任海英,鄭錫良,張淑文,梁森苗,吳昌旺,王康強(qiáng),俞浙萍,戚行江*
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所,浙江 杭州 310021; 2.文成縣經(jīng)濟(jì)特產(chǎn)工作站,浙江 文成 325300;3.仙居縣特產(chǎn)技術(shù)推廣總站,浙江 仙居 317300)
楊梅是我國(guó)南方最具特色的水果之一,截至2019年全國(guó)楊梅種植面積約33.35萬(wàn)hm2,為山區(qū)農(nóng)民脫貧致富發(fā)揮著重要的作用。近年來(lái)全國(guó)楊梅產(chǎn)區(qū)陸續(xù)發(fā)生成年楊梅樹(shù)結(jié)果量變大、果實(shí)變小、品質(zhì)低劣、老熟葉片脫落嚴(yán)重、樹(shù)勢(shì)嚴(yán)重衰弱的情況(作者命名為衰弱病),由于樹(shù)勢(shì)衰弱原因尚不明確,無(wú)法采取有效防控措施,浙江省90%以上楊梅園已進(jìn)入盛產(chǎn)期,防控形勢(shì)非常嚴(yán)峻。
自從楊梅產(chǎn)業(yè)大力發(fā)展以來(lái),不同年份嚴(yán)重危害楊梅生產(chǎn)的主要病害略有不同。目前楊梅生產(chǎn)中5~6月發(fā)生嚴(yán)重病害的有樹(shù)皮生長(zhǎng)橙色菌絲的枝干病害赤衣病[1-2]、肉柱凸起的果實(shí)病害肉蔥病[3]、果實(shí)開(kāi)裂的裂核病[1]、果實(shí)表面生長(zhǎng)有白菌絲的白腐病[1,4],以及果實(shí)表面開(kāi)裂、失水、呈深褐色的炭疽病[4];6月下旬到8月上旬盛發(fā)病害有枝干上有凸起瘤狀物的細(xì)菌性病害癌腫病[5];周年發(fā)生于10月爆發(fā)的病害主要有葉片青枯后干枯并伴有枝條干枯的凋萎病[6]、樹(shù)皮開(kāi)裂的枝腐病[7]、缺鋅引起的小葉病[1]、葉片有褐色斑點(diǎn)的褐斑病[2,8]、葉片有不規(guī)則病斑的葉枯病[9]等。衰弱病與所有上述病害的病癥均不相同,是一種完全不同的新病害。
筆者對(duì)衰弱病的病癥進(jìn)行了觀察,對(duì)病害發(fā)生情況進(jìn)行了調(diào)研,測(cè)定了病樹(shù)根圍土壤理化性質(zhì)和葉片內(nèi)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量,為該病的后續(xù)發(fā)生規(guī)律和防控技術(shù)研究提供部分依據(jù)。
2012—2018年對(duì)我國(guó)楊梅產(chǎn)區(qū)衰弱病發(fā)生情況、果園環(huán)境條件和管理情況進(jìn)行調(diào)查,健康樹(shù)做對(duì)照。觀察該病害在果園中發(fā)病的分布規(guī)律、發(fā)病時(shí)期、發(fā)展規(guī)律、發(fā)病癥狀等,內(nèi)容包括受害葉片,受害枝韌皮部、木質(zhì)部,受害根的韌皮部、木質(zhì)部,以及根圍土壤樹(shù)根情況等,并且參考方中達(dá)[10]植物病害的調(diào)查方法,設(shè)計(jì)出楊梅衰弱病病情級(jí)數(shù)的調(diào)查方法,在后期病害防控研究中可用來(lái)計(jì)算病情指數(shù)。
以浙江省海寧市黃灣鎮(zhèn)黃灣村冷冰塢果園15年生東魁楊梅樹(shù)作為試材,果園環(huán)境條件為典型的緩坡山地,海拔50 m左右,土壤為酸性黃壤,果園的發(fā)病率為65%,病情指數(shù)在1~9級(jí)均有,栽植株行距為4 m×5 m,選擇負(fù)載量相似、樹(shù)冠大小和樹(shù)葉脫落量占整株樹(shù)葉片的25%~50%(病情指數(shù)為5級(jí))之間的楊梅樹(shù)作為試驗(yàn)樹(shù),試驗(yàn)園采用常規(guī)管理。健康楊梅樹(shù)做對(duì)照。取樣每棵楊梅樹(shù)算1次重復(fù),每處理重復(fù)3次。
