我国西瓜甜瓜病虫害防控的重点工作与任务

摘 要: 西瓜甜瓜病虫害近年来对西瓜甜瓜生产栽培产生很大影响,造成产量下降品质变劣,严重时绝产绝收。通过梳理过去病虫害发生发展与防控现状,提出未来西瓜甜瓜病虫害防控的重点工作与任务:病虫害生物学与发生规律研究;抗性品种选育与布局;综防技术研究与应用;基础理论与前沿技术研究。为了完成上述任务,提出了保障性的措施与政策建议:加强人才队伍建设,提升西瓜甜瓜病虫害研究的整体学术水平和实力;加强多学科协作和实质性国际合作,联合攻克生产上的技术瓶颈,推进国际科技合作与交流;加大科技研究投入,建设科技基础设施与平台条件,强化共享机制;开展产学研结合,加快科技成果产业化应用和加强西瓜甜瓜生产过程的监控。

关键词: 西瓜; 甜瓜; 病虫害防控; 任务

Important work in diseases and pests control of watermelon and melon in China

ZHAO Tingchang, SONG Fengming, GU Qinsheng, ZHANG Youjun

(Division of Control Diseases and Pests Control, China Agriculture Research System of Watermelon and Melon)

Abstract:The diseases and pests have great influences on the production and cultivation of watermelon and melon and severely damage the benefit of farmers in recent years. Hence,some tasks aimed at controlling the diseases and pests were put forwarded including studies on the occurrence regulation and biology of diseases and pests,the breeding and distribution of disease-resistant varieties,research and application of integrated control techniques,research on basic theory and advanced technology. What is more,some reliable advices and measures were proposed. Firstly,it’s necessary to strengthen the construction of talent team and to improve the standard of scientific research;second,it’s necessary to strengthen multidisciplinary cooperation and substantial international cooperation in order to overcome the obstacle of technical production and improve the international cooperation and exchanges;third,it’s necessary to raise the scientific and technological investment,construct the infrastructure and platform condition,and strengthen the sharing mechanism.  The combination of production-study-research were developed,improved the scientific and technological application,and enhanced the monitoring of production of watermelon and melon.

Keyword:Watermelon; Melon; Diseases and pests control; Tasks

我国西瓜甜瓜病虫害存在种类多、发生规律复杂、传播方式多样、防治技术单一、缺乏环境友好型农药等现状,为此应进一步研究阐明我国西瓜甜瓜主要产区常发性病虫害的发生规律,遵循“预防为主、综合防治”和“绿色防控”的理念,大力研究新型病虫害防控技术,注重抗性品种选育与推广以及健康种子种苗生产,建立种子健康检测技术体系,实行种子健康证准入市场机制,实施适宜的栽培管理措施与合理的药剂防治相结合等诸多技术;针对西瓜甜瓜的主要常发性病虫害,研发组建适合我国不同西瓜甜瓜产业产区的高效、安全防控技术体系;监测次要病虫害和新发病虫害的发生危害情况,研究明确病虫害发生规律及主要防控技术;建立病虫害监测网络,构建我国西瓜甜瓜病虫害发生分布数据库,建立国家级西瓜甜瓜IPM技术研究的实验室网络和省地级IPM防治体系推广网络;逐步建立从健康种子种苗生产到大田病害监控与防治等西瓜甜瓜生产过程管理技术体系,确保西瓜甜瓜产业可持续发展。

1 重点工作与任务

1.1 病虫害生物学与发生规律研究

国外对西瓜甜瓜病虫害的研究相对比较深入、系统,我国对西瓜甜瓜主要病虫害发生规律等方面已有较为丰富的知识积累,为其防治提供了理论基础。今后应重点检测我国西瓜甜瓜病虫害的发生危害情况,研究西瓜甜瓜主要病虫害的病原生物学特性、主要病虫害发生规律以及预测预警技术。

1.1.1 病原生物学研究 研究明确我国西瓜甜瓜主要病虫及其种内分化如生理小种、生物型、致病型和株系分布[1];系统研究西瓜甜瓜病虫害发生的时空变化动态、传播蔓延与流行规律。

