植物根癌病的科学辨识与防控路径

植物百科2022-03-14 17:28:14

“谈癌色变”是人们对被视为“不治之症”癌病无力应对的恐惧与无奈。某种程度上也表达了癌病发病机理之深、危害程度之重、防治难度之大的客观现状。

一、何谓 “癌”？

“癌”作为一种（类）疾病的医学定义是：“癌即恶性肿瘤。是生物体细胞变成恶性增生细胞所形成的肿瘤”。或谓“上皮组织生长出来的恶性肿瘤”，或谓“发生于人和动物体的任何组织或器官的细胞无限制增生，导致对邻近正常组织的压挤、侵犯和毁坏”。

由此可见，“癌”作为生物体疾病，其内涵核心的“关键词”是：肿瘤、细胞、恶性、增生、毁坏。

同属生物体的植物也会有“癌”病吗？

既然植物也是由细胞→组织→器官构建而成的有生命的生物体，对此问的答案显然是肯定的，“癌”的定义自然也是通用的，只不过受体不同而已。

二、植物为什么会长“癌”？

生物体中，癌细胞与正常细胞一样是客观甚至普遍存在的。关键在于它是否会恶性增生？在什么条件下才会恶性增生为癌病？植物的癌病症状类型有哪几种？植物的致癌病原微生物是什么？植物的癌病是否可防、可控、可治？

从植物保护的角度对植物癌病的辨识和认知主要围绕这5个方面展开。

（一）植物癌病源于根

世间一切事物都有追根寻源究其“根本”之说，植物之生命更是以“根”为“本”，包括各种病害在内的根部疾患必然危及其健康与生存。引起植物根部病害的病原（源）主要有两大类：一类是非侵染性的，环境不适、作业不当是主要因子，在城市园林，此类因子的影响几乎与城市化发展进程同步增多和上升；另一类是侵染性的，主要是由真菌、细菌、病毒、线虫、植原体、寄生性植物等引起。很多情况下，两类因子互作交叉，形成恶性循环。植物根病的诊断较植物地上躯体的组织器官病虫害确认更难研判，因为根病在地下初期病原微生物及寄主受体的一切活动和变化都无从发现，更不易知晓其发育程度，待到植物的地上组织器官因此病而出现明显症状时，病害已进入晚期。恰如癌症肿瘤已出现扩散，发生转移，此时的疾病多已步入膏肓。植物根部侵染性病原大多属于土壤习居性微生物，寄主范围广，腐生能力旺，耐饥抗逆活力强，无寄主潜伏状态至少都能存活两年以上。植物根癌病的病原微生物就是这样一类“土壤习居性微生物”，主要是细菌，少数为真菌。习惯统称为“根瘤病”。因此，植物癌病之源在于根，癌病之“床”（温床）在于土，癌病之“恶”在于菌。

（二）根癌病主要类型

园林植物根癌病主要有3种类型——

1.根癌型：病害发生在地下根系，尤以各种水平根部肿瘤居多，随着根的粗细分布，肿瘤大小各异，多数直径为2-12厘米，少数也有15-20厘米的，但没有太大的。

2.茎癌型：病害主要发生在茎基的根颈部，多位于地表或浅土层中的茎基，也有着生于藤蔓上的如常春藤根癌病，也有着生于茎干的叶腋处，如常春花根癌病。

3.根茎癌型：以根颈部肿瘤为首且为主。向下分布于各水平根系和较浅层的垂直根系；向上直达树干和主侧枝甚至细枝及分叉处，如毛白杨、榕树、柳树等。地下根系肿瘤一般没有太大的，但茎基的根颈部和主干上的肿瘤都比较大，甚至多个肿瘤聚集成堆。

（三）根癌病病原及案例

植物根癌病的病原微生物主要是细菌，其次是真菌。

1.细菌性根癌病

（1）樱花根癌病

这是园林植物中位居首位的根癌病，属全球性病害，日本发生最为普遍。我国华东地区（以沪、宁、杭、青岛为代表），华北中、南片（以济南、郑州、天津为代表），东北地区（以大连、沈阳为代表），华中地区（以武汉、长沙为代表），西南地区（以成都、重庆为代表）。此病是全国范围“内检”和“外检”兼具的危险性检疫病害，也是樱花大多数品种的毁灭性病害。此病以危害樱花为主，但寄主范围极广，可侵染93科331属643种植物，以双子叶植物为主，也侵害裸子植物如银杏，还危害少数单子叶植物。病原为细菌系革兰氏阴性薄壁菌门、根瘤菌科、土壤杆菌属“根癌土壤杆菌”（根癌农杆菌）【Agrobacterium tumefaciens(Snuithet et Towns.)Conn.】

（2）月季根癌病

病原微生物虽然同属细菌系，但与樱花病原细菌属种不同。月季癌病，亦称根瘤病，病原是癌肿野杆菌【Agrobacterium ramefacieus(Smith et Toum)Conn】这是具有周生鞭毛的短杆菌，也是遍布世界各地危害严重的毁灭性检疫性植物病害。美国早在1911年曾有某温室万株月季发病率100%、死亡率30%的病例报道。此病在我国发生分布也很广泛，寄主植物多达59科142属300多种。

（3）毛白杨根癌病

病原微生物与樱花同属土壤根癌杆菌（根癌农杆菌），是典型的乔木型“根茎癌型”病害，肿瘤以根颈为主，遍布植株地上地下枝、干、根各部。

此外，值得警惕的还有*侵入的“油橄榄癌肿瘤”，病原是Pseudomonas savatanoi,寄主除油橄榄外，金钟花、美国白蜡、欧洲白蜡、日本女贞、欧洲女贞、夹竹桃、烟草、野齐墩果等皆能侵害，1997年已被国家列入危险性检疫有害生物“三类”名单。

2.真菌性根癌病

（1）樱花癌肿病

病原是子囊菌亚门黑腐皮壳菌病Valsa japonica Miyabe et Hemmi.主要危害樱花及核果类植物的树干和树枝。初期病部产生瘤状小突起，后期病部干燥凹陷，呈灰褐色至黑色小瘤即分生孢子。病菌以菌丝、子囊壳、分生孢子器在枝干被害处越冬，每年早春4-5月发病，肿瘤以上部位枝干易脱水枯死。

（2）柳树癌肿病

病原是“瘤座孢属的普遍座孢菌”Tubercularya vulgavis Tobe.

