不同绿色防控措施对猕猴桃根结线虫病的防治效果研究
2021-08-25杨艺炜李英梅陈志杰张淑莲
常 青,杨艺炜,李英梅,张 锋,陈志杰,张淑莲
(陕西省生物农业研究所, 陕西省植物线虫学重点实验室,陕西 西安 710043)
猕猴桃(Actinidiachinensis)营养丰富、口味独特,深受国内外消费者喜爱,市场需求旺盛,潜在经济效益巨大。近年来,随着多个省份先后出台了促进产业发展的相关政策,我国猕猴桃产业发展迅速。然而,由于猕猴桃人工驯化时间相对较短,在我国商业化栽培的时间仅有30余年,因此相关科学研究滞后于产业发展需求,特别是病虫害研究方面仍有待进一步加强[1]。由根结线虫(Meloidogynespp.)引起的猕猴桃根结线虫病就是一种发病隐蔽的猕猴桃根部病害[2~4]。根结线虫常年在地下活动,可重复危害猕猴桃苗期及成株期的新生幼嫩根尖,导致整株植物表现出植株矮小,叶色发黄、叶缘卷曲,坐果少,果小畸形,生长衰弱甚至死亡等现象[5, 6]。在个别发病严重的地区,猕猴桃根结线虫病一度造成毁园毁树的恶果,严重威胁猕猴桃生产安全。近年来,猕猴桃根结线虫病在我国多个省区,如陕西、贵州、湖南、湖北、福建、河南等地普遍发生,特别是在陕西、贵州等地的部分苗圃中发生极为普遍,已经成为严重制约我国猕猴桃产业发展的重要病害[6~9]。
作为一种重要的土传病害,带病种苗的调运栽植是猕猴桃根结线虫病的主要传播途径[10]。猕猴桃带病种苗的调运栽植不仅会导致猕猴桃根结线虫病发生面积不断扩大,同时,随着种植年限的增长,病原线虫数量不断积累,病害发生程度还将不断加重。尽管猕猴桃根结线虫病发生范围不断扩大,经济危害性巨大,但是目前生产中缺乏行之有效的猕猴桃根结线虫病防控措施。大量早期文献报道可以使用克线磷、甲基异柳磷、呋喃丹等药剂防治猕猴桃根结线虫病[5, 11, 12],但是这些药剂大多都属于高毒高残留化学农药,不仅会对环境,也会对农产品造成严重污染,目前都已被禁止用于猕猴桃生产中。而猕猴桃作为多年生藤本果树,无法使用轮作倒茬、土壤消毒处理等蔬菜根结线虫病常用防控措施。因此,本研究基于产业需要,从猕猴桃病苗处理与田间种植管理着手,开展了猕猴桃根结线虫病绿色防控技术研究,提出了根系修剪、温汤浸泡、喷施氨基寡糖素、间作万寿菊(Tagete erecta)等多种绿色防治措施,为生产中对猕猴桃根结线虫病开展绿色防治提供了重要技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本研究从陕西省某猕猴桃育苗基地,选取发病苗圃中的猕猴桃根结线虫带病种苗于3月下旬移栽至陕西省西安市鄠邑区此前从未发生过根结线虫病的田块中用于试验,至当年11月生长季结束后调查各猕猴桃植株的根结线虫病发生情况。本研究所用所有病苗初始病情指数均为1级,猕猴桃根结线虫病轻发生。
1.2 试验方法
1.2.1 根系修剪 本研究根据猕猴桃根结线虫病主要发生在幼嫩新生根系的特征,对根系设置了3种不同程度的修剪处理:Ⅰ留毛根,即摘除根系中全部根结,Ⅱ留侧根,即所有毛细根全部剪除,Ⅲ留主根,即将除主根外的所有根系全部剪除。对猕猴桃根系进行不同程度修剪处理后,用2 000倍AB生根粉溶液蘸根30 s。以不进行任何修剪,仅蘸生根粉的处理为对照。每处理20株,处理后按照30 cm株距栽植于试验田中,各处理四周设2米以上隔离区,待当年生长季结束后调查各处理植株存活率,完整挖出猕猴桃植株根系调查病情指数,并计算防治效果。
