張文輝 劉潔 余冠學 陳緒楊 韋杰
(廣西大學農學院,廣西 南寧 530003)
黃龍病被稱為柑橘“癌癥”,是世界上為害柑橘生產最具有嚴重的破壞性的病害之一,近幾十年來對我國乃至世界范圍內都造成了不可估量的重大損失,根據全國農業技術服務中心的預測,我國柑橘黃龍病發生面積達14.7萬公頃,主要發生在華南、江南南部等地區,部分地區可能存在較為嚴重的暴發,并且染上黃龍病的病株,幼苗期存在矮小化、抽梢困難、葉片斑駁黃化明顯的現象,成熟期果實果肉苦澀、紅鼻子果、果皮綠化,嚴重破壞柑橘的價值,使得果農的多年辛苦經營功虧一簣。
由于黃龍病發病癥狀具有一定的復雜性,因此直接通過觀察病狀表型來診斷是否為感染黃龍病的病株是較為困難的。雖然早在20世紀時期,研究學者針對黃龍病病原體的演化進行了研究,并且經過幾十年的研究確定黃龍病病原菌為革蘭氏陰性細菌,傳播媒介是通過病苗和木虱進行傳播感染,但是至今仍沒有一種完全根除黃龍病的方法,對于預防和治療黃龍病的研究,一直都在努力探索中。國內外對黃龍病的防控策略主要從“防控”“治療”兩方面入手,目前按照防控柑橘黃龍病的策略的類型可分為農業綜合防治、化學藥物防治、生物防治、物理防治、生態防治。
農業綜合防治方面的學者們研究方向主要以傳統的防控策略“三板斧”為核心去展開研究策略,尤其與各方面的管理最為重要。
周常勇認為“三板斧”防控策略的實施放在現今依然還是非常有效果的,并且需要加強“三板斧”防控策略的宣傳,以政府、企業、農村合作社為防控主體,村規民約、片長帶動等民間防控經驗為輔的防控局面,分區分類指導治理,完善“三板斧”防控技術體系。余繼華等認為亞洲柑橘木虱是柑橘黃龍病唯一傳播媒介,并且目前的技術還不能解決黃龍病的問題,應該通過控制亞洲柑橘木虱的發生來減少黃龍病的擴散傳播,因此應將亞洲柑橘木虱列為檢疫性有害生物,從農業防治、生物防治、藥劑防治三個方面對亞洲柑橘木虱進行防治。李燕等在研究中提及云南的推廣措施和檢疫監管措施主要是培育和選用“無病容器苗”,采用“大苗替代病株”技術,加強檢疫監管、嚴防帶病苗木交易種植這三方面,并且認為預防黃龍病入侵應該做到這三點:重視苗木原產地檢疫、復檢調入的苗木、嚴禁疫區苗木進入。陳斌艷等認為防治黃龍病最有效的方法依然是“三板斧”防控策略,除此之外,應該對農民加強黃龍病防控知識宣傳,提高認知;建設示范區,以點帶面推廣;創新技術推廣模式,擴大應用面積。
目前針對黃龍病化學藥物防治的主要策略,國內外研究方向從傳統的抗生素治療法到最近的納米藥物防治,從不同角度進行了研究。
韓鶴友等認為防治藥物方面,抗生素藥物、窄譜靶向藥物、免疫誘導制劑方面存在一定的缺陷,應該從以下四點去進行改進:第一點,藥劑混配、傳質方式改變等策略是抗生素利用和傳質上的新思路;第二點,尋找高效黃龍病菌靶向藥物,目前木犀草素可作為潛在黃龍病的靶向藥物;第三點,圍繞免疫誘導物,如何結合其他藥物達到共同治療黃龍病的目的;第四點,納米藥物防治將是一項新發展的有效技術。胡雪芳等認為新型防治技術包括誘導抗病、轉基因技術、納米藥物殺菌-寡糖免疫修復聯合防治。目前轉基因技術還處于起步階段,人們對轉基因食品認可度未知。誘導抗病技術降低體內病菌繁殖數量效果普遍不夠明顯,防治一體化還是相對困難。并且胡雪芳等認為應加強黃龍病病菌侵染機制研究,另外制備以納米材料為基礎的藥物組合,提高藥物速效性和清除病菌能力。
