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牡丹白粉病欢迎参加牡丹白粉病专题讲座本课程将系统介绍牡丹白粉病的基本特征、病原学特点、流行规律及综合防控策略作为中国传统名花,牡丹不仅具有极高的观赏价值,同时也面临各种病害威胁,其中白粉病是最常见且危害严重的病害之一本课程旨在提供全面的理论知识和实用防控技术,帮助从业人员及爱好者掌握科学防治方法,保障牡丹种植的健康与产业的可持续发展我们将从基础到应用,从理论到实践,深入浅出地探讨这一重要植物病害课程目标与学习重点掌握识别技能培养对牡丹白粉病症状的敏锐观察力,能够快速准确地在田间识别早期病害症状,区分其与其他常见病害的差异理解发病机理深入了解白粉病的发生发展规律,掌握病原菌的生物学特性及其与环境因素的互动关系掌握防控方法系统学习综合防治技术,能够根据实际情况制定科学的防控方案,提高防治效果并降低环境影响预测预警能力建立病害监测与预警意识,掌握基本的流行预测方法,能够提前采取防范措施为什么研究牡丹白粉病文化价值经济价值牡丹作为中国国花,拥有悠久的文化牡丹产业涵盖观赏园艺、切花、种苗、历史,被誉为花中之王其文化价药用和牡丹籽油等多个方面,年产值值和象征意义深远,保护牡丹免受病超过数十亿元白粉病每年导致约害侵袭具有重要的文化保护意义的产量损失,严重时甚至高达15-30%50%自古以来,牡丹就是中国传统园林中随着国际市场对牡丹产品需求的增加,的重要观赏植物,在诗词、绘画和园保障牡丹的健康生长对扩大出口和提艺中占有重要地位高经济效益尤为重要牡丹简介草本芍药黄牡丹属芍药科芍药属多年生草本,有单、稀有品种,花色金黄,观赏价值极复色品种高木本牡丹油用牡丹•代表品种陕西红、粉红佳人•代表品种黄金台、金玉满堂属芍药科牡丹属落叶灌木,以芍药以种子榨油为主,富含多种不饱和•主要分布华东、华北地区•主要分布甘肃、陕西等地型、玫瑰型等花型著称脂肪酸•代表品种凤丹白、黑花魁•代表品种凤丹紫、丰产油用种•主要分布中国中部、北部地区•主要分布山东、河南等地2314主要栽培现状白粉病概述基本特征分布范围白粉病是由子囊菌门白粉菌科真菌白粉病是全球性分布的一类重要植引起的一类植物病害,特征为在寄物病害,在温带和亚热带地区尤为主表面形成白色粉状物,主要发生常见我国除西藏高原外,几乎所在植物地上部分,特别是叶片和嫩有省份都有白粉病的发生记录茎不同作物的白粉病在地理分布上存病原菌多为专性寄生真菌,具有高在差异,牡丹白粉病主要集中在中度寄主专一性,不同寄主的白粉病国传统牡丹产区,如山东、河南、通常由不同种类的白粉菌引起安徽等地危害作物白粉病是园艺和农作物上最常见的真菌病害之一,寄主范围极广,包括粮食作物、果树、蔬菜和观赏植物等在观赏植物中,除牡丹外,玫瑰、菊花、紫薇等名贵花卉也常受白粉病危害,造成严重的经济损失和观赏价值降低牡丹白粉病发生历史年19361日本学者Homma首次在日本正式报道牡丹白粉病,鉴定病原菌为粉孢子壳属真菌年19582中国科学院植物研究所在北京植物园首次记录牡丹白粉病,并确认其与日本报道的病原菌属于同一种年19753洛阳牡丹园首次发生大面积白粉病流行,引起园艺界高度关注,开始系统开展防治研究年19854山东菏泽牡丹基地发生严重白粉病流行,开始应用系统性杀菌剂进行规模化防治年20025中国农业科学院完成牡丹白粉病病原菌分子鉴定,确认为Erysiphe paeoniae年20156首次发现对三唑类杀菌剂具抗性的牡丹白粉病菌株,抗药性问题开始受到重视白粉病流行趋势主要危害作物列表观赏植物果树作物粮食作物蔬菜作物•牡丹Paeonia suffruticosa•葡萄Vitis vinifera•小麦Triticum aestivum•黄瓜Cucumis sativus•玫瑰Rosa spp.•苹果Malus domestica•大麦Hordeum vulgare•南瓜Cucurbita moschata•紫薇Lagerstroemia indica•桃树Prunus persica•燕麦Avena sativa•豆类Fabaceae•菊花Chrysanthemum spp.•草莓Fragaria×ananassa白粉病带来的经济损失
43.6%
21.8%平均发病率平均减产率2022年全国牡丹主产区平均发病率导致花期缩短、观赏价值下降亿