1.2.2 温汤浸泡 试验共设计4种不同温度,分别为40°C、45°C、50°C、55°C,在栽植前将猕猴桃病苗根系浸入对应温度的温汤中浸泡30 min,以不对根系进行任何处理的植株为对照组。每个处理20株,将处理后苗木按照30 cm株距栽植于试验田中,各处理四周设2 m以上隔离区,待生长季结束后调查不同温度处理后植株的存活率及病情指数,并计算防治效果。
1.2.3 喷施氨基寡糖素 将带病猕猴桃苗木按照株行距30 cm×80 cm栽植于试验田中,试验区面积约100 m2。待猕猴桃病苗定殖后,一半将5%氨基寡糖素水剂稀释800倍后均匀喷施于叶片正反面进行氨基寡糖素处理,另一半以仅喷施等量水的处理为对照组。待生长季结束后,以每个处理取20株苗木分别对氨基寡糖素处理组与对照组的病情指数进行统计,并计算病害防治效果。
1.2.4 间作万寿菊 将带病猕猴桃苗木按照株行距30 cm×100 cm栽植于试验田中,试验区面积约100 m2,其中30 m2在猕猴桃植株行间人工种植万寿菊为间作万寿菊处理组,30 m2以田间自生草处理,其余田间彻底清耕作为对照组。待生长季结束后,在每个小区内调查20株猕猴桃苗木的发病情况,统计病情指数,并计算病害防治效果。
1.2.5 猕猴桃根结线虫病防治效果调查 依据根系根结发生情况按照0~5级分级系统对各株病害发生程度进行调查[13]。分级标准为0级:健康,无根结;1级:0~10%的根系有根结,但根结互不相连;2级:11%~30%的根系有根结,少数根结相连;3级:31%~50%的根系有根结,且1/2以下根结相连,部分主侧根畸形;4级:51%~75%的根系有根结,且1/2以上根结相连,部分主侧根畸形;5级:75%以上的根系有根结,多数根结相连,多数主侧根畸形。
苗木存活率(%)=存活植株数/处理植株数×100。
发病率(%)=发病株数/调查株数×100。
病情指数=[Σ( 各级病株数×相应级数值) /调查总株数×5]×100。
相对防效(%)=[( 对照区病情指数-处理区病情指数) /对照区病情指数]×100。
2 结果与分析
2.1 根系修剪对猕猴桃根结线虫病的防治效果
研究发现对带病猕猴桃种苗根系进行不同程度的修剪基本不影响植株存活率,在被修剪至仅剩主根的情况下,猕猴桃种苗在当年仍可从主根生长出新的幼嫩根系,从而正常定植生长,但对带病猕猴桃种苗根系进行修剪可以有效减轻猕猴桃根结线虫病的发生(表 1)。试验结果表明,与对照组相比,不同程度剪根处理防控效率在45.45%~90.91%。其中将所有毛细根及侧根全部剪除,仅保留主根的修剪方式对病害防治效果最佳,发病率为10%,防效可达90.91%。
表1 根系修剪对猕猴桃根结线虫病防治效果
2.2 温汤浸泡对猕猴桃根结线虫病的防治效果
试验结果发现,当使用55°C 温汤浸泡带病猕猴桃种苗根系后,供试猕猴桃种苗全部死亡,说明该处理对猕猴桃种苗有致死作用(表2)。在50°C温汤浸泡处理后,猕猴桃存活率为60%,但所有存活植株均不发病。在45 °C 与40°C处理后,猕猴桃存活率均为100%,防治效果分别为93.10%与75.86%,可以看出45 °C下30 min温汤浸泡可以在保证苗木成活的前提下,有效控制猕猴桃根结线虫病的发生为害,能够作为病苗处理的有效方法之一。
