種傳甘蔗病害流行特點及防控對策

王曉燕，李文鳳，黃應昆，王明強，盧文潔，羅志明

（云南省農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所/云南省甘蔗遺傳改良重點實驗室，開遠661600）

甘蔗是我國最重要的糖料作物，其產(chǎn)糖量占全國總產(chǎn)糖量的85%以上，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟收入中占有重要的位置和作用。甘蔗作為用蔗莖腋芽進行無性繁殖的作物，甘蔗種苗是傳播甘蔗病害的主要媒介。據(jù)報道，目前世界上已發(fā)現(xiàn)的甘蔗病害有120種以上，其中許多重要的病害都是通過種苗傳播的，如真菌病害中的黑穗病、霜霉病等，細菌病害中的宿根矮化病、白條病等，以及幾乎所有病毒病等都是通過種苗傳播的。尤其近幾年，引種頻繁、蔗區(qū)間相互調(diào)種，使得一些危險性種傳甘蔗病害（宿根矮化病RSD、花葉病mosaic、黑穗病smut等）隨種苗在蔗區(qū)間相互傳播蔓延，發(fā)生更普遍，危害更嚴重，嚴重影響甘蔗產(chǎn)量、品質(zhì)和宿根年限，給我國的甘蔗安全生產(chǎn)帶來了嚴重隱患[1-5]。為科學防控危險性病害隨種苗傳播蔓延，增強減災防災能力，確保甘蔗品種質(zhì)量和甘蔗生產(chǎn)安全，本文結(jié)合田間調(diào)查對近年來甘蔗生產(chǎn)上最具威脅性的幾種常見種傳甘蔗病害的發(fā)生為害、流行特點進行了分析，并提出了相應的防控對策。

1 常見種傳甘蔗病害發(fā)生危害及流行特點

1.1 甘蔗宿根矮化病

甘蔗宿根矮化病（ratoon stunting disease，RSD）是普遍存在于所有植蔗地區(qū)的一種世界性的重要病害。自1944～1945年在澳大利亞昆士蘭首次發(fā)現(xiàn)以來，已有美國、南非、毛里求斯、印度、巴西等47個國家和地區(qū)報道了該病的發(fā)生，遍布世界各蔗區(qū)[5-11]。我國臺灣于1954年最先報道此病的發(fā)生，在大陸1986年確診存在甘蔗RSD，之后廣東、福建、廣西、云南曾對蔗區(qū)進行普查，結(jié)果表明均存在甘蔗RSD[11～14]。2004～2008年云南省農(nóng)科院甘蔗所先后對云南紅河、開遠、新平、彌勒等蔗區(qū)和廣西博慶食品公司所屬蔗區(qū)進行田間采樣檢測，蔗株平均感染率為69.05%，干旱缺水時感病率可達100%[14]。這一病害在干旱地區(qū)和種植感病品種的蔗區(qū)所造成的損失尤其重要，蔗株染病后變矮，蔗莖變細，生長遲滯，宿根發(fā)株少，病害造成損失的程度隨宿根年數(shù)的增加而加重，一般減產(chǎn)10%～30%，干旱缺水時可達60%以上，還可導致品種退化[15-17]。由于RSD無明顯的外部和內(nèi)部癥狀，病原菌難以分離、培養(yǎng)，傳統(tǒng)診斷方法極其困難，導致病害任意傳播、擴展蔓延，對甘蔗生產(chǎn)危害極大。

此病由一種棒桿菌屬細菌（Clavibacter xyli subsp.xyli）寄生于蔗株的維管束中引起，主要通過帶病蔗種和收獲工具如蔗刀等傳播蔓延。初次侵染源主要是帶菌的蔗種，病源細菌可以較長時期地存活在作種苗的蔗莖中或宿根蔗頭中，在下一個生長周期開始時帶菌的種苗或蔗頭便長出帶菌的植株。切割過帶病蔗株的蔗刀或收獲機在收獲健康蔗或斬蔗種時，即將病源細菌傳播到健康蔗株或蔗種上，且傳播性極強。病蔗的蔗汁稀釋至10000倍仍具有傳染力，蔗汁在室內(nèi)放置14d才失去傳染作用，蔗刀受污染后放在陰暗處7d仍有傳染力[18-19]。

