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瓜类种子细菌性果斑病菌防治研究进展

2014-04-08仇佳伟廖晓兰

生物灾害科学 2014年1期
关键词:处理剂细菌性防治效果

仇佳伟,廖晓兰

(湖南农业大学 植物保护学院,湖南 长沙 410128)

瓜类细菌性果斑病(bacterial fruit blotch,简称 BFB)是由类产碱假单胞菌西瓜亚种(Pseudomonas pseudoalcaligenessub sp.citrulliSchaad et al.)所引起,1992年该病菌改名为燕麦食酸菌西瓜亚种[Acidovoraxavenaesub sp.citrulli][1]。该病是一种国际性的检疫性病害,自l989年美国在太平洋上的关岛西瓜产地发现 BFB的危害以来,l0多年间,它已经从美国传播到包括中国、澳大利亚、哥斯达黎加、巴西等在内的众多国家[2]。并且 BFB从只危害西瓜,扩大到危害甜瓜、哈密瓜、南瓜及黄瓜等多种葫芦科作物。

BFB是典型的由种子带菌引起的传染性病害[3],该病菌主要存活于种皮下的胚乳表层,在种子中具有存活时间长,抗逆、抗干旱、抗衰老能力和致病力强的特点[4-5]。病菌在种子表面可存活4至5个月[6],并抑制种子发芽[5]。瓜田一旦传入 BFB,在高温高湿环境下便能快速繁殖,苗期发病导致烂苗毁苗,果实膨大期发病能使西瓜减产 20%以上[7]。因此,解决种子带菌问题是防治细菌性果斑病的关键。已有研究[8]证实种子发酵 、采种后快速干燥 、药剂处理均可阻止病原细菌在种子表面的繁殖。针对瓜类种子 BFB的防治方法,本文从种子的发酵处理、热处理、药剂处理以及快速干燥四个方面进行综述,为从事相关研究的工作人员提供参考和借鉴。

1 发酵处理

Hopkins等[9]研究证实采种时将西瓜种子与果肉一同发酵24~48 h,随后用l%的盐酸或l%次氯酸钙浸种 15 min后水洗风干,能有效去除种子携带的病菌,初步推断可能是因为发酵可以去除粘附在种子表面的糖分和粘膜,消除种子的病原菌;或者发酵后,发酵液的pH值降低,不适合病原菌生存,导致其死亡。但是种子发酵不能够杀死种子内部的病原菌,发酵后在干燥过程中种子也能再次感染病原菌[8]。可见,发酵处理除菌的方法和机理有待进一步完善。

2 热处理

热处理种子能起到消毒灭菌作用,但是其对 BFB防治效果并不显著。Wall[10]早前曾报道:热处理带菌种子对 BFB的发生能产生抑制作用,只是效果不理想。王钦英等[11]将带菌种子分别进行 50 ℃湿热处理30 min和60 ℃干热处理4 h,研究发现热处理的防治效果不及药剂处理。随后赵秋菊等[12]也证实西瓜种子干热处理抑制 BFB 的能力不及药剂处理。张国裕等[13]分别在65 ℃、70 ℃、75 ℃或80 ℃下处理带菌西葫芦种子 48 h,试验结果同样证实干热处理对 BFB的防治效果不佳。以上研究均表明:热处理带菌种子并不能有效地防治BFB的发生,所以生产上得不到推广和应用。

3 快速干燥

虽然热处理防治措施对BFB的预防作用不明显,但快速干燥带菌种子却能有效降低BFB的发病率。洪日新等[14]研究发现用过氧乙酸酸化处理带菌西瓜种子能有效预防 BFB的发生,但其防治效果却与晾晒时种子能否快速干燥有很大关系。随后,宋顺华等[15]进一步研究证实快速烘干带菌西瓜种子的确能提高种子的健康状况且降低幼苗 BFB的发病率。因此,浸种后应将其快速干燥,以防止病原菌在潮湿环境中快速繁殖和扩散。

4 药剂处理

4.1 盐酸

赵廷昌等[16]利用克菌宝52%可湿性粉剂、速补20%可湿性粉剂、必备80%可湿性粉剂等20种药剂对哈密瓜的接菌种子进行浸种处理,结合药剂对种子发芽和发病的综合影响,研究证实防治效果好的是用3%盐酸处理。杜艳媚等[17]分别采用5种不同方法 (54 ℃热水浸种20 min、紫外线照射处理30 min、72%农业链霉素3 000倍浸种60 min、47%加瑞农600倍浸种 60 min、l%盐酸浸种5 min)对带细菌性果斑病菌的西瓜种子进行处理,研究结果显示用1%的盐酸浸种5 min的防治效果最佳。早前王钦英等[11]的实验也论证用2%的盐酸处理20 min对防治籽瓜细菌性果斑病种子带菌具有良好的效果。由此可知,用低浓度的盐酸对西瓜、哈密瓜等种子进行浸种处理,可以对由种子带菌引起的BFB起到很好的防治作用,且不影响种子的发芽和生长。

