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大樱桃根癌病(根瘤菌)的发生与防治

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  • 2019-08-18
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简介【摘要】  近年来,大樱桃正以农业领域里的“黄金产业”在全国迅猛发展,绝大多数种植户只

    【摘 要】

      近年来,大樱桃正以农业领域里的“黄金产业”在全国迅猛发展,绝大多数种植户只看到机遇,面对栽培技术难题却束手无策。尤其大樱桃根癌病(俗称根瘤病)是目前大樱桃生产中的主要病害,被称为“果树的癌症”,普遍认为无药可救,在中国河南省更是被“妖魔化”,只要树死,便归结到根癌上。本文就大樱桃根癌病的特性、发生、防治办法三方面入手,深入剖析根癌病的这一世界难题,研究出“核果类果树根癌病防治技术”,该技术在2003年被中国农业科学院专家团鉴定为“世界先进水平”。本文结合实际案例,浅谈实际应用及效果,让种植户不再“谈癌色变”。

      【关键词】

      大樱桃根癌病 根瘤病 枝瘤 博士猫 根癌灵

      第一章 根瘤菌的特性

      (一)樱桃根癌病由土壤中的根癌土壤杆菌引起

      

    

    

      (图1)根癌病培养病菌情况 (图2)根癌病病菌纯化情况

      赵学军采用细菌培养基进行根癌病病菌的培养、提纯。培养基培养用:牛肉浸膏6g,蛋白胨15g,葡萄糖20g,琼脂35g,水2000ml。都融化以后放琼脂。纯化用培养基与培养用的培养基一样。

      方法:将新采集的病组织洗净表面,去掉腐烂部分,切取新鲜病组织放在无菌水中,之后用消毒镊子夹取癌组织在70%的酒精液中消毒,消毒后用无菌水洗癌组织(洗2次),洗净后的癌瘤组织放在培养基上置28℃恒温箱中培养1~2天(见图1)。培养出病菌后在培养基上画线纯化,直至一个平板上单菌落形态一致(见图2)

      

    

    

      在显微镜下观察,根癌病病菌为短杆状细菌(见图3、4),单生或链生,大小1-3×0.4-0.8μm,具1-6根周生鞭毛,有荚膜,无芽孢。

      通过病菌的培养得出以下结论为,根癌病病菌属土壤杆菌(Agrobacterium)根癌土壤杆菌(Agrobacterium

    tumefaciens)。病菌通过根系伤口侵入,导入T—DNA,与樱桃根系细胞DNA结合,并不断分离复制,在侵染部位形成肿瘤,并且该细胞具有极强的生长能力,期特性是在没有任何介质的情况下,仍可保持生长。

      (二)大樱桃根癌病发病部位

      大樱桃根癌病主要发生部位在根颈部,也发生于侧根和支根上,嫁接处较为常见,有时病害发生在茎部,所以也称冠瘿病。我国北方地区大连、河北、山东大樱桃树上常有发生。随着大樱桃种植风靡全国,河南、湖北、陕西、山西发生日渐严重,尤其在西安及陕西地区,病瘤寄生的主要部位在枝干。枝条上着生大小不等的病瘤,瘤体表面龟裂,木质部发黑病变,严重破坏韧皮部,阻碍养分运输,最后树体衰竭,甚至死亡。

      绝大多数种植户,只看见根癌病在树体的最直观表象就是看有没有瘤子,其实,大樱桃苗木发生根癌病,整个树体均携带根癌菌,根癌菌遍布树枝树叶枝干上,并伴随着树体流动而运转,要想治愈大樱桃根癌病,必须将体内病菌祛除干净,才能达到根治的目的。

      (三)危害症状

      根癌病的症状是在危害部位形成大小不一的癌瘤,

    初期幼嫩,后期木质化,严重时整个主根变成一个大癌瘤。受害部位的癌瘤形状、大小、质地因寄主不同而有差异。一般木本寄主的癌瘤大而硬,木质化;草木植物的癌瘤小而软,肉质。癌瘤的形状通常为球形或扁球形,也可互相愈合成不规则形的。癌瘤的数目少的1-2个,多的达10多个不等。癌瘤的大小差异很大,小如豆粒,大如胡桃和拳头,最大的直径可达数十厘米。苗木上的癌瘤一般只有核桃大,绝大多数发生在接穗与砧木的愈合部分。初生癌瘤乳白色或略带红色,光滑,柔软,后逐渐变褐色乃至深褐色,木质化而坚硬,表面粗糙或凹凸不平。

