柑橘黄龙病防治研究现状概述
2022-11-08张文辉刘洁余冠学陈绪杨韦杰
张文辉 刘洁 余冠学 陈绪杨 韦杰
(广西大学农学院,广西 南宁 530003)
黄龙病被称为柑橘“癌症”,是世界上为害柑橘生产最具有严重的破坏性的病害之一,近几十年来对我国乃至世界范围内都造成了不可估量的重大损失,根据全国农业技术服务中心的预测,我国柑橘黄龙病发生面积达14.7万公顷,主要发生在华南、江南南部等地区,部分地区可能存在较为严重的暴发,并且染上黄龙病的病株,幼苗期存在矮小化、抽梢困难、叶片斑驳黄化明显的现象,成熟期果实果肉苦涩、红鼻子果、果皮绿化,严重破坏柑橘的价值,使得果农的多年辛苦经营功亏一篑。
1 柑橘黄龙病防控策略研究现状
由于黄龙病发病症状具有一定的复杂性,因此直接通过观察病状表型来诊断是否为感染黄龙病的病株是较为困难的。虽然早在20世纪时期,研究学者针对黄龙病病原体的演化进行了研究,并且经过几十年的研究确定黄龙病病原菌为革兰氏阴性细菌,传播媒介是通过病苗和木虱进行传播感染,但是至今仍没有一种完全根除黄龙病的方法,对于预防和治疗黄龙病的研究,一直都在努力探索中。国内外对黄龙病的防控策略主要从“防控”“治疗”两方面入手,目前按照防控柑橘黄龙病的策略的类型可分为农业综合防治、化学药物防治、生物防治、物理防治、生态防治。
1.1 农业综合防治
农业综合防治方面的学者们研究方向主要以传统的防控策略“三板斧”为核心去展开研究策略,尤其与各方面的管理最为重要。
周常勇认为“三板斧”防控策略的实施放在现今依然还是非常有效果的,并且需要加强“三板斧”防控策略的宣传,以政府、企业、农村合作社为防控主体,村规民约、片长带动等民间防控经验为辅的防控局面,分区分类指导治理,完善“三板斧”防控技术体系。余继华等认为亚洲柑橘木虱是柑橘黄龙病唯一传播媒介,并且目前的技术还不能解决黄龙病的问题,应该通过控制亚洲柑橘木虱的发生来减少黄龙病的扩散传播,因此应将亚洲柑橘木虱列为检疫性有害生物,从农业防治、生物防治、药剂防治三个方面对亚洲柑橘木虱进行防治。李燕等在研究中提及云南的推广措施和检疫监管措施主要是培育和选用“无病容器苗”,采用“大苗替代病株”技术,加强检疫监管、严防带病苗木交易种植这三方面,并且认为预防黄龙病入侵应该做到这三点:重视苗木原产地检疫、复检调入的苗木、严禁疫区苗木进入。陈斌艳等认为防治黄龙病最有效的方法依然是“三板斧”防控策略,除此之外,应该对农民加强黄龙病防控知识宣传,提高认知;建设示范区,以点带面推广;创新技术推广模式,扩大应用面积。
1.2 化学药物防治
目前针对黄龙病化学药物防治的主要策略,国内外研究方向从传统的抗生素治疗法到最近的纳米药物防治,从不同角度进行了研究。
韩鹤友等认为防治药物方面,抗生素药物、窄谱靶向药物、免疫诱导制剂方面存在一定的缺陷,应该从以下四点去进行改进:第一点,药剂混配、传质方式改变等策略是抗生素利用和传质上的新思路;第二点,寻找高效黄龙病菌靶向药物,目前木犀草素可作为潜在黄龙病的靶向药物;第三点,围绕免疫诱导物,如何结合其他药物达到共同治疗黄龙病的目的;第四点,纳米药物防治将是一项新发展的有效技术。胡雪芳等认为新型防治技术包括诱导抗病、转基因技术、纳米药物杀菌-寡糖免疫修复联合防治。目前转基因技术还处于起步阶段,人们对转基因食品认可度未知。诱导抗病技术降低体内病菌繁殖数量效果普遍不够明显,防治一体化还是相对困难。并且胡雪芳等认为应加强黄龙病病菌侵染机制研究,另外制备以纳米材料为基础的药物组合,提高药物速效性和清除病菌能力。
