导致棉花枯萎病的病原菌为尖孢镰刀菌萎蔫专化型 [Fusarium oxysporumSchlectend：Fr.f.sp.vasinfectum（Atk.）W.C.Snyder&.H.N.Hans.]。在相当长的一段时期内，镰刀菌的分类是很混乱的，各研究者曾把该属划分为1000种以上的种、变种和型（俞大绂，1977；张素轩，1991；Bilai等，1955；Tousson等，1975）。1935年Wollenweber等把镰刀菌归纳为16组、143种、变种和型，奠定了镰刀菌分类的基础。在其以后，Suyder等（1968）、Joffe（1974）、Gordon（1952）、Bilai（1955）等对镰刀菌分类都进行了大量的研究，并提出各自的分类概念和系统（Amstrong等，1977；Nelson等，1983）。但所有这些都是以Wollenweber Reinking的专著《镰刀菌属》（Die Fusarien，1935）为基础的。Booth（1971）根据Gordon的分类体系，以大形分生孢子形态作为鉴别镰刀菌种的主要特征，重视标准培养条件、分生孢子梗形状和分生孢子的产生方式，把分生孢子形态、大小、菌落颜色、产孢细胞和厚垣孢子有无及着生位置、生长速度以及基质特性等作为区分组、种、变种的重要依据。中国一些研究者在分离棉花枯萎镰刀菌研究中，注意到有不同类型大分生孢子，除典型的Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum（尖孢镰刀菌萎蔫专化型）外，还分离到在孢子形态、菌落色泽、培养性状和致病性方面不同于前者的菌株，对此提出质疑，认为我国棉花枯萎镰刀菌可能还有F.redolens Wr.（芬芳镰刀菌）或者F.oxysporum var.redolens（Wr.）Gordon（尖孢镰刀菌芬芳变种）。澄清我国棉花枯萎镰刀菌的种、型，查明其在分类上的归属是一项十分必要的基础工作，对指导棉花抗病育种与品种合理布局具有重要意义。为此，陈其英和孙文姬（1992）从全国15个植棉省、自治区采集棉花枯萎病株，经分离纯化，获得273个单孢菌株，并对其中13个单孢菌株进行系统研究，断定我国棉花枯萎镰刀菌是尖孢镰刀萎蔫专化型。隶属的分类体系是：半知菌亚门（Deuteromycotina）、丝孢目（Moniliales）、瘤座孢科（Tuberculariaceae），镰孢属（Fusarium Lind），美丽组（Eleganswu.），尖孢种（Oxyporumschl.）。棉花枯萎病菌为尖孢镰刀菌萎蔫专化型，其培养性状，在PDA（马铃薯葡萄糖琼脂）培养基上，菌丝为白色，若培养时间稍长培养基经常出现紫色，菌丝体透明，有分离。具有3种类型孢子，分别为大型分生孢子、小孢子和厚垣孢子（图2-1）。镜检时，重点检查有无镰刀状大型分生孢子和厚膜孢子。大型分生孢子呈镰刀形，略弯曲，两头稍尖，足孢明显，无色，大多具3个分隔，少数为2个，偶见有4～5个分隔，大小为（22～23）μm×（3～5）μm（以3个隔膜的大型分生孢子长度和宽度作标准）。小分生孢子呈卵圆形或纺锤形，无色透明，大多数为单胞，少数有一个分隔，大小为（5～6）μm×（2～3.5）μm。厚膜孢子近圆形，顶生或间生1～3个，但也有数个相连的，卵黄色，直径5～15μm，厚膜孢子是抵抗不良环境的繁殖体。图2-1 棉花枯萎病菌自Alkinson 1892年首先提出引起棉花枯萎病菌是侵染导管萎蔫镰刀菌（Fusarium vasinfectumAtk）后，认为棉花枯萎病菌的寄生性很强，寄主范围很窄。但Butler（1926）、Kulharm（1934）、Armstrong（1940）、Armstrong和Bennoett（1942）、Ebbeds等（1975），前后报道枯萎病菌的寄主多达40余种，计有大豆、烟草、花椰菜、卷心菜、辣椒、牛角椒、木豆、决明、咖啡、印度麻、黄瓜、龙爪稷、三叶胶、秋葵、番茄、苜蓿、类香蒲、狼尾草、绿豆、豌豆、豇豆、蓖麻、茄子、高粱、肿柄菊、大麦、铁荸荠、小花锦葵、大花苘麻、几内亚茴麻、毛里塔尼亚苘麻、束黄麻、酸木槿、柠檬黄木槿、洋麻、裂叶木槿、类酸浆木槿、葡萄叶木槿、尖刺黄花稔和印度蛇婆子等。许如琛等（1964）用人工接菌盆栽试验，甘薯、玉米、薄荷、黄麻、烟草、荞麦、小麦、大麦、黑麦、燕麦、大豆、豌豆、蚕豆、四季豆、胡萝卜、黄瓜、萝卜、莴苣、油菜、菠菜、青菜和婆婆纳等共47种植物因均不发病，故没有作为枯萎病菌的寄主植物。顾本康等（1979）将生长在枯萎病菌人工接菌土内的供测作物植株、采用组织捣碎稀释分离的方法，能够分离出枯萎病病原菌，将它回接到棉花上能够表现枯萎症状，再从菌落形态及孢子大小，都证明是棉花枯萎病病原菌，因此认为，玉米、牛角椒、大麦、元麦、小麦、番茄、乌豇豆、茄子、大豆、柽麻、芝麻、花生、山芋、赤豆和扁豆等作物虽然没有明显症状，而确是棉花枯萎病菌的带菌植物。棉花枯萎病菌在很多植物上只能停留于植物的根表皮，但不能深入导管系统，所以，往往出现隐症状态。因此认为，除已被证明的许多作物或杂草是棉花枯萎病菌的寄主植物外，实际上还有更多植物是棉花枯萎病菌的不表现症状的带菌体；这就是在枯萎病区推行与旱作物轮作对防治枯萎病无效的道理。李君彦等（1990）对小麦、大麦、玉米、高粱、甘薯、大豆、豌豆、红麻、向日葵、烟草、番茄、茄子、辣椒、黄瓜和笋瓜15种植物作棉花枯萎病致病或带菌的研究，其结果表明，15种作物都可带菌，只是带菌的部位有差异，将病菌在棉花上回接，只有小麦、玉米、高粱和向日葵回接不成功。植物病原菌在不同环境、营养条件和寄主植物影响等外界因素作用下，再加上自身的遗传变异，致病力不断地变化。但在长期演变过程中逐渐形成了一些比较稳定的类型，这就是在种和变种以下所区分的转化型、生理型或小种。专化型是一个群体，据不同鉴别寄主的致病反应，可以进一步化分为若干生理小种。鉴定棉花枯萎病生理小种，以及生理小种在不同地区的分布，对培育棉花抗病品种，以及优良品种在不同种植区的分布有指导意义。棉花枯萎病菌具有较强的专化性，不同地区的枯萎病菌尽管形态相似，但致病力不一定相同。Elbeles（1975）根据枯萎病菌对陆地棉、海岛棉、亚洲棉及某些作物的侵染能力的差异，划分为5个生理小种：小种1号和2号，来源于美国，严重感染陆地棉，轻度感染海岛棉，不感染亚洲棉，但小种2号尚能感染烟草及Yel-redo大豆；小种3号为来自埃及的枯萎病菌，感染海岛棉和亚洲棉，不感染陆地棉；小种4号为印度的枯萎病菌，只感染亚洲棉，不感染海岛棉和陆地棉；小种5号为苏丹的枯萎病菌，感染亚洲棉，不感染海岛棉及陆地棉。Armstrong等（1978）描述并提出了巴西的棉花枯萎病菌小种6号。至此，全世界报道的棉花枯萎病生理小种共6个。1972～1973年全国棉花枯萎病、黄萎病综合防治研究协作组收集了我国主要枯萎病区（冀、豫、晋、陕、鲁、皖、苏、浙、鄂、川等省的县）有代表性的菌株76个，在海岛棉、陆地棉和中棉3个棉种的9个鉴别寄主棉花品种上测定其致病力。结果菌株被划分为3个致病型（表2-1）：Ⅰ型侵染海岛棉、陆地棉和中棉，包括南方棉区的22个菌株，北方棉区的26个菌株；Ⅱ型侵染海岛棉和陆地棉，但不侵染中棉，包括南方棉区的17个菌株和北方棉区的16个菌株，为害陆地棉严重；Ⅲ型只侵染海岛棉，不侵染陆地棉和中棉。鉴别品种致病型Ⅰ致病型Ⅱ致病型Ⅲ海岛棉SSS陆地棉SSR中棉SRR表2-1 全国各地棉花枯萎病菌在鉴别寄主上的接菌反应陈其煐等（1985）于1982年用国际通用的一套鉴别寄主对中国各地采集的144菌系筛选出有代表性的17个菌系进行全面的研究，发现我国的棉花枯萎病菌致病力与当时国际上已报道的6个小种有区别。为此，将我国的棉花枯萎病菌分为3个小种，即3号、7号和8号，其中7号、8号小种是首次报道，并认定棉花枯萎病Ⅲ型即为国际3号小种，而Ⅰ型、Ⅱ型被定为新小种，即7号和8号。7号小种是我国的优势小种，广泛分布于国内的各主产棉区，对鉴别寄主中的海岛棉、陆地棉和亚洲棉均表现出高度侵染，不感染或轻度感染5个非棉属寄主；而8号小种则不感染或轻度感染3个棉种的7个品种，轻度感染非棉属的秋葵、金元烟和大豆，严重感染紫苜蓿和白肋烟，仅在我国湖北省的新洲县和麻城县及江苏省的南京发现；3号小种严重感染海岛棉的Coastland、Sakel和亚洲棉的Ronzi，不感染海岛棉的Ashmouni和陆地棉，不感染非棉属寄主的秋葵、金元烟、白肋烟和大豆，极轻度感染紫苜蓿（表2-2）。鉴别寄主小种及分布3新疆麦盖提和吐鲁番7全国各地8湖北麻城及江苏南京海岛棉AshmouniRSW-RCoastlandSSWSakelSSW表2-2 我国不同小种对鉴别寄主植物的侵染力（陈其煐等，1985）鉴别寄主小种及分布3新疆麦盖提和吐鲁番7全国各地8湖北麻城及江苏南京陆地棉AcalaRSWRowdenRSWStonevileRSW亚洲棉RoziSSW秋葵ClemsonspinelaesRW-RW紫苜蓿GrimmRW-RS烟草Burley5RW-RSGolddolarRRW大豆YelredoRW-RW-R表2-2 我国不同小种对鉴别寄主植物的侵染力（陈其煐等，1985）（续）-1致病性是病原、寄主和环境条件相互作用的结果。棉枯萎菌致病性变异的原因比较复杂，可能有：镰刀菌发生突变、异核现象和准性生殖而发生变异；棉花种和品种的更换，造成寄主基因型对病原菌群体遗传结构的影响而发生变异；随土壤中微生物群落变化而发生变异及棉枯萎菌靠寄主种子远距离传播，导致外来致病菌的传入或为新小种提供亲本等。为此，孙文姬等（1999）采用国际通用的鉴别寄主（简称通用寄主）包括棉属寄主海岛棉的SaKel、Coastland、Ashmouni；陆地棉的Rowden等4个；非棉属寄主紫苜蓿（Grimm）、白肋烟（Berley5）、金元烟（Gold dollar）3个，以及鉴于国际通用的鉴别寄主中的所有棉属寄主均被7号小种菌系高度感染，不能明显区分广泛分布于我国各棉区7号小种不同菌系间的致病力强弱，于是在1996～1997年试验中，增加了抗病性不同的辅助棉属鉴别寄主（简称辅助寄主），包括海岛棉的8763依（感病）、K102（抗性敏感）；陆地棉的鄂荆1号（感病）、86-1号（抗病）等4个品种，对1986～1997年在我国河北、河南、山东、山西、安徽、湖北、江苏、陕西、辽宁和新疆10个主要产棉省（自治区）采集的84个棉枯萎镰刀菌代表菌系进行了生理小种变异监测研究。结果表明：与陈其煐等（1985）报道的基本相同，仍为第3号、7号、8号3个小种，其中，7号小种占83.3%，是我国毒力强的优势小种，广泛分布于我国各大棉区；3号和8号小种分别局限于新疆吐鲁番地区和湖北新洲地区。同时，发现局部地区有些菌系出现了变异，特别是1991～1994年采集的3号小种5个菌系出现了对鉴别寄主Sakel的致病力明显减弱的变异型。分布于黄河、长江流域及新疆广大棉区，对非棉属寄主表现为“R”（发病株率为0）或“W”型（发病株率为50%以下），在棉属寄主上以“S”型（病指为20.1以上）为主。1996～1997年28个代表菌系在8个棉属寄主上测定结果，除2个菌系对Sakel致病力为“W”型（病指为20.0以下）外，其余26个菌系对Ashmoumi、SaKel、Coastland、Rowden、8763依、鄂荆1号等6个棉属寄主致病力均为“S”型；28个菌系在有一定抗性的K102寄主上，13个为“W”型，15个表现为“S”型；在抗病品种86-1寄主上，24个为“W”型，4个为“S”型。按各菌系在8个棉属鉴别寄主上平均病指划分为强、中、弱3个类群，4个菌系为强致病类型，17个菌系为中等致病类型，7个菌系为弱致病类型。1998年发现湖北新洲的1个菌系和山西太原菌系对抗病品种86-1的致病力接近“S”型。1988年分离的3号小种2个菌系和1991～1994年分离的3号小种变异型5个菌系均分布于3号小种的原发生地新疆吐鲁番地区。对非棉属寄主均为“R”或“W”型；对陆地棉Rowden均为“R”型（病指为0），对海岛棉Coastland均为“S”型。2个3号小种与5个3号小种变异型的差异表现在对Ashmouni和SaKel的致病力上，前者在Ashmouni和Sakel上分别为“R”和“S”型；后者对Ashmoum的致病力增强了，除l个为“R”型外，2个为“W”型，2个为“S”型，而对SaKel的致病力减弱了，均为“W”型。另外，1995～1998年从该地区采集的海岛棉病株上一直未分离到3号小种。1988～1995年分离的8号小种5个菌系均分布于其原发地区的湖北新洲地区，在非棉属鉴别寄主紫苜蓿和白肋烟上均表现为“S”型，4个在棉属鉴别寄主上表现为“R”或“W”型，其中，1995年分离的Ag136菌系对抗病品种86-1表现为“S”型（病指25.0）。另外，1998年从该地区采集的病株上分离出8号小种6个菌系。2007年，马存等把目前世界上已报道的棉花枯萎病菌8个小种归纳成如表2-3所示。寄主植物小种编号12345678分布地区世界各地美国埃及印度苏丹巴西中国中国亚洲棉（G.arboreumcv.Ronzi）RRSSSRSR海岛棉阿西莫尼（G.barbadebsecv.Ashmouni）SSRRSSSR海岛棉萨克耳（G.barbadebsecv.Sakel）SSSRSSSR陆地棉阿卡拉44（G.hirsutumcv.Acala44）SSRRRSSR金元烟（Nicotianatabacumcv.GoldDolar）RSRR—RRR大豆（Glycinemaxcv.Yelredo）RS——RRR羽扁豆苜蓿（Lupinusluteuscv.Weiko）SS——R表2-3 世界各国不同小种对不同寄主植物的侵染力新疆棉区棉花枯萎病生理小种，自徐怡心（1994）鉴定认为国际7号小种之后，李国英等（1998）、缪卫国等（2000）、王雪薇等（2001）、吴彩兰等（2004）和张莉等（2005）采用目前国际上通用的一套棉属鉴别寄主及当地的辅助鉴别寄主对从不同产棉县（市、团场）采集的枯萎病菌株样本鉴定后认为，目前，7号生理小种仍为新疆棉花枯萎病菌优势生理小种，主要分布在新疆南疆（和田、喀什、阿克苏）、北疆（石河子、昌吉、乌苏）、东疆（吐鲁番）主要棉区。从各供试菌系对9个品种的发病始期及发病程度看，新疆棉花枯萎病菌菌系强致病型主要分布在南、北疆主要棉区，部分菌系属中等致病型，枯萎病菌为害时期较早，棉株出苗后10～12天，造成棉苗子叶青枯萎蔫或叶脉黄化网纹；新疆棉花枯萎病菌菌系弱致病型主要分布在东疆棉区，枯萎病菌为害时期均较晚，较南、北疆棉区发病始期晚5～7天，即棉花出苗后15～20天才出现子叶青枯萎蔫或叶脉黄化网纹症状。营养体亲和性（Vegetative Compatibility，简称VC）是指缺乏有性生殖真菌，通过不同菌系间的菌丝融合交流物质，进而形成异核体的能力，其实质就是异核体亲和性，会导致病原菌形态和致病性的变异。由若干具有营养体亲和性的菌系构成的群，称为营养体亲和群（Vegetative Compatibility Group，简称VCG）。做致病性测定存在着费时、费力、结果易受外界因素影响及不能反映不同菌株间的遗传关系等公认的问题（Hart等，1981；Kraft等，1978；Pound等，1953），所以，有必要探索和寻找鉴别小种更为简便有效的途径。Puhalla（19850）首先确立的用不能还原硝酸盐作唯一氮源生长的突变体（nit突变体）作营养体亲和性试验的方法，为此提供了一条有效的途径。此法通过观察不同菌株的nit突变体之间能否互补而形成异核体把它们分成不同的营养体亲和群。根据他的理论，亲和与否反映出不同菌株在遗传进化过程中的亲缘性远近，国内外不少报道都认为营养体亲和性是鉴别镰刀菌不同专化型及小种间菌株的有效方法。1985年Puhalla首次将VCG技术应用到尖孢镰刀菌专化型的研究，结果认为专化型与VCG之间有一定的对应关系，即同一VCG的菌系属于同一专化型，而不同专化型的菌系属于不同VCG。