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西瓜枯萎病防治研究综述

时间:2024-05-24

徐暄 王永强 孙其文

摘 要:西瓜枯萎病是西瓜生产上主要的病害之一,关于西瓜枯萎病的防治一直是国内外研究的热点。该文主要从抗病育种、嫁接育苗、土壤消毒、合理轮作、生物防治和药剂防治等方面对西瓜枯萎病的防治方法进行了综述。

关键词:西瓜枯萎病;防治;研究综述

中图分类号 S436 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)17-0094-03

西瓜枯萎病是西瓜生产中最为严重的土传病害之一,其病原菌为西瓜专化型尖孢镰刀菌,在西瓜幼苗期和成熟期均可发生,对西瓜生产造成严重损失,已成为限制西瓜生产的主要因素之一[1-2]。由于西瓜连作现象长期存在,导致西瓜栽培过程连作障碍,其中枯萎病是连作障碍中的主要问题之一,严重影响西瓜的优质、高效生产。在连作田,西瓜植株枯萎病的发病率一般在10%~30%,严重的达到80%。关于西瓜枯萎病的综合防治研究内容很多,本文主要从抗病育种、嫁接育苗、土壤消毒、合理轮作、生物防治和药剂防治等方面对西瓜枯萎病的防治方法进行了综述。

1 西瓜抗枯萎病育种

抗病育种是防治西瓜枯萎病的重要方法,也是最经济有效的防治措施之一。西瓜抗枯萎病育种研究最早始于美国,自1902年第一个抗病品种‘Conqueror问世以来,先后有10多种抗西瓜枯萎病品种被选育出来[3]。我国抗枯萎病西瓜育种工作起步相对较晚,但进展较快,已育成郑抗1号、郑抗2号、京抗2号、京抗3号等在生产中应用的抗病品种[4]。但由于抗病育种所需要的时间比较长,西瓜枯萎病病菌分化类型较多,进行多位点抗性育种的难度较大和人们对西瓜的品质和口感要求较高等原因,抗病育种难度较大,在生产应用推广面积不大。

2 嫁接育苗

瓜类嫁接技术始于20世纪20年代的日本,最初选择南瓜作为砧木,20世纪30年代选择葫芦和冬瓜作为砧木,20世纪80年代日本选育出抗尖孢镰刀菌南瓜专化型的南瓜品种‘Ren-shi作为砧木并广泛应用[5]。当前,日本、韩国等是应用嫁接技术防治西瓜枯萎病最为普遍的国家,使用嫁接苗面积占西瓜栽培面积90%以上[6]。大量研究表明,采用瓠瓜、葫芦、南瓜、冬瓜、蒲瓜和野生西瓜等抗病力强的瓜类作为砧木,能够有效预防西瓜枯萎病的发生,但砧木对西瓜的品质有不同程度的影响。另外,由于我国普遍采用人工嫁接为主,嫁接的工作量大,人工成本不断增加,且西瓜根腐病的发生率大为上升,所以我国目前运用嫁接苗的面积只有20%左右。嫁接防病今后的研究方向,一方面需要选择抗性较强而对西瓜品质影响较小的砧木品种,另一方面需要加强自动化、机械化和工厂化嫁接技术的研究与推广。

3 土壤消毒

3.1 物理消毒法

3.1.1 太阳能消毒法 1986年Martyn等报道,日光暴晒30~60d可延缓枯萎病的发生。此外,有研究报道hairyvetch作为植物性覆盖膜,能够较好地减少病原菌菌量,提高西瓜的产量和品质[7]。宋凤鸣提出双膜法太阳能土壤消毒技术在夏季高温闲田时,分别覆盖黑色地膜和棚膜利高温暴晒,土壤温度达到40℃以上保持14d以上,累积时间满300~350h以上后,撤除覆盖物,使土壤自然降温,5~7d后可以定植瓜苗,能有效降低枯萎病的发生程度[8]。以色列等国在高温休闲季节,用薄膜覆盖地面,利用太阳能加热土壤,可以抑制枯萎病菌孢子的萌发或杀灭病菌[4]。

3.1.2 蒸汽消毒法 蒸汽消毒法是利用高压密集的蒸汽杀死土壤中的病原物、害虫和杂草种子的方法。蒸汽消毒法具有以下优点:(1)消毒速度快,均匀有效,使土壤保持70℃,30min即可杀灭土壤中的病原菌、线虫、地下害虫等;(2)无农药残留,对人畜安全;(3)无有害生物的抗药性的问题[9]。

3.1.3 热水消毒法 热水消毒是将过滤的70~95℃热水,以200~250L·m-2的量通过热水管或喷孔施于土壤表面的消毒方法,具有绿色、环保,不使用任何药物等特点。研究表明,该技术可有效控制多种土传病害,而采用太阳能消毒则对该病无效。由于热水消毒改变了土壤的理化性质,如脱盐和氮的矿化作用,作物的产量增加30%。通过土壤热水消毒可以改变土壤的微生物群落,有效抑制病原真菌的繁殖,利于植物根系的生长,而且能有效提高温室富营养化土壤的地力水平和养分吸收率,在节约肥料的同时还可以提高蔬菜的产量[10]。目前该技术在日本和韩国广泛使用。

3.1.4 土壤循环消毒法 土壤循环消毒是通过对土壤旋转翻耕,将土壤与高温洁净干燥的空气混合进行消毒的方法。与传统的化学消毒相比,其优点在于:(1)不使用任何化学药剂,对环境是友好的;(2)不会造成土壤养分和水分的流失;(3)使用过程中不受天气等外界因素的影响,节能,高效;(4)不易造成病虫害抗性的产生[9]。