      侧根及支根上的根瘤影响树体吸收养分,死树现象相对不明显,根瘤发生在主根部位,则严重影响根部吸收养分,整体树势较差,严重者甚至死树。具有根癌病的植株,由于根瘤影响树体吸收养分,树体生理生长较差,但却能促进生殖生长,所以一般有根癌病的大樱桃,较正常树花期提前,且开花多,坐果率高,但后期落果严重,果实品质较差。

      (四)大樱桃根瘤生长变化曲线图

      

    

    

      (图5)陆地大樱桃根癌病病瘤生长速度曲线图

      结果分析:对调查结果做折线图(图5)可以看出,露地根癌病的侵染大樱桃后病瘤生长的第一个高峰期在4月19日—6月7日,5月10日是生长最高峰,也就是大樱桃的初花期至果实发育后期,落花后7-10天是生长最高峰,严重的大樱桃叶片黄化。进入夏季土壤温度升高后的7月-8月病瘤有自身腐烂现象,生长受阻,等到8月下旬又开始生长,从9月6日—10月4日又形成第二个高峰区,9月13日为这个高峰期的生长最快的时期,养分回流刺激了病瘤的生长。这说明,露地根癌病侵染为害大樱桃最猖獗的时间就是开花前到果实发育期,再有就是秋季,但危害情况远轻于第一个高峰期,高峰期之间为缓慢生长和自身腐烂的时期,可以断定在高峰期前和缓慢生长自身腐烂的时期防治是最佳时间。

      

    

    

      (图6) 陆地大樱桃根癌病病瘤直径变化折线图

      露地大樱桃根癌病直径增长情况(图6)可以看出,根癌病从4月19日—6月7日左右是直径增加最快的时期,过了6月中旬后就进入高温期,病瘤增长缓慢,8月份还有腐烂减小的时期,秋季虽然又增长一部分,但增幅小。这就说明4月19日—6月7日这段时间,是露地大樱桃开花座果期和幼果发育期,养分消耗最大期,树体抗性最弱期,也就是根癌病侵染最重期,因此大樱桃萌芽期和8月份病瘤腐烂减小期,就是根癌病防治关键期。否则任之生长,病株根系全部侵染就会衰弱死亡。

      

    

    

      (图7)温室大樱桃根癌病病瘤生长量折线图

      温室大樱桃根癌病的生长规律和露地有所不同(图7)。温室大樱桃根癌病病瘤侵害大樱桃早于露地,从温室升温开始癌瘤就开始生长。从图8可以看出,温室内病情发展最严重的时期也是在花期和幼果膨大期(1月17日-3月28日),其次为5月8日-6月26日把棚膜揭开的时间,温室的管理情况区别于露地大樱桃,在采果期过后的一个月进行重夏剪,极大消弱树势,形成第二个高峰,第三次高峰期是8月14-10月2日,养分回流也刺激了病瘤的生长。

      

    

    

      (图8)温室大樱桃根癌病病瘤直径变化折线图

      从(图8)温室大樱桃根癌病病瘤发展折线图看出,温室内侵染为害的变化和露地不同,有3个峰区。温室根癌病从1月17日--4月3日是直径增加最快的时期,缓慢一个月后,从5月8日--6月19日又进入个高峰高,然后病瘤增长缓慢,8月份还有腐烂减小的时期,秋季虽然又增长一部分,但增幅小。这就说明1月17日—4月3日这段时间,是温室大樱桃开花座果期和幼果发育期,养分消耗最大期,树体抗性最弱期,也就是根癌病侵染最重期,因此大樱桃萌芽期、大樱桃重夏剪期前和8月份病瘤腐烂减小期,就是温室大樱桃根癌病防治关键期。

      (五)大樱桃根癌病发病情况及分级标准

      我们建立了大樱桃地上形态和地下病症状相结合的的根癌病病情分级体系,对根癌病的进一步研究和防治工作具有广泛指导意义。

      从果树枝叶不正常树---死亡的树一共调查了165株,对大樱桃的根癌病病情进行了分级(见表1)。一般,根癌病病株1级地上部表现不明显;2级才开始表现同等条件下,树体抗性减弱,易得病害;3级树体树势转弱,叶片变色脱落,果实萎蔫,产量下降;4级病株叶片大量脱落,枝条干枯,最后整株死亡。

