崔丽静 于忠范
1)山东省海阳市果树技术推广站·265100 2)烟台圣林生物科技有限公司
胶东苹果锰毒害最早发生于20世纪60、70年代,当时包括国外翻译过来的材料一般称作苹果粗皮病。由于当时该病害发生的面积小,危害程度较轻,并未引起多数科技人员和广大果农的重视。20世纪80年代以后,随着红富士苹果大面积推广,苹果的产量、效益和面积迅速扩大,果农对化肥的投入逐年增加,到90年代初胶东个别园片就开始严重发生苹果锰毒害现象,表现为苹果枝条生长短、叶片小,无论怎么施肥,果实总长不大,并且个别苹果园有连片树体死亡现象。为此,烟台市农业科学研究院土肥所开展了富士苹果锰毒害防治技术研究,到90年代末已调查出该病害的发生原因,提出了防治技术措施,并进行了大面积示范推广。进入21世纪,尽管该病害发生严重的苹果园数量较少,但发生的面积反而增加,因此,仍很有必要对该病害的发生及防治进行详细论述,以便为广大科技人员和果农提供参考。
烟台市农业科学研究院土肥所开展该项工作之前,国外多数研究认为苹果粗皮病是锰过多造成的,但也有认为是缺硼造成的,缺铁、缺镁、病菌、甚至是病毒造成的说法也有;国内也有少量报道,基本也倾向于是锰过多造成的,但他们测试的病树叶片含锰量却很低,因此也没有找到发病的真正原因。针对这一问题,我们主要做了三方面工作,一是探讨了该病害究竟是不是锰过多造成的;二是寻找了苹果锰毒害果园锰的直接来源;三是分析了过多有效锰形成的原因。
1.1 盆栽诱导苹果粗皮病发生 为了证实苹果粗皮病发生就是锰过多造成的,1997年我们进行了盆栽试验:从烟台市农业科学研究院试验农场取来大量熟土,充分搅拌后装入试验盆,每盆装大约15 kg土,3月初每盆栽植1株长势基本一致的红富士苗木,6月初开始向盆内加入硫酸锰,共5个处理,分别为向盆内加入 0、25 g、50 g、75 g、100 g 硫酸锰,每个处理重复5次,到8月中旬发现每盆加入100 g硫酸锰的处理新梢顶端有疱疹发生,随着时间的推移,加入75 g、50 g的依次长出了疱疹,并逐渐向主枝扩展,与田间观察的症状基本一致,而0、25 g的处理并无此现象发生,从而首次证实了苹果粗皮病就是锰过多造成的。
为了进一步验证这一发现,8月下旬我们又进行了插枝试验:用500 mL烧瓶,每瓶分别加入5 g、10 g硫酸锰,用清水作对照,瓶内插入本院试验农场老果园采集的、还没有停止生长的红富士枝条,培育大约1周,我们同样发现2个处理均诱导出与盆栽试验、大田调查一样的疱疹,从而充分证实了苹果粗皮病就是锰过多造成的。
1.2 锰的来源 通常果园管理中,果农基本不使用锰肥,树体过多的锰只能来源于土壤自身或者来源于根外喷肥(农药)。多数科技人员倾向于是来源于土壤,认为土壤酸化、过多的使用化肥是主要原因,为此我们在烟台、威海、青岛进行了初步调查,发现多数苹果锰毒害果园发生在酸性土壤,最低土壤pH值低于4.0,但也有的锰毒害果园土壤pH值大于6.5,有的甚至达到7.0以上,这类果园土壤均属于中性,因此认为苹果锰毒害是由土壤酸化造成的这个观点不全面。为了进一步探明该问题,我们又进行了更加广泛的调查,结果发现发生苹果锰毒害果园的土壤共同特点是都含有大量铁锰结核,而没有发生锰毒害的果园则很少有铁锰结核现象,因此认为有铁锰结核才是苹果锰毒害的主要原因或之一。