于2016年6月分別選取有代表性的健康植株和發(fā)病植株的東、南、西、北四個(gè)方向春梢各5支,共20支,用數(shù)顯游標(biāo)卡尺(上海刀具)測(cè)量枝梢粗度,取平均值,每支算1次重復(fù)。選取樹(shù)體外圍中部位置營(yíng)養(yǎng)枝頂端以下第4~8片葉開(kāi)始測(cè)定和取樣,每個(gè)測(cè)量指標(biāo)取30個(gè)葉片檢測(cè)并且取平均值,使用Li-6400便攜式光合儀(美國(guó)LI-COR公司)測(cè)定光合速率,用SPAD-502 PLus葉綠素計(jì)(日本美能達(dá)公司)測(cè)定葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)(SPAD值),測(cè)量葉片長(zhǎng)度(頂端至葉柄基部)、寬度。葉片厚度用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)定10枚的厚度,重復(fù)3次,求其平均值。健康樹(shù)做對(duì)照。
于2016年6月分別選取有代表性的健康植株和發(fā)病植株的東、南、西、北四個(gè)方向楊梅成熟果實(shí),每個(gè)方位采集50顆,采后當(dāng)天運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室立即測(cè)定單果重量、可溶性固形物、硬度,并留存樣品于-20 ℃用于果實(shí)的可滴定酸和維生素C含量的測(cè)定。隨機(jī)取15個(gè)果實(shí)用電子天平(上海精密儀器)稱重,取平均值。使用ATAGOPR-101a手持?jǐn)?shù)顯糖度計(jì)(日本)測(cè)定可溶性固形物(TSS)含量。病、健樹(shù)各取15個(gè)楊梅果實(shí),用TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定果實(shí)硬度,探頭選擇TA-MTP,下壓距離為4.0 mm??傻味ㄋ岵捎盟釅A滴定法[11]、維生素C采用2,6-二氯靛酚滴定法測(cè)量[11]。健康樹(shù)果實(shí)做對(duì)照。
由于衰弱病樹(shù)體果實(shí)量大,果實(shí)采后土壤理化性質(zhì)和葉片礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)在病樹(shù)和健康樹(shù)之間可能差異最大,故樣品采集選擇樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)較為穩(wěn)定的果實(shí)采后時(shí)間。在2016年7月采集土壤和葉片樣品。在環(huán)繞楊梅樹(shù)干1圈1 m左右樹(shù)冠滴水線位置采集0~20 cm表土層樣品,利用四分法收集混合土壤樣品約2 kg,室溫條件下自然風(fēng)干,過(guò)0.45 mm的篩網(wǎng)。每株楊梅樹(shù)選取東、西、南、北4個(gè)方位,每個(gè)方位選擇春梢頂端開(kāi)始第4~8片成熟葉,每棵樹(shù)采集約200片,自來(lái)水沖洗干凈,去離子水復(fù)洗3次,在烘箱中105 ℃加熱15~20 min殺青,70 ℃烘干備用。病、健樹(shù)各采集3棵樹(shù)的土壤和葉片,健康樹(shù)做對(duì)照。
