張 慧,武紹波,邵撫民,李 順
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院,云南 昆明 650210;2.昆明市西山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心,云南 昆明 650100;3.昆明鼎順農(nóng)業(yè)科技有限公司,云南 昆明 650100)
中國是全球最大的蘋果生產(chǎn)國,2018年中國蘋果種植面積達(dá)到253萬hm2,產(chǎn)量達(dá)3923.34萬t,目前有25個(gè)省份種植蘋果,陜西蘋果產(chǎn)量占據(jù)中國蘋果生產(chǎn)的首位,以甘肅為代表的黃土高原優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)和以四川、云南為代表的特色產(chǎn)區(qū)近年產(chǎn)量增長較快。在蘋果高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培中,病害是制約蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素,其中蘋果樹腐爛病在中國分布廣、危害重、防治難,果農(nóng)稱之為蘋果樹“癌癥”,筆者通過查閱文獻(xiàn),綜述蘋果樹腐爛病發(fā)生情況和防治方法,以期促進(jìn)蘋果樹腐爛病的防治研究。
蘋果樹腐爛?。╒alsa mali Miyabe et Yamada)俗稱臭皮病、爛皮病,病原有性階段為蘋果黑腐皮殼菌,屬子囊菌亞門真菌[1]。該病病原菌主要侵染果樹枝干、主干、果實(shí)等部位,造成樹勢衰弱,蘋果品質(zhì)和產(chǎn)量下降,嚴(yán)重時(shí)甚至可造成毀園[2]。曹克強(qiáng)等利用國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),2008年調(diào)查全國10個(gè)主產(chǎn)省147個(gè)果園,腐爛病平均病株率為52.7%,其中發(fā)病株率陜西省50.3%、甘肅省40.5%、云南省50.4%。隨著樹齡的增大,腐爛病發(fā)病株率提高,4~10年生果樹株發(fā)病率為26.8%,11~17年樹齡的果樹株發(fā)病率為54.0%,18~24年樹齡的樹株發(fā)病率為59.3%[3]。
韓健2010—2011年調(diào)查甘肅省14個(gè)市(州)蘋果樹腐爛病平均發(fā)病率達(dá)30%,管理粗放、樹勢衰弱的果園可達(dá)60%左右,嚴(yán)重的果園100%患病,但在管理水平高、樹勢強(qiáng)壯的果園平均發(fā)病率不到5%[4]。高玉萍等2019年調(diào)查甘肅省崇信縣蘋果樹腐爛病平均發(fā)病株率14.4%,最高發(fā)病株率39.7%[5];孔寶華等2010—2011年調(diào)查發(fā)現(xiàn),云南省4個(gè)縣(市)蘋果樹腐爛病發(fā)病率在1.1%~27.5%,云南昭通蘋果老產(chǎn)區(qū)發(fā)生最為嚴(yán)重[6]。桂騰茸等2012年對(duì)昭通市蘋果樹腐爛進(jìn)行調(diào)查,平均病樹率29.6%,平均病枝率16.4%,病疤率41.6%,樹齡達(dá)13年以上、管理水平及樹體的營養(yǎng)狀況較差的果園平均病樹率達(dá)48%以上,平均病疤率達(dá)66.7%[7];李娜2007—2008年調(diào)查陜西省蘋果樹腐爛病情況,其中陜北丘陵溝壑區(qū)和渭北高原溝壑區(qū)平均病株率32.5%,渭北臺(tái)塬西部區(qū)平均病株率24.7%,渭北臺(tái)塬東部平均病株率14.6%,15年左右的大齡蘋果園發(fā)病株率達(dá)90%,重發(fā)率達(dá)95%以上[8]。馬志峰2007年調(diào)查陜西渭北3個(gè)縣(區(qū))13年生紅富士蘋果樹腐爛病發(fā)病株率平均達(dá)56.14%[9],王旭霞2012年調(diào)查陜西渭北蘋果產(chǎn)區(qū)蘋果樹腐爛病平均病株率63.8%,嚴(yán)重者高達(dá)83.5%[10]。
