李德伟 罗亚伟 覃振强 黄杏 唐利球 罗晟昇
(1 广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所 广西南宁530007;2 广西南亚热带农业科学研究所 广西崇左532400)
甘蔗赤条病(Sugarcane red stripe disease)是由燕麦食酸菌燕麦亚种(Acidovorax avenaesubsp.avenae)细菌引起的一种世界性甘蔗病害[1-3],在美国、澳大利亚、阿根廷、古巴、巴基斯坦等50 多个国家或地区均有危害[1,3-5],2013 年在阿根廷蔗区暴发时造成甘蔗经济损失30%[5]。20世纪80 年代在中国广东、浙江、广西、福建、海南、台湾等省份相继发现甘蔗赤条病的危害,有的蔗区田间自然发病率高达60%[1,6-9]。甘蔗赤条病的发病症状有叶条斑型和顶腐型两种类型,其中叶条斑型症状从梢部叶片中部、靠近中脉部位发病,表现出长条状红色至红褐色病斑,发病组织与健康组织有明显的界限,叶片病斑表面常见有细菌溢出物,有时多条条斑连接成带状,严重时会引起叶片折断或枯萎;顶腐型症状使甘蔗生长点附近的维管束变红、腐烂,进而引起心叶腐烂,形成顶腐,拔出腐烂心叶会闻到一种特殊的难闻臭味[1,6,8]。这两种症状可单独发生,也可同时发生[1,3,6-8],其叶条斑型对甘蔗生产不会造成严重影响,但是顶腐型会引起植株死亡,对甘蔗生产及其蔗糖产业造成严重损失[1]。
2020年7月初,广西南亚热带农业科学研究所甘蔗试验基地内广西甘蔗区域试验地发现,部分甘蔗品种(系)病害发生严重,经调查确认为甘蔗赤条病。为了掌握2020 年广西甘蔗区试品种(系)赤条病的发生情况,笔者对多个区域试验地甘蔗赤条病发生情况进行调查,并对各区试品种(系)赤条病发病情况进行分析,为甘蔗育种专家筛选优良抗病新品种提供参考。
1.1.1 样地
调查地点位于广西南亚热带农业科学研究所甘蔗试验基地(龙州区试点)、广西甘蔗研究所丁当基地(丁当区试点)、河池市农科所甘蔗试验基地(河池区试点)、柳州市农科所甘蔗试验基地(柳州区试点)、百色市农科所甘蔗试验基地(百色区试点)。
1.1.2 试材
试材为2020年新植区试甘蔗品种(系),分别为桂糖42 号、百糖15-173、桂糖12-445、桂糖13-567、桂糖11-42、桂糖14-198、桂糖12-2130、桂糖15-110、桂糖13-629、新台糖22 号、桂糖10-612、桂南亚14-2806、柳糖10-17。
1.2.1 试验设计
采用随机区组设计,每个区试品种(系)设3次小区重复,每小区5 行,行长7 m,行距1.2 m,四周设置保护行。
1.2.2 调查方法
调查时根据区试的小区设计,排除各小区的两行边行,选取中间3行中的两行进行调查,以减少各品种(系)间的干扰。记录所调查行的甘蔗总株数,并根据赤条病发病特征分别统计顶腐型发病株数及叶条斑型发病株数。
1.2.3 数据统计分析
调查数据用Excel 进行初步整理,应用DPS 9.01 软件对甘蔗品种(系)的发病情况进行方差分析,评价对比各品种(系)间赤条病发病株率的差异性。采用Duncan's 新复极差法进行多重比较分析,分析前数据先进行反正弦平方根转换。
调查发现,在龙州和丁当区试点,甘蔗赤条病叶条斑型(图1-A、1-B)和顶腐型(图1-C、1-D)两种症状均在各甘蔗区试品种(系)上混合发生,叶条斑型轻度发生时对甘蔗生长影响不大,发生严重时会影响甘蔗叶片的光合作用。调查还发现,顶腐型发病较多,造成甘蔗顶部腐烂枯死,严重影响甘蔗生产(图2)。
图1 甘蔗赤条病两种类型危害症状
图2 甘蔗赤条病顶腐型植株剖面危害状
根据调查结果,河池区试点、柳州区试点、百色区试点2020 年新植区试甘蔗品种(系)没有发生赤条病或发病不明显,仅有龙州区试点、丁当区试点的新植区试品种(系)发生不同程度的赤条病为害症状。在龙州区试点,13 个区试品种(系)中,桂糖42 号、百糖15-173、桂糖12-445和桂糖13-567 顶腐型发病率严重,平均发病株率均在10%以上,其中桂糖42 号平均顶腐型发病率达18.23%,但4个品种(系)之间顶腐发病率差异不显著(表1)。桂糖42 号与桂糖11-42、桂糖14-198、桂糖12-2130、桂糖15-110、桂糖13-629、新台糖22 这6 个品种(系)的顶腐型发病率差异显著;桂糖42 号、百糖15-173 与桂糖10-612、桂南亚14-2806、柳糖10-17 的顶腐发病率差异极显著(表1)。同时,调查还发现,叶条斑型赤条病发病率最严重的为百糖15-173,平均发病株率达21.79%,与其它品种(系)差异均达极显著水平(表1)。