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芒果树叶滴油—持续高温热浪刺激下植物的异常生理反应

已有 25149 次阅读 2011-8-23 01:09 |系统分类:科研笔记| 高温热浪, 植物生理反应, 芒果树滴油

随着高温热浪天气的持续发威,一些植物出现了异常的生理反应。最近几天,在中国科学院广州地球化学研究所内道路旁种植的芒果树下出现了斑斑油渍,望树上一看,有些叶子上油光发亮,叶尖上正在形成油滴,显然,油渍是从芒果树的叶子上滴落下来的,芒果树叶在持续的高温烘烤下不断分泌出油脂,汇聚成油珠从叶面滴落树下。这种情况在过去很少见,最近几年则经常出现,今年尤其普遍,院内70%以上的芒果树下都可以看到滴落的油渍,尤其是那些朝阳和背风环境下的芒果树。

 

是虫子惹的祸吗?

芒果树叶滴油的现象媒体上早有报道,2007714日《海峡都市报》发出了一篇报道:扁喙叶蝉作怪,芒果树“下雨”。泉州市区金山小区一条200多米的小路上,半个多月来,只要有芒果树的地方,就像下着小雨。芒果树的树叶上布满像是“露水”的无色液体,摸起来黏糊糊的。泉州市农业学校林居庆副校长到现场查看后说:“是芒果扁喙叶蝉在作怪。”林居庆介绍,芒果扁喙叶蝉是一种刺吸式口器害虫,眼下正是害虫的盛发期,它主要集中危害新梢幼嫩部分,分泌蜜露,并刺吸果实体内汁液,一部分汁液流到地面,形成芒果树“下雨”的现象。泉州农科所园艺中心林主任也赞同这种说法并提醒,这些芒果树如果没有及时防治,还有可能诱发煤烟病,严重时会引起植物死亡。

2008822日《南方都市报》也有一篇报道,题目是: 芒果树“滴油”,树下车辆叫苦。有市民报料称,疑因天气闷热,佛山市南海区南新三路畔的芒果树掉下大量的黏液,初看起来以为是在下雨。记者看到,受影响的路段有500米左右,较为严重的芒果树下,地面上密密麻麻洒满“小水滴”,树的枝叶也都渗出油渍,呈透明状并泛着光,摸上去颇有黏性。当地居民介绍,树上的黏液落地时几乎悄无声息,平常很难留意,但停在树下的小车、摩托却难逃“厄运”。记者在现场看到,一辆黄色小车顶盖、车窗已不幸中招。据称:“如果滴在玻璃上,简单地擦还擦不掉,要么去洗车,要么得蘸着洗衣粉、洗洁液洗才行”。园林部门解释说,导致芒果树“滴油”的罪魁祸首是虫害,并不是天气。目前正值树木发新条的季节,芒果树上的蚜虫啃咬嫩叶和枝条,刺激树木排出分泌物,这是芒果树遭遇虫害后表现出的特点,在高温季节出现较多,天气转凉后会消失。

200942日《右江日报》也报道了类似的现象,题目是:芒果树“滴油”,原是小虫作怪。该报道称20093月以来,广西百色城区街道两旁及小区里的芒果树掉下大量黏液,初看仿佛树体“滴油”。在中山一路、中山二路、向阳路,受影响路段较为严重的芒果树下,地面密密麻麻洒满“油滴”,树的枝叶也都渗出油渍,呈透明状并泛光,摸上去颇有黏性。在森林公园,树下的石板积了厚厚的一层黑色蜜状汁液,踩上去黏糊糊的。停在树下的小轿车上斑斑点点,煞是难看。看滴油处上方的树上,油腻的叶片上粘满了小虫。百色市园林处高级园林工程师麦进龙说,这种小虫叫做芒果短头叶蝉,它就是导致芒果树“滴油”的罪魁祸首,油滴是它吸收果树汁液后分泌的蜜露。他进一步解释说,这种虫子是属于刺吸式口器,它刺进植物组织里面吸收汁液,吸收汁液以后它有些多余的水分要排出来,所以人走过去,感觉好像下雨一样。芒果树滴下的“油”就是这些虫子的排泄物、分泌物。而且,麦进龙还说他来到园林处已有十年,还从没见过芒果叶蝉如此大面积暴发。往年园林部门只要喷施一次药,就可以解决问题了,但今年截至目前已喷药6次。他怀疑因为中山一、二路,向阳路的芒果树都比较高大,喷药时高压枪只能打到三分之二,小部分叶蝉还在三分之一的高处树体上继续为害。在市内一些芒果树密集的小区内,由于房屋密集、场地不够宽等影响,园林部门喷药受限,芒果叶蝉密度仍然比较大。

2008825日南方都市报报道,二沙岛果树滴油,专家称可能是病害所致。二沙岛烟雨路两旁的芒果树下也有“滴油”现象,据二沙岛的环卫工人介绍,每年8-10月二沙岛都会出现芒果树叶“滴油”的现象。华南农业大学园艺学院果树系主任胡桂兵说,“可能是芒果的流胶病,这是一种细菌性病害,主要是树干和叶顶渗出来的液体,就像人的体液一样流出来。”如果虫子咬了树干,还会加重流胶病。