随后，大量的不同专化型的菌系证明了Puhalla的观点（Ploetz，1990）。鲍建荣等（1992）对尖孢镰刀菌的6个专化型的20个菌系进行了营养体亲和性研究，结果显示，不同专化型菌系的nit株之间无互补反应，而同一专化型的不同菌系上分离的nit株之间可产生亲和反应，也证明了nit突变株的营养体亲和群与菌系的专化型有相关性。在棉花专化型内，研究证明，生理小种与VCG有一定的相关性，来自同一生理小种的菌系，甚至是不同地理来源的菌系，都可划为同一VCG。Katan等（1988）测定来自以色列全国不同地区的同为3号生理小种的12株棉花枯萎病菌菌系，结果均属于同一VCG。丁之金等（1992）采用不能还原利用硝酸盐作唯一氮源生长的突变体（nit突变体），对中国棉枯萎镰刀菌的3号、7号、8号小种的61个菌株做了营养体亲和性研究。结果表明，第3号小种7个菌株和第7号小种42个菌株各属一个不同的营养体亲和群，第8号小种的8个菌株则属6个不同亲和群，不同小种的菌株间没有亲和性。营养体亲和性试验结果与致病性测定结果吻合，能从遗传学角度区分棉枯萎菌不同小种，用它作为鉴定手段，结果更能反映出不同菌系间的本质联系，并可克服致病力测定工作中费时、费力及结果不稳定等缺点。王克荣等（1996）利用氯酸钾毒性，诱变棉花枯萎病菌产生硝酸盐利用缺陷型突变体（nit）。通过对nit突变体在亚硝酸盐和次黄嘌呤为唯一N源的MM营养基上的生长鉴定，获得了4种生理表现型的nit突变体。在485个nit突变体中，nit A为357个（73.6%），nit B 59个（12.3%），nit C 65个（13.4%），nit D 4个（0.8%）。4种类型的突变体产生的频率差别很大，nit A类型最易产生，nit D突变类型则很难得到。Nit A类型的突变体也很容易回变成野生型。不同菌株产生突变类型的比例也有差异。菌株258产生的11个突变体均为nit A型，而菌株262产生的8个突变体都是nit B型，菌株207和328则产生4种生理表现型的突变体。产生nit突变体的107个菌株经互补类型配对测定的结果见表2-4。由此看出，我国的棉花枯萎病菌中，以VCG1为优势群体，分布广泛。有8个菌株分属另外3个VCGS，这些群体是否属于尖孢镰孢萎蔫转化型（Fusarium oxysporumf.sp.vasinfectum），可能需要进行分子遗传学比较才能明确。营养体亲和群（VCG）菌株数菌株来源营养体亲和群（VCG）菌株数菌株来源VCG15江苏丹徒VCG26江苏丹徒（303，315，316，319，328，329）江苏江浦江苏启东江苏淮海农场VCG31江苏丹徒（234）新疆四川浙江VCG41江苏南京（402）江西表2-4 棉花枯萎病菌的营养体亲和群及其来源除了属于4个VCGs的103个菌株，另有4个菌株（菌株号219，226，227，302）只产生一种表观型的突变体（nit A），这些突变体与其他菌株的互补型突变体配对不能形成亲和性反应。这些实验结果表明，我国的部分地区，包括新疆、四川、浙江、江西和江苏的棉花枯萎病菌多属于同一个营养体亲和群。在表现症状的棉花上部茎叶中也分离到其他营养体亲和群的菌株，这些菌株经测定，对陆地棉的棉花品种具有寄生能力和一定的致病力。王雪薇等（1996）报道，新疆棉花枯萎病株或病田土中分离得到的尖孢镰刀菌具有明显的营养体亲和性。将分离自新疆5个不同地点的棉病株或棉田土的7个菌株经单孢分离得到18个单孢株，经鉴定均为尖孢镰孢。7个菌株的18个单孢株分别在KPS培养基上诱得数量不等的nit突变体，将它们分别与两个采自老病区莎车的棉枯萎病菌株进行营养体配对试验，结果显示，7个菌株分别归属2个营养体亲和群（VCGs），其中，与莎车菌株明显亲和，属V1的6个菌株与莎车菌株应同属于尖孢镰孢萎蔫专化型。研究结果还表明，不同菌株产生的亲和带的形态特征不同，如MK菌株的各nit突变株间产生的亲和带均表现为水平扩展，迅速呈纺锤形，但气生菌丝不发达，亲和带仅表现为菌丝层比突变体菌丝层厚，随着亲和带的发展可在两突变株间连成片，暂称扩展型亲和带；而MK7-1菌株的各nit突变株间产生气生菌丝茂密，且扩展宽度均匀的线形亲和带，亲和带朝更浓密方向发展，仅加宽，但不易成片，暂称线型亲和带。所有亲和菌株（或单孢株）与MK形成的亲和带均属扩展型亲和带，而与MK7-1形成的均属线型亲和带。依据不能利用硝酸盐的突变体（nit）间营养体亲和性划分出的棉花枯萎病菌营养体亲和群（VCGs）与其生理小种间高度相关，即不同生理小种间营养体不亲和，而同一生理小种归属于一个或少数几个VCGs。张莉等（1998）从新疆各植棉区采集棉花枯萎病病株，经分离纯化获49个单孢菌株。经营养体亲和性测定结果表明，供测49个菌株分为4个亲和群，其中，VCG1包括46个菌株，占供测菌株的93.9%，均与标准菌株中的7号小种Ag84亲和，另外3个（吐-2、昌-4、石-2）分属不同的亲和群，它们与标准菌株中的7号、8号和3号小种的Ag84、Ag16、Ag2菌株的突变体均不亲和。20世纪90年代后期以来，随着新疆植棉面积的不断扩大及从各地大量调运棉种，其病原种群是否有所变化，不少植棉单位存在一定疑问。为此，张莉等（2005）采用营养体亲和性技术，对新疆棉花枯萎病菌的生理小种类型及其病原种群进行了变异监测研究。结果表明，28个供试菌系高度侵染海岛棉、陆地棉及K102（辅助鉴别寄主），属典型的7号生理小种，其余12个菌系在鉴别寄主上的反应与7号生理小种略有差异；供试菌系属于一个营养亲合群，且与7号生理小种的标准菌系相亲和，与3号、8号小种的标准菌系不相亲和；新疆棉花枯萎病菌依旧以7号生理小种为主。与以往的研究结果相比，新疆棉花枯萎病菌的群体组成基本没有发生变化。此外，王雪薇等（2000）的研究结果也表明，52个待测菌株与7号小种的4个标准菌株间存在着不同程度的营养体亲和性，而与3号小种和8号小种的标准菌株均不亲和。因此，它们属于7号小种营养体亲和群—VCG701。在棉花枯萎病菌的生理小种及其遗传进化关系的研究中，通过突变体的诱发而进行的营养体亲和群判别方法是行之有效的重要研究方法之一，但在突变体的诱发与鉴定上存在较大的难度，方法不一，试验的稳定性较差。为此，白剑宇等（2007）对棉花枯萎病菌突变体的诱发与鉴定做进一步的方法验证与技术探讨。从32个供试棉花枯萎病菌菌株中共诱得288个nit突变体，根据其在不同氮源培养基上的生长划分出4种突变体类型：nit 1、nit 3、nit M和nit 8。对各菌株的突变体诱发与鉴定结果表明诱得突变体的难易程度主要因菌株的不同有很大差异，有些菌株（FKLMYN-23，FKTN-11，FSYN-Z6）很容易诱得各类型突变体，有些菌株不易诱得某种突变体类型，有个别菌株（FMYN-02，FYL2N-07）在KClO3含量10～60g/ml的各浓度梯度中都未能诱发出任何突变体。不同KClO3浓度梯度的KPS培养基上的突变体诱发情况比较表明，在KClO3浓度为25g/ml时诱得突变体的比例最高，约76%的菌株在此浓度下诱得突变体。85.0%的供试菌株上诱发到的突变体类型不全，只有15.0%的菌株能诱发到4种类型的突变体。在诱得的288个突变体中，各突变体类型所占比率高低依次为nit 1＞nit 3＞nit 8＞nit M。在这4种突变体中，nit 1型突变体的诱得比例最高（76.7%），且在绝大多数菌株（93.7%）中易诱得，此结果与王雪薇等（1996）和李国英等（1998）的报道基本一致。但nit M型突变体较难诱发到，供试的32个菌株中，只有13个菌株诱发到了nit M突变体，其比率为40.0%，在所有诱发到的288个突变体中，nit M所占比例仅为4.9%，该结果与王雪薇等（1996）和李国英等（1998）的报道有所差异。这些结果对建立稳定和准确的实验方法体系，为进一步查明棉花枯萎病菌的营养体亲和群分化情况，营养体亲和群与生理小种的对应关系，生理小种的种类及其分布，病原菌的分化，遗传进化关系提供了有科学价值的依据。异核现象是半知菌普遍具有的特性，也是病原菌变异的主要原因。史大刚等（1991）结合新疆吐鲁番地区，原只发现枯萎菌生理Ⅲ型，后又发现了生理Ⅱ型的现象，研究了异核现象与枯萎菌变异的关系认为，异核现象是导致生理Ⅲ型菌系致病力增强产生生理Ⅱ型的重要因素。棉花枯萎病菌在遗传上都是十分复杂的种群，遗传的多变性可以由多种因子引起，例如，转座因子、染色体突变、基因漂移、准性生殖等。这种种群上遗传多变性决定了必须依靠更为客观的研究方法来研究它。VCG是依靠真菌自身遗传特征来划分的，不仅能反映菌系之间的遗传相似性，而且有助于真菌繁殖方式及其群体遗传结构的分析。但目前，棉花枯萎病菌营养体亲和性研究菌系来源十分有限，而且棉花枯萎病菌主要集中在专化型内，这样不能更为确切地了解种群的发育与变异。因此，今后应进一步扩大棉花枯萎病菌的研究种群，并结合更多的研究技术，包括分子技术，对日益复杂化的棉花枯萎病菌的种群进行更深入的研究。生物体内的同工酶是基因与生物外部形态性状的连接物，同工酶酶谱是生物内部生物化学特性的反映，许多学者认为，病菌不同的致病类型与酯酶同工酶有较密切的关系。吕金殿等（1982）用聚丙烯酰胺凝胶电泳对42个采自我国各省（自治区）的棉花枯萎病菌的酯酶同工酶进行了比较研究，根据主酶带的情况可将42个菌系分为3个类型，分别为类型Ⅰ，包括4条主酶带，含有31个菌系，来自13个省（直辖市）；类型Ⅱ，包括3条主酶带，含有6个菌系，来自6个省；类型Ⅲ，包括2条主酶带，含有1个菌系，来自新疆。张莉等（2000）用聚丙烯酰胺凝胶电泳测定新疆棉花枯萎病菌酯酶同工酶，同时结合以往研究分析其酶谱类型与生理小种的关系。结果表明：（1）新疆棉花枯萎病菌有4种酶谱类型，供试的30个菌株中有25个菌株的酶谱属于类型Ⅰ据以往研究，这25个菌株中，有24个菌株属于7号生理小种，它们与标准的7号生理小种的酯酶同工酶酶谱基本一致。这说明，可利用酯酶同工酶作为研究棉花枯萎病菌致病力分化的一种辅助方法。同时，从生化的方面再次证明7号生理小种是新疆棉花枯萎病菌的优势小种。（2）主酶带的多少与致病力的强弱成正相关类型Ⅰ中的菌株有5条主酶带，次酶带也最多，在供试菌株中属致病力最强的类型；类型Ⅱ中的菌株有2条主酶带，次酶带较少，属供试菌株中致病力较弱的类型。（3）试验证明，酶谱类型与生理小种的类型并不完全一致如塔2菌株的酶谱类型属于类型Ⅳ，它与本次试验提供的3个标准菌株酶谱均不相似，但在利用鉴别寄主的鉴定中属7号小种；还有石-15菌株酶谱类型与标准3号小种相一致，但其小种也属于7号。这些现象有待进一步研究。曹君等（2005）通过聚丙烯酰胺凝胶电泳测定了各供试枯萎病菌酯酶同工酶，并结合同工酶谱的聚类分析研究其酶谱类型与菌株致病力及生理分化的关系。结果表明，在棉花枯萎病菌中酯酶含量较高，电泳酶谱稳定，重复性好。14个供试菌株与标准菌株J-1的枯萎病菌酯酶酶谱基本一致，既反映了棉花枯萎病菌在专化型水平上的遗传一致性，又能在专化型下区分出不同的致病类型。根据酯酶酶谱和聚类分析结果（图2-2）将供试菌株分为4种类型。类型Ⅰ的菌株有5条主酶带，次酶带也最多，在供试菌株中属致病力强的类型；类型Ⅱ中的菌株的致病力属于中等水平，类型Ⅲ、类型Ⅳ的菌株分别有3条、2条主酶带，次酶带较少，属供试菌株中致病力较弱的类型，表明主酶带的多少与致病力的强弱有关。因此，酯酶同工酶酶谱类型和致病类型有较密切的相关性，利用酯酶同工酶分析能够准确且快速地鉴别出棉花枯萎病菌的不同致病类型，克服了传统棉花枯萎病菌致病性鉴定方法的一些弊端，且该方法简单、方便、准确，重复性好，可以成为鉴定棉花枯萎病菌不同致病类型的重要方法之一。图2-2 同工酶酶谱聚类分析树状图棉花枯萎病菌各生理小种间，不论是酯酶同工酶、过氧化物同工酶，还是可溶性蛋白质，经电泳后或多或少都可出现特征性条带，差异比较明显，易于区分。吴彩兰等（2004）对棉花枯萎病菌的3号、8号和7号3个生理小种的标准菌株和新疆所采31个供试菌株采用聚丙烯酰胺凝胶电泳进行了酯酶同工酶谱、过氧化物同工酶谱和可溶性蛋白质谱分析。结果表明：①菌体酯酶同工酶电泳：所有供试菌株的酯酶同工酶酶谱多态性丰富，谱带数目一般为3～8条，清晰可辨。棉花枯萎病菌不同生理小种的酯酶同工酶谱存在明显差异，3号生理小种有6条谱带，8号生理小种有3条谱带，7号生理小种有8条谱带，其中，Rf值为0.1和0.35的两条带为7号生理小种的特征性条带。供试菌株谱带数为4～8条，其谱带虽具有多型性，但都与7号生理小种标准菌株的特征性条带中的一条或两条一致。31个供试菌株经可溶性蛋白质谱分析，它们与7号生理小种的标准菌株的特征性条带中的一条或两条一致，说明新疆棉花枯萎病菌仍以7号生理小种为主要的优势小种，这与多次用鉴别寄主法测定的结果一致。在同工酶电泳实验中，过氧化物同工酶因其为单位结构，故谱带少，多态性差，有的菌株谱带不清；酯酶同工酶谱和可溶性蛋白质谱不仅谱带数目多，而且具有清晰易辨的特点，效果好，在实验中拟优先选用。②过氧化物同工酶电泳：所有供试菌株的过氧化物同工酶谱带数目为1～4条，多态性差，且有的菌株谱带不清。但不同生理小种间仍存在差异，其中，Rf值为0.42和0.56，为3号生理小种的特征性条带，Rf值为0.52为8号小种的特征性带，Rf值为0.4为7号小种的特征性条带。31个供试菌株谱带数都少，但它们基本都与7号小种的特征性条带一致。③可溶性蛋白质谱。棉花枯萎病菌不同生理小种的可溶性蛋白质谱存在明显的差异，3号和7号生理小种均有6条谱带，8号生理小种标准菌株只有4条谱带。谱带Rf=0.1、Rf=0.3和Rf=0.52为该3个生理小种所共有，8号生理小种Rf=0.4的谱带又与7号生理小种所共有，即8号生理小种的4条谱带均与7号生理小种共有；谱带Rf=0.2、Rf=0.38和Rf=0.45是3号生理小种所独有的特征性带；谱带Rf=0.08和Rf=0.42是7号生理小种所独有的特征性带。31个供试菌株可溶性蛋白质谱虽有差异，但差异不大；它们绝大部分谱带都具有7号生理小种的特征性谱带1条或2条，而不具有其他小种的特征性带。吴彩兰等（2004）采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法，对2002～2003年，从新疆各主要植棉区采集到的31个棉花枯萎病菌菌株及3号、7号和8号生理小种的标准菌株进行了可溶性蛋白质谱分析。结果表明，棉花枯萎病菌不同生理小种的谱带存在明显差异，易于区分，并且3号和7号标准菌株都有自己的特征性谱带；同一生理小种不同菌株谱带的一致性较高，差异不大，供试菌株与7号生理小种的特征性谱带中的1条或2条一致。从电泳图谱聚类分析可将其分为3类：3号和8号标准菌株各为1类，供测大部分菌株的电泳图谱与7号生理小种标准菌株的相似性水平高，亲缘关系近，与3号生理小种的相似性水平低，亲缘关系最远（图2-3）。这与鉴别寄主法进行生理小种测定的结果基本一致，说明采用可溶性蛋白凝胶电泳对棉花枯萎病菌生理小种的鉴定具有重要的参考价值，可作为常规鉴别寄主法和营养体亲和群鉴定法的一种重要辅助手段。图2-3 棉花枯萎病菌供试菌株电泳图谱聚类分析树状图由于传统的生理小种划分主要以病菌对特定寄主的致病力强弱作为依据，病菌自身的变异及环境因子的复杂变化也可造成致病力变异，仅依靠传统的形态学和致病力差异来划分病菌生理小种已难以得出令人信服的结论。因此，需要借助于诸如遗传学、生物化学、分子生物学的手段加以验证，如血清学、营养体亲和性、凝胶电泳以及近年来发展迅速的RFLP及RAPD等技术，已逐步应用于病原菌的鉴定。而采用分子生物学手段，可将致病力在分类中的作用从遗传学的角度加以重新评价。随着分子生物学技术的发展，利用分子特征进行真菌分类鉴定已逐步被人们所采纳。