煙草病蟲(chóng)害綠色防控技術(shù)研究進(jìn)展

石陽(yáng)陽(yáng)，胡錦文，呂培軍

(丹江口市煙草專賣局，湖北丹江口 442700)

煙草作為一種經(jīng)濟(jì)作物在我國(guó)已經(jīng)有將近400年歷史，我國(guó)是煙葉生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，煙草行業(yè)更是我國(guó)不可或缺的財(cái)政支柱。煙草病蟲(chóng)害是降低煙葉質(zhì)量和產(chǎn)量的重要因素之一。當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)確認(rèn)的煙草侵染性病害有68種，蟲(chóng)害有200種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)煙葉主產(chǎn)區(qū)由主要病蟲(chóng)害造成的年均經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)12億元，占所有損失的80%以上。目前煙草病蟲(chóng)害的防治以化學(xué)防治為主，我國(guó)的主要煙葉種植省份采購(gòu)的農(nóng)藥中有96.7%是化學(xué)農(nóng)藥。長(zhǎng)期大量使用農(nóng)藥會(huì)造成“3R”問(wèn)題，不利于煙草行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。采用生態(tài)調(diào)控、理化誘控、生物防控措施以及提高用藥精準(zhǔn)性、科學(xué)性，降低農(nóng)藥殘留是煙葉綠色生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。

綠色防控是指在保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全的情況下，盡量減少使用化學(xué)農(nóng)藥，以農(nóng)業(yè)防控為基礎(chǔ)，優(yōu)先采取生態(tài)調(diào)控、生物防治、物理防治和科學(xué)用藥等綠色防控措施控制作物病蟲(chóng)害發(fā)展，提高作物抗病蟲(chóng)能力的技術(shù)。確保煙葉生產(chǎn)提質(zhì)增效，提高煙葉生產(chǎn)過(guò)程中的病蟲(chóng)害綠色防治效率勢(shì)在必行。該研究概述了當(dāng)前我國(guó)煙葉生產(chǎn)綠色防控技術(shù)的研究及應(yīng)用狀況，以期為大面積推廣煙葉綠色防控技術(shù)提供參考依據(jù)。

1 農(nóng)業(yè)防控技術(shù)

農(nóng)業(yè)防控措施是一種最基礎(chǔ)的煙草病蟲(chóng)害防治措施，包括選育種植抗病蟲(chóng)品種、翻耕整地、合理輪作、適時(shí)移栽、保健栽培、合理施肥、精準(zhǔn)使用農(nóng)藥、田間管理等措施。

煙草對(duì)病蟲(chóng)害都有一定的天然抵抗力，選育并種植具有抗病抗蟲(chóng)特性的品種能夠減少農(nóng)藥的使用，降低農(nóng)藥殘留，是一種經(jīng)濟(jì)安全的防控病蟲(chóng)害的措施。自20世紀(jì)60年代，我國(guó)篩選出凈葉黃作為赤星病抗病育種的抗源親本之后，其他病蟲(chóng)害抗性煙草品種陸續(xù)被選育出來(lái)并應(yīng)用于生產(chǎn)。如革新3號(hào)對(duì)3種致病型黑脛病的抗性均較好，煙草品種G28抗根結(jié)蟲(chóng)病性較強(qiáng)。在煙草病蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重的產(chǎn)區(qū)種植的復(fù)合抗病蟲(chóng)品種田間農(nóng)藝性狀較優(yōu)，能在一定程度上減少經(jīng)濟(jì)損失。研究表明，煙葉背茸毛密度、可溶性蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量低的品種對(duì)煙蚜抗性強(qiáng)，但是這些因素影響抗蟲(chóng)性的機(jī)制還有待研究。

翻耕整地可以改善土壤結(jié)構(gòu)，切斷真菌、細(xì)菌傳播途徑，消除害蟲(chóng)繁殖場(chǎng)所。同時(shí)深耕翻土能夠?qū)⒑οx(chóng)蟲(chóng)卵及幼蟲(chóng)暴露在土壤表面或填埋于土壤深層，通過(guò)天敵捕食、高溫暴曬、填埋窒息等方式降低蟲(chóng)口數(shù)量。翻耕深度也會(huì)顯著影響作物發(fā)病率。深翻不僅不利于抑制青枯病的發(fā)生，隨著翻耕深度增加反而會(huì)使青枯病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增大。研究表明，青枯病的發(fā)病率與土壤pH呈正相關(guān)，與土壤有機(jī)質(zhì)、速效氮、有效態(tài)鐵錳以及交換性鎂含量呈顯著負(fù)相關(guān)。翻耕配合施用生物質(zhì)炭能顯著降低青枯病發(fā)病率，這可能與生物炭改良土壤透氣性及理化性質(zhì)有關(guān)。

