趙艷龍 李俊峰 姚全勝 何衍彪 柳 鳳 吳婧波 李國(guó)平 楊 潔
(中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所 廣東湛江 524091)
劍麻又稱西沙爾麻,是龍舌蘭科植物的統(tǒng)稱,由于其獨(dú)特的纖維屬性,經(jīng)濟(jì)價(jià)值大,用途廣,廣泛應(yīng)用于工礦、漁業(yè)、國(guó)防、森林、紡織、航運(yùn)、電梯、物流運(yùn)輸、汽車制造和造紙等領(lǐng)域[1-2]。劍麻麻渣可制造生物有機(jī)肥,麻渣水提取的皂素可用于制藥[1-2]。劍麻還可以釀造龍舌蘭酒[3-5],墨西哥的劍麻酒成為該國(guó)國(guó)酒,聞名于世,劍麻還可以制造生物能源[6-8]。H.11648(簡(jiǎn)稱東1號(hào))是我國(guó)20世紀(jì)60年代引進(jìn)的優(yōu)良品種,70年代初大面積推廣,已成為劍麻種植的當(dāng)家品種。該品種纖維產(chǎn)量高,質(zhì)量好,為我國(guó)的劍麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出過重大貢獻(xiàn)。但由于長(zhǎng)期種植單一品種,作物品種退化,抗病力嚴(yán)重降低,劍麻園病害愈發(fā)嚴(yán)重,劍麻斑馬紋病、劍麻莖腐病和劍麻紫色卷葉病的發(fā)生已成為制約劍麻生產(chǎn)發(fā)展的重要因素。本文對(duì)這3種病害的病原和形態(tài)特征、癥狀和發(fā)生流行規(guī)律、防治方法等方面的研究進(jìn)行詳細(xì)介紹,以便使從事劍麻病害研究和防治工作的同行清晰了解目前劍麻病害的研究概況,為劍麻病害今后的研究方向及防治技術(shù)提供參考,保證劍麻事業(yè)的健康發(fā)展。
我國(guó)1970年發(fā)現(xiàn)此病,1973年暴發(fā)流行,以后逐漸發(fā)展到各植麻區(qū),致使劍麻產(chǎn)量和質(zhì)量嚴(yán)重下降,造成巨大損失,已成為劍麻園最主要的真菌性病害之一[9-13],因?yàn)槠洳≡谕寥乐心艽婊顢?shù)年至數(shù)十年,是一類重要的土傳病害[14]。國(guó)外的劍麻,因斑馬紋病的發(fā)病非常嚴(yán)重而沒有有效的防治措施,致使H.11648劍麻無法種植[15-16]。
劍麻斑馬紋病是一種真菌性病害,國(guó)內(nèi)外報(bào)道的病原菌有3種,分別是煙草疫霉(Phytophthora nicotianaeBreda de Hann)、棕櫚疫霉(Phytophthora plamivoraButler)和檳榔疫霉(Phytophthora arecae),其中大多數(shù)為煙草疫霉[16-18],而 Roy 等[19]發(fā)現(xiàn),印度劍麻園的斑馬紋病病原菌為煙草疫霉的變種(Phytophthora nicotianaeBreda var.parasitica)。煙草疫霉菌的寄主范圍很廣,在我國(guó)已記載的寄主有龍舌蘭麻、鳳梨、番茄、辣椒、番木瓜、柑桔、黃瓜、煙草、鱷梨、胡椒等60多種植物[20]。
菌落均勻或棉絮狀或絨毛狀,無色、無隔,十分松散,沒有生長(zhǎng)圈和條紋,在CA(胡蘿卜)培養(yǎng)基中氣生菌絲中等茂盛至十分茂盛,邊緣明顯,但在PDA(馬鈴薯)培養(yǎng)基中氣生菌絲稀少,在菌落中間稍多一點(diǎn);菌絲經(jīng)常突起腫大,這是該菌的形態(tài)特點(diǎn)之一。菌落邊緣不整齊,呈小點(diǎn)叢狀。將菌塊置于皮氏液中可形成大量孢子囊,孢子囊球形、寬卵形、犁形,頂生、側(cè)生或間生,大小變化甚大;具明顯乳突1~2個(gè),不易脫落。孢子囊成熟時(shí),游動(dòng)孢子從孔口逸出,腎形,有二根鞭毛,可游動(dòng),游動(dòng)一段時(shí)間后,變成休止孢,休止孢子近圓形。厚垣孢子球形,頂生或間生。藏卵器球形,臂薄、無色。雄器近球形,圓筒形,穿雄生,卵孢子球形,無色或金黃色[1,16-17]。煙草疫霉菌形態(tài)特征見圖1、2。
1.2.1 癥狀
斑馬紋病病原為煙草疫霉菌,可侵染劍麻全株,多數(shù)是先感染葉片,然后向劍麻莖和軸擴(kuò)展,分別引起葉斑、莖腐和軸腐3種癥狀,條件適合時(shí)甚至可致使劍麻整株死亡[1,13,16](圖3)。
圖1 煙草疫霉菌菌落形態(tài)