4.215%年经济损失防治成本增加全国牡丹产业因白粉病直接损失人民币相比五年前防控成本上升幅度白粉病对牡丹产业的经济影响是多方面的除了直接导致产量和品质下降外,还增加了生产成本,降低了国际市场竞争力根据中国农业科学院2022年的调查,菏泽地区因白粉病造成的经济损失达
1.8亿元,洛阳地区损失约
1.2亿元特别是对于高端牡丹切花和盆栽产业,由于对外观品质要求极高,即使轻微的白粉病症状也会导致产品完全失去商品价值,损失率可高达80%以上病原生物学基本特征——子囊菌门真菌界高等真菌类群白粉菌科专性寄生,不能人工培养属Erysiphe主要危害双子叶植物Erysiphe paeoniae牡丹专性白粉病菌牡丹白粉病的病原菌属于子囊菌门Ascomycota白粉菌科ErysiphaceaeErysiphe属,种名为Erysiphe paeoniae该菌为专性寄生菌,只能在活体寄主上生长繁殖,不能在人工培养基上培养,增加了实验室研究的难度该病原菌的分生孢子链呈无色长椭圆形,大小约为26-38μm×12-18μm,具有较厚的细胞壁和明显的芽孢痕子囊果球形,直径90-150μm,黑褐色,具有多条丝状附属物,内含6-10个卵形子囊,每个子囊含4-8个子囊孢子病原菌的生活史初侵染期越冬期春季子囊孢子或菌丝体侵染嫩叶,2形成初侵染病斑以闭囊壳在落叶和枝条上越冬,或以菌丝体在芽鳞内越冬传播扩散期通过分生孢子进行二次传播,在适宜条件下大量产生分生孢子链闭囊壳形成期大发生期秋季形成有性阶段闭囊壳,为来年侵染做准备夏季高温高湿条件下病害迅速蔓延,覆盖寄主表面主要致病菌介绍分生孢子链子囊果表面菌丝体属白粉菌在寄主表面形成特征在生长季节末期,白粉菌形成球形的白粉菌的菌丝主要分布在寄主表面,Erysiphe性的直立分生孢子梗,顶端产生串珠黑色子囊果闭囊壳,内含子囊和子囊形成白色粉状覆盖物通过吸器侵入状分生孢子链这些分生孢子是无性孢子闭囊壳具有特征性附属物,是表皮细胞获取营养,但不深入组织内繁殖阶段的主要传播体,通过风力传种类鉴定的重要依据牡丹白粉病菌部这种生长方式使白粉菌易受环境播到新的寄主表面的闭囊壳附属物为丝状,顶端不膨大条件影响,也使表面喷施杀菌剂更为有效病原菌结构图解结构名称形态特征功能测量数据菌丝无色透明,有隔膜营养生长,形成繁直径3-7μm分节殖结构吸器囊状或指状侵入寄主细胞吸收直径5-12μm营养分生孢子梗直立,单细胞产生分生孢子长40-80μm分生孢子无色,椭圆形或桶无性繁殖传播体26-38×12-18μm状子囊果球形,黑褐色有性生殖结构直径90-150μm附属物丝状,不分枝辅助传播和附着长80-200μm子囊卵形或椭圆形产生子囊孢子50-70×25-40μm子囊孢子椭圆形,无色有性繁殖传播体18-25×10-15μm病原菌侵染过程着生分生孢子落在寄主表面萌发形成发芽管,不需要水膜附着形成附着胞,准备侵入侵入穿透表皮形成吸器菌丝生长表面菌丝扩展,形成菌落产孢形成分生孢子,进行二次传播病原菌分类学进展形态学分类阶段年代,主要依据闭囊壳附属物形态和子囊特征进行分类以1900-1980E.F.和等人的研究为代表,将牡丹白粉病菌归入Salmon E.S.Blumer Erysiphe或属communis Microsphaera宿主专化性研究阶段年,根据寄主范围和交叉接种实验,将牡丹白粉病菌确认为专性1980-2000寄生种,命名为,认为其仅侵染牡丹属植物Erysiphe paeoniae分子生物学重分类阶段年至今,基于区域和基因序列分析,重新构建了白粉菌2000rDNA ITS28S科的系统发育关系研究表明牡丹白粉病菌与属其他成员亲缘Erysiphe关系密切,证实其分类地位全基因组测序阶段年至今,通过新一代测序技术完成部分白粉菌的全基因组分析,2015揭示了其致病机制和寄生策略牡丹白粉病菌基因组初步分析显示其具有约亿碱基对,编码约个蛋白质
1.26,500白粉病发病条件适宜温度18-28℃,高于30℃或低于10℃发病减缓空气湿度相对湿度60-90%最适宜,100%反而抑制水分管理干旱胁迫或过量氮肥易加重发病光照条件弱光或遮阴环境下发病更严重品种敏感性品种抗性差异显著,红色系品种较敏感病原菌传播途径气流传播•分生孢子极轻,易随气流远距离传播•在干燥条件下传播效率更高•主要传播方式,可达数公里范围•风向和风速直接影响传播距离和方向栽培传播•通过感染苗木和接穗进行长距离传播•园艺操作如修剪可传播孢子•工具和衣物可携带病原菌•密植条件加速园区内传播生物传播•昆虫如蚜虫可携带孢子•鸟类羽毛可附着孢子•人员活动是重要传播因素•动物穿行可带动孢子扩散环境因素•雨滴飞溅可短距离传播孢子•露水可促进孢子萌发但抑