向日葵籽粒銹斑形成機理研究

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

通常認為銹斑為菌類侵染所致，但經(jīng)過筆者研究團隊細心觀察，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）