天津市滨海新区番茄病毒病病情调查研究

番茄因口味独特、食用价值高、含有丰富的营养物质,导致其被世界各地广泛栽培种植。近年来,随着反季节蔬菜的种植,番茄病毒病严重危害了大多数种植区的番茄,造成了严重的经济损失。本论文以天津市滨海新区海滨街沙井子三村的大棚基地作调查地点,对大棚中番

  1前言

  1.1番茄

  番茄(学名为Solanum lycopersicum,英语名为Tomato,亦可写成蕃茄,在中国的大陆又可称西红柿),是茄科,番茄亚属,一年生稍近蔓性或多年生草本植物,茎叶的颜色或淡绿或浓绿,表面长有油腺和细毛,可以分泌出一种能发出臭味的液体,果实为浆果,花的颜色为黄色,种子形状扁小、颜色为淡黄色[1]。
  现代栽培番茄(L..esculentum Mill)最初起源于秘鲁的矮克度,研究认为它的祖先是樱桃番茄(L.esculentum var.cerasiforme)[2]。在16世纪作为观赏植物于原产地秘鲁引入意大利,番茄于16世纪中期被当作食物来进行种植,在此后的几个世纪里,经过了广泛的栽培。番茄已经成为了世界上最普遍栽培的果蔬之一[25]。在中国、欧州、美洲以及日本有很大面积的番茄通过塑料大棚、温室以及其他栽培方式生产[3]。
  番茄作为世界性的经济作物,在南纬45°-北纬65°范围内广泛种植,在蔬菜的供给中占有重要的地位[4]。在我国,番茄的种植面积以及总产量均为世界第一,是促进乡村就业、增加农民收入的重要的蔬菜作物。番茄有着酸甜可口的味道,且含有番茄红素、胡萝卜素、维生素等多种营养物质,对人们防病治病强身健体具有良好的成效[5]。番茄既可以直接生食,也可以煮食,还可以进行加工制成番茄汁、番茄酱或者整果罐藏[6]。
  番茄还具有预防和治疗多种疾病的药用价值以及杰出的的保健作用[7]。番茄中含有的“番茄素”,可以抑制细菌;其丰厚的维生素A原在人体中转化为维生素A可以促进骨骼的生长,还可以预防治疗眼干燥症、夜盲症和一些皮肤病[8]。番茄中的番茄红素是一种十分重要的类胡萝卜素,具有抗氧化、清除自由基、抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞间隙连接通讯和增强免疫力等多种重要的生物活性,在维护皮肤、防癌抗癌、预防心脑血管疾病等方面都有显著的效果[9]。番茄中还含有丰富的维生素C,经过现代医学的研究表明,维生素C是控制和提高人体抗癌能力的决定因素[8]。而且,番茄内所含的苹果酸和柠檬酸等一些有机酸,还可以通过提高胃液的酸度来改善胃肠功能并促进消化。而番茄中含有的果胶,能使胆固醇的含量降低,对高血脂症很有好处[10]。番茄的食用价值使得人们对它的需求量不断上升。

  1.2番茄病害的诊断及种类

  番茄在同类蔬菜中的抗病性、适应性相对较强。目前都以设施栽培为主要种植方式,设施栽培有利于番茄的种植,能够对病虫害的发生进行有效的控制,同时也可以使自然因素对番茄种植的影响降低[11]。充分了解番茄病害形成原因以及主要特征是能否及时准确诊断番茄病害的关键一步。
  在诊断病害的过程中,首先是对病原体的鉴定,植物病害诊断的通用程序为“观察问题一提出假设并解释观察结果一检验假设一接受或重新检验假设”。病害的诊断主要是根据番茄病害的发生时期、颜色、症状和部位等特征来进行诊断,其次对于症状、病原体也要考虑,最后还要测定病害在组织和植株上的分布和种群个体上的分布[11]。
  目前,番茄的主要病害有溃疡病、灰霉病、晚疫病、早疫病、青枯病、脐腐病、叶霉病、枯萎病、病毒病等,随着塑料大棚的固定化栽培和日光温室的发展,番茄的土传病害和气传病害均有发展的趋势。病毒病是不少地域露地番茄最严峻的病害。番茄的绵疫病、灰霉病、晚疫病等在多雨时较为流行。番茄病害的种类繁多,往往会有几种病害同时在同一块地上发生为害,这就需要进行综合防治[12]。