制释放•湿度变化触发孢子释放•气温变化影响孢子活力白粉病整个流行环节早春月3-4越冬结构萌发,产生初侵染源子囊孢子释放或菌丝体开始活动,寻找嫩叶温度达到℃以上时开始活跃10春季月4-5初侵染与早期扩展首先在下部老叶上出现初侵染病斑,随后产生大量分生孢子进行二次传播,此阶段及时防治可有效盛夏月6-7控制病情发展高温时段相对停滞当温度超过℃时,病菌发展速度减缓,30但不完全停止此时如遇连阴雨天气,仍可发展蔓延秋季月8-9秋季温度适宜,再次快速发展气温回落至℃的最适18-25温度范围,病情迅速加重,并开始形成有性阶段结构冬季月10-2形成耐久结构越冬在落叶和枝条上形成黑色子囊果闭囊壳,或以菌丝体在芽鳞内越冬,等待来年春天再次复发发病流行预测田间监测方法气象预测模型采用固定样点定期调查法,在牡丹园设置代表根据历史气象资料和发病记录,建立了牡丹白性监测点,每7-10天调查一次记录发病株率、粉病气象预报模型该模型主要考虑以下因素病情指数和病害发展速度,建立基础数据库连续3天18-28℃气温、相对湿度65-85%持续时间、日较差大小、降雨量和降雨频次等关键监测时期为早春初侵染期3-4月和秋季二次高峰期8-9月通过悬挂载玻片捕捉孢子,模型预测精度达到85%以上,可提前7-10天预警结合显微镜检查,可提前预知传播风险当累积风险指数达到警戒阈值时,系统自动发出预警信息,指导农户及时开展防治工作现代化牡丹种植基地已普遍建立了自动气象站与病害预警系统的联动机制,通过物联网技术实现数据实时传输和分析,大大提高了预测的准确性和时效性危害症状介绍牡丹白粉病初期在叶片上出现零星白色小点,随后扩展形成不规则白色粉状斑块,最终可覆盖整个叶片表面重度感染时,白粉状物变厚,呈粉垫状,后期可转为灰白色或灰褐色除叶片外,嫩茎、花蕾和花朵也可受到侵染感染的嫩茎表面覆盖白粉,严重时影响生长发育花蕾受害时可导致畸形或不能正常开放,已开放的花朵感染后花瓣表面出现不规则白斑,严重影响观赏价值后期,病斑上出现黑褐色小粒点,即病菌的有性态子囊果叶片症状图片初期症状中期症状晚期症状白粉病发病初期,在叶片上出现直径随着病情发展,白色粉状物逐渐扩大病害后期,白粉状物可变为灰白色或毫米的圆形或不规则形小白点,表并连片,形成不规则大斑块,覆盖叶灰褐色,叶片出现皱缩、卷曲,局部2-3面有稀疏的白色粉状物,此时病斑边面积可达此阶段白色粉状物组织坏死形成褐色斑点严重时整片30-70%缘模糊,与健康组织界限不明显早明显增厚,呈粉垫状,用手指轻触可叶面覆满菌丝和孢子,叶片早期脱落期症状在叶片背面不明显,主要集中擦下大量孢子叶片可能开始出现黄此阶段在白粉中出现黑褐色小点,即在正面化现象子囊果,是重要鉴别特征茎秆症状解析初期症状中晚期症状茎秆感染初期表现为局部出现白色粉随着病情发展,茎部的白色粉状物覆状小斑点,多发生在嫩茎的表皮上盖面积扩大,形成环状或片状覆盖,此时植株生长略受影响,但外观变化严重时可包围整个茎周病部茎秆生不明显白色粉斑多从叶柄基部向茎长受阻,可出现扭曲、畸形现象,茎部扩展,呈现不连续分布特征直径比健康部位明显变细茎秆初感染通常在生长季中后期较为后期感染的茎秆表皮细胞损伤,形成普遍,特别是在叶片已大量感染的植灰褐色至深褐色的坏死斑,表面粗糙茎秆受害除了直接影响当年生长外,株上更为常见初期症状易被忽视,不平严重时整个茎部变脆,易折断,更重要的是会削弱整株植物的光合能需要仔细观察才能发现导致枝条顶端枯萎,甚至整株死亡力和养分运输功能,导致隐性损伤病害长期发展还会导致木质部变色,研究表明,茎部感染的植株次年抽芽影响来年生长率显著降低,开花数量减少30-50%花蕾与花瓣症状花蕾感染症状花蕾受到白粉病侵染后,表面出现散在的白色粉状斑点,随后逐渐融合感染花蕾生长缓慢,易出现畸形或发育不全重度感染时,花蕾无法正常开放,甚至枯萎脱落早期感染的花蕾表面可能出现褐色坏死斑点花瓣感染症状花瓣感染初期表现为散在的白色小点,随后扩展为不规则斑块感染的花瓣变薄,质地变脆,色彩暗淡,失去光泽,严重影响观赏价值重度感染时花瓣边缘卷曲,提前枯萎凋谢,使花期显著缩短开花质量影响染病花朵常表现为开放不完全,花瓣数量减少,排列不整齐,花形不典型花朵大小比健康花小20-30%,花期缩短3-5天感染的花朵释放香气明显减弱,花粉活力下降,影响授粉和结实发生规律特点花器感染通常发生在开花前1-2周,与天气条件密切相关花蕾期遇连续高湿天气是重要诱因早花品种相对晚花品种感染率略高经调查,花期白粉病主要通过潜伏在叶部的菌源传播至花器症状表现的区分要点