楊海中等在田間分別測試25%噻蟲嗪水分散粒劑、100 g/L吡丙醚乳油和80 億孢子/mL 綠僵菌油懸浮劑這三種殺蟲劑的防治效果,經試驗得出藥后14天,防治效果分別為>90%、<70%、>80%。楊海中等認為要合理混用具殺卵作用和殺成蟲作用的殺蟲劑與合理混用速效藥劑與長效藥劑,以及輪換使用不同藥劑延緩抗藥性,并在成熟期使用真菌微生物殺蟲劑以避免農藥殘留超標。王吉鋒等在室內環境下,測定了13種常用藥劑推薦濃度對柑橘木虱的防治效果。結果顯示:77.5%敵敵畏EC、5%啶蟲脒EC、350 g/L吡蟲啉SC處理寄主植物后對廣東博羅田間柑橘木虱種群成蟲的致死效果最好,而且作用速度快,但經發現4.5%高效氯氰菊酯ME和25 g/L聯苯菊酯EC對廣東博羅種群的防治效果不理想。
Hu J等通過3次田間實驗,觀察評價8種植物防御激活劑和3種抗生素對黃龍病的防治效果。結果顯示,通過利用水楊酸、草酸、酸芐唑- s -甲基和磷酸鉀等幾種激活劑對病樹樹干進行4次注射,能有效降低亞洲黃龍病菌的濃度、減緩疾病癥狀。另外通過對病樹注射青霉素、鏈霉素和鹽酸土霉素,對黃龍病有良好的控制作用,但總體上抗生素在降低黃龍病病菌濃度和控制黃龍病癥狀表達方面比植物防御激活劑更有效。Yang C Y等認為納米乳劑是很有發展的給藥系統,可以有效地提高對病原體的治療效率,并研發出一種抗黃龍病的水包油納米乳劑配方。采用樹皮施藥方法,并把氨芐青霉素分子融入納米乳劑內,從而達到藥效增強、藥量降低的目的,也增強了氨芐青霉素韌皮部穿透力。
生物防治具有環保、防治效果持久、對人畜農作物無害等優點,目前的研究方向主要從微生物、寄生者、捕食者等方面進行研究。
代曉彥等將球孢白僵菌和玫煙色棒束孢兩種菌株按比例稀釋后,運用室內噴灑法研究其對木虱低齡、高齡若蟲與成蟲的侵染致死效果,在半田間條件下對柑橘木虱成蟲種群的控制作用。研究顯示:柑橘木虱低齡若蟲的致病力高于高齡若蟲,木虱死亡率與病原真菌的孢子濃度正相關,具有良好的防治效果。宋曉兵等對球孢白僵菌對柑橘木虱的致病性進行測試,并分析rDNA ITS基因序列,經過試驗結果測試,針對柑橘木虱來說球孢白僵菌具有較強的致病性,濃度越高的孢子懸浮液處理柑橘木虱成蟲的死亡率越高,并且濃度一定的孢子懸浮液在處理柑橘木虱時放置的時間越長,成蟲的死亡率越高。黃建等經過實驗發現柑桔木虱天敵資源相當豐富,寄生性的天敵有柑桔木虱嚙小蜂,其寄生率高達95%以上。捕食性的天敵有六斑月瓢蟲、雙帶盤瓢蟲、八斑和瓢蟲、異色瓢蟲、龜紋瓢蟲、亞洲草蛉、大草蛉等。認為科學用藥和保護利用天敵與其他辦法相結合可以達到害蟲綜合管理的目標。鹿連明等在試驗研究中發現蠟蚧菌種內存在豐富的遺傳多樣性,不同菌株的生長速度、產孢量和孢子萌發率等生物學特性及對柑橘木虱致病性均表現出明顯的差異,在1.0×10個/mL 分生孢子懸浮液接種后第6天,各菌株對柑橘木虱的校正病死率在70%~90%之間。
柑橘黃龍病病菌對溫度較為敏感,向感染黃龍病病樹進行熱處理,以至病菌死亡,物理防治主要從光照、濕熱氣體、水蒸氣或者熱水等方面進行研究。