圖2 菌絲、孢子囊和游動(dòng)孢子
圖3 劍麻斑馬紋病癥狀
(1)葉斑癥狀
病原菌侵染劍麻葉片時(shí),最初在侵染部位出現(xiàn)微小褪綠斑點(diǎn),呈水漬狀,高濕環(huán)境下,病斑迅速向外擴(kuò)展,逐漸形成深紫色和灰綠色相間同心環(huán),以后病斑中心變黑,分泌出黑色粘液,后期病斑組織壞死皺縮,呈現(xiàn)深褐和淡黃相間的斑馬紋。天氣潮濕情況下,葉片病斑有白色霉?fàn)钗铮床【木z體[1,13,15,21]。
(2)莖腐癥狀
葉斑繼續(xù)向莖部擴(kuò)展造成的癥狀。葉片因失水而褪色發(fā)黃、縱卷,逐漸萎蔫下垂。發(fā)病嚴(yán)重時(shí)葉片全部下垂,只剩下一根孤立的葉軸??v剖莖部,發(fā)病部位病斑褐色,病健交界處有一條粉紅色的分界線,以后病組織逐漸變黑,腐爛有惡臭味,病株易倒[1,13,15,21]。
(3)軸腐癥狀
病情繼續(xù)向葉軸擴(kuò)展所表現(xiàn)的癥狀。葉片初為褐色、卷起,病情嚴(yán)重時(shí),用手輕拉,葉軸易從莖基部抽起或折斷,未展開的嫩葉腐爛,有惡臭味,上有不規(guī)則的輪紋病斑,有時(shí)呈灰白色和黃白相間的螺旋形輪紋[1,13,15,21]。
1.2.2 發(fā)生流行規(guī)律
斑馬紋病的發(fā)生流行與季節(jié)變化密切相關(guān),在一年中的發(fā)病大致可分為點(diǎn)片發(fā)病、擴(kuò)大流行、流行勢(shì)下降3個(gè)階段,新發(fā)病區(qū)7月份前只在少數(shù)病區(qū)麻株上發(fā)現(xiàn),8月份以后病株、病葉增多,9~10月份病情急劇上升,達(dá)到流行高峰,10月份后病勢(shì)下降,老病區(qū)4月中旬開始發(fā)病,6~7月進(jìn)入流行期,直到10月份[1,22]。
帶菌土壤是斑馬紋病主要的侵染來源,煙草疫霉菌的交替寄主和帶病種苗也是該病的初侵染源,另外,麻田病株和未經(jīng)處理的病田麻渣都可能成為斑馬紋病的侵染來源。劍麻斑馬紋病經(jīng)風(fēng)、雨、肥料、泥土、人畜、車輛、農(nóng)具等進(jìn)行傳播,主要是通過葉片傷口侵入,也可通過葉片氣孔入侵[1,23]
病害發(fā)生流行與氣象因素、立地環(huán)境、麻齡、品種、栽培管理措施及田間菌量等因素都有一定關(guān)系。降雨是病害侵染的最主要條件,由于降雨提供了高濕條件,有利于病菌的繁殖、侵染和傳播;麻田地勢(shì)低洼、積水、排水不良、沖刷、土質(zhì)粘重、地下水位高、居民點(diǎn)和牛欄附近等人畜活動(dòng)多的麻田,均易引起斑馬紋??;劍麻不同種質(zhì)或品種、不同的麻齡,抗病性有很大差異;栽培管理過程中若造成麻株葉片傷口(如雨季定植、割葉、機(jī)械作業(yè)等),偏施氮肥、麻渣未處理回田,雜草荒蕪,易引起斑馬紋?。?,21,24-25]。
目前,還未見斑馬紋病發(fā)生規(guī)律與不同地區(qū)的相關(guān)性報(bào)道,各參考文獻(xiàn)對(duì)發(fā)生規(guī)律的描述基本一致。
劍麻斑馬紋病的防治貫徹“預(yù)防為主,綜合防治”的方針,采取以農(nóng)業(yè)栽培措施為主,化學(xué)藥劑防治和抗病育種相結(jié)合的綜合防治措施。
1.3.1 農(nóng)業(yè)防治技術(shù)
目前,農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)措施是防治劍麻斑馬紋病的主要方法,效果最佳。由于雨水是該病傳播蔓延的主要方式,因此做好“防水”工作是防治斑馬紋病的關(guān)鍵措施。要搞好麻田基本建設(shè),開設(shè)排水溝、防沖刷溝和隔離溝,減少流行傳播;地勢(shì)低洼、平坦或地下水位高的麻田,要起畦種植;雨季和雨天盡量減少田間作業(yè);幼嫩麻田的割葉要在旱季進(jìn)行;盡量減少對(duì)麻株的損傷;麻頭低洼的要培土;對(duì)易發(fā)病的麻田定期進(jìn)行檢查;割葉應(yīng)在晴天進(jìn)行,連續(xù)雨天或臺(tái)風(fēng)雨后對(duì)全部麻田作全面檢查,發(fā)現(xiàn)病株要挖除莖腐、軸腐病株燒毀或深埋;不能偏施氮肥,要多施鉀肥和石灰以提高麻株抗病力;麻渣要堆漚腐熟后才使用;病穴補(bǔ)植抗病品種[1,13,22,26-28]。
1.3.2 化學(xué)防治