長(zhǎng)時(shí)間種植單一作物會(huì)帶來(lái)土壤養(yǎng)分失衡、病蟲(chóng)害盛行、煙葉產(chǎn)質(zhì)量下降等問(wèn)題。合理的輪作、套作模式不僅可以高效利用自然資源，提高田間生物多樣性和復(fù)種指數(shù)，還能夠在一定程度上提高土壤養(yǎng)分含量，改善作物品質(zhì)。“年中間作，年間就地輪作”模式能顯著降低青枯病發(fā)病率，烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值也得到顯著提高。部分間作植物的分泌物還具有殺菌抑蟲(chóng)、誘導(dǎo)植物產(chǎn)生防衛(wèi)反應(yīng)的作用，如大蒜、玫瑰花在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中能夠通過(guò)根系分泌一些具有殺菌效果的有機(jī)代謝產(chǎn)物，如二烯丙基二硫醚、烯丙基甲基二硫醚和苯并噻唑能抑制黑脛病菌菌絲生長(zhǎng)或者釋放醇類和酯類等有機(jī)物質(zhì)誘導(dǎo)煙草葉片產(chǎn)生防衛(wèi)反應(yīng)蛋白來(lái)增強(qiáng)抗病性。菽麻分泌的殺線蟲(chóng)活性物質(zhì)和茼蒿分泌的茼蒿素對(duì)害蟲(chóng)具有毒殺、拒食作用。間套作模式不僅可以發(fā)揮“物理屏障”的作用阻礙或延緩昆蟲(chóng)介體和病菌傳播，還能夠通過(guò)改善田間昆蟲(chóng)種群結(jié)構(gòu)，豐富田間生物多樣性，保護(hù)天敵昆蟲(chóng)。

適時(shí)移栽無(wú)病壯苗是防止病蟲(chóng)害發(fā)生和傳播的重要舉措之一，有利于降低煙株根莖類病害發(fā)生率?？厥┑省⒃鍪┝租浄始爸形⒘吭胤柿?，能提高作物的抗病抗蟲(chóng)性。研究表明，煙株抗病抗蟲(chóng)性的提高可能是煙葉吸收的鉀元素增多使細(xì)胞壁增厚所致。鄭世燕等研究表明，增施Mo提高煙草抗青枯病能力效果最好，其次為Ca。這可能是因?yàn)镸o在氮素代謝中發(fā)揮了重要作用，使植物體內(nèi)的POD、CAT、PPO和抗壞血酸酶活性提高，提高了抗病性；而Ca可能是通過(guò)提高植物細(xì)胞壁穩(wěn)定性，降低多聚半乳糖醛酸酶活性增強(qiáng)抗病性。研究表明，增施硫酸鋅提高烤煙對(duì)花葉病毒病的抗性機(jī)理可能是硫酸鋅激活煙株產(chǎn)生了應(yīng)激反應(yīng)，降低了過(guò)氧化物同工酶活性。有機(jī)肥提供的養(yǎng)分更加協(xié)調(diào)穩(wěn)定，合理施用有機(jī)肥和綠肥能夠改善煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性，提高抗病性，提升感官評(píng)吸質(zhì)量和煙葉的產(chǎn)質(zhì)量。

除此之外，良好的栽培及田間管理措施也是綠色生產(chǎn)必需的。于會(huì)泳等研究發(fā)現(xiàn)，煙草團(tuán)棵期發(fā)病率與起壟高度和種植深度有關(guān)，壟高40 cm、深度為6 cm時(shí)發(fā)病率最低。保持田間通風(fēng)透光狀況良好，及時(shí)清理田間雜草、煙桿殘?bào)w等廢棄物也有助于預(yù)防病蟲(chóng)害的發(fā)生。

近年來(lái)，由于科學(xué)用藥理念和技術(shù)宣傳不到位導(dǎo)致煙農(nóng)盲目使用劇毒和高殘留的農(nóng)藥。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于濫用農(nóng)藥和施藥器械選擇、操作不到位等原因造成農(nóng)藥利用效率只有30%，剩余農(nóng)藥分布在土壤、空氣和水體中，造成環(huán)境污染。而精準(zhǔn)施藥技術(shù)可以在減少30%～50%農(nóng)藥用量的情況下使農(nóng)藥利用率提高至80%，減少環(huán)境污染。針對(duì)不同的病蟲(chóng)害和煙株不同生育期的特性精準(zhǔn)施藥是煙葉綠色生產(chǎn)的一大重要舉措。

2 理化誘控技術(shù)

