衣靜莉
摘要:【目的】為了推進(jìn)棲霞蘋果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,通過對(duì)蘋果再植病害進(jìn)行研究,提出蘋果再植病的綜合防治措施,服務(wù)棲霞市蘋果種植業(yè)健康發(fā)展?!痉椒ā客ㄟ^對(duì)蘋果種植園進(jìn)行走訪調(diào)研、查閱相關(guān)文獻(xiàn)及田間試驗(yàn),針對(duì)棲霞蘋果再植病的發(fā)生特點(diǎn)和發(fā)生原因進(jìn)行分析,從農(nóng)業(yè)、物理、化學(xué)和生物防治等方面提出建議,結(jié)合果農(nóng)的認(rèn)知基礎(chǔ)和能力,制定適宜的農(nóng)業(yè)植保技術(shù)推廣方案。【結(jié)果】綜合利用農(nóng)業(yè)、物理、化學(xué)和生物防治措施,既能夠預(yù)防和抑制蘋果再植病害的發(fā)生,提高棲霞蘋果的品質(zhì)和產(chǎn)量,又能夠保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,減少果農(nóng)們的損失。【結(jié)論】為推動(dòng)棲霞蘋果產(chǎn)業(yè)在新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換過程中轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效,需要大力推廣應(yīng)用現(xiàn)代植保技術(shù),規(guī)范有效利用綜合防治措施,促進(jìn)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效。
關(guān)鍵詞:棲霞蘋果;再植??;綜合防治措施
棲霞市蘋果種植歷史悠久,蘋果種植業(yè)已經(jīng)成為棲霞農(nóng)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),老劣果園伐老建新更新改造是棲霞蘋果產(chǎn)業(yè)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換過程中轉(zhuǎn)型升級(jí)、提質(zhì)增效的重要一環(huán)。近年來(lái),棲霞市一直把老劣果園更新改造作為蘋果產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性工作。蘋果再植?。ˋpple replant disease,ARD),也被稱為蘋果重茬病或者連作障礙,200多年前就有過相關(guān)記載[1],是在果園進(jìn)入衰退期,將老劣果園中栽種的蘋果樹全部伐除后,原址進(jìn)行重建時(shí),新栽植的蘋果幼樹出現(xiàn)生長(zhǎng)發(fā)育不良的一類病害。蘋果再植病的發(fā)生,嚴(yán)重危害蘋果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,主要表現(xiàn)為在蘋果果園更新?lián)Q代的過程中,再植幼樹成活率降低或生長(zhǎng)受到抑制,發(fā)育遲緩,枝條節(jié)間縮短,抽條困難,葉片淡綠色或發(fā)黃,根系發(fā)育不良,結(jié)果延遲,病蟲害加重,蘋果品質(zhì)和產(chǎn)量下降,果園壽命縮短[2],給果農(nóng)造成巨大的損失,嚴(yán)重制約著棲霞蘋果產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。
1 蘋果再植病的發(fā)生特點(diǎn)
1.1 土壤中有益微生物減少
在重茬果園,土壤中微生物多樣性降低,有益微生物數(shù)量減少,果園對(duì)病原微生物的拮抗作用減弱,土壤的可持續(xù)生產(chǎn)力降低,新栽植的果樹根系發(fā)育不良,幼樹菌根數(shù)量大幅度減少,生長(zhǎng)和吸收能力減弱,蘋果幼樹的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)而受到影響。
1.2 土壤中有害物質(zhì)增加
