棉花红腐病

棉花红腐病是由串珠镰刀菌（*Fusarium moniliforme*）等多种镰刀菌属真菌引起的苗期至铃期病害，属半知菌亚门，广泛分布于我国各棉区，长江流域和黄河流域受害较重。病菌通过土壤、病残体或种子传播，分生孢子萌芽适温20～25℃，高湿环境加速扩散，苗期低温多雨或铃期多雨低温时易暴发。

苗期主要症状表现为幼茎基部褐腐、子叶湿腐并产生粉红色霉层，根部肿胀腐烂；棉铃染病后形成水渍状墨绿色病斑，扩展后覆盖全铃并僵化，表面生成粉红色霉层。病菌可侵染种子导致发芽率下降，成株茎基偶现环状褐斑。该病在棉花生长季节营腐生生活，铃期分生孢子或菌丝体借风、雨、昆虫等传播到棉铃上，从伤口侵入。棉花红腐病菌在PSA培养基上生长最快，最适温度20～25℃，最适pH值7.0～9.0。

防治以种子消毒为核心，常用多菌灵、甲基硫菌灵等药剂拌种；苗期及铃期辅以代森锌混合药剂喷施。农业措施包括清除病残体、选用无病种子及调整播种期以减少病原基数。洋葱伯克霍尔德氏菌KRS634对棉花红腐病具有生防效果。串珠镰刀菌产生的伏马毒素被世界卫生组织国际癌症研究机构列为2B类致癌物。

病害简介

棉花红腐病又叫棉苗红腐病、棉铃红腐病，在严重发生年份，幼苗发病率最高可达80%～90%。棉花红腐病是我国棉花种植中一种危害较大的苗期病害，主要引起棉花烂种、烂芽、茎基腐烂和根部腐烂。棉花的苗期、棉铃期在根、茎基、子叶和真叶部位均有发病可能。主要为害棉苗和棉铃，也可为害茎杆。生产上早播的棉田或遇低温多雨天气，根部腐烂严重的，可造成死苗。该病病菌为弱寄生菌，不能直接侵染棉铃，其他棉铃病害所造成的病斑均可诱发红腐病。

分布危害

红腐病是棉花主要病害之一，全国各棉区均有发生，长江流域、黄河流域棉区受害重，辽河流域也有发生。例如，上海郊区棉花苗期病害以红腐病的发病率最高，一般年份发病率为10～40%，重发年不少田块达90%以上。严重发生年份，幼苗发病率最高可达80%～90%。

症状表现

苗期染病，幼芽出土前受害可造成烂芽。幼茎染病导管变为暗褐色，近地面的幼茎基部出现黄色条斑，后变褐腐烂。幼茎发病，茎基部出现黄色条斑，后变褐腐烂，导管变成暗褐色，土面以下的幼茎、幼根肿胀。出土的幼苗根部受害，根尖和侧根开始变黄，后变黑褐色腐烂，可蔓延至全根。子叶发病，初生淡黄色水渍状斑，后逐渐变为灰色不规则病斑，常破裂，湿度大时全叶变褐湿腐，表面产生粉红色霉层。棉铃染病后初生无定形病斑，初呈墨绿色，水渍状，遇潮湿天气或连阴雨时病情扩展迅速，遍及全铃，产生粉红色或浅红色霉层，常与纤维粘结在一起形成块状物。病铃不能正常开裂，棉纤维腐烂成僵瓣状。种子发病后，发芽率降低。成株茎基部偶有发病，产生环状或局部褐色病斑，皮层腐烂，木质部呈黄褐色。

病原特性

分类与形态

棉花红腐病的病原主要为串珠镰刀菌（Fusarium moniliforme），此外还有串珠镰刀菌中间变种（F. moniliforme var. intermedium）、半裸镰刀菌（F.semitectum）、燕麦镰刀菌（F.avenaceum）、禾谷镰刀菌（F.graminearum）等多种镰刀菌，均属半知菌亚门真菌。

有大小两种分生孢子。大型分生孢子镰刀形，直或略弯，无色，多数3～5个隔膜。小型分生孢子近卵圆形，无色，多数单胞，串生或假头生。在适宜条件下，小型分生孢子呈链状排列。大型分生孢子为不对称的拟纺锤形，纤细，薄壁，具有伸长的顶细胞和具小柄的基部细胞，3-7个分隔。

病菌最适生长温度为20～25℃，分生孢子萌发最适温度为20～25℃，菌丝生长的最适pH值为7.0～9.0，湿度86%以上。产孢量在温度25℃、pH 7.0时达到最大。

代表性菌株包括CBS 263.54、ATCC 10052等。

微生物学史

上海郊区棉花苗期病害以红腐病的发病率最高，为对市郊棉苗红腐病的镰刀菌种类、发病规律和防治方法有较完整的了解，自1981年起作了系统研究，研究明确了棉苗红腐病是由镰刀菌(Fusarium SP)侵染致病。

生理特性

棉花红腐病病原菌（主要为串珠镰刀菌Fusarium moniliforme）的生理特性包括菌丝生长、营养利用及孢子萌发等方面的特征。菌丝生长的最适温度范围为20～25℃，最适pH值为7.0～9.0；光照对菌丝生长几乎没有影响，而紫外线对其生长有一定的抑制作用。病菌对碳源的利用以蔗糖和麦芽糖最佳，对氮源的利用以硫酸铵和氯化铵最佳。分生孢子萌发的最适温度为20～25℃，最适pH为9.0，需要湿度在86%以上。产孢量在温度25℃、pH 7.0、紫外线照射80分钟、查彼培养基上达到最大。该病原菌属于中高温、高湿、中性偏碱性菌。