效率高、環(huán)保無(wú)毒、無(wú)殘留、操作簡(jiǎn)單是物理誘控的特點(diǎn)，其中應(yīng)用較為廣泛的有殺蟲(chóng)燈誘殺、色板誘控、食誘、地膜和防蟲(chóng)網(wǎng)防控措施?；瘜W(xué)誘控中使用比較廣泛的是昆蟲(chóng)信息素誘控，目前這些理化防控措施在國(guó)內(nèi)已經(jīng)大面積推廣應(yīng)用。

殺蟲(chóng)燈誘殺害蟲(chóng)是使用較多的綠色防控措施之一，其原理是利用昆蟲(chóng)的趨光性和趨波性。在使用太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈的42 d內(nèi)，每臺(tái)殺蟲(chóng)燈日均誘殺害蟲(chóng)可達(dá)109頭，其中以鱗翅目和鞘翅目昆蟲(chóng)為主，對(duì)有益天敵影響較小。殺蟲(chóng)燈可以減少成蟲(chóng)數(shù)量，使落卵量降低30%～40%，抑制幼蟲(chóng)對(duì)煙葉的危害。

利用不同害蟲(chóng)對(duì)不同顏色誘板的趨性誘殺是色板誘殺的原理。應(yīng)用比較廣泛的有黃色和藍(lán)色誘板，黃色誘板用于誘殺煙蚜和煙粉虱等害蟲(chóng)，應(yīng)用范圍最廣，而藍(lán)板用來(lái)誘殺薊馬。由于色板使用量逐年增加，為了避免對(duì)環(huán)境造成二次污染，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出利用玉米淀粉等可降解材料制作的黃板，但是由于其成本較高，目前還沒(méi)有推廣使用。

育苗全程使用防蟲(chóng)網(wǎng)能有效隔離害蟲(chóng)，防止害蟲(chóng)和病害的傳播。李淑君等通過(guò)研究苗床期不同措施對(duì)蚜蟲(chóng)及病蟲(chóng)害防治效果發(fā)現(xiàn)，40目防蟲(chóng)網(wǎng)效果最好。地膜栽培防止蚜蟲(chóng)和病害的效果優(yōu)于裸地栽培，其防效為50%左右。

食誘優(yōu)點(diǎn)在于材料易得、成本低、環(huán)保，通常用于預(yù)測(cè)蟲(chóng)害發(fā)生狀況和防治害蟲(chóng)，食誘材料中應(yīng)用最多的是糖醋液，其誘殺對(duì)象包括煙青蟲(chóng)、斜紋夜蛾、小地老虎、棉鈴蟲(chóng)等。研究發(fā)現(xiàn)，糖、醋、酒、水的比例為6∶3∶1∶10時(shí)對(duì)田間害蟲(chóng)誘殺效果最好，發(fā)酵后糖醋液的誘捕作用會(huì)增強(qiáng)。此外，基于害蟲(chóng)對(duì)食物或者其揮發(fā)物的偏好，通過(guò)調(diào)配天然提取或人工合成的揮發(fā)物研發(fā)得到的多種植物源引誘劑在田間害蟲(chóng)防治中也發(fā)揮了重要作用，如“煙葉寶”是一種煙葉蛾蟲(chóng)食誘劑，對(duì)田間鱗翅目害蟲(chóng)有較好的防治效果，是目前唯一推廣使用的食誘劑。

性信息素也稱為性外激素，其化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具有特定性。近年來(lái)，性誘劑在昆蟲(chóng)誘殺、迷向、干擾昆蟲(chóng)行為、監(jiān)測(cè)種群動(dòng)態(tài)分析以及區(qū)域性調(diào)查方面取得了良好的應(yīng)用效果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球利用性誘劑防治有害昆蟲(chóng)的作物面積已經(jīng)突破6 400萬(wàn)hm。廣安市前鋒區(qū)在推廣水稻、玉米生產(chǎn)綠色防控措施中發(fā)現(xiàn)二化螟性誘劑對(duì)水稻二化螟平均防控效果可達(dá)81.79%，與常規(guī)使用化學(xué)藥劑防效相當(dāng)，生態(tài)效益突出。

3 生物防治技術(shù)

生物防治是指利用自然界的生物或其代謝產(chǎn)物防治病蟲(chóng)害，目前生物防治技術(shù)包括天敵昆蟲(chóng)防治、微生物菌劑防治、使用植源性農(nóng)藥以及采用基因工程技術(shù)抗病抗蟲(chóng)。