3.2 化学消毒法 自20世纪40年代使用熏蒸剂防治土传病害以来,一直是氯化苦和溴甲烷占据着统治地位,但由于溴甲烷会破坏臭氧层,其在发达国家已于2005年被禁止使用,在发展中国家则于2015年被完全禁用。随着溴甲烷的淘汰,世界各国加大了其替代品的开发,目前主要以1,3-二氯丙烯、威百亩、棉隆等为替代物。另外,臭氧近年来在国内外受到了广泛重视,其对病原真菌、细菌、线虫均有较好的控制效果。与物理消毒方法相比,化学方法的优点在于:(1)生物活性高,作用速度快;(2)受天气等外界环境影响小,效果稳定。但存在着病虫害会产生抗性,对人畜毒性高,对生态环境有一定破坏作用等缺点。

4 轮作

西瓜枯萎病是保护地西瓜连作障碍之一,西瓜与非瓜类作物轮作,特别是水旱轮作有利于西瓜枯萎病的防治。研究表明,在设施西瓜连作问题上,采用水旱轮作,自根苗种植,枯萎病田间防效可达95%以上。杨瑞平经过三年试验结果表明,连作田西瓜与大蒜和施牛粪分别进行轮作使产量增加了67%和112%,枯萎病发病率降低38%和50%,而两者相结合可增产138%,枯萎病发病率降低57%,这说明二者相结合具有叠加效应[11]。轮作田细菌和放线菌的数量明显增加,而真菌的数量显著降低,增加了细菌和真菌群落比值,西瓜根际微生态环境得明显改善,土壤中各种酶(蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和碱性磷酸酶)的活性明显增强,从而促进了土壤养分(速效氮、速效磷、速效钾和有机质)的释放,提高了连作地土壤的肥力。因此,进行合理的轮作,有利于土壤中微生态环境的改善,从而减轻枯萎病的发病率[11]。轮作虽然能在一定程度上对西瓜枯萎病进行有效的防治,但由于我国土地面积小,西瓜种植面积中约60%~70%为保护地栽培,进行轮作的难度较大,这在很大程度上影响了该方法的推行。

5 生物防治

利用寄生性真菌、放线菌和细菌等对西瓜枯萎病菌有拮抗作用的有益微生物作用,降低镰刀菌繁殖体在土壤中的存活能力,从而降低西瓜枯萎病的发病率。与传统的化学防治相比,其优点在于:对环境污染小,病害不易产生抗性,且对人畜安全。但也存在技术复杂,防治效果受到外界环境影响较大,见效慢,防效不稳定等缺点,导致农民使用积极性不高,生产上尚未大规模应用。王小慧等通过筛选出对西瓜专化型尖孢镰刀菌有拮抗作用的细菌菌株,已腐熟的有机肥制成生物有机肥BIO5对西瓜枯萎病的相对防治率达到75%[12]。张丽萍等研究表明,由T42木霉与枯草芽孢杆菌Bs-6组成的复合生物制剂能显著增加连作西瓜的茎长和茎粗,经济产量、生物产量分别增加50.9%、66.7%,对连作病害的防效可达75%[13]。李欢等试验表明,接种放线菌制剂的处理均能显著降低连作西瓜枯萎病的发生率,其中育苗期接种的防效最显著,达到52.17%[14]。但孙兴祥则认为,生物防治对于连作年代比较少的田块有一定的效果,在重茬时间短、发病轻的西瓜地块,施用BIO生物肥或采用嫁接防效都十分明显。

6 药剂防治

药剂防治也被称为化学防治,是指利用化学农药对植物病虫草鼠等有害生物进行防治的方法。化学防治具有见效快,使用简单方便,防效高等优点,但也存在对环境污染大,易造成病虫产生抗性,对人畜不安全等缺点。西瓜枯萎病的防治中,药剂防治仍然具有重要的作用,施用方法主要包括土壤熏蒸、土壤消毒、喷雾、灌根和种子化学处理等。用多菌灵、硫菌灵和哈茨木霉进行种子处理可有效地控制西瓜种传镰刀菌[15]。王汉荣等试验结果表明,25%咪鲜胺乳油、70%恶霉灵可湿性粉剂、50%多·霉威可湿性粉剂和50%异菌脲可湿性粉剂等药剂对于西瓜枯萎病的防治效果均在74%以上[16]。李欢等试验结果表明,用5%多抗霉素水剂对西瓜枯萎病进行防治,防效达80%以上[17]。将嘧菌酯与苯醚甲环唑混用,可有效地防治枯萎病,并可以提高西瓜的VC含量、糖含量、可溶性固形物含量及产量[18]。

7 展望

西瓜枯萎病是目前我国西瓜生产上重要病害之一,其发生程度直接影响着西瓜产业的可持续发展和瓜农收益。针对西瓜枯萎病的防治,日本主要采用嫁接防治技术,美国主要采用抗病品种结合轮作[4]。我国由于培育的抗病品种起步较晚,品种相对较少,且品质不高,抗病品种很难大面积推广;另外嫁接技技术对于一般农民有一定的难度,砧木品种也相对较少,以及人们对嫁接西瓜品质和口感不太满意,推广面积也只有不到20%;同时由于我国人口多而耕地面积少,西瓜种植面积不断增加情况不可能有太多土地进行轮换种植,而一味的依靠化学药剂进行治又存在着农药残留、环境污染和病害抗性增加等风险。

综上所述,本文认为针对西瓜枯萎病最佳的防治措施是利用现有的抗病品种的基础上,结合种子处理和土壤改良,特别是利用西瓜枯萎病病菌拮抗菌剂和含有强化拮抗菌的生物菌肥,并在夏季闲田时利用双膜覆盖和生物有机肥发酵的太阳能土壤消毒,杀灭土壤中西瓜枯萎病病原菌,并适时应用低毒化学药剂进行综合防控。

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