王雪峰,雷天剛,周常勇
(國(guó)家柑桔工程技術(shù)研究中心,西南大學(xué)柑桔研究所,重慶 400712)
柑橘在中國(guó)有4 000余年的悠久栽培史。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局和聯(lián)合國(guó)糧食農(nóng)業(yè)組織數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì),2022年,我國(guó)柑橘栽培面積4 500余萬畝,產(chǎn)量6 000余萬t,均居世界首位,是我國(guó)南方鄉(xiāng)村振興的重要抓手產(chǎn)業(yè)。柑橘黃龍?。–itrus Huanglongbing,HLB)是由韌皮部桿菌屬類細(xì)菌引起的全球性的柑橘重大病害,在田間主要由柑橘木虱(Diaphorina citri)傳播[1]。由于該病原菌定殖在植物韌皮部組織,尚不能離體純培養(yǎng),因此,極大地制約了防控柑橘黃龍病藥劑的研發(fā)。我國(guó)科學(xué)家在多年實(shí)踐的基礎(chǔ)上總結(jié)出了三項(xiàng)基本措施,即使用無病苗木、及時(shí)挖除病樹和大面積聯(lián)防聯(lián)控柑橘木虱,在我國(guó)柑橘黃龍病防控中發(fā)揮了重要的作用。本文就我國(guó)柑橘黃龍病的發(fā)生與分布、綜合防控策略、化學(xué)防治技術(shù)(病樹治療技術(shù)和柑橘木虱防治技術(shù))等方面進(jìn)行綜述與展望,以期為我國(guó)柑橘黃龍病的綠色防控和柑橘產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供參考。
1919年,廣東省潮汕地區(qū)最早發(fā)現(xiàn)柑橘黃龍病,目前在亞洲、非洲、南美洲和北美洲的50余個(gè)國(guó)家和地區(qū)均有發(fā)生。根據(jù)柑橘黃龍病病原菌在16S rRNA序列的差異和分布地區(qū)的不同將其分為3個(gè)亞種:韌皮部桿菌亞洲種(Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas)、韌皮部桿菌非洲種(Candidatus Liberibacter africanus,CLaf)以及韌皮部桿菌美洲種(Candidatus Liberibacter americanus,CLam)[1],其中,韌皮部桿菌亞洲種分布最為廣泛,危害最為嚴(yán)重,除在亞洲外,在美洲、非洲以及中東均有發(fā)生,我國(guó)的柑橘黃龍病即由韌皮部桿菌亞洲種引起[1]。
20世紀(jì)80年代以前,我國(guó)柑橘黃龍病只分布于廣東、廣西、福建、臺(tái)灣四??;隨著柑橘生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,在1983—1984年全國(guó)柑橘黃龍病普查中,發(fā)現(xiàn)云南省、浙江省、江西省、湖南省、四川省的部分地區(qū)也有發(fā)生,但均屬于零星分布;20世紀(jì)90年代中期又在貴州、海南等省發(fā)現(xiàn)柑橘黃龍病。21世紀(jì)初,柑橘黃龍病和柑橘木虱的發(fā)生已明顯北擴(kuò),且黃龍病北擴(kuò)的趨勢(shì)與柑橘木虱的分布變化趨勢(shì)一致;2010年,柑橘黃龍病已在我國(guó)浙江、福建、江西、湖南、廣東、廣西、海南、四川、貴州、云南等10個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū))的251個(gè)縣(市、區(qū))有分布,嚴(yán)重影響了我國(guó)柑橘產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展[2]。
