李英梅,刘 晨,王周平,李晓东,张伟兵,杨艺炜,陈志杰
(1.陕西省生物农业研究所,陕西 西安 710043;2.陕西省园艺技术工作站,陕西 西安 710003;3.西安金鹏种苗有限公司,陕西 西安 710003)
番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)侵染引起的番茄黄化曲叶病毒病害[1],素有“植物癌症”、番茄“SARS”之称。该病毒起源于中东地区和地中海盆地,是热带、亚热带地区最具毁灭性的一种番茄病毒病,1939年在以色列约旦河一带最早发现,1964年被正式命名[2],烟粉虱是其唯一传播途径。番茄黄化曲叶病毒主要分布在非洲、中东和东南亚地区、地中海地区、中美洲、澳大利亚、日本、印度、墨西哥、加勒比海地区和美国南部等地区[3]。2000年左右该病毒传入中国境内,并逐步由南向北、由东向西快速扩散[4~6]。2009年在陕西西安、咸阳地区点片发生,2010年全省大面积爆发,近十年来一直处于常发态势,由于缺乏抗性资源和有效的防控措施,对番茄生产造成巨大损失,并有逐年加重的趋势[7~8]。依据多年的调查与研究结果,分析了陕西番茄黄化曲叶病毒病成灾的主要原因,现将结果报道如下。
陕西番茄年种植面积约3.4万hm2,年总产量超过345万t,设施面积约2.07万hm2,70%的产地集中在咸阳、渭南、西安和宝鸡地区[9]。全省日光温室、塑料大棚均有栽培,茬口安排涵盖了冬春茬、早春茬、秋冬茬,保证了番茄的周年生产、周年供应。
2015、2016连续两年通过对陕北和关中地区日光温室、塑料大棚、地膜覆盖、露地栽培四种种植模式深冬季节的温度进行持续监测。结果表明,陕北区域露地栽培及地膜覆盖模式下,1月中旬空气温度均降至-3℃以下,下旬均降至-5℃以下(图1),关中露地栽培模式1月中旬和下旬的平均气温分别为-0.9℃、-0.8℃(图2)。而B型烟粉虱对低温的耐受极限为2℃条件下6 d[10],说明烟粉虱在陕西关中地区露地条件下及陕北露地栽培及地膜覆盖模式条件下不能正常越冬,无法建立有效种群。而在陕北和关中的日光温室栽培条件下,越冬最低温度均显著高于烟粉虱的致死低温,烟粉虱能够在温室中正常越冬。从番茄黄化曲叶病毒病在陕西的发生情况来看,主要设施蔬菜种植区均普遍发生,关中地区发生最严重,平均发病株率70%~90%,其次是陕北和陕南地区[7]。据陕西省园艺技术工作站统计数据,截止2018年陕西全省设施蔬菜面积达到20.73万hm2,形成了陕北以日光温室为主、陕南以塑料大棚为主、关中地区日光温室和塑料大棚并举的分布格局,设施蔬菜种植面积遍布全省各个地市,设施蔬菜面积的增加为烟粉虱和番茄黄化曲叶病毒病的发生危害提供了有利的环境条件。
陕西地区烟粉虱寄主有28 科 73 种[7],主要有葫芦科、十字花科、茄科、豆科和菊科,尤其茄科、葫芦科、十字花科分布数量最多。设施温室栽培周年有烟粉虱寄主作物,在春季以此为中心通过温室通风口向露地番茄上迁飞,在深秋季节烟粉虱又由露地向温室内迁飞,在北方由于温室和露地蔬菜生产紧密衔接和相互交替,因此烟粉虱繁殖代次多,传毒时间长。结果说明,设施栽培为番茄黄化曲叶病毒传播介体烟粉虱提供了丰富的食物条件,从而导致番茄黄化曲叶病毒病的发生及为害。
烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)是番茄黄化曲叶病毒的唯一传毒媒介,具有繁殖率高,变异快,适应环境能力强以及易产生抗药性等特点[11]。田间系统观察结果表明,烟粉虱短时间内即可形成庞大种群,温室条件下番茄上烟粉虱60 d、90 d的增殖倍数分别为240倍和3 500倍。在田间烟粉虱初发期番茄百株三叶虫口200~300头,盛发期百株三叶虫口6 000~10 000头,高者达15 000~20 000头。如此高密度,杀虫剂防治效果即使达到90%以上,初发期田间残留虫口也在20~30头,高峰期在600~1 000头,足够引起番茄黄化曲叶病毒病的流行。此外,带毒率高,烟粉虱发生期带毒率最低也在40%左右,6-8月份带毒率高达100%[12],带毒率之高在传毒昆虫中极其罕见。加之,烟粉虱具有获毒快、持毒久和传毒效率高的特点,烟粉虱成虫在带毒植株上取食10 h即可100%获毒,大部分个体终生持毒,即便只有一头带毒烟粉虱在无毒植株上取食两天,植株就有50%的概率被病毒侵染,如果植株上有10头带毒烟粉虱个体,则植株两天后被侵染的概率就达100%。带毒烟粉虱在番茄健康植株上取食15 min就能引起番茄植株发病[12],烟粉虱这些特点是番茄植株喷施杀虫剂杀虫控病效果甚微的最根本原因[13]。
目前,我国育种工作者基于 Ty-1 和 Ty-3 抗病基因育成了许多抗番茄黄化曲叶病毒病的品种[13]。通过对抗病品种在陕西应用情况调查结果显示,98.6%的番茄种植户知道有抗病品种,89.6%番茄种植户种植过抗病品种,但只有34.9%种植户持续种植抗病品种,大部分种植户只种植一次。目前生产上抗病品种种植面积约占番茄种植面积30%左右,92.8%种植户认为抗病品种产量比较低,较不抗品种降低20%左右,品质较差,尤其是水果番茄,抗病品种果硬、皮厚、口感差,不受消费者欢迎,销售价较不抗病品种降低0.4~0.6元·kg-1,因此,在生产上应用受到一定的限制。加之双生病毒重组变异快,抗病品种抗性易丧失,使用寿命短,且市场上的抗病品种良莠不齐,有些品种本身抗病性差或抗病性不稳定就急于在生产上推广应用,这也是导致番茄黄化曲叶病毒流行重要因素。
通过对陕西番茄种苗调运现状调查,结果发现种苗调运过程缺乏监管,加快了番茄黄化曲叶病毒病的远距离异地传播,菜农尤其是园区热衷于从寿光等外地调运种苗,在种苗和花卉调运时也不认真进行检查,植保部门对非检疫性病虫也没法律规定,导致该病毒及其传毒媒介烟粉虱通过病株和带虫种苗远距离异地传播。如陕西省商州区2015年前没有烟粉虱分布和番茄黄化曲叶病毒发生。商州区某农业园区2016年从西安市朱雀花卉市场调运一串红花卉苗时将烟粉虱带入该园区,2017年该园区种植的28棚温室秋延茬番茄全部发病,病株率达到70%~100%,一般棚室减产50%~90%,5个棚室绝收。再如陕西洋县2016年以前没有病毒病和烟粉虱的发生,2017年某农业园区从陕西省泾阳某育苗公司调运番茄种苗,将带有番茄黄化曲叶病毒的番茄种苗和烟粉虱带入洋县某农业园区,当茬种植5棚番茄,黄化曲叶病毒病大发生,导致番茄将产50%以上。从此番茄黄化曲叶病毒病在当地发生范围不断扩大,为害不断加重,成为当地番茄常发性灾害性病害,该现象在陕西蔬菜菜区普遍存在。