常濤 蒯佳琳 張玉鑫 劉國(guó)春 楊婷 孫琬婷
摘要:種傳病毒病對(duì)瓜菜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響很大,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成大幅度減產(chǎn)甚至絕收。本文通過(guò)實(shí)地調(diào)研并查閱大量文獻(xiàn),歸納總結(jié)了甘肅省瓜菜種子常見(jiàn)病毒病及其消毒預(yù)防措施,并為提高瓜菜種子消毒質(zhì)量,促進(jìn)甘肅省瓜菜種子健康生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展提供了可行性建議。
關(guān)鍵詞:瓜菜種子;種傳病毒??;消毒預(yù)防;健康種子
中圖分類號(hào):S436? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào):2097-2172(2024)01-0091-04
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2024.01.016
Preventive Measures for Common Seed-borne Viral Diseases of
Melon and Vegetable in Gansu Province
CHANG Tao 1, KUAI Jialin 1, ZHANG Yuxin 1, LIU Guochun 2, YANG Ting 2, SUN Wanting 3
(1. Institute of Vegetables, Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou Gansu 730070, China; 2. Jiuquan OK Seed
Machinery Co. Ltd., Jiuquan Gansu 735000, China; 3. College of Life Sciences and Technology,
Gansu Agricultural University, Lanzhou Gansu 730070, China)
Abstract: Seed-borne diseases have a great influence on the yield and quality of melon and vegetable, which may cause a large reduction in yield or even crop loss. This paper summarizes the main disinfection prevention methods of melon and vegetable seeds in Gansu Province through field research and literaturereview and provides feasible suggestions forpromoting the healthy production of melon and vegetable seeds and the sustainable and high-quality development of agriculture in Gansu Province.
Key words: Melon and vegetable seed; Seed-borne disease; Disinfection prevention; Healthy seed
甘肅省作為全國(guó)最大的瓜菜對(duì)外貿(mào)易制種基地,瓜菜種子生產(chǎn)面積穩(wěn)定在2.33萬(wàn)hm2左右,產(chǎn)種量占全國(guó)瓜菜種子總出口量和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總需求量的50%左右[1 ]。瓜菜種子的健康生產(chǎn)不僅決定著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全,同時(shí)關(guān)系到農(nóng)民的增收和農(nóng)村社會(huì)的穩(wěn)定。種傳病毒是發(fā)生植物病毒病的重要來(lái)源,通過(guò)昆蟲(chóng)及農(nóng)事操作在田間快速或遠(yuǎn)距離傳播,不僅對(duì)瓜菜產(chǎn)量有影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成大幅度減產(chǎn)甚至絕收,而且降低其品質(zhì)[2 - 4 ]。種傳病毒可長(zhǎng)期存活于活性種胚細(xì)胞中,可促進(jìn)病毒在植物種群中的反復(fù)發(fā)生和流行[5 ],及時(shí)阻斷種傳途徑非常重要??刂品N傳病毒最有效的方法是種子脫毒,也是實(shí)現(xiàn)種子商品化銷售的主要技術(shù)手段,種子消毒技術(shù)的更新與應(yīng)用也反映了種業(yè)的現(xiàn)代化水平[6 - 7 ]。我們通過(guò)實(shí)地調(diào)研并查閱大量文獻(xiàn)總結(jié)了甘肅省瓜菜種子常見(jiàn)病毒病及種子消毒預(yù)防措施,并為提高瓜菜種子消毒質(zhì)量,促進(jìn)甘肅省瓜菜種子健康生產(chǎn)及農(nóng)業(yè)可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展提供了可行性建議,以供科研生產(chǎn)參考。