上述韓健、孔寶華、李娜等人調(diào)查的甘肅省、云南省、陜西省蘋果樹的發(fā)病率與全國平均發(fā)病情況相比,平均病株率稍低,那是因?yàn)椴煌瑓^(qū)域取樣數(shù)量差別較大,樣品隨機(jī)性高。但樹齡越大,腐爛病發(fā)病率越高,這與曹克強(qiáng)等人調(diào)查情況十分吻合。
蘋果樹腐爛病的發(fā)生有多種因素,與樹勢的強(qiáng)弱、品種、土壤、氣候因子等密切相關(guān)。
中國在蘋果樹抗病性方面的研究,處于起步階段,隨著蘋果產(chǎn)區(qū)不斷擴(kuò)大,各地區(qū)的土壤氣候差異極大,故生產(chǎn)上各地的栽培品種也相應(yīng)地發(fā)生變化,目前文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)于各地栽培品種與腐爛病發(fā)病關(guān)系尚無重大發(fā)現(xiàn)。曹克強(qiáng)等[3]調(diào)查“富士”、“元帥”以及“金冠”“秦冠”等10余個(gè)品種腐爛病發(fā)生情況發(fā)現(xiàn),品種之間的抗性存在一定差異,但是發(fā)病率差異并不是很明顯[3]。樊民周等調(diào)查陜西洛川縣主栽品種中,紅富士的抗病性明顯優(yōu)于其他主栽品種,紅星的抗病性較差,而其他主栽品種秦冠和嘎啦的抗病性一般[11]。張楠等調(diào)查40個(gè)蘋果品種和60個(gè)蘋果砧木,研究發(fā)現(xiàn)‘特殊短枝’、‘蘋果A’、‘沈陽農(nóng)大’、‘愛佳香’、‘津輕’和‘郡馬’為蘋果樹抗腐爛病品種,冬紅果、太谷早熟沙果、平邑甜茶、海棠花、變?nèi)~海棠(昆明)、中熟紅果子、小黃海棠、西府海棠和櫻葉海棠等為蘋果樹腐爛病的抗性砧木,但未發(fā)現(xiàn)免疫或高抗病性的蘋果品種和砧木[12]。
蘋果樹腐爛病的發(fā)生與溫度和濕度有著密切的關(guān)系,孫紅云等運(yùn)用19個(gè)環(huán)境氣候因子建立MaxEnt模型對(duì)該病適生區(qū)的模擬顯示,溫度條件尤其低溫是影響蘋果樹腐爛病分布的關(guān)鍵因子,最暖季節(jié)溫度和最冷季度降水是影響蘋果樹腐爛病病菌分布的重要因素[13]。另外,冬春凍害也是引發(fā)腐爛病的重要因素,凍害使樹體抗病性降低,樹體發(fā)生凍害當(dāng)年及2年之內(nèi),腐爛病往往發(fā)生較重,凍害使樹體產(chǎn)生凍傷,局部組織壞死,樹皮易于發(fā)生凍裂或與木質(zhì)部分離,致使果樹樹勢衰弱,為病菌的侵入創(chuàng)造了條件,同時(shí)花芽和休眠枝條受到傷害也使得樹體易被病菌感染。
蘋果樹腐爛病的發(fā)病程度與樹勢有直接關(guān)系,凡是能夠?qū)е聵鋭葑內(nèi)醯囊蛩囟寄苷T發(fā)腐爛病害的發(fā)生[14]。腐爛病菌是一種典型的弱寄生菌,當(dāng)樹勢強(qiáng)壯時(shí)樹木抗病性強(qiáng),不表現(xiàn)出癥狀,病菌處于潛伏狀態(tài),但其枝干內(nèi)仍然含有一定量的病源。一旦樹勢出現(xiàn)衰弱,處于潛伏狀態(tài)的病原菌就會(huì)在原來的老病斑附近、剪鋸傷口附近或凍害等部位復(fù)發(fā)并表現(xiàn)出癥狀。而對(duì)于樹勢衰弱的蘋果樹或營養(yǎng)缺乏的老齡樹,樹體感染腐爛病的概率會(huì)大大上升。
