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葡萄根瘤蚜与抗性砧木研究
关注:7108  添加时间:2018/10/25

   一、葡萄根瘤蚜在世界上的传播博

葡萄根瘤蚜属同翅目,瘤蚜科,是一种毁灭性害虫。1854年发现于美洲,在纽约、德克萨斯等地的野生美洲葡萄上发现了根瘤蚜(叶瘿型),1865年在法国南方Gard地区也发现了根瘤蚜,1868年正式命名。至1884年,被其毁灭的葡萄园达到100万hm²。遭受侵染的66.45万hm²,到1900年根瘤蚜侵染遍布法国,产业损失就高达5000亿法郎。目前根瘤蚜广泛分布于6大洲约40个国家和地区。根瘤蚜是《中华人民共和国进境植物检疫危险性病、虫、杂草名录》中认定的二类危险害虫。我国先后在山东烟台、辽宁盖县、陕西杨凌、甘肃、云南、台湾等地有记录发生,但由于当时葡萄产业不发达,面积小,容易毒杀,加之地理隔离以及较少人为传播,逐渐于20世纪50年代灭绝。因此,长期以来我国葡萄品种可以自根扦插繁殖。但随着我国对外开放程度的提高,品种资源引进增多,病虫检疫不到位,难免带进一些检疫性病虫害(如根瘤蚜等)。2005年6月,上海嘉定马陆镇葡萄园首次发现葡萄根瘤蚜,其后陆续在湖南等南方多个地区以及陕西、辽宁等地发现葡萄根瘤蚜。危害品种涉及欧美杂交种、巨峰系品种和我国特有资源刺葡萄。如果防治不力,葡萄根瘤蚜的蔓延将无法遏治,中国将不得不进入抗性砧木嫁接栽培时代。

    二、葡萄根瘤蚜危害及繁衍

根瘤蚜在欧洲种葡萄上只危害根部,而在美洲种葡萄和野生葡萄上根系和叶片都可被害。被侵染的葡萄叶片在叶背面形成大量的红黄色虫瘿,阻碍叶片正常生长和光合作用。新根被刺吸为害后发生肿胀,形成菱形或鸟头状根瘤。粗根被侵害后形成节结状的肿瘤,蛀虫多在肿代瘤缝隙处。根瘤蚜不但直接危害根系,削弱根系的吸收、输送水分和养分功能,而且刺吸后的伤口为病原菌微生物的繁衍和侵入提供了条件,导致被害根系进一步腐烂、死亡,从而进一步破坏根系对水和养分的吸收、运输,逐步造成树势衰弱,影响产量和品质,最终毁灭葡萄园。

根瘤蚜的繁殖能力极强,土壤温度24~26℃为根瘤蚜生存繁衍的最适温度,根瘤蚜在冷凉地区1年可繁殖4~5,在温暖地区则7~9代。夏季温度达到30℃的地区1个月1代,不同土层的温度的递降也影响到发展的代数,在俄罗斯克拉斯诺达尔边疆区的阿纳普地区,50cm以上的表层土壤中根瘤蚜1个夏季可发生5~6代,1~2m深的土壤中3~4代。根瘤蚜虫卵对温度的耐受性极强,用温度低于42℃的水浸泡没有伤害,而当水分超过45℃时浸泡5min,卵则全部死亡。同样,-11~-12℃的冬季低温对根瘤蚜也没有伤害。此外,根瘤蚜在葡萄园淹水条件下仍能保持一定的存活率,在法国、格鲁吉亚、外高加索一些葡萄园曾采用全园淹水的办法,也不能完全消灭根瘤蚜。

     三、葡萄根瘤蚜的传播途径及预防

     总结葡萄根瘤蚜在世界发生传播的历史,可以发现引种是传播根瘤蚜最直接、最危险的途径。危害最大、传播最快的途径是苗木跨区域运输。法国最初就是南方的苗木商从纽约引进带根苗木而传播了根瘤蚜。由于苗木跨区域运输是超越时空大规模、甚至跨洲际传播的最主要途径,因此,苗木检疫是卡住根瘤蚜蔓延传播的重要途径。首先是控制苗木生产和流通过程的传播。苗木生产必须公司化,认真贯彻有关法律法规,实行许可证制度,实施统一的植物检疫标签制,取缔非法的苗木流通,从源头上控制苗木安全。