杨海中等在田间分别测试25%噻虫嗪水分散粒剂、100 g/L吡丙醚乳油和80 亿孢子/mL 绿僵菌油悬浮剂这三种杀虫剂的防治效果,经试验得出药后14天,防治效果分别为>90%、<70%、>80%。杨海中等认为要合理混用具杀卵作用和杀成虫作用的杀虫剂与合理混用速效药剂与长效药剂,以及轮换使用不同药剂延缓抗药性,并在成熟期使用真菌微生物杀虫剂以避免农药残留超标。王吉锋等在室内环境下,测定了13种常用药剂推荐浓度对柑橘木虱的防治效果。结果显示:77.5%敌敌畏EC、5%啶虫脒EC、350 g/L吡虫啉SC处理寄主植物后对广东博罗田间柑橘木虱种群成虫的致死效果最好,而且作用速度快,但经发现4.5%高效氯氰菊酯ME和25 g/L联苯菊酯EC对广东博罗种群的防治效果不理想。
Hu J等通过3次田间实验,观察评价8种植物防御激活剂和3种抗生素对黄龙病的防治效果。结果显示,通过利用水杨酸、草酸、酸苄唑- s -甲基和磷酸钾等几种激活剂对病树树干进行4次注射,能有效降低亚洲黄龙病菌的浓度、减缓疾病症状。另外通过对病树注射青霉素、链霉素和盐酸土霉素,对黄龙病有良好的控制作用,但总体上抗生素在降低黄龙病病菌浓度和控制黄龙病症状表达方面比植物防御激活剂更有效。Yang C Y等认为纳米乳剂是很有发展的给药系统,可以有效地提高对病原体的治疗效率,并研发出一种抗黄龙病的水包油纳米乳剂配方。采用树皮施药方法,并把氨苄青霉素分子融入纳米乳剂内,从而达到药效增强、药量降低的目的,也增强了氨苄青霉素韧皮部穿透力。
1.3 生物防治
生物防治具有环保、防治效果持久、对人畜农作物无害等优点,目前的研究方向主要从微生物、寄生者、捕食者等方面进行研究。
代晓彦等将球孢白僵菌和玫烟色棒束孢两种菌株按比例稀释后,运用室内喷洒法研究其对木虱低龄、高龄若虫与成虫的侵染致死效果,在半田间条件下对柑橘木虱成虫种群的控制作用。研究显示:柑橘木虱低龄若虫的致病力高于高龄若虫,木虱死亡率与病原真菌的孢子浓度正相关,具有良好的防治效果。宋晓兵等对球孢白僵菌对柑橘木虱的致病性进行测试,并分析rDNA ITS基因序列,经过试验结果测试,针对柑橘木虱来说球孢白僵菌具有较强的致病性,浓度越高的孢子悬浮液处理柑橘木虱成虫的死亡率越高,并且浓度一定的孢子悬浮液在处理柑橘木虱时放置的时间越长,成虫的死亡率越高。黄建等经过实验发现柑桔木虱天敌资源相当丰富,寄生性的天敌有柑桔木虱啮小蜂,其寄生率高达95%以上。捕食性的天敌有六斑月瓢虫、双带盘瓢虫、八斑和瓢虫、异色瓢虫、龟纹瓢虫、亚洲草蛉、大草蛉等。认为科学用药和保护利用天敌与其他办法相结合可以达到害虫综合管理的目标。鹿连明等在试验研究中发现蜡蚧菌种内存在丰富的遗传多样性,不同菌株的生长速度、产孢量和孢子萌发率等生物学特性及对柑橘木虱致病性均表现出明显的差异,在1.0×10个/mL 分生孢子悬浮液接种后第6天,各菌株对柑橘木虱的校正病死率在70%~90%之间。
1.4 物理防治
柑橘黄龙病病菌对温度较为敏感,向感染黄龙病病树进行热处理,以至病菌死亡,物理防治主要从光照、湿热气体、水蒸气或者热水等方面进行研究。
