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海南槟榔致黄关键病害调查及为害特征分析

2022-04-29唐庆华孟秀利林兆威黄山春覃伟权宋薇薇

热带农业科学 2022年3期
关键词:槟榔防控

唐庆华 孟秀利 林兆威 黄山春 覃伟权 宋薇薇

摘要 近年来,随着槟榔种植面积迅速扩大,由槟榔黄化病等引起的“黄化灾害”问题日趋严重,造成广大种植户丧失信心,严重制约了槟榔产业的可持续发展。为了准确甄别不同病害,于2018—2020年在万宁、琼海、文昌等市县进行了系统调查,共发现槟榔病害16种,将其中7种病害(黄化病、隐症病毒病、炭疽病、坏死环斑病毒病、坏死梭斑病毒病、细菌性叶斑病、根腐病)评价為致黄关键病害,分析了每种病害的病原菌、发生频率、分布范围、为害特征及防控难度。

关键词 槟榔;致黄关键病害;分布范围;为害特征;防控

中图分类号 S432     文献标识码 A      DOI:10.12008/j.issn.1009-2196.2022.03.012

A Survey of Key Areca Palm Leaf Yellowing-related Diseases and Analysis of Their Infection Characteristics in Hainan Province

TANG Qinghua  MENGXiuli  LIN Zhaowei  HUANG Shanchun  QIN Weiquan  SONG Weiwei

(Coconut Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/ Hainan Engineering ResearchCenter of Arecanut Industry, Wenchang, Hainan 571339, China)

Abstract  In recent years with the expansion of planting area of areca palm, ‘yellowing disaster’ caused by yellowing dis- eases such as areca palm yellow leaf disease turns to be more serious, which has made the growers lose their confidence in  planting areca palm continuously and significantly restricted the development of areca palm industry. A systematical survey  was carried out in Wanning, Qionghai and Wenchang from 2018 to 2020 in order to identify the difference of the diseases. A  totalof 16 areca palm diseases were observed, of which 7 diseases (yellow leaf disease, leaf yellowing virus disease, anthrac- nose disease, necrotic spindle-spot virus disease, necrotic ringspot virus disease, bacterial leaf spot disease and root rot disease) were identified as key leaf yellowing-related diseases. These diseases were analyzed in terms of causal agent, occurrence fre- quency, distribution, infection characteristics and key control and prevention difficulties.

Keywords  areca palm; key leaf yellowing-related disease; distribution; infection characteristics; prevention and control

近20年来,海南省槟榔种植面积呈井喷式增长,已由2000年的2.69万 hm2增加至2018年的10.99万 hm2(2019年海南省统计局数据)。随着槟榔种植面积的扩大,由槟榔黄化病等引起的“黄化灾害”问题日趋严重[1],造成广大种植户“谈黄色变”、丧失种植信心,对槟榔产业的可持续发展和农民增收造成了严重影响,现已引起省、市(县)各级政府的高度重视。

据统计,海南槟榔有记录的侵染性病害约20种[2-4],包括槟榔黄化病[5-6]、隐症病毒病[7]、细菌性叶斑病[8]、坏死梭斑病毒病[9]、坏死环斑病毒病[10]、炭疽病[11]等叶部病害及泻血病、根腐病等根茎部病害。由于多种病害均可引起槟榔叶片变黄,且症状非常类似,大大增加了病害诊断和防控难度。因此,有必要对不同病害发病特征及引起的“黄化”症状进行细致区分,从而准确甄别不同病害。笔者于2018—2020年在万宁、琼海、文昌等市县进行了系统调查,以期明确槟榔致黄关键病害及为害特征,为病害防控提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

枝剪、高枝剪、记号笔、中性笔、采样袋、100%酒精等。仪器设备包括 GPS、数码相机、 PCR 仪、凝胶成像系统、组织粉碎机、超净工作台。

1.2 方法

1.2.1 田间调查田间调查采用样地详细调查与随机踏查相结合。标准样地选择面积超过

1.33 hm2的槟榔园,采用5点法调查,每个槟榔园选5个点,每个点调查20株槟榔。调查时用 GPS 定位确定发生地点、面积等。以万宁、琼海、屯昌等槟榔主产区为调查重点,每市县选择代表性槟榔园5~8个。

1.2.2 样品处理采集疑似槟榔黃化病和黄叶病毒病病株样品,在实验室用引物对 F4/R1、F2/R2[11]和引物 YLDV4-F/YLDV4-R[7]分别进行植原体巢式 PCR、病毒 RT-PCR 扩增。采集的细菌病害样品分离后采用 16S  rRNA 基因通用引物 F27/1492R[8]进行 PCR 扩增。 PCR 产物直接寄送生工生物公司进行测序。