導(dǎo)致黃龍病蔓延危害的主要原因包括:產(chǎn)區(qū)柑橘產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,無病苗木供應(yīng)不足,橘農(nóng)自繁自育、亂引亂調(diào)苗木現(xiàn)象普遍;受自然災(zāi)害的影響,果品外調(diào)困難,價(jià)格驟降,大量果園管理粗放甚至棄管;持續(xù)暖冬,適宜柑橘木虱越冬,蟲媒基數(shù)上升,加之其繁衍能力強(qiáng),造成大面積傳病危害[3]。2010年以后,柑橘黃龍病和柑橘木虱再度在廣東、江西、福建等優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)快速蔓延,尤其是2013年以來,江西省贛州市因柑橘黃龍病流行,累計(jì)砍除病樹超5 000萬株。近年來,柑橘黃龍病和柑橘木虱北擴(kuò)趨勢(shì)明顯,2019年柑橘木虱在長(zhǎng)江中上游的發(fā)生前沿已抵達(dá)四川省宜賓市翠屏區(qū)、敘州區(qū),直逼瀘州市和重慶市產(chǎn)區(qū),嚴(yán)重威脅重慶市、湖北省等非疫區(qū)的產(chǎn)業(yè)安全[4]。截至2022年,柑橘黃龍病在我國(guó)南方11個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū))324個(gè)縣(市)有不同程度的發(fā)生,對(duì)我國(guó)柑橘產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
本文針對(duì)柑橘黃龍病在我國(guó)的發(fā)生與分布和流行現(xiàn)狀,對(duì)其防控策略和技術(shù)進(jìn)行了綜述。
根據(jù)全國(guó)農(nóng)技中心2021年柑橘黃龍病阻截防控技術(shù)方案,我國(guó)柑橘黃龍病防控的總體策略是建立“政府主導(dǎo)、屬地責(zé)任、聯(lián)防聯(lián)控”的防控機(jī)制,實(shí)行“分類指導(dǎo)、分區(qū)治理、標(biāo)本兼治”的防控策略,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警、推進(jìn)綜合治理、推廣健康種苗、強(qiáng)化檢疫監(jiān)管,持續(xù)壓低柑橘木虱種群基數(shù),有效遏制柑橘黃龍病的擴(kuò)散蔓延,全力保障柑橘生產(chǎn)的安全。
近年來,針對(duì)柑橘黃龍病“可防可控暫不可治”的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和該病在我國(guó)各柑橘產(chǎn)區(qū)流行的實(shí)際情況,我國(guó)植物保護(hù)科技工作者開發(fā)了柑橘木虱抗性監(jiān)測(cè)和快速選藥試劑盒,創(chuàng)制了高效綠色防控藥劑,研發(fā)了配套精準(zhǔn)化、智能化的施藥裝備以及精準(zhǔn)的施藥技術(shù),并在創(chuàng)新防控機(jī)制的基礎(chǔ)上推進(jìn)柑橘黃龍病的分區(qū)治理。
柑橘木虱北移、病害擴(kuò)散的關(guān)鍵或前沿區(qū)域包括黔東南和黔西南擴(kuò)展前沿區(qū)、金沙江流域(四川省、云南?。┳杞貛Аa槍?duì)前沿區(qū),應(yīng)建立以“防控區(qū)前沿截控,緩沖區(qū)監(jiān)測(cè)預(yù)警,以其他經(jīng)濟(jì)作物逐步替換柑橘”為核心的阻截帶防控技術(shù)模式,重點(diǎn)保護(hù)未發(fā)生柑橘黃龍病區(qū)域的安全。
柑橘黃龍病發(fā)生區(qū)包括廣東省、廣西壯族自治區(qū)、福建省、江西省柑橘產(chǎn)區(qū)和浙南柑橘帶,以及云南、海南等省局部市(縣)。針對(duì)發(fā)生區(qū),應(yīng)大力推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化種植,持續(xù)實(shí)施綜合治理,壓低木虱種群基數(shù),減少發(fā)病面積,有效遏制疫情擴(kuò)散蔓延。
柑橘黃龍病非疫區(qū)包括長(zhǎng)江上中游(湖北省秭歸以西、四川省宜賓以東,以及重慶市三峽庫區(qū))地區(qū)、鄂西—湘西柑橘帶及湖北省丹江口庫區(qū)北緣柑橘、四川省安岳特色產(chǎn)業(yè)基地等。應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)柑橘黃龍病非疫區(qū)的監(jiān)測(cè)預(yù)警,嚴(yán)格檢疫監(jiān)管。
