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咖啡锈病:症状、原因、周期和解决方案

撰文: 米纳尔·拉吉·古普塔 米纳尔·拉吉·古普塔

审核: 史蒂夫·埃丁顿(Steve Edgington) 史蒂夫·埃丁顿(Steve Edgington)

主题: 有害生物指南

咖啡叶子下表面的橙色粉状病斑近照,其中含有锈孢子。
咖啡叶下表面的橙色粉状病斑中含有锈病孢子。版权:Creative Commons

概述

如今,咖啡锈病被认为是影响咖啡的最具破坏性的疾病(咖啡树 世界上已有 150 万人死于这种疾病。对于咖啡生产商来说,这是经济灾难。 

1861 年,咖啡锈病首次在非洲发现。但后来有报道称,1867 年,这种疾病感染了斯里兰卡的栽培咖啡(选择性培育的,而不是野生的)。在这里,这种疾病在十年内就毁掉了咖啡生产。从那时起,所有主要的咖啡生产国都报告了这种毁灭性的疾病。

轻度感染可导致树叶脱落。严重感染则可能导致树枝从尖端开始枯死。最终整棵树都会死亡。这种疾病的长期影响往往导致产量大幅下降。这导致每年数十亿美元的损失。

咖啡锈病的症状

咖啡锈病最明显的症状是叶片上表面出现不规则形状的斑点。这些斑点与叶片下表面的黄色至橙色粉状病斑(病组织)相连,孢子就位于病斑上。孢子是可以繁殖的病原细胞。

叶片出现严重锈病感染和锈病引起的落叶
严重的锈病感染和锈病引起的落叶。版权:知识共享

随着叶斑的生长,它们可能会聚集在一起或混合在一起形成更大的斑点。叶子形成大的不规则形状或病变。它们最终会干枯变褐色。症状可能因多种因素而异。这些因素包括环境、农业实践和植物对疾病的敏感性。斑点大多开始在积水的叶子边缘或尖端形成。第一个病变通常出现在最下面的叶子上。感染慢慢地蔓延到树上。

受感染的树木可能会过早掉落受感染的叶子。这会导致树枝又长又光秃。这还会降低植物将阳光转化为能量的能力。这个问题会影响果实(咖啡豆)的质量和数量。

什么原因造成咖啡锈病? 

咖啡锈病是一种由锈病菌引起的毁灭性疾病, Hemileia vastatrix。它可以使咖啡产量减少 30% 至 50%。侵染程度取决于多种因素。这些因素包括有利于该疾病的气候、所采取的管理措施以及植物的抵抗力水平。

这种疾病在高湿度的环境中会肆虐。雨水是这种疾病传播的主要途径。然而,风、动物或人也可以将真菌传播到新叶子上,从而再次引发感染。  

温暖潮湿的气候有助于疾病的传播。干燥凉爽的气候可限制疾病的传播。  

某些管理措施有利于更具毒性的菌株的发展和传播 瓦斯塔特里克斯。其中包括种植单一品种咖啡的“单一栽培”做法。

咖啡锈病经常在收获季节传播。在采摘咖啡豆时,人们在种植园中穿梭,可以将病菌从一株植物转移到另一株植物。采摘者还可以将病菌从一个农场转移到另一个农场。

咖啡锈病的病害循环 

锈菌需要活宿主才能生存。没有宿主,它们就无法繁殖。这与几乎所有其他真菌植物疾病形成鲜明对比。锈菌通过复杂的生命周期来繁殖,其中孢子产生阶段多达五个。 

病害周期始于微小孢子的感染。这种孢子通过叶子下侧的自然开口进入植物。进入后,孢子侵入其他细胞以获取营养。这最终会杀死细胞并产生新的孢子。  

这些新孢子被迫从叶子的开口中出来。在这里,它们主要被雨水冲走,但也被风、动物和人冲走。这又会引发感染。这个过程大约需要 4 到 7 周。 

一个孢子可以繁殖四到六代。最初的一次感染会产生数以万计的孢子。

如何预防咖啡锈病 

防止咖啡锈病蔓延的方法有很多。最有效的建议措施包括:  

  1. 保持植物健康和良好的卫生习惯。 
  2. 清除可能与咖啡树争夺养分或给咖啡树造成压力的杂草。这也有助于保持树木的健康。  
  3. 修剪可以增加树木的空气流通并降低湿度。  
  4. 去除虚弱、老旧或已受到其他疾病或害虫影响的植物。  
  5. 请咨询当地农业咨询(推广)机构,了解推荐做法。在使用任何植物保护产品之前,请先进行此操作。 

咖啡锈病解决方案 

使用化学杀菌剂可能会带来一些问题,例如:  

  1. 产品成本高。 
  2. 持续和重复使用可能会促使锈病菌种群产生对杀菌剂具有抗性的现象。到目前为止,咖啡锈病的化学防治仅依赖于两种化学基团,这使得产品失效的可能性更大。 
  3. 残留物会阻碍种植者进入高价值的有机咖啡市场。系统性杀菌剂尤其如此。这些杀菌剂会被植物吸收。 
  4. 杀菌剂中的有效成分可能对环境和人类带来危害  

作为基于自然的害虫管理知识实施领域的全球领导者,CABI 鼓励 综合虫害管理 (IPM)是生产健康作物的首选生态方法,该方法只允许在需要时使用化学农药,并遵守限制人类和环境接触这些农药的措施(见粮农组织, 国际农药管理行为守则).