主要危害柳树主干及1-2年生枝条。病菌以菌丝体在病斑内越冬，翌年春季产生分生孢子为侵染源，此菌潜育期为26天，22℃-25℃为发病适温，5月初现症状，6至7月和8月中旬至9月为两次发病高峰期。病斑初呈黄色水渍状，周围有黑色宽带，后期病斑凹陷纵裂，近缘隆肿，6月出现溃疡面，木质部裸露，凹陷部位出现白色菌丝体，继而出现同心环状排列的子实体，初为白色，后变橘红色，日晒后成黑色，肿瘤病斑成梭形。

此外，在农业部1992年公布的植物检疫危险性有害生物真菌病害“一类”名单中，确认了“马铃薯肿瘤”也是真菌性植物根癌病。病原为Synehytriun endobioticum(Schilb.)Percival.

(四)根癌病发病条件

主要有以下几点：

1.土壤含水量高，排水不良湿度大；

2.土壤肥力不足黏性重；

3.土壤PH值偏高碱性重；

4.林间（苗圃地、行道树等绿地）温度持续偏高（27℃-30℃）；

5.苗地连作；

6.苗木接种时伤口多，“切接苗”尤易发病；

7.品种差异明显，先天抗逆性差，易感病。如樱花根癌病对“日本大岛樱”、“千原樱”、“八重垂枝樱”、“染井吉野樱”较易感染；对“关山樱”、“菊樱”则较抗病癌。毛白杨根癌病的白杨派树种感病重于黑杨派树种。

（五）根癌病发病症状

主要分3个阶段：

1.初期：肿瘤仅为1-2厘米，速长至5-12厘米，状如半球形或扁圆形，随着瘤体增大，颜色由浅至深渐变为白→乳白→黄白→浅黄，瘤体质地光滑柔软，略有弹性。

2.中期：肿瘤膨胀，渐成球形，直径常达8-18厘米，体色变深褐色至黑褐色，表面粗糙有皱裂，质地稍硬。

3.后期：肿瘤膨大为不规则球形，其上着生稀疏细根，瘤体外皮脱落，龟裂如“菜花”状，质地坚硬，状如握拳，瘤体直径可达2倍或数倍于其生长部位茎和根的粗度。

病株地上部分纤细，生长势衰弱，叶色弱黄甚至畸形，植株矮化，枝梢干缩萎蔫，直至全株枯死，瘤体干化如焦炭。整体而言，幼树发病重于成年树，根颈部及树干上肿瘤大于地下根系着生的肿瘤。

（六）根癌病及发病规律

越冬：病菌在发病部位的肿瘤体内或土壤内越冬。

存活：病残体分解后，病菌尚能存活2年以上。

传播：病菌由水流、地下害虫、操作工具、采条嫁接等传播，远距离靠苗木调运传播。

侵入：病菌由伤口或皮孔侵入寄主植物皮层组织，刺激附近细胞分裂迅速增生，形成肿瘤。未受损伤的根系，病菌也可刺激皮孔处细胞组织，形成小瘤，迅速肿胀膨大。

条件：病菌在10℃-30℃范围内生存，最适发育温度为22℃，低于18℃或高于30℃病菌能成活但不易成瘤。病菌侵入时如低于10℃，病菌可潜伏等待温度升至10℃以上时，再活跃侵染，若两年内寄主不存或环境不适，病菌就会失去致病力和活力，该病菌活力嗜碱，在PH值5.5酸性条件下病菌不能生长，失去活力，适生的PH值范围为5.7-9.2，在PH值6-9时均可生长繁殖，PH值6.2-8时容易致病。

三、如何防控植物根癌病？

截至目前，植物根癌病尚无灵丹妙药可以根治，更无可以完全清除消灭的万全之策。植物根癌病目前虽仍属“不治之症”，但仍有防控（抑）之法，关键在于切实遵循“预防为主，综合治理”方针，树立“治未病”的理念，清醒地明辩癌病之“源”在于根，癌病之“床”在于土，癌病之“恶”在于菌，从“净土”入手，从“护根”切入，向“灭菌”着力，实施以“本”为主，“标”“本”兼施的防控技术路径，植物根癌病的防与控是可以实现的。

（一）防控要领

1.加强检疫，严防带病苗木调运，严禁病苗（株）入市、入园、入圃、入林、入绿地。

2.确保种植地土壤疏松“双透”（透气、透水），不黏重板结。

3.确保种植地土壤富含有机肥。

4.土壤适度酸化，确保种植土壤为中性弱酸不偏碱。

5.苗地实行轮作。

6.及时清除病株，消除病原（源）。

7.种植灭菌苗木。

8.嫁接苗木采用芽接法。

9.确保种前土壤消毒灭菌。

10.手术除癌，切瘤去肿，伤口涂药灭菌。

（二）防控方法