土壤理化性質(zhì)和葉片礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)方法均參考相關(guān)文獻(xiàn)[12]。
土壤理化性質(zhì)檢測(cè)方法。pH值采用pH酸度計(jì)(土與水比為1∶2.5)測(cè)定;有機(jī)質(zhì)用K2Cr2O7氧化-外加熱法測(cè)定;速效N采用改良式凱氏定氮法測(cè)定;速效P用鹽酸-氟化銨浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定;速效K采用醋酸銨浸提-火焰光度計(jì)法測(cè)定;中微量元素(有效鈣、鎂、鋅、銅和錳)采用醋酸銨浸提,鐵采用DTPA浸提,iCE3500原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定;有效硫采用磷酸鹽-鹽酸浸提,氯化鋇比濁測(cè)定法;有效硼采用熱水提取,姜黃素比色法。
葉片營(yíng)養(yǎng)元素檢測(cè)方法。葉片礦質(zhì)元素的測(cè)定氮、磷、鉀采用H2SO4-H2O2消解,分別采用改良式凱氏定氮法、鉬藍(lán)比色法和火焰光度計(jì)測(cè)定;鈣、鎂、鋅、銅、鐵、錳采用HNO3-HClO4Multiwave3000微波消解儀消解,iCE3500型原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定;硫采用HNO3-HClO4消煮,比濁法測(cè)定;硼采用干灰化姜黃素比色法測(cè)定。
采用Excel 2010作數(shù)據(jù)初步處理,用SPSS 17.0軟件進(jìn)行t-test(α=0.05)分析顯著性差異。
楊梅衰弱病是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的重大病害,具有危害重、地域廣等特點(diǎn)。該病發(fā)生以盛產(chǎn)期果園為主,在浙江、廣西、廣東、福建、江西等地均有較大面積發(fā)生。品種間沒(méi)有明顯發(fā)病差異,主栽品種東魁和荸薺種都有較大面積發(fā)生。病害發(fā)生比較普遍,發(fā)病果園沒(méi)有特殊的地形地貌、果園溫濕度條件、土壤條件、灌溉條件等典型特征,在同一果園中沒(méi)有分布規(guī)律,沒(méi)有明顯的發(fā)病中心,比如山頂、山中、山腳、陽(yáng)面、陰面等位置的差異,但是與果園土壤耕作、肥水管理等有一定相關(guān)性,比如復(fù)合肥和除草劑施用較多的果園發(fā)病嚴(yán)重,嚴(yán)重的果園甚至80%的樹(shù)體死亡。
研究病害在果園中的發(fā)病時(shí)期、發(fā)展規(guī)律和樹(shù)體受傷害情況發(fā)現(xiàn),楊梅健康樹(shù)(圖1中A、B)枝繁葉茂,葉色翠綠。衰弱病樹(shù)在浙江產(chǎn)區(qū)4月底至5月初開(kāi)始發(fā)病,表現(xiàn)為春梢枝中下部葉片綠色開(kāi)始變淺,7月中旬葉片葉肉變斑駁黃色至全黃色,葉脈變黃綠色,最后整個(gè)葉片包括葉脈變成暗紅色(圖1中C、D),8月中下旬開(kāi)始脫落,至11—12月底大量脫落,樹(shù)冠外圍頂端有少量葉片暫存,但葉色暗綠無(wú)光澤(圖1中E、F),結(jié)果量較多,但果實(shí)小而酸,沒(méi)有商品價(jià)值(圖1中G),病情逐年加重直至死亡。針對(duì)葉片脫落量是樹(shù)體總量50%左右的衰弱病樹(shù)進(jìn)行深入研究發(fā)現(xiàn),楊梅健康樹(shù)枝梢內(nèi)部韌皮部是淺綠色,木質(zhì)部為白色(圖1中H),而衰弱病發(fā)病枝梢內(nèi)部,韌皮部變褐色,木質(zhì)部顏色略加深(圖1中I)。楊梅健康樹(shù)的樹(shù)根須根較多(圖1中J),而病樹(shù)的須根較少(圖1中K);楊梅健康樹(shù)粗根的韌皮部為淺綠色,木質(zhì)部為淡褐色(圖1中L),而病樹(shù)大部分粗根的韌皮部和木質(zhì)部變?yōu)楹谏蛘呱詈稚?圖1中M),只有少部分樹(shù)根還維持健康。健康樹(shù)土壤內(nèi)白色的須根較多(圖1中N),而病樹(shù)土壤內(nèi)幾乎看不到白色的須根(圖1中O)。