大规模引进苗木时必须在生长季节对供应单位葡萄园进行考察,检查植株是否生长健壮,叶片是否有虫瘿、根部尤其新根上有无根瘤或腐烂现象。引进时应做好严格的检疫,包括田间检疫、苗木和种条的检疫。经过检疫的苗木和中条,需经过消毒后再调运。目前,国内可以采用50%辛硫磷800~1000倍液,或80%敌敌畏600~800倍液,浸泡枝条或苗木15min,晾干后调运或栽培。

对于零星发生地,采取砍伐葡萄结合药剂防治,彻底消灭传染病源;对于分布比较广泛的地区(疫区),必须建立隔离区,采取隔离措施,严格检疫,禁止苗木等植物材料外运,对出入疫区的运输工具消毒,使用药剂控制种群密度,有计划、有步骤的砍伐生长衰退的葡萄并进行土壤消毒,种植其它作物。若果该园地继续种植葡萄,要对土壤进行熏蒸消毒,6年后才可复种,成本投入很高。如果在疫区新建葡萄园,应选择以前没有栽植葡萄,并与发病葡萄园有一定距离的地块,而且最好采用抗根瘤蚜砧木的嫁接苗木。即使在非疫区,种植葡萄时也应考虑应用抗根瘤蚜性能强的砧木嫁接苗。

    四、抗葡萄根瘤蚜砧木选育

欧亚种葡萄扦插生根非常容易,根瘤蚜泛滥之前,欧洲在葡萄苗木繁育时,一直应用自根苗。法国在遭受葡萄根瘤蚜严重毁灭之后,为了探索有效的挽救措施,法国国家科学院成立了专门的根瘤蚜防治研究组织。期初利用砧木的目的主要是防治根瘤蚜的危害,因此,选择砧木品种时,对根瘤蚜抗性永远作为重要指标。

抗葡萄根瘤蚜砧木杂交育种使用最多的种类包括河岸葡萄、沙地葡萄和冬葡萄3种,河岸葡萄与沙地葡萄杂交育成的砧木在目前生产上使用较多的有:101-14Mgt、3309C、44-53M、1616C、196-17C1等。这些砧木的共同特点是:抗根瘤蚜,抗线虫中等,抗活性钙9~11%,抗根癌病中等,较耐湿,抗旱能力较弱,较耐寒,生长势中庸,根系浅产枝量中等,扦插生根率和嫁接成活率较高,嫁接品种早熟,着色好,品种优良,但有小脚现象。

    五、抗根瘤蚜砧木对线虫抗性

根结线虫(Melodogyne)是农业上危害最大的一类内寄生性植物线虫,由根结线虫刺激产生的根结可使植物根系失去正常功能而严重影响地上部的生长。由于葡萄的多年生特性,给根结线虫的防治带来了巨大的困难,选用抗性砧木便成为控制葡萄线虫的最佳途径。研究者发现不同砧木对线虫抗性不同,其差异分级为:高抗(SO4,5BB,1616C,1103P,91R,44-53M,101-14Mgt);较抗(光荣河岸,3309C,Vialla);抗性中等(420A);对线虫敏感的大多数是含有欧亚种葡萄亲缘关系的砧木,如:333EM,216-3,161-49C,196-17C1;对线虫很敏感的是洛特,41B。目前葡萄生产上常用的砧木如:420A、SO4、5BB、5C、狗脊等均较抗我国存在的南方根结线虫。另外,山葡萄及山欧杂种如熊岳白、北醇、北玫、北红等均易感染南方根结线虫,巨峰等欧美杂交种和欧亚种葡萄均不抗根结线虫。

