胡义钰 孙亮 袁坤 冯成天 王真辉
摘 要 橡胶树死皮是制约天然橡胶生产发展的重要因子之一,对其进行有效的防治成为急需解决的生产实践问题。本文着重对病理性死皮和生理性死皮的防治技术研究进展进行综述,以期为选择和开发合理的橡胶树死皮防治技术提供有益的参考和借鉴。
关键词 巴西橡胶树 ;死皮 ;防治
中图分类号 S794.1 Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2016.04.016
Advances on the Prevention and Control Technology of
Tapping Panel Dryness in Hevea brasiliensis
HU Yiyu SUN Liang YUAN kun FENG Chengtian WANG Zhenhui
(Rubber Research Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737, China)
Abstract The tapping panel dryness (TPD) in Hevea brasiliensis seriously restricts the development of natural rubber yield and how to prevent and control the TPD become an urgent problem in the production practice. This paper reviewed the prevention and control technology for pathological TPD and physiological TPD. It is helpful to provide a reference to choose or research reasonable prevention and control technology for TPD.
Keywords Hevea brasiliensis ; tapping panel dryness ;prevention and control
橡胶树死皮是指乳管部分或全部丧失产胶能力的现象,其症状为割线排胶减少甚至完全停排。自20世纪初发现橡胶树死皮危害以来[1],人们为寻找发病原因和探索发病机理投入了很大的精力,研究涉及到生理学、病理学、生物化学、组织解剖学、分子生物学和遗传学等多个学科。研究者从不同学科角度提出各种假说,如“局部性严重创伤反应说”[2]、“树皮有效水份不正常波动说”[3]、“病原微生物致病说”[4]、“贮备物质耗殆尽与营养亏缺说”[5]、“遗传及环境影响说”[6]、“乳管壁透性降低致病说”[7]、“自由基破坏黄色体膜致病说”[8]、“局部衰老致病说”[9]、“防护机制及保护反应说”[10]、“程序性细胞死亡说”[11]以及“树皮组织坏死病说”[12]等等。随着时代的发展关于死皮机理的认识在不断地深入,以上各种关于死皮发生机理的假说都有其一定的合理性,但都不能完整阐述其发生发展的全部过程。关于橡胶树死皮的病因,目前还未找到其最根本的原因,然而橡胶树死皮已成为制约天然橡胶生产发展的重要因子之一。最近的一份调查研究表明,全国橡胶树死皮率高达24.71%[13],如何对其进行有效的防治是目前生产实践亟需解决的问题。
1 橡胶树死皮的分类
根据不同的表现形式,橡胶树死皮存在不同的分类方式。根据割线是否出现褐斑,橡胶树死皮可分为非褐皮型死皮和褐皮型死皮[14]。另外,根据其发生过程是否可逆,表现为具有组织坏死症状的和不具组织坏死症状的[15],前者通常发生在常规割胶情况下,其割线树皮变褐[16]。在具有树皮坏死症状的死皮树中相当多的一部分属于树干韧皮部坏死病[17]。树干韧皮部坏死属于坏死性死皮,其发生之后是不可逆的,再生的树皮照样患病。这类死皮主要发生在非洲地区,占当地总死皮率80%~99%[18],但在中国的发生率较低,对生产构成威胁不大;而后者在我国习惯被称为割面干涸[17]。割面干涸是我国天然橡胶生产的主要类型,属于非坏死性死皮,其发生过程是可逆的,通过停割、减刀、阳刀转阴刀割胶以及施用微量元素等措施可部分或者全部恢复产排胶能力。