一是病原物數(shù)量增加,主要包括病原真菌、卵菌、細(xì)菌和線蟲等,新栽植的蘋果幼樹成為病原物越冬或者越夏的寄主,會(huì)再次加重病原物的積累,對(duì)再植果樹造成傷害;二是酚酸、有機(jī)酸和單寧等化感自毒物質(zhì)增加。有害物質(zhì)積累增加,聚集在蘋果幼樹根系附近,破壞土壤微環(huán)境,導(dǎo)致根系中毒,不能正常發(fā)育甚至死亡,強(qiáng)烈抑制新栽植果樹的生長(zhǎng)發(fā)育。
1.3 土壤營(yíng)養(yǎng)失衡
在重茬果園中,由于前茬蘋果樹長(zhǎng)期有選擇性吸收土壤中的某些營(yíng)養(yǎng)元素,很容易造成土壤中微量元素的缺乏,而其他元素相對(duì)過剩,新栽植果樹在此種環(huán)境下繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育,最終因營(yíng)養(yǎng)元素失衡導(dǎo)致果樹發(fā)育不良,生長(zhǎng)受到阻礙。
1.4 土壤酸堿失調(diào)
連續(xù)栽植蘋果樹的地塊,由于前茬蘋果老樹根系分泌物的影響,土壤往往呈酸性,導(dǎo)致嗜酸性土傳病原微生物增多,病蟲害頻發(fā),危害程度加重。而且,土壤酸堿失調(diào),也會(huì)導(dǎo)致土壤中某些營(yíng)養(yǎng)元素的有效性發(fā)生變化。
1.5 土壤結(jié)構(gòu)不良
在同一片土地上連續(xù)栽植蘋果樹苗,土壤透氣性通常不佳,土壤極容易板結(jié),通氣和排水功能不暢,根系的呼吸作用受到抑制,生長(zhǎng)發(fā)育不良,吸收功能下降,進(jìn)而導(dǎo)致果樹生長(zhǎng)受阻,影響再植蘋果幼樹開花結(jié)果。
2 蘋果再植病的原因
2.1 土壤性質(zhì)和結(jié)構(gòu)改變
果園連續(xù)種植相同或者相似品種的蘋果,會(huì)導(dǎo)致土壤中蘋果樹所需營(yíng)養(yǎng)元素不斷減少,土壤中有害鹽類濃度不斷升高,土壤性質(zhì)的改變還會(huì)導(dǎo)致土壤中部分營(yíng)養(yǎng)元素的有效性發(fā)生變化。除了前茬蘋果樹根系的分泌物造成土壤酸化外,前茬果樹在生長(zhǎng)過程中大量選擇性吸收消耗正離子元素,促進(jìn)嗜酸性土傳病原微生物生長(zhǎng)的同時(shí)也加重了土壤酸堿失衡的狀況;土壤中鹽類濃度高于蘋果樹正常的耐鹽濃度,會(huì)阻礙蘋果幼樹的生長(zhǎng)發(fā)育,若情況嚴(yán)重,就會(huì)導(dǎo)致整株死亡[3]。
相同或相似樹種的連續(xù)種植,片面消耗營(yíng)養(yǎng)元素,還會(huì)破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,土壤板結(jié),氧氣含量降低影響根系呼吸作用。土壤通氣和排水不良,會(huì)導(dǎo)致土壤中的氫氰酸含量持續(xù)增加,土壤中的二氧化碳和有害氣體大量聚集在根系附近,其他有毒物質(zhì)也無(wú)法隨水排出,最終會(huì)對(duì)下一茬蘋果幼樹根系產(chǎn)生毒害作用。
2.2 自毒作用
老果園中的老樹經(jīng)過十幾年甚至幾十年的生長(zhǎng)、發(fā)育和衰敗,根系分泌出的大量根皮苷、根皮素和苦杏苷等代謝產(chǎn)物,這些代謝產(chǎn)物被土壤微生物分解會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì),能夠強(qiáng)烈抑制蘋果幼苗的生長(zhǎng);樹根腐爛過程中釋放的乙烯,植株地上部分淋溶物進(jìn)入土壤,植株殘?bào)w腐解等途徑也會(huì)釋放化感自毒物質(zhì)[4]。當(dāng)新一茬蘋果樹重新種植后,這些有毒物質(zhì)會(huì)毒害新栽植蘋果幼苗的根系,抑制新根生長(zhǎng),從而抑制幼苗的生長(zhǎng)并最終影響到棲霞蘋果樹的生長(zhǎng)和發(fā)育。
2.3 病原生物侵害
同一果樹或近緣果樹連續(xù)種植以后,由于單一根系分泌物介導(dǎo),果園土壤中病原生物富集,造成新栽植果樹的生長(zhǎng)發(fā)育受到侵害。
2.3.1 線蟲