1.2 甘蔗花葉病

甘蔗花葉病（mosaic disease）是一種重要的世界性甘蔗病害，1892年Musschenbroek在爪哇首次記述了甘蔗花葉病，當時稱之為“黃條病”，1920年Brandes在美國路州發(fā)現(xiàn)黍蚜（Rhopalosiphum maidis Fitch）能傳播此病，并確認該病為一種傳播性的病毒病，至今全世界各大蔗區(qū)普遍發(fā)生，并成為幾大蔗區(qū)的重要病害之一。該病害曾在阿根廷、波多黎各、路易斯安那、古巴等國家或地區(qū)嚴重流行，最終危及制糖工業(yè)[1，20-21]。在大陸蔗區(qū)，由于蔗區(qū)生態(tài)的多樣化和復雜化、立體氣候及種植制度等原因，尤其近幾年，頻繁大量從境外引種、蔗區(qū)間相互調(diào)種，導致甘蔗花葉病已成為我國蔗區(qū)發(fā)生最普遍、危害最嚴重的病害之一[22-24]。福建、云南、廣西、廣東、海南、浙江等主產(chǎn)蔗區(qū)均有分布，其對甘蔗產(chǎn)量的影響各地不同，損失在5%～40%之間。大田研究表明：當病毒的侵染率達75%時，甘蔗的產(chǎn)量降低5%～20%，而且蔗汁中還原糖增加，降低蔗糖的結(jié)晶率。據(jù)調(diào)查，華南各地尤其是云南、廣西旱地甘蔗花葉病的發(fā)病株率達到30%以上；感病品種，嚴重田塊發(fā)病率高達100%，產(chǎn)量損失30%～40%，病株節(jié)間變短，品質(zhì)變差，嚴重影響商品價值，每年造成數(shù)以億計的經(jīng)濟損失[22-25]。

甘蔗花葉病是由一類病毒侵染引起。目前，非洲、美洲和澳大利亞的研究表明，主要是SCMV和SrMV兩種病毒，且包括多種株系[26-27]。中國，陳炯等鑒定出浙江的甘蔗花葉病害由SrMV和SCMV引起，李利君等的研究也表明福建甘蔗花葉病病原是SrMV；廣東、廣西、海南的甘蔗花葉病病原則以SCMV為主[28-30]；云南最近研究以SrMV為主[31]。本病主要靠帶病蔗種和蚜蟲來傳播。初次侵染源主要是帶病的蔗種，帶病種蔗的調(diào)運有助于本病遠距離傳播；蚜蟲是甘蔗花葉病自然傳播的媒介，蚜蟲取食帶病蔗株后轉(zhuǎn)移到無病蔗株就會傳播；收砍、耕作刀具未經(jīng)消毒處理，交叉重復使用，有利于病毒交叉重復侵染[1，3-5]。

1.3 甘蔗黑穗病

甘蔗黑穗?。╯ugarcane smut）是一種世界性的重要病害。該病最初于1877年前后在納塔爾栽培甘蔗的早期發(fā)現(xiàn)，此后，在東半球的甘蔗產(chǎn)區(qū)（包括中國）逐漸流行，直到1940年在阿根廷的Tucuman發(fā)現(xiàn)之前，只局限于東半球，而20世紀7O年代仍只局限在南非，迄今已遍布世界各甘蔗種植區(qū)，并成為幾大蔗區(qū)的重要病害之一，導致較大的經(jīng)濟損失。該病曾在阿根廷、印度、巴西、津巴布韋、路易斯安那、古巴、菲律賓等國家或地區(qū)嚴重流行，從而危及制糖工業(yè)[1，32-34]。我國臺灣省已曾發(fā)生過幾次大流行。近年來，在我國福建、云南、廣東、廣西、四川和浙江等主產(chǎn)蔗區(qū)普遍發(fā)生，并呈日趨加重之態(tài)勢，特別在旱地甘蔗及宿根蔗地上更為嚴重。黑穗病發(fā)生的輕重與甘蔗品種的抗病性和感病性有密切的關系，抗病性較強的品種發(fā)病率低于10%，感病的品種發(fā)病率可高達50%以上，嚴重的甚至高達80%～90%，造成巨大的經(jīng)濟損失[4，35-36]。

