甘蔗线虫病发生与防治研究进展
2011-02-09魏吉利黄诚华黄冬发
魏吉利,黄诚华,黄冬发
(广西壮族自治区甘蔗研究所,南宁530007)
甘蔗线虫病发生与防治研究进展
魏吉利,黄诚华,黄冬发
(广西壮族自治区甘蔗研究所,南宁530007)
综述了植物线虫病的发生概况、甘蔗线虫病发生现状及目前对甘蔗线虫病防治方法的研究,旨在为有效防治甘蔗线虫病提供参考依据。
甘蔗;线虫病;寄生线虫;防治
植物线虫病(Plant nematode disease)是指由植物寄生线虫侵袭和寄生引起的植物病害。受害植物可因侵入线虫吸取体内营养而影响正常的生长发育。世界上已描述的线虫约有1.5万种,估计自然界约有线虫50~100万种[1],与人类关系密切。线虫能危害多种植物,如粮、油、棉、烟、茶、蔬菜、果树、林木、花卉等,它的适应范围广、传播途径多,是一种极难防治的土传性病害。1985年美国线虫学家Sasser和Freckman研究表明,全世界40种主要农作物因植物寄生线虫的危害造成的损失平均在12.3%,每年因线虫危害造成的经济损失在1000亿美元以上[2]。世界上己记载的植物线虫约有200多属5000余种,其中大多数是侧尾腺纲中的垫刃亚目(Tylenchina)和滑刃亚目(Aphelenchina)线虫,少数是无侧尾腺纲中矛线目(Dorylaimida)中的长针科(Longidoridae)和三矛目(Triplonehida)中的毛刺科(Trichodoridae)线虫[3]。
1 植物线虫病发生概况
1743年Needham第一次报道线虫能寄生小麦而引起粒瘿病。1850年Hardy在野燕麦上发现有另一种寄生线虫。1859年Schacht报道了甜菜寄生线虫。后来又有许多学者继续报道了许多植物寄生线虫,才逐渐引起人们的关注,直到1906年以后线虫才形成了一门专业学科[[4]。国外对线虫学的研究比较重视,不少国家都发行线虫学研究的专门学术刊物,国外有些高校还设立线虫学系,培养专门的线虫学人才[2]。
我国的植物寄生线虫研究工作起步较早,最初是1916年章祖纯在北京发现了小麦线虫能引起粒瘿病。20世纪50年代,在河北、天津、北京、山东等省(市)开展了大面积调查和防治小麦、花生、水稻、烟草等线虫病害,并提出马铃薯金线虫、甘薯茎线虫及水稻干尖线虫三种检疫对象[4]。20世纪80年代以后,我国植物线虫的研究主要集中在少数危害严重、症状显著易辨的作物上,主要研究线虫的分布和危害及其防治。直到20世纪80年代,植物线虫分类作为基础研究才得到了一定程度的重视和加强,并取得了长足的进步[2]。在过去近20年中,中国科学家在香蕉线虫的调查和鉴定方面做了大量工作,共发现31属、84种与香蕉相关的线虫[5]。2000—2001年张绍升[6]在福建橄榄主产区对橄榄根部的植物线虫种类进行了调查和鉴定,共鉴定出植物线虫7属9个种。危害小麦的常见线虫种类有胞囊线虫、短体线虫、根结线虫、矮化线虫、针线虫和剑线虫等。在我国,危害小麦的主要线虫是胞囊线虫,一般造成小麦减产20%~30%,严重者可达50%以上,甚至毁种绝收[7]。李希腾[8]等介绍玉米根线虫病的种类、发病症状、传播途径及发病环境条件,探讨其防治措施,目前主要发生危害玉米的有根结线虫及根腐线虫两大类。
中国较为严重的植物线虫病有根结线虫病、大豆胞囊线虫病、小麦粒线虫病、甘薯茎线虫病、水稻干尖线虫病、粟线虫病、松材线虫病、柑橘半穿刺线虫病等[2]。我国地域宽广、气候复杂多变、植物种类数量繁多,植物线虫种类必然丰富,因此植物线虫的区系调查、种类鉴定等方面仍然有许多艰巨的工作需要做,这也是所有植物线虫研究工作的基础。
2 甘蔗线虫病发生现状