1.2.3 病害确认采用田间症状与病原分子检测、序列比对结果相结合的方法进行病害确认。

2 结果与分析

本次调查共发现槟榔病害16种,分别为黄化病、黄叶病毒病、炭疽病、坏死环斑病毒病、坏死梭斑病毒病、细菌性叶斑病、泻血病、根腐病、芽腐病、拟茎点霉叶斑病、茎基腐病、果腐病、煤烟病、藻斑病、日灼、寒害,其中日灼、寒害为非侵染性病害。根据发生频率、分布范围、为害特征及防控难度,将黄化病、黄叶病毒病、炭疽病、坏死环斑病毒病、坏死梭斑病毒病、细菌性叶斑病、根腐病确定为致黄关键病害(表1)。

2.1 槟榔黄化病

槟榔黄化病病原为槟榔黄化植原体[6]。调查采样、分子鉴定结果表明,该病在海口、文昌、琼海、万宁、陵水、三亚、乐东、保亭、五指山、琼中、屯昌、定安、澄迈等13市县均有发生。黄化病被称为槟榔“叶瘟”“艾滋病”。该病在万宁、陵水、屯昌、定安多个镇的发病率高达 80%~90%,造成槟榔减产70%~85%,一些重病槟榔园已完全弃管、绝产甚至遭砍伐。该病症状表现为初期植株树冠下层2、3片叶片的叶尖先出现黄化症状(图1),随后黄化症状逐步扩展到全株叶片,发病后期树冠缩小呈束顶型症状,最后植株死亡。该病历史悠久(1981年在屯昌县首次发现[1-6])、防控难度极大,是制约海南槟榔产业持续发展的一个痼疾和瓶颈。

2.2 槟榔黄叶病毒病

该病是2020年报道的一种新病害,病原为槟榔隐症病毒1[7](Arecapalmvelarivirus 1, APV1,现更名为槟榔黄叶病毒1,Areca palmyellow leaf  virus 1, APYLV1)。尽管是一种新报道的病害,但调查、病原检测结果显示,该病比槟榔黄化病分布范围更广,发病率更高。分子检测结果显示,除了上述13市县外儋州市亦有发生。在定安、琼海、琼中、万宁、保亭和陵水6个主产区,其发病率均超过50%,在部分槟榔黄化高发区的发病率高达90%以上。该病症状与槟榔黄化病非常相似;其症状主要表现为同一片羽状复叶只有部分小叶黄化,同一小叶仅叶尖黄化,叶基部保持绿色,或者叶肉组织黄化而叶脉为绿色(图2)。

目前,该病与槟榔黄化病较明显的症状区别在于后者的部分病株腋芽呈水浸状,基部有浅褐色夹心。该病传染性强、为害严重,可导致槟榔产量显著下降、绝收,甚至植株死亡,现已成为槟榔产业发展中的又一个瓶颈。

2.3 槟榔坏死环斑病毒病和坏死梭斑病毒病

两者均为新报道的病毒病害,病原分别为槟榔坏死环斑病毒(Arecapalm necrotic spindle-spot  virus)[9]和槟榔坏死梭斑病毒(Arecapalm necrotic  ringspot  virus)[10]。槟榔坏死环斑病毒在定安、琼海、琼中、万宁、保亭和陵水6个槟榔主产区均有发生,其中万宁、定安和琼海局部分布较广,一些重病园发病率达45%。症状表现为发病槟榔植株中部及下部叶片出现大小为1.5~4.0 cm 的典型黄色至褐色坏死环状病斑(图3),病斑周围有一圈黄色晕圈,发病严重时叶片上病斑成片出现。槟榔坏死梭斑病毒在保亭有发生,发病初期,槟榔叶片沿着叶脉出现条形褪绿斑,病斑逐渐扩展形成褐色坏死条状病斑,后期病斑融合出现大小为(1.20~2.0) cm (2.8~5.4) cm 的纺锤状坏死斑(图4)。调查发现,2种新病害(尤其是槟榔坏死环斑病毒病)呈逐步扩散趋势,对槟榔产量的影响及其传播方式、防控技术等尚需进一步研究。

2.4 槟榔炭疽病

该病是槟榔上的主要病害之一,其病原为炭疽菌。据报道,槟榔炭疽病菌有多种[12],分属于 Colletotrichum gloeosporioides species complex 和 C. boninense species complex。该病在海南各市县均有发生,但琼中、五指山、陵水、万宁等中部山区发病较重。调查发现,琼中黎母山镇等重病园发病率可达70%以上。病害初期在叶片上形成圆形水渍状小斑点,病斑深绿色至淡褐色,病斑逐渐扩大,形成带有黄晕的暗绿色病斑(图5),直径0.2~21.0 cm;随后病斑可汇合成形状不规则的大小为(0.2~21)cm (30~42)cm 的大斑块。重病株的叶片病斑累累,外层叶片易枯死,对槟榔生长和产量影响较严重。该病防治较易。