遗传特性

串珠镰刀菌是寄主范围广、经济危害性大的重要植物病原真菌之一。对不同寄主来源的串珠镰刀菌的生物学特性、营养体亲和性、致病力分化、串珠镰刀菌培养滤液和毒素对棉花生长的影响、酯酶同工酶电泳以及群体遗传多样性等方面有系统研究。世界卫生组织国际癌症研究机构在2017年将串珠镰刀菌及其产生的毒素（伏马毒素B1、伏马毒素B2和镰刀菌素C）列为2B类致癌物。

代表性菌株

串珠镰刀菌的常见研究和保藏菌株编号包括CBS 263.54、ATCC 10052、IFO 6349、IMI 058292、NRRL 2374等。这些菌株多用于分类、研究、教学及作为检测抗真菌性能的阳性对照菌株。ATCC 38159菌株类型为串珠镰刀菌，分离来源为人类，生物安全等级为2级。中国典型培养物保藏中心保藏的菌株CCTCC CF 2008693，其他保藏单位编号为AS 3.2835，来源历史为中国科学院成都生物所，收藏于2004年4月10日，主要用途为分类、研究、教学，生物安全等级为三类。

代谢产物

串珠镰刀菌产生的伏马菌素是一种由不同的多氢醇和丙三羧酸组成的结构类似的双酯化合物，为水溶性代谢产物，主要污染粮食及其制品，并对某些家畜产生急性毒性及潜在的致癌性。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考中，串珠镰刀菌及其产生的毒素（伏马毒素B1、伏马毒素B2和镰刀菌素C）被列入2B类致癌物。在降解方法上，生物酶解法相比于化学和物理降解法更为环保、高效，是当前的研究方向之一。

发生规律

病菌随病残体或在土壤中腐生越冬，病菌以分生孢子附着在种子短绒上或以菌丝体潜伏在种子内部越冬，也可以分生孢子和菌丝体在病残体、枯枝叶、土壤等处腐生越冬。翌年产生的分生孢子和菌丝体成为初侵染源。苗期初侵染源还可以是附着

在种子短绒上的分生孢子和潜伏于种子内部的菌丝体，播种后即侵入为害幼芽或幼苗。该菌在棉花生长季节营腐生生活。病菌为弱寄生菌，不能直接侵染棉铃，其他棉铃病害所造成的病斑均可诱发红腐病。棉铃期，分生孢子或菌丝体借风、雨、昆虫等媒介传播到棉铃上，从伤口侵入造成烂铃，病铃使种子内外部均带菌，形成新的侵染循环。红腐病菌在3～37℃温度范围内生长活动，最适20～25℃。分生孢子萌发最适温度为20～25℃，湿度需在86%以上。高温对侵染有利。潜育期3～10天，其长短因环境条件而异。日照少、雨量大、雨日多可造成大流行。苗期低温、高湿发病较重。铃期多雨低温、湿度大也易发病。棉株贪青徒长或棉铃受病虫为害、机械伤口多，病菌容易侵入发病重。棉铃开裂期气候干燥，发病轻。

研究进展

随着连作年限增加，以红腐病为主的棉花苗期根腐类病害愈发严重，化学防治易引发耐药性问题，因此生物防治等绿色防控技术备受关注。

生物防治研究

洋葱伯克霍尔德氏菌（Burkholderia contaminans）KRS634对棉花红腐病菌（拟轮枝镰孢霉Fusarium verticillioides）抑菌率达73.80%，能有效降低苗期病害发生，促进棉花生长。该菌株可作为开发棉花红腐病生防菌剂的候选菌株。

抗真菌物质研究

链霉菌Streptomyces alboflavus产生的抗真菌物质能强烈抑制串珠镰刀菌菌丝生长和孢子萌发，导致菌丝畸形、短粗，形成“念珠状”，并能造成菌丝细胞膜损伤，减少麦角甾醇的生物合成。

植物源抑菌研究

香附子、丝棉木等植物的提取物对串珠镰刀菌有显著抑制作用。其中，香附子石油醚萃取物可破坏菌丝细胞膜半透性，导致菌丝畸形生长。

防治方法

选种无病棉种或隔年棉种，清洁田园，及时清除田间的枯枝、落叶、烂铃等，集中烧毁，适期播种，加强苗期管理。及时防治铃期病虫害，避免造成伤口。

种子处理是预防苗期红腐病的有效措施，棉花苗期和铃期发病时喷药防治可有效地控制病害的发生。种子处理，可用下列药剂：

50%多菌灵可湿性粉剂按种子重量的0.5%拌种；

45%敌磺钠可湿性粉剂500g/100kg种子；

40%拌种双可湿性粉剂200g/100kg种子；

40%拌·福可湿性粉剂200g/100kg种子。

苗期、铃期发病初期，及时喷洒下列药剂：

65%代森锌可湿性粉剂500—800倍液+50%甲基硫菌灵可湿性粉剂800倍液；

80%代森锰锌可湿性粉剂700～800倍液+50%多菌灵可湿性粉剂800—1 000倍液；

50%苯菌灵可湿性粉剂l 500倍液，每亩喷药液100 N125kg，间隔7～10天1次，连续喷2～3次，防效较好。

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