柑橘黃龍病的治療是植物保護(hù)科技工作者關(guān)注和研究的重要方向,但目前還沒有可以根治柑橘黃龍病的特效藥劑和治療方法。20世紀(jì)60年代,林孔湘等[5]發(fā)現(xiàn)用48~50℃濕熱空氣處理帶病枝條40~60 min可殺死病原菌;駱學(xué)海等[6]使用49℃濕熱空氣處理感病柑橘苗50~60 min,或用50℃濕熱空氣處理50 min,都可使感病植株暫時(shí)恢復(fù)健康。近年來,采用濕熱法處理溫室中的感病柑橘苗或使用移動(dòng)溫室處理田間病樹,絕大部分顯癥狀病樹恢復(fù)健康,樹體中的病原菌濃度也顯著降低[7-8]。但是,柑橘黃龍病為系統(tǒng)侵染病害,移動(dòng)溫室濕熱療法無法根除樹干中的病原菌。
趙學(xué)源等[9]研究發(fā)現(xiàn),用青霉素、四環(huán)素溶液浸泡帶病枝條可以殺死病原菌。相關(guān)研究通過樹干鉆孔灌注四環(huán)素和土霉素等抗生素,發(fā)現(xiàn)該類抗生素對(duì)病樹具有治療效果[10-11],經(jīng)治療后,有的病樹全株生長(zhǎng)結(jié)果與健康果樹無明顯差異,但是注射治療停藥1 a后,病狀重新出現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)多種抗生素均有治療柑橘黃龍病的效果,其中鹽酸四環(huán)素防治效果較好,對(duì)抑制病情有顯著作用,新梢葉片癥狀消失,開花正常,可以維持果園一定的產(chǎn)量。氧四環(huán)素、金霉素和青霉素次之,氯霉素和鏈霉素效果不明顯[12-13]。楊川毓[14]將滲透劑Brij35與氨芐西林的油包水型納米乳混合,有效提高了氨芐西林滲透柑橘表皮的能力,提高了抗生素對(duì)柑橘黃龍病的治療效果。姚廷山[15]將碳量子點(diǎn)納米土霉素注入感病伏令夏橙樹干,發(fā)現(xiàn)柑橘葉片、根和莖組織中均可以檢測(cè)到特色熒光,且葉片中黃龍病菌含量減少了81.48%。由此可見,采用樹干注射抗生素可有效控制柑橘黃龍病菌種群數(shù)量,但柑橘黃龍病病原菌寄生于柑橘韌皮部組織,抗生素難以周身性轉(zhuǎn)運(yùn)到病原菌分布的組織,因此對(duì)其無法根除;高濃度的抗生素還可能會(huì)致疏導(dǎo)組織細(xì)胞壁木栓化,且存在食品安全隱患,因而在生產(chǎn)中難以推廣[16]。
研究表明,合成納米銀、納米鋅等新型藥劑可能會(huì)對(duì)柑橘黃龍病具有一定的治療作用。納米銀和納米鋅可進(jìn)入植物韌皮部,通過釋放金屬離子誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生,從而起到殺菌作用[17-18];一些非抗生素類藥劑如煙堿、膠體銀等也對(duì)柑橘黃龍病有一定的療效[19-20]。Huang等[21]從澳指檬中鑒定了一種具有殺菌和誘導(dǎo)免疫雙重功能的抗菌肽,具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)甲磺酰菌唑、氟芐唑砜等新農(nóng)藥產(chǎn)品,進(jìn)一步設(shè)計(jì)衍生合成了大量的砜類目標(biāo)化合物[22]。從抗黃龍病菌活性測(cè)試發(fā)現(xiàn),部分化合物對(duì)柑橘黃龍病具有較好的治療活性,相關(guān)研究尚在進(jìn)一步開展。
柑橘木虱屬半翅目木虱科,是柑橘黃龍病的傳播媒介,快速、有效防治該害蟲是柑橘黃龍病綜合防控的關(guān)鍵。柑橘木虱的防治策略應(yīng)在嚴(yán)格檢疫和監(jiān)測(cè)預(yù)警的前提下,以農(nóng)業(yè)措施和保護(hù)利用橘園原有天敵為基礎(chǔ),并結(jié)合化學(xué)防治措施。葉面噴施化學(xué)農(nóng)藥仍是目前國(guó)內(nèi)外防治柑橘木虱最主要的措施,噴藥的關(guān)鍵時(shí)期是冬季清園和每次新梢抽發(fā)期。冬季清園可以消滅越冬成蟲,顯著減少春季蟲口基數(shù)。