葡萄病理性病害研究进展
2022-11-17杜慧娟
王 罡,杜慧娟,王 伟
(1.陕西省安康市农业技术推广中心,陕西 安康 725000;2.陕西省安康市汉滨区农业技术推广站,陕西 安康 725000;3.陕西省安康市农作物种子站,陕西 安康 725000)
葡萄(VitisviniferaL.),属葡萄科葡萄属藤本植物,是世界上分布最广的果树之一。葡萄富含矿物质、氨基酸、维生素、天然活性物质等,具有促进消化、缓解疲劳及降低胆固醇等重要医疗保健功能[1]。葡萄属暖温带植物,喜光、抗旱、不耐寒,原产于欧洲西部,现在世界各地均有栽培[2]。目前,我国葡萄的主栽品种主要是欧亚种(‘玫瑰香’、‘美人指’、‘红地球’、‘香妃’等)和欧美杂种(‘巨玫瑰’、‘巨峰’、‘峰后’、‘摩尔多瓦’、‘维多利亚’等),主产区包括吉林通化、渤海湾产地、怀诼盆地、清徐产地、宁夏银川、甘肃武威、新疆吐鲁番和石河子、云南弥勒及黄河故道等著名产区[3]。病害是果树生产的主要限制因素之一,病理性病害在我国及世界多地的葡萄栽培区普遍发生,导致葡萄树势减退,生根能力和果实品质降低,直接影响葡萄产业的健康稳定发展。然而,我国对葡萄存在的主要病害种类、病原种类及其分布等缺乏深入系统的研究总结。在知网数据库中,有关葡萄病害的论文较多,多集中在不同产区、不同品种葡萄病害种类调查及防治,对霜霉病、白粉病、灰霉病、黑痘病等抗病性评价及少数病害病原菌的分离鉴定。
葡萄作为我国排行第二的出口水果,其集约化的种植面积将会逐年增加[4],势必引起葡萄病害的普遍发生和严重为害。因此,本研究拟从国内外葡萄病害的病原、发生规律及防治措施等方面加以综述,分析我国葡萄病理性病害及其防治中存在的主要问题及对策,以期为葡萄病害的深入研究与可持续管理提供基础资料。
1 葡萄病害及其病原种类
截止目前,国内外报道的葡萄相关病害多达40多种,其中真菌性病害30多种,危害严重或较重的病害将近16种,细菌性病害2种,病毒性病害5种。
1.1 真菌病害
葡萄在整个生长期、全株均可受真菌病害为害,在国内外葡萄种植区广泛分布着多种真菌病害,但病害种类差异较大。其中,仅国内发生而国外未见研究报道的真菌病害有6种。国内已报道的真菌病害霜霉病、白粉病、灰霉病、炭疽病、黑痘病、褐枯病、褐斑病、房枯病、黑腐病、酸腐病及溃疡病在大多数省份均有发生。而白腐病、蔓枯病、轮斑病、苦腐病及白纹羽病只在个别省份有分布。
1.2 细菌病害
有关葡萄细菌性病害研究相对较少,目前全世界报道有2种:根癌病和皮尔斯病,在世界多地广泛分布。在很多国家,葡萄皮尔斯病被列为重要的检疫对象,因该病病原菌抗逆性很强,甚至在冰点以下亦能生存,目前对该病害尚无有效的防治方法[99]。
1.3 病毒病害
葡萄是目前已知感染病毒最多的果树,全世界已发现的葡萄病毒超过65种[102]。大多数病毒分布较为广泛,葡萄感染病毒后,便终身带毒,持续危害[103]。目前分布最广、为害最严重的病毒病主要有扇叶病、卷叶病、茎痘病及栓皮病等。
2 发生规律
病害的发生发展随时间、空间的变化而不同。关于葡萄病理性病害,现有资料重点分析了普遍发生的几种病害的初侵染源、越冬与越夏场所及侵染途径等。
葡萄霜霉病是由卵菌纲专性寄生菌单轴霉属侵染导致的一种最具毁灭性的气传病害,在温暖年份,葡萄嫩芽或未凋落叶片上的越冬霜霉病病原菌为第二年的初侵染源;寒冷年份,葡萄霜霉病病菌以卵孢子形态在发病组织中或随病叶在土壤中越冬。卵孢子随腐烂叶片在土壤中可营腐生生活2年之久,一旦条件适宜,田间可发生多次再侵染,通常春秋两季危害最严重[115]。葡萄灰霉病菌侵染源十分广泛,病菌以菌核、分生孢子或菌丝体形式随病残体组织在土壤中越冬,来年春天菌核萌发产生新的分生孢子,在外源营养作用下,分生孢子萌发实现初侵染[116]。葡萄黑痘病菌痂圆孢菌以新梢病部边缘形成的菌核越冬,温暖潮湿、多雨的环境条件有利于发病[117]。葡萄白粉病菌以菌丝体形式在病残体或芽麟下越冬,翌年春季条件适宜时病菌产生分生孢子从表皮侵入寄主的幼嫩组织吸取营养,分生孢子萌发最适温度为32℃,喜高温、耐干旱,夏季雨热同期天气条件发病最快[118]。葡萄房枯病菌以菌丝、分生孢子器和子囊壳在病果或病叶上越冬,在露地栽培条件下易发生初侵染,翌年春天散发的分生孢子、子囊孢子借风雨传播到果穗上,其分生孢子在24~28℃经过4 h即可萌发,子囊孢子在25℃经过5 h便可萌发,其病原在9~40℃均可生长,最适生长温度为25~30℃[75]。