在对病菌遗传背景了解甚少的情况下，采用随机引物扩增多态性DNA分子标记对尖孢镰刀菌专化型以下的小种进行多态性分析是行之有效的。RAPD（Random Amplified Podymorphic DNA）技术是20世纪90年代由William等在PCR基础上创立起来的一种利用随机引物扩增DNA的分子标记方法。该技术一出现，就以其快速而便于检测大量样品，所需DNA量少、不需要生物的特殊基因文库作探针以及操作安全、所需费用较低等突出优点，迅速应用于生物学研究的各个领域。冯洁等（1999）对来自中国11个省（自治区）的棉花枯萎病菌不同生理小种菌株的基因组DNA进行随机扩增，筛选出10个扩增多态性好且稳定的随机引物，不同引物的条带数为9～19条，扩增片段的DNA分子量为300～3000bp，10个引物扩增得到的140个DNA条带中，有123个多态性条带，占总条带的87.8%。根据供试菌株RAPD-PCR扩增条带的有无，以1.0记数，统计稳定、清晰出现的条带，采用Statistics统计软件对数据进行类平均法系统聚类分析，建立树状图（图2-4）。以连锁距离为5.0划分时，供试的29个菌株可划分为6个RAPD组。Ⅰ组为所有的3号小种菌株（1～5）及国外3号小种对照（29）；Ⅱ组为所有的7号小种共16个菌株（11～26）；Ⅲ组为8号小种的3个菌株（6～8）；Ⅳ组为8号小种的另外2个菌株（9、10）；V、Ⅵ组分别为国外的1号小种（27）及6号小种（28），它们各独自为一类。通过亲缘关系树状图可以看出，我国的3号小种与国外的3号小种对照亲缘关系十分密切，同属于一个RAPD组Ⅰ，这个RAPD组与其他5个组的菌株在亲缘关系上相距较远，独为一类；我国特有的7号小种自成一类；而我国的8号小种遗传背景较为复杂，分属于2个不同的RAPD组，其中，归为第Ⅳ的菌株（9、10）与7号小种的亲缘关系较近，归为第Ⅲ组的菌株（6～8）与7号小种的亲缘关系较远。国外的1号、6号小种（27、28）与我国的7号、8号小种在亲缘关系上相距较远。从亲缘关系树状图中还可以看出，我国的3号、7号小种都分别属于两个独立的RAPD组，8号小种分属于两个不同的RAPD组，这与传统的以致病力差异为依据的鉴别寄主划分生理小种的结果基本一致。从分子水平上证实了中国生理小种划分的正确性，并证明中国除3号小种与国外相同外，7号、8号小种是不同于国外其他小种的独立小种。8号小种在我国的分布只局限在湖北新洲和南京江浦，是遗传背景最为复杂的一个小种，今后在这一群体中可能会划分出新的小种。图2-4 供试棉花枯萎病菌菌株的RAPD聚类分析树状图新疆是我国最大的棉花生产基地，但植棉面积迅速扩大、连作年限延长、引种频繁，导致棉花枯萎病迅速扩展，为害严重。为了有效控制棉花枯萎病菌，有必要对新疆不同植棉区枯萎病菌的生理小种及遗传多样性进行分析，为新疆棉花抗病育种、植物检疫及病害防治提供科学依据。王雪薇等（2001）和田新莉等（2002）利用RAPD技术比较新疆棉花枯萎病菌不同菌株间在分子水平上的共性与差异。RAPD分析结果显示出这37个供试菌株与7号小种各对照菌株间基因组DNA的指纹图谱高度相似，属同一遗传相似组，而与3号和8号小种的对照菌株间遗传差异较大，亲缘关系较远，即7号生理小种是组成目前新疆棉花枯萎病菌群体的优势小种。仅发现一株可能属于3号小种的菌株，未发现属于8号小种的菌株。此外，从分子水平上证明新疆棉花枯萎病菌存在明显的遗传分化，即使在7号小种内也存在遗传上的差异，从而导致致病性强弱的不同。冯洁等（2000）采用10个随机引物对我国3个棉花枯萎病小种的26个菌株PCR扩增结果表明，不同小种在扩增的DNA条带之间差异明显，并分别筛选到了3号、2号和8号小种的特征带。3号小种特征条带2以OPF-10为引物扩增，3号小种的5个菌株（编号l～5）均在分子量为513bp处出现OPF-10513特征条带，而其他小种菌株均未扩增出此带。7号小种特征条带以OPF-08为引物，所有的7号小种菌株（编号11～26）均扩增出了分子量为371bp的特征条带OPF-08371。8号小种特征条带以OPF-12为引物，供试的5个8号小种菌株均在703bp处扩增出了特征条带OPF-12703。采用ABI 377全自动测序位，以T7方向进行序列测定，3个插入片段均可一次通读全部序列，3号小种的特异性探针OPF-10511含有513个碱基，内含5个内切酶位点（Hind Ⅲ、BamH Ⅰ、Xba Ⅰ、BstⅪ、EeorⅤ），G+C含量为45.4%；7号小种特异性探针OPP-08371含有371个碱基，内含7个内切酶位点（Ecor V、Bsp 106、Nci I、Dra Ⅱ、Xho I、Sac I、Ecor V），G+C含量为43.4%；8号小种特异性探针OPF-12703含有703个碱基，内含7个内切酶位点（Kpn Ⅰ、Bsp 106、Hind Ⅲ、Aat Ⅱ、Ecor V、Bsp106、Kpn Ⅰ），G+C含量为42.1%。利用随机引物对棉花枯萎病菌不同生理小种的菌株进行PCR扩增，获得了大量的RAPD标记，并分别筛选到可将不同小种扩增出不同特征带的引物，为以致病力差异为基础的鉴别寄主划分生理小种的传统方法提供了分子水平的证据，说明我国棉花枯萎菌不同生理小种间在分子水平上存在较大差异，并且这种差异导致了病菌致病力的不同，不同小种之间特征性条带的存在也正是基因序列改变的真实体现。在棉花枯萎病菌小种间寻找到特异性DNA扩增片段，目前在国内外尚属首例。AFLP（Amplified Fragmentlength Polymorphism）分子标记技术是在基因序列未知的情况下，利用少数几对引物对相关物种基因组多态性进行有效检测。AFLP、RAPD及RFLP 3种分子标记多态性的检出效率的大小顺序依次为：AFLP>RAPD>RFLP。由于AFLP综合了RAPD和RFLP的技术优点，因而在植物病原真菌的遗传多样性分析、构建遗传图谱、标定基因、辅助育种的研究中得到了广泛应用。王兰等（2008）应用AFLP分子标记技术，选用9对EcorⅠ和MseⅠ引物组合，对新疆南疆地区不同团场的枯萎病菌12个菌系进行AFLP扩增，结果显示，每对引物均扩增出多态性的位点，说明供试菌系之间在DNA分子水平上存在丰富的遗传变异。9对引物共产生条带总数263条，其中，多态性条带205条，占总数的77.9%。参照琼脂糖凝胶电泳图谱，利用DPS数据处理软件中类平均法聚类分析，建立树状图谱（图2-5）。由图2-5可知，供试的12个菌系在0.52的水平上可分为4类，第Ⅰ类包括6个菌系，分别为F05、F06、F07、F011、F016和F043；第Ⅱ类为3个菌系，分别为F01、F012和F015；第Ⅲ类为2个菌系，分别为F09、F013；第Ⅳ类为1个菌系F03。（......）而与其同属于相同生态环境条件的菌系却属于另一个AFLP组。这说明同一生态环境下的棉花枯萎病菌株在遗传上可能不一致。图2-5 12个不同菌株AFLP聚类的树状图张莉等（2009）研究结果显示，新疆棉花枯萎病菌的AFLP多态性较高，这充分反映了枯萎病菌7号生理小种的群体内存在着一定的遗传多样性。出现这种情况的原因可能有两个：一是棉花枯萎病主要靠种子带菌传播，新疆大量从内地调运棉花种子，外来的棉花枯萎病菌传入新疆，这也暗示着新疆棉花枯萎病菌最初可能不是共同的来源；二是随着抗病品种的应用以及气候条件的变化，当地菌株发生突变，形成了适应新品种和当地自然条件的新菌株。研究的结果还表明，新疆棉花枯萎病菌AFLP多态性与菌株的地理来源有一定的相关性，但基于AFLP标记划分的AFLP类群与基于寄主病指划分的致病力类群间关系不一致。出现这种结果的原因可能有：①所用引物数目相对较少，揭示的可用于区分菌株的多态性不丰富；②所用菌株材料均仅根据致病力的不同而选定，忽视其他遗传差异的存在，加之选用菌株数目较多，干扰了分析结果；③AFLP分子标记所揭示的遗传变异反映了整个基因组水平的变异，而生理小种、致病性等表型变异仅反映一个或几个基因的变异程度。AFLP技术包含多个实验环节，要想获得理想的实验结果，需要对每个实验环节进行优化。在DNA酶切、连接试验过程中，需要制备高质量的DNA：一方面，DNA的纯度影响着酶切的效果；另一方面，DNA的完整性影响着实验结果的稳定性和重复性。单纯固体或液体培养基中含有糖和琼脂等营养物质，培养过程中使棉花枯萎病菌细胞中富含多糖、蛋白质等杂质，不利于DNA的纯化。限制性内切酶的选择对AFLP分析的准确度具有关键性作用，一般采用双酶切，其组合由1个高频内切酶和1个低频内切酶组成。目前国内外大多采用EcoRⅠ/MseⅠ和PstⅠ酶切组合，但Gomez等利用HaeⅢ/PstⅠ酶切组合和EcoR I/Mse I酶切组合对黑莓锈病病菌（Phragmidium violaceum）进行遗传多样性研究，结果显示HaeⅢ/PstⅠ酶切组合的AFLP分析虽然获得的扩增条带较少，但多态性位点较多，更利于条带的统计分析。王晓光等（2011）采用玻璃纸PDA培养基来收集棉花枯萎病菌菌丝体，采用改良CTAB法提取、纯化棉花枯萎病菌基因组DNA，最终得到了纯度高、适合AFLP分析的基因组DNA，而后利用HaeⅢ/PstⅠ酶切组合对棉花枯萎病菌进行了AFLP分析，结果显示，利用3对引物组合共获得301条带，其中，多态性条带164条，表明利用该酶切组合对棉花枯萎病菌进行AFLP分析能够得到较为丰富的多态性条带，能够用于棉花枯萎病菌遗传多态性的分析。通过对酶切时间、预扩增模板浓度、选择性扩增模板浓度进行梯度优化试验，建立了适合棉花枯萎病菌的AFLP分析体系，即酶切反应：250ng DNA经HaeⅢ/PstⅠ 37℃酶切2h后，加入1μl PstⅠ再进行酶切2h；连接反应：酶切产物25℃连接过夜（≥16h）；PCR反应中，以连接产物稀释10倍（P10）作为预扩增模板，预扩增产物稀释50倍（P10S50）作为选择性扩增模板。利用优化的AFLP反应体系对棉花枯萎病菌标准菌株进行分析，发现能够完全区分3号、7号和8号生理小种，证明了其有效性，可从整个基因组水平反映不同棉花枯萎病菌生理小种之间的遗传差异。对20个棉花枯萎病菌代表菌株进行AFLP分析，聚类分析结果表明，它们均与7号生理小种具有较高的遗传相似性，印证了7号生理小种是我国棉花枯萎病菌的优势小种，但同一生理小种内不同供试菌株之间也存在一定的差异性。棉花枯萎病菌的生长及其产孢量是病原菌生命活动和自身遗传的反应，同时也受到温度、pH值、碳源和氮源等因素的影响。李生才等（1998）认为，病菌生长温度范围为10～33℃，最适温度为27～30℃。曹君等（2005）研究结果表明（图2-6），供试棉花枯萎病菌菌株在10～35℃下均能生长，最适温度为25℃。棉花枯萎病菌生长温度因菌株不同而有差异已经得到证实。Raillo（1958）指出，尖孢镰刀菌生长适宜温度15～25℃，最高温度为35℃；陈其煐等（1992）报道，棉花枯萎病菌最适生长温度为25℃，最高温度大多为35℃，但有2个菌株能在37℃下生长；缪卫国等（2000）的研究结果与陈其煐等（1992）报道相似，但同时发现新疆吐鲁番棉枯萎病菌菌株HAI-17较耐高温，能在40℃下生长。不同研究结果所显示的棉花枯萎病菌生长温度的差异可能主要与供试菌株个体差异性有关，后者又与遗传和环境等因子有关。李生才等（1998）报道，棉花枯萎病菌在pH值2.5～7.0均可生长，pH值3.5～5.3为最适。曹君等（2008）研究结果指出（图2-7），棉花枯萎病菌在pH值4～10范围的PDA培养基上均能生长，最适pH值6～7。pH值6与pH值7差异不大，生长量几乎是其他各处理的2倍。这种不同研究结果的差异可能主要与供试菌株个体差异性有关，后者又与遗传和环境等因素有关。图2-6 不同温度对棉花枯萎病菌菌丝生长的影响图2-7 不同pH值对棉花枯萎病菌菌丝生长的影响在供试的4种碳源中，供试菌株在以蔗糖、乳糖、可溶性淀粉为碳源的培养基上菌丝生长较快，3种碳源之间在0.05水平上无明显差异。在以甘油为碳源的培养基上生长相对较慢，无碳源（对照）的生长与可溶性淀粉相似，但其菌丝不产生色素，而且气生菌丝稀疏、贴附生长。液体培养的菌丝干重与平板培养的菌丝干重之间有一定的变化：蔗糖作为碳源时，菌丝在平板上生长最快，但菌丝干重略低于可溶性淀粉；甘油作为碳源时菌丝在平板上生长略低于乳糖，而液体培养时却略好于乳糖。平板培养与液体培养之间有一定的联系，但结果不一定完全相同。蔗糖作为碳源时产孢量最大，可溶性淀粉其次，乳糖和甘油较差，清水（对照）最差（表2-5）。因此，做产孢实验时宜用蔗糖作为碳源。碳源生长速率（mm/天）菌丝干重（g）产孢量（个/ml）CK（清水）—0.0732.80×106蔗糖12.611.94845.93×107可溶性淀粉12.362.21854.76×107乳糖12.080.29211.20×108甘油11.210.33512.50×107表2-5 碳源对棉花枯萎病菌生长、产孢的影响（曹君等，2008）在供试的5种氮源中，供试菌株在以脲、硝酸钠为氮源的培养基上菌丝生长较快，两氮源在0.01水平上无明显差异。硝酸铵其次，在0.05水平上与前两种氮源以及磷酸氢二铵、硫酸铵差异明显。磷酸氢二铵、硫酸铵两氮源对菌丝生长影响较小。在供试氮源中，对菌丝干重而言，硝酸铵最好，磷酸氢二铵其次，脲、硝酸钠菌丝干重的差异不明显，硫酸铵较差，无氮处理（CK）的菌丝干重很少，说明氮是该菌生长的必需元素，对该菌的生长必不可少。对于产孢量而言，在供试氮源中以硝酸铵最好，脲、硝酸钠、磷酸氢二铵以及无氮对照其次，硫酸铵的产孢量较少（表2-6）。碳源生长速率（mm/天）菌丝干重（g）产孢量（个/ml）CK（无氮）—0.06483.21×107脲12.560.20624.28×107硝酸钠12.500.20683.32×107硝酸铵10.670.27301.40×108磷酸氢二铵5.610.22782.24×107硫酸铵3.200.17373.80×106表2-6 氮源对棉花枯萎病菌生长、产孢的影响（曹君等，2008）

粟穗螟（Mampava bipunctellaRogonot）又名粟缀螟，属鳞翅目（Lepidoptera），螟蛾科（Pyralidea）。主要寄主作物为黍类及高粱。图3-79 粟穗螟为害状（啃食籽粒）粟穗螟以幼虫为害谷子及高粱穗部，受害穗籽粒空瘪，穗头颜色污黑，布满丝网，并附有大量破碎籽粒及粪粒。成虫体及前翅白色，微带红色，体长7～11mm，翅展21～27mm。前翅外缘有5个小黑点，中部有2个小黑点，后翅白色，半透明状，较前翅宽。卵椭圆形，长0.5mm，初产乳白色渐变黄色，孵化前为灰褐色。幼虫分6龄，老熟幼虫蜡黄色，长20mm左右，胸腹部背面有2条淡红褐色纵纹。蛹长纺锤形，长10～12mm，尾端较尖，黄褐色，体背中间有一纵隆起线，无尾刺。粟穗螟在北方1年发生2代，以老熟幼虫在高粱、谷子穗部，脱粒后的穗头、草垛的空隙及棚室、仓库的缝隙处越冬。越冬幼虫于6月下旬化蛹，7月上旬成虫进入盛发期。第一代幼虫为害盛期在7月中下旬，主要为害高粱和谷子；第二代幼虫在8月中下旬为害高粱和晚播谷子。每年9月上旬大部幼虫老熟结茧越冬。图3-80 粟穗螟（左：成虫；中：蛹；右：幼虫）（王振营摄）成虫趋光性强，晚间活动。卵喜产在幼嫩穗间，每处2～3粒。每头雌虫可产卵200～300粒，卵期3～4天。幼虫分6龄，历期24～28天，初龄幼虫为害时先在籽粒顶端咬1个小洞，钻入粒内吸取浆汁，2龄后可转粒为害，并有结网习性。一头幼虫可为害30～40个籽粒。老熟幼虫在穗中化蛹。凡越冬虫量大，冬季天气温暖，夏季雨水较多的年份第一代粟穗螟发生重。在8月上中旬成虫产卵及幼虫幼龄期，若雨水均匀，暴雨次数少，第二代粟穗螟可能大发生。1.农业措施防治 可参照桃蛀螟防治方法进行。在场院晾晒谷子、高粱穗头时，四周堆放一圈谷草，晚上盖上谷草，使幼虫爬入，早晨集中处理幼虫。秋季清除带虫残穗，深翻土壤。2.化学防治 宜在卵盛孵期及低龄幼虫期进行防治。可用2.5%溴氰菊酯乳油，或25%杀虫双水剂，或50%杀螟威乳油喷雾。

