摘要:西瓜枯萎病是一種土傳病害,在世界各地均有發生,成為西瓜生產的主要限制因子。作者根據多年實踐并參考有關資料,對海南西瓜枯萎病的防治現狀和未來發展方向進行了綜述。
關鍵詞:西瓜枯萎病 發生規律 防治
西瓜枯萎病(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)又稱萎蔫病或蔓割病,是一種世界性土傳病害。該病害在西瓜整個生育期都可以發生,以開花到結果期最重,是海南西瓜生產的毀滅性病害之一。重茬地一般發病率在30%以上,嚴重地塊在80%以上,甚至造成絕收。目前海南瓜農防治西瓜枯萎病以化學防治為主,防治的適期把握不準,往往盲目用藥、胡亂用藥,造成產量和經濟上的損失,并對產品和環境造成污染。筆者根據多年種植西瓜的實踐經驗并參考有關資料,撰寫了本文,希望對海南廣大生產者有所啟發和借鑒,
1、病原和田間癥狀表現
1.1病原
Fusarium oxysporum f.sp.niveum(E.F.Smith)Snyder etHansen,稱尖鐮孢菌西瓜?;?,屬半知菌類真菌。主要侵染西瓜,很少侵染甜瓜、黃瓜。病菌大型分生孢子無色,紡錘形或鐮刀形,分隔1~5個,多數3個:小型分生孢子無色,長橢圓形,無隔或偶見1分隔;厚垣孢子間生或頂生,圓形,淺黃色。厚垣孢子能抵抗高低溫或干燥。適宜在水分70%的壤土或紅壤土中存活。至今為止,已發現西瓜枯萎病有3個生理小種,即生理小種0、生理小種1、生理小種2;與其他2個生理小種相比,生理小種2更具侵染性。生理小種1的抗性是受單主效基因控制的顯性遺傳,而生理小種2的抗性是有隱性多基因控制,符合“加性-顯性”模型,以加性效應為主,感病對抗病表現為顯性。我國大多數學者認為中國以生理小種1占主導。
1.2癥狀表現
枯萎病在西瓜苗期、伸蔓期至結果期都可發生,開花坐果期和果實膨大期為發病高峰,隨著西瓜逐年連作和重茬,發病日趨嚴重。苗期發病,葉色變淺,逐漸萎蔫,嚴重時幼苗僵化枯死。成株發病初期,葉片從后向前逐漸萎蔫,似缺水狀,中午尤為明顯,傍晚逐漸恢復,病情繼續向上發展,如此反復數日,整株萎蔫下垂,不能恢復,終至全株枯死。如采用雙蔓整枝的西瓜發病后,先有l條子蔓白天萎蔫,夜間恢復,迅速發展到2條蔓萎蔫,持續2~4d后青枯死亡。后期病株莖蔓基部縊縮,有的病部出現褐色病斑或琥珀色膠狀物。病根變褐腐爛,莖基部縱裂,病莖縱切面上維管束變褐。濕度大時病部表面生出粉紅色霉,即病菌分生孢子梗和分生孢子。維管束變褐是判斷西瓜枯萎病的顯著特征。
2、傳播途徑和發病條件
西瓜枯萎病主要以菌絲、厚垣孢子或菌核在未腐熟的有機肥或土壤中越冬,成為豎年主要侵染源,該菌能通過土壤、種子傳播,厚垣孢子、菌核在土壤中存活10年以上,離開寄主的情況下也能存活5~6年。菌核、厚垣孢子通過家畜消化道后仍具生活力。這就是西瓜枯萎病比較難以防治的原因之一,也是生產上采取輪作倒茬措施的依據。
尖孢鐮刀菌以菌絲、厚垣孢子、分生孢子和菌核在土壤或未腐熟的帶菌肥料、病殘株、種子和土壤中越冬,一般分布在0-25 cm土層內,是豎年發病的初次侵染源。種子表面和內、外部均可帶菌,但帶菌率很低,一般為0.14%~3.3%,病殘體內可帶有大量的分生孢子和菌絲體。因此,西瓜枯萎病是一種侵染來源廣的維管束系統病害,
3、防治現狀