老果園土壤中的線蟲, 會(huì)破壞新栽植蘋果樹根系的內(nèi)部結(jié)構(gòu), 抑制蘋果幼樹的生長(zhǎng)發(fā)育。侵害果樹根系的線蟲主要包括根結(jié)線蟲屬(Meloidogyne)、毛刺線蟲屬(Trichodorus)、根腐線蟲屬(Pratylenchus)等。根結(jié)線蟲可以直接危害果樹根部,主要寄生在根皮與中柱之間,使根系組織過度生長(zhǎng),在生長(zhǎng)的細(xì)根上形成火柴頭或米粒大小的根瘤,幼樹產(chǎn)生新根能力減弱甚至喪失,最終導(dǎo)致幼樹枯敗死亡;毛刺線蟲,例如南京毛刺線蟲(T.nanjingensis),可寄生于蘋果樹根部,影響根系生長(zhǎng),甚至引起根部生長(zhǎng)停滯,導(dǎo)致短粗根??;根腐線蟲中的草地根腐線蟲(P.pratensis)和穿刺根腐線蟲(P.penetrans),既可以單獨(dú)危害蘋果幼樹根部,也可與其他土壤病原微生物一起侵害果樹根部,抑制根系分化和生長(zhǎng),減少吸收營(yíng)養(yǎng)的須根或使其壞死,最終新栽植果樹地上部分發(fā)育不良,植株矮化、葉片褪綠、樹勢(shì)衰弱[5]。
2.3.2 病原微生物
再植果園土壤中危害蘋果樹根系的病原微生物主要包括細(xì)菌、真菌和卵菌等。芽孢桿菌屬、放線菌、假單胞屬的細(xì)菌,能夠侵染蘋果幼苗的根部,通過根系表皮細(xì)胞和根毛進(jìn)入皮層組織,造成根系腐爛使蘋果幼苗生長(zhǎng)量降低。卵菌中的腐霉(Pythium sylvaticum)、惡疫霉(Phytophthoracactorum)容易引起新栽植果樹根莖腐爛或潰瘍,與蘋果再植病的發(fā)生密切相關(guān)。真菌中的立枯絲核菌(Rhizoctonia solani)、被孢霉菌(Mortierella),銹腐病(Cylindrocarpon destructans)、發(fā)光假密環(huán)菌(Armillariella tebescens)、鐮刀菌(Fusariums p p ) 、蜜環(huán)菌( A r m i l l a r i a m e l l e a ) 、伏革菌(Corticium galactinum)等都可能侵染蘋果幼苗,引起蘋果再植病。由于前茬果樹的影響,果樹與土壤環(huán)境之間的矛盾更加突出,新栽果樹的發(fā)育受到侵染性病原微生物的繼續(xù)危害,即使土壤中的肥料充足,果樹也無(wú)法正常生長(zhǎng)發(fā)育,產(chǎn)量也會(huì)降低[6]。
3 蘋果再植病的農(nóng)業(yè)防治技術(shù)
3.1 輪作
合理輪作可以提高土壤中細(xì)菌群落的多樣性,是預(yù)防蘋果再植病害發(fā)生的重要管理措施,可以非常有效地減輕或避免蘋果連作障礙。重茬果園中大多數(shù)病原菌為專性寄生,通過種植病原菌的非寄主植物如小冠花、三葉草、小麥、大麥、苜蓿、芥菜和小蔥等農(nóng)作物,能夠有效地降低土壤傳播病害的發(fā)病率,明顯減輕蘋果再植病害的發(fā)生程度。
3.2 間作套種
間作套種也是應(yīng)對(duì)蘋果連作障礙,防范蘋果再植病發(fā)生的有效措施。在果樹行間作一年生草本植物如小冠花、三葉草、小麥、大麥、苜蓿、芥菜和小蔥等作物,不僅可以合理利用果園內(nèi)的土地,增加農(nóng)民收益,還可以減少土壤中有害真菌的數(shù)量,增加有益細(xì)菌的數(shù)量,促進(jìn)蘋果幼樹的生長(zhǎng)發(fā)育。
3.3 深翻客土
移出重茬果園定植穴內(nèi)的舊土壤,填充進(jìn)從未栽植過蘋果樹的新鮮土壤,是克服或避免蘋果再植病害的重要措施。通過深翻客土,不僅可以移除前茬果樹的植株殘?bào)w、殘根和落葉,還可以消除植物殘?bào)w、殘根和枯枝落葉中的病原菌以及其腐解后產(chǎn)生的自毒物質(zhì),促進(jìn)微生物活動(dòng),從而改善土壤微生態(tài),消滅病害發(fā)生的侵染源。
3.4 合理施肥
針對(duì)棲霞蘋果再植病的發(fā)病原因和特點(diǎn),要合理選擇施用的肥料,在施用肥料時(shí)要根據(jù)棲霞蘋果的特性合理選配肥料。適當(dāng)加施磷肥、氮肥、鉀肥和微量元素,可以促使有益生物的繁殖,從而增大根系對(duì)菌根的吸收。施用腐熟和發(fā)酵的有機(jī)肥可以提升土壤肥力,提升果園土壤中的有機(jī)質(zhì)含量,促進(jìn)果園土壤中有益微生物的繁殖,起到增大土壤孔隙度、疏松土壤的作用。此外,為了彌補(bǔ)根部吸收肥料能力的不足,還可以在果樹生長(zhǎng)旺季,對(duì)果樹進(jìn)行多次根外追肥。如果有條件,可使用生物炭吸附土壤有害物質(zhì),抑制病原菌生長(zhǎng)繁殖,進(jìn)而減輕棲霞蘋果再植病的發(fā)生程度。