研究发现葡萄根癌病原细菌随病残体在土壤中越冬,主要通过剪口、嫁接口、机械伤、虫伤及冻伤等各种伤口侵入寄主,雨水、灌溉水及地下害虫如蛴螬、蝼蛄、线虫等是该病的主要传播媒介,苗木带菌是该病远距离传播的主要方式,病菌的潜伏期长达数周至1年以上[119]。
3 葡萄病害的综合防治
与农作物病害相比,国内外对葡萄病害防控的报道相对较少,现有的报道主要集中在葡萄品种抗病性鉴定与评价、化学治理和植物源杀菌剂应用等方面,而在微生物防治等方面的研究报道近乎空白。
3.1 植物检疫
植物检疫是防治病虫害扩散传播的主要技术措施。在葡萄生产过程中存在多种病害,尤其是葡萄根癌病和皮尔斯病这些危险性病害,会随人为调运苗木进行传播蔓延。而且新的病害一旦传入,则难于根治后患无穷。因此,对于进出口和国内地区间调运的苗木、接穗及种条等要进行现场或产地检疫,发现携带病原、害虫的材料,在到达新区以前或进入新区分散以前进行隔离观察,严禁从疫区调运已感病或携带病原的葡萄繁殖材料,发现检疫对象应及时扑灭。通过检疫,有效制止或限制危险性有害生物的传播和扩散,杜绝各地未曾发生的植物病害侵入。
3.2 农业与物理防治措施
农业防治的主要措施是通过加强栽培管理水平,创造不利于病菌繁殖而有利于作物生长的环境条件,主要包括适期播种、合理间套种、科学施肥灌溉等。农业防治在葡萄病害防控中居于基础地位,包括肥水管理、套袋、梳花梳果等。赵思东等[120]研究表明,选择抗病优良品种、避雨栽培、果穗套袋及减少园地水渍等有效措施可有效控制葡萄病原菌的滋生蔓延。陈斌等[121]研究发现,灌水量对红地球葡萄灰霉病发病指数的影响超过氮磷肥施用量,因此可以通过调节园地灌水量控制葡萄灰霉病发病率。利用喷药机的风机吹掉未坐果花和劣质果,亦可有效降低葡萄灰霉病、白腐病、霜霉病等病害发生率[123]。
3.3 化学治理
化学农药仍然是目前防治植物病虫害的主要手段,也是综合防治不可缺少的重要组成部分。尽管化学农药存在污染环境和易产生抗药性等问题,但它具有见效快、使用方便等优点。抑霉唑、啶菌唑、咪鲜胺、吡唑·醚菌酯和苯醚甲环唑5种杀菌剂对葡萄灰霉病菌灰葡萄孢菌丝和孢子均有抑制作用,其中灰葡萄孢对咪鲜胺最敏感,可作为治疗和保护药剂在生产中推广应用[38]。涂海华等[124]研究发现,喷施酸性电解水或再追加喷施碱性电解水对葡萄霜霉病、炭疽病、灰霉病等病害的防效高达90%以上,且具有广谱、安全、高效和无残留的杀菌特点,可替代农药作为一种安全的杀菌剂加以利用。
3.4 生物防治
生物防治主要是利用一种生物对付另一种生物,包括以虫治虫、以菌治菌及以菌治虫等几大类,具有安全无污染、不会伤害天敌和有益生物,具有长期控制的效果。目前在生产上应用的解脂亚罗酵母(Yarrowia lipolytica)对葡萄采后青霉病有较好的控制效果[125]。叶面喷施生物刺激剂也已成为一种防治葡萄病害和提高果实品质的有效策略[126]。此外,药用植物在葡萄病害防控方面也日益受到重视。刘名飞等[127]研究表明荆芥醇提物在葡萄病害防控及降低抗药性方面有潜在的应用价值。方丽平等[128]测试了44科60种药用植物对葡萄炭疽病菌的抑菌活性,发现丁香、肉桂及石菖蒲三种药用植物具有开发成防治葡萄炭疽病新型植物源杀菌剂的潜力。
4 问题与展望
我国葡萄病害的研究主要存在以下问题:(1)对很多葡萄病害的防治尚未开展系统的研究工作,当前只有少量关于葡萄灰霉病、白腐病、霜霉病、黑痘病及炭疽病化学防治的研究报道,而利用生态防治、微生物菌剂等防治策略的研究极少。(2)明确病原菌基础生物学特征,对制定相应的防治策略及开发新型杀菌剂具有重要的指导意义[129]。但葡萄多种病害的病原物缺乏系统的基础生物学特征相关研究。(3)一些葡萄重大病害的发生规律尚不明确。虽然已对某些病害进行了相关研究,但就其病害流行的原因仍不清楚,因此很难对应制定出有效的防治策略。(4)我国关于葡萄抗病育种所挖掘的抗病基因较少尚无法满足生产要求。
针对存在的问题,建议从以下方面开展相关研究:(1)分离鉴定不同生态类型葡萄果实、穗轴甚至根际微生物区系,分析其致病性或有益性及其与葡萄生长的相关性。(2)系统研究重要病害的发病规律和防治措施,综合应用各种防控措施力争将病害的危害程度降低到最低水平。针对不同地区病害发生规律,制定科学有效的防治策略。(3)挖掘抗病新基因,为葡萄育种提供优良抗病新种质。(4)深入研究病菌的存活机制,加快完善病毒检测等技术研究。
(参考文献71-129略)