賈志成等認為黃龍病熱處理技術有著綠色環保、防御效果明顯的好處,具有研究的價值潛力,因此提出要進一步研究黃龍病熱處理溫度的閾值和相應時間、抑制和消殺機理以及傳熱介質不同對柑橘樹體的傳熱過程和影響,建立熱處理防治效果評價體系和田間快速熱處理系統,綜合防治技術等建議。范國成等在田間利用自然熱罩處理對黃龍病病樹的治療進行研究,得出結論:進行3次間歇性自然熱罩的處理,田間患黃龍病的病樹在90天后,癥狀明顯減輕、病菌濃度銳減,基本下降到80%,最高下降了99.98%,并且高達67.5%的病樹的病菌濃度降低到90%以上,可用于感染黃龍病病樹的搶救性保護。
張建桃等針對自然熱罩熱處理的缺陷提出了改良方案,設計了一種向熱罩內吹送熱空氣的裝置,通過裝置實驗結果表明:風速、熱空氣入口位置、熱空氣出口位置、入風口熱空氣溫度對處理罩內各截面溫度場均有顯著影響,研究結果為熱空氣規模化處理設備的優化設計提供了參考。賈志成等通過構建室內實驗裝置模擬田間封閉環境內柑橘作物快速熱處理,重點分析濕熱蒸汽快速熱處理封閉的空間內病毒致死的溫度上限,輸送蒸汽壓力以及保溫時間對病樹韌皮部的影響,結果顯示,促進病樹生命力恢復,病菌濃度降低。
Ghatrehsamani S等研發出一種移動熱療系統,該系統使用蒸汽處理和熱水和蒸汽處理技術,進行了一系列的實驗對樹冠層內的熱量分布是否均勻進行評估,另外計算評估達到適合溫度的時間。Yang C Y等在實驗中將熱療和四環素、磺胺、氨芐青霉素等抗生素化學治療經組合使用在感染黃龍病病樹之中,經過實驗結果得出,其組合的治療方法的效果比其中單獨使用其中一種方法的效果更為明顯有效。Hoffman M T等認為黃龍病致病因子屬于α-變形菌綱,包括3個暫定種,分別是亞洲種、非洲種、美洲種,并且這些物種之間在溫度敏感性和耐熱性方面也存在明顯的差異,通過溫控生長實驗室進行溫控實驗,找到了抑制和消滅亞洲種黃龍病病菌所需要的溫度和時間。
關于病蟲害生態防治方面,主要從間作套種、果園生草以及利用非嗜食植物進行驅避等進行防治。
陳麗芬等認為柑橘園套種菊科草本藿香薊、豆科牧草、旋扭山綠豆、番石榴、番木瓜或香蕉等植物,增加生物多樣性,減少柑橘木虱發生量,進而減少柑橘黃龍病的發生與為害,并且對柑橘園內品種適時修剪,徹底清除柑橘園內及周邊的蕓香科植物,以減少柑橘木虱遷飛暫居的中間寄主。盧慧林等在試驗中發現柑橘園內保留引種的藿香薊,雖然對柑橘害螨起到一定的防治效果,但是藿香薊對農藥防治柑橘木虱的效果存在干擾作用,經試驗顯示在柑橘枝條上噴施1.8%阿維菌素乳油90 mg/L 11天后,若無藿香薊同時存在,木虱成蟲死亡率為79.49% ; 若有藿香薊同時存在,木虱成蟲死亡率僅為42.76%,兩者差異極顯著。
全金成等通過對番石榴葉的抽提物進行研究發現,用高于7.5 g/L番石榴葉抽提物處理柑橘葉片,可觀察出番石榴葉抽提物對柑橘木虱有驅避效果。而用15 g/L和20 g/L番石榴葉抽提物處理柑橘葉片,對木虱有顯著的驅避作用,并且番石榴精油對柑橘木虱刺吸取食行為具有明顯的影響。岑伊靜等利用四臂嗅覺儀測定假臭草、馬櫻丹、蟛蜞菊、薇苷菊、檸檬桉 5種非嗜食植物揮發油和機油乳劑對柑橘木虱的趨避作用,經實驗結果顯示:假臭草、馬櫻丹、蟛蜞菊、薇苷菊的植物揮發油對柑橘木虱有明顯的驅避作用,并且薇苷菊的揮發油驅避作用最強,機油乳劑對柑橘木虱既沒有驅避作用,也沒有吸引作用。