根據多年西瓜栽培實踐,筆者認為防治西瓜枯萎病的關鍵,應采用輪作倒茬和嫁接栽培等農業防治為主,藥劑防治為輔,防重于治的綜合防治措施。同時,建議大量使用充分發酵腐熟的有機肥、農家肥,以提高植株抗病性,增強西瓜根系微生態環境中有益微生物的活性。并注意防治的適合時期,就可以取得較好的防治效果和節省不必要的投資,
3.1農業防治
3.1.1輪作倒茬 西瓜枯萎病是典型的土傳病害,新植地(處女地)土壤中無西瓜枯萎病的病原菌,自然無病可發。很顯然,在從未種植西瓜的土地上種植西瓜,西瓜枯萎病防治就不是問題。也就是說,在新植地(處女地)上種西瓜,只要搞好溫湯浸種等種子消毒工作,無需考慮枯萎病和蔓枯病等土傳病害的防治問題,甚至連一些常見病蟲害的防治都不用考慮,只要管理好水、肥和田間操作,即可獲得高產優質的西瓜,大大降低成本,既省錢又省心。
海南近幾年的西瓜生產,特別是無籽西瓜生產發展很快,迫于重茬地西瓜枯萎病的壓力,對新植地的需求量很大,許多瓜農由于受經濟利益驅動,大量開墾海岸沿線沙灘地種植無籽西瓜。西瓜所種之地,防護林(主要是木麻黃)被連根拔起,包括種植地上對防風固沙很有用處的一切原生態植被也被人為破壞殆盡,這給海南島沿海海灘的生態環境造成了極大的破壞。逾10年來,海南沿海沙灘地種植西瓜667m2產量常常突破5000kg(包括2次結果),就連多年在海南從事西瓜研究的新疆專家都感慨說:“海南沙灘西瓜單產世界一流”。不少瓜農獲得了巨大的經濟收入,但沙灘西瓜收獲后,一片荒蕪,寸草不剩。滿目瘡痍。環境的代價實在太大。隨著海南防護林計劃的落實和人們環保意識的提高,相信這種亂砍亂伐的行為最終將得到遏制。
在水田和坡地實行輪作倒茬5年以上,是切實可行的措施。由于秋、冬種瓜菜生產是海南的支柱產業,廣大群眾和瓜菜種植專業戶多年連作,如今要找到3年以上未種植過瓜類作物的土地實在稀少。近幾年來,三亞、樂東有部分瓜農嘗試進行無土栽培或利用消毒介質進行保護地(防蟲網)栽培西瓜獲得成功,取得了較好的經濟效益和生態效益,有條件的瓜農可以仿效。
3.1.2嫁接防病 嫁接(一般以瓠瓜作砧木,西瓜作接穗)是目前海南防治西瓜枯萎病最有效的方法。自上世紀90年代以來,海南的西瓜嫁接栽培發展較快,防治西瓜枯萎病的效果相當顯著。海南東北部的陵水、萬寧和文昌等地目前西瓜嫁接苗使用率在栽培面積的85%以上,西瓜枯萎病的發生得到較好的控制。西南部的東方、樂東和三亞等地的嫁接苗推廣使用面積相對較少,西瓜枯萎病的發生有逐年加重之勢。由于嫁接西瓜根系發達。吸肥力增強,地上部生長量加大,同化效率提高,因而產量有不同程度增加。但嫁接西瓜存在果皮較厚、有異味、果肉較硬、品質下降的問題,在栽培中必須注意解決。王洪章等報道,選用超豐F1、砧王或野生西瓜作砧木。增施有機肥,采用測土配方施肥,增施磷、鉀肥,忌用氯化鉀和氯化銨,葉面追施磷酸二氫鉀、硼砂、稀土等,可以大大提高嫁接西瓜的品質。
3.1.3選用抗病品種 選用抗病品種是防治西瓜枯萎病最經濟的方法之一。但由于病原菌本身不斷分化。使抗病育種變得相當困難,且育成的抗枯萎病品種很容易受其他生理小種的侵染而感病,大多數品種從某個地區引入其他地區后容易失去對枯萎病的抗性。目前,我國西瓜種質資源中沒有對枯萎病具有高抗的品種。經過多年努力,現已育成鄭抗1號、鄭抗2號、西農8號、京抗2號、京抗3號、豐樂2號、抗病蘇蜜、抗病蘇紅寶等一系列中抗或輕抗品種,但還未選育出具有突破性的高抗品種用于大田生產。