六、抗根瘤蚜砧木对根癌病的抗性

我国北方地区普遍发生葡萄根癌病,危害日趋严重,已成为阻碍葡萄生产的主要因素之一。该病病原为葡萄根爱土壤杆菌,通过伤口侵染,将自身的T-DNA整合到寄主细胞核DNA,使寄主细胞迅速转化成肿瘤细胞形成肿瘤。研究表明,所有欧洲种葡萄均易感此病。北美种群葡萄及其种群内杂种对根癌病抗性较好,其中抗性很强的种类类型有:美洲葡萄、沙地葡萄、河岸葡萄中的光荣河岸、两性株Portalis、河岸2号、3号、6号、9号以及101-14Mgt、3309C、SO4、和谐等。

七、抗根瘤蚜砧木对生态逆境的适应能力

目前在生产上使用河岸葡萄和冬葡萄杂交组合育成的砧木最多,包括SO4、5BB、5C、420A、8B等。这些砧木的共同特点是:抗根瘤蚜,抗根结线虫,抗病性强,抗活性钙17~20%,耐盐性强,耐寒性强,可抗-9℃的低温温,根系较浅,耐湿性较强、不耐旱、耐瘠薄。树势较旺,产质量高,嫁接成活率高,生根性好,根系强大似冬葡萄,与欧美杂交种、欧洲种嫁接亲和性好,嫁接苗生长势强。

抗旱砧木:特别抗旱的真木品种有:140RU、1103P、99R、110R、41B、Fercal。比较抗旱的砧木品种有:SO4、5C、5BB、8B、420A、3309C、333EM、1202C、1613C、225RU、salt creek。

抗寒砧木:主要有5A、3306C、3309C、5BB、山河3号、山河4号、山河1号、山葡萄、贝达、沙地等。

耐盐砧木:1616C、1202C、1103P、5BB、河岸葡萄格格尔(V×riparia Gloire)。

耐石灰质土壤的砧木:41B、333EM。比较耐石灰质土壤的砧木有:420A、5BB、161-49、140Ru、SO4、5C、110R、99R、1103P。碳酸钙含量高的土壤应选以上砧木栽植。

抗缺铁失绿的砧木:Fercal、140Ru、41B、5BB、333EM、420A、SO4。

重茬地推荐砧木:3309C、3306C、SO4、5A、1202C、5C、8A、5BB、1616C、157-11。

八、抗根瘤蚜砧木对嫁接品种的影响

利用砧木嫁接栽培就必须考虑到嫁接亲和力的问题。亲和性是限制砧木利用的关键因素之一。砧木对接穗长势影响的差异,在葡萄生产中具有重要意义。葡萄长势能够影响葡萄产量和品质,一般旺盛生长的组合往往产量较高,成熟期延迟,而糖度降低;生长势偏弱的组合结果量减少,成熟期提前,果实糖度积累较多,上色较好,从而有利于生产优质葡萄。例如:积温偏低葡萄不易达到理想成熟度的地区,可以利用早熟性好的砧木品种,如河岸葡萄系列,5BB、3309C、101-14M等,已获得较好成熟度的葡萄果实,而在那些生长期较长、积温高、昼夜温差大的产区,可以选择能够延迟成熟的砧木,如110R、140R、1103P等。

九、当前我国葡萄抗性砧木应用现状与发展趋势

目前,国内葡萄栽培除北部寒冷地区使用抗寒砧木外,其余大部分葡萄种植区仍采用自根苗:一、广大果农对嫁接苗的优点及抗性砧木嫁接栽培的重要作用缺乏足够的认识;二、认为目前中国没有根瘤蚜和根结线虫等检疫性病虫害而不需要嫁接苗,并且认为嫁接苗成本高,不如自根苗容易接受;三、注重绿枝嫁接,硬枝离体嫁接的很少特别是用国外超长抗性砧木(30cm以上)离体硬枝嫁接快速繁育良种苗木的研究,还没有起步。四、我国对砧木的研究还处在较低的水平,严重制约了抗性砧木的利用和嫁接栽培的推广。但是,从长远考虑,自根苗不论是在植株抗性上还是在提高果品的质量、产量上都不具备嫁接苗的优势。

