咖啡锈病(Coffee leaf rust)主要为害咖啡叶片,造成叶片黄化凋落。该病于1861年非洲维多利亚湖畔首次发现,1868首次在斯里兰卡流行,1966年在亚洲、非洲咖啡产区普遍发生,1970年在美洲的巴西首次发现,目前全球均有发生,小粒种产量损失可超过30%。
叶片正面症状
叶片背面症状
发生与危害:
咖啡锈病的发生与分布比较广泛,在全世界小粒种咖啡种植的国家和地区都有发生与危害。咖啡锈病由咖啡驼孢锈菌的孢子从咖啡叶片背面的气孔中侵入,发病初期在叶片背面可见2~3mm的黄色小斑点,随后小斑点逐渐扩大,在叶片背面发病部位产生黄色至橙红色的孢子堆(夏孢子)。随后孢子堆以同心圆的方式逐渐扩大,一般直径可达5~8mm,许多病斑往往连成较大的病斑。叶片正面可见黄色的圆形病斑,病斑老化后中间出现褐色斑,发病后期整片病叶黄化凋落。
病原特征:
咖啡锈病由担子菌门(Basidiomycota)锈菌纲(Urediniomycetes)锈菌亚纲(Urediniomycetidae)锈菌目(Uredinales)柄锈菌科(Pucciniaceae)驼孢锈菌属(Hemileia vastatrix Berk.&Br.)的真菌引起,在侵循环过程中可产生夏孢子、冬孢子和担孢子。
1.夏孢子:咖啡锈病发生后在叶片背面产生的黄色粉末状孢子堆即为夏孢子。夏孢子均由叶片背面聚集在气孔下的增厚菌丝生成,较细的给养菌丝则伸入叶片细胞组织吸收养分,造孢细胞从叶背气孔伸出,由顶端生成夏孢子,发育中的夏孢子密集排列,聚集成团,相互挤压呈圆形、肾形、拟三角形或不规则形,一般都有明显的“驼峰”状背脊,背脊上密生短刺,而腹部则无刺。夏孢子呈黄孢子大小30.0~42.5um×20.5~31.2um,平均34.9um×23.75um。
2.冬孢子:冬孢子产生于夏孢子堆内,比夏孢子略小,呈黄色陀螺形或不规则形状,外表光滑,有一乳突,大小26.4~30.0um×16.0~24.7um。冬孢子常产生于夏孢子堆中,但不普遍,无休眠期,接触到水分即可发芽,伸出棍棒状担子梗并产生担孢子,一般为4个。
3.担孢子:呈橙黄色,梨形或卵圆形,大小14.7~15.7um×11.6~12.3um,担孢子形成即可萌发,芽管粗短,但不能直接侵染咖啡。咖啡锈病为专性寄生,目前尚未发现替代寄主,担孢子在侵染循环过程中起何作用尚不清楚。
常用的检测方法有传统形态学鉴定法、生物学鉴定法、电子显微镜观察法、分子生物学鉴定法(核糖体DNA (rDNA)、线粒体小亚基rRNA基因和β-微管蛋白基因系列分析)、聚合酶链式反应(PCR)等相结合的快速、灵敏、可靠的系统测定等。
侵染过程和病害循环:
咖啡锈病初侵染原主要为咖啡叶片上病斑中存活的病原菌,锈菌孢子随气流运动,当落到感病的咖啡叶片背面上,遇合适的温度和湿度条件,在2~4小时内即可萌发,长出芽管,随后形成附着器,长出囊泡,由此侵入叶片背面的气孔空腔中,较细的给养菌丝伸入叶片细胞组织中吸收养分,较粗的增厚菌丝从气孔伸出产生造孢细胞,由其顶端产生夏孢子。咖啡锈病病原侵染1~3周后症状显示,2周后至2个月即可形成夏孢子,即为再侵染来源。
咖啡锈病侵染循环示意图
咖啡锈病主要靠气流传播,也可通过昆虫和人类活动传播,锈菌孢子遇到轻微的气流即可从夏孢子堆中飞散出来。咖啡锈菌夏孢子萌发适温范围15~28℃,最适范围21~22℃,咖啡锈菌夏孢子的萌发和侵入需要与叶片上的水滴(水膜)保持接触,如无足够的水分条件,即使空气温湿度达到理想条件也难以使锈菌孢子萌发侵染咖啡叶片。强光照可抑制咖啡锈菌孢子的萌发侵染,但荫蔽度较大的树冠下光照度低,不能抑制咖啡锈菌孢子的萌发。
病害防控策略:
咖啡锈病对小粒种、大粒种危害严重,但对中粒种不产生危害。合理密植,适当荫蔽,管理得当,树势生长良好的咖啡园,锈病发生为害的程度较轻;管理不当,树势生长衰弱的咖啡园,锈病的发生与为害一般都比较重;另外,咖啡结果量多的咖啡树或高产的年份,锈病的发生与为害往往也比较重,而营养生长旺盛的植株则感较轻。
1.选用抗锈品种。在降雨丰富,空气湿度较大的种植区域,应选用抗锈性较好的咖啡优良品种,如印度选育的Kent系列咖啡品种及S288、S795等品种;葡萄牙咖啡锈病研究中心(CIFC)选育的卡蒂姆(Catimor)、萨奇姆(Sarchimor)系列品种;哥斯达黎加选育的卡蒂姆(Catimor)T系列的T5175、T8667等品种。
2.农业防治措施。推行咖啡高产品种复合栽培模式,合理密植,咖啡园中间种相应的荫蔽树种,以提供适当的荫蔽度;加强田间管理,合理施肥并增加有机肥的施用量,保持植株较好的生长树势;适时修枝整形,以利于植株枝条间的通风透光性,促进植株的营养生长,并及时截干更新树势衰弱的植株。
3.化学防治。在雨季开始(5月)或结束(9月)用1%石灰半量式波尔多液等波尔多液、硫酸铜钙、硫酸铜、硫磺等制剂各预防1次;在发病初期选用50%氢氧化铜可湿性粉剂1000~1500倍液,或25%戊唑醇乳油1000~1200倍液,或25%吡唑醚菌酯乳油1500~3000倍液,或25%嘧菌酯悬浮剂1500~2000倍液,或25%丙环唑乳油1000~1500倍液,或50%三唑酮可湿性粉剂800~1200倍液等喷施叶片,不同药剂交替使用。