目前主要根据有无致病菌,将橡胶树死皮分为病理性死皮和生理性死皮两类型[19]。病理性死皮由病原微生物侵染引起;生理性死皮主要是由强割和强乙烯利刺激引起的一种复杂的生理综合症[20]。最近有学者[21]将生理性死皮分为可逆型和不可逆两类,即活性氧类死皮(reactive oxygen species TPD, ROS-TPD)和褐皮类死皮(brown bast TPD, BB-TPD)。ROS-TPD 是因乳管内活性氧过量造成的,该类死皮是可逆的。BB-TPD是在ROS-TPD的基础上进一步恶化,最终组织变形、褐变而不可逆。笔者认为,我国的橡胶树死皮主要是生理性死皮,对其进行有效的防治是现在和今后一段时间橡胶树死皮防治的工作重点。
2 橡胶树死皮防治技术研究进展
2.1 基于病理性的橡胶树死皮防治技术研究进展
国际上关于橡胶树死皮最早的防治方法是1912年Rutgers采用的刨皮法[2]。对于重症植株,采用该方法刨除所有患病组织而不伤及形成层,是比较困难的。随后,1917年Pratt等又发明了剥皮法,1919年Harmsen采用去除表层病皮并配合涂施热焦油法[22]防治橡胶树死皮。1989年,印度尼西亚的Siswanto等采用隔离、刮皮同时使用棕油(95%)+敌菌丹5%混和制剂,死皮恢复率达85%[23]。20世纪70、80年代国内也开始了刨皮、剥皮和开沟隔离等方法治疗橡胶树死皮的研究[2,24-25]。黎仕聪等[24]通过浅刨或剥离病灶加施复方微量元素治疗死皮停割树,处理7 a后观察发现,浅刨处理过的树皮其厚度与正常树再生皮接近,但其乳管总列数及正常乳管总列数只有正常再生皮的2/3;而剥皮处理的树皮厚度只有正常再生皮的2/3,乳管列数及正常乳管列数只有正常再生皮的1/3。这表明处理病灶后新生皮是有可能恢复的,但乳管的分化与成长比正常再生皮要慢,处理后恢复正常割胶需要至少7 a的时间;而剥皮处理的植株恢复所需时间可能会更长。广东省海南农垦局生产处对死皮树开展了开沟隔离法控制胶树褐皮病的试验,认为该方法是有效的,且以小于或等于三级死皮的轻病期处理效果更佳[26]。
以上几种方法都是基于当时认为死皮是寄生物或病原菌引起的病害而提出来的防治方法,通过物理的方式刨除或隔离病灶,或配合补充一些微量元素。该类方法都有一定的疗效,但操作复杂,恢复周期较长。为开发更简便、高效的防治方法,国内有些科技人员[27-28]开发了一些药剂,有针对性的消除病原菌,取得了一定成效。针对真菌病、条溃疡病、线条虫病、病毒病引起的死皮,梁根弟[27]发明了一种治疗植物橡胶树死皮复活剂的制造方法,该药剂由多种中草药经晒干、研磨及部分煮汁、混合搅拌、热炒后过筛定量包装而得。20世纪90年代初,中国热带农业研究院植物保护所陈慕容等公开了一种橡胶树褐皮病防治药剂(申请号:97121908.7),它以甲基纤维素为载体,内含四环素族药物、黄元胶等物质。将该药剂涂施于患病植株割面上,能有效地防治死皮,并能使其干胶产量增加14.27%。在该药剂配方的基础上,该团队开发了“保01”、“保02”系列橡胶树死皮防治产品。6 a(1985~1990年)的田间试验和示范试验结果表明,“保01”对橡胶树病理性死皮有较好的疗效[28]。李智全等[29]对中幼龄死皮橡胶树的防治试验显示,“保01”对3 级以下死皮植株有明显疗效,而对重度死皮(4、5 级)死皮植株疗效不够理想;温广军等[30]的试验结果与此类似。宋泽兴等[31]用“保01”及其A、B两种改进药剂对外褐型死皮进行防治,3 a的试验结果表明,3种药剂对外褐型死皮都有不同程度的防治效果,主要表现在割线死皮长度减小和排胶量增加,其中B剂防效最高(70.4%),“保01”其次,其防效为49.9%、干胶净增产率9.1%。“保01”的防病增产机理在于药剂被患病胶树组织吸收后,破坏菌体,从而控制死皮树的病情。在一些轻度而未坏死的组织中,由于“保01”抑制了病菌的活动从而使胶树恢复了正常的生理机能和产胶功能,最终起到防病增产的作用[32]。
2.2 基于生理性的橡胶树死皮防治技术研究进展
针对生理性死皮,通过少药、减刀、浅割、轮换割面、阳转阴刀和停割等方式,能起到一定的缓解作用。但是这种方式相对来说比较被动,恢复周期较长,而且恢复过后再割,很容易再次死皮。针对这种情况,科研人员和生产者通过化学手段对其进行防治,取得了一定成效。