1.1.2 病虫害发生规律研究 研究西瓜甜瓜主要病原菌的种传特性及其对生长期病害发生的影响;病虫害的侵染循环;集约化育苗中苗期病虫害的发生规律;不同主产区主栽品种、常规栽培措施与简约化栽培技术、肥水管理方式、茬口作物搭配等对主要病虫害发生的影响;露地和保护地栽培中主要病虫害的发生规律差异[2]。

1.1.3 病虫害预测预警技术 研究建立重要病虫害的早期快速监测与诊断技术,结合气象信息和田间小气候因子,建立西瓜甜瓜主要病虫害发生监测与预警技术[3-5]。建立预测模型和预警信息服务系统;鉴定新发生的病虫害,监测和防控检疫性病虫。研制主要病原菌的快速检测与诊断试剂盒,及时准确监测病害的发生危害。

1.2 抗性品种选育与布局

1.2.1 种质资源挖掘与利用 加强西瓜甜瓜抗性种质材料的收集、引进与鉴定,深入研究种质材料的抗性遗传规律,重视引进和挖掘西瓜野生种和野生近缘种中的抗性基因;利用分子手段开展抗性基因资源的鉴定和利用研究[6-8]。

1.2.2 抗病虫育种与应用 重点加强西瓜甜瓜对枯萎病、蔓枯病、果斑病、瓜类褪绿黄化病毒[9]、黄瓜绿斑驳花叶病毒、蓟马、蚜虫和烟粉虱等主要病虫害的抗病虫品种选育;在单抗品种选育基础上,积极开展针对多种病虫害的多抗品种的育种实践与创新探索;采取生物技术和常规育种相结合的育种方法,利用分子标记等生物技术手段,结合生物学特性、园艺性状、病菌种群/生理小种的研究和抗性鉴定,筛选、研制和鉴定有用的育种新材料/新种质,加快西瓜甜瓜主要病虫害的抗病育种进程[10]。

1.2.3 抗病虫品种的合理布局 为了克服或延缓品种抗性的丧失,延长品种使用年限,在育种时尽量使用含有多种类型抗性和具有不同抗病基因的优良品种,最重要的是做好抗性品种的合理布局;有计划地轮换使用具有不同抗病基因的抗病品种,探索抗病品种多样性和合理布局控制西瓜甜瓜病害的新理论和新途径,研究制定针对枯萎病、白粉病、果斑病、黄瓜绿斑驳花叶病毒等主要病害的抗性品种布局方案。

1.3 综合防控技术研究与应用

在研究明确我国西瓜甜瓜主产区主要病虫害发生规律的基础上,研发适合我国不同西瓜甜瓜产业产区主要病虫害的高效、安全防控技术体系。研究基于非化学防治的西瓜甜瓜病虫害绿色防控技术,通过各种绿色防控技术的选择与组装配套,建立西瓜甜瓜生产过程中主要病虫害以非化学防治为主的综合防控技术,为西瓜甜瓜产业发展、生态环境安全和西瓜甜瓜质量安全提供技术支撑。

1.3.1 检疫技术的研究和应用 加强检疫技术的研究和应用,加强国内瓜类种苗繁育基地的产地检疫,同时注意从无病区引种,生产的种子应进行种子带菌带毒率测定。对于嫁接采用的砧木和接穗种子也要实行带菌带毒检测,确保使用无菌无毒种子繁育嫁接苗。

1.3.2 健康种子/种苗生产技术 明确影响主要病原细菌和病毒在西瓜甜瓜良种与砧木种子生产过程中侵染定殖的主要关键因子。研究适用于制种田的栽培防病措施;有针对性开展良种生产过程中的病害防治研究,制定出符合目前公司加小农户生产模式的西瓜甜瓜健康种子生产技术规程。针对种传病原细菌和病毒,建立相应的提高西瓜甜瓜种子健康度的处理技术。采用高温、杀菌剂及种子包衣等种子处理技术,研究有效的带菌种子处理方法。