3.5 栽培抗性品種和無(wú)毒壯苗
很多研究人員認(rèn)為,蘋果品種抗性與連作障礙的發(fā)生程度密切相關(guān)。蘋果抗性砧木對(duì)土傳病原菌的感病力不同,其本身就具有有效的防御機(jī)制,能夠影響植株根際微生物的種類,抑制病原菌生長(zhǎng)繁殖[7]。栽培適合當(dāng)?shù)貧夂?、土壤、抗病蟲害尤其是抗根際病蟲害,對(duì)再植病害耐受能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)良品種或砧木,是目前防治蘋果再植病最為環(huán)保且有效的途徑,或許可以從根本上解決蘋果連作障礙問題。無(wú)毒苗木長(zhǎng)勢(shì)旺盛,抗病能力強(qiáng),而且蘋果再植病對(duì)蘋果幼苗危害大,對(duì)于大苗危害相對(duì)較小,因此可以栽培無(wú)毒壯苗,并保證根系完整,可以有效抵御蘋果再植病害的不利影響。
4 蘋果再植病的物理防治技術(shù)
4.1 土壤覆草
果園覆草能夠減少行間土壤水分蒸發(fā)和吸收,穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)降雨中地表水的供應(yīng)平衡,保水防旱,保持土溫穩(wěn)定,減少水土流失,更好地協(xié)調(diào)土壤中的水、肥、氣、熱環(huán)境狀況,有效改善土壤理化性質(zhì),使土壤中有機(jī)質(zhì)的含量增加,為果樹根系的生長(zhǎng)發(fā)育和土壤中微生物的活動(dòng)創(chuàng)造良好的條件,減輕棲霞蘋果樹再植病的發(fā)生。在覆草前,需要澆透果園,中耕時(shí)根據(jù)覆草量撒施適量尿素,做淺鋤處理之后再進(jìn)行覆草[8]。
4.2 輻射滅菌
利用γ射線輻射,不但可以誘導(dǎo)再植植株生長(zhǎng)、增根,緩解蘋果再植病害[9],還可以殺死土壤中的線蟲和微生物,消除蘋果連作障礙。利用太陽(yáng)輻射和蒸汽等物理措施殺滅部分病原微生物,也可以達(dá)到土壤消毒的目的。利用60-70℃的蒸汽熏蒸果園土壤,或采用地膜對(duì)園區(qū)進(jìn)行覆蓋,使果園地溫升至50℃以上,可以對(duì)土壤起到加熱滅菌的作用,促進(jìn)蘋果植株生長(zhǎng),防止蘋果樹再植病的發(fā)生。
5 蘋果再植病的化學(xué)防治技術(shù)
5.1 土壤熏蒸
土壤化學(xué)熏蒸是克服蘋果再植病害的有效化學(xué)措施。在蘋果再植前,清理前茬植株殘?bào)w,施用底肥,對(duì)果園土地進(jìn)行深翻,調(diào)整土壤濕度至60%-70%,利用異硫氰酸烯丙酯、威百畝、棉隆、二甲基二硫(DMDS)等化學(xué)熏蒸劑對(duì)土壤進(jìn)行熏蒸處理,可以殺死或者抑制有害病原生物,使土壤中微生物發(fā)生變化,減輕蘋果再植病的危害。
5.2 藥劑灌根
灌根前,對(duì)果園中的土壤先進(jìn)行松土處理,增加活土層厚度,改善土壤通氣和透水性能,注意避開植株下方垂直的根系,在其周邊進(jìn)行松土。一般在春季選擇晴朗的天氣,避免連續(xù)降雨造成積水,使用乙磷鋁10g/株或滅它凈2.0g/株進(jìn)行灌根。
6 蘋果再植病的生物防治技術(shù)
6.1 拮抗細(xì)菌
在重茬果園的土壤中,加入拮抗細(xì)菌,例如在土壤中加入芽孢桿菌(Bacillus spp.)、假單胞菌(Pseudomonas spp.)等的發(fā)酵液,或在再植蘋果幼樹根部直接接種放射土壤桿菌(Agrobacteriumradiobacter)等拮抗細(xì)菌[10],不但可以促進(jìn)蘋果植株生產(chǎn)和增產(chǎn),還可以明顯抑制果園中病原微生物的生長(zhǎng),降低病原微生物的菌落形成數(shù)量,改變根系微生物群落組成,能夠控制土傳病害并且顯著緩解蘋果再植病害的影響。
6.2 拮抗真菌