甘蔗黑穗病由甘蔗鞭黑粉菌（Ustilago scitaminea Sydow）引起。本病原菌致病性和生理小種分化現(xiàn)象普遍存在，到現(xiàn)在為止已有幾個國家（地區(qū)）報導了生理小種的分化。帶病蔗種是遠距離傳播的主要來源；在病區(qū)初次侵染的來源也是帶菌的蔗種；感病的宿根蔗、帶菌的土壤和田間感病雜草也可能是一些地區(qū)的菌種來源[1，3-5]。

1.4 甘蔗黃葉病

甘蔗黃葉病又稱甘蔗黃葉綜合癥（sugarcane yellow leaf syndrome，SYLS），是一種新發(fā)生的全球性流行病害。自1989年在美國夏威夷發(fā)現(xiàn)以來，已經(jīng)陸續(xù)在全球30多個國家和地區(qū)出現(xiàn)并不斷蔓延擴大，成為嚴重危害甘蔗生長的世界性甘蔗病害。近年來我國廣西、廣東、云南等主要蔗區(qū)種植的品種也有類似SYLS病癥。2002年，廣西區(qū)大面積出現(xiàn)甘蔗黃葉綜合癥類似癥狀。華南地區(qū)果蔗和糖蔗均已受到ScYLV的侵染，大多田塊病株零星分布，病株率0.5%～10%，但少數(shù)田塊病株率超過80%。該病的發(fā)生導致甘蔗產(chǎn)量下降、品質(zhì)變劣和種性退化，甘蔗減產(chǎn)10%～20%、糖產(chǎn)量減少5%～15%，嚴重時甘蔗產(chǎn)量減產(chǎn)高達40%～60%[5，37-41]。由于CP品種是我國大陸甘蔗育種的主要雜交親本，而CP系列的甘蔗品種對黃葉病具有較高的感病性，其后代已表現(xiàn)易感現(xiàn)象。因此，甘蔗黃葉病是我國甘蔗生產(chǎn)潛在的危害性病害。

甘蔗黃葉病的病原是甘蔗黃葉病毒（sugarcane yellow leaf virus,ScYLV）。病原可由帶毒種莖或種苗做為初侵染源，田間經(jīng)蚜蟲傳播進行再侵染，但不能通過機械摩擦傳播；該病毒除侵染甘蔗外，人工蚜蟲接種還可以侵染玉米、水稻、高粱、大麥、小麥、燕麥等[5，41]。

1.5 甘蔗桿狀病毒病

甘蔗桿狀病毒（sugarcane bacilliform virus，SCBV）1985年首先報道發(fā)生于古巴[42]，并且首次由Lockhart和Autrey自Mex57-473品種上提純到這種病毒。至今，在世界上多個甘蔗種植區(qū)如澳大利亞、馬達加斯加、馬拉維、毛里求斯、南美洲、美國、馬德里、摩洛哥、留尼汪、巴布亞新幾內(nèi)亞等國，以及我國臺灣等均已發(fā)現(xiàn)有SCBV，并造成部分品種產(chǎn)量下降[43-46]。2003年、2004年廣東田間調(diào)查，發(fā)現(xiàn)部分品種植株葉部有斑點、斑駁等癥狀，PCR檢測和擴增產(chǎn)物核苷酸序列分析表明，病株樣品中存在SCBV，這是SCBV在我國首次報道。2005年8月，在廣西通過對表現(xiàn)斑點或斑駁癥狀疑似蔗株進行研究表明，該病毒與已報道的SCBV有較高的同源性[46]。2008年9月從云南開遠國家甘蔗種質(zhì)資源圃及開遠、彌勒良種繁育基地采集葉部表現(xiàn)典型班駁或腿綠斑塊癥狀疑似病株進行病原PCR檢測和甘蔗品質(zhì)檢測。結(jié)果表明SCBV已隨引種傳入云南蔗區(qū)，甘蔗感染SCBV后，蔗汁糖分平均下降1.55%、蔗汁錘度平均降低1.23оBx；重力純度平均下降2.22%；而甘蔗纖維分和蔗汁還原糖分則分別增加1.65%、0.21%；甘蔗平均單莖重減少0.21kg。