有研究表明,蘋果園為黃砂土、黑壚土發(fā)病普遍較重,而黃綿土土壤的果園發(fā)病相對(duì)較輕[15],土壤越黏重,植株根系生長發(fā)育不良,容易發(fā)生腐爛病。孫廣宇等[16]研究發(fā)現(xiàn),蘋果樹樹體鉀含量增高時(shí),蘋果樹腐爛病病斑長度顯著變小,表明鉀含量提高時(shí)組織抗腐爛病菌擴(kuò)展能力提高,認(rèn)為提高蘋果樹葉片鉀含量、降低葉氮含量,使氮磷鉀含量及比率達(dá)到合理的水平,將有望減輕和控制蘋果樹腐爛病的發(fā)生。楊文淵等[17]研究結(jié)果表明,土壤鉀含量與腐爛病的發(fā)生程度呈極顯著負(fù)相關(guān),元素間平衡與腐爛病發(fā)生程度關(guān)系密切(病情指數(shù)與N/K和P/K均呈顯著正相關(guān)),這與季蘭等[18]研究結(jié)果基本一致。該病在有機(jī)質(zhì)少、板結(jié)或保水保肥力弱、有機(jī)肥或復(fù)合營養(yǎng)元素少、偏施氮肥鉀肥用量不足的土壤上更容易發(fā)生。
近年來,蘋果樹腐爛病成為制約中國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素,國內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了廣泛研究。該病害的防控主要以化學(xué)防控為主,SBIS類殺菌劑(抑霉唑、戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑)與苯并咪唑類殺菌劑(甲基硫菌靈)是主要的化學(xué)藥劑[19],但長期使用化學(xué)殺菌劑,會(huì)引起病原菌抗藥性增強(qiáng)、環(huán)境污染和果品農(nóng)藥殘留等嚴(yán)重問題。20世紀(jì)90年代,防治腐爛病專用藥劑中福美砷是使用最多的,其高毒性對(duì)果樹本身及環(huán)境造成嚴(yán)重污染,已被禁用[20]。薛應(yīng)鈺等對(duì)甘肅省18個(gè)縣(區(qū))蘋果樹腐爛病菌對(duì)甲基硫菌靈的抗藥性水平進(jìn)行測定,結(jié)果表明甘肅省蘋果樹腐爛病菌對(duì)甲基硫菌靈產(chǎn)生了不同水平的抗藥性,156個(gè)菌株對(duì)甲基硫菌靈總抗性頻率高達(dá)49.36%,其中甘谷縣抗性頻率高達(dá)100%,且有部分菌株處于高抗水平[21];劉召陽等人研究表明,采自山東果園的腐爛病菌VM09已對(duì)SBIS類殺菌劑產(chǎn)生了抗性[22]。而通過糊泥漿法、擴(kuò)刮法、病疤橋接法和傷疤大補(bǔ)皮法等物理防治,雖然能增強(qiáng)樹勢,對(duì)提高蘋果樹抗病能力起到一定作用,但需要耗費(fèi)大量的人力物力。因此,近年來國內(nèi)外學(xué)者在蘋果樹腐爛病的生物防治方面進(jìn)行了大量研究,主要集中在植物源活性物質(zhì)、微生物及其次生代謝產(chǎn)物、植物內(nèi)生菌及其次生代謝產(chǎn)物對(duì)該病病原菌的抑制作用等方面。