割葉刀口和植株下部葉片,可噴施10%乙磷鋁或0.5%敵克松或1%波爾多液進(jìn)行保護(hù);病穴土壤用1%硫酸銅、1%乙磷鋁或0.5%敵克松噴藥消毒防治[1]。
有關(guān)學(xué)者用含毒介質(zhì)法對(duì)28種藥劑進(jìn)行篩選,并在大田進(jìn)行噴藥接種測(cè)驗(yàn),結(jié)果表明代森錳、代森錳鋅和NC918不僅防效高,而且葉面復(fù)蓋良好,旱季能在葉上存留30 d[21]。
新種劍麻苗要用托布津處理傷口,或用1%的疫霜靈消毒切口,對(duì)發(fā)病初期及無病株的底層葉片可用 2%疫霜靈噴藥防治[23,29]。
劉巧蓮等[30]對(duì)13種藥劑的室內(nèi)毒力進(jìn)行測(cè)定,認(rèn)為我國(guó)防治劍麻斑馬紋病的最佳藥劑為敵克松,甲基托布津、精甲霜·錳鋅、霜脲錳鋅、烯酰嗎啉、錳鋅·氟嗎啉和克菌特等6種殺菌劑次之。鄭金龍等[31]對(duì)6種防治劍麻斑馬紋病的殺菌劑進(jìn)行田間藥效試驗(yàn),建議生產(chǎn)上可使用55%敵克松WP 200倍液和70%甲基托布津WP500倍液來防治劍麻斑馬紋病。
1.3.3 抗病育種
國(guó)外的科學(xué)家半個(gè)世紀(jì)前就盡力培育抗病高產(chǎn)的優(yōu)良品種,但效果都不甚理想。坦桑尼亞育種者培育出高產(chǎn)的H.11648品種,但該品種易感斑馬紋病,H.67041和萊氏龍舌蘭麻抗病但不豐產(chǎn)[21,32]。我國(guó)育成的品種(種質(zhì))有10多個(gè),其中粵西1號(hào)、廣西76416、熱麻1號(hào)等品種抗性較好,但由于其產(chǎn)量和纖維等其它綜合性狀比當(dāng)家品種東1號(hào)差而無法大面積推廣[24,33-35]。盡管這樣,我國(guó)劍麻育種工作者還是利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),獲得一些抗斑馬紋病的劍麻轉(zhuǎn)基因植株材料。
劍麻莖腐病是20世紀(jì)30年代首先在坦桑尼亞東部的一個(gè)省發(fā)現(xiàn)的,然后擴(kuò)展到坦噶地區(qū)和坦噶尼喀[36],我國(guó)最先于1987年在廣東省的火炬、金星和東方紅等農(nóng)場(chǎng)的麻田發(fā)現(xiàn)莖腐病,死亡20多萬株,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)200多萬元[1,13]
大多學(xué)者的研究結(jié)果表明:該病的病原為半知菌類曲霉屬的黑曲霉(Aspergillus nigervan Teigh)。在PDA培養(yǎng)基上生長(zhǎng)迅速,菌絲發(fā)達(dá)、密集。菌落近圓形,扁平狀。菌絲初期白色,后變?yōu)辄S色,圓筒形,有隔。菌絲體中伸出特化的厚壁足細(xì)胞,足細(xì)胞膨大不明顯。分生孢子梗從足細(xì)胞或從老熟菌絲局部膨大處長(zhǎng)出。頂端膨大為球形至近球形的頂囊;著生單層或雙層小梗;小梗上產(chǎn)生分生孢子,分生孢子近圓形,初期表面光滑,后變粗糙或密生細(xì)刺[1,36-38]。
然而,Elizabeth等[39]的室內(nèi)接種結(jié)果表明:威氏曲霉(Aspergillus welwitschiae,一種腐生真菌)是引起莖腐病的病原菌。
黑曲霉菌的形態(tài)特征見圖4、5。
2.2.1 癥狀
(1)大田癥狀
病菌一般從割葉傷口侵入。發(fā)病初期有發(fā)酵酒味,后期組織腐爛,在病組織表面產(chǎn)生大量白色的菌絲體和黑色霉點(diǎn)狀的子實(shí)體,子實(shí)體在顯微鏡觀察含有大量分生孢子。莖部感染后,病健交界處有明顯的紅褐色或淡紅色分界線。急性型病斑初期葉片呈水漬狀褪綠,隨后變成黃褐色。病組織腐爛,并有大量渾濁液溢出。病原菌通過葉基傷口侵入到莖部,并縱向擴(kuò)展,致莖部組織腐爛,造成葉片失水,整株凋萎,最后死亡。慢性型病斑在被侵入傷口處呈黑褐色或紅褐色水漬狀,病菌擴(kuò)展較慢,不易造成整株死亡[1,37,40]。Maud M等[36]則把莖腐病分為濕腐和干腐2種癥狀,該2種癥狀非常相似,最主要的區(qū)別在于濕腐是在切葉的基部開始感染,干腐則是在土壤以下的莖部組織開始感染的,且濕腐組織一般表現(xiàn)潮濕柔軟而干腐組織一般都呈現(xiàn)干硬癥狀。劍麻莖腐病發(fā)病癥狀見圖6。