SCBV屬于桿狀DNA病毒屬（Badnavirus），其基因為7.6kb大小的雙鏈環(huán)狀DNA[47]，主要傳播介體是甘蔗糖粉蚧（Saccharicoccus sacchari），還可以通過無性繁殖材料（種質(zhì)）傳播，但很難通過機械傳播[44-45]。由于病毒經(jīng)種莖傳帶，隨著種莖的遠距離調(diào)運及種質(zhì)資源在全球范圍內(nèi)的頻繁交換，病毒隨之擴散的可能性非常大。

2 防控對策

2.1 加強引種檢疫，嚴防病毒病原隨種苗遠距離傳播

檢疫是病蟲害防治中的一個重要環(huán)節(jié)，檢疫的目的是防止危險性病蟲害從病區(qū)向無病區(qū)傳播。種傳甘蔗病害主要以帶病蔗種作遠距離傳播，隨著蔗糖生產(chǎn)的發(fā)展，各地迫切希望引進適宜的品種繁殖推廣，蔗區(qū)間相互引種頻繁，如不注意引種檢疫，勢必造成病毒病原隨種苗遠距離傳播，加速擴散蔓延。因此，蔗區(qū)間相互引種、調(diào)種，必須加強引種檢疫。首先，掌握蔗區(qū)病害，應盡量避免從發(fā)病區(qū)引種，從發(fā)病區(qū)引種應選擇不發(fā)病田塊；其次，引進的蔗種應集中繁殖，并加強對病害的監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)病害及時銷毀，控制其傳播；最后，認真清除砍種留下的殘留物并集中燒毀，同時對砍好的蔗種進行浸種消毒處理，以免病害擴散蔓延。只有這樣，才能有效地阻止危險性病害隨著蔗種的引進而傳播，確保蔗區(qū)生產(chǎn)的安全。

2.2 培育和利用抗病品種

國內(nèi)外的研究表明，防治甘蔗病害最為經(jīng)濟有效的措施就是選種抗病品種。國外象澳大利亞、印度、古巴、美國、巴西等都曾發(fā)生過甘蔗病害大流行，并給甘蔗生產(chǎn)造成了嚴重損失。后來都是通過加強抗病育種工作，培育和選種抗病品種，甘蔗病害才得到了有效控制。目前，我國蔗區(qū)甘蔗病害發(fā)生越來越普遍，危害損失越來越嚴重。要解決這一問題，最有效的途徑就是要加強抗病蟲育種工作，不斷培育和篩選出能抗蔗區(qū)重要病害的新品種，供蔗農(nóng)種植；另外，在現(xiàn)有的栽種品種中調(diào)查各品種的發(fā)病情況，了解各品種的抗病能力，考慮淘汰感病品種，做到品種合理布局；同時，開展對甘蔗種質(zhì)資源抗病性鑒定，大力發(fā)掘利用抗病資源，做好中間材料培育，合理搭配親本組合，選育出具有較穩(wěn)定的抗病新品種，供生產(chǎn)上推廣應用，這樣才能從根本上控制蔗區(qū)病害的發(fā)生流行。