衰弱病病情級(jí)數(shù)調(diào)查時(shí)間需要選擇12月初發(fā)病穩(wěn)定后進(jìn)行。每棵樹(shù)的病情指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下:0級(jí),整個(gè)樹(shù)體葉片茂密,樹(shù)勢(shì)健康;1級(jí),0<葉片脫落量占整個(gè)樹(shù)體總?cè)~片量的比例≤10%;3級(jí),10%<葉片脫落量占整個(gè)樹(shù)體總?cè)~片量的比例≤25%;5級(jí),25%<葉片脫落量占整個(gè)樹(shù)體總?cè)~片量的比例≤50%;7級(jí),50%<葉片脫落量占整個(gè)樹(shù)體總?cè)~片量的比例≤75%;9級(jí),75%<葉片脫落量占整個(gè)樹(shù)體總?cè)~片量的比例≤100%。
表1顯示,病情指數(shù)為5級(jí)的衰弱病樹(shù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)明顯比健康樹(shù)差,且差異顯著。其中,枝梢長(zhǎng)度短117.49%,葉片明顯變窄18.81%,葉片厚度變薄16.53%,光合速率降低182.35%,葉綠素含量降低19.63%。這說(shuō)明楊梅衰弱病達(dá)到病情指數(shù)5級(jí)及以上后幾乎不再抽生新梢,葉片變薄變窄,光合效率變低。
表1 衰弱病楊梅營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)
病情指數(shù)為5級(jí)的病樹(shù)楊梅果實(shí)的所有品質(zhì)性狀都明顯變差,單果重降低60.57%,TSS降低4.75個(gè)百分點(diǎn),果實(shí)硬度降低36.31%,維生素C含量降低96.05%,可滴定酸含量增加0.39個(gè)百分點(diǎn)。這說(shuō)明楊梅衰弱病達(dá)到病情指數(shù)5級(jí)及以上果實(shí)變小,TSS變低,而酸度變高,口味變差。
表2 衰弱病楊梅果實(shí)品質(zhì)
表3顯示,相比健康樹(shù),病情指數(shù)為5級(jí)的病樹(shù)根圍土壤pH值降低0.44,有機(jī)質(zhì)含量降低3.6%,速效氮含量降低25.01%,有效鈣、鎂、有效硫、鋅、銅、鐵、錳、有效硼等元素的含量分別降低69.81%、50.76%、29.31%、53.13%、115.87%、18.26%、197.06%、13.56%,其中錳的含量降低最多,銅次之,相反病樹(shù)內(nèi)的速效磷和速效鉀含量顯著增加,分別增加45.93%和8.03%。說(shuō)明楊梅衰弱病達(dá)到病情指數(shù)5級(jí)及以上后土壤內(nèi)中微量元素較為貧乏,速效磷可能過(guò)量。
表3 衰弱病楊梅根際土壤養(yǎng)分含量
表4顯示,相比健康樹(shù),病情指數(shù)為5級(jí)的病樹(shù)葉片內(nèi)的氮、磷、鉀沒(méi)有顯著差異,鈣、硫、鐵、錳、硼等元素的含量分別顯著降低37.27%、20.83%、19.36%、32.82%和9.38%,其中鈣的含量降低最多,錳次之,而鎂、鋅、銅等元素的含量分別顯著增加7.69%、13.10%和9.62%。這說(shuō)明大量元素吸收至樹(shù)體內(nèi)的量沒(méi)有明顯變化,而葉片內(nèi)的中微量元素平衡部分失調(diào)。