圖4 黑曲霉菌落形態(tài)
圖5 分生孢子梗和分生孢子
(2)室內(nèi)接種癥狀
通常在接種后8~10 d后觀察到發(fā)病癥狀。葉片基部表現(xiàn)出萎黃、萎蔫等外部癥狀,部分葉片開始出現(xiàn)濕腐病癥狀。12~15 d后,麻株莖部壞死,但植株未死亡。15 d后,葉片易脫落。莖基部呈潮濕、黃色腐爛,麻莖部完全壞死,受感染的組織產(chǎn)生黑色的分生孢子。30 d后,大部分麻莖死亡,葉柄壞死,葉基部呈淡黃或紅色癥狀[39]。
2.2.2 發(fā)生規(guī)律
劍麻莖腐病的發(fā)生和流行過程,一般可分為越冬、始發(fā)、流行和病情下降4個(gè)階段。越冬期溫度較低,不適宜黑曲霉生長(zhǎng),一般為12至翌年2月份;始發(fā)期溫度逐漸上升,發(fā)病率仍較低,一般是指3~4月份;流行期隨著溫度的升高,發(fā)病率和死亡率開始急速上升,一般是指5~9月份;下降期發(fā)病率和死亡率逐漸下降,一般是指10~11月份[1]。
劍麻莖腐病的發(fā)生與流行是與劍麻品種的抗病性、麻株的營(yíng)養(yǎng)水平、割葉時(shí)的氣候條件以及栽培管理水平都有密切的關(guān)系。大量調(diào)查研究表明,麻株?duì)I養(yǎng)失去平衡,特別是鈣含量過低,其抗黑曲霉菌的能力下降較快,則易造成莖腐病的流行;長(zhǎng)期偏施氮鉀肥,利于莖腐病的發(fā)生;夏秋季節(jié)氣溫高、雨水多、濕度大,對(duì)病害的發(fā)生流行極為有利,其中溫度是引起發(fā)病的主要條件,但能否發(fā)生流行,首先取決于植株的抗性,然后才是氣象條件和病原菌的因素;麻田荒蕪,少施鈣肥,偏施氮鉀肥,割葉質(zhì)量低,以及強(qiáng)割等都有利于莖腐病的發(fā)生[1,40]。
目前,還未見莖腐病發(fā)生規(guī)律與不同地區(qū)的相關(guān)性報(bào)道,各參考文獻(xiàn)對(duì)發(fā)生規(guī)律的描述基本一致。
對(duì)劍麻莖腐病的防治,同樣要貫徹“預(yù)防為主,綜合防治”的原則,采取以農(nóng)業(yè)防治為主,化學(xué)防治、生物防治等方法為輔的防治方法。
2.3.1 農(nóng)業(yè)防治
(1)增施鈣肥,提高植株抗病能力
劍麻是喜鈣作物,對(duì)鈣肥需求量較大,多種試驗(yàn)表明,增施鈣肥,可有效地防治劍麻莖腐病。石灰的施用,最好是在麻園大行間撒施、中耕或開溝撒施[1]。
(2)采用避病措施,調(diào)整割葉時(shí)間
調(diào)整割葉時(shí)間,由于高溫高濕有利于病害的發(fā)生與流行,因此,要盡量避免在高溫多雨季節(jié)割葉,通過調(diào)整割葉時(shí)間,減少莖腐病的發(fā)生流行造成損失,從而達(dá)到避病的目的[1,36]。
(3)其它農(nóng)業(yè)措施
宜采用株芽苗繁殖麻苗,走莖苗不能作種苗,種植麻苗不能從病區(qū)選苗,要選用健康無病壯苗種植;應(yīng)選擇無病地塊種植劍麻,麻田淘汰后不要連作劍麻;為增強(qiáng)植株抗病性,種植前,在地上撒施石灰消毒并增加植株Ca含量;種植畦面整成龜背狀利于排水;麻苗種植前用托布津或多菌靈1 000倍液浸泡,以抑制病菌的侵染;確立嚴(yán)格的割葉制度,病區(qū)的割葉強(qiáng)度要適當(dāng)降低;病區(qū)田除及時(shí)增施石灰以外,還要增施有機(jī)肥,保持麻株的營(yíng)養(yǎng)平衡;要用熟練工割麻,保證割葉質(zhì)量,避免造成過大的傷口面積和不必要的傷口;要加強(qiáng)麻田管理,控制雜草,以降低麻田的相對(duì)濕度[1,41]。
2.3.2 化學(xué)防治
李道和等[1]的研究表明,防治劍麻莖腐病有效的農(nóng)藥是40%滅病威膠懸劑、25%多菌靈可濕性粉劑和25%復(fù)方多菌靈膠懸劑。
鄭金龍等[42]對(duì)6種防治劍麻莖腐病的殺菌劑進(jìn)行田間藥效篩選試驗(yàn),結(jié)果表明:防治效果最好的是50%咪酰胺錳鹽可濕性粉劑和10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑,其次是40%硫·多菌靈懸浮劑和7.5%氟環(huán)唑乳油,而40%五硝基多菌靈可濕性粉劑和3%甲基多抗霉素可濕性粉劑防效最差。并建議生產(chǎn)上交替使用50%咪酰胺錳鹽可濕性粉劑、10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑和40%硫·多菌靈懸浮劑防治劍麻莖腐病。