贾志成等认为黄龙病热处理技术有着绿色环保、防御效果明显的好处,具有研究的价值潜力,因此提出要进一步研究黄龙病热处理温度的阈值和相应时间、抑制和消杀机理以及传热介质不同对柑橘树体的传热过程和影响,建立热处理防治效果评价体系和田间快速热处理系统,综合防治技术等建议。范国成等在田间利用自然热罩处理对黄龙病病树的治疗进行研究,得出结论:进行3次间歇性自然热罩的处理,田间患黄龙病的病树在90天后,症状明显减轻、病菌浓度锐减,基本下降到80%,最高下降了99.98%,并且高达67.5%的病树的病菌浓度降低到90%以上,可用于感染黄龙病病树的抢救性保护。
张建桃等针对自然热罩热处理的缺陷提出了改良方案,设计了一种向热罩内吹送热空气的装置,通过装置实验结果表明:风速、热空气入口位置、热空气出口位置、入风口热空气温度对处理罩内各截面温度场均有显著影响,研究结果为热空气规模化处理设备的优化设计提供了参考。贾志成等通过构建室内实验装置模拟田间封闭环境内柑橘作物快速热处理,重点分析湿热蒸汽快速热处理封闭的空间内病毒致死的温度上限,输送蒸汽压力以及保温时间对病树韧皮部的影响,结果显示,促进病树生命力恢复,病菌浓度降低。
Ghatrehsamani S等研发出一种移动热疗系统,该系统使用蒸汽处理和热水和蒸汽处理技术,进行了一系列的实验对树冠层内的热量分布是否均匀进行评估,另外计算评估达到适合温度的时间。Yang C Y等在实验中将热疗和四环素、磺胺、氨苄青霉素等抗生素化学治疗经组合使用在感染黄龙病病树之中,经过实验结果得出,其组合的治疗方法的效果比其中单独使用其中一种方法的效果更为明显有效。Hoffman M T等认为黄龙病致病因子属于α-变形菌纲,包括3个暂定种,分别是亚洲种、非洲种、美洲种,并且这些物种之间在温度敏感性和耐热性方面也存在明显的差异,通过温控生长实验室进行温控实验,找到了抑制和消灭亚洲种黄龙病病菌所需要的温度和时间。
1.5 生态防治
关于病虫害生态防治方面,主要从间作套种、果园生草以及利用非嗜食植物进行驱避等进行防治。
陈丽芬等认为柑橘园套种菊科草本藿香蓟、豆科牧草、旋扭山绿豆、番石榴、番木瓜或香蕉等植物,增加生物多样性,减少柑橘木虱发生量,进而减少柑橘黄龙病的发生与为害,并且对柑橘园内品种适时修剪,彻底清除柑橘园内及周边的芸香科植物,以减少柑橘木虱迁飞暂居的中间寄主。卢慧林等在试验中发现柑橘园内保留引种的藿香蓟,虽然对柑橘害螨起到一定的防治效果,但是藿香蓟对农药防治柑橘木虱的效果存在干扰作用,经试验显示在柑橘枝条上喷施1.8%阿维菌素乳油90 mg/L 11天后,若无藿香蓟同时存在,木虱成虫死亡率为79.49% ; 若有藿香蓟同时存在,木虱成虫死亡率仅为42.76%,两者差异极显著。
全金成等通过对番石榴叶的抽提物进行研究发现,用高于7.5 g/L番石榴叶抽提物处理柑橘叶片,可观察出番石榴叶抽提物对柑橘木虱有驱避效果。而用15 g/L和20 g/L番石榴叶抽提物处理柑橘叶片,对木虱有显著的驱避作用,并且番石榴精油对柑橘木虱刺吸取食行为具有明显的影响。岑伊静等利用四臂嗅觉仪测定假臭草、马樱丹、蟛蜞菊、薇苷菊、柠檬桉 5种非嗜食植物挥发油和机油乳剂对柑橘木虱的趋避作用,经实验结果显示:假臭草、马樱丹、蟛蜞菊、薇苷菊的植物挥发油对柑橘木虱有明显的驱避作用,并且薇苷菊的挥发油驱避作用最强,机油乳剂对柑橘木虱既没有驱避作用,也没有吸引作用。
