ℃,孢子囊产生适宜温度在24~28 ℃,当温度在3~10 ℃时,孢子囊会释放出游动孢子,而游动孢子活动与萌发的适宜温度在20 ℃左右。烟草黑胫病菌导致烟株凋萎的机制在于病菌分泌的毒素使寄生细胞分解,形成的胶块与木栓物质阻塞了根部水分向上运输的通道[5]

2 发病症状

烟草整个生育期均可能感染黑胫病,尤其以团棵期至旺长期发生较为普遍,主要为害烟株茎基部和根部。被侵染的烟株茎基部先出现黑斑,随后病斑逐渐向上扩展,被侵染部位颜色逐渐变黑,与此同时,病株叶片从基部依次发黄并出现萎蔫现象,最终导致烟株枯萎死亡。在湿度较高的环境下,病斑表面会形成大量白色菌丝。该病害一旦在邻近幼苗间传播,将致使大量幼苗大面积死亡[4]。苗期发生黑胫病时,植株通常表现出“猝倒”症状;大田期发病时,被侵染烟株通常呈现出“穿大褂”“笋节状”“碟片状”3种典型症状[7]

3 发病因素

3.1 病原菌越冬存活

烟草黑胫病属于土传病害,其病原菌主要借助厚垣孢子和休眠菌丝体在土壤及烟株残体上越冬,成为该病害的初次侵染源。赵辉等[8]研究表明,在土壤和烟株残体中,烟草黑胫病菌可存活2~3年。在烟草连作种植模式下,土壤中病原菌逐年积累,这种集聚效应进一步加剧了黑胫病的传播,导致病害在更大范围内扩散。

3.2 气候条件

烟草黑胫病的流行与温度、湿度条件密切相关。在大田期,温度条件通常较易满足,因此,该病害的流行往往与湿度条件直接相关。一般情况下,当田间相对湿度维持在80%以上,持续3~5 d时,进入发病高峰期[9]。该病菌喜高温高湿环境,当温度在24~32 ℃时,病原菌的侵染效率达最高水平,一旦温度低于20 ℃,发病率明显降低[10]。此外,该病害的发生与土壤结构及栽培方式也存在密切关联,雨后骤晴、环境高温高湿、土壤质地板结以及积水严重等不利因素,极易诱发该病害大面积暴发,造成较重的危害[11]

3.3 根结线虫的侵染

根结线虫侵染烟草根系后,会在根系上形成大量伤口,为黑胫病菌的侵入创造了有利条件。根结线虫的侵染并非烟草黑胫病发生的必要条件,但会加重该病害的发生,并扩大病害对烟株的危害程度与影响范围。在根结线虫发病率较高的烟田中,黑胫病的发病范围广,为害程度重[9]。林代福等[12]研究表明,同时接种根结线虫与黑胫病菌的试验处理,烟草黑胫病发病率和病情指数均显著高于单独接种黑胫病菌的处理。

4 防治措施

4.1 选育抗病品种

在烟草黑胫病的防治手段中,选育抗性品种是一种经济有效的方式。目前,已鉴定的烟草黑胫病菌抗性品种有4个,分别是雪茄烟品种(Beinhart1000-1、Florida301)、长花烟草(Nicotiana Longiflora)和皱皮烟草(Nicotiana Plumbaginiflora[13]
研究发现,在众多烟草品种中,中烟100、豫烟2号、革新2号、云烟311、云烟317、K596、大黄金0398等品种对烟草黑胫病菌表现出高抗特性,能够有效抵御该病害的侵染;K326、云烟85、云烟87、湘烟1号、春雷1号、春雷3号则对烟草黑胫病菌表现出中等程度的抗性,具备一定的抗病潜力;而中烟86、315、中烟90、中烟14、K346品种对烟草黑胫病菌的抗性水平较低,抗病能力相对较弱[14]

4.2 农业防治

4.2.1 合理轮作和间套作

通过合理轮作以及科学的间作与套作,能够有效抑制烟草黑胫病菌在土壤中的繁殖速度,减少其在土壤中的积聚量。董艳等[15]研究表明,实施轮作后,土壤中的细菌、放线菌数量以及微生物总量均呈明显上升趋势,而土壤中真菌数量则显著减少,对克服连作障碍具有显著效果。研究表明,烤烟与大蒜、花生、黑燕麦等作物间作,能够在一定范围内对黑胫病起到防控作用;与禾本科作物或非寄主作物轮作或间作,也能在不同程度上减轻为害;应避免烤烟与寄主作物、茄科作物轮作或间作,尤其是马铃薯、番茄、辣椒等[16]。间作与套作是应对连作障碍的有效策略之一,采用间作和套作种植模式,能够显著提升土壤的养分含量,增加土壤微生物多样性,对病虫害的防控具有积极作用[17]