2.3.3 生物防治
植物病害生物防治是指利用有益微生物或微生物代謝產(chǎn)物對(duì)植物病害進(jìn)行有效防治的技術(shù)與方法。它具有無毒、無害、無污染、不產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn),不僅符合人們對(duì)綠色食品的需求,而且為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供重要保障,因此,生物防治逐漸成為病害防治研究的熱點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)由黑曲霉引起的植物病害及其防治進(jìn)行了大量研究。黃雪蘭等[43]研究了哈茨木霉、深綠木霉和寡雄腐霉對(duì)黑曲霉菌落生長(zhǎng)及分生孢子萌發(fā)的抑制效果,結(jié)果表明:這幾種生防菌對(duì)黑曲霉抑菌效果顯著,可用于田間防治劍麻莖腐病。Magalhaes等[44]從沙丘落葉層中分離到16株伯克氏菌(Burkholderiasp.),并研究它們對(duì)黑曲霉菌菌絲的抑制率,在溫室中對(duì)劍麻莖腐病的防治效果最高可達(dá)95%,田間防治效果最高達(dá)76%。Barbosa等[45]的研究發(fā)現(xiàn):類芽孢桿菌、短桿菌和芽孢桿菌能顯著抑制菌絲生長(zhǎng),可降低莖腐病田間發(fā)生率。侯美珍等[46]研究了荔枝果皮和果核提取物對(duì)A.niger的抑菌率達(dá)到90%以上。秦士維等[47]從藍(lán)莓果實(shí)中分離到的葡萄有孢漢遜酵母對(duì)黑曲霉菌絲生長(zhǎng)的抑制率達(dá)76.45%。
劍麻紫色卷葉病的發(fā)生與流行在地理位置上遵循由南向北的規(guī)律,2001年11月在海南昌江青坎農(nóng)場(chǎng)首先發(fā)現(xiàn),不到半年時(shí)間便迅速蔓延全場(chǎng)及周邊農(nóng)村,2002~2006年劍麻紫色卷葉病在海南大面積流行,造成海南迪發(fā)劍麻公司昌江青坎基地等處666.67 hm2劍麻平均減產(chǎn)30%以上,損失慘重。2003年1~2月份在廣東省徐海片植麻農(nóng)場(chǎng)及周邊農(nóng)村劍麻發(fā)生零星病株,至2010年發(fā)展到3000 多hm2[13,48],后來,又進(jìn)一步蔓延至廣西浦北縣張黃鎮(zhèn)東方農(nóng)場(chǎng)麻區(qū)[49]。
該病由新菠蘿灰粉蚧引起。該粉蚧形態(tài)特征:若蟲體呈淡黃色至淡紅色,觸角及足發(fā)達(dá),行動(dòng)活潑。1齡體長(zhǎng)約0.5~0.8 mm,1齡若蟲后期蟲體背部有少量均勻的蠟質(zhì)分布;2齡若蟲體黃褐色變淡灰色加深,長(zhǎng)約1.2 mm,體表逐漸被均勻的蠟質(zhì)物覆蓋,后期蟲體基本呈灰色;3齡體長(zhǎng)約2.0 mm,蟲體完全被自身分泌物所覆蓋;成蟲體呈淡紅色,體長(zhǎng)2~3 mm;蟲體卵形且扁平,披白色蠟粉,其觸角退化,行走緩慢[48,50]。
新菠蘿灰粉蚧形態(tài)特征見圖7。
3.2.1 癥狀
初期葉尖部和葉邊緣變紫色,葉尖卷曲,逐漸向下擴(kuò)展,并出現(xiàn)大量的褪綠黃斑,黃豆大小,病健交界不明顯,病斑不斷擴(kuò)展,葉緣紫紅色越來越明顯,后期干枯變黑,麻株根系最后枯死。該病常伴隨心腐,癥狀表現(xiàn)為:病組織初期灰黑色,葉肉葉汁被消耗,僅余表皮和纖維;后期變白色,葉片上半節(jié)脫落[13]。
紫色卷葉病發(fā)病癥狀見圖8。
圖8 劍麻紫色卷葉病癥狀
3.2.2 發(fā)生規(guī)律
新菠蘿灰粉蚧首先是在劍麻內(nèi)生葉的葉基危害,然后蔓延至葉片中部、上部及軸心嫩葉和整個(gè)麻株。通過大量吸食葉片汁液,消耗植株?duì)I養(yǎng),同時(shí)分泌蜜露,產(chǎn)生煤煙病,嚴(yán)重時(shí),分泌某種毒素致根系壞死,產(chǎn)生劍麻紫色卷葉病[48-49,51]。
遠(yuǎn)距離傳播是通過帶粉蚧蟲的種苗進(jìn)行傳播,近距離傳播是通過風(fēng)、雨、螞蟻等進(jìn)行傳播[48,51]。