在这些报道里,有关专家都认为芒果树“滴油”是虫害,是虫子惹的祸。但是对“油滴”的来源却有不同的看法:泉州市农业学校林居庆副校长认为是芒果扁喙叶蝉刺吸果实体内汁液,一部分汁液漏到地面;佛山市园林部门以及华南农业大学胡桂兵认为滴落下来的油是虫子咬了树干或枝叶刺激树木排出的分泌物,是芒果流胶病,;而百色市高级园林工程师麦进龙认为油滴是芒果短头叶蝉吸收果树汁液后分泌的蜜露。一说是虫子的分泌物,一说树木的分泌物,一说是虫子刺吸果实漏出的果汁。虽然矛头都指向虫子,但是对油滴来源的认识分歧是很大的。

根据对中国科学院广州地球化学研究所院内的观察,油滴确实是从芒果树的叶子上滴落下来的,是树叶上产生的分泌物,不是树干产生的分泌物;也不是虫子的分泌物,因为很多滴油的芒果树上根本就没有虫子;更不是虫子刺破芒果漏出的果汁,因为现在树上的芒果已经所剩无几,很多滴油的树上甚至完全没有果实了。

较早出现“滴油”现象、“滴油”最厉害的一些芒果树上,有些正在“滴油”的树叶上确实落满了虫子,也有些嫩枝新叶被虫子啃噬得残缺不全。但是这种情况并不多见,大部分“滴油”的树叶是完整无损的,特别是那些刚刚开始渗出油星的树叶上根本见不到昆虫。而那些粘满虫子的树叶上很多虫子是被叶面分泌的油液黏附在树叶上的,这些昆虫大部分是死的,少数活的也被粘稠的油液吸附在树叶和枝杆上,只能挣扎到死。这些昆虫可能是被树叶上分泌出的“油滴”所吸引而飞过来的。这些频死的昆虫要产生分泌物也非常有限,当然有些被染红的油滴可能与这些粘死在叶面上的昆虫产生的分泌物或排泄物有关。而那些刚刚开始冒油的树叶,上面根本没有虫子,其背面也见不到虫子,而且流出的油滴呈透明的黄绿色。地化所新老住宅区之间的那条路边一排有21棵芒果树,只有东边风口上的两棵树没有见到滴油现象。尽管院子内80%以上的芒果树都在“滴油”,但是受虫害而出现嫩枝新叶被啃噬的情况并不多见,个别受虫害而出现嫩枝新叶被啃噬的芒果树反而没有出现滴油现象。通常虫害比较严重的情况下,树下和树叶上均可见到大量虫屎和虫卵,可是这些滴油的芒果树下几乎见不到虫子的粪便和虫卵。因此,可以断定“滴油”的芒果树大部分没有虫害。

“滴油”肯定不是虫子的分泌物,也不是受虫子啃咬嫩叶和枝条刺激后产生的。显然不是虫子惹的祸。贪图美味的昆虫一头扑向冒出香甜油蜜的芒果树叶,不但丢了身家性命,而且还被当作元凶,真是冤枉哪!

 

为什么芒果树叶上会产生分泌物呢?

那么为什么芒果树叶上会产生分泌物呢?真是蚜虫啃咬嫩叶和枝条刺激的结果吗?

从相关文献上了解到,在干旱季节,同翅目昆虫(扁喙叶蝉、蚜虫、介壳虫、白蛾蜡蝉等)、缨翅目昆虫(蓟马)及螨类的虫口密度大,为害猖獗,吸食芒果树嫩叶、幼果汁液,同时排泄出大量氨基酸、糖类、蜡质(有些甚至是蜜露)等黏附在芒果树组织表面(多的就滴到地上),这些排泄物是煤烟病菌繁殖的良好基质,病菌菌丝体迅速繁殖而形成大量黑色霉层覆盖于枝条、叶片和果实的表面。树龄大、荫蔽、栽培管理差的果园该病发生较严重。而中国科学院广州地球化学研究所院内的芒果树树龄大多只有10年,有些树龄只有5年的芒果树也出现了严重的滴油现象。出现滴油现象的芒果树都是位于朝阳的地方,而荫蔽的区域反而没有见到滴油现象。与文献上描述的虫害出现于树龄大、荫蔽环境等情况完全不同。

华南农业大学园艺学院果树系胡桂兵主任怀疑是一种细菌性病害,即芒果的流胶病。这流胶病似乎还说得过去,毕竟是有一些胶状的黏液从芒果树叶上流下来,但是流胶病主要是从树干上流出胶状物,而现在芒果树上滴下来的油主要是从叶面分泌出来的。