在考虑使用化学农药之前,农民应该探索所有可用的非化学防治解决方案。幸运的是,咖啡农可以选择更可持续的策略。这些策略包括使用抗性品种、作物管理和生物防治,即生物农药产品。 

如果考虑使用化学农药,农民应选择风险较低的化学农药,这些农药作为 IPM 策略的一部分使用时,有助于控制害虫问题,同时最大限度地减少对人类健康和环境的有害影响。农业咨询服务提供商可以提供有关当地可用且与 IPM 策略兼容的低风险化学农药的信息。这些专家还可以就所需的个人防护设备提供建议。

抗性品种的使用 

长期来看,使用抗锈病的咖啡品种被认为是控制这种疾病的最佳方法。品种是通过选择性育种产生的植物品种。然而,咖啡种植者对新品种的优势仍然知之甚少。 

锈病会影响约 10% 的易感品种。相反,抗锈病品种的发病率很低。因此可以避免通常的高额经济损失。

这棵咖啡树的叶子几乎被咖啡锈病菌完全落光了
一棵几乎被咖啡锈病菌完全侵蚀的咖啡树。版权:Creative Commons

生物防治和生物农药产品的使用

使用生物农药似乎可以有效减少咖啡锈病造成的损害,最高可达 97%。这些产品包括 植物提取物,刺激植物的化学防御反应。因此,这些产品可能会诱导对疾病的抵抗力。这使它们成为疾病管理中很有前途的替代品。使用肉桂、香茅、柠檬草、丁香、茶树、百里香和桉树等精油在咖啡锈病管理中也显示出了良好的效果。

已注册用于咖啡锈病防治的有 微生物产品 基于细菌和真菌。

已知有两种真菌对咖啡叶锈病尤为重要: 

  1. 菌寄生真菌会“吃掉”其他真菌,例如咖啡叶锈病。
  2. 真菌能够寄居在咖啡树的组织内,充当植物的保镖。它们保护植物免受锈病等疾病的侵袭。  

这两种有益生物都可以在咖啡农场中被利用作为控制咖啡叶锈病的可持续工具。 

有几种细菌群与植物形成有益的共生关系。这些主要属于细菌群 芽孢杆菌 和 假单胞菌

这些细菌主要通过三种方式使咖啡植物受益: 

  • 由于许多细菌生活在植物组织内和组织上,因此它们会争夺空间或营养。这可防止导致咖啡锈病的真菌发芽和/或生长。  
  • 产生可攻击咖啡锈病菌细胞壁的抗菌化合物。
  • 诱导对锈病的系统抗性。植物的系统抗性是一种由先前的感染激活的抗性机制。 

有关您所在国家/地区可用的生物农药和生物防治产品的更多详细信息,请访问: CABI BioProtection Portal 

有关生物防治的更多信息,请参阅 生物防治(生物保护)初学者指南

文化习俗 

栽培实践是指任何有助于植物在其环境中生长的实践。咖啡不耐阳光直射。在咖啡锈病的管理中,建议在树荫下种植咖啡,植物营养也是如此。 

通过遮荫来降低病害进展速度可以为咖啡生产带来附加值。它可以帮助生产者不仅保持环境可持续性,而且保持财务可持续性。

咖啡对锈病的敏感性与其营养状况有关。因此,植物营养是锈病管理的另一个重要方面。可以使用不同的营养源来给咖啡树施肥。这包括在咖啡树旁边种植咖啡 猪屎肠 (印度大麻)和/或将咖啡壳与蓖麻饼或猪粪结合使用。后者已被证明可将疾病减少 21% 至 31%。 

对于产量充足的作物,除了常规营养物质外,还必须通过添加硼 (Bo)、锌 (Zn)、锰 (Mn) 和硅基产品来增强营养。植物在咖啡豆形成过程中消耗大量能量,因此它们变得更弱,更容易受到害虫的感染。因此,农民需要通过补充这些营养物质来增强植物的能量。

咖啡锈病防治应采用一系列综合措施,例如使用抗性品种、栽培方法和生物农药。技术人员应指导使用生物农药产品。这确保了咖啡锈病防治策略有效且可持续。

想要了解更多关于如何防治咖啡锈病的信息吗?请参阅 CABI 概要 数据表上 Hemileia vastatrix (咖啡叶锈病)

想要更可持续地管理你的咖啡作物吗?阅读 我们的咖啡博客 了解更多.

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