李昕 田長平 孫慶田 * 吳國兀
(1煙臺大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,煙臺 264005;2山東省煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,煙臺 265500;3煙臺市福山區(qū)回里鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)服務(wù)中心,煙臺265509)
根癌病危害桃、蘋果、櫻桃和李等多種果樹,主要發(fā)生在根部,也可發(fā)生在地上部。在發(fā)病部位形成大小不等的腫瘤,初期幼嫩,后期木質(zhì)化,嚴重時整個根或枝被腫瘤包圍,嚴重阻礙了病株對營養(yǎng)和水分的吸收和運輸,致使病株生長遲緩,產(chǎn)量下降,最終死亡。櫻桃根癌病較難防控且傳染性強,加之生產(chǎn)中盲目用藥,防治效果不理想,篩選出對櫻桃根癌病有效的藥劑具有重要意義。
櫻桃根癌病是一種細菌性病害,由根癌農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumefaciens)所致,通常被分為根癌土壤桿菌(原生物型Ⅰ)、發(fā)根土壤桿菌(原生物型Ⅱ)和葡萄土壤桿菌(原生物型Ⅲ)3個種。劉保友等[1]研究表明引起煙臺地區(qū)大櫻桃根癌病菌的菌株主要為A.tumefaciens生物型Ⅱ,其次為生物型Ⅰ。在致病過程中,根癌農(nóng)桿菌通過傷口侵入,將自身T-DNA插入到櫻桃的基因組中并穩(wěn)定表達,使寄主細胞瘋狂復(fù)制生長,最終形成腫瘤。
植株受傷是病原菌侵染與發(fā)病的先決條件,人為或害蟲造成根系傷口后會加重病原菌的侵染傳播。其次,病原菌侵染、發(fā)病與土壤性狀有關(guān),當土壤濕度在60%、溫度在18~22℃、pH在6.2~8.0、土壤質(zhì)地黏重時最易形成腫瘤。病菌主要通過雨水和灌溉水傳播,攜帶病原菌苗木的遠距離調(diào)運也是主要傳播途徑之一。
刮除根瘤、涂抹藥劑防治櫻桃根癌病,會對根造成嚴重損傷,致使植株成活率低,且成活植株仍會發(fā)病[2]。因此,根癌病的防治重點在于做好定植前準備。選用無病菌苗木、抗病砧木,在非重茬、無病地塊建園,栽植前使用藥劑預(yù)防均能顯著降低櫻桃根癌病的發(fā)病率。
4.1.1 無機殺菌劑防治 高錳酸鉀、硫酸亞鐵、次氯酸鈉、石硫合劑,硫酸銅、波爾多液等在櫻桃根癌病防治上效果不錯,馮瑛等[3]刮除根瘤后涂抹波爾多液發(fā)現(xiàn)治愈率可達到78%,且治療效果優(yōu)于石硫合劑。
4.1.2 有機殺菌劑防治 有機氯類 (五氯硝基苯等)、有機硫類(代森鋅、代森錳鋅、福美雙、福美鋅等)、有機磷、砷類(乙磷鋁、甲基立枯磷等)、取代苯類(如百菌清、甲基托布津等)、唑類(如多菌靈、惡霉靈、龍克菌)都是防治櫻桃根癌病常用的藥劑,多種藥劑的組合比單一藥劑的防治效果更好。馮瑛等[3]試驗測得,將0.5%高錳酸鉀與0.25%五氯硝基苯按1∶1比例組合,噴灑在病株上,病瘤的失活率達到56%。
主要有農(nóng)用抗生素和植物殺菌素兩種,農(nóng)用抗生素是微生物分泌的能抑制或殺死病原菌的代謝物質(zhì),市場產(chǎn)品大多是放線菌的產(chǎn)物,如井岡霉素、春雷霉素(又名加瑞農(nóng))、多抗霉素、農(nóng)用鏈霉素、抗霉菌素120、四霉素等;植物殺菌素是高等植物體內(nèi)含有的能抑制或殺死病原菌的化學(xué)物質(zhì),這類殺菌劑的主要代表是大蒜素,以及人工合成的同系物乙基大蒜素(又名抗菌劑 402、康稼)。
生物物質(zhì)類殺菌劑對櫻桃根癌病的防治效果普遍優(yōu)于化學(xué)合成類殺菌劑。黃青華[4]試驗測得,刮除根瘤后涂抹乙蒜素、四霉素都表現(xiàn)出較好的防效,比化學(xué)殺菌劑福美雙的效果好。馮瑛等[3]試驗測得,將0.1%農(nóng)用72%鏈霉素和0.2%乙蒜素按1∶1比例配置,噴灑在病株上,病瘤的失活率高于化學(xué)藥劑處理,達到58%。這類殺菌劑的特點是使用濃度低、用量少、防效高;殘效期比較短,對人、畜和植物比較安全。
生防菌制劑指含有活性微生物的特定制品。20世紀70年代,澳大利亞科學(xué)家kerr發(fā)現(xiàn)了1株與致病菌親緣相近的菌株,即放射土壤桿菌K84,其產(chǎn)生的土壤桿菌素A84對該病有專一拮抗作用。張洪勝等[5]用K84菌液蘸根后再種植,有效地控制了根癌病,且長勢健壯?!案鰧?號”是國內(nèi)生產(chǎn)的類似K84的生物菌劑,李淑平等[6]試驗表明,栽植前用“根瘤寧3號”蘸根處理,可顯著降低櫻桃根瘤病的發(fā)病率。
馮瑛等[3]試驗測得,刮除根瘤后涂抹生防菌制劑“臺灣5號”“貝博”,治愈率可分別達到87%、85%,顯著高于化學(xué)藥劑的治愈效果。范昆等[7]通過室內(nèi)毒力試驗測得,對櫻桃根癌病菌的抑菌效果最為明顯的藥劑是1 000億活芽孢/g的枯草芽孢桿菌可濕性粉劑,其次才是農(nóng)用抗生素和化學(xué)殺菌劑,可見生防菌劑治愈櫻桃根癌病的效果強于化學(xué)藥劑。這主要是因為生防菌株通過搶先定植在傷口位點并產(chǎn)生抗生素,阻止了根癌農(nóng)桿菌的侵染。
葛宏蔓等[8]試驗表明,將櫻桃病株刮除根瘤后用“根苗壯”(含放射線菌、芽孢桿菌等2億個/kg)蘸根對根癌病有較好的防治效果,治愈率達到78.57%~100%。黃書濤[9]研究表明,“宗悅168”(又名“蔡18”菌,能分泌2種以上抗生素和4種以上植物生長激素)具有防控櫻桃根癌病、增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的效果,但其效果不如芽孢桿菌類菌劑(含地衣芽孢桿菌的“奧瑞根”、含多粘芽孢桿菌的“碧健”、含解淀粉芽孢桿菌的“清凈”)。馬雪莉等[10]研究發(fā)現(xiàn),生物菌劑ZZ-11(枯草芽孢桿菌及其代謝產(chǎn)物)對大櫻桃根癌病具有較好的治療效果。
芽孢桿菌生防菌劑在防治櫻桃根瘤病方面具有顯著效果。目前生防菌劑逐漸從單一菌劑向復(fù)合菌劑發(fā)展,我們要篩選對櫻桃根癌病病原菌有抑制作用的多種芽孢桿菌,并構(gòu)建復(fù)合生防菌劑,以期達到更好的防治效果。