發(fā)生流行條件:干旱季節(jié)有利于粉蚧的發(fā)生,從而造成紫色卷葉病的的大發(fā)生與流行,而多雨季節(jié),尤其是大雨或臺(tái)風(fēng)雨容易沖刷附在麻株上的粉蚧蟲,使蟲口顯著減少,減輕該病的發(fā)生;營(yíng)養(yǎng)豐富的劍麻葉汁能夠吸引大量粉蚧吸食危害,有利于該病發(fā)生。另外,經(jīng)過大量調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)Cu、Mo、S等微量元素與紫色卷葉病呈明顯至極顯著的關(guān)系[48-49,51]。
劍麻紫色卷葉病主要發(fā)生在海南和廣東二省的植麻園,發(fā)生流行規(guī)律在這二省的表現(xiàn)沒有差異。
3.3.1 抗性苗
2010~2014年,廣東省湛江農(nóng)墾東方紅農(nóng)場(chǎng)黃標(biāo)等從海南昌江選擇感染紫色卷葉病的重病區(qū)采集植株已恢復(fù)生長(zhǎng)多年的麻園無病走莖苗,并通過母株鉆心繁育446萬株,大田種植面積1 000 hm2,苗圃及大田種植均未發(fā)生紫色卷葉病,防治效果極佳。但這種抗性苗非遺傳變異劍麻,不能獲得穩(wěn)定的抗病性,只有通過母株鉆心繁育得到的腋芽苗才具有高抗性,即使對(duì)該抗性苗進(jìn)行組培,也只有部分的抗病性,正因?yàn)檫@種抗性的非遺傳性限制了抗性麻苗的快速繁育[52]。
3.3.2 粉蚧防治
粉蚧是紫色卷葉病的主要傳播媒介,防治好粉蚧是防治該病的關(guān)鍵,此外,增施Cu微量元素可以提高植株抗性[25]。張偉雄等[48]采取化學(xué)防治、生物防治和栽培措施防治相結(jié)合的防治手段,收到良好的效果。
(1)化學(xué)防治
首先對(duì)粉蚧危害程度分級(jí)為輕度、中度和嚴(yán)重3個(gè)等級(jí),根據(jù)不同的危害程度,采取不同的藥劑噴殺方式,可選擇48%毒死蜱乳油,或40%速撲殺乳油,或3%啶蟲脒乳油,或40%樂果乳油,噴藥時(shí)葉片正反面都要噴濕噴透。對(duì)為害程度輕的麻園也可撒施呋喃丹或特丁磷顆粒劑[48]。
黃標(biāo)等[51]建議:劍麻小苗用40%氧化樂果浸泡,大田麻可用40%氧化樂果,或45%氯氰菊酯,或40%新介達(dá),或35%蚧殺特,或18%蟲蚧靈,或25%紅箭等藥劑交替使用。也可用特丁磷撒施。
(2)生物防治
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院通過飼養(yǎng)天敵瓢蟲和草蛉并釋放到劍麻園控制新菠蘿灰粉蚧,中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境資源與植物保護(hù)研究所使用綠僵菌制劑防治粉蚧,目前都處于試驗(yàn)階段,大田施用未取得理想效果[48]。
(3)栽培措施
用劍麻石灰撒施機(jī)將石灰撒施到劍麻莖上,既可作Ca肥調(diào)節(jié)土壤酸性,也對(duì)防治粉蚧起一定作用。針對(duì)發(fā)病嚴(yán)重的老麻區(qū),實(shí)施輪作和調(diào)整作物布局,改善生態(tài)環(huán)境,達(dá)到控制粉蚧的發(fā)生的目的。平衡施肥和增施有機(jī)生物肥,增強(qiáng)麻株的抗蟲能力[48]。
劍麻是我國(guó)熱區(qū)的一種特色經(jīng)濟(jì)作物[53],20世紀(jì)50年代引進(jìn)我國(guó)生產(chǎn),曾為我國(guó)熱區(qū)經(jīng)濟(jì)特別是為廣東、廣西、海南、云南、福建等農(nóng)墾農(nóng)場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出過巨大貢獻(xiàn)[54],廣東省東方紅農(nóng)場(chǎng)甚至被譽(yù)為“劍麻之鄉(xiāng)”。然而,隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,劍麻產(chǎn)業(yè)呈逐漸萎縮之勢(shì),曾經(jīng)的“劍麻之鄉(xiāng)”,劍麻種植面積大幅度減少,劍麻不再是朝陽產(chǎn)業(yè),究其原因,與產(chǎn)品市場(chǎng)低迷、勞動(dòng)力成本高、機(jī)械化耕作程度低等有關(guān),病蟲害的為害特別是近年來新菠蘿灰粉蚧和劍麻紫色卷葉病的為害,也是限制劍麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素[2,53]。目前劍麻病蟲害的研究存在以下幾方面問題。