4.2 甲醛

牛庆伟等[5]用 6种药剂对带菌种子进行浸种处理,并调查各处理对种子发芽、幼苗生长的影响及对西瓜幼苗 (BFB)的防治效果,研究发现播种前采用40%甲醛100倍液处理带菌种子1 h,能有效地预防西瓜幼苗 BFB的发生,且对种子发芽和幼苗生长影响不大。王爽等[18]用对细菌性果斑病菌具有明显的抑菌效果的福尔马林、H2O2、HCl、新植霉素、果腐净1号和农用链霉素6种药剂分别浸泡甜瓜带菌种子,通过调查各处理后种子的发芽及苗期的发病情况,结果显示福尔马林和果腐净一号的防治效果分别达 97.6%和 94.9%。孔祥义等[19]进一步对福尔马林、Tsunami、果腐净一号 3种药剂及其不同浓度对甜瓜带菌种子进行处理研究,并调查药剂处理后种子发芽、鲜重、根长、CAT活性、MDA、发病率、植株长势、嫁接后表现,证明使用福尔马林 100倍液浸泡种子 90 min是目前综合表现最好的种子药剂处理方法。以上研究均表明,不管是从杀菌效果,还是从种子发芽、幼苗生长和嫁接表现来看,甲醛都是安全高效的种子处理剂,尤以福尔马林100倍液处理带菌种子60~90 min效果最佳。

4.3 硫酸铜溶液

冯建军等[20]针对三倍体无籽西瓜种子出苗率低和传带细菌性果斑病菌的问题进行引发剂的筛选,研究发现:与未引发处理的无籽西瓜种子相比,用 0.1% CuSO4溶液和 0.2% ZnSO4溶液引发分别处理4 h和24 h的带菌西瓜种子,不仅使发芽率、发芽整齐度和幼苗素质提高,同时还对细菌性果斑病产生显著抑制作用。张国裕等[13]分别利用硫酸铜、漂白粉、盐酸、过氧乙酸、链霉素、阳光霉素等药剂处理西葫芦带菌种子 15~30 min,实验结果显示硫酸铜和漂白粉的消毒效果明显优于其他试剂。可见,对带菌种子而言,硫酸铜不仅是一种良好的引发剂,还能对细菌性果斑病菌生长产生一定抑制作用。

4.4 过氧乙酸

Hopkins等[21]研究认为用1 600 ug/m的过氧乙酸处理带菌湿种子30 min,再在低湿度干燥箱40 ℃干燥48 h防治BFB的效果较好。赵秋菊等[12]也证实用40倍的过氧乙酸来消毒1 h,既可杀菌又不会对发芽率有太大影响。洪日新等[14]用过氧乙酸和盐酸对二倍体西瓜和三倍体无籽西瓜种子进行酸化处理,结果显示:在湿种状态下利用80~10倍的过氧乙酸、处理二倍体西瓜带菌种子1~4 h能有效预防嫁接育苗 BFB的发生。以上研究证明适当浓度的过氧乙酸和处理时间能有效消除种子上的病菌,且对种子发芽与嫁接育苗不产生太大影响。

4.5 其他处理剂

Ranel[22]曾报道用0.5%次氯酸钠处理带菌种子20 min对BFB的发生能起到一定的防治作用。张学军等[23]研究了种子处理剂西亚 1号不同处理方法和其他药剂处理对西、甜瓜种子 BFB的防治效果及发芽率,结果表明:在不影响发芽率的条件下,浓度为 700倍、时间 60 min处理带菌西瓜种子防治效果最佳;浓度为1 000倍、时间45 min处理厚皮甜瓜防治效果最佳。何毅等[3]对2%春雷霉素的几个浓度及搭配组合进行了浸种实验,通过嫁接育苗观察 BFB 的发病率确定灭菌效果,研究结果表明 2%春雷霉素 100~400倍液及混合搭配其他抗生素处理有籽、无籽西瓜种子(包括干种和湿种)5 h,均能有效防止西瓜嫁接苗BFB 的发生。

5 问题与展望

当前,有以上多种方法解决种子带菌问题,但由于种子处理剂既方便快捷又效果显著,BFB的种子防治多以药剂处理为主。然而药剂的持续使用也导致了一些问题的产生,首先,药剂使用过程中可能危害人畜的安全,并造成环境污染;其次,某些药剂可能对种皮产生腐蚀作用,从而导致种子的商品性被破坏[22];最后,药剂处理后必须要用流水将种子冲洗干净,否则将影响发芽,但经流水冲洗,种子的湿度增加,反而更适合表皮和种内病原菌的繁殖,从而导致发病率增加[18]。基于以上原因,研制新的种子处理剂势在必行。

现在,人们逐渐利用植物源活性物代替传统农药对植物病害进行生物防治,同理,以植物源活性物为主的种子处理剂也将成为今后研究方向和热点。总之,积极研制高效、环保、安全的种子处理剂,对BFB防治事业,减少环境污染,都有着重要意义。

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