其新梢抽發(fā)期應(yīng)該在新芽長(zhǎng)度為0.5~1.0 cm時(shí)開始噴藥防治,隨著新芽的生長(zhǎng),相隔5~10 d再次噴藥。截至2023年10月,中國(guó)農(nóng)藥信息網(wǎng)(http://www.chinapesticide.org.cn/)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)目前登記用于防治柑橘木虱的殺蟲劑有37個(gè)產(chǎn)品,其中單劑13個(gè)、混劑23個(gè)、生物農(nóng)藥1個(gè)。單劑產(chǎn)品中有21%噻蟲嗪懸浮劑、100 g/L吡丙醚乳油、2.5%高效氟氯氰菊酯水乳劑、17%氟吡呋喃酮可溶液劑、22.4%螺蟲乙酯懸浮劑、25%喹硫磷乳油、4.5%聯(lián)苯菊酯水乳劑等;混劑產(chǎn)品有30%螺蟲·噻蟲嗪懸浮劑、10%高氯·吡丙醚微乳劑等(表1)。
表1 我國(guó)目前登記用于防治柑橘木虱的殺蟲劑產(chǎn)品
我國(guó)柑橘種植地塊既有平地,更多的是丘陵和山地。平地柑橘園可以采取地面自走式或牽引式植保機(jī)械開展風(fēng)送噴霧、管道噴霧、人工背負(fù)噴霧、航空植保等作業(yè);丘陵或山地柑橘園,柑橘樹也有在平地上沿坡地等高線種植,地面行走式施藥器械難以進(jìn)入作業(yè),人工背負(fù)噴霧作業(yè)操作較困難,需要研發(fā)航空低容量噴霧技術(shù)、智能精準(zhǔn)噴霧技術(shù)、緩釋顆粒根部施藥技術(shù)等高效精準(zhǔn)施藥技術(shù)與裝備。植保無人飛機(jī)是近幾年興起和快速發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)之一,具有省工省水、快速高效、人藥分離、作業(yè)及時(shí)、精準(zhǔn)施藥等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)家植保航空植??萍紕?chuàng)新聯(lián)盟、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所、西南大學(xué)柑桔研究所、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位自2017年開始,組織開展了植保無人飛機(jī)在柑橘園低容量噴霧技術(shù)研究,探索了植保無人飛機(jī)噴霧在柑橘冠層的霧滴沉積分布規(guī)律和無人機(jī)植保作業(yè)參數(shù),并開展了對(duì)柑橘木虱防治效果的研究。研究結(jié)果表明,同等劑量下無人機(jī)低容量噴霧對(duì)柑橘木虱成蟲和若蟲的防效顯著高于背負(fù)式電動(dòng)噴霧器常規(guī)大容量噴霧處理。如10%高氯·吡丙醚微乳劑有效成分用量為225 g/hm2時(shí),采用無人機(jī)低容量噴霧(45 L/hm2),施藥后1~7 d對(duì)柑橘木虱成蟲和若蟲的防效分別為65.8%~96.0%和64.7%~99.2%;而背負(fù)式電動(dòng)噴霧器高容量噴霧(4 500 L/hm2),施藥后1~7 d對(duì)柑橘木虱成蟲和若蟲的防效分別為59.9%~85.2%和53.6%~92.2%。因此,同種藥劑同等劑量下施藥,植保無人飛機(jī)施藥對(duì)柑橘木虱的防效優(yōu)于地面藥械,而且植保無人飛機(jī)施藥可以顯著提高植保作業(yè)的效率,降低其綜合成本[23]。
在柑橘黃龍病防控“三項(xiàng)基本措施”的具體落實(shí)中,存在砍樹難、木虱聯(lián)防聯(lián)控組織難等現(xiàn)實(shí)問題,以及用抗生素、肥料矯治等方法治療病樹的誤區(qū)和痛點(diǎn)。因此,有必要深入開展高效透皮載藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)合成、高活性化學(xué)藥物或小分子靶向藥物創(chuàng)制,以及精準(zhǔn)用藥技術(shù)的研發(fā),從而推進(jìn)我國(guó)柑橘黃龍病由“防”向“治”轉(zhuǎn)型,保障我國(guó)柑橘產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。