2.5 槟榔细菌性叶斑病

对本次调查采集的细菌性病害样品进行病原分离,对分离纯化得到的细菌进行PCR扩增测序、比对后,系统发育分析表明,全部细菌为须芒草伯克霍尔德氏菌Burkholderiaandropogonis(syn: Robbsiaandropogonis[13]),故发现的细菌性病害均为槟榔细菌性叶斑病。该病也是为害槟榔的一种主要病害[8]。该病曾于2012年在文昌大爆发,发病率高达90%以上。2021年10月18号台风“圆规”过境后,该病在定安、文昌等市县再度爆发,部分槟榔园发病率达100%。本课题组近10年的调查、病原分离数据显示,该病是槟榔上的优势细菌性病害。主要为害叶片,形成褐色坏死斑,病斑周围有黄晕,随着叶脉呈不规则扩展,整张羽状复叶布满大小为(0.5~1.1)cm (1.1~11.9)cm 的圆形至长条形病斑,严重的病斑汇成一片(图 6),导致整叶干枯死亡,严重影响槟榔生长和产量。该病易在台风后或雨季大面积爆发,但防治难度不大。

2.6 槟榔根腐病

槟榔根腐病是一类病害,包括红根病、褐根病、黑纹根病、齿毛菌根腐病,病原分别为灵芝菌 Ganoderma  lucidum、有害木层孔菌 Phellinus noxius、炭色焦菌Ustulinadeusta和一色齿毛菌Cerrena unicolor[2-3]。调查发现,该病虽不普遍,但个别地区病情较严重。屯昌、琼海、万宁及三亚均有零星发生。该病引起根茎和根部腐烂,造成整株枯死,对槟榔生产影响较大;其地上部分主要症状表现为植株外层叶片褪绿、黄化,并逐渐向里层叶片发展,随后叶片脱落,整株死亡。该病属根茎土传病害,其发生与土壤水分、气候条件相关,相对于炭疽病和细菌性叶斑病等叶斑类病害防控难度较大。

2.7 其他病害

除了上述7种致黄关键病害外,槟榔芽腐病也是零星发生的一种黄化相关病害。其症状表现为染病心叶首先变黄,后变褐下垂,随后外围叶片变黄下垂,严重时树冠腐烂脱落、植株死亡。该病由疫霉菌引起,在琼中县有发生。因病原疫霉菌不同于普通真菌,常规杀菌剂防效有限,故防治难度较大。其他非常见病害,如拟茎点霉属叶斑病、藻斑病,发病严重时也可引起植株一至多片羽状复叶整叶变黄、枯死,但防治难度不大。

3 讨论

本次调查共发现16种槟榔病害,根据发生频率、分布范围、为害特征及防控难度,确定了7 种致黄关键病害。其中,黃化病、细菌性叶斑病为细菌性病害,黄叶病毒病、坏死环斑病毒病、坏死梭斑病毒病为病毒病害,炭疽病和根腐病为真菌性病害。从黄化症状特点及防控难易度来看,坏死环斑病毒病、坏死梭斑病毒病、炭疽病、细

菌性叶斑病均为叶斑类病害,除前2种病害尚未进行防控相关研究外,其他2种防治较容易;根腐病发病部位为根茎处,气候、土壤湿度对其发生为害影响较大,防治较难。槟榔黄化病和槟榔黄叶病毒病分布范围广、为害严重、防控难度大,在7种槟榔致黄关键病害中处于核心地位。槟榔黄化病在印度[14]和斯里兰卡[15]也有发生,尤其给印度槟榔产业造成了严重威胁。由于槟榔黄叶病毒病是2020年才报道的一种新病害,该病与槟榔黄化病田间叶部症状非常相似,目前本课题组主要通过分子检测手段[16]对2 种病害进行区分。2 种病害详细的症状异同尚待进一步研究。需要指出的是,根据文献记录20世纪八九十年代海南细菌性条斑病发生较重[17],但本课题组近10年连续调查、病害监测未能分离到该病病菌 Xanthomonas campestris pv.arecae (Rao & Mohan) Dye。文献记录定安县龙河镇以及琼海白石岭曾发生槟榔细菌性条斑病(原华南热带作物学院文衍堂教授,私人请教),本课题组于2012年9月到 2地采集样品,分离的细菌 PCR 扩增16S rDNA 基因序列、比对后均被鉴定为 B. andropogonis( syn: R. andropogonis)。槟榔细菌性条斑病是现已极少发生甚至完全消失,还是已被细菌性叶斑病完全取代亦或是其他,其原因有待进一步分析。

调查分析病害为害特征,有助于化繁为简、准确诊断不同黄化相关病害,为病害防控提供诊断依据和理论基础。本课题组调查发现,黄化病和槟榔黄叶病毒病在海南省14市县有发生(全省共19个市县,三沙市未做调查,昌江县未发现;临高县、白沙县、东方市亦有疑似病害),且依然呈加速扩散蔓延趋势,建议省市各级政府高度重视,加强防控,从而确保槟榔产业健康发展,保障海南乡村振兴工作的顺利推进。

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(责任编辑 龙娅丽)

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