Aphanomyces euteiches,这种水霉菌或虫生真菌,作为植物病原体,已经在农业界造成了巨大的困扰,尤其是在许多杂豆作物中引发的根腐病引人关注。这种病害的影响范围遍及美国、欧洲、澳大利亚、新西兰及日本,影响着众多作物的生长与产量。
根腐病的症状在不同宿主之间可能有所不同,但通常表现为根部体积和功能的减少,最终导致植物生长不良及叶片变黄。
Aphanomyces euteiches可以感染多种豆科植物,包括豌豆、苜蓿、扁豆和红肾豆、庞豆、红三叶草和白三叶草等。特别值得注意的是,Aphanomyces euteiches f.sp. pisi,是导致豌豆根腐病的主要病原体,也是最具经济损失的形式。在北美,A. euteiches的基因群表现出宿主特异性,而在欧洲却未曾观察到这一现象。
由于A. euteiches是一种根部感染的病原体,首次症状通常发生在土壤面下的根部及茎部组织。受感染的根部常呈现灰色且水浸的外观,最终演变为柔软和蜜棕色或黑褐色。这种感染导致根部的体积与功能衰退,包括结节形成减少,进而影响水分和养分的吸收,造成地上部分的次级症状。
受感染的植物在田地中经常出现的图案通常与土壤排水不良的区域相关,而这种不良情况可能与土壤压实、土壤质地(高黏土含量)或过度潮湿有关。
Aphanomyces根腐病是一例单循环病害,每种作物的生长季节仅有一次感染循环。虽然A. euteiches可于任何时候感染宿主,但通常在幼苗发芽时开始感染。病原体的主要侵染来源为在土壤或感染的植物残体上发现的卵孢子。
卵孢子在感受到新宿主植物根部释放的化学信号后会开始发芽。发芽可分为直接和间接。直接发芽时,卵孢子产生的菌丝直接穿透宿主植物根部的细胞;而间接发芽时,卵孢子形成的孢子囊会释放游动孢子,游动孢子再附着于宿主的细胞上,然后进行发芽。
在最适条件下,一次A. euteiches的感染可于10天内显示症状,而卵孢子则可于7至14天之内形成。卵孢子形成后会进入休眠状态,能在土壤中存活超过十年。
Aphanomyces是一种土传病害,整个生命周期都发生在宿主的根部及周围土壤中。 A. euteiches在温暖潮湿的土壤情况下最为活跃,但也能在中等温度范围内存活。感染通常在宿主植物的幼苗阶段发生,特别是在22至28摄氏度的温度范围内。
所以,土壤中出现的积水会增加宿主的感染风险,因为这使游动孢子更容易移动到宿主细胞上。
农民可采取的最有效管理措施是使用耐病品种。市场上已确认出耐病品种于苜蓿、豆类、豌豆及红三叶草中。尽管化学防治的有效性受环境因素影响,但利用排水良好的土壤及软土来避免感染的土壤也显得相当重要。
除了作物轮作,进行土壤测试和排水管理也是重要的管理措施,因为卵孢子能在土壤中存活多年。根据一项研究,当受感染植物组合显著的菌根发展时,A. euteiches的丰富度会减少。
过度使用氮和磷肥料及重复耕作可能会降低菌根的发展,因此寻找治疗方案以减少这种病原体的影响至关重要。
Aphanomyces euteiches于1925年由德雷克斯勒首次描述,当时这一病原体已在威斯康辛州及美国中西部造成了根腐病的困扰,特别是在豌豆生产中。由于这种病害的广泛性,随着时间的推移,造成大量经济损失的情况愈发严重。
透过对病原体的持续研究,农业专家仍然面临着如何有效管理A. euteiches的挑战。尽管现代农作物育种已经取得了进展,农民仍须谨慎处理,并且对A. euteiches可能造成的影响保持警觉。面对如此狡猾的病原体,我们如何在农业实践中平衡产量和病害风险的管理?