黨繼革 劉春海 王健維 李會國 李濤
文章編號: 1005-2690(2019)09-0042-02? ? ? ?中圖分類號: S565.5? ? ? ?文獻標(biāo)志碼: B
摘? ?要:向日葵籽粒銹斑嚴(yán)重影響了向日葵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,弄清其形成機理是向日葵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。本研究通過3種藥物試驗,對5個向日葵產(chǎn)區(qū)薊馬數(shù)量與銹斑形成關(guān)系進行了分析和藥物防治試驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)減少薊馬數(shù)量能有效防治銹斑,薊馬數(shù)量與銹斑嚴(yán)重程度成正相關(guān),證明向日葵籽粒銹斑是由薊馬為害形成的挫斑。
關(guān)鍵詞:向日葵;籽粒;銹斑“水銹”;形成機理
向日葵原產(chǎn)于美國,具有耐鹽堿、抗旱、耐貧瘠等特性,在我國主要分布在內(nèi)蒙古、新疆、甘肅、黑龍江、吉林等省區(qū)[1]。向日葵集觀賞、藥用、食用等作用于一體,經(jīng)濟價值較高,發(fā)展前景廣闊。近年來,隨著向日葵種植面積不斷擴大,病蟲害越來越嚴(yán)重,嚴(yán)重影響其產(chǎn)量和質(zhì)量,制約了向日葵行業(yè)的發(fā)展[2]。向日葵籽粒銹斑是發(fā)生在向日葵籽粒外殼上的一種“病斑”,俗稱“水銹”。向日葵籽粒銹斑發(fā)生范圍廣,在全國各個向日葵產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生,因產(chǎn)區(qū)和年份不同而異。向日葵籽粒銹斑嚴(yán)重影響了向日葵籽粒的外觀商品性,嚴(yán)重者還會引起籽粒霉變,壓低葵花籽粒的售價。行業(yè)內(nèi)多數(shù)人認(rèn)為銹斑由不明菌類侵染所致,但并無直接證據(jù)表明其發(fā)生機理,銹斑對食葵產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響,尤其限制了白籽向日葵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,因此研究向日葵籽粒銹斑形成機理迫在眉睫。
1? ?材料與方法
1.1? 試驗材料
銹斑在白葵品種中表現(xiàn)尤為致命,選取河北雙星種業(yè)股份有限公司選育的白葵品種“S1312”作為試驗材料。
1.2? ?試驗方法
1.2.1? ?銹斑嚴(yán)重程度等級劃分方法
為了使不同研究者間數(shù)據(jù)能夠在同一水平進行比較,按照銹斑嚴(yán)重程度劃分成不同等級,具體標(biāo)準(zhǔn)及劃分方法見圖1、表1。
1.2.2? ?銹斑成因的初步探究
通常認(rèn)為銹斑為菌類侵染所致,但經(jīng)過筆者研究團隊細(xì)心觀察,并非如此。為了確定銹斑的發(fā)生機理設(shè)計以下試驗:選取殺菌藥(多菌靈)、高毒殺蟲劑(敵敵畏)、抗病毒藥(氨基寡糖素)3種藥。
在銹斑形成之前,開花初期進行噴藥,每個處理噴藥5株,設(shè)置對照只噴水、不加任何藥物處理5株,噴藥(水)后套塑料袋密封,待葵花成熟采收后按照表1標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計銹斑嚴(yán)重程度。
1.2.3? ?薊馬數(shù)量與銹斑嚴(yán)重程度的關(guān)系探究
在葵花開花第3天高峰期隨機選取同一品種地塊20株葵花盤,使用高毒殺蟲劑熏蒸然后套塑料袋密封,第二天統(tǒng)計袋中死薊馬數(shù)量,計算單盤平均值,等到葵花成熟采收后調(diào)查整個地塊籽粒銹斑嚴(yán)重程度,按照表1的標(biāo)準(zhǔn)記載。通過以上方法進行不同葵花種植區(qū)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,并分析規(guī)律。
2? ?結(jié)果與分析
2.1? ?銹斑形成機理
觀察發(fā)現(xiàn)銹斑的最早形成時期是在向日葵開花結(jié)束后的7 d內(nèi),進一步發(fā)現(xiàn)開花初期,大量薊馬分布在花瓣和小花間隙,開花結(jié)束后薊馬分布在籽粒間隙,猜想銹斑就是薊馬幼蟲挫吸種皮汁液后留下的傷口。
設(shè)計3種不同種類藥物試驗,試驗第2天發(fā)現(xiàn)高毒殺蟲劑處理的袋子中有大量薊馬尸體。最終試驗結(jié)果表明:用高毒殺蟲劑處理的無銹斑(0級)(圖2),多菌靈、氨基寡糖素以及對照處理均銹斑極多(4級)(表2)。通過試驗以及仔細(xì)觀察后確定了銹斑就是薊馬為害籽粒幼嫩外殼留下的挫斑。
