刘珊珊,严蕾艳,王毓洪,古勤生
(1.中国农业科学院郑州果树研究所 郑州 450009; 2.宁波市农业科学研究院蔬菜研究所 浙江宁波 315040)
甜瓜褪绿黄化病是近年爆发的一种新病害,2004年在日本首次发现,2010年正式揭示了该病害的病原,该病由长线病毒科(Closteroviridae)毛形病毒属(Crinivirus)中的甜瓜褪绿黄化病毒(Cucurbit chlorotic yellows virus,CCYV)引起[1]。中国于 2007年在上海、宁波等地也发现CCYV,2011年正式发布[2]。目前,该病害广泛分布于中国的江苏、浙江、山东、上海、广西[2]、海南、河南[3]、河北[4]、台湾[5],以及日本[1]、苏丹[6]、黎巴嫩[7]。该病毒在自然界主要侵染西瓜、甜瓜和黄瓜3种葫芦科作物,并以甜瓜大面积发病为常见,且秋季发生严重。
甜瓜褪绿黄化病危害甜瓜后会造成重大的经济损失。植株感病后,叶片首先出现褪绿,初期呈现黄化时,部分组织仍保持绿色,直至全叶黄化,但叶脉仍保持绿色,通常中下部叶片先感染,逐渐向上发展,新叶常无症状[8]。
CCYV由昆虫介体烟粉虱(Bamisia tabaci)以半持久性方式进行传播,B型、Q型烟粉虱均可传毒,其中以Q型为主,病毒不能通过摩擦或其他方式进行人工接种。烟粉虱是许多病毒病的重要传播介体,主要传播双生病毒属的病毒,其次为长线型病毒属和香石竹病毒属的病毒[9]。由介体传播的病毒病的一个典型特征是可以依据介体的种类和数量来描述病害的发生发展规律,毛形病毒属病毒的流行受其传播介体粉虱种类和数量的影响。20世纪80年代,由A型烟粉虱传播的莴苣传染性黄化病毒(Lettuceinfectiousyellowsvirus,LIYV)在美国西南部大量发生,而90年代早期,因该地区B型烟粉虱取代了A型烟粉虱,该病害也随之消失。而B型和A型烟粉虱均可传播莴苣褪绿病毒(Lettuce chlorosis virus,LCV),所以该病害依然在此地大流行[10]。
CCYV的发生对秋季瓜类作物造成严重危害。目前,尚缺乏对甜瓜褪绿黄化病发生情况的调查,笔者从烟粉虱发生动态、甜瓜品种抗病性对病害发生的影响对宁波地区秋季温室甜瓜进行监测调查,初步探讨影响甜瓜褪绿黄化病发生的关键因素。
2011年8—10月、2012年8—10月,试验在宁波市农科院高新农业技术园实验区的甜瓜种植日光温室进行。日光温室为半智能型联栋温室,跨度约16 m,长度约40 m,高度约4 m,面积约640 m2。温室四周为铝合金玻璃窗,装有防虫网,顶部可以开关放风、保温,也装有防虫网,采光和保温效果好,抗风能力强,利于栽培甜瓜等高棵作物。
园区种植品种为具有代表性的秋季温室甜瓜,栽培和管理方式较一致。‘西州密25号’种子来源于新疆维吾尔自治区葡萄瓜果开发研究中心,‘甬甜3号’‘甬甜4号’‘甬甜5号’和‘甬15’种子来源于宁波市农业科学研究院蔬菜研究所,‘风味5号’和‘黄皮9818’种子来源于新疆农业科学院哈密瓜研究中心。甜瓜先在营养钵育苗,生长1个月左右后再定植。采取吊蔓方式栽培,每个温室栽培10行,每行约90株,人工授粉,每株仅留1个瓜。
选取一个温室在甜瓜定植时穴内施用2%吡虫啉缓释农药颗粒,购自河南好年景生物发展有限公司,667 m2施药量为500 g,对照温室定植时不施药。
烟粉虱发生动态调查:在种植当地主要品种‘甬甜5号’的温室内采用单对角线10点取样法,每行取1个点,每点3株,共30株甜瓜,进行定点定株调查,从8月18日当甜瓜生长到5叶1心时开始调查,8月18日和25日调查整株植株上烟粉虱的成虫量,从9月1日当甜瓜生长到10叶1心时开始每株植株分别取上、中、下主茎叶各2张,轻轻翻转被调查叶片,统计每张叶片背面上的烟粉虱成虫数。调查时间选择在成虫活动能力较弱的清晨6:00左右,每周调查1次[11-13]。
CCYV发生情况调查:当地种植的主要甜瓜品种‘甬甜5号’,在定植时进行不同的处理,并分别进行病害调查。每个温室种植约900株,从8月18日当甜瓜生长到5叶1心时开始调查,每周调查1次,观察发病植株的变化及分布特点。根据实际症状表现并参考陈洁云2003年的病害分级方法[14]划分病级为4级(见表1),以株为单位进行分级记载,计算病情指数。
不同品种的发病情况调查:在甜瓜采收之前,按病害分级标准对不同甜瓜品种发生CCYV的情况进行分级记载,每个品种分3组调查,每组各100株,计算病情指数,比较不同品种对CCYV的抗性差异。
表1 病情指数分级
病情指数=∑(各级病株数×代表数值)/(总株数×最高级数的代表值)×100。
