蜜蜂授粉对库尔勒香梨火疫病发生影响及综合防控

新疆库尔勒香梨是蔷薇科梨属植物（以下简称“香梨”），香梨作为一种重要的经济树种，在我国新疆地区已有两千多年的栽培历史。香梨因具有皮薄肉酥、香脆爽口、汁多渣少、入口即化、耐久贮藏且营养丰富等特点，被誉为“梨中珍品”“果中王子”，在国内外都享有盛誉，是中国国家地理标志产品。香梨主要产于南疆库尔勒和巴州等地区，截至2020年底，巴州香梨种植基地面积达到3.716hm2，产量45.15万t，总产值近21亿元，香梨主产区（库尔勒市）香梨人均收入6095.46元，占农民人均收入的27.66%，香梨已成为新疆区域经济发展的支柱产业和新的经济增长点，在农业结构调整、农业增效和农民增收中的作用日益显著，具有不可替代的重要作用。梨火疫病原菌为欧文氏杆菌（Erwiniaamylovora），是一种对蔷薇科植物具有毁灭性的细菌病害。世界上最早报道发现梨火疫病是在1780年美国的东北部纽约州哈得逊河谷，直到1883年，美国伊利斯诺大学Burrill通过分离和再接种的方法，才首次证明了梨火疫病是由欧文氏杆菌[1]（Erwiniaamylovora）引起的。2016年，中国国家农业农村部首次公布梨火疫病在新疆地区已发生，并被我国列为一类农作物病害和农业植物检疫性有害生物[2-3]。随着香梨产业增收明显，香梨种植区面积持续增加，单一梨树种在同一地区大面积种植，直接造成梨火疫病在香梨种植区均有不同程度发生[4]。塔里木大学张王斌团队通过对新疆香梨主要种植区进行走访踏查，预测新疆香梨火疫病有不断加重的趋势，并强调放蜂授粉逐渐成为梨火疫病发生愈加严重的主要原因。有研究表明，香梨受到梨火疫病原菌侵染后，会引起花腐、果腐、叶脉叶柄变黑、枯梢、枝条坏死、主干溃疡等症状，最终造成树势衰弱[5]，从而导致香梨减产，给果农造成一定的经济损失。如不及时防控，一旦发病环境条件适宜，病害大面积无序扩散，将对新疆香梨产业造成严重危害和经济损失。因此，有效控制梨火疫病传播是目前香梨生产上亟需解决的一个重要问题。南京农业大学胡白石[6]团队研究发现梨火疫病原菌的传播途径和介体有很多，风雨和蜜蜂等传媒昆虫都是重要的传播介体。因此，了解蜜蜂授粉对梨火疫病传播影响，对今后开展梨火疫病综合防控工作有着十分重要的指导意义。1材料与方法1.1调查地点选择第一师3个团场的9个梨园（见表1）。表1调查果园基本信息1.2调查时间2019年3-6月和2021年3-6月（香梨花期至幼果期）。1.3调查方法根据第一师香梨火疫病分布情况，主要选择了三团、十团、十六团下辖连队香梨果园调查蜜蜂授粉对香梨火疫病防控影响。从3月中旬开始调查，对样本果园采取五点采样法，每个果园选取30株果树进行调查分析统计，参考Paprstein等[7]方法并改进，制定花序（新梢）发病率及其对应的梨火疫病分级标准（见表2），每株果树选取80个花序（新梢），随机分为4个调查组，在授粉活动结束后即开始观察果园发病情况，计算园发病率、发病株率、病情指数，拍摄典型症状图片并采集样本。计算公式如下：表2梨火疫病分级标准园发病率（%）=发病园数/调查园总数×100发病株率（%）=发病花序（新梢）/调查总数×100病情指数=∑（各级病点树×相应病级）/（调查总点数×最高病级）×100果园病情评价标准：DI=0，无症状果园；0＜DI≤20，零星发病果园；20＜DI≤40，轻度发病果园；DI＞40,重度发病果园。1.4数据处理调查数据用MicrosoftExcel统计分析。2结果与分析2.1香梨火疫病前期为害症状通过调查发现，香梨感染梨火疫病原菌后，前期主要表现出花腐、叶脉叶柄变黑、枯梢等症状。每年4月初，梨火疫病原菌可通过蜜蜂授粉从天然孔口或伤口进入花器后，开始在花的组织细胞不断滋生增殖，逐渐侵染香梨的新叶、嫩梢嫩枝及果实等部位，在适宜环境条件下，发病部位大量病菌繁殖外溢，形成乳白色菌脓，后经空气氧化变成深色，最后失水形成质地较硬的菌粒，成为主要的再侵染源。