也有人认为苹果锰毒害是喷含锰农药造成的,对此我们进行了大量的田间调查,发现部分喷含锰农药较多的果园并没发生锰毒害的现象,而基本不喷含锰农药的果园却有苹果锰毒害现象发生,因而认为喷洒含锰农药不应该是苹果锰毒害发生的主要原因。为了进一步探明含锰农药与苹果锰毒害发生之间的相关性,1999年我们又进行了喷洒含锰农药的正规试验,用生产应用比较广泛的含锰农药大生M-45、国产代森锰锌与不含锰的多菌灵进行比较,在苹果套袋前连喷3遍的基础上,8月中旬采集苹果叶片化验叶片中锰的含量,结果发现这3种农药喷洒后叶片锰含量相差无几,经统计学分析无显著相关,因此没有理由说含锰农药是苹果锰毒害锰的主要来源。
综合以上两方面调查和研究,我们认为苹果锰毒害症状锰的主要来源是土壤中含有大量铁锰结核,这也是该病害发生的内因或直接原因。
1.3 造成有效锰过多的原因 锰大量存在于地壳中,其化合价随着环境的改变不断变化,最低价位为两价,如硫酸锰;最高价位为七价,如高锰酸钾。对果树真正起作用的是两价锰离子,其它化合价的锰,果树均不易直接吸收。锰由高价变为低价,需要两方面条件或其中之一。一是系统处于酸化环境,一般环境酸化越重,锰越容易由高价转为低价,如二氧化锰转化为锰离子就需要这样的条件;二是系统处于还原状态,即在缺氧条件下高价锰化合物就很容易还原为低价锰化合物,如高锰酸钾要变成低价锰就需要这样的条件。由此我们可以推断,土壤中有效锰含量高的外因或间接原因是果园土壤已经酸化或通气性十分差。
胶东土壤酸化与形成土壤的母质有关,所以酸化土壤多呈区域化分布,因农事操作造成的土壤酸化主要是过多地依赖氮磷钾化肥,有机肥投入少,特别是部分果农用的有机肥都是酸性的,而对钙、镁等中量元素常年很少投入;土壤透气性差与土壤酸化也有一定关系,而更主要的是有机肥投入少,特别是生物有机肥投入少,再一个更重要的原因是雨季排水不良,造成短时间内土壤缺氧,从而形成了大量的有效锰,树体被迫吸收过多,导致苹果锰毒害。
上世纪90年代末,胶东苹果锰毒害还是局部发生,其中栖霞、牟平、蓬莱部分果园较为严重,而招远、龙口、莱州苹果锰毒害园片很少或基本没有,而近年来胶东每个县市区都有苹果锰毒害园片发生,发生严重的县市区比例基本达到90%以上,较轻的县市区也达到60%左右,可以说这一病害在胶东达到十分严重的程度。苹果锰毒害主要表现为苹果树吸收根少,一般为正常树的30%~50%;春梢生长短,基本没有秋梢,当年枝条发病一般在8月中旬到9月中旬,个别的也有6月中旬开始的。初期发病,一般在新梢顶端发现疱疹,以后随着时间推移和病情发展逐步向新梢基部扩展,发生严重的树根本长不出新梢,有死小枝现象,2~3年生枝开始纵横裂,发展到后期逐步死枝、死树。新梢的疱疹削去外皮,韧皮部出现褐色或棕褐色斑点,主要为二氧化锰淀积物,破坏了韧皮部上下运输养分的功能,从而造成叶片小。另外,花丛叶春季常有类似缺铁的失绿现象,主要是过多的锰诱导铁失活,苹果果实也比正常树的明显变小。
通过以上分析十分清楚,苹果粗皮病是由于土壤含有大量铁锰结核,在土壤酸化或缺氧环境下使锰的有效性大大提高或短时间内迅速提高,迫使树体吸收过多,在韧皮部局部淀积,造成春季下部的养分运输不上去,叶片小、新梢短或根本长不出新梢,秋季上部的养分运输不下来,吸收根发育不良,形成一种恶性循环,从而使树体衰弱,以至于死枝死树。那么,要预防和防治该病害我们就必须做好以下四个方面工作。