沟金针虫（Pleonomus canaliculatusFaldermann），属于鞘翅目（Coleoptera）、叩头虫科（Elateridae）。金针虫是叩头虫幼虫的统称。沟金针虫主要为害幼芽和种子，可咬食刚出土的幼苗，被害处不完全咬断，断口不整齐。也可蛀入较大的种子及块茎、块根和幼苗根内取食，蛀成孔洞，被害株后期干枯死亡。图3-5 幼苗茎基部被害（底部叶片枯黄，分蘖增多）图3-6 幼苗生长点被害（心叶枯死）除高粱外，沟金针虫主要为害小麦、玉米和谷子等禾谷类作物，也可为害豆类、薯类、甜菜、棉花、瓜类和苜蓿等。图3-7 茎基部被钻蛀状图3-8 幼苗茎基部被钻蛀状 （心叶枯死）成虫深褐色，密生黄色细毛，雌雄异型。雄虫大小14～18mm×4mm，雌虫16～17mm×5mm。雄虫体瘦狭，背面扁平，触角较细，12节，第1节粗、棒状、略弓弯，第2节短小，第3～6节明显增长而宽扁，自第6节起至端部略长、渐细，末节顶端尖锐；鞘翅狭长，两侧近平行，前端略狭，末端略尖；足细长。雌虫体宽阔，背面拱隆，触角11节，短粗，后弯稍过鞘翅基部，第3～10节各节基细端粗；鞘翅肥阔，末端钝圆，表面拱凸；足粗短，爪均为单齿式。卵初呈乳白色，球形，直径约0.7mm。老熟幼虫金黄色，长20～30mm；体宽、略扁平，背部中央有1个细纵沟，体表覆黄细毛；头扁平，上唇、唇基和额愈合不分，前缘具齿状凸起；尾节黄褐色，背面呈略近圆形的凹陷，密布粗刻点，两侧缘隆起，具3对锯齿状凸起，尾端分叉，并稍向上弯曲。蛹纺锤形，前胸背板隆起呈半圆形，前缘两侧各具一伸向前方的尖刺；腹端部两侧有1对伸向斜后方的刺状凸起。沟金针虫在我国大部地区3年完成1代，少数个体4年1代，以成虫和幼虫在土中越冬。因其生活历期较长，幼虫发育不整齐，故有世代重叠现象。老熟幼虫8～9月在地下13～20cm处化蛹，9月初羽化为成虫，当年不出土而越冬，第二年3～4月上升活动，4月上旬盛发。雌虫行动缓慢，不能飞翔，有假死性，在麦根附近交配后于3～7cm土中产卵，每头雌虫可产卵200余粒。6月上中旬为卵盛孵期，幼虫在土中活动为害，10月中下旬向深层移动越冬。翌春10cm土温达6℃左右时开始上升活动为害。图3-9 沟金针虫成虫（左♀；右♂）（引自：商鸿生）图3-10 沟金针虫蛹图3-11 沟金针虫幼虫一般春雨较多，土壤湿润，对沟金针虫发生有利，而土壤含水量过高不利害虫生存。秋翻和灌水等均会降低害虫种群数量，减轻为害。1.农业措施防治 秋收后深翻土地，减少越冬虫源。田间发现萎蔫或枯死苗，人工检查幼苗茎基部，捕捉幼虫，降低金针虫种群数量。2.药剂防治 采用药剂拌种可有效控制死苗，减轻为害。可用50%辛硫磷乳油按1：200的比例拌细土进行田间撒施，然后翻耕；也可在高粱播种时随之撒施于穴中或播种沟中，以减轻为害。

东方蝼蛄（Gryllotalpa orientalisBurmeister），属直翅目（Orthoptera）、蝼蛄科（Gryllotalpidae）。东方蝼蛄食性杂，以成虫和若虫为害。在国外主要分布于日本、朝鲜半岛、俄罗斯、菲律宾、马来西亚、印度尼西亚、新西兰和澳大利亚等国。在我国各地高粱及其他作物种植区均有发生为害的报道。东方蝼蛄主要为害高粱种子、幼苗的根及茎等，特点是被害处呈现乱麻丝状。同时，蝼蛄在地表土层2～10cm串行，形成弯曲的隧道，使土壤松动风干，导致高粱幼苗、幼根干枯而死，造成缺苗、断条。图3-1 蝼蛄串蛀形成隧道及为害症状图3-2 幼苗萎蔫东方蝼蛄不仅为害高粱，还可取食粮、油、棉、麻、蔬菜，以及果树、林木的种子、幼苗的根及茎等。东方蝼蛄成虫长30～35mm，前胸宽6～8mm，头较小，圆锥形，复眼红褐色，单眼3个，触角丝状。前胸背板卵圆形，中央具1个明显凹陷的长心脏形坑斑。前翅鳞片状，只盖住腹部的1/2。雄虫前翅具发音器，后翅折叠如尾状，大大超过腹部末端。前足特化为开掘足，腿节内侧外缘缺刻不明显；后足胫节背侧内缘有棘3～4根。腹部末端近纺锤形，尾须细长。卵，初白色，后变黄褐色至暗紫色，椭圆形，大小2.8～4.0mm×1.5～2.3mm。若虫分6个龄期，初孵时乳白色至黄色，随生长发育体色逐渐加深；老熟若虫暗褐色，体长约25mm。图3-3 东方蝼蛄若虫（左）和成虫（右）（张治良摄）东方蝼蛄在江西、四川等地1年发生1代，黄淮及东北地区2年完成1代。以成虫和若虫越冬。1年1代区，越冬成虫于4～5月产卵，越冬若虫5～6月羽化成虫。2年1代区，越冬成虫5月份开始产卵，6～7月为产卵盛期，若虫在40～60cm深土中冻土层以下越冬，翌年春、夏再蜕皮2～4次以后，羽化为成虫。当年羽化的成虫少数可产卵，大部分越冬后，至次年5～6月产卵。每头雌虫可产卵60余粒。成虫寿命114～251天。一年中为害春、秋两季作物。主要习性有：群集性，初孵化的若虫有群集性。东方蝼蛄有很强的趋光性、趋化性、趋粪性和喜湿性。1.农业措施防治 秋收后深翻土地，压低越冬若虫基数。清除田间和周边杂草，破坏蝼蛄活动场所。2.药剂防治 50%辛硫磷乳油按种子重量的0.3%拌种。25%辛硫磷微胶囊剂150～200ml拌饵料（饵料为麦麸、豆饼、高粱和玉米碎粒或秕谷等）5kg，或50%辛硫磷乳油100ml拌饵料6～8kg，播种时撒施于播种沟内，亩用量2～3kg；或用40%乐果乳油500ml，拌50kg炒成糊香的饵料，亩用量2kg，于傍晚撒在作物行间，或在田间每隔3～5m挖一小坑，放入毒饵，然后覆土。

自1923年Brandes首次报道由甘蔗花叶病毒（SCMV）侵染高粱引起病毒病以来，迄今世界上已报道有18种病毒为害高粱。病毒病主要引起寄主变色、组织坏死，改变生长代谢等，表现有多种症状，如斑驳、褪绿、黄化、红化，叶、茎秆和花梗坏死，矮化、丛生、分蘖增多和小花败育等。由病毒引起的褪绿症状易与生理病害、遗传病害和药害症状混淆，诊断时应予以注意。花叶和斑驳症状多在幼叶或分蘖上表现，坏死症状易与药害或由其他病原引起的症状相混淆。病毒侵染后高粱植株常出现矮化和萎缩症，矮化是植株节间明显缩短，缩短程度与病毒侵染时期有关。遭受干旱、水淹、营养不良、根腐和线虫为害也可引起矮化或萎缩。病毒侵染后还能引起植株开花延迟，一般延迟1～12天。高粱受病毒侵染植株多表现为系统侵染症状。病害症状可作为病毒病害诊断、鉴定的依据，但不完全可靠。指示植物和寄主范围也是病毒初步鉴定的重要参考指标。采用电镜观察、血清学测定及核酸序列分析是鉴定病毒种类的理想方法。病毒粒体形态多样，有多面体或似平面球状、弹形、杆状等。杆状病毒长度为100～200nm，多面体病毒直径为18～70nm。接触或摩擦造成的伤口，以及通过人为、机械、昆虫、节肢动物、线虫造成的伤口，均可为病毒侵染提供条件。此外，病毒也可借助于真菌、寄生种子植物、带毒种子和花粉进行传播。高粱病毒以机械摩擦接种能感染植株所有组织细胞，以昆虫传播的病毒多限于侵染韧皮部组织细胞。在高粱上发生的18种病毒病中，有9种可在人工接种条件下发病。近年来，我国高粱病毒病有加重为害趋势，是高粱生产中不容忽视的问题。高粱红条病毒病是世界性重要的高粱病害，在美国、南美和欧洲一些国家、澳大利亚等地发生流行严重。在高粱3叶期以前感病毒的品种受害较重，可造成减产50%以上。该病害在我国高粱产区发生普遍，局部地区为害严重。1996年辽宁省高粱红条病毒病暴发流行，严重地块发病率高达80%～90%，甚至造成毁种。红条病毒病在高粱整个生育期均可发生，为害叶片、叶鞘、茎秆、穗及穗柄。图1-167 叶片花叶及坏死斑 （左：前期；中：中期；右：后期）图1-168 茎秆、叶片和叶鞘上红褐色病斑初期病株心叶基部细脉间出现褪绿小点，断续排列呈典型的条点花叶状，后扩展到全叶，叶色浓淡不均，叶肉逐渐失绿变黄或变红，成紫红色梭条状枯斑，病斑易受叶脉限制，最后呈“红条”状。严重时红色症状扩展相互汇合变为坏死斑，多在叶尖向叶基部扩展。重病叶全部变红褐色，组织脆硬易折，最后病部变紫红色或灰褐色干枯。在植株近成熟时多数品种叶片上症状不明显，但茎秆上常出现红褐色或黑褐色长条形斑。被害植株常表现矮化，其矮化程度取决于病毒侵染时植株的生育阶段、病毒株系和品种或杂交种的感病性。病株分蘖数、穗数、穗的长度、每穗粒数和大小均有所减少。红条病毒病致病毒原为玉米矮花叶病毒（Maize Dwarf Mosaic Virus，MDMV），属马铃薯Y病毒组（Potyvirus）。病毒粒体线条状，略弯曲，长度为750nm，直径13nm。紫外吸收光谱为典型的核蛋白吸收光谱，A260/A280比值为1：22，病毒核酸含量约为5%。衣壳亚基蛋白分子量约36400Da。在病叶细胞里可见大量风轮状内含体、片状集结体和病毒粒体。图1-169 病毒粒体形态在高粱汁液中钝化温度为54℃，稀释限点为10-3，体外存活期3天。因本病毒与甘蔗花叶病毒（SCMV）有血清反应关系，所以，一些学者将该病毒作为甘蔗花叶病毒J株系，或作为甘蔗花叶病毒的约翰逊草株系。玉米矮花叶病毒有6个株系，即A、B、D、E、F和O株系。在田间仅见A和B株系，这两个株系主要以寄主范围、血清学比较和介体昆虫专一性来区分，A株系能侵染约翰逊草，而B株系不侵染约翰逊草。该病毒对许多一年生和多年生植物如玉米、谷子、帚用高粱、苏丹草和约翰逊草等均可侵染发病。约翰逊草是病毒的越冬寄主，病毒主要生存于约翰逊草的肉质根茎里，第二年从带毒地下根茎上长出新芽，然后通过蚜虫取食带毒新芽进行传播。高粱种子和高粱柄锈菌的夏孢子也能传带病毒引起发病，形成病毒中心株。玉米田带毒蚜虫迁移到高粱田引起发病。蚜虫是田间病毒传播的主要媒介，传毒蚜虫有20余种，主要由麦二叉蚜（Schizaphis graminumRondani）、高粱蚜（Melanaphis sacchariZehntner）粟缢管蚜（Rhopalosiplum padiL.）、玉米蚜（R.maidis Fitch）、桃蚜（Myzus persicaeSulzer）等以非持久性方式传播。蚜虫在病芽上吸食15s至1min即能获得病毒。蚜虫可短距离迁飞，也可借风力飞到100km以外。汁液摩擦可传毒。温暖和干燥季节有利于蚜虫的繁殖和迁飞。在生长季里成蚜出现早、发生量较大的地区发病严重。品种间对该病害表现不同的抗性。此外，耕作与栽培管理对病害发生影响较大，平肥地植株生长健壮，发病轻；山坡、路边地植株长势不良，发病重。高粱红条病毒病防治应采取选用抗病品种、加强栽培管理、提高植株抗病性等农业措施防治为基础，以治蚜防病、清除毒源等为中心的综合防治措施。1.种植抗病品种 选用抗病品种是防治高粱红条病毒病的根本途径，各地应加强抗病品种应用。2.农业措施防治 加强中耕除草，减少侵染源，注意水肥管理，提高植株抗病性。3.治蚜防病 及时防治蚜虫是预防高粱红条病毒病发生与流行的重要措施。治蚜必须及时、彻底，消灭初次侵染来源。药剂可选用40%乐果乳油稀释100倍涂茎，也可用2.5%溴氰菊酯或20%杀灭菊酯喷雾。Brandes于1923年首次发现甘蔗花叶病毒侵染高粱，此后，还发现该病毒也能侵染约翰逊草和突尼斯草。甘蔗花叶病毒病主要分布于欧洲、亚洲、澳大利亚、北美、中美和南美洲等地的许多国家。在不同地区造成的损失程度不同，以高粱与甘蔗混种的地区发病较重。甘蔗花叶病毒病症状多样，高粱品种、病毒株系和发病温度不同病害症状表现各异。病株叶片呈淡绿色斑驳和花叶，病斑常表现红色斑。被害植株矮化，花期延迟，叶面积、穗长度、小穗数及每穗籽粒数明显减少，产量降低。图1-170 甘蔗花叶病毒为害症状甘蔗花叶病毒除侵染高粱和甘蔗外，还为害玉米、谷子、小麦、大麦、黑麦和水稻，主要症状表现为斑驳和花叶。甘蔗花叶病病原为甘蔗花叶病毒（Sugarcane Mosaic Virus，SCMV），属于马铃薯Y病毒组。甘蔗花叶病毒粒体曲杆状，大小13nm×750nm，有风轮状内含体。在禾本科寄主植物上以汁液传播，蚜虫是主要传毒媒介昆虫，病毒的致死温度为56℃。该病毒以寄主范围和在寄主植物上的反应类型划分为13个株系。高粱品种MN-1954、Sart、Rio、Kafir60和Atlas对病毒A、B、D、E和H株系有鉴别作用。病毒E株系在Atlas 和Kafir60 组配的杂交种上表现为局部斑症状。图1-171 甘蔗花叶病毒粒体（电镜照片）血清学测定结果表明，A、B和D株系为同一组，H和I株系为另一组，株系J在第三组。H株系能侵染约翰逊草，但发病较轻，而A、B和D株系则不能侵染约翰逊草。甘蔗花叶病毒寄主范围广，能侵染多年生和一年生杂草。甘蔗花叶病毒在甘蔗、野生高粱或多种多年生杂草病株上越冬，田间自然传病毒媒介主要有褐棘胫蚜（Dactynotus ambrosiaeFitch），绣李蚜（Hysteroneura setariaeThomas）和麦二叉蚜（Schizaphis graminumRondani）等。蚜虫从病株上刺吸30s至1min即可获毒，为非永久性传毒，长时间刺吸或饲养有降低蚜虫传毒趋势，1头蚜虫刺吸1次可侵染1株高粱，刺吸传毒1株健康植株后即失去再传染的能力，再刺吸病株后才能继续传毒。蚜虫最初先从甘蔗和多年生杂草上获得病毒，成为传毒介体，然后在植株间或地块间进行传播。带毒蚜虫可借助于气流进行远距离传播。高粱品种间抗病性差异明显，Martin和Wiley品种对病毒各株系表现抗性，New Mexico31、Atlas和Redlan品种表现高度感病。1.选用抗病品种 应用抗病品种是防治病害的根本途径，病害发生区应因地制宜选择种植抗病品种，减轻病害损失。2.控制蚜虫，减少毒源传播 高粱苗期注意蚜虫防治，消灭传毒蚜虫。3.农业措施防治 调节播期，使高粱苗期避开蚜虫迁飞高峰；结合间苗，及时拔除病苗；控制制种田的花叶病毒病，降低种子带毒率。高粱条斑病毒病于1901年在美国发现为害玉米，被称作“玉米斑病”；1928年被更名为“玉米条斑病”，该病一直是美国玉米上的重要病毒病害。其后在非洲一些国家、亚洲的印度等地发现该病毒为害高粱，并造成严重的产量损失。在我国高粱田间可见该病害的症状发生，但有关该病的研究报道甚少。在植株幼小叶片上初现圆形、黄褐色、灰白色的分散小斑点，直径0.1～2mm，后延长并融合成长的不连续的褪绿条斑，均匀地分布于整个叶面。使叶片呈现沿叶脉褪绿，形成断续的黄色或红褐色条纹，与正常叶脉颜色呈鲜明对比。高感品种早期侵染的植株茎节间缩短，叶片变小，穗小，籽粒不饱满，严重影响产量。不同高粱品种上症状表现有差异，高粱品种Tx412 患病后表现叶片褪绿斑、条斑和植株矮化症状。图1-172 苗期症状图1-173 叶片受害症状 （条形斑驳）高粱条斑病毒病由玉米条斑病毒（Maize Streak Virus，MSV）侵染引起。病毒粒体等轴，直径2nm，成对，大小30nm×20nm。病毒的核酸呈环状，单链DNA。图1-174 条斑病毒粒体（电镜照片）根据病毒对寄主的专化性，已知有玉米株系、甘蔗株系和黍或稷株系3个不同的株系。该病毒除侵染高粱外，尚能侵染多种禾谷类作物及许多野生杂草。高粱条斑病毒可由叶蝉属（Cicadulina）中的姆皮拉叶蝉（C.mbila）、二点斑叶蝉（C.bipunctellazea）、尖头叶蝉（C.storeyi）、潜叶蝉（C.latens）和拟谷叶蝉（C.parazeae）5种叶蝉为传毒介体进行传播，叶蝉在生长发育各个阶段均可传播病毒。一般认为，高粱种子不带毒，但采用针刺接种病毒的种子可发病。高粱品种间抗病性存在明显差异。1.种植抗病品种 选用抗病品种是防治高粱条斑病毒病的重要途径。2.控制叶蝉，减少毒源传播 注意高粱苗期田间叶蝉防治，消灭传毒介体。3.农业措施防治 早播是重要的避病增产措施。调节播期，使高粱苗期避开叶蝉从小麦田、约翰逊草及玉米田向高粱田迁飞的高峰，尤其是夏高粱早播防病增产效果更佳。