1? ?甘肅省常見(jiàn)的瓜菜種傳病毒病
種傳病害是種子攜帶病原并傳播病害的一類植物病害,有的病原體附著或者寄生于種子的表面、內(nèi)部或內(nèi)外兼存,有的則直接以病原體的形式存在于種子與種子之間,借助于種子傳播病害[8 ]。作為瓜菜作物病害的重要初次侵染源,種傳病毒病是現(xiàn)階段生產(chǎn)上造成瓜菜作物大幅度減產(chǎn)甚至絕收的主要原因,已成為制約瓜菜產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定安全發(fā)展的主要病害。
1.1? ?瓜菜種傳病毒病的典型癥狀
病毒病侵染瓜菜作物后能導(dǎo)致絕大多數(shù)寄主發(fā)生系統(tǒng)侵染并表現(xiàn)出各種典型癥狀,如葉片黃化、皺縮、褪綠、畸形、斑駁,植株矮化、生長(zhǎng)遲緩、頂端壞死,果實(shí)出現(xiàn)黃綠色花斑、彎曲畸形等[9 - 11 ]。瓜菜作物上發(fā)生的病毒病通常不是由單一病毒侵染而引起的, 大多數(shù)是由多種病毒復(fù)合侵染造成的。在具體植株上也會(huì)呈現(xiàn)出多種不同類型的癥狀,可明顯區(qū)別于其他真菌細(xì)菌病害癥狀。葫蘆科和茄科蔬菜被病毒病侵染后表現(xiàn)出的典型癥狀有以下幾種類型:一是花葉型,植株葉片發(fā)生系統(tǒng)或局部不同程度的褪綠、黃化等花葉癥狀,導(dǎo)致植株矮小,果實(shí)畸形,落花落果等;二是皺縮型,植株葉片從上到下發(fā)生明顯的卷縮變小,葉脈、葉柄畸形彎曲等;三是條斑型,植株葉片、莖表面出現(xiàn)不規(guī)則綠斑、黃斑和壞死斑塊,使植株褪綠矮化、果實(shí)畸形變小等。
1.2? ?葫蘆科蔬菜(瓜類)主要種傳病毒病種類
甘肅省葫蘆科蔬菜(瓜類)危害較為嚴(yán)重的種傳病毒病包括:黃瓜綠斑駁花葉病毒(Cucumber green mottle mosaic virus, CGMMV)、南瓜花葉病毒(Squash mosaic virus, SqMV)、黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)、西瓜花葉病毒(Watermelon mosaic virus, WMV)、小西葫蘆黃化花葉病毒(Zucchini yellow mosaic virus,ZYMV)、瓜類蚜傳黃化病毒(Cucurbit aphid-borne yellows virus, CABYV)等。
1.3? ?茄科蔬菜(番茄、 辣椒、 茄子)主要種傳病毒病種類
甘肅省茄科蔬菜(番茄、辣椒、茄子)危害較為嚴(yán)重的種傳病毒病包括:煙草花葉病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)、 黃瓜花葉病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)、辣椒輕斑駁病毒(Pepper mild mottle virus, PMMoV)、番茄斑駁花葉病毒(Tomato mottle mosaic virus, ToMMV)、番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus, TSWV)、馬鈴薯 Y 病毒(Potato virus Y, PVY)、煙草蝕紋病毒(Tobacco etch virus, TEV)。
2? ?瓜菜種傳病毒病的預(yù)防措施
2.1? ?健康種子生產(chǎn)與選擇
2.1.1? ? 種子生產(chǎn)? ? 選擇土質(zhì)肥沃、排水方便、5 a內(nèi)沒(méi)有種植過(guò)相同作物且四周1 km范圍內(nèi)無(wú)相同作物種植,隔離條件好的地塊作為瓜菜制種田。親本種子要做好消毒處理。合理進(jìn)行水肥管理,切勿大水大肥;及時(shí)清除田間以及周?chē)s草,清理病株、莖葉、果實(shí)等病殘?bào)w。運(yùn)用銀灰色地膜驅(qū)蚜,安裝頻振式殺蟲(chóng)燈及懸掛黃板有效減少蚜蟲(chóng)、粉虱等介體傳播,防止種傳病害的發(fā)生。另外,采集完全成熟的種子,或選擇性收集無(wú)病植株的種子,可顯著降低種子帶毒率[12 - 13 ]。