在病癥上,衰弱病最開(kāi)始枝梢中下部葉片黃化,然后變紅脫落,老熟葉片脫落發(fā)生在整棵樹(shù),表現(xiàn)為整株樹(shù)內(nèi)堂空虛無(wú)葉,頂端葉片暫存暗綠無(wú)光澤,逐年加重后,才是整株樹(shù)死亡。與其不同,另外一種生產(chǎn)上發(fā)生較多的病害凋萎病最開(kāi)始是外圍、內(nèi)堂或者頂梢等葉片急性青枯,然后黃枯,最后變紅脫落,雨季葉片脫落處會(huì)有白色的菌絲,個(gè)別枝條枯死,枯死枝條數(shù)目逐年增多,樹(shù)干上會(huì)生發(fā)出很多葉片小且黃化的分蘗枝,最后才是整株樹(shù)枯死[6]。
表4 衰弱病楊梅植株葉片養(yǎng)分含量
在果園內(nèi)發(fā)生位置上,衰弱病發(fā)生樹(shù)體位置隨機(jī)性強(qiáng),沒(méi)有發(fā)病中心,沒(méi)有山腳、山中和山頂?shù)鹊奈恢貌町悾瑳](méi)有明顯的發(fā)病傳播趨勢(shì)。與其不同,凋萎病在同一個(gè)果園內(nèi)明顯山腳發(fā)病較重,山頂較輕,而且有明顯的發(fā)病中心,有發(fā)病傳播趨勢(shì)[6,13]。
在發(fā)病原因和影響因素上,目前衰弱病發(fā)病原因是否受氣候因子影響尚未明確,具體發(fā)生規(guī)律需要深入研究。與其不同,凋萎病是擬盤(pán)多毛孢屬真菌侵染引起的[6,14],受到氣候因子溫度和相對(duì)濕度的顯著影響[15]。兩者相同之處是,農(nóng)事操作影響發(fā)病率,復(fù)合肥使用較多的果園,兩種病害發(fā)病率均較高。
果樹(shù)生長(zhǎng)數(shù)年后根圍環(huán)境惡化,菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,引起長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)?、果?shí)品質(zhì)下降,前人已有報(bào)道,如葡萄[16]、蘋(píng)果[17]等。本調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),與健康樹(shù)相比,衰弱病樹(shù)葉片變小,果實(shí)小而酸,新梢抽生困難,光合效率變差,病樹(shù)根圍土壤明顯酸化,有機(jī)質(zhì)含量降低,中微量元素部分失調(diào),這與前人研究的結(jié)果相似,也可能存在菌群變化等問(wèn)題,需要進(jìn)一步深入研究。
合理施肥和改良土壤是保證果樹(shù)健康生長(zhǎng)的重要措施。自然生草能提高蘋(píng)果園土壤細(xì)菌群落的多樣性,改良群落的結(jié)構(gòu)和組成,明顯提升土壤的養(yǎng)分狀況[18]。生物有機(jī)肥可以改良土壤微生物菌群,提高土壤的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量,不但能促進(jìn)植物生長(zhǎng)[19],還對(duì)病害防控起著重要的作用,如施用生物有機(jī)肥后,楊梅凋萎病[20]、香蕉枯萎病[21-22]、當(dāng)歸根腐病[23]等都得到了較好的防控。在利用熏蒸劑達(dá)唑[24]、石灰和碳酸氫銨[25]等進(jìn)行土壤消毒后施用生物有機(jī)肥,可以較快地恢復(fù)土壤菌群結(jié)構(gòu),防控土傳病害,促進(jìn)植物生長(zhǎng)。開(kāi)發(fā)有效的土壤改良措施很可能是防控衰弱病的重要技術(shù)措施,值得深入研究。