症状特征白粉病灰霉病炭疽病生理性黄化发病部位主要在叶面,先从花瓣开始,主要为茎基部全株均匀分布也见于茎、花扩展到茎叶和主脉早期症状白色粉状小点水渍状病斑暗褐色凹陷斑叶片均匀黄化病斑颜色初为白色,后灰褐色深褐色至黑色黄色至淡黄绿灰白色色病斑形态不规则,边缘大斑块,表面近圆形,有轮无明确斑点界模糊有霉层纹限表面特征粉状物可擦除绒毛状霉层有黑色小粒点表面光滑无霉(分生孢子盘)菌诊断要点显微镜下见分显微镜下见分分生孢子盘和无病原物,与生孢子链枝孢子梗镰刀形孢子营养相关白粉病非典型症状潜隐性感染局部褪绿斑叶片下垂症状在某些条件下,特别是部分牡丹品种在白粉病特别在高温干旱条件下,早期阶段,牡丹白粉病早期侵染阶段,叶片会白粉病感染的叶片可能可能不表现出典型的白出现淡黄色褪绿小斑点,不显示明显粉状物,而色粉状症状感染初期直径1-3毫米,无明显白是直接表现为叶片下垂、只表现为叶片轻微变黄粉此类症状易被误认失水干枯症状这种症或出现不明显的褪绿斑为是生理性缺素症状或状常被误认为是干旱胁点,极易被忽视这种其他病毒病害,实际已迫导致,实则为白粉菌隐性感染往往在环境条是白粉病的早期表现侵染破坏表皮导致的水件变化后突然显现症状分失调混合感染症状在田间条件下,白粉病常与其他病害如叶斑病、锈病共同感染同一株植物,产生复杂的混合症状典型的混合感染表现为白粉状物中夹杂有褐色或黑色坏死斑点,诊断难度大幅增加初步田间诊断方法肉眼观察检查植株叶片、茎秆和花器表面,寻找特征性的白色粉状覆盖物,尤其注意背光条件下观察以增强反差在质地上,白粉病的粉状物质地较干燥,用手指轻触可擦掉,与露水不同放大镜检查使用10-30倍便携式放大镜观察可疑区域,正常的白粉病菌落表面呈现细粉状或绒毛状结构,而非光滑覆盖物可看到直立的分生孢子梗和串珠状排列的分生孢子链,这是白粉病的典型特征水滴测试在可疑的白色覆盖物上滴一滴清水,白粉病菌的疏水性菌丝和孢子会使水滴保持圆形而不易扩散渗透轻轻擦拭后,粉状物大部分可被水带走,但很快再次形成,区别于矿物质沉积物透明胶带采样用透明胶带轻轻粘取叶面可疑部位的表面物质,然后贴于白纸上观察白粉病菌会呈现出均匀的细小颗粒状,而非不规则的杂质在阳光下观察可见特征性反光此样本也可带回实验室进一步检查症状发展观察对可疑植株进行标记,连续3-5天跟踪观察症状变化白粉病的特点是在适宜条件下扩展迅速,病斑面积会明显扩大,而且粉状物越来越明显记录症状变化可辅助确诊,特别是对初期或非典型症状显微镜诊断方法分生孢子链鉴别吸器结构观察子囊果结构分析在倍光学显微镜下,牡丹白粉病菌通过特殊染色和显微技术,可以观察秋季形成的子囊果是种属鉴定的关键400的分生孢子呈椭圆形或桶状,无色透到侵入寄主表皮细胞的吸器牡丹白结构切片观察显示,牡丹白粉病菌明,大小约最具粉病菌的吸器呈囊状或指状,无分枝,的子囊果球形,直径,黑褐26-38μm×12-18μm90-150μm特征性的是孢子呈串珠状排列,形成直径约吸器基部有明显的吸色,具有多条丝状附属物,不分叉5-12μm分生孢子链,每条链通常有个孢子器颈,是重要的鉴别特征内含个卵形子囊,每个子囊含3-86-104-8个子囊孢子分子检测手段提取与纯化DNA从疑似感染牡丹白粉病的样本中,采集表面白色粉状物或病变组织,使用专用真菌DNA提取试剂盒进行总DNA提取采用CTAB法或硅胶柱法提取的DNA纯度较高,适合后续PCR反应由于白粉病菌不能人工培养,直接从病斑提取是最常用的方法特异性引物扩增PCR采用针对牡丹白粉病菌设计的特异性引物对(如ITS1-P/ITS4-P或EryF/EryR),扩增其rDNA的ITS区域PCR反应体系通常为25μL,包含模板DNA2μL,10×PCR缓冲液
2.5μL,dNTPs2μL,正反向引物各1μL,Taq DNA聚合酶
0.5μL,补加无菌水至25μL扩增产物分析与测序PCR扩增产物通过
