摘要:向日葵列当是一种严重影响向日葵生长的根寄生杂草,许多国家均有发生史,对向日葵产业造成严重影响。参照我国现有的风险评估体系,对向日葵列当的潜在危险性进行了评估,风险综合评价值为2.473,属于接近特别危险的检疫性有害生物。提出具有针对性的管理与防控建议。
关键词:向日葵列当;潜在危害;风险评估;管理措施
目的
一、 生物学特性
向日葵列当(Orobanche cumana) 属于列当科列当属,是寄生于寄主根部的恶性杂草。在土中与寄主建立联系后, 早期为淡黄色小块茎状, 后期为圆柱状,高20~50 cm。茎直立、不分枝、黄褐色。无真正的叶片和根系, 须依靠短须状假根侵入寄主体内获取营养而存活。花两性且对称生长,颜色多为深紫色,花药和子房为卵形。果实为蒴果,大部分为椭圆形,成熟后3~4 纵裂呈深褐色, 内含大量粉尘状小种子。种子细小,约0.25 mm×0.3 mm,形状不一,初期较为柔软呈淡黄色,成熟后逐渐坚硬呈灰黑色。
向日葵列当整个生育期很短,仅需25~30 d,条件合适时从7 月初至9 月均可发芽、出土、现蕾、开花和结实。生育期可分为自养和寄生两个阶段。自养阶段包括列当种子的预培养、种子萌发长出芽管、芽管接触寄主根部形成附着胞、穿透寄主根系组织和形成吸器。寄生阶段包括瘤状茎的形成、茎生长并顶土而出、现蕾开花并形成种子。向日葵列当种子小且轻,易随货物运输、流水、风等方式扩散。一旦定植后,会产生数以十万计的种子,其生命力极强,如果遇到不良条件会自动休眠,可在土壤中存活数十年。单株向日葵可被30 株以上(发生严重区域甚至达100 株以上)的向日葵列当寄生。
向日葵列当危害后期
二、 危害与鉴定方法
1. 向日葵列当的危害
向日葵列当有较强的根寄生, 被认为是最具破坏性的寄生性杂草之一,寄主包括向日葵、番茄、烟草、瓜类等,最喜在向日葵上寄生,寄生率为30%~60%,严重地块寄生率达100%,是向日葵生产主要制约因素之一。一旦寄生,向日葵体内营养物质被列当消耗, 对不良环境抵抗力降低, 生长发育受阻,表现为茎秆细小、花盘干枯、籽粒干瘪,产量和商品性大幅下降, 严重时甚至导致上百公顷向日葵绝收。列当在出土前就会对寄主造成严重危害, 初危害很难被人察觉,所以一旦发现列当,危害将连年增加。2007 年,向日葵列当仅在我国新疆伊犁个别地区零星发生,危害较轻;到2011 年,新疆伊犁已有7个县31 个乡镇场和2 个兵团农牧团场大面积发生,危害严重。赵金龙等调查发现,当地向日葵因受害减产30%~35%。向日葵列当严重影响向日葵生产,种植者被迫撂荒、另辟新地或改种其他经济效益较差的作物,经济收入遭受损失;而且如果不及时采取有效措施防控, 列当发生严重的地区将很难再种植向日葵。
2. 鉴定方法
三、分布与潜在风险
1. 国内分布
近年来,随着我国向日葵产业的快速发展,向日葵种植规模逐年增加,但无序的种子调运、相对滞后的检疫、不合理的连作、混乱的引种诸因素导致向日葵列当在我国部分地区发生。据2019 年《全国农业植物检疫性有害生物分布行政区名录》统计,目前列当属杂草已分布于我国新疆、内蒙古、山西、陕西等9 省(自治区)171 个县(市、区),并有进一步扩散的趋势。
2. 风险评估
参照蒋青等建立的风险性评估体系,同时结合唐彩蓉、钱军、张学坤等的方法,根据多项指标对向日葵列当在中国的风险性进行了定量分析,具体赋分值及赋分理由见表1。通过有害生物危险性分析公式得到向日葵列当的各项一级指标值(Pi)及风险综合评价值R(表2)。参考有害生物综合评价分级标准:R 值在1.0~1.5 之间为低度危险,1.5~2.0 之间为中度危险,2.0~2.5 之间为高度危险,2.5~3.0 为特别危险,明确向日葵列当在我国的危险级别。评估结果如表2 所示, 向日葵列当在我国的综合风险评价值R 为2.473,属于高度危险级别。我国应提高重视程度,加强检疫和管控,防止其进一步传播扩散。