2 国内外柑橘黄龙病防控策略现存问题及其建议
基于上述国内外的研究现状,可以发现,国内外研究都从不同的角度进行黄龙病防控策略的研究,从中看出化学药物的防治策略成为主要的研究方向,其次是物理防治和生物防治,也有较多研究,最后最少被研究的是生态防治。也有研究认为应该进行农业综合防治,即把化学药物防治、生物防治、物理防治、生态防治等方式进行综合利用的方式。
虽然总体上在柑橘黄龙病的治疗和免疫上取得了阶段性的成果,但是就目前而言,国际上依然还是没有一种方式方法是完全可以根治黄龙病,并且在上述列举的防治策略也存在着缺陷。
2.1 防治策略现存问题
农业综合防治缺陷:传统的“三板斧”防控策略导致规模化挖除病树会造成巨大的经济损失,现实中实现对木虱迁徙和繁殖的完全控制难度较大,农药的长期使用会出现耐药性木虱,并且对果农宣传不到位,果农对黄龙病为害认识不足,不给予配合,同时缺乏专业机构专门从事黄龙病的处理服务,也缺少病树挖出补偿资金,政府对果农的保障不到位等问题。
化学药物防治缺陷:过度利用化学药物防治黄龙病可能会出现如农药残留超标问题,并且也会污染危害生态环境,生物多样性遭到破坏,也可能导致柑橘木虱产生抗药性,从而降低药物的防治效果。
生物防治缺陷:生物防治的本意是利用微生物及其柑橘木虱的天敌以做到降低虫口密度,但是缺陷在于成本高,并且见效慢,主要针对传播媒介柑橘木虱,而没直接针对病原体。
物理防治缺陷:应用最多的主要是进行热处理,可是实际中技术应用操作困难,效果不稳定、无法根除、无统一的标准、对热处理装置要求比较高,更是无法规模化应用于田间,并且黄龙病病菌也同时存在柑橘植株的根部,对根部进行热处理是非常难进行的。
生态防治缺陷:主要利用非嗜食植物驱避亚洲柑橘木虱,或者提取植物挥发性物质等方式,但是实际上柑橘园套种具有驱避作用的植物不仅会浪费土地种植面积,而且还耗费巨大的种植成本以及管理成本,并且植物挥发性物质存在性质不稳定性。
2.2 柑橘黄龙病防控建议
财政保障上:(1)如政府介入引入保险机制由政府主导,保障果农在遭受黄龙病病害所导致的经济损失能够得到适当的补偿。(2)财政政策适当向果农倾斜,如提供低息贷款以使得果农能够尽快地恢复种植经营,使得防控黄龙病的管理措施得到果农的支持。(3)政府应当保障维持当地柑橘市场的供需稳定行情、防止滞销现象,确实保障果农利益。
管理执行上:(1)各地政府加大科普知识宣传、普及基础预防技术,提高果农对黄龙病的认识。(2)成立柑橘农民合作社,加强农户间的利益联系,促使形成有效的村规民约。(3)政府应提供政策支持,引入大型农业龙头企业进行无病害育苗培育和无病害果园规模化种植,引导和示范带动农民加入,形成“龙头企业+农户”机制。
技术应用上:合理综合化学药物防治、生物防治、物理防治、生态防治等方法应用于黄龙病防治。
研究方向上:各个方向的防治研究应该再进一步加强,如纳米药物作为化学药物防治的最新方向应进行积极的探索;加强热处理解决规模化应用问题、病树根部热处理问题的研究;由于生态防治方面的研究相对较少,应加强关注生态防治的研究探索,促进生态防治技术的进步。