1.5%琼脂糖凝胶电泳检测,牡丹白粉病菌的特异性条带约为580bp阳性扩增片段可回收纯化后送测序,测序结果与GenBank数据库中的已知序列进行BLAST比对,相似度≥98%可确认为Erysiphe paeoniae实时荧光定量检测PCR使用TaqMan探针或SYBR Green染料的实时荧光定量PCR技术,可实现对牡丹白粉病菌的快速定量检测该方法不仅可确定是否感染,还能定量评估病原菌在植物体内的含量,对潜隐性感染和早期诊断特别有价值,灵敏度可达传统PCR的100倍现场样品采集流程样品选择选择具有典型症状的植株,采集不同发病采样准备阶段的叶片、茎段和花器每个样品至少准备样品袋、标签、剪刀、镊子、冰盒、采集片叶或段茎,确保样品代表性3-51-2手套、酒精等采样工具选择晴天上70%午点进行采样,此时孢子成熟度高,9-11便于后续检测采样操作使用消毒后的工具采集,避免接触病斑部位以防损伤孢子结构将样品小心放入纸质样品袋,不要挤压或堆叠,防止交叉污染保存运输标记记录样品装入冰盒保持低温℃,避免阳4-10光直射和高温48小时内送达实验室,超每袋样品附标签,注明采集日期、地点、过时间应冷藏保存但不可冷冻品种、症状特征和采集人等信息拍摄原位照片作为症状记录和分析比对实验室诊断流程显微镜初检透明胶带法或刮片法取样观察提取DNACTAB或商业试剂盒提取扩增PCR特异性引物扩增ITS区域电泳检测凝胶电泳确认特异条带序列分析测序比对确认种类实验室诊断是牡丹白粉病确诊的金标准首先对样品进行肉眼和体视显微镜观察,明确有无典型的白粉病特征;其次通过光学显微镜观察分生孢子链形态,初步确定白粉菌属种;随后进行分子生物学检测,提取总DNA后,采用特异性引物PCR扩增,通过凝胶电泳检测特异性条带对阳性样品可进一步进行测序分析,与国际数据库比对,准确鉴定到种级水平全流程通常需要2-3天完成,但紧急情况下可通过快速提取和实时荧光定量PCR在4-6小时内获得初步结果此外,实验室诊断还可结合培养试验、病原性测定等手段进行综合判断确诊与误诊案例分析误诊为生理性黄化误诊为农药药害案例洛阳某牡丹园年春季发现案例菏泽一家牡丹种植场年在20202021大量牡丹叶片出现黄化现象,园主自喷施杀虫剂后发现叶片出现大量不规诊为缺镁引起的生理性黄化,连续追则白色斑点,误认为是农药浓度过高施含镁肥料两周,症状不仅未改善反导致的药害,暂停了所有药剂使用而加重误诊案例告诉我们,准确诊断需要综合多种方法对疑难症状,建议1分析通过显微检查发现,叶片早期分析经专业检测,这些白色斑点实采集多个部位样本;观察症状发展2仅出现轻微褪绿而无明显白粉,是白为白粉病初期症状,恰与喷药时间重动态;进行简单的显微检查;必34粉病的隐性症状过量施肥导致植株合由于停止用药,错过了最佳防治要时送专业机构确诊;试验小面积5生长过旺,反而为白粉病提供了更有时机,导致后期大面积发病这提醒药剂防治效果利的发病条件此类误诊在早春常见,我们区分药害和病害症状的重要性,特别是气温波动较大时期药害通常表现为均匀分布的坏死斑,而非粉状覆盖物白粉病化学防治方法保护性杀菌剂系统性杀菌剂代表药剂百菌清、代森锰锌代表药剂三唑酮、己唑醇预防效果好,治疗效果差治疗和预防兼备••发病前或初期使用发病初中期使用最佳••天喷一次天使用一次•7-10•10-14复配制剂生物源农药代表药剂苯醚甲环唑嘧菌酯代表药剂苦参碱、茶叶素·防效持久,抗性风险低安全环保,残留少••适合中后期使用防效较化学农药略低••天使用一次天使用一次•14-21•5-7常见杀菌剂药效对比病害耐药性监测与应对耐药性发展现状•三唑类杀菌剂已在部分地区出现耐药性•2015年首次发现对三唑酮敏感性降低菌株•2018年菏泽地区检出高度抗药性菌株•施药7-10天后再次发病是抗药性信号•近年来耐药菌株比例逐年上升耐药性监测方法•叶片漂浮法检测不同浓度药剂抑制率•分子标记检测靶基因突变情况•田间小区药效试验评估实际防效•建立区域性监测网络预警系统•药敏实验确定最低抑制浓度MIC抗性管理策略•不同作用机制杀菌剂轮换使用•复配制剂替代单剂使用•控制用药次数,避免频繁施药•准确把握用药适期,减少用药总量•结合生物防治和农业措施综合防控药剂轮换方案•按作用机制分组,不同组别间轮换•三唑类、甲氧基丙烯酸酯类交替使用•每种药剂每季使用不超过2-3次•发病高峰期使用复配制剂•低发期可考虑生物源农药替代生物防治技术拮抗微生物制剂植物源农药植物免疫诱导剂目前已筛选出多种对白粉病具有拮抗作多种植物提取物显示出对白粉病的良好一些特定物质如水杨酸、苯并噻二唑用的微生物菌株,如枯草芽孢杆菌抑制效果,如苦参碱、茶叶素、丁香油、几丁质和藻糖胺等可激活植物的BTH、哈茨木霉和肉桂油等这类物质具有多靶点作用系统获得性抗性,提高牡丹对白粉Bacillus subtilisTrichoderma SAR和嗜液芽孢杆菌机制,不易产生抗药性,且环境友好,病的抵抗能力这些诱抗剂通常在发病harzianum Bacillus等这些拮抗菌通过产残留少,特别适合观赏牡丹园和有机栽前天使用效果最佳,可与常规防治amyloliquefaciens10-15生抗生物质、竞争营养和空间、诱导植培田间试验表明,苦参碱可湿性粉措施配合,形成立体防护研究表明,5%物抗性等机制抑制白粉病菌的生长和繁剂倍液对牡丹白粉病的防效可达使用诱抗剂可减少常规杀菌剂用量以100078%30%殖以上上物理与农业防治方法修剪与清园通风与合理密植科学灌溉方式秋季或早春对感病枝条进行修剪,并合理控制种植密度,行株距一般保持优先采用滴灌或垄灌,避免喷灌和漫彻底清除园内落叶和病残体,减少初在米米以上,保证充分通风透灌控制浇水量和频次,防止园区湿
