閻雄飛, 張 權, 張 鵬, 劉青釗, 郝 哲, 李 剛, 劉永華
1榆林學院生命科學學院,陜西 榆林 719000; 2榆林市農(nóng)墾服務中心,陜西 榆林 719000
陜西省是棗樹ZiziphusjujubaMill.的適生區(qū)和棗果的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)之一,陜北的干制紅棗和大荔縣的冬棗,久負盛名,已經(jīng)成為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的重要支柱和農(nóng)戶的主要經(jīng)濟收入來源。棗瘋病病原為Canidatusphytoplasmaziziphi,別稱“棗樹掃帚病”“棗樹叢枝病”,是棗樹的一種毀滅性病害(花蕾等,1992; Jungetal.,2003)。棗瘋病屬于林業(yè)檢疫性有害生物和危險性有害生物(李娟等,2013)。棗樹一旦遭到棗瘋病的侵染,4 a內(nèi)死亡率超過90%,并且會通過媒介昆蟲、修剪工具、根蘗苗很快傳染給健康棗樹,常造成棗樹成片死亡,導致整個棗園被毀,當?shù)氐臈棙浜图t棗產(chǎn)業(yè)受到毀滅性打擊。
有害生物風險分析是評估和管理危險性病、蟲、草的重要方法和技術。近年來,隨著我國經(jīng)濟和貿(mào)易的高速發(fā)展,植物材料和產(chǎn)品的調(diào)運日益頻繁,有害生物風險分析在管理和控制有害生物的過程中發(fā)揮著重要作用。如:張靜文等(2012b)、林司曦等(2016)、徐永紅等(2020)均對棗炭疽病Jujube anthracnose、李痘病毒Plumpoxvirus、柑橘輪斑病Citustarget spot進行了綜合風險分析;閻雄飛等(2020)報道雙條杉天牛SemanotusbifasciatusMotschulsky在陜西屬于高度危險性林業(yè)有害生物,并提出相應檢疫對策;陳毛華(2020)評估安徽阜陽市引種香根草Vetiveriazizanioides(L.) Nash 可能帶來的風險,發(fā)現(xiàn)該草引種阜陽等級屬于低風險,引入后需要定期監(jiān)控。
迄今為止,棗瘋病風險性分析方面的報道非常少,僅張靜文等(2012a)對該病害在新疆地區(qū)的潛在風險進行了綜合評估,得出棗瘋病在新疆的危險性綜合評價值為2.10,在新疆屬于特別危險的林業(yè)有害生物。目前,關于棗瘋病在陜西省的風險分析和管理對策尚未見報道。本文采用有害生物風險分析程序和方法,對棗瘋病在陜西省的風險進行定性分析和定量評估,確定該病害在陜西省的風險等級,并提出相應的管理對策,旨在為棗瘋病的科學防控提供理論支撐和基礎資料。
目前,棗瘋病在陜西省北部黃河沿岸棗區(qū)、洛河下游棗區(qū)的大荔和涇河流域棗區(qū)均有發(fā)生(郭建明等,2017)。近年來,棗瘋病在陜西省的發(fā)病面積日益擴大,且呈逐年加重的趨勢。在陜北佳縣、清澗縣、吳堡縣等紅棗大縣,棗瘋病的發(fā)病率逐年增加。佳縣朱家坬鎮(zhèn)泥河溝村、螅鎮(zhèn)荷葉坪村、清澗縣老舍窠鄉(xiāng)王宿里村的千年古棗園中的千年棗樹出現(xiàn)了感染棗瘋病死亡的現(xiàn)象。洛河下游棗區(qū)的大荔縣設施冬棗的棗瘋病控制較好,發(fā)病率趨于穩(wěn)定;該病在涇河流域的彬縣、長武縣等地的發(fā)生范圍出現(xiàn)逐漸擴大的趨勢。棗瘋病植原體高于50 ℃處理10~20 min或在液氮中冷凍1 h,才能被殺滅。陜北棗區(qū)的年均溫為8.4~11.1 ℃,洛河棗區(qū)的年均溫為12.0~13.5 ℃,涇河棗區(qū)年均溫為9.0~11.1 ℃,從棗瘋病在全國的分布和陜西省的實際分布情況來看,棗瘋病在陜西省全境適生。