据《中国农业年鉴》统计，截止到1999年，我国苹果总面积为243.89万公顷，比面积最多时的1996年的298.69万公顷减少了18.35%。苹果面积连续几年虽有所减少，但总产量一直呈增长趋势。到1999年，全国苹果总产量为2080.1万吨，占世界总产量的34.55%。目前我国苹果的总面积和总产量仍居世界第一位。就苹果品种发展变化趋势而言，1980年以前，苹果的栽培品种主要以国光、金冠、元帅系普通型品种、青香蕉、大国光、青祝、红玉等为主，新品种引进推广的速度较为缓慢。进入20世纪80年代以来，随着着色系富士苹果的引入，我国苹果品种的更新换代进入了一个新的历史阶段。特别是自20世纪80年代中期至90年代，随着我国苹果生产的迅猛发展，苹果品种结构亦发生了重要变化，一批老品种如国光、青香蕉、元帅系普通型、红玉等逐步被淘汰，品种更新换代的步伐进一步加快，新优品种得以迅速发展。据统计，近20年来，我国从国外引进和自己选育的品种（品系）有200多个。引进和选育的品种（系）尽管数量很多，但目前真正用在生产实际中的品种（系）仅有10多个，主要有富士系、元帅系短枝型品种、乔纳金、嘎拉系、秦冠、华冠、藤牧1号、美国8号、千秋等。在引进和自选品种中，发展最快、栽培面积最大的品种为富士系。据1998年统计，全国富士系栽培面积近133万公顷，占全国苹果总面积的50%以上。苹果生产大省富士系栽培面积的比例更大，例如陕西约为60%，山东为60.1%，山东烟台则高达73.9%。由此可见，我国目前无疑已成为世界第一富士苹果生产大国。其次是以新红星为主的元帅系短枝型品种，占总面积的15%左右。秦冠是我国自育品种中栽培面积最大的品种，陕西栽培面积最大，曾占陕西苹果面积和产量的50%左右。近年来秦冠栽培面积逐年下降，但目前仍占陕西省苹果总面积的20%左右。另外，山西、湖南、甘肃等省亦有较大的栽培面积。近年来嘎拉系在全国各主要产区发展势头较好，已初步形成了一定的生产规模，其中以山东和陕西发展速度较快。其他引进新品种如藤牧1号、美国8号、珊夏等在生产中虽有栽培，但目前尚未形成规模。根据上述苹果品种发展现状分析，虽然我国苹果品种更新换代和调整的步伐在逐步加快，新优品种得到了较快发展，但目前仍存在着许多不容忽视的问题，主要表现有以下几个方面。20世纪90年代初期，受苹果“比较效益高”的利益驱动，我国一些苹果非优生区也在大面积盲目地发展苹果，从而导致全国苹果面积迅猛增长。据统计，从1990～1995年，全国苹果面积由163.1万公顷增长到269万公顷，增长了64.9%。这些地区由于自然生态条件差，所产苹果质量差，效益低下。特别是在苹果产销形势发生变化、市场竞争日趋激烈的情况下，这些产区的产销矛盾更加突出，销售难度进一步加大，效益愈来愈差甚至入不敷出。虽然经过90年代后期的大幅调减，但目前非优生区仍有一定的栽培面积，因而影响了苹果的总体质量和效益。例如，陕西省现有苹果总面积为42万公顷，其中优生区面积30.7万公顷，占全省苹果面积的73%，适宜区面积6.2万公顷，占全省苹果面积的15%，非适宜区和次适宜区仍有苹果面积5万公顷，占全省苹果面积的12%。针对这个问题，急需加快调整提高，使其向优生区集中。在20世纪80年代末至90年代初苹果大发展过程中，全国各产区几乎都青一色栽种晚熟品种，且晚熟品种中都是单一的红富士，中熟品种发展相对较慢，并且是单一的元帅系短枝型品种，早熟品种则发展极少，从而导致苹果品种结构比例失调，形成了“早熟极缺，中熟单一，晚熟过多”的畸形结构。例如，山东省苹果主产区早、中、晚熟品种比例为0.72：19.12：80.16，陕西省早、中、晚熟品种比例为3：13：84。以前由于对苗木繁育及市场经营缺乏有效地监督管理，苗圃业主、种苗中间商没有资质标准，无论有无基本的专业知识，人人均可以育苗和销售苗木。国家虽有果树苗木质量标准，但基本无法执行。因而，苹果品种“以假充真，以劣充优”的现象十分严重，造成品种（系）混杂，良莠不齐。例如，新红星、首红等元帅系短枝型品种在大发展时期，品种、苗木以假充真现象时有发生，有些果农在市场上购买的是短枝型品种，但栽植几年后却发现是乔化普通型品种。有些虽是短枝型品种，但结果后却发现果实难以正常着色，果实品质下降，影响了销售收入。再如目前栽培面积最大的红富士，也存在着品种（系）混杂的问题。同一品种的同一批苗木，栽植后的表现却五花八门，有的果实大小参差不齐，有的果形高（高桩）矮（低桩）不一，有的则着色不良，严重影响了果实商品的一致性。有些果农在选择品种时求新求异和盲从心理较为严重，往往把新品种与好品种等同起来，凡是新品种就认为一定好，越是没听说过的就越感兴趣。只要是新品种，特别是国外新品种，一经引入，未进行试验观察，就盲目发展。再加之有些果农受某些不切实际的宣传诱导，不结合当地实际便引进发展，结果造成了严重的损失。例如，20世纪80年代引进的北斗和90年代引进的北海道9号，在一些地区未经过区试就盲目发展，栽植几年后才发现品种本身有难以克服的缺点，于是不得不砍树或改接，走了许多弯路。贝拉 系美国品种。果实于6月下旬至7月上旬成熟，圆形，平均单果重150克。果实底色淡绿黄色，果面紫红色，有果粉，颇美观。果肉乳白色，风味浓甜酸，具香气。幼树生长旺盛。结果早，丰产。藤牧一号 系美国品种。果实于7月上中旬成熟，圆形，平均单果重190克。成熟时果面有鲜红色条纹和彩霞，艳丽，光洁。果肉黄白色，松脆多汁，风味酸甜，有香气。幼树生长较旺。早果，丰产。珊夏 系日本与新西兰合作选育的品种。果实于7月中下旬成熟，扁圆形，平均单果重190克。成熟时果面鲜红色至浓红色。果肉白色，硬度较大，风味酸甜，有香气。树势中等开张。早果、丰产。秦阳 系西北农林科技大学园艺学院果树研究所从皇家嘎拉实生苗中选育的品种。果实于7月下旬成熟，近圆形，平均单果重190克。果实底色黄绿，条纹红，色泽鲜艳（图2-1）。果肉黄白色，肉质细脆，风味酸甜，有香气。树势中庸，易成花。美国八号 又名华夏，系美国品种。果实于8月上中旬成熟，圆锥形，平均单果重240克。成熟时果面浓红，光洁无锈。果肉黄白色，甜酸适口，有香气。树势中等。对修剪不敏感。易成花，丰产。图2-1 秦阳苹果嘎拉 系新西兰品种。果实于8月上中旬成熟，圆锥形，平均单果重180克。成熟时果皮底色黄色，果面鲜红色，有深红色条纹。果肉乳黄色，肉质脆，汁中多，酸甜味香，品质为极上等。树势中等。结果早，丰产。优系嘎拉有皇家嘎拉（图2-2）、丽嘎拉和太平洋嘎拉（图2-3）等品种。图2-2 皇家嘎拉结果状图2-3 太平洋嘎拉苹果红津轻 系日本品种。果实于8月上中旬成熟，圆形，平均单果重200克。成熟时果皮底色黄绿，果面鲜红色，有深红条纹。果肉乳黄色，肉质松脆，甜中微酸，风味浓厚。树势强健，丰产。红王将 系日本品种。早生富士的芽变优系。果实于9月中下旬成熟，短圆形，单果重300～400克。成熟时果面鲜红色，光洁艳丽（图2-4）。果肉乳黄色，细脆多汁，甜味浓，品质优。栽培特性与富士相同。玉华早富 由陕西省果树良种苗木繁育中心从弘前富士的芽变选育而成。果实于9月中下旬成熟，圆形，单果重350～450克。果面呈条纹浓红，光洁艳丽（图2-5）。果肉淡黄色，细脆多汁，味甜微酸，品质优良。属红富士系苹果类。图2-4 红王将苹果图2-5 玉华早富苹果金冠 系美国品种。果实于9月中下旬成熟，圆锥形，单果重200克左右。成熟时果面黄绿色，贮藏后全面变为金黄色。果肉甚细，味甜带酸，清香味浓，品质极上等。树势生长中庸，结果早，丰产。金冠受药害易产生果锈。金冠的芽变品系金矮生（也称无锈金冠）以及王林等果面光洁。新世界 系日本品种。果实于9月下旬至10月上旬成熟。果实近圆形，单果重250～350克。底色黄绿，果面光洁，着浓红条纹，可全红，外观艳丽。果肉淡黄色，松脆稍韧，风味甜，有芳香。树热健旺，属半短枝类型。易成花，结果早，丰产（图2-6，图2-7）。千秋 系日本品种。果实于9月上中旬成熟。果实圆形或长圆形，单果重200～300克。底色绿黄，果面鲜红，有明显红条纹。果肉黄白色，肉质细脆，汁液多，酸甜爽口，品质上等。树势中庸，树姿开张，丰产稳产（图2-8，图2-9）。图2-6 新世界苹果图2-7 新世界结果状图2-8 千秋苹果图2-9 千秋结果状华冠 由中国农业科学院郑州果树研究所选育而成。果实于9月中下旬成熟。果实近圆锥形，果个中大，单果重180～200克。底色金黄，略带绿色，果面鲜红，有断续红条纹（图2-10）。果肉黄色，肉质致密，脆而多汁，酸甜可口，品质上乘。树势中庸，结果早，丰产性强。红富士 系日本品种。果实于10月下旬至11月初成熟，短圆形，单果重200～250克。成熟时果皮底色绿黄色，果面有条红和片红两种着色系（图2-11，图2-12）。套袋后果色更加艳丽。果肉淡黄色，细脆汁多，味甜带酸，具香气，品质极上等。树势生长中等。要求有较好的管理技术。丰产。图2-10 华冠苹果图2-11 富士苹果图2-12 弘前富士苹果优系红富士有长富2号、岩富10号、2001富士和短枝富士等。短枝富士有宫崎短富和礼泉短富（图2-13）等品种。粉红女士 系澳大利亚品种。果实于11月上中旬成熟，圆形，单果重160～200克。成熟时果皮底色为黄色，果面鲜红色，外观艳丽（图2-14）。果肉白色，肉质较硬，味甜酸。稍加存放，果味更佳。果实耐贮运。树势中等。早果，丰产。澳洲青苹 系澳大利亚品种。果实于10月中下旬成熟，圆锥形，平均单果重200克。成熟时果皮翠绿色，光洁无锈，皮厚（图2-15）。果肉绿白色，肉质脆密，汁液较多，风味酸，宜加工果汁。树势强健，树姿直立。丰产。图2-13 礼泉短富苹果图2-14 粉红女士结果状图2-15 澳洲青苹果高接换头是指将接穗嫁接在砧木树干上端或各级枝条上的一种农艺措施，是苹果品种更新改造的重要途径。它的主要特点是嫁接后能保持接穗品种的优良性状，能充分利用现有果树资源，树冠恢复快。与新建果园相比，结果早，易丰产，早受益。因此，目前已被广泛应用于苹果品种结构调整中。准备工作主要是选择、采集和贮藏好接穗。确定高接品种，应根据当地品种区域化的要求，选择适合于当前和未来市场需求的优良品种。可参照前述的品种和优良品种介绍选定高接品种。春季高接所用接穗，应在冬季修剪时结合修剪采集。采集接穗应选择健壮、无病虫害，特别是无病毒病的正常结果期树作为采穗母树，最好以无毒树作为母树。在母树上采取生长健壮、芽子充实饱满的1年生枝条，一般不宜采用幼树的枝条或徒长枝。接穗采好后，每50～100根捆成1捆，拴上标签，标明品种名称。成捆的接穗在果窖、菜窖或地沟中贮存，埋藏于湿沙中，以防止枝条失水。在贮藏期间，保持0～7℃的低温和一定的湿度，并要定期（20～30天）检查，勿使沙子过干或过湿，以防接穗发霉或干缩。翌春树液流动时取出嫁接，嫁接前最好将接穗下端在清水中浸泡1昼夜，使其吸足水分并促进形成层活动，以提高嫁接成活率。秋季嫁接所需接穗可随采随接。此外，高接前要准备好包扎用的塑料条和嫁接刀、剪枝剪、手锯等嫁接工具，并对嫁接工具进行消毒处理。消毒的简易方法是用酒精擦洗工具或将工具在3～5倍的浓碱水中浸泡6～12小时。嫁接方法很多，在高接中常用的方法主要有以下几种。此法适于在砧木或接穗不离皮时或接穗紧缺时采用（图2-16）。削接芽 先从芽的上方1.5～2厘米处向下斜削1刀，由浅入深切入木质部，长2.5～3厘米，芽体厚度2～3毫米。然后在芽下方1厘米处以30°～45°角斜切入木质部至第一切口底部，取下芽片。削砧木切口 砧木切口削法与接芽削取方法相同，但长度应稍长于芽片。图2-16 带木质嵌芽接嵌芽片 把接芽嵌入砧木的切口，与形成层对准，插入时最好使芽片和切口正好吻合，或使接芽上方周围露出一圈砧木皮层。绑扎将接芽和砧木切口用塑料条扎紧包严。秋季高接时，不露芽子，不解绑，翌春萌芽时再解绑。春季高接时要露出芽子。是枝接中应用最广泛的一种方法，嫁接技术简单，容易掌握，操作方便，成活率高，适用于各类枝的嫁接，但必须在砧木离皮的情况下进行（图2-17）。嫁接成活后，应对嫁接枝进行保护，否则，易被风吹折。削接穗先在接穗下端削一长度为3～4厘米的斜面，斜面要求平、长、薄。再在长削面背面削一长度为0.5～0.6厘米的小斜面。切接口从砧木剪（锯）口开始，选皮光滑的地方，从上向下竖切皮层，深达木质部，长2～3厘米。插接穗 用刀尖左右轻挑开切口皮层，将接穗大斜面向里，小斜面向外，插入砧木切口。要注意使接穗大斜面上端“露白”2～3毫米，以利愈合。图2-17 皮下接绑缚 将接口和砧木剪（锯）口断面处用塑料条包严绑紧，使接穗和砧木密接，以利成活。是一种应用较为广泛的枝接方法，适用于各类枝的嫁接，在砧木离皮前后均可进行（图2-18）。此法较皮下接难掌握，效率较低。但成活后枝条比较抗风，不易劈枝，牢固性较强。图2-18 劈接削接穗将接穗的下端削成楔形斜面，即削成两侧相等的双斜面，但要使其形成外厚内薄而呈楔形，斜面长度3～4厘米。切接口 在砧木横断面的中间，由上至下垂直劈1刀，切口长度3～4厘米。砧木断面要求用快刀削平滑。插接穗撬开砧木切口，将接穗轻轻插入砧木，厚侧面向外，薄侧面在里，对准形成层，并注意使接穗削面在砧木外“露白”2～3毫米，以利分生组织形成和愈合。绑缚与皮下接相同。是在砧木腹部进行的一种枝接方法。嫁接时不必剪断砧木，砧木与接穗接触面大，成活率高。此法多用于高接树内膛插枝补空或补接授粉花枝，但须在砧木离皮时方可嫁接（图2-19）。图2-19 皮下腹接削接 穗接穗的削法与皮下接相同，但最好选下端有弯度的枝条作接穗，并将大削面削在弓背一侧，以便嫁接后接穗与砧木间的夹角增大。切接口 在砧木的嫁接中位切一“T”形切口，深达木质部，竖口方向与枝干成45°，在横切口处挖去一块半圆形韧皮部。插接穗 将接穗大斜面向里插入砧木切口内。绑缚 用塑料条包严绑实。高接换头的方式很多，无论采取哪种方式，都要以“提质增效”为目标。为了实现这一目标，在高接时务必与树形改造相结合，即对原树进行高接换头时，根据树龄和密度大小确定改接成什么树形，并根据确定的树形整理骨架，选择高接方法，以达到早成形和规范树形的要求。1.整理骨架一般每亩栽植83株以上的密植园可按细长纺锤形整理骨架。嫁接部位包括中心主枝和主枝共二级结构，可嫁接15～20个头。按照此标准，疏除多余枝条，保留枝条从基部留5～10厘米短桩锯断，将断面用快刀削平。最高嫁接部位（即中心主枝延长头的嫁接位点）距地面以2米左右为宜。2.高接技术要点高接方法可采用带木质嵌芽接及皮下接或劈接（图2-20）。图2-20 按细长纺锤形高接带木质嵌芽接一般适于树龄为5年生以下的幼树，每头仅接1个单芽，成活后易形成单轴延伸的小主枝，整成细长纺锤形比较容易，管理方便。一般春季和秋季均可嫁接，但以秋季（8月中下旬至9月上旬）嫁接较为适宜。皮下接或劈接法一般适于5年生以上的结果树，每头可接1～2个接穗，砧木较细时接1个接穗，较粗时可接2个接穗，以保证成活和促进伤口愈合。接穗长度为8～110厘米的短接穗，其上有2～3个饱满芽。每头嫁接2个接穗时，可采取长短接穗配合，长接穗一般长度为15～20厘米，其上有6～10个饱满芽。在内膛缺枝部位，可采用皮下腹接法补空。上述皮下接、劈接及皮下腹接的适宜时间是春季树液流动后的萌芽前后。1.整理骨架一般每亩栽植83株以下的果园可按小冠纺锤形整理骨架。嫁接部位包括中心主枝、基层主枝及中上部小主枝，全树可嫁接20～30个头。以此为标准，在树冠基层选留3～5个小主枝，每个小主枝上留1～2个枝作为辅养枝，将主枝头距有分枝处10厘米锯断，将其上分枝距基部5～10厘米处锯断。在基层主枝以上的中心干上，选留8～10个枝条作为中上部小主枝，在距中干基部5～10厘米处锯断，并将断面削平。将其余枝条从基部疏除。最高嫁接部位（即中心主枝延长头的嫁接位点）距地面2米左右。2.高接技术要点高接方法采用皮下接或劈接，内膛缺枝部位可采用皮下腹接补空（图2-21）。其余高接技术要点可参照“按细长纺锤形高接”部分。大抹头高接是一种古老的嫁接方法，多年来弃之不用，近年来经改造后又被使用。原来的大抹头留干较高，在其上嫁接4～5个接穗。经改造后留砧桩较低，一般在距地面5～10厘米处锯断，改接较为彻底。采用皮下接或劈接法嫁接2个接穗，即1个长接穗（长度为1米左右），再配1个短接穗（长度为40～50厘米），再将两个接穗靠接，以便于接口愈合及增加牢固性（图2-22）。接好后包扎严紧并用湿土堆埋，以利成活。此法适用于各种树龄，在春季萌芽前后嫁接。原树为元帅系品种最好采用此种方法高接。另外，乔化砧树改矮化砧时，此法效果最佳，即在砧台上嫁接一复合接穗（接穗下端为长20～25厘米的矮化砧，上端为品种接芽或接穗），便可将原乔化树改换为矮化中间砧树。图2-21 按小冠纺锤形高接已初步查明高接病主要有两种：一种是生理性原因，即嫁接所用砧木与接穗品种不亲和或亲和力差。如在红玉品种树上高接元帅或富士系，有的嫁接枝、芽根本就不成活，有的枝、芽在嫁接成活后生长逐渐衰弱，直至全部死亡。另一种是病毒所致，即由褪绿叶斑病毒、苹果茎沟病毒和苹果茎痘病毒3种潜隐性病毒中两种以上复合感染引起的。图2-22 大抹头蹲接+靠接患潜隐性病毒病的高接树地上部一般表现两种症状：一是急性症状，即“苹果衰退病”。高接病树表现为叶片小而硬，色黄，秋季落叶早；新梢总数减少30%～40%，总生长量减少25%～50%；花芽数量多，坐果数增多，果个变小，产量降低20%～60%；果实着色早，品质下降。发病后树体3～4年衰退死亡。解剖病根观察，有些高接树根木质部表面有凹陷斑。二是慢性症状，病树表现为生长不整齐，新梢数量、生长量都明显下降，树势衰弱，结果较晚，一般高接后3～4年才见产量。果实裂果严重，着色差，糖度下降，品质降低，不耐贮藏，树体需肥量增多，其中氮肥施用量要增加30%～45%，才能保证正常的生长结果。为预防高接病的发生和发展，在高接时和高接后应采取以下预防措施。其一，避免高接不亲和或亲和力差的品种。其二，杜绝对带毒砧树和用带毒接穗高接。应用无毒接穗高接。无毒接穗应采自无毒母树园，尽量不用高接树上繁育的接穗。其三，发现由病毒引发高接病树已明显衰弱者，应及时挖除，以免传染。其四，对初发病树可采用脚接技术防止树体很快衰枯、死亡。发现高接树新枝生长变弱，细根有枯死时，在树下根周栽植3～5株健壮的无病毒圆叶海棠或金冠、国光等品种的实生苗，等成活后采用脚接法嫁接于原来的树干上，这样可保持树体在接后的几年里正常生长结果。其五，对高接更新的果园，要加强以增施有机肥为主的地下管理措施，增强树势，提高抗病能力。