1.5×
1.8侵染源修剪工具需用酒精消毒,光对于已有园区,可通过定向修剪度过高特别是在清晨和傍晚,不宜70%防止交叉感染修剪后的病枝应集中改善通风条件田间试验证明,良好进行叶面喷水干旱时及时灌水,防销毁,不可堆放在园区附近研究表通风的牡丹园,即使不用药,发病率止植株水分胁迫,减弱抗病性灌溉明,彻底清园可减少次年发病率也比通风不良区域低左右用水值最好维持在之间25%40%pH
6.0-
6.5以上光照与微气候调节平衡施肥计划在春季高发期,适当利用遮阳网调节光照强度,降低叶温剧避免过量施用氮肥,尤其是速效氮肥,以防植株徒长增加感烈波动当气温超过℃或低于℃时,白粉病发展速度会病风险增加钾、硅、钙等元素的供应,增强植株细胞壁强3510明显减缓研究发现,紫外线能抑制白粉菌孢子萌发,适度和抗病性有机肥和生物肥料比单纯化肥更有利于增强植B当增加紫外线暴露可降低发病率株抗病性科学配方施肥可减少白粉病发生15-20%选育抗病品种防治综合管理方案预测预警气象监测与病情预警系统农业防治栽培管理与环境调控措施生物防治拮抗微生物与植物源农药化学防治科学轮换使用不同杀菌剂抗病品种种植抗病或耐病品种牡丹白粉病综合管理强调多种防控措施协同作用根据发病规律,将防控工作分为四个阶段休眠期清园减源、萌芽期保护预防、生长期监测预警、发病期综合治理在每个阶段选择最适宜的防控措施,形成全程立体防护体系试验证明,与单一防治措施相比,综合管理方案可将白粉病发病率降低70%以上,同时减少化学农药使用量40-50%根据地区特点和栽培条件,可制定差异化管理方案例如,观赏园区侧重生物防治和物理防治,生产苗圃可适当增加化学防治比例,大面积种植区则更注重抗病品种和气象预警成本效益分析2860常规防治每公顷年均防控成本元3580综合防治每公顷年均防控成本元
25.2%投入增加综合防治相比常规成本增加
68.5%产值增加综合防治相比常规增加的效益通过对菏泽地区30个牡丹种植园的三年跟踪调查,对比了常规防治和综合防治方案的投入产出比结果显示,虽然综合防治的初始投入较高,但因显著降低了病害损失,最终经济效益明显提升具体分析表明,综合防治投入增加的主要来源是监测设备占增量的28%和生物农药占增量的35%,而化学农药支出反而减少了22%从长期效益看,综合防治的优势更为突出,三年数据显示病害逐年减轻,防控成本逐年降低,而常规防治则因抗药性等问题成本逐年上升此外,综合防治显著提高了产品质量,观赏牡丹的花期延长2-5天,切花保鲜期延长1-2天,这些隐性收益在高端市场尤为重要田间管理规范与巡查早春萌芽期(月)2-3重点检查越冬病原,每周巡查1次检查内容越冬枝条是否有病斑,新萌发芽点是否健康,园区清洁情况关键措施彻底清除落叶和春季生长期(月)病残体,萌芽前喷施1次保护性杀菌剂或石硫合剂4-5重点预防初侵染,每5天巡查1次检查内容新叶是否有初期白色小点,老叶背面是否有粉状物,关注气象条件变化关键措施发现初侵染立即喷药,选用内吸性杀菌剂,注意药剂轮换,合理修剪花期及花后(月)5-6提高通风重点保护花器,每3天巡查1次检查内容花蕾和花瓣是否有白粉,茎部是否感染,关注温湿度变化关键措施开花前后各喷药1次,尽量选用低毒生物农药,避免在盛花期喷药,及时摘除染病花朵夏季高温期(月)7-84重点防止二次发病,每7-10天巡查1次检查内容老叶表面是否有白粉扩展,新生叶是否感染,注意高温后雨季来临时的发病情况关键措施控制浇水,避免午后喷灌,保持适度通风,遇连阴雨天秋季生长期(月)9-105气增加巡查频次重点控制流行高峰,每5天巡查1次检查内容病斑扩展速度,是否形成子囊果,植株整体受害程度关键措施气温适宜时及时喷药,加强植株营养,收获种子前做好防护,为休眠期做准备病情监测及早预警智能气象监测病原监测技术信息化预警系统现代牡丹园区已广泛应用物联网气象监使用孢子捕捉器监测空气中白粉病菌孢整合气象数据、病原监测数据和田间调测系统,实时收集温度、湿度、降雨、子密度,是早期预警的重要手段先进查数据,建立综合预警平台系统根据光照等数据系统每分钟自动记录的自动孢子捕捉器可定时收集样本并通多源数据分析,将发病风险分为四级10-15一次数据,并计算出日均值、日极值和过图像识别技术计数分析研究表明,(安全、关注、警戒、高危),并通过累计值等指标结合白粉病气象预测模当空气中分生孢子浓度超过个立方米手机推送给园区管理者预警信息包200/APP型,当环境条件满足发病阈值时,系统时,如遇适宜环境条件,大面积发病风含风险等级、防控建议和未来天趋势预7自动发出预警信息险显著增加测,便于及时采取针对性措施典型防治案例分析