表2 温汤浸泡对猕猴桃根结线虫病防治效果
2.3 氨基寡糖素对猕猴桃根结线虫病的防治效果
研究表明通过向猕猴桃叶片喷施氨基寡糖素可以有效降低猕猴桃根结线虫病的发病率,对于降低猕猴桃根结线虫病的病情指数具有显著作用,相对防效可达52%,可以作为提高植株抗性,减轻危害的辅助方法(表3)。
表3 氨基寡糖素对猕猴桃根结线虫病防治效果
2.4 间作万寿菊对猕猴桃根结线虫病的防治效果
研究发现与清耕对照组相比,田间自生草对猕猴桃根结线虫病的发病率无显著影响,而间作万寿菊可以使猕猴桃根结线虫病发病率下降(表4)。同时,田间自生草处理对于猕猴桃根结线虫病的病情指数无显著影响,而间作万寿菊可以降低病情指数,相对防效达到36%,可以起到防治猕猴桃根结线虫病的效果。
表4 间作万寿菊对猕猴桃根结线虫病防治效果
3 结论与讨论
健康优质猕猴桃苗木是猕猴桃产业发展的基础,而猕猴桃根结线虫病作为一种严重制约猕猴桃产业发展的重要土传病害,带病种苗的调运栽培是病害传播的主要途径。如本研究中各对照组试验结果所示,如果不对病苗进行防治处理,随着带病种苗的定植生长,根结线虫就自然得以传播,且随着生长年限的延长,病害发生程度还会逐渐加重,进而造成更大的危害。因此,研发猕猴桃种苗根结线虫病防治技术对于促进产业健康持续发展具有重要意义。本研究首次开发了根系修剪与温汤浸泡处理两种生态环保型猕猴桃种苗根结线虫病防控措施。这两种措施都具有很强的可操作性,并且对猕猴桃根结线虫病表现出了良好的防治效果。其中,在猕猴桃种苗根系修剪过程中将所有幼嫩根系全部剪除,仅保留主根的处理方式对病害防治效果最好,操作也相对简单,方法易于掌握,具有很强的推广应用价值。温汤浸泡处理结果显示,50°C温汤浸泡30 min可彻底防控猕猴桃根结线虫病的发生,但是会对猕猴桃种苗造成损伤,导致存活率下降;降低温汤处理的温度可以保证猕猴桃植株的存活率,但是对病害的防治效率会有所下降。本研究中45 °C浸泡30min是最理想的温汤浸泡处理模式,但后续仍可要通过进一步丰富温汤温度与浸泡时间的组合,从而筛选出兼顾植株存活率与防治效果的温汤处理模式,并在生产上进行推广应用。
在猕猴桃生长期内,可用于根结线虫病防治的药剂十分有限[13],因此本研究着重研发猕猴桃根结线虫病的非化学防治技术。氨基寡糖素是一种新型绿色安全的植物免疫诱抗剂,能够通过激活植物自身的免疫反应使植物获得系统性抗性,从而达到抗逆、抗病和增产的作用,符合我国绿色植保的发展要求[14]。本研究结果表明使用氨基寡糖素对于防治猕猴桃根结线虫病具有一定作用,但由于本研究中仅在猕猴桃定殖后喷施过一次氨基寡糖素,因此防治效率仅为52%,后续仍需进一步优化氨基寡糖素的使用方式与使用时期从而提高病害防治效率。田间生草对于改善果园土壤质量、调控果园小气候、改善果实品质等具有重要意义,目前已经逐步被应用于猕猴桃果园管理中[15~17]。但据作者调查,当前猕猴桃果园田间生草主要用的是黑麦草与鼠茅草等,尽管这些植物不会被根结线虫寄生,为非寄主作物,但其本身对防治根结线虫也无任何作用。大量研究发现万寿菊具有抗线虫或杀线虫作用,与番茄、黄瓜、烟草等作物进行间作或套作可以有效防控根结线虫病的发生[18~20]。本研究发现在猕猴桃果园内间作万寿菊同样可以起到防治根结线虫病的效果,并对猕猴桃植株生长无明显影响,因此在猕猴桃果园内间作万寿菊也是猕猴桃根结线虫病的重要绿色防控措施。