      表1

      

    

    

      

    

    

      (六)传播途径

      病原细菌在癌瘤组织的皮层内越冬,或在癌瘤破裂时进入土壤中越冬;细菌在土壤中能存活一年以上;雨水和灌溉水是传播的主要媒介;此外,地下害虫如蛴螬、蝼蛄、线虫等在病害传播上也起一定的作用;嫁接或人为因素造成的伤口,是病菌侵入植物的主要通道;苗木带菌是远距离传播的重要途径。

      总结:从研究成果总结出大樱桃树根癌病发病规律,核果类果树根癌病发病部位主要是根颈、主侧根基部,其次在枝干主枝基部定干部位;根癌病适宜的土壤环境为碱性土壤,适宜的温度为22℃;根癌病侵染为害桃树最猖獗的时期是桃树开花座果期和幼果发育期;温室的桃树重夏剪时期、秋季养分回流期;根癌病发病弱期为核果类果树的萌芽期、夏季高温期。

      第二章 根癌病的形成

      (一)土质

      1 粘土发病几率大

      表土20cm以下为粘土的土壤,被称为粘重土壤,大樱桃遭遇粘重土质,可导致根部透气相差,干旱或涝等自然环境较多的时候,发病几率大。在重庆稻田改种果园,属粘重土壤,基本每棵树都有根瘤菌,死树严重。

      2 碱性土壤发病重

      碱性土壤发病重,土壤pH值5以下时很少发病。

      (二)温湿度

      1 湿度大易发病

      病菌侵染与发病随土壤湿度的增高而增加,反之则减轻。大樱桃园排水不良,雨水丰富等因素,使大樱桃园土壤湿度在田间持水量的70%左右,最适宜病瘤的形成。

      2 温度

      癌瘤形成与温度关系密切,根据接种试验,癌瘤的形成以22℃时为最适合,18℃或26℃时形成的癌瘤细小,在28-30℃时癌瘤不易形成,30℃以上则几乎不能形成。根据在内蒙古的实地调查资料,葡萄根癌病在5月中旬以前和9月下旬以后,旬平均气温低于17℃,癌瘤不发生。当旬平均气温达20-23.5℃时,癌瘤大量发生。乐亭县温室桃树根癌病发病较重主要是在萌芽阶段温室内部气温正好在20-28℃,湿度又大,符合发病条件的要求,适宜根癌病的发生。设施农业栽培的大樱桃长时间保持适宜、稳定的的温湿度生长环境,最有利于根癌病的发生与传播。

      (三) 病害

      冻害、翻土等造成的伤口有利于病菌的侵入而发病;地上部病虫害防治不及时、消弱树势、抑制根系生长的因素,都会诱发或加重根癌病的发生。

      (四)果园管理

      嫁接、重茬地、树体修剪过重、负载量过大使其根癌病发生率明显增加,特别是用酸樱桃或实生甜樱桃作砧木发病几率大,如欧洲品种或其杂交品种则发病重。

      总结:根癌病一般发生在土壤中,个别在地上部,因此研究土壤的环境非常重要,根癌病侵染的时间是桃树生长发育需要土温较高的时间,温室调节土温、露地调节土温一般不现实,调低土温和植物的生长规律需求相违背。Hammerschlag—FA等(1997)研究报道了使用抗生素和处于酸性介质中对消除苹果叶片外植体根癌菌以及芽体再生的效果。病害在碱性和粘重的土壤中发生严重,在酸性土壤中不发病;管理水平高的栽培园病害发生轻,管理水平低、地下害虫发生严重的园发生较重。所以在土壤研究中,我们针对发生严重的果园和温室做了酸碱度、土壤质地、是否低洼存水的调查,验证以往研究成果的重演性。