3.1.4土壤處理 有人試驗用日光暴曬土壤30~60d,可延緩枯萎病的發生。如果加蓋0.0025mm透明聚乙烯薄膜,效果更佳。利用氯化苦熏蒸處理重茬地土壤,也可達到增產效果。盡管暴曬和土壤熏蒸可延緩西瓜枯萎病的發生,但其對枯萎病的防治效果與土壤病原菌含量密切相關。土壤中具較多病原菌時,無論暴曬或熏蒸均不能達到好的防治效果。海南的耕地大多數呈弱酸性。酸性土壤環境有利于枯萎病鐮刀菌孢子的萌發。耕前每667m2用25~40kg生石灰進行土壤撒播處理,既可中和土壤的pH值,又有一定的殺菌作用。
3.1.5田間管理 良好的田間管理也是預防枯萎病發生的有效措施。具體包括:采用高畦寬壟覆膜栽培,合理密植與科學整枝,注意通風透光;加強肥水管理,多施用腐熟的糞肥,增施磷、鉀肥和微量元素肥料,切忌氮肥施用過多:適時澆水,控制好澆水量。避免大水串灌、漫灌:剪枝壓蔓等田間操作時盡量減少踐踏畦面,以免傷根;及時清除病殘體,減少病菌侵染源;促進植株茁壯生長,提高其抗病力。盡量做到早結果,早收獲。
3.2化學防治
3.2.1種子處理 先用55℃溫水浸種20min,然后用1000倍高錳酸鉀液或50%多菌靈500倍液浸種30min,洗凈后再浸種3h后催芽播種。
3.2.2苗床消毒 最好使用無土育苗,育苗介質要徹底消毒。建議使用炭化稻谷、腐熟牛糞和塘泥按3:3:4比例配好的培養土育苗,培養土用40%五氯硝基苯或50%多菌靈可濕性粉劑300倍液淋噴濕潤。薄膜覆蓋3 d消毒后裝袋(盤)育苗。
3.2.3藥劑灌根 藥劑灌根是防治西瓜枯萎病較有效的方法之一,但要注意施藥時期。重茬劑要在定植前施用才有效果,嚴重發病時施用效果甚微??捎诙ㄖ矔r、定植后1~2周或發病始期根據實際情況,采用穴施、溝施藥土或淋灌、結合基部噴施等辦法施藥預防控病。藥劑可選用70%甲基托布津600~800倍液,或70%敵克松800~1000倍液,2.5%適樂時懸浮劑1000倍液,或50%福美雙500倍液,或40%菌殺得600~700倍液,或50%多菌靈+75%百菌清可濕性粉劑(1:1)800~1000倍液,或高錳酸鉀600倍液,或農抗120水劑200倍液,或25.9%絡氨銅鋅水劑(抗枯寧)400~600倍液,定植時作定根水或移植后定期灌根(200~500mL/株)3~4次,有一定防治效果。但要切記早用藥,早采取措施。中后期用藥,對西瓜枯萎病幾乎沒有多大防效,切莫浪費財力。
4、未來防治方向展望
海南西瓜枯萎病防治工作已取得很大進步,但也存在諸多問題。由于耕地限制。秋冬種西瓜市場需求量巨大,傳統輪作制度無法得到很好的貫徹實施:嫁接苗成本相對較高,嫁接西瓜品質難以令消費者滿意:化學防治成本高、效果不理想和給環境造成嚴重污染等,客觀上要求西瓜枯萎病未來的防治必須走低成本、無公害和高效益的抗病育種和生物防治道路。
4.1抗病育種
大量的研究結果表明,西瓜枯萎病抗性的遺傳是受單基因或單DNA片段控制的顯性遺傳。利用抗枯萎病材料進行雜交育種可以獲得抗枯萎病品種,這為西瓜抗枯萎病育種提供了理論依據。安徽省農業科學院丁建成等2005年鑒定了4個高抗枯萎病品種和2個中抗枯萎病品種憫。湖南省農業科學院園藝研究所肖光輝等率先采用分子育種技術,首次成功地將瓠瓜的DNA導入西瓜并獲得了性狀變異,變異后代材料在連作西瓜3年以上、前茬枯萎病發病率30%以上、土壤帶菌量為4.3x103個孢子/g干土的病圃中,經多代抗性篩選,選育出了3個高抗、2個中抗的雜交組合新品系。這表明了我國西瓜抗枯萎病育種取得了重大突破。