4.2.2 加强栽培管理

通过深耕晒垡土壤,借助太阳光线杀灭土壤中的部分烟草黑胫病菌,从而减少病原菌数量。采取高起垄、高培土种植模式,为烟草根系生长营造良好的伸展空间与环境条件,进而减少烟草与疫霉菌接触侵染的概率,从根源上进行防控[18]。提前进行沟渠排水作业,预防田间积水,降低土壤湿度,营造不利于烟草黑胫病菌滋生与传播的环境。同时,合理密植,确保田间通风和光照条件良好。田间作业时保护烟株免受损伤;加强田间管理,注意保持田间卫生,及时清除杂草及烟株病残体,以减少病原体数量[19]

4.3 生物防治

烟草黑胫病的生物防治手段主要有两个方面,一是利用拮抗微生物,二是开发植物源杀菌剂,目前均已取得显著应用成效。

4.3.1 拮抗微生物

拮抗微生物的研究主要涉及内生细菌和根际细菌两类。研究表明,芽孢杆菌和假单胞杆菌能够对烟草黑胫病菌的生长起到抑制作用,其作用机制在于通过产生拮抗类物质达到对黑胫病菌的抑制效果[18]。王万能[20]从烟草组织中分离出的内生细菌118菌株对烟草黑胫病的防效达69.23%。李娜等[21]从健康烟株中分离并筛选出解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)菌株XA-1,经室内盆栽试验发现,该菌株能有效降低烟草黑胫病的病情指数,第20天的相对防效达最高值(52.38%)。濮永瑜等[22]从发病烟株根际土壤中分离出解淀粉芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),室内活性试验结果显示,两种菌株对烟草黑胫病菌的抑制率分别为72.44%和64.44%;室内盆栽试验表明,其防效分别达68.32%和65.49%。周建云等[23]从存在烟草黑胫病菌的土壤中分离出拮抗菌株铜绿假单胞菌XCS007,其大田防效达78.64%,盆栽环境下的防效达83.18%。

4.3.2 植物源杀菌剂

植物源农药即利用植物的代谢产物以及自身含有的天然抗性成分制备的农药,具备低毒性、无残留且不易诱导病菌产生抗药性等诸多优点,属于新型环保农药,开发应用前景广阔。该类杀菌剂的作用机理主要依赖植物的活性成分,通过抑制烟草黑胫病菌菌丝的生长以及游动孢子的形成来发挥其杀菌效能[24]。商胜华等[25]研究表明,大蒜提取液浓度超过1.5%时,对烟草黑胫病菌展现出显著的抑制效果。朱三荣等[26]研究发现,黄柏、土黄连等19种中药材的提取物在抑制烟草黑胫病菌菌丝生长方面效果显著,以中药材提取物混合应用的杀菌效果较佳。

4.4 化学防治

化学药剂具有防效高、作用快、施用便捷等优点,是目前较有效的烟草黑胫病防治方法。徐玉茹等[27]研究表明,施用0.1 g/株甲霜锰锌,对烟草黑胫病的防效较高,达64.9%;枯草芽孢杆菌、木霉菌、木霉菌与枯草芽孢杆菌组合、木霉菌与寡雄腐霉菌组合的防效也较为可观,分别为49.4%、46.8%、46.8%和45.5%。武霖通等[28]在移栽期用精甲霜·锰锌拌底肥穴施,以及在发病初期使用68%精甲霜·锰锌进行灌根,对黑胫病的防治效果达100%。杨丽琼等[29]研究表明,施用80%烯酰吗啉可明显提高对黑胫病的防效,与58%甲霜灵·锰锌相比防效提高了31.19%。杨庆焱[30]开展了大田药效试验,结果表明施用325 g/L苯甲嘧·菌酯悬浮剂对黑胫病展现出良好的防治效果。

5 展望

本文阐述了烟草黑胫病的病原学特征、发病症状、发病因素与防治措施。今后,在致病机理方面,需进一步探究更多关键致病因子与寄主的响应机制,为该病害的精准防控提供坚实的理论基础。同时,加快抗病品种的选育和改良,培育具有更强抗性且兼顾其他优良性状的烟草品种。开发高效、稳定、环境友好的生物防治制剂和技术,减少对化学农药的依赖。在综合防控策略的优化和集成方面,更加注重不同措施之间的协同配合,形成更具针对性和长效性的防控体系,以适应不同种植环境和生产需求。
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