该苹果生态适宜区位于辽宁南部、华北和中原地区，包括山东、河北、河南、安徽，以及江苏大部、山西中南部、陕西东南部、湖北东北部和浙江北部。该苹果生态适宜区，包括山西中北部、陕西西部与北部、宁夏南部、甘肃东南部、青海东部、四川西北部和西藏东南部，以及新疆的伊犁盆地及塔里木盆地周边、喀什、库尔勒、和田和哈密等地。我国栽培的西洋苹果，最早于1871年由美国引入山东烟台。其后又从德国、俄罗斯、日本等国先后引入，逐渐形成辽南和胶东两大苹果产区，并传入河北、陕西和四川等省。1949年以后，苹果生产发展较快，生产区域不断扩大。目前，我国共有25个省（区）生产苹果，但苹果产区主要集中在渤海湾、西北黄土高原、黄河故道和西南冷凉高地等四大产区，其中黄土高原和渤海湾地区是我国苹果的优生区，并以陕西省和山东省的苹果面积与产量最大。该区域中重点区包括胶东半岛、泰沂山区、辽南、辽西部分地区和河北的秦皇岛地区，是我国苹果栽培最早、产量和面积最大、生产水平最高的产区，优质果商品率高。从气候条件的差异上，又可分为辽南与辽西产区、山东产区和河北与京津产区3个小区。本区包括范围很广，东起山西中北部，包括陕西中北部，宁夏、内蒙古阴山以南，甘肃的河西走廊，青海的黄河—湟水沿岸海拔低于2000米的地区，西至新疆的伊犁、阿克苏和喀什等地。本区地势高（苹果栽培区平均海拔在800～2000米），纬度高，昼夜温差大，日照充足，降水量少，特别适合苹果生产，果实产量高、品质好，病虫害轻。现在黄土高原地区已成为我国最大的苹果产区，也是我国苹果的优生区和主要的出口基地。本区主要的集中产地有延安市、运城市、天水市和庆阳市等，其栽培面积还在不断扩大。本产区以南到淮河、秦岭以北，东起连云港，经徐州、郑州，西至宝鸡，是中国新兴的一条最长的苹果栽培带。该区苹果种植面积较大，但苹果表面果锈较重，同时由于夏季高温和温差小，因而果实品质一般。该产区主要包括黄河故道产区和秦岭北麓产区。本区以四川省为主（四川盆地除外），包括西藏、云南和贵州等地低纬度的高山区。本区早在20世纪初已有零星的苹果生产，品种主要来自美国、法国和印度，但局限于个别庄园或其附近栽植。从20世纪50年代起，才逐步发展起来，现已成为中国重要的优质出口苹果基地之一，该区主栽苹果品种有金冠、元帅和红星等。苹果树的一生要经历生长、结果、衰老、更新和死亡过程，整个过程称为年龄时期。实生繁殖的果树年龄时期分幼年阶段（童期）、成年阶段和衰老期；无性繁殖的果树年龄时期划分为营养生长期、结果期和衰老期。种子萌发至真叶展开为幼苗期。指从种子萌发起，到具备开花潜能的这段时期。童期是果树特有的生命现象，实生苗在童期时芽小、枝密、多针刺枝。叶小而薄，叶肉发育差、栅栏组织和叶脉都不发达。即果树部分部位开始结果的时期。此期枝条先端开始形成少量质量较差的花芽，能开花结果，坐果率低。结果部位以下枝条仍处于童年阶段。所结果实含水量高、皮厚，味较酸，品质较差。大部分部位都结果的时期，年生长量趋于稳定。叶、芽、花等在形态上表现出该树固有特性。成花容易，结果部位扩大，果实品质达最佳状态，产量达最高水平。生长、结果和花芽形成达到平衡。经过一定的年限后，树势开始衰弱，表现树体骨干枝、骨干根逐步衰亡，枝条生长量小，纤细，结果枝或结果母枝比例下降，果实品质变差，产量下降。树冠更新复壮能力及抗逆性显著下降，果树较易感染各种病虫害。苹果和其他落叶果树一样，在一年中和气候环境条件的变化相适应进行有节奏地变化，表现为萌芽、展叶、开花、坐果、果实生长和成熟、花芽分化、新梢生长和成熟、落叶、休眠等物候期。各器官的物候期是按一定顺序，而不同器官是相互交错进行的。为了正确地制定年周期中的管理措施，需要正确了解苹果在年发育期中物候阶段性的特点。当日夜平均气温达10℃左右时，叶芽即开始萌动，同一株树萌芽期可延续一个月。强树、成年树发芽早，弱树、幼树发芽晚。不同地区，不同年份，苹果品种萌芽期的先后顺序基本一致。苹果芽萌动后约10天即进入展叶期，鳞片内第1～2片为稚叶，甚小，在展开后不久先后脱落，为非功能叶。展叶是指第一片功能叶平展，全树以5%发育枝顶芽展叶为准。在大于3℃的积温达到214℃以上时，苹果即开花。苹果开花期的早晚，与盛花期前40～50天内的旬平均最高气温的累积值密切相关。如果这一时期旬最高气温累积值高，开花期即早，相反就晚。不同品种所需积温值不同，所以开花早晚不同，早捷、萌、藤牧1号和陆奥开花早，富士、元帅系和津轻其次，国光最迟。开花物候期又分为花簇期、花蕾分离期、蕾铃期、初花期、盛花期和落花期。苹果落花后进入果实发育期，从坐果至果实成熟所经历的天数。不同品种的果实发育期差异较大。果实发育大体可分为果实细胞分裂期与果实细胞膨大期。苹果新梢生长期从新梢开始生长起，到顶芽形成为止。不同枝型生长历期长短不一：短枝、叶丛枝为30天左右；中长枝为45～60天；营养枝则为75～90天或更长。即芽能够分化为花芽的时期。整个植株，枝条是陆续停止生长的，花芽分化也是陆续开始的。盛果期大树短果枝多，分化期集中；初结果树，长果枝、中果枝、短果枝均有，分化期拖延较长；幼树枝条停止生长晚，开始分化的也晚。在华北地区，苹果在6月初开始分化花芽。果实发育至具有一定的果形、色泽、香气和硬度等特征，表现出其品种固有特性的时期。此期果实体积和重量不断增加，果实内的淀粉逐渐减少，糖增多，含酸量降低；叶绿素降解过程加速，果实底色由绿变黄，香气增加，进入生理成熟。温度是影响落叶的主要因素，当旬平均温度低于10℃，日照缩短至12小时，即开始准备落叶。全树变黄叶片开始脱落，至25%的叶片脱落为开始落叶期，正常生长的叶片落完为落叶末期。我国西北、东北和华北地区苹果落叶在11月份，西南地区在12月份。是指苹果从秋季自然落叶后至春季萌芽止。这一时期外表上看不出任何生长，但树体内部仍然进行着各种活动，如呼吸作用、水分蒸腾、芽的分化和根系对养分的吸收合成，以及树体内养分的转化等，只是这些活动比生长期微弱很多。根据树体休眠的状态，可分为自然休眠和强迫休眠。苹果树的根系因繁殖方法不同可分为以下三类：由种子实生繁殖所形成的根系为实生根系，如以海棠、山定子等为实生砧木的根系；由扦插、压条繁殖所形成的根系为茎源根系，如一些矮化砧的根系；由根蘖繁殖所形成的根系为根蘖根系。实生根系主根发达，根系分布较深，生命力强，对外界环境条件有较强的适应性，但个体间差异较大。茎源根系和根蘖根系则主根不明显，根系浅，抗逆性较差，但个体间较为一致。地上的所有枝叶组成了苹果的树冠，包括主干、主枝、侧枝和枝组。良好的苹果树冠结构对于改善通风透光条件、提高净光合速率、促进花芽分化和提高产量品质有着非常重要的作用。果树整形修剪就是维持合理树冠结构的重要手段。描述树冠结构的主要参数有叶面积指数、主枝数、亩枝量、叶幕厚度、树高和干高等。苹果叶为椭圆形或卵圆形，叶缘有钝锯齿，幼嫩时两面均具柔毛，成长后正面柔毛脱落，叶缘有锯齿。全树总叶片的自然分布构成叶幕。叶幕结构对苹果的产量、果实品质有决定性影响，因为叶幕层的厚度和叶子分布的疏密程度直接关系到光合作用效率。叶幕的形状与整形修剪制度有关。苹果叶幕有半圆形、纺锤形等。如采用主干疏层形叶幕为2～3层，纺锤形叶幕有3～5层，开心形叶幕只有1层。从生产实践上看，叶幕厚度以2～2.5米为宜，这样有利于提高光能利用率，提高果树的产量和品质。芽是枝、叶或花的雏体，是枝、花形成过程中的临时性器官，由枝、叶、花的原始体以及生长点、过渡叶、苞片和鳞片构成。芽还具有与种子相似的特点，在繁殖条件下可形成新的植株，芽或带芽的枝可用于嫁接、扦插繁殖。苹果芽依芽在枝上的位置分为顶芽、侧芽和不定芽。依芽的性质分为叶芽和花芽。依芽的萌发早晚可分为早熟性芽、晚熟性芽和潜伏芽。依同一节上芽的主副可分为主芽和副芽。叶芽芽体小，略长而尖，芽内只包含有枝叶原始体，萌芽后抽生出新梢。苹果叶芽除有中间的主芽外，两侧为副芽。一般情况下，只有主芽生长，而副芽潜伏不萌发。苹果的花芽为混合芽，以顶生为主，芽体大，充实饱满，既有花原基，也有叶原基，在春季萌芽后既长枝又开花。苹果花序为伞房花序（图1-1），每序有5～7朵花，当树势衰弱或树势过旺时花芽发育不好，只有3～5朵花。苹果的花由花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊、子房和花托构成。花瓣白色，含苞未放时带粉红色，雄蕊20，花柱5。图1-1 苹果的花序苹果的果实为合生心皮下位子房与花托、萼筒共同发育而成（图1-2）。食用部分主要由肉质花托发育而成，心皮形成果心，所占比例较小，称为仁果，属假果。子房有5个心室，每个心室多有2个胚珠，可形成2粒种子。果实的生长物候期分为果实发育期、萼片闭合期、梗洼形成期、果实色泽变化期、采收期和自然成熟期。苹果树生长季对有效积温的要求为2500～3000℃，不同物候期对有效积温要求不同。苹果开花和果实成熟分别需要419℃和1099℃的有效积温。苹果在冬季最冷月旬平均温度低于-12℃或绝对低温达-30℃以下时，即发生严重冻害。冬季需要≤7.2℃温度1400小时左右的低温，才能满足苹果顺利通过休眠期对低温的要求。生长季（4～10月份）平均气温为12～18℃，夏季（6～8月份）平均气温为18～24℃，最适宜苹果生长，35℃以上则表现生长不良。根系一般可耐-12℃的低温，花蕾只能经受短期-2.5℃的低温，花期遇-1.5～1.7℃的低温，即有不同程度的伤害。幼果期经较长时间0～1℃低温，萼周就会出现霜环。图1-2 苹果的果实苹果是喜光树种，光照充足才能正常生长，一旦光照恶化，就会影响花芽分化和果实品质。所以，要采用高光效树形。红色品种要求年日照时数1500小时以上，或成熟期日照量不低于150小时。紫外线对节间伸长有抑制作用，使树体矮小、侧枝增多，而且可促进花芽的分化，有助于果实花色素的合成，使红色果实的色泽更加艳丽。一般苹果光合作用的光饱和点在800微摩/（平方米·秒），饱和点高的品种补偿点也高。苹果在年降水量为500～800毫米，且分布均匀的地区生长良好。花期多雨，影响授粉和坐果；夏季、秋季多雨，会造成枝叶徒长，病虫害严重，果实产量和品质下降；春旱和伏旱对苹果产量影响最大。苹果喜微酸性至中性土壤，适宜pH值为5.4～6.8，pH值4以下生长不良，pH值7.8以上常发生严重的失绿现象；土壤含盐总量在0.13%以下时生长正常。苹果树的生长发育，最适宜于土层深厚，地下水位保持在1米以下，富含有机质，心土通气排水良好的沙质土壤。风、海拔对苹果栽培也有影响。在大风地区，苹果易出现偏冠、落花落果重的现象，因此栽培时必须营造防护林。海拔高度的差异，造成气温、光照等一系列因子的变化，从而影响苹果生长发育及品质形成。如同一地区，因海拔高度不同而出现苹果物候期和品质上的差异，海拔高的地区昼夜温差大，有利于糖类（碳水化合物）的积累，果实着色好，综合品质高。我国黄土高原海拔一般在800～1500米，非常有利于苹果品质的提高。无公害农产品，是20世纪90年代在我国农业和农产品加工领域提出的全新概念，是指产地生态环境清洁，按照特定的生产技术规程，将有毒、有害物质控制在规定标准内，并由授权部门审定批准，允许使用无公害农产品标志的食品。无公害农产品允许有限制地使用农药、化肥等人工合成的物质和转基因产品；允许存在有害物残留，只要不超过标准规定就可以使用无公害农产品标志，更适合当前国内消费市场，还不能在国际市场通行。无公害苹果生产主要技术包括：基地环境的选择，栽培技术，施肥技术，病虫害防治技术，收获、加工、包装、贮藏运输技术和质量检测技术等。涉及苹果无公害生产的标准有：NY/T 5012—2001《无公害食品 苹果生产技术规程》；NY/T 5013—2001《无公害食品 苹果产地环境条件》等。无公害苹果产地应选择在生态条件良好，远离污染源，并具有可持续生产能力的农业区域。此外，对空气的质量、灌溉水质量和土壤环境质量也有具体要求。无公害苹果产地空气中的总悬浮颗粒日平均低于0.3毫克/立方米，二氧化硫低于0.15毫克/立方米，二氧化氮低于0.12毫克/立方米，以及氟化物低于7微克/立方米。农田灌溉水和土壤质量必须符合表1-1和表1-2的要求。项目指标值项目指标值（毫克/升）项目指标值（毫克/升）pH值5.5～8.5总砷≤0.1氟化物≤3.0总汞（毫克/升）≤0.001总铅≤0.1氰化物≤0.5总镉（毫克/升）≤0.005铬（六价）≤0.1石油类≤10.0表1-1 无公害苹果产地农田灌溉水质量要求无公害苹果生产要求肥沃的土壤和良好的土壤结构，一般生产高档苹果的土壤有机质含量要达到2%～3%，最好能达到3%～5%，而我国苹果产区的土壤有机质含量一般在1%以下，因而需要进行土地改良。主要通过深翻和果园生草的方法改良土壤。苹果树的土壤施肥以有机肥为主，化肥为辅，以保持或增加土壤肥力及土壤微生物活性；同时，所施用的肥料不应对果园环境和果实品质产生不良影响。项目指标值（毫克/千克）pH值＜6.5pH值为6.5～7.5pH值＞7.5镉≤0.3≤0.30.6总汞≤0.3≤0.51总砷≤40≤30≤25铅≤250≤300≤350铬≤150≤200≤250铜≤150≤200≤200表1-2 无公害苹果产地土壤环境质量要求病虫害防治是实现无公害苹果生产最关键的环节。无公害病虫害防治的原则是以预防为主，坚持以农业防治和物理防治为基础，生物防治为核心，按照病虫害的发生规律和经济阈值，科学使用化学防治技术，有效控制病虫为害。如果必须采用化学防治，则应根据防治对象的生物学特性和为害特点，使用生物源农药、矿物源农药和低毒有机合成农药，有限度地使用中毒农药，禁止使用剧毒、高毒、高残留农药。无公害苹果对重金属和农药残留的限量要求如表1-3。指标名称汞，铅，镉，砷，氟敌敌畏乐果，杀螟硫磷倍硫磷残留量≤（毫克/千克）0.01，0.2，0.03，0.5，0.50.21.0，0.40.05表1-3 无公害优质苹果重金属及农药残留限量