甘蔗寄生线虫是甘蔗侵染性病害的重要病原之一,是阻碍甘蔗生产发展的一个重要原因。我国人多地少,甘蔗产区连作和宿根面积较大,有利于线虫的繁殖,因此线虫病在我国甘蔗产区已普遍发生。线虫主要为害甘蔗根部,地上的茎叶症状不明显,因此,不易被人发现,容易被忽视,如果不是严重发生,很少会引起注意;再者,该病在地上茎叶的症状与营养不良、管理不善极其相似,容易被混淆,所以,很难引起人们的重视。大部分蔗地的线虫病还尚未严重发生,为害甘蔗的线虫种类较多。
20世纪80年代前,我国大陆尚未系统地开展甘蔗线虫病的研究工作,1986—1990年刘梦林[9]等鉴定广西甘蔗主要病原线虫共14个属,其中矮化线虫属(Tylenchonrhynchus)和螺旋线虫属(Helicotylenchus)是广西蔗田中的优势种群。1992年蒋先兰[10]等在湛江茂名主要蔗区进行了线虫普查试验,探讨影响粤西高旱地甘蔗线虫病生长繁殖的关键因素,并做了甘蔗线虫田间消长规律调查。1992年张绍升[11]等研究了福建省甘蔗根结线虫病及其病原鉴定,侵染甘蔗的根结线虫有6个种,其中南方根结线虫(Meloidogyne incognita)和爪哇根结线虫是甘蔗田中常见的种类。1996年黎少梅[12]报道,广东、广西鉴定的甘蔗线虫有18属7种,广西以矮化线虫、螺旋线虫为优势种,广东、福建以南方根结线虫为优势种。
综上,为害甘蔗的主要线虫有矮化线虫(Tylenchorhynchus spp.)、螺旋线虫(Helicotylenchus spp.)、根结线虫(Meloidogyne spp.)、剑线虫(Xiphinema spp.)、根腐线虫(Pratylenchus spp.)、穿孔线虫(Radopholus spp.)、肾形线虫(Rotylenchus)、毛刺线虫(Trichodorus spp.)、短体线虫(Pratylenchus spp.)9种主要线虫种类。
3 甘蔗线虫病的防治方法研究进展
甘蔗线虫是甘蔗生产中重要病原生物,蔗区由于宿根种植和长期连作,线虫的发生与为害发展迅速,对甘蔗的经济产量和生物产量均造成严重损失。据国外报道,甘蔗受线虫为害减产达20%~30%(刘梦林等,1993),广东、广西蔗区一般减产16%~23%(李奇伟,2000)[13]。
目前,我国采用的线虫防治方法有4种,分别是化学药剂防治、轮作防治、生物防治和选育抗病品种。其中的化学药剂防治不仅费用昂贵,而且还会造成相当严重的环境污染;轮作防治虽被广泛使用,但有一定的局限性;生物防治作用小,效果不明显;选育抗病品种的研究在我国做得还不多。近些年来,国外多数国家注重各种作物的抗线虫病育种研究。现在,常用的筛选抗病品种的方法主要是利用田间鉴定,此方法虽然准确率高,但难度较大,而且较费时间。如何才能实现既快又准确的挑选抗病品种是目前急待解决的一个问题。20世纪90年代,呋喃丹、甲基异柳磷等高毒农药在甘蔗上的大量使用控制了线虫的为害。而今,这些高毒农药被停止使用,防治线虫的农药品种少,成本高,生产上已很少使用。刘梦林[9]等试用真菌制剂防治线虫获得了较好的效果。陈平华[14]等利用德国引进的抗线虫基因Hs1pro-1,通过基因枪轰击法获得转基因甘蔗植株,使甘蔗自身获得线虫病抗性。目前证明对螺旋线虫有杀(抑)活性的药源植物有印楝(Azadirachta indica)、蜿蜒香茅(Ricinus communis)等,对其它能有效防治甘蔗线虫的生物源农药还有农用抗生素类,如美国Avotoravoratoliz公司开发的TM-97llG、美国陶氏公司开发的sacchal yopora spinosa产生菌的代谢物Spnosad(XDE-105)和现在广泛应用的阿维菌素,特别是阿维菌素,在中国以1.8%阿维菌素乳油lmL/m2的剂量加水2000~3000倍进行地面喷洒,对根结线虫的防效达88%,当用量增至20mL/m2时防效达100%[13]。