(一)菏泽某大型牡丹园区突发大面积白粉病2021年春季发生严重爆发,受害面积超过60公顷紧急诊断与原因分析快速确认为三唑类药剂抗性菌株,连续阴雨加重发病制定应急防控方案替换药剂种类并结合多种措施协同防治成功控制病情发展4一周内遏制蔓延,两周后恢复正常生长状态这是一个典型的应急防控成功案例该园区原本采用单一三唑类杀菌剂防治,连续使用超过3年2021年春季连续阴雨后,白粉病突然大面积爆发,常规用药效果不佳专家团队紧急调查确认为抗药性问题,立即采取应对措施第一,更换为嘧菌酯和苯醚甲环唑复配制剂;第二,加强通风,适当疏剪过密枝叶;第三,喷施
0.5%磷酸二氢钾溶液增强植株抵抗力关键成功因素一是迅速准确诊断问题根源;二是采用多种作用机制药剂联合使用;三是改善微环境条件减轻发病压力;四是加强植株营养提高自身抵抗力此案例表明,即使面对严重爆发情况,只要措施得当,仍可迅速控制病情发展后续该园区建立了完善的轮换用药制度和监测预警系统,有效预防了类似问题再次发生典型防治案例分析
(二)洛阳某观赏牡丹园成功经验成功经验之三生物防治为主在常规防治基础上,每隔15-20天交替喷施枯草芽孢杆菌该园位于洛阳牡丹观赏区核心地带,种植牡和苦参碱生物农药,全年用药次数比周边园丹品种120余种,占地15公顷自2018年起实区减少30%,且主要在非游客参观时间施药,施全新管理模式,连续三年白粉病发生率控提高了游客体验制在5%以下,成为行业典范成功经验之四数字化管理平台建立牡丹成功经验之一品种区隔与混合种植将高健康管理数字平台,对每株重要牡丹植株建抗性品种与易感品种交错种植,形成隔离带立电子档案,记录其生长状况、病害历史和阻断病害传播同时根据抗性水平将园区分防治措施,实现精准管理和经验积累管理区管理,重点保护易感品种区域人员配备移动终端,随时记录和查询植株信息成功经验之二精准灌溉系统采用智能滴灌技术,实现精准水分管理灌溉管道铺设值得注意的是,该园并未完全消除白粉病,在地下15厘米处,避免地表积水,有效降低而是将其维持在可接受的低水平,形成与病园区湿度监测数据显示,改造后园区平均害的和平共处状态,这种理念值得推广经相对湿度降低了8-12个百分点济分析显示,虽然前期投入较大,但长期看来,因减少用药和提升园区品质,综合效益显著提高典型防治案例分析
(三)生物防治技术大田验证核心技术组合试验数据分析陕西眉县牡丹基地2019-2022年开项目采用拮抗菌+植物提取物+诱三年对比试验数据表明,生物防治展的大规模生物防治技术示范项目,抗剂三位一体防控体系其中枯区白粉病平均防效为
72.8%,虽低总面积达32公顷,是目前国内最大草芽孢杆菌WG-6菌株和嗜水气单于化学防治区的
89.5%,但药剂残的牡丹生物防治验证试验该项目胞菌C-6菌株是自主选育的专利菌留降低95%以上,且未发现任何抗聚焦新型生物农药和拮抗微生物应株,对白粉菌抑制率高达85%;苦参药性菌株综合效益分析显示,虽用,探索化学农药减量增效途径碱和茶皂素作为辅助成分增强渗透然单次防治成本增加约15%,但由性;水杨酸甲酯作为诱抗剂激活植于抗药性风险降低和产品附加值提物自身防御系统升,长期经济效益超过常规防治
22.6%推广应用模式项目创新推广技术包+服务模式,不仅提供生物农药产品,还配套提供技术培训和定期检测服务已建立标准化操作规程和质量控制体系,保证生物防治效果稳定可靠目前该技术已在西北五省推广应用,覆盖牡丹种植面积超过1200公顷近年最新研究进展病原菌基因组研究牡丹抗病机制解析2020年,中国农业科学院首次完成牡丹白粉病菌Erysiphe paeoniae全基因北京林业大学团队通过转录组学和代谢组学联合分析,鉴定出牡丹抗白粉组测序,揭示其基因组大小约为