  1.3番茄病毒病

  番茄病毒病的研究起步较晚,1909年X研究人员在受感染的番茄上发现烟草花叶病毒(Tobacco Mosaic Virus,TMV)后,其它研究人员陆续报道了更多的番茄病毒,例如:黄瓜花叶病毒(Cucumber Mosaic Virus,CMV)、番茄黄化卷曲病(Tomato yellow leaf curl virus,TYLCV),番茄曲叶病毒(Tomato leaf curl virus,TLCV)、番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)以及番茄曲顶病毒(Tomato curl top virus,TCTV)等,其中以TMV和CMV复合侵染现象最为普遍[13-14]。TMV可通过染毒的营养繁殖材料如接穗、插穗和块茎等进行传播,还可通过传毒介体进行传播,如烟粉虱、土壤中的真菌菌丝、线虫等,主要通过介体或机械损伤造成的微伤口侵入[26-27]。CMV可以通过多种途径进行传播。包括:机械传播(如农事操作传播)、昆虫(蚜虫)传播、种子传播和非介体传播(如土壤)等。
  番茄病毒病在我国的分布十分广泛,是番茄生产过程中发生的重要病害之一,田间症状多样,一般将其分为花叶型、蕨叶型和坏死条斑型三大类[15]。三种常见症状按发病率从高到低排列:花叶型、蕨叶型、条斑型。按危害程度从高到低排列:条斑型、蕨叶型、花叶型[16]。(1)花叶型(主要由TMV侵染引起):发生最为普遍,轻花叶病株的症状为轻度花叶,轻微斑驳,植株畸形较轻并且生长正常;重花叶病株则有明显的叶面皱缩;黄花叶病株叶片有不规则的黄色褪绿斑块,患病植株较健康的植株略矮;(2)蕨叶型(主要由CMV侵染引起):叶片自上而下变成蕨叶状,整株为黄绿色,叶背出现紫脉;花冠增大,果实变小,成熟期推迟;植株细小、矮化和簇生,严重影响产量;(3)条斑型(主要由TMV侵染引起):患病植株上部的叶片出现褪绿或花叶,初期茎秆的上部和中部产生暗绿色的短条纹,后变成深褐色坏死长条型病斑,致使患病植株萎黄枯死。患病植株的果实畸形,果皮表面有不规则的褐色坏死斑。条斑型病毒病对番茄危害后的影响最大,对番茄的质量和产量造成的损失最大[17-18]。