1.3.3 生态调控防病技术 研究明确不同类型(早熟与晚熟)西瓜甜瓜品种的搭配、与其他瓜类作物的隔离栽培布局、立架栽培模式等措施对白粉病、霜霉病等主要气传病害的防控技术,在大棚或保护地栽培中,利用新型棚室结构、智能环境控制系统、立架栽培等措施控制蔓枯病、白粉病、炭疽病、果斑病和病毒病等病害的应用技术。重点研究设施栽培条件下如何通过控制调节光、温、水、气减低病虫害发生程度。

1.3.4 栽培管理防病技术 研究集约化育苗的病虫害控制技术,培育无病壮苗;完善和推广西瓜甜瓜嫁接栽培防病技术,研究嫁接西瓜甜瓜栽培中其他病虫害的综合控制技术;根据不同产区西瓜甜瓜栽培模式与西瓜甜瓜生长特性,研究肥水合理施用技术、作物茬口搭配(轮作、间作、套作等)等栽培措施控制主要病虫害的技术[10],改造病虫害发生源头及孳生环境,增强自然控害能力和抗病能力。

1.3.5 生防与诱抗防控技术 研发和利用已有微生物生防菌制剂、天然植物源药剂、抗生素、微生态药肥等非化学农药防治西瓜甜瓜上主要病虫害的应用技术;研发和利用已有的多糖类、蛋白类、无机化合物类诱抗制剂在西瓜甜瓜主要病虫害防治中的应用技术;生防/诱抗制剂与化学农药在西瓜甜瓜生产中的配套应用技术。

1.3.6 土壤健康保障与连作障碍克服技术 随着西瓜甜瓜栽培中大棚和保护地的大面积推广,西瓜甜瓜生产中连作障碍问题更加突出,应加强研究西瓜甜瓜连作障碍的成因及其克服途径,重点研究推广太阳能消毒技术、高温闷棚消毒技术、环保型药剂消毒技术等土壤消毒技术,高效生防制剂、土壤改良剂、微生态药肥等在西瓜甜瓜连作障碍克服中的应用技术;结合栽培模式,研发科学施肥、合理轮作、种养交替等技术。

1.3.7 害虫的全程阻断技术 以阻断传播植物病毒病的烟粉虱、蚜虫、蓟马等害虫为目标,通过作物定植初期内吸性药剂灌根或者拌种的防护性措施,延迟此类害虫的发生时期,降低其种群数量。低密度发生期选择释放高效的捕食性或者寄生性天敌昆虫,结合田间使用防虫网、悬挂粘虫板、摆放杀虫灯等物理防治措施,全程控制此类害虫的发生与危害。

1.3.8 农药安全合理使用技术 研发并推广高效、低毒、低残留、环境友好型农药;优化集成农药的轮换使用、交替使用、精准使用和安全使用等配套技术;普及规范使用农药的知识,严格遵守农药安全使用间隔期;通过合理使用农药,降低农药使用造成的不良影响;加强农药抗药性监测与治理,研究西瓜甜瓜主要病原菌和害虫对常用杀菌(虫)剂抗药性的评价与监测技术,开展抗药机理及治理对策研究[11]。

1.4 基础理论与前沿技术研究

1.4.1 病原菌及其致病机制 研究西瓜甜瓜重要病原真菌的基因组序列及其结构特征[7];系统分离鉴定枯萎病菌等主要病原真菌的关键致病基因,研究其作用机理,构建致病基因和致病力基因的作用网络;研究重要病原菌的致病性分化与变异的规律与分子机制。对主要的病原细菌进行全基因组测序,构建该物种的基因组数据库。挖掘影响致病性的关键基因,了解其表达调控的机理。研究主要病原细菌种内致病力差异菌株的定殖动态和侵染途径差异,揭示差异的分子基础。克隆病毒全基因组序列,构建瓜类主要病毒的侵染性克隆,分析病毒与寄主互作机理,寻找病毒的致病关键基因或位点,解析病毒致病机制。