由于全國(guó)劍麻種植規(guī)模小,多年來,國(guó)家和地方對(duì)劍麻研究不夠重視,因此從事劍麻研究的人員少,專門從事劍麻病蟲害研究的幾乎沒有,2008年,國(guó)家成立麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,設(shè)置劍麻育種崗位和劍麻栽培崗位,以及2個(gè)劍麻試驗(yàn)站[55],并在病蟲害監(jiān)測(cè)經(jīng)費(fèi)的支持下,我國(guó)的劍麻病蟲害研究逐步得到發(fā)展,但也只是從事零星和粗淺的研究,沒有專門的劍麻病蟲害研究的高水平團(tuán)隊(duì),以至于發(fā)生新的病蟲害不能及時(shí)應(yīng)對(duì),造成巨大損失,如劍麻紫色卷葉病發(fā)生10多年以來,由于未能找出該病發(fā)生的真正原因,不能很好地防治該病的發(fā)生與蔓延,嚴(yán)重?fù)p害麻農(nóng)積極性,劍麻種植面積銳減。
劍麻斑馬紋病和劍麻莖腐病,目前的防治措施都是以農(nóng)業(yè)防治為主,即通過控制麻園濕度、減少創(chuàng)傷、平衡施肥等措施以提高植株抗病性或阻止病原菌侵染,這種方式對(duì)防治該二種病害效果比較明顯,但這種方法需要通過精細(xì)的管理措施才能達(dá)到理想的防治效果,工作比較煩鎖,而且有些防治措施可操作性差(如調(diào)整割葉時(shí)間)?;瘜W(xué)防治作為一種輔助防治手段,防治效果沒有農(nóng)業(yè)防治措施明顯,但化學(xué)防治操作比較簡(jiǎn)單,防治技術(shù)容易掌握,麻農(nóng)易于接受,目前對(duì)化學(xué)防治的研究還比較少。生物防治具有無毒、無害、無污染、不產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn),但其防效慢等問題比較突出。目前雖然針對(duì)黑曲霉菌和新菠蘿灰粉蚧進(jìn)行了研究,然而未見有應(yīng)用于劍麻這三種病害防治的報(bào)道。劍麻紫色卷葉病發(fā)生與新菠蘿灰粉蚧密切相關(guān),因此以防治該粉蚧為主要防治手段,但因?yàn)檫€沒完全弄清楚該病發(fā)生機(jī)理,防治效果比較差。劍麻抗性苗的繁殖和在生產(chǎn)上的應(yīng)用收到了理想的防治效果[52]。
H.11648自20世紀(jì)60年代引種試種以來,一直以來,飽受病蟲害滋擾,主要原因是長(zhǎng)期種植單一品種[2,25]。由于劍麻生長(zhǎng)周期長(zhǎng)(從種植到開花10年以上),種質(zhì)資源少,劍麻遺傳背景模糊等,加上投入育種研究的力量小,造成育種效率低下,至今未能育成既抗病又高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的劍麻新品種[2,18]。
應(yīng)充分重視劍麻病蟲害給劍麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成的損失,國(guó)家、企業(yè)和科研院所三方組建劍麻病蟲害研究團(tuán)隊(duì),給予充足的經(jīng)費(fèi)支持,對(duì)劍麻病蟲害進(jìn)行更全面和深入的研究,并利用國(guó)家病蟲害監(jiān)測(cè)防控項(xiàng)目,對(duì)劍麻病蟲害長(zhǎng)期監(jiān)控,盡量減少病蟲害對(duì)生產(chǎn)的影響。
目前,劍麻生產(chǎn)上的主栽品種使用的依然是20世紀(jì)60年代引進(jìn)的H.11648,因長(zhǎng)期種植,品性退化明顯,對(duì)各種病蟲害的抵抗能力顯者降低[2,51,54],迫切需要新的綜合性狀與當(dāng)家品種一致而抗病性較強(qiáng)的劍麻品種,因此,應(yīng)加大人力、物力和財(cái)力的支持,各方聯(lián)合攻關(guān),盡快培育新的抗病品種,以應(yīng)用于生產(chǎn)。當(dāng)前,轉(zhuǎn)基因工程技術(shù)已經(jīng)成熟,Silvia Flores-Bentez 等[56]以普通劍麻幼葉作為外植體,通過農(nóng)桿菌和基因槍,成功地將GUS基因?qū)肫胀▌β?,并得到轉(zhuǎn)基因植株。借鑒前人的研究成果,通過轉(zhuǎn)基因工程、誘變育種、細(xì)胞融合育種、分子育種等新技術(shù)手段,培育劍麻抗病新品種完全有可能。對(duì)于劍麻紫色卷葉病,目前生產(chǎn)上正在應(yīng)用推廣的抗性苗雖然不具有遺傳性,但其防病效果相當(dāng)不錯(cuò),建議研究其抗病機(jī)理,為紫色卷葉病的抗病育種提供參考。
