苋科重要外来杂草寄生线虫研究
2022-09-02沈建国于文涛郑丽萍
邓 真,郑 荔,林 凯,李 敏,沈建国,于文涛,郑丽萍,虞 赟*
(1.榕城海关,福建福州 350000;2.福州海关,福建福州 350000)
苋科植物分布范围广,分布于热带和温热带,全世界约有60属850种,我国产13属约39种,常见的包括苋属、牛膝属、莲子草属、青葙属、千日红属等。苋科中许多杂草为外来杂草或重要检疫对象,对我国生态环境带来很大威胁,其中异苋亚属被列入我国进出境检疫性有害生物名录,包括长芒苋、西部苋和糙果苋,而反枝苋、皱果苋、绿穗苋、刺苋等都是重要外来杂草,空心莲子草作为饲草引入而演变成重要外来入侵杂草,青葙、千日红、鸡冠花等作为观赏植物引入,部分地区逃逸成为杂草。
苋科植物主要特点是种子产量大,适应性强,竞争力强,以长芒苋为例,种子很小,直径仅1~2 mm,光滑,圆形,在无竞争条件下每株长芒苋植物整个生长期可产生 20万~60万颗种子,最高可达80万颗种子,在与大豆竞争条件下仍可达14万~51万,主要靠重力散播,也可以通过灌溉、水流、随着鸟类和哺乳动物以及通过农业管理措施等途径传播。我国粮食进口量大,通常会夹杂大量苋科杂草籽,通过粮食等植物产品实现远距离传播。
对于外来杂草,主要危害表现在与作物争夺水分、营养和阳光,杂草入侵作物时间越早,作物产量损失越大,研究表明杂草为许多寄生线虫的潜在寄主,成为侵染作物重要寄生线虫来源,在非作物生长季节维持线虫种群数量,等到作物生长季节,线虫可以重新迁移到农田继续侵染繁殖,进而导致作物产量的损失。因此,作物生产过程对线虫病害防治应适当关注农田周边或者休耕地中的杂草防控。笔者在整理国内重要苋科外来杂草的基础上,收集国内外重要苋科外来杂草寄生线虫信息并进行分析,为后续杂草寄生线虫种类调查和研究提供理论依据和重要方向。
1 国内口岸苋科杂草监测情况
口岸杂草监测是防止杂草入侵的重要防线,对发现的重要外来杂草及时进行防除可以有效防止外来杂草入侵,保护我国农业生产安全和自然生态的完整。根据相关文献和资料,整理了国内口岸监测的苋科外来杂草。从表1可以看出,目前口岸外来苋科杂草种类主要包括5属共计32种,其中苋属24种,千日红属2种,莲子草属3种,青葙属2种,长序苋属1种,总体数量较多,苋属植物是种类最多的属,其他属植物种类相对偏少,侧面反映出苋科杂草对我国环境的潜在威胁。
2 重要外来苋科杂草的寄生线虫种类
进境口岸尤其是粮食进口口岸是外来杂草入侵风险较高的区域,整理了国内口岸监测的苋科外来杂草种类,在此基础上,重点收集国内外相关杂草上的寄生线虫种类,并进行种类分析,以期对重要外来苋科杂草及其寄生线虫种类有深入的了解。
从收集资料来看,苋科植物是寄生线虫的重要寄主,大部分植物上都有常见线虫侵染,如反枝苋、皱果苋、绿穗苋和刺苋等杂草(表2)。这些外来杂草上的寄生线虫种类多,这可能与其分布范围广有关,其通常是作物生产重点关注防控的杂草,其他苋属植物也有线虫侵染的报道。青葙属、莲子草属、千日红属虽然监测到的杂草种类不多,但仍有多种寄生线虫的报道,青葙和千日红上的寄生线虫均在3种以上。可见大部分苋科是线虫的自然寄主,适宜线虫寄生,应引起足够的重视。
表1 国内监测报道的苋科外来杂草种类Table 1 Foreign weeds of Amaranthaceae reported in domestic monitoring
