党金欢,赖刚刚,李丰,冶子耕,赵志惠,张红艳,吴翠云,朱天生*
(1.塔里木大学植物科学学院,新疆阿拉尔 843300;2.大漠田园有限责任制公司)
无花果(Ficus carica Linn.),桑科无花果属,多年生植物,是优良的经济林树种,在世界范围内广泛种植。我国已有1 300 余年种植历史[1],因其独特的食用价值、药用价值和经济价值广受人民的喜爱[2-3]。新疆是我国无花果最早传入的地区[4-5],也是我国无花果最大的产区[6],以阿图什种植最多[7]。近年来,十四师皮山农场也进行了大量的种植,并为农户带来了可观的收入。无花果适宜在沙性土壤中生长,寄生线虫及其容易在其根部周围发生聚集,已成为新疆无花果减产的重要因素[8]。
危害无花果的寄生线虫迄今为止国外报道了30 余种,其中以根结线虫、胞囊线虫和短体线虫致病力最强[3]。最近的关于无花果线虫的报道是于2017 年上海口岸旅客携带进境的树苗中分离到的无花果孢囊线虫[2],其最早发现于中国哈尔滨的橡皮树上[2,9]。后来,有报道显示该线虫在美国的佛罗里达州、加利福尼亚、弗吉尼亚州、巴西、澳大利亚、德国、意大利、波兰、南非、西班牙、土耳其、苏联、南斯拉夫等国家和地区都有发生[10]。随后,Maqbool[11]又通过调查果树发现,无花果孢囊线虫在无花果树的根部大量寄生,造成了无花果的生长迟缓与叶片发黄症状。Vito[12]等研究发现,在地中海地区,无花果孢囊线虫严重威胁无花果生产,当虫口密度达64 条/cm3时,寄主死亡率可达到100%。
侵染源主要是病土、病苗和灌溉水,以水、风、土壤、农机具等从事农业活动的各种工具为媒介进行传播[13-14]。李红梅[3]等对无花果主要寄生线虫不同季节进行密度调查显示,线虫的发生主要在5~6月和10~11 月,与无花果二次新根发生期和温度的季节变化有关。
主要在皮山农场、二二四团与和田玉龙喀什镇通过随机采样法进行调查。每个地点随机采取10份土样。采集土样时,先将表土和杂质去除,在根系周围5~30 cm处进行取样,每个土样500 g左右,将相同地区采集的土样混匀;在采集土样时观察无花果根部症状,若有明显根结,采集其有症状的根系。将土样和根系装入自封袋中,并标记采集时间、地点等相关信息。将根系的表土在流水下清洗干净后,在遮阴与通风的环境下使得根组织表面水珠晾干,将暂不处理的样品放在4 ℃下保存,备用。
雌虫的分离:将从皮山农场、二二四团与和田玉龙喀什镇取样的根系组织洗净晾干后,放置在解剖镜下,挑取雌虫。
雄虫、二龄幼虫的分离:采用浅盘法进行分离。将根组织纵向剪碎放入培养皿中,加入蒸馏水,使水浸过样品,静置24 h后,收集含有线虫的水溶液;或采用贝曼漏斗法,根据苏圣淞[15]的方法并加以改进,选用10 cm规格的玻璃漏斗架在铁架上,下面接一段约10 cm的橡皮管,用弹簧夹控制橡胶管的开闭。在漏斗内放一层线虫滤纸,称取30 g 土壤倒入其中,然后在漏斗内注入50 mL 蒸馏水,静置24 h 后,开弹簧夹,用烧杯接橡皮管底部5 mL的水溶液,将收集到的线虫溶液移入PCR管中,置于-20 ℃下保存[16]备用。
将收集到的不同形态的根结线虫挑出放在滴有45%乳酸的载玻片上水滴中央,盖上盖玻片,在显微镜下进行形态观察并拍照。
会阴花纹的制作:参考刘维志[17]的方法制作根结线虫会阴花纹,制作好的会阴花纹玻片用指甲油封片,贴好标签,于显微镜下拍照观察。
将皮山农场、二二四团及和田玉龙喀什镇通过随机取的土壤样品分离出来的线虫溶液放在65 ℃水中水浴加热2 min,杀死线虫,摇匀后,取20 μL在显微镜下进行计数;或取20 μL滴在载玻片上,在酒精灯焰心上加热5~6 s,然后在显微镜下进行计数。
采用Microsoft Excel 2016 软件进行数据整理并作图;利用ImageJ软件计算根结线虫卵、幼虫、雄虫及雌虫的大小。