農(nóng)業(yè)防治技術(shù)措施在防治劍麻病害中起到很好的防治效果,目前生產(chǎn)上應(yīng)用比較多,但因?yàn)樵摴ぷ髀闊┎灰撞僮?,部分麻農(nóng)要完全按照該防治措施執(zhí)行比較困難,因此防治效果經(jīng)常不盡如人意?;瘜W(xué)防治手段具有防效快速的優(yōu)點(diǎn),而且劍麻是纖維作物,在劍麻上使用化學(xué)農(nóng)藥不會(huì)造成人體食用中毒的問題,可以多選擇性地使用低毒化學(xué)防治,建議加強(qiáng)化學(xué)防治藥物的研制,為化學(xué)防治提供更多輪換使用的藥物,提高化學(xué)防治的效果,同時(shí)建議研發(fā)適合麻田作業(yè)的噴藥機(jī)械以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工作效率。生物防治具有無毒、無害、無污染、不產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn),建議加強(qiáng)生物農(nóng)藥的研發(fā)。
劍麻紫色卷葉病自2001年在海南發(fā)生以來,逐步發(fā)展到廣東劍麻園,并呈現(xiàn)嚴(yán)重的趨勢(shì),廣西劍麻也發(fā)現(xiàn)有零星危害,但仍然未弄清楚該病
發(fā)生原因,給該病的防治造成巨大困難[13,48-49]。因此,應(yīng)組織相關(guān)專家,成立專項(xiàng),重點(diǎn)對(duì)該病的發(fā)生機(jī)理進(jìn)行研究攻關(guān),為今后有效防治該病奠定良好基礎(chǔ)。
劍麻病害特別是劍麻紫色卷葉病對(duì)劍麻生產(chǎn)造成了巨大的損失,病害的不斷滋生侵?jǐn)_對(duì)現(xiàn)有的防治方法和措施構(gòu)成極大挑戰(zhàn),需要充分重視劍麻病害,要更加廣泛深入地進(jìn)行研究,包括研究它的病原、發(fā)生流行規(guī)律,研發(fā)出安全、高效和實(shí)用的防治方法和手段。當(dāng)前,國(guó)家對(duì)劍麻這種特色經(jīng)濟(jì)作物越來越重視,國(guó)家麻類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系對(duì)劍麻育種和劍麻栽培技術(shù)研究給予穩(wěn)定的經(jīng)費(fèi)支持,農(nóng)業(yè)部熱作病蟲害疫情監(jiān)測(cè)和防治項(xiàng)目對(duì)劍麻病蟲害的監(jiān)測(cè)和防治對(duì)病蟲害的預(yù)防發(fā)揮巨大作用。對(duì)劍麻三種主要病害,不斷研究新的防治技術(shù)和措施:加強(qiáng)化學(xué)防治、生物防治藥物和技術(shù)的研發(fā)推廣應(yīng)用,加強(qiáng)抗病育種力度,通過雜交育種和現(xiàn)代育種手段相結(jié)合,包括分子生物學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、植物基因組學(xué)和植物基因工程等先進(jìn)技術(shù)手段在劍麻抗病育種中的研究與應(yīng)用;建立完善劍麻病害預(yù)警網(wǎng)和監(jiān)測(cè)體系,加強(qiáng)病害監(jiān)控,及時(shí)采取防治措施。相信在不久的將來,將會(huì)研發(fā)出一大批高效實(shí)用的病害防治方法和技術(shù),培育出抗性高、綜合性狀好的劍麻新品種以替代現(xiàn)有的當(dāng)家品種,包括劍麻紫色卷葉病等在內(nèi)的各種新病害能夠得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、研究和有效的防治,劍麻斑紋病、劍麻莖腐病和劍麻紫色卷葉病這三種主要病害得到有效及時(shí)的防治,促進(jìn)劍麻生產(chǎn)的健康發(fā)展。