表2 重要苋科外来杂草上寄生线虫种类Table 2 Parasitic nematode species on important Amaranthaceae alien weeds
从表3可以看出,侵染苋科植物的线虫种类高达11属,其中根结线虫属是侵染苋科植物频率最高的线虫,可以侵染大部分苋属植株,其他线虫属侵染频率相对较低。从苋科植物不同属的寄生线虫情况来看,苋属植物寄生线虫的种类和数量最多,如侵染反枝苋的线虫为5属10种,侵染皱果苋的线虫为6属9种,苋属植物本身种类多,且大部分杂草为农田中重要杂草,有些可以作为蔬菜或野菜食用,因此,对其研究相对较多,而青葙属、莲子草属和千日红属涉及杂草种类偏少,其寄生线虫种类相对较少,但长序苋属杂草未见相关寄生线虫报道。
3 讨论与展望
该研究重点整理了重要苋科外来杂草上寄生线虫的种类,由于苋科各属植物种类数、分布区域、研究重要性以及寄生线虫重要性和鉴定水平等不同,部分杂草寄生线虫仅鉴定到属,有的杂草上寄生线虫仅占报道论文很少篇幅可能导致数据统计遗漏,因此,并不能完全代表不同杂草上寄生线虫的差异,随着相关研究不断深入和拓宽,研究结果会有所变化。相比于国外,国内杂草上寄生线虫的研究较少,往往被忽略,远不及对作物上寄生线虫的研究,相对报道会偏少。但对外来杂草开展寄生线虫调查具有重要意义,可以对杂草危害性有更深入的理解,对杂草风险评估、农田杂草和线虫综合防控等也起到积极的作用。
表3 不同属杂草上寄生线虫种类Table 3 Species of parasitic nematodes on weeds of different genera
对外来杂草危害性评估应积极考虑其作为寄生线虫寄主的因素。通常对杂草的危害性认识往往关注其对水分、营养和阳光的竞争,忽视其本身可以作为其他有害生物的寄主,包括线虫、病害等,从而造成作物的产量损失。如南方根结线虫可以侵染空心莲子草,以保持其种群的数量,在作物生长季节又会重新侵染作物。因此在评估一种杂草危害性时,应充分考虑其潜在作为某些病害的寄主,从而更准确地进行风险分析。
人工种植放牧杂草或者休耕期常用的杂草,同样可能是线虫病害的宿主或者弱宿主。部分杂草对某些线虫可能没有表现出明显的危害症状,但某些线虫的寄主,在调查中可能会被忽视或视为非寄主,从而导致农田线虫的防控效果。合萌()被推荐作为美国东南部一年一度的放牧作物或休耕季节的覆盖作物,在夏季生长期过后种植根结线虫宿主植物,根结线虫种群出现反弹,后续研究发现合萌本身也是根结线虫的试验寄主。
线虫对杂草表现出不同寄生特性,可能会对线虫防治产生积极的意义。如某些杂草本身非线虫寄主或者是抗线虫杂草,此类杂草的生长可以对线虫的防控起到积极的作用;某些易感寄主或者弱寄主植物本身也可以被用作清除或者减少某些线虫种群密度的尝试,当某些可以作为食用叶类植物,收获时连根拔起,可以一定程度降低根结线虫的种群,有利于下一季易感蔬菜尤其食用根茎类蔬菜的种植。某些杂草上线虫种类和密度可以作为预测田间作物重要线虫病害发生情况的参考,对农田周边植物生长季节前开展线虫病害调查,可以较早掌握线虫发生趋势,对作物病虫害防治提供依据。
开展重要杂草寄生线虫的调查或监测,用于农业生产、病虫害的综合防治,是未来应着重加强的地方。部分杂草靠近农田,是农田杂草防治的薄弱区域,线虫通常不会在杂草表现出明显症状,隐蔽性较强,杂草与线虫共同侵染,会对农田病虫害提出了更高的要求。而防止外来有害杂草的入侵,同样需要对杂草危害性有更深入的了解,这样才能对其风险分析作出更准确的评估,在检疫准入、口岸外来有害生物防控等方面能够更加从容应对。