      第三章 大樱桃根癌病的防与治

      (一)预防措施

      选择砧木

      唐山佳果农业技术开发有限公司(客服电话4001766757)在多年试验、实践中发现,根系越发达的樱桃砧木,越易得根癌病,比较典型的例子是樱砧王砧木,在试验的13种樱桃砧木中,根系最旺盛,但在根癌病菌存在的条件下,根癌病发病率高达90%以上;一些发病率低(10%以下)的砧木,根系不够发达。而促使根系发达,增强树势,又是樱桃抗根癌病影响的一个重要措施。所以在选择樱桃砧木时,要均衡考虑根系发达程度和对根癌病的抗性。

      (二)治疗措施

      1 治疗方案

      经过317次的试验,核果类果树根癌病防治技术——博士猫根癌灵取得成功(吴总17332836777),该技术改变了传统单纯药剂治病模式,创造性地提出环境治疗-病灶治疗-组织再生的根部治病新思路。既

    E(environment treatment) --T (treatment to focus of infection)--T

    (tissueregeneration)的综合治病新思路,简称E-T-T,并根据E-T-T治病原理制定了药剂学、营养学、组织再生学的综合治疗方案,筛选的药剂配方成功应用于病树治疗。

      

    

    

      2 实验药剂筛选

      E-T-T方案有针对性的选择了4类20种药剂(环境调节药剂:硫酸、盐酸、氢氧化钠、水玻璃;治疗药剂:9281、多菌灵、硫酸铜、高锰酸钾、农用连霉素、氯霉素、氢霉素、可杀得、代森锌、代森锰锌、井冈霉素;组织再生药剂:ABT生根粉、奈乙酸、吲哚乙酸、引哚丁酸;植物营养调节剂:植物营养素、稀土微肥、叶碧特、黄腐酸、)

      方法:在实验室内,按照ETT的综合治病新思路、新模式,遵循药剂学、营养学、组织再生学的综合统一的治疗方案进行药剂的混配。经过317次的试验、分析,除去产生气体、结晶、沉淀、液体分离的组分,选取了溶解性好,成分稳定的配方,定为A、B、C三种,进行治疗试验。

      3 根癌病接种发病桃树苗的药剂试验

      材料与方法:用已经接种的发病桃苗进行三种药剂的实验。每个配方按200、400、600倍进行病灶治疗,灌药液5kg/株。对照为清水。秋季调查结果。

      结果分析:调查结果见表2。从表2可以看出,治疗效果最好配方是B组配方其中B200倍、B400倍治愈率为100%,从降低成本看,采用B400倍液治疗根癌病。

      结合水培番茄检测药剂治疗效果试验和根癌病接种发病桃树苗的药剂试验结果,看出治疗根癌病效果最佳的配方是B,药剂浓度4倍,将B配方命名根癌灵。

      

    

    

      

    

    

      材料与方法为了进一步证明研制药剂的防治效果,在唐山绿源苗木园艺场内,不进行刮瘤进行桃树接种根癌病幼苗药剂防治试验。每处理为15。落叶后起苗观察,癌瘤死亡的为治愈,未死亡或没完全死亡的为未治愈。

      药剂处理如下:

      处理1:博士猫400倍液灌根,每株灌药液0.5㎏。

      处理2:2倍液K84沾根。

      处理3:200倍波多浆沾根,每株灌药液0.5㎏。

      处理4:硫酸铜1000倍液灌根,每株灌药液0.5㎏。

      处理5:清水对照。

      表3

      

    

    

      药剂使用次数3次,间隔时间25天-30天,K84沾根不重复使用。第一次时间在4月6日。

      结果分析:落叶后起苗观察根癌病治愈结果见表3。从表3可以看出,效果最好的是处理1(治愈率93.3%)、处理3(治愈率33.3%),最不好的为对照(治愈率为0)。

      4 温室内病树的治疗效果试验

      材料与方法:在绿源苗木园艺场对被根癌菌浸染的温室桃树上进行不刮除药剂防治桃根癌病药剂筛选试验。各处理15株。落叶后观察癌瘤治愈情况。

      药剂处理如下:

      处理1:根癌灵400倍液灌根,每株灌药液0.5㎏。

      处理2:2倍液K84沾根。

      处理3:200倍波多浆沾根,每株灌药液0.5㎏。

      处理4:硫酸铜1000倍液灌根,每株灌药液0.5㎏。

      处理5:清水对照。

      结果分析:落叶后观察根癌病治愈结果见表4。从表4可以看出,效果最好的是处理1(治愈率100%)、处理3(治愈率46.7%),最不好的为对照(治愈率为0)。

      表4

      