棗瘋病發(fā)病病狀為叢枝、葉片黃化變小、花器返祖和整株枯死。叢枝即從棗股萌發(fā)的棗芽大量萌出,節(jié)間變短變細,棗葉腋下,還會生出細黃枝條,呈現(xiàn)“掃帚”狀。棗葉變黃變小,出現(xiàn)皺縮,葉面的葉脈不清晰,呈現(xiàn)出黃綠色,嚴重者葉尖焦黃枯死?;ㄆ鞣底婕椿ǜ淖儼l(fā)育方向,不發(fā)育為果實,而發(fā)育為棗葉或棗枝;花瓣和花萼發(fā)育為黃綠色小葉,小葉從心皮中發(fā)出,發(fā)育成不正常棗枝;花盤、胚珠等花器官萎縮脫落,出現(xiàn)不正常枝葉叢生。病樹經(jīng)過2~3 a的發(fā)展,根部不定芽大量萌出,根系逐漸腐爛,最后病樹全株死亡(郭建民等,2017; 李繼東等,2021; Jungetal.,2003)。棗樹發(fā)病初期能結少量苦澀或無味的棗果,發(fā)病中后期棗樹幾乎不結果,往往出現(xiàn)絕收現(xiàn)象。棗瘋病傳染性強,若不及時控制,經(jīng)常出現(xiàn)棗樹成片死亡和毀園。若該病在陜西出現(xiàn)大流行,沿黃河公路的棗樹景觀將遭到毀壞,陜北依托棗樹的旅游經(jīng)濟將受到重創(chuàng)。據(jù)調(diào)查,2020年,在螅鎮(zhèn)荷葉坪村千年古棗園816株古棗樹中,發(fā)病古樹44株,發(fā)病率為5.4%;在清澗縣老舍古鄉(xiāng)王宿里村一共調(diào)查古棗樹246株,發(fā)病棗樹26株,發(fā)病率為10.6%。千年古樹是榆林地區(qū)的地理標志之一,若棗瘋病得不到及時控制,造成的損失則難以估量。
棗樹和酸棗ZiziphusjujubaMill. var.spinosa(Bunge) Hu ex H. F. Chow是棗瘋病寄主。2種寄主均是我國的特產(chǎn)棗樹,具有抗干旱、耐瘠薄、耐鹽堿、防水土流失等特性,具有重要的生態(tài)價值;棗花為蜜源,棗果可干食和鮮食,藥食同源;棗芽可做茶葉,具有重要的經(jīng)濟和藥用價值(蘇彩霞等,2019)。棗樹在陜西省區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)建設中發(fā)揮著重要作用。近年來,陜西省大力發(fā)展紅棗產(chǎn)業(yè),棗樹栽培面積19.75萬hm2,紅棗產(chǎn)量99.93萬t,其中,陜北地區(qū)棗樹的栽培面積穩(wěn)定在12.5萬hm2,主要發(fā)展干制紅棗和紅棗旅游經(jīng)濟(郝哲,2019)。陜西中部棗樹栽培面積約5.4萬hm2,主要打造設施鮮棗?!按罄蠖瑮棥鲍@得全國農(nóng)產(chǎn)品地理標志和陜西省著名商標,大荔縣設施棗樹栽培面積約2.8萬hm2,年產(chǎn)鮮棗約53萬t,產(chǎn)值約57億元;從事冬棗生產(chǎn)的農(nóng)民約50萬人,已成為農(nóng)民增收的重要支柱產(chǎn)業(yè),是農(nóng)民收入的主渠道(王春煥等,2021)。