避免根瘤蚜的危害,是抗性砧木出现的必然。但是,砧木的应用不仅仅只是考虑对根瘤蚜的抗性,还包括抗病、抗湿、抗旱、抗寒、抗盐碱、抗根结线虫、抗石灰质土壤、抗酸性土壤及耐瘠薄性等不同方面的抗逆能力。此外,砧木对生产中的应用,还可以在适应气候条件、调整接穗长势、调整采收期、提高品质等方面发生作用。

以前,我国的砧木研究主要集中在抗寒砧木上,但随着根瘤蚜再次在中国出现,选择优良多抗砧木,解决中国葡萄栽培面临的问题,成为我国葡萄产业发展的必然。

目前国内应用最多的抗寒砧木是贝达和山葡萄,这两种砧木的广泛应用对扩大葡萄的栽培范围、减轻根系冻害、节省防寒用工及促进葡萄生产的健康发展起到了重要作用。但贝达和山葡萄这两个传统砧木经多年生产应用已发现存在一定问题。贝达虽然扦插生根容易,但其根系抗寒力不够理想,智能康-12℃左右的低温,这在北方冬季低温地区就会使葡萄受到冻害。同时贝达不抗根瘤蚜、根结线虫、病毒病、根癌病,而且不抗干旱和盐碱,这使得贝达不适宜在湖南、上海、新疆等干旱、盐碱地区使用。此外近年来发现不少贝达母树已感染严重的病毒病,如扇叶病、卷叶病、斑点病等,很多地区发现已经对接穗品种的树势、寿命、产量、品质、成熟期带来不良的影响。山葡萄虽然是一个抗寒力最强的砧木,根系可抗-15~16℃的低温,成熟的枝条和芽眼可抗-40~50℃的低温,但山葡萄扦插生根较困难,实生苗发育缓慢,根系不发达,须很少,当年嫁接比较困难,且苗木移栽成活率较低。此外山葡萄与巨峰等大多数主栽品种嫁接亲和力有一定问题,“小脚”现象严重。因此选育新的抗寒砧木来代替贝达和山葡萄成为当前亟待解决的问题。

通过多方试验及实践证明,我国现行栽培的欧亚种及欧美杂交种品种扦插苗均对根瘤蚜非常敏感,在根瘤蚜疫区不能自根栽培;过去使用的贝达和山葡萄砧木,经多方证明也面临淘汰的命运;目前世界葡萄生产上推广应用的砧木,特别是来自冬葡萄和河岸葡萄、沙地葡萄的种间杂交种砧木对根瘤蚜有较强的抗性,可以在疫区以及今后的建园发展中结合当地的生产条件考虑选择应用。比如,我国长江以南大部分葡萄种植区,可以选择Teleki系列的5C、8B、SO4、5BB、225Ru、101-14、华佳8号等作砧木。西北寒冷干旱地区应选择抗寒性和抗旱性均强的1103P、110R、140R、188-08、山河系列等作砧木。

此外,还应该考虑所嫁接品种的类型和特征,即砧/穗组合 。例如,将生长旺盛的品种美人指等嫁接到生长势较弱的葡萄砧木上时,生长势明显缓和,促进该品种的花芽分化。而将生长势弱的葡萄品种如维多利亚、京亚嫁接到生长势强的葡萄砧木如5BB、SO4、1103P、140R、110R上时,明显促进该品种生长。

十、国外葡萄抗性砧木的应用技术

多抗性砧木品种,是国外用多种野生抗性品种资源杂交,经过长期选育而成,具备多抗性特点,在国外葡萄生产当中已经得到广泛应用。在我国由于对多抗性砧木应用晚,品种资源少,苗木生产技术难度大,成本高,规模化苗木生产企业少,导致企业在大面积建园时没有科学的砧穗组合苗木可供,使建园砧穗组合达不到理想要求,影响了葡萄的产量、寿命与品质,给生产加工带来了不少的难题。为解决这个问题,建议大家采取以下方法:一、建院时要提前一年预定苗木;二、可当年先定植抗性砧木苗,二年进行绿枝高接,利用副梢成型,达到三年丰产;三、秋冬预订多抗性砧木嫁接的营养钵绿苗,春天5月份定植。目的是充分发挥抗性砧木的资源优势,实现科学的砧穗结合,保障企业的经济效益。