1.2亿碱基对,编码约6,500个蛋白质研病相关的关键基因网络研究表明,抗病品种在病原侵染早期迅速激活水究发现该菌拥有丰富的效应蛋白基因,这些蛋白可抑制植物免疫反应同杨酸信号通路,并大量积累抗菌物质如芸香甙和牡丹酚此外,细胞壁加时发现了与药剂抗性相关的关键基因突变位点,为靶向药物设计提供了新固相关基因表达上调可能是抗病品种的重要防御机制之一这些发现为分靶点子标记辅助育种提供了候选基因新型生物农药开发智能监测技术创新中国农业大学与企业合作,从土壤放线菌中筛选出一种新型抗菌活性物质清华大学与洛阳农业科学院合作开发的牡丹智慧园系统,集成了高光谱PM-12,对白粉菌有特异性抑制作用,且对非靶标生物安全性高田间试成像技术和深度学习算法,实现白粉病的早期自动识别系统可在肉眼可验表明,PM-12的防效可达83%,接近化学农药水平目前已完成安全性评见症状出现前3-5天检测到病害,识别准确率达92%该技术已在示范园区价和登记试验,有望于2024年实现产业化应用,成为牡丹白粉病生物防治应用,通过无人机和地面机器人联合监测,实现了全园区的自动化巡检,的新选择大幅提高了预警的时效性和准确性学术前沿与挑战病原菌群体遗传学研究植物免疫系统精准调控近年来研究表明,不同地理区域的牡植物的先天免疫系统是抵抗白粉病的丹白粉病菌存在明显的遗传分化,形关键最新研究揭示,牡丹通过模式成了多个地理亚群这些亚群在致病识别受体识别白粉菌的保守分PRRs力、药敏性和环境适应性方面存在显子模式,启动触发的免疫;PAMP PTI著差异,提示防控策略应因地制宜而白粉菌则通过分泌效应蛋白抑制这一免疫反应学术界正在探索的另一个重要领域是植物微生物组与病害发生的关系研最新的群体基因组学研究发现,白粉通过基因编辑技术增强关键免疫相关究发现,牡丹叶表和根际的微生物群病菌存在频繁的基因水平转移现象,基因表达,或抑制负调控因子功能,落结构与白粉病抗性密切相关如何这可能是其快速获得抗药性和突破寄有望培育出高抗品种目前面临的主通过调控微生物组来增强植物健康和主抗性的重要机制如何监测和预测要挑战是牡丹遗传转化系统尚不完善,抗病能力,是未来研究的重要方向病原菌群体结构变化,成为当前研究以及木本多年生植物的遗传改良周期热点长未来防控展望智能监测与精准施药人工智能辅助决策无人机搭载多光谱相机实现大面积快速监测,结合地面机器人进行靶向精准施利用深度学习和大数据技术,整合历史药,减少药剂使用量并提高作业效率发病数据、气象信息、栽培管理措施等多源数据,构建精准预测模型,实现一园一策的定制化防控方案分子育种新技术应用基因编辑技术定向改CRISPR/Cas9良牡丹抗病相关基因,创制高抗品种,同时保留优良观赏性状区域协同防控网络微生物组调控建立覆盖全国主要牡丹产区的病害监测和信息共享平台,实现区域联防联控,通过合成生物学设计特定功能的微生物阻断跨区域传播群落,构建有益的叶面微生态系统,抑制病原菌定植与扩展本课件小结基础知识掌握通过本课程学习,您应当已掌握牡丹白粉病的病原学特征、发病条件和流行规律,能够准确识别白粉病的典型症状和非典型表现,区分其与其他常见病害的差异这些基础知识是科学防控的前提诊断能力提升您已学会从肉眼观察到显微检查,再到分子检测的完整诊断流程,具备早期发现和准确判断病害的能力牢记早发现、早诊断、早防治是控制白粉病的关键,田间巡查要做到定期、系统、细致防控技术应用本课程详细介绍了化学防治、生物防治、物理防治和农业防治等多种措施,您应当能够根据具体条件选择合适的防控方法,并融合成综合管理方案科学用药、轮换用药是化学防治的核心原则,而综合管理则是长效可持续之道发展趋势把握通过了解研究前沿和未来展望,您已认识到牡丹白粉病防控正向着智能化、精准化、绿色化方向发展跟进新技术、新方法的应用,将有助于提高防控效果,降低环境影响,实现可持续发展参考文献与扩展阅读类别作者标题出版信息年份经典文献王如亚等《中国牡丹白粉病研究进展》植物保护学报,352:18-252008经典文献李明远等《白粉菌科真菌分类研究》微生物学报,486:721-7382012研究论文张林等《牡丹白粉病菌分子鉴定及致病性研园艺学报,468:1565-15742019究》研究论文陈华等《不同牡丹品种对白粉病抗性的评价》北方园艺,20203:85-912020最新进展刘志等《牡丹白粉病菌全基因组分析》中国农业科学,544:842-8542021最新进展赵明等《基于转录组学的牡丹抗白粉病机制园艺学报,495:927-9402022研究》技术手册农业农村部《牡丹主要病虫害防治技术规程》中国农业出版社2020技术手册洛阳市农业局《牡丹病虫害绿色防控技术手册》河南科学技术出版社2021。
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