四、控制与管理措施
在全球范围内, 寄生性杂草的防除一直是个难题。在目前尚无有效措施能实现完全防控的情况下,针对向日葵列当所能采取的主要措施有:
1. 植物检疫
列当生长繁殖速度快,一旦成功入侵新区域,将很快成为该区域内难以根除的恶性杂草。为了防止向日葵列当随农产品扩散蔓延, 在无列当发生的地区应加强植物检疫工作,已发生地区的农作物种子必须经过植检部门的严格检疫才可外调,将向日葵列当控制在疫区内,从源头上防止其向新区扩散传播。
2. 农业防治
在列当零星发生地可采用人工拔除方法, 在形成种子前将其整株拔除并集中烧毁或深埋, 以减少种子库。建立合理的轮作倒茬制度, 寄主植物与甜菜、小麦、辣椒等非寄主植物轮作,列当寄生率明显下降,降低了重茬危险。播种向日葵前深耕土地,可将列当种子翻至25 cm 以下,使其不能正常萌发。通过阳光曝晒或覆盖地膜,使土壤温度达到50 ℃左右或通过大水漫灌使列当腐烂。在向日葵列当大量出土时连续多次中耕除草,不仅能除去浅层列当,还能切断中层列当,降低其存活率。在发生地种植辣椒、绿豆、苜蓿等植物能诱发列当萌发,又不会和列当建立寄生关系,从而使列当在短期内“自杀式”灭亡。需要注意的是,由于向日葵列当种子的数量多,存活久,简单的农业措施仅适用于初次受害或受害较轻的地块, 并不能从根本上解决向日葵列当的发生问题。
3. 抗性品种
抗性品种的选育和推广是应对列当危害最经济、有效、易行的方法,国内外就此做出大量工作,我国也陆续筛选到一些抗列当的向日葵品种。刘宝玉等对50 个食葵品种(系)、6 个油葵品种(系)进行了田间自然寄生试验, 发现食葵品种TP3313 对向日葵列当免疫,且病虫害发生较轻;申诗法等从供试的14 个向日葵品种中, 筛选出谷丰1 号、TP3313、TP3316 等对列当表现抗性的品种。建议尽快明确我国各发生区向日葵列当的生理小种, 从而更有针对性地选育、推广、种植抗向日葵列当的品种。
4. 化学防治
化学防治是目前报道最多的向日葵列当防除方法,常见的防治药剂有仲丁灵、氟乐灵、精异丙甲草胺、2,4-滴丁酯等。播种前可选用上述药剂进行土壤处理, 可减轻向日葵列当发生的严重度。据报道,72%精异丙甲草胺乳油240 mL/667m2 处理是防治列当危害、保障向日葵产量和商品性的最佳处理。在向日葵4~8 叶期, 每667 m2 施用4%甲氧咪草烟水剂或5%咪唑乙烟酸水剂50 mL 对水30 L 茎叶喷雾,对向日葵列当的防除效果达100%,且对向日葵安全。由于列当在向日葵整个生育期均可寄生,且出土时间参差不齐, 因此要确定合适的施药时间与剂量,以防用药不当产生药害,造成不必要的损失。
5. 生物防治
部分微生物能从伤口侵入向日葵列当, 使其感病。孔令晓等利用致病镰刀菌L2 菌株防治田间列当,防效达92.4%,且对向日葵生长无影响。丁丽丽等从田间自然死亡的列当植株上分离致病菌并进行鉴定, 明确了镰刀菌是新疆向日葵列当的主要致病菌。目前利用病原菌对列当进行生物防治受自然条件影响较大,缺乏登记注册的生物源农药,限制了推广与应用。通过转基因技术提高寄主对列当的抗性或沉默列当寄生的关键基因也是具有前景的研究方向。总之,目前尚无单独使用就能长期、有效控制向日葵列当的方法,因此,需要将多种方法开展综合治理,以降低向日葵列当在我国传播蔓延的风险,保障向日葵产业稳定发展。
论文于2020年8月25日刊登于中国植保导刊
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