2.2香梨火疫病病害发生情况由表3可知，在第一师三团调查得出：2019年通过放蜂授粉，果园园发病率达到100%，发病株率为84%，病情指数为40，为重度发病果园。在禁止放蜂授粉后，2020年园发病率下降至33%，发病株率下降至10%，病情指数下降至0.83，为零星发病果园。2021年再次放蜂授粉后，果园园发病率达到100%，发病株率为36%，病情指数为14.1，为零星发病果园。在第一师十团15连调查得出：2020年通过放蜂授粉，发病株率为89%，病情指数为30.2，为轻度发病果园。在禁止放蜂授粉后，2021年园发病率、发病株率、病情指数都下降至0，为无症状果园。在第一师十六团16连调查得出：2021年通过放蜂授粉，园发病率为100%，发病株率为93%，病情指数40.7，为重度发病果园。表3放蜂/禁蜂对梨火疫病发生的影响3结论与讨论通过3个团场不同年份调查数据分析得出，香梨花期禁、放蜂对梨火疫病防控效果存在明显差异，在不考虑果园环境影响下，放蜂年份果园发病较重，禁蜂年份果园发病较轻或无发病现象出现。综上所述，蜜蜂授粉行为可造成梨火疫病在园内快速传播。近年来，蜜蜂授粉导致梨火疫病快速传播引起了业界广泛的关注，有研究认为，蜜蜂更倾向于到健康的花朵上觅食，这会引发病菌的继发性传播，在梨树开花期间禁止养蜂人放蜂进入果园授粉，可以减缓果园内梨火疫病的传播速度[8]。因此，本研究结合生产实际，提出了香梨花期禁蜂控害的建议，旨在减缓果园梨火疫病的传播。围绕梨火疫病，国内外开展了大量的研究，但该病害防治难度大，至今仍没有特效方法将其完全根除[9]。实施香梨花期禁蜂措施，对完善梨火疫病防控体系、遏制香梨种植区的梨火疫病潜在扩散威胁，对提高香梨的产量和质量及增加果农的经济收入有着重要意义。4防控技术展望解决因蜜蜂授粉行为造成香梨火疫病快速传播的病害问题有深远意义，尽管目前有些果农已经了解梨花放蜂授粉的危害性，但由于蜜蜂本质就是昆虫的属性，无法在花期完全禁止野蜂授粉。为了找到一个折中的方案，可在香梨花期驱避授粉蜜蜂，以降低蜜蜂对梨火疫病菌传播的风险。随着禁蜂控害技术在香梨种植区的大力推广，蜜蜂驱避剂也成为研究者主要的研究热点方向之一。国内研究者曾报道过使用蜜蜂报警信息素中具有较高挥发性的成分如乙酸异戊酯、2-庚酮等，可以有效驱避蜜蜂，阻止其主动为花朵授粉，但是这些成分具有挥发性过高的特点，存在需用量过高、持效极短的缺点，不具备田间实际使用价值。文平等[10]研究发现，蜜蜂的报警信息素具有告知蜜蜂采食风险的行为生态功能，蜜蜂觅食时使用驱避性气味2-庚酮来标识花蜜尚未重生的已耗尽且近期访问过的有价值的花，蜜蜂是利用特异性气味结合蛋白所介导的嗅觉通路来探测2-庚酮。通过蜜蜂这一特性，研制出同2-庚酮有相似驱避性，但挥发性低于2-庚酮的蜜蜂驱避剂，成功解决了驱避剂挥发性过高的问题,对于后期进一步研究有十分重要的意义。目前，国内蜜蜂驱避剂研究虽还停留在实验室或小规模田间试验阶段，相信在不久的将来，蜜蜂驱避剂能够大规模生产并应用于田间，用以完善禁蜂控害技术，防止因蜜蜂授粉造成梨火疫病的无序扩散，为香梨健康生产提供科技支撑。梨花授粉方式主要包括人工授粉、自然授粉和蜜蜂授粉3种方式。有研究表明，人工授粉可有效解决梨火疫病传播威胁，能最大限度解决因放蜂授粉造成的香梨火疫病无序扩散问题，还能提高果农的经济收入，实现香梨产业的可持续发展。一方面人工授粉可以通过对花粉用前处理，进行消毒灭菌，以确保安全授粉；另一方面，人工授粉不仅不受自然条件影响，还可以大大增加梨花的授粉量，提高单果重[11]。总而言之，人工授粉是对禁蜂控害不可或缺的补充，也是梨火疫病综合防控体系重要的组成部分。目前，对于香梨火疫病的防治尚没有较为有效的方法。董欢[12]建议使用胶体金免疫层析检测试纸条等方法快速检测梨火疫病原菌，加强入境植物及其产品的检疫，最大限度降低其传入风险，筛选和培育抗病品种，从根本上加强对梨火疫病的防控。王俊等[4,13]提出使用自动电加热修枝剪和蜜蜂授粉携带生防菌等手段，阻断梨火疫病在田间的传播途径，可在香梨花期有效控制由梨火疫病原菌引起的花腐和叶枯。热孜亚·麦麦提等