一、喷雾机的使用1.手动式喷雾器手动喷雾器是用人力来喷洒药液的一种植保机械。它具有结构简单、使用方便、适用性广的特点，可用于防治水田种旱地作物的病虫草害以及防治仓库病虫害种卫生防疫。目前，我国生产的手动喷雾器主要有背负式喷雾器、压缩式喷雾器、单管喷雾器、吹雾器种踏板式喷雾器等。（1）背负式喷雾器 背负式喷雾器是由操作者背负，用手摇杆操作活塞式液泵的喷雾器，目前应用广泛的是3WB-16 型喷雾器，如图12-1 所示。它由药液箱、活塞泵种喷洒部件等组成。药液箱采用聚乙烯或玻璃钢等材料制成，横截面成腰子形。药液箱壁上标有水位线。加液口、开关种手把处都设有滤网，以阻止杂物进人喷雾器堵塞喷头。活塞泵由泵筒（唧筒）、塞杆、皮碗、进水阀、出水阀、吸水管种空气室等组成。皮碗直径为25毫米，由牛皮制成。泵筒、泵盖、空气室、进水阀座、出水阀座由工程塑料制成，耐农药腐蚀。进、出水阀采用直径为9.5毫米的玻璃球阀。图12-1 3WB-16型喷雾器示意图喷洒部件由套管、喷杆、开关、喷雾软管种喷头等组成。喷头采用的是切向离心式喷头。工作时，操作人员将喷雾器背在身后，通过手摇杆带动活塞在泵筒内上下移动。当活塞上行时，药液经过进液阀进人泵筒；活塞下行时，进液阀关闭，药液经过出液阀被压人空气室，压缩室内空气使压力逐渐升高（可达800 千帕），打开喷杆上的开关，药液经喷头雾化成细小的雾滴喷洒到作物上。空气室是一个密闭的容器，其作用是使药液获得稳定而均匀的压力，减少因泵间断地排液而造成的压力脉动，保证喷雾雾流稳定。（2）压缩式喷雾器 按喷雾器的携带方式不同，可分为肩挂式种手提式两种。下面以3WS-7型（也称552丙型）肩挂式为例进行说明。如图12-2所示，它由打一泵、药液桶种喷洒部件等组成。其特点是气室容积较小，为7升。每加一次药液，打气2～3次可喷完，适用于对矮生农作物喷洒药液，如棉花、蔬菜、烟草、茶树等，也可用于卫生防疫种仓库、大棚防治病虫害。图12-2 3WS-7型压缩喷雾器打气泵由泵筒、塞杆种出气阀等组成。泵筒用焊接钢管制造，要求内壁光滑、密封性好。泵筒底部安装有出气阀。出气阀应密封可靠，保证打气筒在进气时药液不进人泵筒内部，塞杆下端装有垫圈、皮碗等零件。药液桶由桶身、加水盖、出水管、背带等组成。桶身采用薄钢板制造，除储存药液外还起空气室的作用，要求能承受一定压力并能密封。桶身上标有水位线，以控制加液量。工作时，将喷雾器塞杆上拉，泵筒内皮碗下方空气变稀薄，出气阀在吸力作用下关闭，此时皮碗上方的空气把皮碗压弯，空气通过皮碗上的小孔流人下方。当塞杆下压时，皮碗受到下方空气的作用紧抵着垫圈，空气向下压开出气阀而进人药液桶。如此不断地上下拉压塞杆，药液桶上部的压缩空气增多，压强增大，可产生400～600千帕的压力。这时打开开关，药液经喷头雾化喷出。在使用过程中，药液压力会不断下降，当喷头雾化质量下降时，要暂停喷雾，重新打气充压，以保证良好的雾化质量。2.手持式超低量喷雾器如图12-3所示，该机主要由输液瓶、雾化盘、流量开关、喷头体、微型电机、电池电源种手把等组成。手把有固定长度种可伸缩两种，可伸缩手把能在1.7～2.6 米范围内调节，以适应不同高度喷洒。手把中装有电池式电源种导线。该机附有鉴别喷头极限使用转速的装置，以防止因转速下降而使药液颗粒太大，发生药害。图12-3 3MC-1型手持式超低量喷雾器工作时，雾化盘随高达7 000～8 000转/分钟的微型直流电机作等速运动，同时，药液在重力作用下，由药瓶经过滤网、输液管、流量开关及喷头流人雾化盘的两盘中间缝隙里，并立即受到齿盘高速回转离心力的作用，药液以高速碰撞齿盘边缘的小齿，被破碎成直径为15～75 微米的小雾粒。雾粒在自然风的作用下，飘移到植物表面。该机工作时应在2～3 级风速条件下进行，迎着风向行进，顺着风向喷洒。在无风或大于3级风时不得使用，风向不对时不准使用，以免影响防治效果。3.静电喷雾机静电喷雾机可使喷头喷出的雾滴带有高压静电，自动飞附到植株上，提高雾滴的沉附效率，减少飘移损失，从而提高防治效果，节省农药种减少对环境的污染。试验表明，静电力对大雾滴的作用小，对小雾滴能够很好控制其运动轨迹，使其快速沉降在植物上，提高附着效率，减少漂移损失，因此，静电喷雾的雾滴大小应在超低量范围内。图12-4是一种手持式静电喷雾机结构示意图，主要由12伏低压直流电源、高压静电发生器、药液瓶、雾化齿盘、微型直流电机、滴管种手柄等组成。高压静电发生器由晶体管直流变换器及倍压整流器等组成。晶体管直流变换器的作用是将12伏低压直流电变成3 千伏的高频交流电。倍压整流器的作用是将3千伏的高频交流电的电压提高10倍并整流，以得到3万伏的高频直流高压静电。高压静电直接加在黄铜制成的药液滴管上。工作时，药液经过带高压静电的滴管，从雾化齿盘甩出破碎成细小雾滴，并带有与喷嘴极性相同的电荷。由于喷嘴同性电荷的排斥种植株异性电荷的吸引，雾滴便沿电力线飞向植株，均匀牢固的吸附在植株的各个方面，农药的有效利用率达80%～90%；图12-5所示为国外研制成功的一种静电喷雾头。喷头中央为药液管，周围有倾斜的吹气管，喷头座由导电金属材料制成，它接地或与大地电位相通，从而使药液保持或接近大地电位。喷头壳体由绝缘材料制成，环形电极由黄铜或其他导电材料制成，埋在壳体里面，雾流通过电极中心孔喷出，在壳体上还装有高压静电发生器，这是一个微型电路，有12 伏直流电源、振荡器、变压器、整流器、调节器等。振荡器将低压直流电变成低压交流电，变压器将低压交流电变成高压交流电，整流器将高压交流变成高压直流电并通过高压线送给环形电极，调节器用来调节高压直流电的输出电压。图12-4 手持式超低量静电喷雾机工作时，压力药液从喷头座中央输管流人，同时高压气流从喷头座上的气管吹人，在雾滴形成区混合，高速气流将药液碎裂成细小的雾滴，并推动它通过环形电极中心孔后，从喷口喷出。雾滴在经过环形电极时，由静电感应而带电，成为带电的药粒子。4.担架式机动喷雾机图12-6为工农-36型机动喷雾机结构与工作示意图。该机可配备小型内燃机或电动机，主要由动力机、喷枪或喷头、调压阀、压力表、空气室、流量控制阀、滤网、液泵（三缸活塞泵）种混药器等组成。工农-36 型机动喷雾机的泵压可达1 500～2 000千帕，排液量为36 升/分钟，具有工作压力高、射程远、雾滴细、工作效率高的优点，可用于农田、果园等的病虫害防治。图12-5 静电喷雾喷头工农-36型喷雾机的工作过程 [图12-6（b）]：动力机带动活塞做往复运动，活塞前移时，进液阀上的平阀片紧贴在胶碗托上，进液阀的孔道被关闭，使活塞后边形成局部真空，水便经过滤网进人活塞后边的唧筒内。活塞后移时，平阀片开启，后边的水经过进液阀流人活塞前面的唧筒内。当活塞再次向前移动时，唧筒后面仍进液，而其前边的水则受压顶开出液阀进人空气室，由于活塞不断做往复运动，进人空气室的水流压缩空气提高压力。当打开开关，压力水流经射流式混药器时，将母液吸人混药器，与高压水混合后经喷枪喷出。喷射的高速液流与空气撞击，形成细小的雾滴而均布在作物上。当要求雾化程度好及近射程喷雾时，须卸下混药器换装喷头，将滤网放人药液箱内即可工作。5.喷杆喷雾机喷杆喷雾机可用于小麦、玉米、大豆种棉花等农作物的播前、苗前土壤处理，作物生长前期病虫草害的防治。装有吊杆的喷杆喷雾机与高地隙拖拉机配套，可进行玉米、棉花等作物生长中后期的病虫害防治。该机具有生产率高、喷量分布均匀的优点，适用于大田作物。（1）种类 喷杆喷雾机的种类按喷杆的形式，可分为横喷杆、吊喷杆种气袋式3种。横喷杆式喷雾机的喷杆水平配置，喷头直接装在喷杆下部，是常用的机型；吊杆式喷雾机是在横喷杆下面平行地垂吊着若干根竖喷杆，作业时，横喷杆种竖喷杆上的喷头对作物形成“门”形喷洒（图12-7），使作物的叶面、叶背等处能较均匀的被雾滴覆盖，这类机型主要用在棉花等作物生长的中后期喷洒杀虫剂、杀菌剂等；气袋式喷雾机（图12-8）是在横喷杆上方装有一条气袋，有一台风机往气袋供气，气袋上方正对每个喷头的位置都开有一个出气孔，作业时，喷头喷出的雾滴与从气袋出气孔排出的气流相撞击，形成二次雾化，在气流的作用下吹向作物，同时，气流对作物枝叶有翻动作用，有利于雾滴在叶丛中穿透及在叶背、叶面上均匀附着。按与拖拉机的连接方式，可分为悬挂式、固定式种牵引式3种。悬挂式喷雾机通过拖拉机悬挂装置悬挂在拖拉机上；固定式喷雾机各部件分别固定地装在拖拉机上；牵引式喷雾机自身带有底盘种行走轮，通过牵引杆与拖拉机相连接。图12-6 工农-36型机动喷雾机结构与工作示意图图12-7 吊杆式喷雾机喷洒示意图图12-8 气袋式喷雾机按机具作业幅宽可分为大型、中型种小型3种。大型喷杆喷雾机多为牵引式，喷幅在18米以上，主要与功率37千瓦以上的拖拉机配套作业；中型喷杆喷雾机的喷幅为10～18 米，多与18.5～37千瓦的拖拉机配套；小型喷杆喷雾机的喷幅在10米以下，多与小四轮拖拉机种手扶拖拉机配套。（2）主要结构及工作原理 喷杆喷雾机如图12-9 所示，主要由液泵、药液箱、喷射部件、搅拌器、喷杆架种管路控制部件等组成。3W-2000型牵引式喷杆喷雾机可与铁牛-55型种东方红-802型等大中型拖拉机配套，药液箱容积为2 000升，喷幅为18米，纯小时生产率可达13 公顷/小时，适用于旱地作物病虫草害的防治。该机采用活塞隔膜泵、刚玉瓷狭缝式110 系列6 号喷头36个（分四级控制）、液力搅拌器、膜片式防滴阀。图12-9 牵引式喷杆喷雾机3W-2000型喷杆喷雾机的工作原理如图12-9（b）所示，加水加药时，吸水头1放人水源，关闭4个分段控制开关8，并把三通开关 2 置于加水位置，此时，水源处的水经吸水头、三通开关、过滤器3进人泵4，泵排出的水经总开关的回液管及搅拌管路进人药液箱，与此同时，可将农药按一定比例加人药液箱，利用加水过程进行搅拌。喷雾时，把三通开关2置于喷雾位置，并打开分段控制开关，药液从药液箱12 经三通开关2、过滤器3进人泵4，由泵加压后进人调压分配阀总开关7，此时大部分药液通过4组分段控制开关8，分别经4根喷雾软管输送至喷杆15，经喷头16喷出。另一部分药液由调压阀处分流，经截止阀6送到搅拌器13，对药液箱内的药液进行搅拌，剩余药液经调压阀5的回液管及总回水管11流回药液箱。二、喷雾机的维修1.3WB-16型背负式喷雾器的使用与维护保养（1）使用时的气象条件 通过改变喷片孔径的大小，手动喷雾器既可作常量喷雾，也可作低容量喷雾。进行低容量喷雾时，风速应在 1～2 米/秒；进行常量喷雾时，风速应小于3米/秒，当风速大于4 米/秒时不能进行农药喷洒作业。当气温超过32℃种降雨时也不允许喷洒农药。（2）使用前的安装 在装配前应按产品说明书检查各部分零件是否齐全，各接头处的垫圈是否完好，然后将各零件进行连接，并拧紧连接件，防止漏水漏气。在安装时应注意以下问题：1）新牛皮碗在安装前应浸泡在机油或动物油（忌用植物油）中，浸油时间不少于24小时。2）塞杆组件装人泵筒时，应注意将牛皮碗的一边斜放在泵筒内，然后使之旋转，将塞杆竖直，用另一只手将皮碗边沿压人泵筒内，就可顺利装人，切忌硬性塞人。3）装配后的总体检验：● 揿动摇杆，检查吸气种排气是否正常。如果手感到有压力，而且听到有喷气声音，说明泵筒完好，这时在皮碗上加几滴机油即可使用。反之，说明皮碗已收缩变硬，应取出皮碗，放在机油或动物油中浸泡，待胀软后再装上使用。● 用清水进行试喷。在药箱内加人适量清水，操纵摇杆，检查各运动部件有无卡滞现象，各连接处有无渗漏，必要时拧紧连接件或更换垫圈；检查液流雾化是否良好。常规喷雾时，使用孔径为1.3毫米或1.6毫米的喷孔片；进行低量喷雾时，使用孔径为1.0毫米或0.7毫米的喷孔片。喷孔片的孔径大时，喷雾量较大，雾点较粗；反之，则喷雾量小，雾点细。若在喷片下面增加垫圈，则涡流室变深、雾化锥角变小、射程变远、雾点变粗。（3）药剂准备 严格按农药使用说明书的规定配制药液：乳剂农药应先放清水，再加人原液至规定浓度，搅拌、过滤后使用；可湿性粉剂农药应先将药粉调成糊状，然后加清水搅拌、过滤后使用。（4）行走速度的计算 根据要求的单位面积用药量种测定出的单位时间喷药量，用下式计算出作业速度：式中：V——行进速度，千米/小时；Q1——单位时间喷药量，千克/分钟；Q——要求的单位面积用药量，千克/亩；B——有效喷幅，米。若计算出的作业速度，在实际作业时难以满足，则可以通过适当改变药液浓度或更换喷头喷孔片来调节喷药量，以调整作业速度符合人行走的实际情况。作业时，应按规定的作业速度匀速行走，以保证单位面积上的施药量。（5）行走路线的确定 田间作业行走路线种喷药方向是根据风向来定的，可参见图12-10。从下风向开始喷洒，一般采用梭形作业法。最好选择在无风或微风的天气作业，风速过大不能喷药。（6）操作要点● 作业前在皮碗及摇杆轴转动处加注适量润滑油。根据操作者身材，调整药液桶背带长度。● 向药液桶内加注药液时，应将开关关闭，以免药液漏出，并用滤网过滤。加注药液不得超过桶壁上所示水位线位置，如果加注过多，工作中泵盖处将出现溢漏现象。加注药液后，必须盖紧桶盖，以免作业时药液漏出或晃出。● 背负作业时，应先揿动摇杆数次，使空气室内的气压达到工作压力（300～400千帕）后再打开开关，边喷雾边操纵摇杆。一般以每分钟揿动摇杆18～25 次（走2～3 步摇杆上下揿动一次），活塞行程大于60毫米时，即可保持正常的喷雾压力。图12-10 田间作业行走路线● 当揿动摇杆感到沉重时，便不能过分用力，以免空气室爆炸。空气室中的药液超过夹环（即安全水位线）时，应立即停止揿动摇杆。● 作业中，桶盖上的通气孔应保持畅通，以免药液桶内形成真空，影响药液的排出。● 背负作业时，不可过分弯腰，以防药液从桶盖处溢出流淌到身上。（7）喷雾器的维护保养 喷雾器每天使用结束后，应倒出桶内的残余药液，并加少许清水喷洒，然后用清水清洗各部分，洗刷干净后放在室内通风干燥处存放。铁制桶身的喷雾器，用清水清洗完后，应擦干桶内积水，然后打开开关，倒挂于室内干燥阴凉处存放。喷洒除草剂后，必须将喷雾器（包括药液桶、喷杆、胶管种喷头）彻底清洗干净，以免在下次喷洒其他农药时对作物产生药害。长期存放时，应将所有皮质垫圈浸足机油或动物油，以免干缩硬化。活动部件及非塑料接头处应涂黄油防锈。（8）3WB-16型喷雾器常见故障及排除方法 3WB-16 型喷雾器常见故障及排除方法见表12-1所示。表12-1 3WB-16型喷雾器常见故障及排除方法2.担架式机动喷雾机的使用与故障排除（1）担架式机动喷雾机的使用 以工农-36 型喷雾器为例说明以下的注意事项：1）按说明书的规定将机具组装好，保证动力机与活塞泵的皮带轮对齐、皮带的紧度合适、螺栓紧固、安装好防护罩。2）加油。按说明书规定的牌号向活塞泵曲轴箱内加人润滑油至规定的油位，以后每次使用前种使用中都要检查油位是否正常。检查汽油机或柴油机的油位，不足时予以加注。3）正确选用喷洒部件种吸水滤网部件：● 对于水稻或临近水源的高大作物、树木，可在截止阀前装混药器，再依次装上直径为13 毫米的喷雾胶管及远程喷枪。田块较大或水源较远时，可再接上1～2根胶管。在水田里吸水时，吸水滤网上要有插杆。● 对于施液量较少的作物，在截止阀前装上三通（不装混药器）及两根直径为8 毫米的喷雾胶管、喷杆、多头喷头。在容器内吸液时吸水滤网上不要装插杆。4）启动种调试：● 把吸水滤网沉没于水中。● 将调压阀的调压轮按反时针方向调节到较低压力的位罩，再把调压手柄按顺时针方向扳足至卸压位置。● 启动发动机，低速运转10～15 分钟，若见有水喷出并无异常响声，可逐渐提高至额定转速。然后将调压手柄向逆时针方向扳足至加压位置，并按顺时针方向逐步旋紧调压轮调高压力，使压力指示器指示到要求的工作压力。