  1.4番茄病毒病的防治方法

  番茄病毒病的传播方式有很多,如:生产结束后,田间残留的病残体往往会成为来年的初侵染来源,当环境条件适宜时,侵染番茄植株。番茄病毒病远距离转播的主要途径是种子带毒,一旦种子带毒,番茄植株就会发生病毒病,直接影响番茄植株的发育和果实的成熟。烟粉虱和蚜虫可以通过在患病植株和健康植株间的进行取食,将大多数番茄病毒病从带毒植株传播给健康植株。此外,在番茄生产的季节,整枝、打杈、采摘等农事操作都可造成病毒病的传播。番茄病毒病应遵守以选育抗病耐病品种为主,化学防治、生物防治、农业防治为辅的原则,将番茄病毒病对番茄的危害系数降到最低[19]。
  1.4.1农业防治
  (1)防治番茄病毒病最有效的方法是培育和选育抗病耐病品种,此方法既可以提高番茄的质量和产量又可以省工省力[20]。目前在生产中推广使用的番茄品种多数为感病品种,抗病或耐病的品种相对较少。因此,加快适合当地栽培的抗、耐病番茄品种的培育和选育是防治番茄病毒病的关键措施之一。市面上的抗病品种主要有先正达公司生产的拉比、迪芬尼、莎丽、齐达利等。这些抗病品种大多具有局限性,在大量爆发带毒的烟粉虱的高压状态下,很多抗病品种失去了抗性;
  (2)彻底清除育苗棚内外的杂草,关闭温室大棚,对残留的虫卵进行熏杀,从而减少烟粉虱的田外寄主;
  (3)应对苗床土壤进行消毒处理,并严禁从发病区引进种苗;
  (4)在每年7-8月的高温季节,对棚内的土壤进行翻耕,全棚灌满水闷15d以上,既可以消灭烟粉虱的虫卵,也可以减少土传病害的发生。(5)实行轮作倒茬,采用测土配方施肥,主要施用有机肥,增施磷钾肥和微肥,切忌偏施氮肥。培育壮苗和大苗,使植株早发棵,提高植株的抗病力[21]。
  1.4.2物理防治
  (1)采取封闭式育苗。在育苗棚内使用25目的防虫网进行隔离,应用时注意密闭要严,以避免苗期感染;
  (2)烟粉虱有趋黄性,在大棚或温室内悬挂黄色粘虫板,可以起到预警和诱杀双重作用,减少传毒的媒介。在条件允许的地区还可悬挂荧光杀虫灯进行诱杀;
  (3)注意农事操作:打杈时用手推杈,以减少伤口,从而减少汁液传毒。坚持“先健株,后病株”的原则,发现患病植株后要立即拔除,并远离田间销毁,及时用肥皂洗手,以防人为传播;
  (4)喷洒病毒钝化剂:在发病前定期喷洒脱脂奶粉、豆浆和牛奶,均能预防病毒病和减轻症状。从幼苗期7-10d定期喷雾,定植时用100倍液浸苗可以基本预防病毒病的发生[22]。
  1.4.3化学防治
  目前采用最多的方法就是通过化学防治方法控制番茄病毒病的发生和传播,化学防治法见效快是其最大的特点。如果在使用过程中不控制药量,很容易产生农药残留,影响果实的质量。
  (1)目前化学药剂主要有金叶宝、银杏叶浸液提取物、植病灵、病毒必克以及菌毒清等,对番茄病原病毒都有一定程度的预防作用,预防作用的机制包括:抑制病原病毒侵入寄主植物、抑制病毒侵入植物后的复制和装配;使植物忍耐染病后病毒危害的能力提高并诱导植物产生抗性,但仅在病毒侵染植株的初期阶段有一定的抑制和预防作用,而且要投入较大的人力、物力和时间,对非持久性传播的病毒的抑制效果较差,所以不能真正的阻止病毒在番茄植株体内进行复制,因此药剂防治方面面临较大困难[23]。
  (2)使用化学措施来预防和控制介体昆虫对病毒病的传播。种苗定植初期喷施毗虫琳;若出现烟粉虱,应选择合理的杀虫剂进行防控,如阿维菌素、噻虫嗪、吡虫啉等。防治蚜虫可采用新型农药抗蚜威,它具有熏蒸、触杀、内吸三重作用,对有机磷产生抗性的蚜虫仍然有杀灭作用。但是,化学防治容易产生农药抗性、农药残留以及环境污染等问题,必须注意药品的轮换使用[24]。
  1.4.4生物防治
  (1)利用寄生性或捕食性天敌进行防治如:用丽蚜小蜂来防治烟粉虱,当每株有0.5-1.0头烟粉虱时,每株放3-5头丽蚜小蜂,每10d放1次,连续放蜂3-4次,可以基本控制烟粉虱为害[24]。另外,捕食性天敌如小黑瓢虫、中华草蛉和微小花蝽等昆虫也能在一定程度上控制烟粉虱的数量[21]。
  (2)施用生物制剂如:湖南省农业科学院植物保护研究所研制的光合细菌菌剂五丰盛,是一种可增强植物本身的抗病能力的植物有益菌[24]。由潍坊奥丰作物病毒防治有限公司研发的生物制剂TY病毒II号在田间对番茄黄化曲叶病毒病的防治效果在70%以上[21]。