百糖15-173、桂糖42 号、桂糖12-445、桂糖13-567、桂糖11-42、桂糖14-198、桂糖12-2130、桂糖15-110 和桂糖13-629 这9 个品种(系)平均综合发病株率均达10%以上,其中百糖15-173,平均综合发病株率高达39.10%。百糖15-173综合发病株率与桂糖42 号差异显著,与其它品种(系)差异极显著;桂糖42号综合发病株率与桂糖12-445、桂糖13-567、桂糖11-42、桂糖14-198、桂糖12-2130、桂糖15-110 差异显著,与桂糖13-629、新台糖22 号、桂糖10-612、桂南亚14-2806、柳糖10-17差异极显著(表1)。
表1 龙州区试品种(系)赤条病发生情况 单位:%
在丁当区试点,10 个区试品种(系)中,桂糖42 号发病最严重,其顶腐型发病株率为8.25%,叶条斑型发病株率为1.15%,综合发病率为9.99%;两种发病类型与桂糖08-1686、桂糖14-198差异均不显著,顶腐型发病率与桂糖12-96、桂糖12-422、桂糖12-445、桂糖10-612差异显著,与新台糖22 号、桂糖13-532、桂南亚14-2806 差异极显著。叶条斑型发病株率除了桂糖08-1686 与桂糖10-612 差异显著外,其它品种(系)间无明显差异。综合发病株率在桂糖42号、桂糖08-1686、桂糖14-198 间差异不显著;桂糖42 与桂糖12-96、桂糖12-422、桂糖12-445、桂糖10-612,桂糖08-1686、桂糖14-198 与新台糖22、桂糖13-532、桂南亚14-2806 差异均达显著水平;桂糖42 与新台糖22 号、桂糖13-532、桂南亚14-2806,桂糖08-1686 与桂南亚14-2806 差异均达极显著水平(表2)。
根据调查结果,发生甘蔗赤条病的广西区试点主要是龙州区试点和丁当区试点,其它调查的区试点新植甘蔗区试品种(系)没有发生赤条病或发病不明显,因此仅比较龙州和丁当区试点甘蔗赤条病率。虽然龙州区试点和丁当区试点两地的新植区试品种(系)不尽相同,但根据相同的区试品种(系)发病情况对比,各区试品种(系)在龙州的发病率比在丁当高4.78%~15.72%(绝对值)不等。桂糖42 号、桂糖12-445 在丁当、龙州的发病株率差异达显著水平,新台糖22号在丁当、龙州的发病株率差异达极显著水平(图3)。
赤条病作为甘蔗主要细菌性病害在世界范围内普遍发生,严重影响甘蔗产量和品质,对蔗糖产业发展构成严重威胁[1,10-11]。甘蔗是广西重要经济作物之一,广西在种植面积、产蔗量和产糖量方面一直排在全国首位,是中国最大的食糖生产基地,对中国食糖供应发挥举足轻重地作用,自2007 年起种植面积和产糖量稳居全国60% 以上[12-14]。甘蔗赤条病是一种极其危险的细菌性病害,可对甘蔗造成巨大经济损失[1,11],在中国广东、浙江、广西、福建、台湾、江西、云南等省区均有发生[1,6-9],但多为零星发生,对其研究报道也较少,但如果不加以重视,很有可能会上升为甘蔗主要病害。选育和推广抗病甘蔗品种是赤条病防控最为经济有效的措施,也是一种绿色生态防控技术[1]。
表2 丁当区试品种(系)赤条病发生情况 单位:%
图3 六个甘蔗品种(系)在两地蔗区发病差异对比
本次调查发现,甘蔗赤条病害刚好发生在广西甘蔗区试评比的新品种(系)上,在龙州和丁当区试点所有的新植试验品种(系)均有发生,且各品种(系)间的发病率部分达显著差异水平,甚至极显著差异水平,这为甘蔗赤条病抗病品种筛选提供了很好的田间自然感病选种试验基础。在区域品种选育和推广上除了考虑甘蔗农艺性状外,还应考虑选择抗病性较强、发病率较低的品种。此外,病害的发生不但与品种抗病性有关,还与气候、环境等有重大关系[3,11]。在调查的多个2020 年广西甘蔗区试点中,河池区试点、柳州区试点、百色区试点的新植区试品种(系)没有发生赤条病或发病不明显,只有龙州和丁当区试点赤条病发生严重,且在龙州和丁当区试点,相同品种(系)也表现出不同的发病差异,龙州区试点的发病率比丁当区试点高。此外,甘蔗赤条病的发生率还与一些土壤特性(如氮、磷、钾、锌和钙水平)相关[15]。
建议在加快选育和推广甘蔗抗病品种的同时,可以采取适当增施磷、钾肥等多种农业措施促使植株健壮,增强甘蔗抗病能力,降低甘蔗赤条病发病率;在甘蔗赤条病发病初期,可用1∶1∶100波尔多液或72%农用链霉素可湿性粉剂750~1 000倍液或50%代森锌1 000倍稀释液喷雾,每周一次,连续喷2~3次[1,6,8]。