2.3 脫毒健康種苗的生產(chǎn)及利用

甘蔗作為用蔗莖腋芽進行無性繁殖的作物，由于多年反復種植，極易受到種苗傳播病原的反復侵染（如花葉病、宿根矮化病和黑穗病等），造成產(chǎn)量和品質(zhì)下降，從而導致宿根年限的縮短以及種性的退化。防止由種苗帶病傳播的病害，最有效的措施是繁殖、生產(chǎn)和推廣無病健康種苗。國外許多蔗糖生產(chǎn)國和地區(qū)都把建立甘蔗專用種苗圃，種植健康、無病、無混雜種苗，作為提高甘蔗產(chǎn)量和糖分的一項重要舉措。例如美國路州從20世紀60年代起便研究使用甘蔗專用種苗圃。首先使用熱蒸汽消毒種苗，防治花葉病、宿根矮化病、黑穗病等危害，隨后又轉(zhuǎn)用效果更好的熱水浸種消毒，近年又推廣使用熱水浸種消毒結(jié)合組織培養(yǎng)脫毒技術來獲得和培育無病原種，再用原種材料繁殖建立起供應生產(chǎn)專用的苗圃。通過長期不懈地使用健康無病甘蔗種苗，路州甘蔗生產(chǎn)擺脫了花葉病、宿根矮化病、黑穗病對甘蔗產(chǎn)量和糖分造成嚴重損失的困擾，為整個地區(qū)甘蔗高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。巴西、古巴、澳大利亞、南非和菲律賓等國家十分重視脫毒健康種苗的研究、生產(chǎn)和推廣，每個糖廠均建有自己的健康種苗生產(chǎn)基地，80%以上的蔗區(qū)使用健康種苗。

我國甘蔗生產(chǎn)對種苗的質(zhì)量要求相對較低，生產(chǎn)上，農(nóng)民歷來都是自留種苗種植，沒有經(jīng)過嚴格的質(zhì)量把關，種苗帶病問題十分突出，使得一些危險性病害隨種苗在蔗區(qū)間相互傳播蔓延，給我國的甘蔗安全生產(chǎn)帶來了嚴重隱患。要杜絕危險性病害隨種苗傳播蔓延，最有效的措施是采用無病蟲種苗，而無病蟲種苗的來源，最好是建立無病蟲苗圃——三級苗圃制。

（1）一級苗圃：這是三級苗圃制中最重要的苗圃。蔗種選擇外觀健康的蔗株，再用50℃熱水浸種2～3h后種植。一級苗圃需嚴格保護以免受病蟲害侵染，其管理要求由經(jīng)過培訓的技術人員擔任。一旦發(fā)現(xiàn)染病蔗株，應立即拔除以防止再次侵染。（2）二級苗圃：第二年大量繁殖一級苗圃收獲的蔗種。蔗種無需再進行熱處理，但必須加強田間管理和嚴格的保護，定期檢查病蟲害發(fā)生情況。（3）三級苗圃：第三年再行繁殖二級苗圃收獲的蔗種。不需熱處理，但必須定期檢查病蟲害。三級苗圃收獲的蔗種即為無病蟲種苗，可提供蔗農(nóng)種植。

2.4 其他防控措施

加強預警監(jiān)測，適時掌握病情動態(tài)；選用無病種苗，從無病區(qū)或無病蔗田中留種；及時拔除病株、減少病毒源；及時防蟲除草，消除轉(zhuǎn)換寄主和傳播本病的昆蟲；及時施肥培土、合理施肥，增施有機肥、適當多施磷、鉀肥，避免重施氮肥，促使蔗苗生長健壯，早生快發(fā)、增強蔗株抗病和耐病能力；重病田不留宿根、不連作，避免蔗田中套種或在蔗田附近種植玉米、高粱一類的作物，加強與水稻、大豆、甘薯、花生等非感病作物輪作，減少病毒源，改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，有利于甘蔗正常生長，從而增強其抗病能力。

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