  2材料与方法

  2.1调查地点及对象

  2020年4月在天津市滨海新区海滨街沙井子三村的大棚对番茄病毒病的病情进行调查研究(图1)。
天津市滨海新区番茄病毒病病情调查研究

  2.2调查材料

  实验所调查的番茄、笔记本、计数器、计算器、直尺、记号笔、铅笔。

  2.3调查方法

  通过对天津市滨海新区番茄病毒病的发生和病害情况进行调查研究,进一步了解番茄病毒病的分布,进行流行预测,确定防治重点,可以正确了解防效和存在的问题,便于改进和提高。
  为探究天津市滨海新区番茄病毒病的发病率以及病情指数,来到沙井子垦荒人示范基地的大棚,对该地区大棚采用平行线取样的方法进行调查。分别调查了四个大棚,每个大棚共280株番茄,每列10株番茄,一共28行(图2),调查其发病情况,对病情进行分级(表1)并计算各大棚的发病率(公式1)和病情指数(公式2)。
  图2调查示意图(被调查番茄为红色标记)
  表1番茄病毒病的分级标准
  0级无症状
  1级主茎先端(1-2片叶子)心叶脉明,轻微花叶
  2级主茎顶端3-4片叶子以及中部叶子呈花叶
  3级主茎及侧枝均现花叶,少数病叶畸形、皱缩或植株轻度矮化
  4级全株严重花叶,多数病叶畸型,皱缩,植株矮化
  5级整株严重畸形矮化,甚至死亡
  公式1:发病率=调查的所有番茄株中发病的总棵数/调查的番茄株数×100%
  公式2:病情指数=[∑(棵数×病级)]/(调查棵数*最高级值)×100

  3结果与分析

  3.1番茄病毒病的田间调查

  A B
  C D
  图3番茄病毒病发病叶片(ABCD)
  表2处理组1发病的株数记录表
  行数
  病级0级1级2级3级4级5级发病率病情指数
  1 1 3 0 4 2 0 90%46
  4 0 0 0 10 0 0 100%60
  7 2 4 0 2 2 0 80%36
  10 0 0 4 6 0 0 100%52
  13 1 1 0 4 4 0 90%58
  16 0 0 2 2 6 0 100%68
  19 0 0 0 0 10 0 100%80
  22 1 1 0 6 2 0 90%54
  25 0 2 2 0 6 0 100%60
  28 1 1 6 2 0 0 90%38
  总数6 12 14 36 32 0 94%55.2
  表3处理组2发病的株数记录表
  行数
  病级0级1级2级3级4级5级发病率病情指数
  1 1 2 2 4 1 0 90%44
  4 0 2 3 3 2 0 100%50
  7 0 4 2 3 1 0 100%42
  10 1 3 1 3 2 0 90%44
  13 0 0 5 4 1 0 100%52
  16 0 2 0 4 4 0 100%60
  19 1 1 3 2 3 0 90%50
  22 0 0 5 2 3 0 100%56
  25 0 0 2 4 2 0 100%48
  28 0 3 2 4 1 0 100%46
  总数3 19 25 33 20 0 97%49.6
  表4处理组3发病的株数记录表
  行数
  病级0级1级2级3级4级5级发病率病情指数
  1 1 3 1 2 3 0 90%46
  4 1 0 2 4 3 0 90%56
  7 0 0 3 2 5 0 100%64
  10 0 0 2 3 4 1 100%68
  13 1 1 1 4 3 0 90%54
  16 0 0 0 3 6 1 100%76
  19 0 2 2 2 4 0 100%56
  22 0 2 1 4 3 0 100%56
  25 1 0 2 2 5 0 90%60
  28 0 1 2 4 3 0 100%58
  总数4 9 16 30 39 2 96%59.4
  表5对照组发病的株数记录表
  行数
  病级0级1级2级3级4级5级发病率病情指数
  1 0 1 3 2 4 0 100%58
  4 0 0 3 3 3 1 100%64
  7 0 1 2 3 3 1 100%62
  10 0 1 2 3 4 0 100%60
  13 0 0 1 4 5 0 100%68
  16 0 0 0 3 6 1 100%66
  19 0 0 1 4 5 0 100%68
  22 0 0 0 2 7 1 100%78
  25 0 0 0 3 6 1 100%76
  28 0 0 0 2 8 0 100%76
  总数0 3 12 29 51 5 100%68.6
  该地区番茄病毒病的发生症状多为黄化、卷曲、条斑等(图3)。本调查于天津市滨海新区病毒病进行,对每个大棚进行平行线法取样,每隔两行取样一行,共有28行,取样10行,每行10株番茄。由表2可知,处理组1的发病率为94%,病情指数为55.2;处理组2的发病率为97%,病情指数为49.6;处理组3的发病率为96%,病情指数为59.4;对照组的发病率为100%,病情指数为68.6。
  经调查发现,处理组对番茄病毒病的防治主要为阿维啶虫脒(图4)混剂和高效氯氰菊酯单剂(图5),这些药剂的使用主要是用于防治传播病毒病的媒介害虫,从而达到防治病毒病的目的。其中啶虫脒可以用于防治烟粉虱、白粉虱,在苗期喷洒3%的啶虫脒乳油液1000-1500倍,成株期喷洒3%的啶虫脒乳油1500-2000倍,防治效果达95%以上。在采收期喷洒3%的啶虫脒乳油液4000-5000倍,防治效果仍达80%以上。而对产量品质无影响。为了防治各种蔬菜蚜虫,在蚜虫发生的初盛期细致的喷施3%的啶虫脒乳油药液1000-1500倍,有良好的防治效果。高效氯氰菊酯通过喷雾法来防治蚜虫,一般情况下,使用4.5%的剂型或5%的剂型1500~2000倍液,或10%的剂型或100克/升乳油3000~4 000倍液,均匀喷雾,在害虫发生的初期喷药效果最好。
天津市滨海新区番茄病毒病病情调查研究