患病棗樹的棗葉、棗吊、枝條等部位均檢測出棗瘋病病原(陳作義等,1984)。棗瘋病傳播和擴散主要有4種途徑(申仲妹等;2020; 王焯等,1986):(1)根蘗傳播。罹患棗瘋病的棗樹根系帶有大量病原,用根部萌生的苗木進行栽植,會導致病害傳播擴散。(2)媒介昆蟲傳播。傳播棗瘋病的媒介昆蟲主要為葉蟬類害蟲。中華擬菱紋葉蟬HishimonoideschinensisAufriev、凹緣菱紋葉蟬HishimonessellatusUhler、大橙帶擬菱紋葉蟬H.aurifascialisKuoh、紅閃小葉蟬Zyginasp.、大青葉蟬Cicadellaviridis(L.)和白邊大葉蟬Kollapaulula(Walker)均能傳播棗瘋病(王焯等,1986)。而代麗珍等(2019)對北京棗園捕捉的13種葉蟬進行了棗瘋病病原分子檢測,發(fā)現(xiàn)只有片突菱紋葉蟬H.lamellatusUhler.、凹緣菱紋葉蟬、大青葉蟬、白邊大葉蟬感染棗瘋病的病原,其他9種均未感染,認為這4種葉蟬為傳播棗瘋病的潛在媒介。(3)嫁接傳播。健康棗樹的芽接和枝接使用了帶病的接穗和芽等繁殖材料,會感染棗瘋病。(4)修剪工具傳播。由于棗園管理相對比較粗放,棗農(nóng)在修剪棗樹的過程中,對枝剪、油鋸等修剪工具未進行及時消毒,修剪病樹后,再修剪健康棗樹,會造成交叉感染,導致棗瘋病傳播。
棗瘋病檢測的方法包括電鏡形態(tài)學鑒定(王婭麗等,2009)、病原分子生物學檢測(韓劍等,2014)和病狀檢測(郭建民等,2017)。電鏡的形態(tài)學鑒定是選取寄主的組織,經(jīng)過脫水、包埋等一系列過程發(fā)現(xiàn)棗瘋病的病原,是相對比較可靠的方法。但由于受到取樣部位、方面和價格因素的影響,幾乎無法實現(xiàn)現(xiàn)場抽檢。分子生物學檢測包括酶聯(lián)免疫技術、二脒基苯基吲哚(diAmidino phenylIndole, DAPI)、病原染色技術和PCR檢測技術等(王秀伶等,1999),檢測技術相對復雜,在基層苗木的大規(guī)模檢疫和檢測中應用相對較困難。因此,棗瘋病病狀檢測仍是基層唯一的有效辦法。但是寄主由侵染到發(fā)病至少需要4個月或更長時間,明顯的叢枝、黃化小葉和花器返祖等病狀在5月下旬以后出現(xiàn)。棗苗和接穗等繁殖材料一般在4月份以前調(diào)運,棗樹幼苗和繁殖材料均處于休眠狀態(tài),若攜帶植原體,則現(xiàn)場檢疫的可靠性較低。
在棗瘋病除害處理方面,植原體一旦感染寄主,帶病寄主植株終身攜帶植原體,直至帶病寄主死亡。目前尚未發(fā)現(xiàn)去除和根治棗瘋病的有效辦法和技術。
在棗瘋病控制方面,國內(nèi)學者做了大量的防治技術研究,如抗病品種棗樹的選擇和脫毒苗的培育(任國蘭等,1993; 王合等,2018)、高溫和低溫處理幼樹和接穗(張靜文等,2012a)、化學農(nóng)藥處理等(王改娟,2005)。如選擇組培棗樹的脫毒苗在棗園進行栽植,可以大大降低棗瘋病的發(fā)病率(趙京芬等,2011)。在棗瘋病發(fā)病早期,通過外科手術切除帶病枝條,用四環(huán)素、金霉素和土霉素堿等藥物在樹干點滴注射,有一定的防治效果(申仲妹等,2018)。加強棗樹和酸棗苗木和接穗等繁殖材料的檢疫,嚴防調(diào)運帶病棗樹苗木,一旦發(fā)現(xiàn)棗園有發(fā)病的棗樹,應連根挖除帶病棗樹并銷毀,是控制棗瘋病的有效手段。