有研究人員研究發(fā)現(xiàn), 泡囊- 叢枝菌根(Vesicalar-Arbuscular mycorrhizae)真菌能夠影響土壤中根系微生物群落組成,將VAM菌根真菌直接接種在再植蘋果幼樹根際,可以通過增加植株對(duì)鋅、磷的吸收而排出砷的毒性,減輕果樹再植病的發(fā)生,促進(jìn)果樹的生長(zhǎng)和結(jié)果[11];另外,有研究表明連作土壤中添加哈茨木霉(Trichoderma harzianum)、漏斗孢球囊霉(GLomusmosseae)菌根真菌、球毛殼(Chaetomium globosum)、草酸青霉(Peniclliumoxalicum)可以更好地改善微生物區(qū)系,進(jìn)而緩解和減輕蘋果再植病害。
6.3 拮抗植物
研究發(fā)現(xiàn),利用十字花科或菊科的拮抗植物進(jìn)行生物熏蒸,產(chǎn)生揮發(fā)性的殺生氣體,可以抑制或殺死土壤中有害生物。有研究表明,蘋果連作土壤中添加芥菜籽粉和白芥子粉等生物熏蒸劑后,能夠明顯緩解蘋果連作障礙[12]。
7 結(jié)束語(yǔ)
蘋果再植病害是蘋果種植過程中最常見的病癥之一,給棲霞果農(nóng)們帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文以棲霞蘋果為例,分析了蘋果再植病的發(fā)生特點(diǎn)和發(fā)生原因,提出了幾套農(nóng)業(yè)技術(shù)管理策略,以及物理、化學(xué)、生物方面的防治措施。棲霞蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展擁有多方面的優(yōu)勢(shì)和條件,隨著人們對(duì)飲食健康的重視,未來(lái)對(duì)生鮮果品的需求將會(huì)越來(lái)越大,希望本次研究可以為未來(lái)?xiàng)继O果的發(fā)展提供一定的借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1] Mai W F.Controlling replant diseases ofpome and stone fruits in northeasternUnited States by preplant fumigation[J].Plant Disease,1981,65(11):859.
[2] 王樹桐,王亞南,曹克強(qiáng).近年我國(guó)重要蘋果病害發(fā)生概況及研究進(jìn)展[J].植物保護(hù),2018,44(5):13-25+50.
[3] 周衛(wèi)東,陳濤.蘋果樹重茬病防治措施[J].中國(guó)果菜,2019,39(11):83-84+88.
[4] 李彥斌,劉建國(guó),谷冬艷.植物化感自毒作用及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007(S1):347-350.
[5] 曹立耘.老果園建植應(yīng)注意防治重茬病[J].農(nóng)藥市場(chǎng)信息,2015,4(7):21.
[6] 王農(nóng).三措施克服蘋果樹再植障礙[J].西北園藝(果樹),2012(5):9.
[7] 李瑩,趙京獻(xiàn),郭偉珍,等.蘋果再植病研究進(jìn)展[J].河北林業(yè)科技,2019(4):42-46.
[8] 羅良英.鹽源蘋果重茬病綜合防治技術(shù)[J].南方農(nóng)業(yè),2016,10(6):28+30.
[9] Caputo F,Nicoletti F,De Luca PicioneF,et al.Rhizospheric changes of fungaland bacterial communities in relation tosoil health of multi-generation appleorchards[J].Biological Control,2015(88):8-17.
[10] 蔣漢林,李廣華,易圖永.蘋果再植病防治研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2007,13(16):68-70+78.
[11] 楊興洪,羅新書,劉潤(rùn)進(jìn),等.利用VA菌根真菌解決蘋果重茬問題[J].落葉果樹,1992(4):5-7.
[12] 尹承苗,王玫,王嘉艷,等.蘋果連作障礙研究進(jìn)展[J].園藝學(xué)報(bào),2017,44(11):2215-2230.