近年来,在南疆无花果上发现了少量的线虫,其地上部症状表现不太明显,根部有部分有珍珠状根结,其长6~10 mm,宽2~6 mm,有少量花果苗死亡,但并不能确定其真正死亡原因。
通过显微计数方法对不同地区无花果的土样中的线虫进行检测,结果显示,二二团无花果线虫平均约2 个/cm3,和田玉龙喀什镇平均约7 个/cm3,皮山农场平均约1个/cm3。
线虫虫卵呈椭圆形,长447~477 μm,其最大体宽为169~194 μm;二龄幼虫呈线状,体纤细,其长2 308~2 464 μm,宽42~64 μm;雌虫乳白色,体膨大呈梨状或柠檬状,头部无环纹,与颈部没有明显的分离,颈部较短,颈与臀在同一条直线上;雌虫会阴花纹圆形至卵圆形,有明显高的背弓,似方形或梯形,线纹平滑呈波浪形,无侧线,有一些弯向阴门的线纹。
对于植物寄生线虫等侵染性病害的防治,国内外都提倡“预防为主,综合防治”的植保方针[18]。在进行植物线虫病害的综合防治时,要充分注意到其寄生范围广、为土传病害等特点,再根据线虫的生物学特性,寄主植物的特点,以及具体的生产条件等制定具体的防治策略和方法[19]。
农业防治主要从以下几个方面入手。第一,加强农事管理规范。禁止从线虫病区调运农机具等到无病区,禁止病区与无病区管理人员相互观摩,避免人为传播[20];温室出入口设置消毒区域,进入大棚时,鞋底消毒或更换专用鞋或穿戴鞋套;农具尽量专棚专用,避免农具的交叉使用,防止线虫的传播范围扩大。第二,统筹兼顾无花果和控制线虫活性的环境条件。根据线虫的生活习性和不同品种无花果的生长需求,适当调节土壤的酸碱度、温度、空气湿度、土壤含水量等来控制线虫活性;或在土壤中施加可增强土壤微生物活性的有机物,影响土壤病原菌的活力和残存数量,从而能够达到既有效减少线虫的数量,又能调节无花果生长与改良土壤理化性状的效果。第三,深耕。将土壤翻至25 cm 以下,然后覆盖地膜[21]。第四,嫁接。ALMA(白马赛)无花果根系对线虫抗性最好,可选为优质砧木品种,去嫁接其他品种[21]。第五,及时清理传染源[22]。可就地焚烧或及时粉碎死树,避免传染源的扩散。
与其他的病、虫、草害的化学防治相比,目前全球范围内的植物线虫化学防治工作仍然十分落后,且发展缓慢[18]。市场上有的化学杀线剂主要有熏蒸类杀线剂和触杀性杀线剂,由于线虫的体壁外层为不具有任何细胞结构的角质层,通气性、透气性和化学离子的渗透性均较差,线虫的神经系统又不发达,因而很难找到有效的杀线剂[23]。目前国内外关于植物线虫的化学防治成本高,同时新型的杀线剂开发少,能选择的范围窄,大多数品种的使用会杀灭一些捕食植物病原线虫的肉食线虫小动物和土栖幼小动物,对土壤的活化、生态的保护以及寄生线虫天敌的繁衍有很大的副作用,甚至有的品种对人有致畸、致癌或影响生育之虞[18],因此对于化学药剂的使用需慎重。目前市场上用于杀线虫的化学药剂溴甲烷在2015年已被禁用[24]。
生物防治已经成为杀灭植物线虫的重要手段。植物寄生线虫生物防治的研究漫长而曲折,先后使用了诱捕性真菌、转性寄生真菌和细菌、兼性寄生真菌,很多在实验室阶段即使反复试验,效果都很好[25]。近年来,国内外研究者在植物线虫生防菌的筛选和开发应用等方面取得了显著进展。目前国内外报道的根结线虫天敌真菌有30 多个属79 种[26],在市面上应用最广泛的生防真菌为淡紫拟青霉、厚垣轮枝菌、哈茨木莓等;应用最广泛且最成功的生防细菌为苏云芽孢杆菌[27]。由于生防细菌、真菌都需要适宜的温度、湿度和pH等严格的条件,所以容易受到大自然环境的影响,从而导致生防效果不稳定。
线虫的寄主范围广,传播途径多样,且极易生存;其前期症状表现不明显,难以发现,后期发现后又会错过防治的最佳时期,造成农作物减产;其危害会引发一系列复合病害,从而使防治更加难上加难。随着无公害果树及农作物的推广,如何有效使用生防菌防治线虫成为研究者主要研究的问题之一。