20世纪70年代,广东省国营火星农场在开割橡胶树上施用赤霉素的试验中发现赤霉素不但能够增加干胶产量(增产量5%~10%),而且对死皮有一定的防效。为进一步确认赤霉素对橡胶树死皮的防治效果,该场连续4 a(1980~1984年)进行了相关的试验,得出相同的结论[33]。很多胶工在生产实践中也意识到,新鲜牛粪和一些植物的汁液对橡胶树死皮防治有一定的效果[33]。梁尚朴[33]认为,橡胶树死皮是由于患病植株內源乙烯过量,导致体内各种激素失调,加速乳管衰老、死亡,产胶机能锐减甚至直接丧失的生理病害。施用赤霉素和生长素等一些植物激素,可以通过抑制乙烯的生理作用,延缓器官和组织的衰老,从而对死皮起一定的防治作用。20世纪80年代华南热带作物研究院与河南化工所合作研制了一种鳌合稀土钼(CRM),该复合制剂由硝酸稀土、钼酸铵和金属螯合剂(氨基羧酸盐和有机磷酸盐)组成,将其涂施于割面,可被割胶后露出的薄壁细胞直接吸收。该制剂对橡胶树死皮的控制及治疗效果较好[34-36]。杨少琼等[37]进一步的研究发现稀土可强烈抑制黄色体酸性磷酸酶活性和胶乳细胞质中性磷酸酶活性、强烈抑制黄色体产生超氧阴离子的速率、抑制内源乙烯产生、缩短流胶时间、促进再生皮的生长和乳管细胞的分化等作用。刘昌芬等[38]用几种植物源药物对橡胶树死皮进行防治的试验显示,各提取液都有不同程度的治疗效果(表现在死皮长度缩短),其中效率最高的达92.6%。通过试验,蒋桂芝等[39]认为,割面补充微量元素营养和适宜的生物激素对控制死皮的发生是有作用的。林运萍[40]和袁坤等[41]的研究发现,宝卡有机液肥有一定防效,但其防效只是针对轻度死皮而言的。宝卡是马来西亚宝卡生物科技集团针对橡胶树死皮而开发的一种有机无机混合肥料,该肥料主要由腐植酸及植物所需大量、微量元素组成。
在死皮防治药物配方方面,陈守才等[42]发明了一种防治橡胶树死皮病的复合制剂及其制备方法。该复合制剂以甲基纤维素为载体,内含一种或多种抗氧化物。所述的抗氧化物质为抗坏血酸、还原型谷胱甘肽、β-胡萝卜素或维生素E中的一种或几种,此复合制剂能够预防死皮,消除死皮的发生,效果显著。冯永堂[43]发明了一种用于治疗橡胶树死皮的组合。该组合包含5%~10%重量的柠檬酸和90%~95%重量的过氧化氢及少量的十二烷基磺酸钙。任建国[44]发明了一种防治橡胶树死皮病的制剂及其制备方法和应用。该制剂由植物所需的维生素、氨基酸、微量元素等组成,将其喷施于树干,对橡胶树死皮治愈有一定的效果。最近,王真辉等[45]发明了一种橡胶树死皮康复营养液,该死皮康复营养液中包含多种营养组分、杀菌抑菌组分、解毒组分、助剂等。将其喷于橡胶树树干及树头,能提高橡胶树免疫力、延缓橡胶树的衰老,同时缓解因营养亏缺导致的橡胶树死皮。每周喷施1次,连续喷施3个月,橡胶树死皮恢复率可达52.18%。王真辉等[46]同时还发明了一种橡胶树死皮防治涂施药剂及其制备方法,该药剂以壳聚糖为载体,包含抗氧化物、植物活性物质和钼酸铵等物质组成。除此之外,国内有些研究者为延缓死皮发生,增加干胶体产量,另开发了一系列的橡胶增产素或营养剂。何向东等[47]发明的由氧苯硫酞胺、三乙胺和羧甲基纤维素组成的橡胶树产胶促进剂,任建国[48]发明由营养液及杀菌药剂组成的一种用于橡胶防护除菌、营养增胶的制剂都对延缓死皮也具有一定效果。
综上所述,现有的生理性死皮防治化学药剂主要是通过营养补充、內源激素调控、活性氧清除和增强抗氧化性等方法对死皮植株进行治疗,各种方法效果不一。目前在生产上还未见大规模应用产品,因此,还需进一步开发更高效、更经济的橡胶树死皮防治药物或其它防治方法。
3 结语
死皮的发生是橡胶树生产中出现的一个极其复杂的问题,其复杂体现在以下几个方面:一是可引起死皮的原因较多,极少比例的刚开割橡胶树即可产生死皮并停割;割胶强度过大、过度施用乙烯刺激易引起死皮;也不能完全排除生物病原的作用;胶园立地环境与自然灾害对树体的影响与死皮发生也有一定的关系;育苗技术——尤其是芽接部位砧穗结合障碍也有可能引起死皮。二是死皮症状的表现复杂,症状通常只表现在割胶工作面树干部位树皮内部,植株其它部位表现正常,而褐皮症状并非在所有死皮病例中出现。三是死皮发展的多样性,有些病树停割或降低采胶强度后可以恢复,有些则不能恢复;有些死皮局限在一定范围,有些迅速扩展到整个树干。四是死皮植株在田间连续或集中分布的方式是否与传播有不同的看法。由于以上这些问题与原因的存在,很难采用单一方式对橡胶树死皮进行防治,应该找出其形成主因,并对死皮进行分类,采取针对性的综合治疗措施,才能对其进行有效的防治。
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