基于上述國內外的研究現狀,可以發現,國內外研究都從不同的角度進行黃龍病防控策略的研究,從中看出化學藥物的防治策略成為主要的研究方向,其次是物理防治和生物防治,也有較多研究,最后最少被研究的是生態防治。也有研究認為應該進行農業綜合防治,即把化學藥物防治、生物防治、物理防治、生態防治等方式進行綜合利用的方式。
雖然總體上在柑橘黃龍病的治療和免疫上取得了階段性的成果,但是就目前而言,國際上依然還是沒有一種方式方法是完全可以根治黃龍病,并且在上述列舉的防治策略也存在著缺陷。
農業綜合防治缺陷:傳統的“三板斧”防控策略導致規模化挖除病樹會造成巨大的經濟損失,現實中實現對木虱遷徙和繁殖的完全控制難度較大,農藥的長期使用會出現耐藥性木虱,并且對果農宣傳不到位,果農對黃龍病為害認識不足,不給予配合,同時缺乏專業機構專門從事黃龍病的處理服務,也缺少病樹挖出補償資金,政府對果農的保障不到位等問題。
化學藥物防治缺陷:過度利用化學藥物防治黃龍病可能會出現如農藥殘留超標問題,并且也會污染危害生態環境,生物多樣性遭到破壞,也可能導致柑橘木虱產生抗藥性,從而降低藥物的防治效果。
生物防治缺陷:生物防治的本意是利用微生物及其柑橘木虱的天敵以做到降低蟲口密度,但是缺陷在于成本高,并且見效慢,主要針對傳播媒介柑橘木虱,而沒直接針對病原體。
物理防治缺陷:應用最多的主要是進行熱處理,可是實際中技術應用操作困難,效果不穩定、無法根除、無統一的標準、對熱處理裝置要求比較高,更是無法規模化應用于田間,并且黃龍病病菌也同時存在柑橘植株的根部,對根部進行熱處理是非常難進行的。
生態防治缺陷:主要利用非嗜食植物驅避亞洲柑橘木虱,或者提取植物揮發性物質等方式,但是實際上柑橘園套種具有驅避作用的植物不僅會浪費土地種植面積,而且還耗費巨大的種植成本以及管理成本,并且植物揮發性物質存在性質不穩定性。
財政保障上:(1)如政府介入引入保險機制由政府主導,保障果農在遭受黃龍病病害所導致的經濟損失能夠得到適當的補償。(2)財政政策適當向果農傾斜,如提供低息貸款以使得果農能夠盡快地恢復種植經營,使得防控黃龍病的管理措施得到果農的支持。(3)政府應當保障維持當地柑橘市場的供需穩定行情、防止滯銷現象,確實保障果農利益。
管理執行上:(1)各地政府加大科普知識宣傳、普及基礎預防技術,提高果農對黃龍病的認識。(2)成立柑橘農民合作社,加強農戶間的利益聯系,促使形成有效的村規民約。(3)政府應提供政策支持,引入大型農業龍頭企業進行無病害育苗培育和無病害果園規模化種植,引導和示范帶動農民加入,形成“龍頭企業+農戶”機制。
技術應用上:合理綜合化學藥物防治、生物防治、物理防治、生態防治等方法應用于黃龍病防治。
研究方向上:各個方向的防治研究應該再進一步加強,如納米藥物作為化學藥物防治的最新方向應進行積極的探索;加強熱處理解決規模化應用問題、病樹根部熱處理問題的研究;由于生態防治方面的研究相對較少,應加強關注生態防治的研究探索,促進生態防治技術的進步。