目前已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一批對(duì)蘋果樹腐爛病菌具有較好拮抗作用的生防菌株。王衛(wèi)雄從健康蘋果樹枝條上分離獲得2株對(duì)腐爛病菌有強(qiáng)抑制效果的芽孢桿菌[23]。薛應(yīng)鈺等人從蘋果樹根際土壤中分離獲得菌株JPD-1(公牛鏈霉菌Streptomyces tauricus)對(duì)蘋果樹腐爛病菌抑制率為72.50%[24]。袁雪等人篩選出放線菌菌株BUAS13-03(八丈島鏈霉菌Streptomyces hachijoensis)對(duì)腐爛病抑制率為78%[25]。另有報(bào)道稱木霉菌T88(Trichoderma harzianum)和解淀粉芽孢桿菌TS-1203,不但對(duì)腐爛病菌影響作用明顯,對(duì)其他多種病菌生長也有明顯抑制效果[26-27]。
鄰烯丙基苯酚能有效抑制該病原菌子囊殼的形成和菌絲細(xì)胞壁增厚[28];駱駝蓬醇提取物[29]、迷迭香酸[30]、虎杖乙醇提取物[31]對(duì)該病原菌菌絲生長及孢子萌發(fā)均有明顯的抑制作用。
呂前前等人從蘋果韌皮組織分離獲得解淀粉芽孢桿菌Ba A-007,該菌株及次生代謝物對(duì)蘋果腐爛病菌生長具有抑制作用,離體條件下可顯著降低腐爛病病斑的擴(kuò)散速度[32]。LZ-1201(枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis)和TS-1203(解淀粉芽孢桿菌Bacillus amyloliquefaciens)2株拮抗菌對(duì)腐爛病菌孢子萌發(fā)和菌絲生長具有明顯的抑制作用,可使腐爛病菌菌絲變細(xì)、扭曲、內(nèi)含物濃縮,末端膨大畸形、顏色加深,菌絲節(jié)間內(nèi)含物溢出、菌絲斷裂[33]。土壤放線菌Z-6發(fā)酵濾液[34]、鏈霉菌菌株CH10[35]對(duì)蘋果樹腐爛病菌具有很好的拮抗作用。
李正鵬[36]通過室內(nèi)及田間防治試驗(yàn),對(duì)分離自黃瓜根部的一種植物內(nèi)生放線菌楊凌糖絲菌Hhs.015對(duì)蘋果腐爛病的生物防治進(jìn)行研究,結(jié)果表明其發(fā)酵液原液對(duì)蘋果樹腐爛病菌有明顯的抑制作用;顏霞等[37]研究Hhs.015對(duì)蘋果樹腐爛病病菌抑菌圈直徑大于20 mm。郜佐鵬研究7株植物內(nèi)生放線菌AR1-14(分離于黃瓜根部)、Hhs.015(BAR1-5)(分離于黃瓜根部)、GCLA-4(分離于黃瓜葉部)、GPLA-9(分離于辣椒葉部)、TGNBA-13(分離于黃瓜根部)、TGYXCSA-1(分離于牛腥草莖部)、TGYXCSA-7(分離于牛腥草莖部)對(duì)蘋果樹腐爛病菌有顯著抑制作用,且田間病斑刮除后涂抹植物內(nèi)生放線菌發(fā)酵原液對(duì)該病的防治效果均達(dá)到80%以上[38]。銀杏[39]、杜仲[40]和無花果[41]內(nèi)生真菌對(duì)該病原菌菌絲生長有明顯的抑制作用。
雖然發(fā)現(xiàn)了許多治療蘋果樹腐爛病的菌株,但大部分菌株的抑菌機(jī)制和田間防控效果還有待于進(jìn)一步研究,而且將生防菌直接應(yīng)用于田間,其生存會(huì)受到溫度、濕度、降水等諸多因素的影響,致使離體防效與田間生防效果并不一致,需添加相關(guān)載體及助劑制成生防制劑才能更好地應(yīng)用于大田病害防治。因此,菌株在蘋果樹腐爛病生物防治中的應(yīng)用潛力還需要在果園中開展大田防效試驗(yàn)來加以驗(yàn)證。另外一方面,目前“物理+生物+化學(xué)”綜合防控的文獻(xiàn)報(bào)道較少,筆者認(rèn)為今后蘋果樹腐爛病的防治方向,早期應(yīng)以物理和生物防控為主,早預(yù)防早治療,發(fā)病后以化學(xué)防治為主,盡快阻止腐爛病病菌的擴(kuò)散和傳播,并輔以物理和生物防治手段,達(dá)到聯(lián)防聯(lián)控及早治療的目的。