从芒果树滴油现象的分布看,在背阳荫蔽或通风处的芒果树下基本上看不到油渍,这些地方的芒果树即使树上嫩枝新叶很多,即使有一些虫子啃噬的痕迹,但是都没有出现“滴油”现象;而在朝阳和背风的地方,芒果树下几乎都可见到“滴油”的现象。即使是相邻的两棵芒果树(相隔8米),背阳荫蔽处的那一棵就没有滴油现象,而朝阳的那一棵树下则满是油渍。在地化所有机楼和图书馆楼之间的三棵芒果树只有中午才会受到阳光照射,三棵树都没有出现滴油现象,而这三棵树的南端那棵芒果树的西边相隔约10米左右有一棵当西晒的芒果树,树下却油渍斑斑,尤其是树的西面,滴油情况非常严重,满地都是油滴,走在上面鞋子都会粘住。

从“滴油”的数量和滴油出现的时间看,晚上滴油少,白天滴油多。在早上8点以前,一些滴油不太严重的芒果树下,油滴已晒干,只见油滴留下的斑痕;而在早上9点以后又开始大量出现滴油,有的地面上到10点左右就可汇聚形成小股“油”流,说明“滴油”现象是在阳光照射一段时间温度升高到一定程度后才会大量出现。

从各地芒果树滴油现象出现的季节和滴油现象发生的具体时间看,与高温热浪有密切关系,而且在最近的5年才出现相关报道,相信可能与全球变暖有一定关系。

随着全球变暖的加剧,夏季高温热浪持续发威,气象观测统计表明,珠三角地区每年的高温日数在最近的10多年来有显著增加。在20世纪50年代(1951-1960),广州市区年均高温日数(日最高气温≥35℃的天数)5.8/年;60年代(1961-1970)为6.2/年;70年代(1971-1980)为3.4/年;80年代(1981-1990)为11.4/年;90年代(1991-2000)为11.3/年;进入21世纪的头10年(2001-2010),年均出现高温日数达26.2/年,是1951-1980年三十年平均水平(5.1/年)的5倍多。高温热浪持续的时间比上个世纪80年代以前增加了4倍。植物发生热害的温度和作用时间有关,即致伤的高温与暴露的时间成反比,暴露时间愈短,植物可忍耐的温度愈高;暴露时间愈长,可忍耐的温度愈低。高温胁迫下,植物生长发育会受到不同程度的影响,叶是光合作用主要器官,高温下植物蒸腾失水也主要通过叶片进行。热胁迫常引起植物叶片茸毛、蜡质、角质层厚度、气孔数量和开度以及栅栏细胞的排列发生变化。细胞膜稳定性与膜脂的脂肪酸饱和程度有关,植物体内脂肪酸的高度饱和有利于提高膜的相变温度。高温会加剧膜脂过氧化作用,甚至会损伤植物细胞膜系统。

在高于正常生长温度5℃以上时,生物体大部分正常蛋白质的合成和mRNA的转录被抑制,同时迅速合成一些新的蛋白质称之为热激蛋白(heat shock proteinsHSPs),这种现象叫做热激反应(heat shock response HSR) 。目前发现热激蛋白定位于细胞的多种细胞器,包括细胞质、叶绿体、线粒体和内膜系统。芒果树叶上分泌出的这些油滴会不会是植物热激反应的结果呢?我们还要进行深入的研究。

从芒果树上滴落下来的油珠

芒果树上滴落下来的油金黄透明

西晒强烈区域芒果树下地面的油渍

滴在小车上的油珠

这片刚开始冒油的树叶没有虫子啃噬的痕迹

这片刚开始冒油的树叶上没有虫子

这些被虫子啃噬过的树叶没有出现滴油现象

地上滴油较长时间的上方,树叶和茎杆上粘满了虫子

较早出现滴油现象的那些芒果树叶上粘满了虫子,不管是新长出的树叶还是老树叶都有不少叶蝉粘在上面,嫩枝新叶上还有一种大的幼虫将新叶啃噬得残缺不全,但是不管新叶还是老叶,都在冒油。虫子已被叶面冒出的油状黏液 ...

左边有大树荫蔽的芒果树下没有油渍,而且树上嫩枝新叶很多;而右边朝阳的芒果树上见不到嫩枝新叶,树下却是油渍斑斑,通常昆虫主要吸食芒果树嫩叶,可是这里长出了嫩枝新叶的芒果树没有出现滴油现象,而出现滴油现象 ...

这一排21棵芒果树仅东端风口的两棵树没有出现滴油现象

大树底下好乘凉,大树荫庇的这些芒果树没有出现滴油现象

这一排芒果树(树龄约5年)最前面当西晒的一棵滴油现象非常严重,树下的地面油渍斑斑

这棵芒果树西面靠高墙,东面空廓,上午挨日晒,树叶上已经渗出了油星。

在有机楼和图书馆楼之间的三棵芒果树只有中午才能晒到太阳,没有出现滴油现象

有机楼东南边的那棵芒果树当西晒,树下却是油渍斑斑



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3 卞勇 高建国 niming007

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