  4讨论与结论

  4.1天津市滨海新区番茄病毒病发生情况

  番茄病毒病在该地区发病率极高,几乎每株番茄都发病了,且处理组和对照组的发病率相近,导致此结果的可能是病害已经通过害虫传到植株上,应对该病的发生期进行了解,掌握时机施药进行防治;也可能是由于长期使用同一种药剂使得抗药性的产生,应及时更换其他药剂。

  4.2综合防治

  目前番茄病毒病的防治还没有专用的化学药剂,对于该病害的治理应该以预防为主,把握好施药的时机,多种防治方法相结合,但当地农户对于预防为主的防治措施并不重视,导致大棚内病害发生严重。
  基于本调查结果,建议该大棚病毒病的防治方法如下:(1)种子消毒。播种前,将种子浸泡在清水中3-4h,然后放入10%磷酸三钠溶液中浸泡30-50min,捞出后用清水冲净再催芽播种,或者将种植浸泡在0.1%高锰酸钾溶液中30min;(2)根据番茄的需肥规律,采用配方施肥可以增强番茄植株的抗病性,提高品质。适期播种、适时早定植、早中耕锄草、及时培土促进发根、晚打杈、及时浇水也能提高番茄植株的抗病力。及时清除田间杂草和残枝落叶,可以减少虫源,预防病毒病的传播;(3)着重防治烟粉虱。番茄黄化曲叶病毒病由烟粉虱传播。烟粉虱在田间有迁飞性。应加强整枝打杈和化学防治等田间统一管理,减少烟粉虱在相临田块之间的迁飞。

  4.3实验误差

  本研究只调查了滨海新区的一个示范基地的番茄大棚,调查范围有限,调查结果并不能评估整个天津市番茄病毒病的发生情况,且此次调查的番茄大棚数量有限,不具有代表性,与滨海新区番茄病毒病的实际发生情况存在误差,因此本调查结果只能为滨海新区番茄病毒病发生,防治,预测预报提供基础的理论参考。

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