參照蔣青等(1995)和李娟等(2019)提出的有害生物風險分析程序和方法,根據(jù)棗瘋病在陜西省的分布情況、棗瘋病傳播和擴散可能性、棗瘋病的潛在危害性、棗瘋病寄主重要性和該病害控制難度5個方面,建立棗瘋病在陜西省風險分析指標體系,根據(jù)評判指標標準對各個指標進行賦值(表1)。
表1 棗瘋病在陜西省風險分析指標體系Table 1 Risk analysis index system of jujube witches′ broom in Shaanxi Province
續(xù)表1
參照蔣青等(1995)提出的多指標綜合評價方法,使用相關公式對一級指標進行計算得出準則層P值,然后綜合計算得出棗瘋病的風險綜合評價值R。參照中國林業(yè)有害生物的危險性綜合評價分級標準(全國植物檢疫標準技術委員會林業(yè)分技術委員會,2016),確定棗瘋病在陜西省的危險等級:2.5≤R<3.0,屬于特別危險有害生物,危險等級為Ⅰ;2.0≤R<2.5,屬于高度危險有害生物,危險等級為Ⅱ;1.5≤R<2.0,屬于中度危險有害生物,危險等級為Ⅲ;1.0≤R<1.5,屬于低度危險有害生物,危險等級為Ⅳ。
P1=3;
P2=0.6P21+0.2P22+0.2P23=3;
P3=max(P31,P32,P33)=3;
P5=(P51+P52+P53)/3=2.67;
棗瘋病的風險綜合評價值R=2.84,在陜西省危險等級為Ⅰ級,屬于特別危險有害生物。
棗園應進行全面清查,若發(fā)現(xiàn)帶棗瘋病病狀的棗樹和酸棗樹,則全部連根刨除,將帶病樹木全部銷毀或粉碎用于制造紙漿,特別注意的是,翌年發(fā)現(xiàn)病樹的根蘗苗,也需連根刨除并銷毀。對于來自疫區(qū)和非疫區(qū)的所有苗木、接穗、砧木等繁殖材料都要進行檢疫,將上述繁殖材料分批次采樣后,采用DAPI染色法、酶聯(lián)免疫技術等技術進行檢測,一旦發(fā)現(xiàn)攜帶植原體,馬上加大抽檢批次進行復檢,證實后整批苗木和接穗全部銷毀,堅決不容許帶病苗木、接穗和砧木等繁殖材料流入棗園。
棗瘋病的發(fā)生與棗園的管理有直接的關系。加強棗樹的肥水管理、科學合理修剪棗樹、及時清除棗園的病樹和落葉、給棗樹良好的肥水條件,能加強棗樹的抗病能力。若棗樹枝條出現(xiàn)棗瘋病的早期癥狀,則鏟除帶病棗樹。在千年古棗園對罹患棗瘋病的古樹進行分級管理,對發(fā)病中、重度的古棗樹,可使用除草劑加速染病植株死亡或刨除病樹銷毀處理;對于輕度發(fā)病的古棗樹,可去除發(fā)病棗枝,用土霉素、四環(huán)素、祛瘋1號等藥物進行樹干注射藥物治療。密切注意治療病樹的發(fā)病情況,若病情加重,參考發(fā)病中、重度的古棗樹處理,若發(fā)病減輕或慢慢治愈,則留置在棗園,加強管理。
在棗園內(nèi)及時采取物理、生物和化學防治等手段,如使用粘蟲色板、樹干涂粘蟲膠、清除棗園雜草、釋放小斑鄰赤眼蜂ParacentrobiaexilimaculataHu以及使用高效低毒農(nóng)藥等控制葉蟬類害蟲,以降低棗瘋病的發(fā)病率。