2.1.2? ?種子檢測(cè)? ? 帶毒種子的檢測(cè)和診斷是有效防止種傳病毒傳播的重要手段。帶毒種子的檢測(cè)和診斷技術(shù)包括育苗檢測(cè)、分離培養(yǎng)、致病性測(cè)定、血清學(xué)測(cè)定、分子生物學(xué)檢測(cè)等。分子生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)因其所需樣品量少、靈敏度高、特異性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛應(yīng)用于帶毒種子檢測(cè)。近年來(lái),隨著克隆抗體技術(shù)的成熟,免疫膠體金試紙條技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展和完善,并開(kāi)始應(yīng)用于種子病害檢測(cè)[14 - 16 ]。另外,各地必須嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國(guó)進(jìn)境植物檢疫性有害生物名錄》及《植物檢疫條例》,加強(qiáng)對(duì)外來(lái)引進(jìn)的種苗、種子的市場(chǎng)檢疫和調(diào)運(yùn)檢疫,防止有害種子跨區(qū)域傳入和傳播。
2.2? ?種子消毒
2.2.1? ? 物理消毒? ? 種子物理消毒的原理是在不降低種子發(fā)芽率的前提下,根據(jù)種子內(nèi)外結(jié)構(gòu)材料與病原物耐熱性差異,選擇適宜的處理溫度和時(shí)間以求殺死種子內(nèi)部和表面的病原物。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,瓜菜種子常用的物理消毒方式有溫湯浸種、熱水燙種和干熱處理(表1)。相關(guān)研究表明,干熱處理是防治種傳病毒病害最為有效的技術(shù)措施之一,采用適宜的處理溫度和時(shí)間可以鈍化、殺死種子上的病原菌,有效減少種子內(nèi)部病毒濃度[17 - 21 ]。如72~75 ℃干熱處理72 h能夠鈍化種子傳帶的黃瓜綠斑駁花葉病毒(CGMMV)[22 ]、80 ℃干熱處理24 h能夠鈍化種子傳帶的煙草花葉病毒(TMV)和黃瓜花葉病毒(CMV)[23 ]、75 ℃干熱處理72 h能夠鈍化種子傳帶的西瓜花葉病毒(WMV)和小西葫蘆黃化花葉病毒(ZYMV)[24 ]。干熱處理時(shí)溫度過(guò)高雖然可使病毒完全鈍化,但也會(huì)造成種子發(fā)芽率會(huì)大幅度降低,這主要是由于溫度太高或處理時(shí)間太長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)透過(guò)種皮殺死胚芽,這就要求針對(duì)不同種子需要采取不同的干熱處理?xiàng)l件,在健康種子生產(chǎn)中需要嚴(yán)格控制處理時(shí)間和溫度,才能使此技術(shù)發(fā)揮出最佳效果。
2.2.2? ? 化學(xué)消毒? ? 化學(xué)消毒技術(shù)的原理是利用化學(xué)農(nóng)藥處理種子從而防治種傳病害的發(fā)生。在目前我國(guó)農(nóng)作物種子處理中,化學(xué)藥劑處理仍然是防治種傳病害的首選措施,主要運(yùn)用化學(xué)藥劑浸種、拌種、種子包衣等方法殺死或鈍化病毒。如運(yùn)用 100 g/kg磷酸三鈉溶液處理帶毒種子2 h 后,種子上的病毒基本被滅活且未影響到種子的萌發(fā)[25 ],用20 g/kg鹽酸(HCl)溶液浸種 30 min可有效減低病毒病發(fā)生率62%以上[22 ],用三氯異氰尿酸浸泡種子消毒2 h對(duì)茄果類蔬菜病毒病的防治效果顯 著[26 ]。同時(shí),包衣處理是生產(chǎn)上運(yùn)用較為普遍的種子保護(hù)措施,專用抗病包衣劑被種子吸收后,能有效殺害種子上的病菌,且種子表面能長(zhǎng)期保持藥效,在種植過(guò)程中達(dá)到防病、殺菌、防蟲(chóng)等目的,控制種傳病害的發(fā)生。種子化學(xué)消毒技術(shù)防治種傳病害具有操作簡(jiǎn)便、防病效果好等優(yōu)點(diǎn),但也存在病菌抗藥性及藥劑使用不當(dāng)造成的對(duì)種子本體傷害及土壤環(huán)境污染等問(wèn)題。所以在應(yīng)用化學(xué)消毒技術(shù)時(shí)必須注重藥劑的劑型、藥液的配制、浸種時(shí)間和浸種后的沖洗、晾曬等操作環(huán)節(jié)。
3? ?相關(guān)建議
3.1? ?提升健康種子生產(chǎn)技術(shù)