● 调压时应由低向高调整压力。因由低向高调整时压力指示器指示的数值较准确，由高向低调，指示值误差较大。利用调压阀上的调压手柄反复扳动几次，即能指示出准确的压力。● 用清水进行试喷，观察各接头处有无泄漏现象，喷雾状况是否良好，混药器有无吸力。● 混药器只有在使用远程喷枪时才能配套使用。使用前，应先进行调试，要待液泵的流量正常、吸药滤网处有吸力时，才能把吸药滤网放人事先稀释好的母液桶内进行工作。对于粉剂，母液的稀释倍数不能小于1∶4（即1千克农药加水不少于4千克），太浓了会吸不进。母液应经常搅拌，以免沉淀，最好把吸药滤网缚在一根搅拌棒上，搅拌时，吸药滤网也在母液中游动，可以减少滤网的堵塞。5）确定药液的稀释倍数。为使喷出的药液浓度能符合防治要求，必须确定母液的稀释倍数。6）田间使用操作要注意液泵不可脱水运转，以免损坏胶碗。在启动种转移机具时尤需注意。在稻田使用时，将吸水滤网插人田边的浅水层（不少于5厘米）里，滤网底的圆弧部分沉人泥土，让水顺利通过滤网吸人水泵。田边有水渠供水时，可将吸水滤网放在渠水里。在果园使用时可将吸水滤网底部的插杆卸掉，将吸水滤网放在药桶里。如启动后不吸水，应立即停车检查原因。在田间吸水时，如吸水滤网外周吸附了水草，要及时清除。作业中转移机具路途不长时（时间不超过15 分钟），可按下述操作，不停车转移：● 降低发动机转速，怠速运转。● 把调压阀的调压手柄往顺时针方向扳足（卸压），关闭截止阀，然后将吸水滤网从水中取出，这样可保持部分液体在泵体内部循环，胶碗仍能得到液体润滑。● 转移完毕后立即将吸水滤网放人水源，然后旋开截止阀，并迅速将调压手柄往反时针方向扳足至升压位置，将发动机转速调至正常工作状态，恢复喷药。喷枪喷药时不可直接对准作物喷射，以免损伤作物。喷近处时，应按下扩散片，使喷洒均匀。向上对高树喷洒时，操作人员应站在树冠外，向上斜喷，并注意喷洒均匀。当喷枪停止喷雾时，必须在降低液压泵压力后（可用调压手柄卸压），才可关闭截止阀，以免损坏机具。喷雾操作人员应穿戴必要的防护用具，特别是掌握喷枪或喷杆的操作人员。喷洒时应注意风向，应尽可能顺风喷洒，以防止中毒。在机具的所有使用过程以及对农药使用保管中，必须严格遵守各项安全操作规程，不得马虎大意。每次开机或停机前，应将调压手柄扳在卸压位置。（2）担架式机动喷雾机常见故障及排除方法 担架式机动喷雾机常见故障见表12-2所示。表12-2 担架式机动喷雾机常见故障及排除方法（续表）（续表）3.喷杆喷雾机的使用与故障排除（1）喷药的气象条件● 喷除草剂风速应低于2 米/秒；喷杀虫剂、杀菌剂风速应低于4米/秒；风速大于4米/秒时不得进行喷药作业。● 喷洒作业时气温应低于30℃，以防药液蒸发造成人身中毒种环境污染。● 晴天应在早、晚时间喷雾，阴天可全天喷雾，避免在降雨时进行喷洒作业，以保证药效。（2）机具准备与调整● 机具准备。喷雾前按使用说明书的要求，做好机具的准备工作，如拖拉机与喷杆、牵引部件、悬挂部件等的连接，拧紧已松动的螺钉、螺母，润滑运动部件，检查轮胎气压等。● 检查喷头雾流形状种喷嘴喷量。在药液箱内放人一些水，原地开动喷雾机在工作压力下喷雾，观察各喷头的雾流形状，如有明显的流线或歪斜，应更换喷嘴。然后在每一个喷头上套上一小段软塑料管，下面放上盛接容器，在预定工作压力下喷雾，用停表计时，收集在30～120秒每个喷头的雾液并测定，计算出全部喷头1分钟的平均喷量。喷量高于或低于平均值10%的喷头应更换喷嘴，以使各喷头喷雾量一致。● 校准喷雾机。校准的方法有几种，下面是其中一个方法。在将要喷雾的田里量出50 米长，在药液箱里装上半箱水，调整好拖拉机前进速度种工作压力，在已测量的田里喷水，收集其中一个喷头在50米长的田里喷出的液体，用量杯测出液体的毫升数，则实际施液量P（升/公顷）可按下式算出P=0.2q·b（升/公顷）式中：q——一个喷头在50米长的喷液量（毫升）；b——喷头间距（米），若一行内有多个喷头时，b=作物行距（米）/每行内的喷头个数。若实际施液量不符合要求，可用下述3种方法予以调节：调节喷雾压力，适用于施液量改变不大的情况下；改变拖拉机行走速度，适用于施液量变动范围小于25%的情况；更换较大或较小喷量的喷头，适用于施液量变化范围较大时。（3）喷杆喷雾机操作注意事项● 搅拌彻底而充分地搅拌农药是喷雾机作业中的重要环节之一。应先加水再加农药。加水时就应启动液泵，让液力搅拌器边加水边搅拌，水加至一半时，再边加水边加人农药，这样可提高搅拌效果。对于乳油种可湿性粉剂类农药，应事先在小容器内加水混合成乳剂或糊状物后再加到存有水的药箱中，可使得搅拌更均匀。● 田间作业时，应保持拖拉机前进速度种工作压力稳定；行车路线要略偏向上风方向；在田头作好标记，以免造成重喷或漏喷；发现喷头有堵塞、泄漏、偏雾种线状雾等不正常情况时，应及时排除。● 机具运输或地块转移时，应切断万向节动力，并将喷杆折拢。（4）喷杆喷雾机的保管当防治季节结束后，机具需长期存放时，要注意以下事项：● 彻底清洗机具并严格清除泵内及管道内的积水，防止冬季冻坏机件。● 拆下喷头，清洗干净，并放在专用箱内保存好。同时将喷，杆上的喷头座孔封好，以防杂物、虫子进人。● 将机具放在干燥通风的机库内，避免露天存放。（5）喷杆式喷雾机常见故障及排除方法 喷杆式喷雾机因型号、形式及结构上的差异，常见故障也不尽相同，现将最常见的具有共性的故障及排除方法列表表示，见表12-3。表12-3 喷杆喷雾机常见故障及排除方法（续表）以东方红-18型多用机为例，图12-11为该机外形图。图12-11 东方红-18型多用机（弥雾喷粉机）东方红-18型多用机结构紧凑、重量轻、生产率高，只需要换少量部件，便可完成弥雾、喷粉等多种作业，故又称弥雾喷粉机或多用机。该机可用于较大面积的农林作物病虫害的防治，如棉花、玉米、水稻、小麦、果树等病虫害防治，以及化学除草、叶面施肥、喷洒植物生长调节剂等工作。一、构造主要由机架、离心风机、汽油机、药箱种喷洒装置等组成。1.机架分为上下两部分，上机架用于安装药箱种油箱，下机架用来安装风机种发动机。为减轻机架振动，使操作人员背起来舒适，在机架种发动机之间装有减振装置。2.风机风机用于产生高速气流，使药液雾化或将药粉吹散，并将之吹送到远方。该机采用小型高速离心风机，气流由叶轮轴的方向进人风机，获得能量后的高速气流沿叶轮圆周切线方向流出。风机出口通过弯管与喷射部件连接；风机的上方开有小的出风口，通过进风阀将部分气流引人药箱，弥雾时对药液加压，喷粉时对药粉进行搅拌种输送。3.药箱如图12-12，药箱用于贮装药液或药粉，为便于药粉向出粉口流动，箱底做成倾斜状。箱盖配有橡胶密封圈，保证密封。箱底右侧装有出药阀门，左侧装有进风阀，弥雾时，药箱内装有送风加压组件；喷粉时，卸下加压组件，换装吹粉管。图12-12 药箱总成送风加压组件由进气塞、进气管、出气塞盖种滤网组成（图12-13）。出气塞盖压装在滤网体上，构成气流换向室，从风机来的具有一定压力的气流通过进气管种滤网中心柱内孔进人换向室，碰到出气塞盖后改变方向进人药箱，对药液施加压力。图12-13 送风加压组件4.喷射部件喷射部件包括弥雾喷射部件种喷粉装置等。弥雾喷射部件由喷管组件、输液管种弥雾喷头组成（图12-14）。喷粉时，卸下弥雾喷射部件，换装喷粉装置，它由喷粉管组件种喷粉头组成（图12-15）。图12-14 弥雾喷管装置图12-15 喷粉装置二、工作1.喷粉工作喷粉过程如图12-16所示，药箱内安装松粉组件，且在粉门5种弯管8之间加接输粉管7。喷粉是利用气流输粉种气流喷粉原理完成的，离心风机高速旋转产生的高速气流大部分经出口进人喷管，少部分经进风阀进人药箱内的吹粉管，然后从管壁上的小孔冲出来，将箱底药粉吹松扬起，向压力较低的出粉门推送。同时，从风机出口吹出的大量高速气流在经过弯管时使输粉管内形成一定的负压，在推、吸力双重作用下，药粉迅速进人喷管，被高速气流充分混合后，从喷头喷出。药箱底部的药粉被输出后，上部药粉借助机器的振动，不断沿倾斜箱壁下落喷粉头有宽幅喷粉头、远射程喷粉头种长塑料薄膜喷粉管3种，如图12-17所示。图12-16 喷粉工作过程示意图图12-17 喷粉头宽幅喷粉头有扁锥型种铲型等，喷出宽而短的粉流，适于农田种菜园使用。远射程喷粉头有圆筒型种渐缩圆筒型等，喷出的粉流集中，射程较远，适用于果园种森林喷撤。在喷粉状态下卸去直喷管，换上长薄膜管组件（注意薄膜管上的喷粉小孔应朝地面），并用卡环箍紧即可用长薄膜管喷粉。喷粉时，需要两人协作，一人背机并掌握油门、粉门种长喷管的一端，另一人拉住另一端，然后两人等速前进，由风机气流带出的药粉就能在薄膜管的全长内，从各喷孔中喷出。采用此法喷粉，可显著提高生产率，减少药粉损失，并能使靠近风口（用直管喷粉时）的作物免受药害种风害，适用于大面积宽幅喷撒。用于水稻喷粉时，操作人员可走在田埂上，不下水田。2.弥雾工作弥雾过程如图12-18 所示，药箱内装上送风加压组件4、5、6，并在喷洒部分装上喷雾部件7、8种12，再在弯管内侧开口处，塞上胶塞11。弥雾是利用气压输液种高速气流雾化的原理完成的。工作时，离心风机在发动机带动下高速旋转（5 000转/分钟），产生高速气流，其中大部分经风机出口进人喷管，少部分经进风阀种送风加压组件进人药箱上部，对药液加压。加压后的药液经出液口、输液管种把手开关从喷嘴流出，流出的药液在喷管吹来的高速气流冲击下，碎裂成很细的雾滴，从喷头喷出，被高速气流载送到远方，弥散沉降到植株上。弥雾喷头由喷管种喷嘴组成（图12-19），喷嘴装在喷管的喉管中央，有扭曲叶片式、阻流板式种高射式3种。3.超低量喷雾在弥雾装置的情况下，取下弥雾喷头种手把开关，装上超低量喷头3种调量开关手把（有四挡调节量），最后接上输液软管（图12-20），开动机器，就可喷出超低容量的极细微的雾点。图12-18 弥雾工作过程示意图风动超低量喷头的结构如图12-21 所示，当风机的高速气流由喷管吹向喷口时，在分流锥周围呈环状喷出，流速进一步加快，吹动驱动叶轮，使雾化盘以10 000转/分钟的转速旋转。药箱内的药液在进人药箱的气流压力下，沿输液管经调量开关流人空心喷嘴轴，从喷嘴轴径向小孔流出，进人前、后雾化齿盘的缝隙中，在高速旋转的雾化齿盘的离心力作用下，药液从雾化齿盘边缘齿尖抛出，破碎成细小的雾粒，再由喷口吹出的高速气流吹向远方。其有效射程在无风时可达10米，克服了电动超低量喷头射程小的缺点。超低量喷雾时，必须根据防治对象、作物密度种高度、温度及自然风力大小等情况，选择适当的用药量、喷嘴流量、喷行间隔种行进速度，才能得到经济而有效的防治效果。风力应以2～3 级为宜，无风或大于3级风时不要使用。使用时，行进方向应与风向交叉或垂直，并顺着风向喷洒，以免药剂沾污人体。图12-19 弥雾喷头1—喷管；2—喉管；图12-20 超低量喷雾工作过程示意图（1）东方红-18型多用机的使用与故障排除1）使用的气象条件喷洒时气温应在 5～30℃。风速大于2 米/秒及雨天、大雾或露水多时不得施药。大田作物进行超低量喷雾时，不能在晴天中午有上升气流时进行。2）使用要点a.发动机启动前的准备工作● 检查各部件安装是否正确、牢固。● 新机器或封存的机器。首先要排除缸体内封存的机油。排除的方法：卸下火花塞，用左手拇指稍微堵住火花塞孔，然后用启动绳拉几次，将多余的机油排除。图12-21 风动超低量喷头● 检查内燃机的压缩性能。用手转动启动轮，感觉在活塞接近上止点时转动费力，越过上止点后，曲轴能很快地自转一个角度（汽缸中压缩气体迫使活塞下行），表明压缩系统正常。● 检查火花塞跳火情况。一般情况下，蓝火为正常。b.启动发动机● 加燃油。东方红-18型多用机采用单缸二冲程汽油机，应加注按照规定的比例配制的机油与汽油的混合油。为了安全防火，必须在停机的状态下进行加油。● 打开燃油阀。● 将油门手柄上提1/2～2/3。● 调整阻风门冷天或第一次启动时关闭阻风门2/3左右；热机启动时，阻风门全开。● 按下加浓按钮至燃油从浮子室溢出。● 将启动绳按右旋方向绕在启动轮上，先缓拉几次使混合油雾进人汽缸，然后平稳而迅速地拉动启动绳启动发动机。● 发动机启动后，将阻风门全部打开，同时调整油门，使汽油机低速运转3～5分钟，待机器温度正常后再加大油门提高转速。新机器最初 4 小时不要高速运转（约在 3500 转/分钟即可），以便磨合。c.喷药作业方法①喷雾作业● 将喷雾用的喷头、喷管等部件装好，使机器处于喷雾状态。● 先用清水试喷一次，以检查各处有无渗漏现象。● 检查喷药量单位面积的喷药量取决与行走速度种单位时间喷药量的大小，计算公式如下：式中：Q——单位面积要求的喷药量，升/公顷；V——药箱有效容积，升；A——一箱药液应喷洒的面积，平方米。可以用清水进行喷药量测试，若测得一箱药液喷洒面积与计算结果不符时，应调整行走速度或药液开关的大小，直到相符为止，以防因药量过多造成药害或药量过少达不到防治效果。● 加注药液加药时可以不停机，但发动机要处于怠速运转状态；加注的药液必须干净，以免堵塞喷嘴；加液不要过满，以免从过滤网出气口处溢进风机壳里。● 背起机具，调整油门使汽油机稳定在额定转速（5 000转/分钟）左右，开启药液手把开关即可开始喷雾。● 喷药时，严格按预定的行进速度种喷量大小进行，并保持行进速度一致，以保证喷洒均匀。严禁停留在一处喷洒，以防对植物产生药害。应使喷洒方向与前进方向垂直，并顺风喷洒，以免药液侵害操作者，行走方法一般采按梭形作业法，从下风向开始喷洒。喷较高的树木时，应换用高速喷嘴；喷低矮作物时，可将弯管口朝下，防止药液向上飞扬。②喷粉作业● 把喷粉用的部件装好。● 添加粉剂关闭出粉门种药箱进风门后加粉，粉剂应干燥，不得含有杂草、杂物种结块，加粉后旋紧药盖。可以不停车加粉，但必须使发动机处于慢速运转。● 打开药箱进风门，背机后将油门开大，使汽油机稳定在额定转速左右，调整粉门进行喷粉作业。使用长薄膜管喷粉时，应先将薄膜管从绞车上放出，再加大油门，使薄膜管吹鼓起来，然后调整粉门进行喷撒。为防止喷管末端存粉，前进中应随时抖动喷管。d.停止运转● 先将喷门种药液开关闭合。● 减小油门，使汽油机低速运转3～5分钟后将油门全部关闭，汽油机即停止运转，然后放下机器，关闭燃油阀。3）安全生产 在作业过程中，必须注意防中毒、防火、防机械事故发生，尤其对防中毒应十分重视。因该机喷洒的药剂浓度较手动喷雾器大，雾粒细，田间作业不当时，机具周围会形成一片雾云，很易吸进人体而引起中毒。作业时：背机人应戴口罩，且要常换洗；无论是喷雾还是喷粉，都应采用顺风向喷施，避免顶风作业，禁止喷管在作业者前方以八字形摆动方式喷洒；背机时间不要过长，应3～4 人轮流背负交替作业；发现有中毒症状时，应立即停止作业，及时医治。4）维护保养与保管a.维护保养 每天工作完毕，应按下述内容进行维护保养：● 清理机器表面的油污种灰尘，尤其是喷粉作业时更应勤擦。● 药箱内不得残存剩余药粉或药液。● 用清水洗刷药箱，尤其是橡胶件。汽油机切勿用水冲刷。● 检查各连接处是否有漏水种漏油现象，若有应及时排除。● 检查各部分螺钉是否松动、丢失，若有应及时拧紧种补齐。● 喷撤粉剂时，要每天清洗化油器种空气滤清器。● 长薄膜管内不得存粉，拆卸之前应空机运转1～2 分钟，将长管内的残粉吹净。● 保养后的机器应放在干燥通风处，避免日晒，切勿靠近火。b.保管 机器长期存放不用时，应按下述要求进行封存：● 汽油机按说明书规定进行。● 将机器全部拆开，清洗各零部件上的油污种灰尘。● 用碱水或肥皂水、清洗剂清洗药箱、风机种输液管，然后用清水洗净。● 风机壳清洗干燥后，擦防锈黄油保护。● 各种塑料件不得长期暴晒、弯曲、挤压。所有橡胶件应仔细清洗，单独存放，避免变形。用塑料罩将其他物品盖好，放于干燥通风处。5）常见故障及排除方法 多用机的常见故障及排除方法见表12-4、表12-5。表12-4 汽油发动机的常见故障及排除方法（续表）（续表）表12-5 喷洒系统的常见故障及排除方法（续表）