1.4.2 西瓜甜瓜对主要病虫害的抗性机制 利用分子手段系统挖掘、鉴定、评价西瓜甜瓜种质资源中针对主要病虫害的高效抗病虫基因及其利用价值,开展分子定位与克隆鉴定;利用组学技术研究西瓜甜瓜抗病虫性的分子机制及其抗病虫信号途径,发现西瓜甜瓜抗病虫性的全局性调控关键基因,研究抗病虫基因的作用机制与基因网络。探索高效利用具有广谱和持久抗性的优良基因改良西瓜甜瓜抗性的途径,开展新型抗病虫基因的分子设计,通过抗病虫基因的聚合转化/转育、分子标记辅助育种等手段培育多抗作物新品种和抗谱上互补性较强的多系品种,解决生产上抗病虫品种抗病虫性快速丧失的问题。

1.4.3 抗病转基因西瓜甜瓜新材料 开展抗病基因的转基因研究,培育高水平、宽抗谱的抗病转基因西瓜甜瓜新品种/新材料,为抗病育种提供新资源。尤其针对我国近年黄瓜绿斑驳花叶病毒发生严重、世界上仍然缺乏抗黄瓜绿斑驳花叶病毒的砧木品种的现状,急需开展抗黄瓜绿斑驳花叶病毒的诱导突变和转基因抗病毒的砧木选育工作,为我国嫁接西瓜的健康持续发展提供有力支撑。

2 保障措施与政策建议

2.1 加强人才队伍建设,提升西瓜甜瓜病虫害研究的整体学术水平和实力

目前我国从事西瓜甜瓜病虫害研究的人才队伍偏小,自主创新能力不足,建议实施以高层次人才和青年学者为重点的培养计划,造就一批高水平的学科带头人;加强学术团队建设,建成一批能够承担学科建设重大攻关任务的学术团队,能够长期从事西瓜甜瓜植保理论与技术的研究,提高我国西瓜甜瓜植保研究的整体学术水平和实力。

2.2 加强多学科协作和实质性国际合作,联合攻克生产上的技术瓶颈,推进国际科技合作与交流

加强国内优势单位开展科研协作,开展与土壤学、微生物学、设施园艺学、生态学等多学科的合作研发,解决我国西瓜甜瓜生产上的技术瓶颈,建议优先合作领域包括土壤连作障碍及其克服技术、主要病虫害发生规律、绿色防控技术研发与应用、基础理论与前沿技术研究等方面。加强国际合作和交流,提高我国西瓜甜瓜植保研究水平。

2.3 加大科技研究投入,建设科技基础设施与平台,强化共享机制

加强西瓜甜瓜病害基础研究投入比例,重点开展西瓜甜瓜抗性机制与利用、真菌与病毒病害致病机制、病害防治新理论、新方法、新技术等方面研究;建议从政策上鼓励和加强西甜瓜体系岗位专家与地区创新团队的结合,实现病虫害防控资源信息的共享和进一步整合,保证国家体系在不同地方实施的快速性和有效性,保障国家体系的研究成果快速地推广到各个地方,并加速防控技术的有效实施。加强科技研究平台、试验基地、病虫害测报网络等基础设施建设,制定完善管理办法和技术措施,促进全国性的交流共享。

2.4 开展产学研结合,加快科技成果产业化应用

产学研结合是当前农业科技创新体系的有效举措,也是国家层面大力提倡的一种新合作方式。政府主管部门应建立创新途径与支持方式,鼓励自上而下的产学研结合,将院所研发的新成果实用化,推向西瓜甜瓜生产一线开展试验应用;确保自下而上渠道畅通,使得生产一线的技术难题尽快落实到有关院所,进行研究攻关。应重点加强院所与地方之间合作、院所与企业之间合作、院所研究人员或农业高等学校专家直接为农户提供技术指导和支持等层次的产学研结合方式。

2.5 加强西瓜甜瓜生产过程的监控

在《种子法》中加强种子带菌带病毒检测,要求种子公司规范健康种子生产规程,实施种子健康检验制度,在种子进入市场流通之前必须进行种子带菌检测,未经检测合格的种子不得销售。建议进一步加大产业中科学合理用药及综合防治理念的宣传力度,尤其是对传毒昆虫的预防和控制技术。加强对西瓜甜瓜虫害防控的过程监控,在确保产量的同时,保障西瓜甜瓜的品质安全。

参考文献

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