2.2? ?薊馬數(shù)量與銹斑嚴(yán)重程度的關(guān)系
薊馬是昆蟲綱纓翅目的總稱,顏色呈白色、黃色或棕色,口器挫吸式,能挫破植物表皮,吸取植物汁液,還能取食真菌,傳播植物病病毒[3]。
為了研究薊馬在花盤中的數(shù)量與銹斑嚴(yán)重程度間的關(guān)系,同時也是為了進一步證明銹斑是由薊馬為害所致,在2016—2018年間在5個葵花產(chǎn)區(qū)進行研究(見表3)。
由表3可知,隨著花盤中薊馬數(shù)量的升高,銹斑嚴(yán)重程度隨之升高,薊馬與銹斑共存,只要有薊馬的地方均有銹斑發(fā)現(xiàn),薊馬少或沒有薊馬的地方,銹斑也輕或無。2016—2018年石家莊和海南各地塊單盤平均薊馬數(shù)量均較多,銹斑水平高,商品率低;赤峰和通遼地區(qū)平均單盤薊馬數(shù)量較少,銹斑級別低,適宜白葵生長。
圖3可以更清晰直觀地看出薊馬數(shù)量與銹斑水平之間的關(guān)系。平均單盤薊馬數(shù)量在100以下,銹斑水平≤3,平均單盤薊馬數(shù)量≥100,銹斑水平為級別3或4。整體呈先快速增長后平穩(wěn)增長的趨勢,達(dá)到級別4不再上升。
3? ?討論
3.1? ?銹斑形成機理的發(fā)現(xiàn)
實際生產(chǎn)中銹斑多發(fā)地為陰雨嚴(yán)重地、重茬嚴(yán)重地塊,傳統(tǒng)認(rèn)為銹斑是菌類所致,但使用各種殺菌藥均無濟于事,銹斑絲毫不見減輕。
本研究原理的發(fā)現(xiàn)使得銹斑問題得以解決。薊馬咬食后在幼嫩籽粒上形成挫斑,植物體自身發(fā)生傷口愈合反應(yīng)形成瘢痕,由于不同品種的傷口愈合反應(yīng)程度不同,因此銹斑可能表現(xiàn)出品種差異。花期遇到溫暖干燥天氣會增加薊馬繁殖量,進而銹斑嚴(yán)重程度會增加。成熟期遇陰雨天菌類發(fā)生嚴(yán)重侵染傷口,會導(dǎo)致銹斑加重,甚至籽粒霉變。重茬地塊薊馬基數(shù)大,前茬大量若蟲落入土中化蛹存活,花期蟲數(shù)量巨大,新茬地薊馬較少,因此重茬地會比新茬地嚴(yán)重很多。
3.2? ?薊馬數(shù)量與銹斑水平的關(guān)系
根據(jù)觀察薊馬具有晝伏夜出的特性,夜間出來取食,白天藏于花間隙,一般活動較少。薊馬因體型小,習(xí)性神秘,是昆蟲入侵最隱秘的物種之一,也是全球最重要的農(nóng)業(yè)害蟲之一,對多種作物的種植者提出了重大挑戰(zhàn)。部分侵入性薊馬能造成作物大面積損害,傳播病毒性疾病[4],其中傳播的植物性病毒通常有托斯博病毒、伊拉病毒、卡莫病毒、索貝病毒和馬克隆病毒屬[5]。
溫度是影響種群動態(tài)的重要環(huán)境因子。溫度對西花薊馬、花薊馬存活和繁殖的影響研究有一定的進展,結(jié)果顯示,兩種薊馬對溫度的適應(yīng)能力不同,西花薊馬的適宜溫度是22 ℃,花薊馬的適宜溫度是25 ℃[6]。溫暖、干燥氣候有利于薊馬繁殖存活,花期為害向日葵籽粒形成銹斑,花期遇到溫暖干燥天氣會增加薊馬繁殖量,進而銹斑嚴(yán)重程度會增加。成熟期遇陰雨天加重薊馬挫吸傷口的感染,銹斑嚴(yán)重程度增加。
4? ?結(jié)論
通過研究團隊細(xì)心觀察以及試驗驗證,證明向日葵籽粒銹斑是由薊馬為害形成的挫斑。該試驗成功篩選出影響向日葵銹斑的因素,促進病蟲害的防治,有利于培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的白葵品種,進一步推動我國向日葵行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻:
[ 1 ] 劉勝利,陳寅初,李萬云,等.新疆向日葵科研概況及發(fā)展建議[J].新疆農(nóng)墾科技,2011(4).
[ 2 ] 曹麗霞,徐利敏,云曉鵬,等.內(nèi)蒙古地區(qū)向日葵主要病蟲害發(fā)生現(xiàn)狀及研究建議[A].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2009 (6):83-85.
[ 3 ] 張葵,楊建忠,王勇,等.薊馬[A].生物學(xué)通報,2008 (43).
[ 4 ] JG Morse ,MS Hoddle.Invasion Biology of Thrips[J].Annual Review of Entomology,2006.
[ 5 ] David R Jones.Plant Viruses Transmitted by Thrips[J].European Journal of Plant Pathology,2005.
[ 6 ] 蓋海濤,郅軍銳,孫猛.溫度對西花薊馬、花薊馬存活和繁殖的影響[J].植物保護學(xué)報,2011(38):521-526.
(收稿日期:2019-07-15)