另外超长砧木砧木嫁接应引起葡萄业界的高度重视。传统嫁接苗木因砧木过短,存在以下两个问题:(1)栽植过浅,不抗旱,不抗寒;(2)栽植过深,嫁接口上部接穗易触地生根变成自根苗。为解决以上出现的问题,实行超长砧木嫁接,砧木长度可达40cm以上。采用嫁接机进行硬枝嫁接,嫁接口封蜡、控温技术繁育苗木,可以大幅度降低生产成本。尤其是酿酒葡萄,大多数大型葡萄酒企业已认识到采用超长抗性砧木嫁接苗木的重要性。

苗木生产企业引进砧木,应在生产商进行各项抗性试验并注重选优,通过嫁接对比,根据不同地区在抗寒、抗病、抗湿、抗旱、抗虫、抗盐碱、促长与控长、改善果品品质等方面发挥优势,并使用品系号明确的脱毒砧木品种建立砧木母本园繁殖种条。

采用抗性砧木嫁接栽培将是中国葡萄栽培史上的一个里程碑,具有划时代的意义,也是21世纪中国葡萄健康持续发展的必由之路。

                     (摘编自山东农业大学翟衡教授《葡萄根瘤蚜抗性砧木研究进展》)

法国葡萄砧木及接穗应用情况

砧木的使用数量及品种的应用情况(参照法国戴德公司的数据)

砧木品种

面积(公顷)

面积比例

MERLOT N

303

15.20%

SYRAH N

233

11.70%

CABER.SAUVIGNON N

199

10.00%

GRENACHE N

170

8.50%

CHARDONNAY B

137

6.90%

PINOT NOIR N

97

4.90%

CABERNET FRANCN

76

3.80%

UGNI BLONC B

72

3.60%

SAUVIGNON B

59

3.00%

GAMAY N

51

2.60%

CARIGNAN N

28

1.40%

MOURVEDRE N

26

1.30%

其他品种

543

27.20%

接穗总数

1994

100.00

[法国2005年砧木母本园面积]                   [法国2005年接穗母本园面积]

砧木品种

面积(公顷)

面积比例

110 RICHTER

523

20.20%

SO4

467

18.00%

3309 COUDERC

294

11.30%

140 RUGGERI

221

8.50%

41 B MGT.

196

7.60%

FERCAL

188

7.30%

1103 PAULSEN

112

4.30%

161-49 COUDERC

106

4.10%

101-14 MGT.

105

4.00%

GRAVESAC

97

3.70%

5BB.

70

2.70%

420 A MGT.

49

1.90%

其他品种

165

6.40%

砧木总数

2593

100.00%

梅鹿辄(MERLOTN)          西哈(SYRAH N)         赤霞珠(CABER.SAUVIGNON N)

歌海娜(GRENACHE N)       霞多丽(CHARDONNAY B)    黑比诺(PINOT NOIR N)

品丽珠(CABERNET FRANC N)    白玉霓(UGNI BLANC B)      索味浓(SAUVIGNON B)

佳美(GAMAY N)              佳利酿CARIGNAN N)        幕合怀特(MOURVEDRE N)

            品质 Quality
中国葡萄技术体系成员单位
农业部无病毒种苗繁育基地
参与无病毒果树苗木的繁育推广
            技术 Technology
公司在筹建和运营过程中得到了
青岛果茶站,莱西市农业局,中国农科院,中国农大,青岛农大 等单位的支持和帮助
            竞争 Compete
种植产业链升级
提高果树品种、特别是葡萄品种的技术竞争力, 引进、优选、繁育、推广为一体的农业科技型企业
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