同樣,南瓜對西瓜枯萎病也有很高的抗病性,王浩波等采用子房注射法將南瓜總DNA導人西瓜,在西瓜自交授粉后24h從子房頂端將15/uL南瓜DNA注射人胚囊中,經病圃田間篩選和6代自交純化已獲得5份穩定西瓜新材料。經苗期人工接種和病圃田間自然抗病鑒定,其抗病性明顯提高。試驗表明,子房注射法將外源DNA導入西瓜是一種簡便實用的分子育種方法,是解決西瓜抗病種質資源匱乏和遺傳基礎狹窄的有效途徑。許勇、張海英將西瓜野生種質PI296341抗枯萎病生理小種1的抗性基因連鎖的RAPD標記OPP01.700進行克隆、測序,Southern雜交,證明此標記為1個單拷貝,并轉化為SCAR標記。簡化了SCAR擴增產物的檢測技術。上述技術在抗病轉育后代遺傳中得到了很好的應用,初步建立了西瓜抗枯萎病育種分子標記輔助選擇技術系統。
4.2生物防治
目前對西瓜枯萎病的生物防治主要是采用拮抗微生物降低病原菌的密度,從而達到控制病害的目的。其防治機制主要包括產生抗菌素抑制病原菌的生長、與病原菌之間的生態位點及營養的競爭、誘導寄主產生抗性等。因此,利用微生物及其代謝產物等生物農藥進行防治,使用對人體和生態環境無害的生防菌劑替代化學農藥已成為世界范圍內的發展方向。枯萎病的生防因子種類有真菌(木霉、AM菌根、非致病尖孢鐮刀菌、氰霉屬、擬氰霉屬、放線菌)、細菌(芽孢桿菌、假單孢菌、內生細菌)、細菌與真菌聯合、抗生素以及其他如木瓜的發酵物等??莶菅挎邨U菌廣泛存在于自然界中,該菌作為植物病害生防細菌之一。具有較強的防病作用。由于該菌能產生耐熱的芽孢,既易于生產,劑型加工,又易于存活、定殖與繁殖。徐宗剛等用主要成分為叢枝泡囊菌根的恩益碧(簡稱NEB)菌肥在西瓜定植期灌根,能有效抑制西瓜枯萎病病原菌尖孢鐮刀菌的發生發展。通過對不同用量的NEB菌肥在西瓜定植期灌根試驗,認為每67.5m2計90株西瓜,用NEB7mL,約含14億個菌根菌孢子,加水45kg灌根的效果最好,在連續2年重茬田中應用后,西瓜枯萎病病情指數僅為3.15,死苗率1.11%。其防治效果達到甚至超過了嫁接栽培的水平。盧燕回等從西瓜根圍分離得到的l株有效抑制西瓜枯萎病菌的枯草芽孢桿菌B11菌株(Bacillus subtilisstrain B11),用物理誘變B11菌株后獲得的誘變菌株,再用化學方法進行誘變,選育出高產拮抗物質的誘變菌株。宋卡魏等初步研制枯草芽孢桿菌B68的水劑及可濕性粉劑,水劑存放7個月B68存活率為92.84%。李敏等在大田條件下研究AM真菌對西瓜生長和枯萎病的影響發現,接種AM真菌能顯著降低西瓜枯萎病的發病率,病情指數、根內和根圍土壤中鐮刀菌繁殖體的數量下降,氣孔導度和水分利用效率提高,促進植株生長,增加西瓜產量。紀明山等通過大量分離篩選,共獲得對西瓜枯萎病菌具有較強拮抗作用的木霉9株及細菌10株,其中以綠色木霉TR-8菌株和芽孢桿菌B67菌株的拮抗作用最強。將2菌株分別發酵后,制備成TR-8制劑和B67制劑,并將2菌株發酵物混合后制備成健根寶粉劑。室內人工接種試驗表明,3種拮抗菌制劑對西瓜枯萎病均有較好的防治效果,尤以健根寶粉劑的防治效果最理想。田間試驗表明,健根寶粉劑以1:50拌土在播種時穴施。對西瓜枯萎病的防效在80%以上,顯著高于常用藥劑多菌靈和施特靈。此外,健根寶粉劑還對西瓜植株具有一定的促進生長作用。
西瓜枯萎病生物防治因生防因子具有防治效果易受環境條件的影響、抑菌范圍窄等特點,而尚未成功地應用于大田。然而就其防治潛力和對環保的價值來說,非常值得農業工作者去探索和研究,前景光明。