    

    

      通过以上研究得出结论:筛选出了药剂配方根癌灵,应用400倍液防治根癌病效果良好。

      5 使用方法

      通过博士猫根癌灵药剂400倍液进行灌根,用量以6年含6年以上的树,一次灌根药水量40斤,果树吸收药剂后通过根部吸收,根癌灵中的新型调节剂会随着果树的内循环把药液吸收到每一个细胞,包裹根瘤菌,切断再繁殖能力,再有果树自身的新陈代谢把病菌循环到根部,通过微量的硫酸铜、硫酸杀死病菌。吲哚丁酸及萘乙酸促发果树发新根,根部形成病灶的根瘤被药液长时间浸泡药水在根瘤上由外向里不断侵蚀,最后根瘤由白专黄,有黄转红褐色。

      在用药后的40天两次药剂使用会大面积减少果树树枝树叶的根瘤菌,会出现萌发新芽。用药6个月到一年后,根瘤中的根瘤菌完全杀灭,致使根瘤呈黑红色,不能吸收养分,根瘤分解碎化。其中要注意的是,在用根癌灵时花期用药要确定能大面积坐果再用,不要因为水量大导致落花影响产量。休眠期前用药一定提前60天用药,60天内完成灌根三次,否则请选择休眠期后用药。切勿休眠期前用1到2次用药后进入休眠期第三次用药的等休眠期过后再用,打破连续用药会影响用药效果。根癌灵药水灌根后必须覆土(十公分以上)或者覆膜,实际农户在操作过程中覆膜效果显著。

      

    

    

      6 案例

      (1)地址:大连瓦房店得利寺镇

      用户:高鑫(156****1698)

      用户自述:我是卖农资的,早就听说有这东西能治根瘤菌,没敢信,后来拿来几瓶我特地在当地找的种植户做的实验,效果很好。

      (2)地址:辽宁省大连市营城子镇

      作物:大樱桃 葡萄

      用户:李国平(186****6608)

      用户自述:2016年,根癌灵先用在我家葡萄树上,我家葡萄树有根瘤菌,而且树枝上也有,根据指导,我先用根癌灵(250ml/瓶)兑水200斤,灌根,然后在从树根扣点泥巴把枝瘤包上,一共弄了3次,效果很好,我大樱桃树不多,也有菌,去年就在大樱桃上也用了,很好使,最后大樱桃根瘤用手一捏就碎了,像锯末子一样。

      

    

    

      (3)地址:辽宁省大连市甘井子区

      作物:大樱桃

      用户:王大治(188****6551)

      用户自述:我有一颗大樱桃树六七年生的,眼看着就死了,我都放弃了,后来用根癌灵灌,现在树跟正常的一样,我的使用方法是先用根癌灵灌,我一棵树灌了七八十斤药水,十天后用的生根剂,再过十天又灌了一次根癌灵,十天后再用的生根剂,一共灌了三次根癌灵,树起死回生,说实话,根瘤掉不掉我不咋关心,这一棵树几千块钱,树活过来了比啥都强。

      根癌灵至今已有18年,根癌灵用户已经遍布中国各省市,主要应用于大樱桃、桃树、葡萄,用户反馈效果是目前市场上同类产品表现最好的。但从研究角度看根癌病防治仅仅是个小突破,尚有许多因素待深入认识,防治技术方法上还没有完善的理论体系和全面实验数据支撑,根癌灵以实验品应用,在根癌病防治已经取得重大突破,但仍需取得社会各界的关注,为促进果树事业健康壮大发展而共同努力。

      总结:大樱桃根癌病的发生因素有很多,为避免果园发生根癌病种植户应做到“选苗定点养壮株、早检早治建园初、移栽苗木防一次、见瘤莫慌应强树”。在生产中,种植户需加强对根癌病的认识,没有必要恐慌,更不必急于销毁,如今,已有较全面的防治方法等待种植户尝试。

      【参考文献】

      大樱桃根癌病的发生与防治试验[J];北方果树;2006.02

      大樱桃生产上的主要问题及对策[N];河北科技报;2006

      论文选送单位:唐山佳果农业技术开发有限公司

      联系人:吴总

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