甘肅省是我國(guó)“西菜東調(diào)”、“北菜南運(yùn)”的五大商品蔬菜基地之一,也是被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列入規(guī)劃的西北內(nèi)陸出口蔬菜重點(diǎn)生產(chǎn)區(qū)域、西北溫帶干旱及青藏高寒區(qū)設(shè)施蔬菜重點(diǎn)區(qū)域[27 ]。2022年種植面積已達(dá)45.4萬(wàn)hm2,產(chǎn)量接近1 800萬(wàn)t。因此,瓜菜健康種子生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用與更新對(duì)提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)有著巨大的發(fā)展?jié)摿屠嫘?yīng)。目前生產(chǎn)上較為普遍的方法是采用種子消毒閉環(huán)加工技術(shù),連續(xù)完成種子清洗、消毒、脫水甩干、旋轉(zhuǎn)烘干,降低種子致病風(fēng)險(xiǎn),提高加工效益[28 ]??紤]到化學(xué)藥劑處理對(duì)土壤環(huán)境長(zhǎng)期的影響,應(yīng)該更側(cè)重于用干熱處理等物理方法處理種子,尤其要綜合瓜菜種子粒徑、種皮厚度、含水量等實(shí)際影響要素,加大瓜菜種子干熱處理的研究力度,嚴(yán)格規(guī)范干熱操作流程。
3.2? ?促進(jìn)種子消毒設(shè)備研發(fā)
瓜菜種子消毒加工設(shè)備的推廣應(yīng)用對(duì)于盡快提高種子消毒加工自動(dòng)化水準(zhǔn)質(zhì)量,促進(jìn)種子現(xiàn)代化生產(chǎn)起到保障作用[29 ]。這就要求主管單位繼續(xù)加大對(duì)生產(chǎn)制造種子消毒加工設(shè)備的企業(yè)提供政策上的支持和資金上的幫扶,不斷提升種子消毒設(shè)備的研發(fā)力量及產(chǎn)品科技含量。農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)要充分考慮種子生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際,設(shè)計(jì)制造出可操作性強(qiáng)、智能化程度高的種子消毒設(shè)備,并規(guī)范優(yōu)化相關(guān)儀器設(shè)備操作參數(shù),以便于大批量種子處理,促進(jìn)種子消毒設(shè)備的推廣和應(yīng)用,為推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的高質(zhì)量發(fā)展提供保障。
3.3? ?強(qiáng)化種子消毒制劑的創(chuàng)制
種子消毒制劑是防治種傳病害、減少農(nóng)藥用量、提高種子安全生產(chǎn)的有效方式。隨著現(xiàn)代農(nóng)藥科技水平發(fā)展以及應(yīng)用技術(shù)的提升,高殘留、高毒、高抗性種子消毒制劑將逐漸淘汰,創(chuàng)制新型、高效、穩(wěn)定、低毒的植物源種子消毒制劑也是今后防治種傳病害的方向,尤其是具有安全、抗逆功能的植物源免疫誘抗劑及新型納米材料在種子消毒制劑中的應(yīng)用。
3.4? ?加強(qiáng)種子消毒意識(shí)的宣傳
農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家種子消毒處理意識(shí)強(qiáng),種子全部進(jìn)行相應(yīng)處理,特別重視處理種子技術(shù)的開(kāi)發(fā)創(chuàng)新及產(chǎn)品研發(fā),而我國(guó)由于種子生產(chǎn)和使用的主體結(jié)構(gòu)多元,缺乏對(duì)先進(jìn)的種子處理技術(shù)及知識(shí)的學(xué)習(xí),種子處理水平也存在差距,嚴(yán)重影響瓜菜產(chǎn)量的提高及產(chǎn)品安全[30 ]。今后,各地應(yīng)通過(guò)開(kāi)展試驗(yàn)示范,加強(qiáng)宣傳引導(dǎo)和培訓(xùn),加大政策扶持等措施來(lái)大力推進(jìn)瓜菜種子消毒技術(shù)的普及落地,切實(shí)提高瓜菜種子生產(chǎn)和使用主體的消毒意識(shí)和技術(shù)水平,讓種子生產(chǎn)和使用者成為應(yīng)用種子消毒技術(shù)的受益者。
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收稿日期:2023 - 10 - 30
基金項(xiàng)目:甘肅省科技重大專項(xiàng)計(jì)劃(21D4NF043);甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中青年基金(2023GAAS29);財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部:國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助(CARS-24-G-28);農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北地區(qū)蔬菜科學(xué)觀測(cè)試驗(yàn)站項(xiàng)目(2015-A2621-620321-G1203-066)。
作者簡(jiǎn)介:常? ?濤(1968 — ),男,甘肅渭源人,正高級(jí)農(nóng)藝師,主要從事設(shè)施蔬菜栽培工作。Email: gscht888@163.com。