增加土壤有机质,提高土壤微生物数量和活性,不仅可以减轻土壤酸化的危害,也可疏松土壤、增强土壤的透气性,也就从两个方面限制了土壤有效锰含量的增加,是减轻或预防苹果锰毒害的主要措施之一。同时,生物有机肥含有大量活性物质,有利于苹果根系发育,为恢复苹果锰毒害树势提供了保证。选择有机肥时,最好选择中性或弱碱性的,坚决不使用酸性有机肥,并且最好选择有机物经微生物发酵好的,并添加了微生物的有机肥。近年来,我们主要使用了金峰牌果蔬专用有机肥,它是一种弱碱性有机肥,并添加了螯合态中微量元素、甲壳素、有益微生物等,一般发病较轻的园片每100 kg果按8 kg有机肥施用,发病较重的园片每667 m2使用300~400 kg即可。
3.2 使用硅钙镁 硅可促使锰在植物体内均匀分布,可以有效阻止锰在韧皮部的局部淀积,有利于树体营养上下运输,确保苹果锰毒害树体春季新梢和叶片及秋季吸收根的生长,因而有利于苹果锰毒害园树体的正常生长,及早恢复树势。生产中使用的硅一般为偏硅酸,并非水泥中正硅酸和沙中的二氧化硅。钙、镁都是果树必需营养元素,也是苹果锰毒害果园比较缺乏的中量元素,二者的共同作用是都可以中和土壤酸度,降低土壤pH值,但钙和镁的生理作用不同,二者之间在土壤中又互相竞争,使用时必须按一定比例,否则即使将土壤pH调整到苹果生长发育的适宜范围内,苹果也无法正常生长。我们经常发现生产中有把石灰当作白云石灰使用,把硅钙肥当作硅钙镁使用,结果几年后苹果树势不仅没有恢复,反而更加削弱。自2002年我们一直使用金峰牌硅钙镁,苹果锰毒害园每667 m2使用 200 kg,一般 1年见效,连续 3年,可收到明显效果。
3.3 加强根外追肥 锰毒害果园一般苹果根系发育不良,死根、烂根十分普遍,其吸收根一般要远远少于正常树,我们无论怎么培肥土壤,树体吸收的养分也无法满足自身需要,因此必须加强根外追肥,采用体外补充的方式来满足果树正常生长发育对养分的需要。苹果锰毒害的树一般缺乏氮、磷、钾、钙、镁、铁、锌、硼等营养元素,补充起来比较复杂。为了减少操作程序,近几年来我们采用早春补锌,生长季节补充综合营养,收到了良好效果,具体做法:3月10~20日用3%~5%硫酸锌喷1~3年生的枝,从花露红期开始除碱性农药外每次喷药都加入1000~2000倍爱吉富或200~400倍鱼肽素,春季叶片明显变大,新梢生长也粗壮。
3.4 实行台式栽培,及时排水 排涝问题是近几年胶东苹果管理存在的严重问题之一,也是苹果锰毒害果园面积迅速扩大的主要原因之一。要改变现状,我们就必须改变传统观念,不能只重视浇水,而忽视排涝。新栽植苹果园,最好2行树挖一条80~100 cm深沟,2行树之间可以挖一条10~20 cm浅沟,这样小水可以在浅沟浇,大水可以在每行树树冠外围堵成坝埂浇灌。为了排涝,每年套完袋在靠近深沟处的坝埂挖开一锨宽,以利于下大雨时雨水能迅速流入沟内,防止连续下雨田间积水过多,造成土壤透气性太差。挖深沟不仅可以将地表水快速排出,同时也有利于过多的重力水及时渗入沟内,保持水气协调,就可避免土壤有效锰迅速、大量增加,也就可减轻或预防苹果锰毒害的发生;老果园也可参照上述做法,只不过由于环境条件的限制深沟无法挖得过深,可以适当浅些,但一般至少应达到40~60 cm以上。
此外,5月中旬以后果园长出来的草不要轻易去除,只要草生长良好,即使连续下雨,一般也不会对树体造成过度伤害,这也是减轻或消除苹果锰毒害应注意的问题。