利用Excel 2003作图,用SPSS 17.0软件进行生物学统计分析。
图1 单株植株上烟粉虱发生动态
统计每次调查的甜瓜植株平均每株上烟粉虱的量,据此绘制2011年秋季温室甜瓜上烟粉虱的发生动态图(图1)。同时,根据病害分级标准调查甜瓜植株发生CCYV的情况,计算相应时期的病情指数,据此绘制2011年秋季温室甜瓜上发生甜瓜褪绿黄化病的病情指数的变化图(见图2)。
图2 甜瓜褪绿黄化病病情指数变化
如图1所示,在整个甜瓜生长季节烟粉虱有2个发生高峰,分别在8月27日和9月22日,第1个高峰期发生在甜瓜授粉后1周,平均每株植株上约1 000头烟粉虱,第2个高峰期发生在甜瓜成熟前2周,平均每株植株上高达1 550头烟粉虱,并且第2个高峰期之后烟粉虱的数目急剧下降。如图2所示,9月3日植株上始见CCYV的症状,甜瓜成熟前约2周时,病情指数骤然上升;将图1与图2结合分析可以得出,第1次烟粉虱高峰期后约1周始见病害症状,从病情指数变化曲线的斜率可以看出第2次烟粉虱高峰期后病情指数的增长速率最快。
2012年秋季的调查结果为:在整个甜瓜生长季中烟粉虱很少发生,仅是在近收获时有少量出现,且整个生长季节甜瓜长势很好,CCYV没有流行发生。分析其原因为:2012年8月份宁波地区受台风“海葵”的影响,大水、大风等不利气候因素导致烟粉虱大量死亡,CCYV传播介体的大量消失大大降低了病害的发生率。这进一步佐证了,传播介体烟粉虱是该病害发生的重要因素的论断。
统计每次调查的施药温室和未施药温室中甜瓜植株平均每株上烟粉虱数量,据此绘制施药温室和未施药温室的甜瓜上烟粉虱的发生动态图(见图3)。同时,根据病害分级标准调查施药温室和未施药温室的甜瓜植株发生CCYV的情况,计算相应时期的病情指数,据此绘制施药温室和未施药温室的甜瓜上发生甜瓜褪绿黄化病的病情指数的变化图(见图 4)。
图3 施用2%吡虫啉后烟粉虱发生动态对比
图4 施用2%吡虫啉后CCYV病情指数变化
如图3所示:在甜瓜生长前期,定植时施用2%吡虫啉缓释农药颗粒的温室中烟粉虱的数目明显低于不施药的温室,而且不存在第1个烟粉虱发生高峰,但是到甜瓜生长后期,烟粉虱的数目也明显增多,并且在第2个高峰期时也出现了明显的波峰,约为1 200头·株-1,但仍少于未施药温室的1 550头·株-1;分析图4中病情指数变化曲线发现,甜瓜整个生长期内,施药温室CCYV的病情指数增长缓慢,且明显低于不施药的温室。两图相结合得出,定植时施用2%吡虫啉缓释农药颗粒后,甜瓜整个生长季节中烟粉虱得到了较好的控制,病害发生明显减弱。这一结论的得出进一步说明了烟粉虱的发生是影响甜瓜褪绿黄化病发生的重要因素。
如图5所示,不同甜瓜品种间病情指数存在明显的差异,表现出相对的抗病性。其中‘西州密25号’抗病性最强,病情指数为11.67,‘甬甜4号’次之,病情指数为14.13;‘甬甜3号’抗病性最弱,病情指数高达35.46,近成熟期时几乎所有发病植株已达3级病害,其次为‘黄皮9818’,病情指数仅次于‘甬甜 3号’,为 33.47;‘甬 15’发病情况也较严重,‘甬甜5号’和‘风味5号’对CCYV的抗性几乎没有差异。不同品种间抗病性的差异,可以为抗甜瓜褪绿黄化病育种提供材料。
图5 不同品种的病情指数
通过从烟粉虱发生动态、甜瓜品种对CCYV发生的影响进行调查,结果发现,CCYV的发生主要受其传播介体烟粉虱发生动态的影响,不同甜瓜品种间存在对CCYV的抗性差异,在所调查的7个品种中,‘西州密25号’的抗性最强。
CCYV作为一种由烟粉虱传播的病毒病,对其传播介体烟粉虱的防治是防治该病害的有效途径。有文献曾从嫁接、物理防治、化学防治、叶面追肥和土壤处理5个方面描述了对CCYV的综合防治[15],其中物理防治、化学防治和土壤处理主要目的也是通过减少传播介体烟粉虱的数量来达到防治该病害的目的。烟粉虱作为一种重要的经济害虫,已在全世界范围内造成了重大经济损失。烟粉虱不仅通过取食直接伤害植物,其作为病毒传播介体,引起病毒病造成的损害往往大于烟粉虱本身的危害。烟粉虱的数量是引起其传播的病毒病发生流行的主要因素[16]。所以有效控制烟粉虱的发生,可以减少其对病毒病的传播从而控制该病害。
台风发生后烟粉虱发生量、病害发病率都大大的降低,这一现象启示我们,在甜瓜定植前对土壤和周围环境进行处理会对防治该病害起到重要作用;同时调整定植时间,尽量避免烟粉虱发生高峰,也可以防治该病害,但是要根据对果实品质的影响做到最适的权衡。抗病毒育种,在以后的农业生产中也会成为一个重大的课题,种植抗病品种将是最经济的防治措施。