在广西蔗区,一种微生物农药名为7号真菌制剂,可使蔗地中矮化线虫数量显著减少,甘蔗产量增加[9,13]。蒋先兰[10]在粤西高旱地甘蔗线虫普查及田间消长规律研究初报中报道,认为除了下种时施药防治病虫害外,还应考虑分期施药,尤其是冬植蔗和宿根蔗。建议冬植蔗下种时施3G呋喃丹或3G呋甲,4—5月甘蔗小培土时,再适量撒施低毒、高效、低残留的杀线虫剂,如氯线磷等。刘梦林[9]等在广西甘蔗线虫病及其防治研究中报道,3%呋喃丹、5%铁灭克、10%克线丹、3%甲基异柳磷颗粒剂等几种药剂都能控制线虫病对甘蔗的为害,其中以3%呋喃丹颗粒剂的杀线虫效果最好,对甘蔗的增产幅度大。使用7号真菌制剂来防治甘蔗线虫,也有一定的效果。用生物制剂防治甘蔗线虫病,小区试验的防效及增产表现都较好。姜培增等[15]在淡紫拟青霉防治植物线虫研究进展中报道,淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)是防治植物线虫较有潜力的生物防治菌剂之一,对植物线虫卵具有较强的寄生能力。淡紫拟青霉具有多重控害作用,并可在多种天然有机基质上繁衍。使用方法也很简单,可采用拌种、穴施、撒施、条施等方法,是具有广阔应用前景的线虫生防菌剂。
生物合理性农药的应用适合人类发展的需求,是今后发展的趋势,但由于人们对线虫为害的严重性认识还不足,重视程度还不够,以及生物源农药在当前的市场价格较高等问题,这些严重制约了生物合理性农药在甘蔗线虫防治中应用。21世纪是生命科学的世纪,随着生物技术的不断发展和在甘蔗线虫防治研究领域的广泛渗透,以及国际间技术的合作与交流,生物合理性农药也必将成为研究的热点和竞争的焦点。
4 结语
甘蔗线虫病是影响甘蔗生长和产量的重要因素,其危害超过细菌和病毒,仅次于真菌病害。甘蔗线虫除了单独危害甘蔗以外,还可以与真菌和细菌协同侵染而形成复合病害,导致产量和品质下降。因此,线虫病害已成为甘蔗生产中不容忽视的主要病害之一,成为研究者关注的焦点。但有关甘蔗线虫的发生分布、种类鉴定及生物学方面的研究资料报道的很少,仍有待进一步研究。
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Research Progress on Sugarcane Nematode Occurrence and Control
WEI Ji-li,HUANG Cheng-hua,HUANG Dong-fa
(Guangxi Sugarcane Research Institute,Nanning 530007,China)
The overview of nematode disease of sugarcane and the current status on sugarcane control methods were summarized,and it might provide a reference for the effective control of sugarcane nematodes.
sugarcane;plant nematode disease;parasitic nematode;control
S435.661
A
1007-2624(2011)03-0071-02
2011-01-07
现代农业产业技术体系建设专项资金(nycytx-024-01-07),公益性行业(农业)科研专项经费项目(200903004)。
魏吉利(1979-),女,宁夏隆德县人,硕士,主要从事甘蔗有害生物综合防治研究。E-mail:wjl2004-7919@163.com。
黄诚华,男,博士,副研究员,从事甘蔗有害生物综合防治工作。E-mail:chenghuahuang@sina.com。