利用天敵昆蟲(chóng)防治病蟲(chóng)害是一種常見(jiàn)的生物防治措施，保護(hù)本地天敵昆蟲(chóng)或者田間釋放人工飼養(yǎng)的天敵昆蟲(chóng)都能夠有效防治病蟲(chóng)害的發(fā)生和蔓延。煙蚜繭蜂、麗蚜小蜂、赤眼蜂、瓢蟲(chóng)、草蛉、蠋蝽是典型的天敵昆蟲(chóng)，其中煙蚜繭蜂和赤眼蜂應(yīng)用最為廣泛。赤眼蜂防治鱗翅目害蟲(chóng)效果顯著，如煙青蟲(chóng)和斜紋夜蛾，釋放赤眼蜂30萬(wàn)頭/hm可使蟲(chóng)口減退率達(dá)到25.6%。煙蚜繭蜂防治技術(shù)目前已經(jīng)形成了成熟完善的技術(shù)體系在全國(guó)推廣。李曉宇等對(duì)漢中煙區(qū)煙蚜繭蜂防控效果評(píng)估發(fā)現(xiàn)，釋放煙蚜繭蜂的處理使煙蚜數(shù)量得到了有效控制。但是當(dāng)煙蚜繭蜂在室內(nèi)擴(kuò)繁至第七代時(shí)，其僵蚜量明顯下降，種群出現(xiàn)明顯的退化現(xiàn)象，因此在生產(chǎn)應(yīng)用中要注意適時(shí)采取必要的復(fù)壯措施恢復(fù)煙蚜繭蜂擴(kuò)繁效率和質(zhì)量。

拮抗細(xì)菌、真菌、放線菌以及部分昆蟲(chóng)病原菌是微生物防治措施中普遍用到的菌種。芽孢桿菌、多黏類芽孢桿菌、假單胞菌、木霉菌和鏈霉菌菌屬通過(guò)產(chǎn)生一些揮發(fā)物或分泌物抑制病原菌菌絲生長(zhǎng)和孢子萌發(fā)，從而對(duì)赤星病、黑脛病等真菌病害產(chǎn)生拮抗作用。目前生防菌研究較多的是木霉菌，海洋木霉的多個(gè)屬種表現(xiàn)出了抗菌性和潛在的除草活性，其提取物對(duì)煙草赤星病、黑脛病和青枯病病原菌具有較強(qiáng)的抑制作用。假單胞桿菌PA2101和PG3402對(duì)煙草根黑腐病和黑脛病的防效優(yōu)于甲基硫菌靈，其防病機(jī)理以及與煙株的共生互作的機(jī)制還需進(jìn)一步研究。淡紫擬青霉能顯著降低煙草根結(jié)線蟲(chóng)病發(fā)病率且防效高于阿維菌素、阿維·丁硫。此外，部分昆蟲(chóng)病源微生物如蘇云金桿菌、綠僵菌、白僵菌等對(duì)煙青蟲(chóng)、煙蚜及地下蟲(chóng)等都具有良好的防控效果。馮玉元利用白僵菌防治小地老虎，結(jié)果表明，白僵菌對(duì)小地老虎的校正死亡率為98.2%。

植源性農(nóng)藥是指從植物某些部位提取的活性物質(zhì)或有效成分，包括按照其結(jié)構(gòu)進(jìn)行人工合成的化合物及衍生物。研究表明，苦參堿、煙堿、藜蘆、苦皮藤素、大蒜油、洋蔥油、魚(yú)藤酮等植物的提取物對(duì)煙蚜具有較好的毒殺或防控作用。0.5%苦參堿水劑連續(xù)施用2次后對(duì)煙青蟲(chóng)防效可超過(guò)99%，1.5%除蟲(chóng)菊酯可使煙青蟲(chóng)危害株率降低12%。趙歡歡等研究發(fā)現(xiàn)，泰國(guó)變種印楝和泰國(guó)香檸處理對(duì)斜紋夜蛾卵巢細(xì)胞系SL-1細(xì)胞增殖具有明顯的抑制作用。李曉東等研究表明，印楝素通過(guò)抑制PTTH和蛻皮甾類的合成、分泌及轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程抑制幼蟲(chóng)生長(zhǎng)，而鬧羊花素-Ⅲ則通過(guò)降低表皮水溶性蛋白質(zhì)合成來(lái)抑制生長(zhǎng)。山蒼子油中的檸檬醛和黃皮種子提取物中的黃皮新肉桂酰胺B具有毒性，能促進(jìn)SL細(xì)胞凋亡，麻楝果實(shí)提取物沒(méi)食子酸乙酯等對(duì)煙草青枯病菌具有中等程度的拮抗活性，苦豆子和苦地膽提取物對(duì)TMV增殖抑制率可達(dá)62.76%和83.92%，作為新型植物源農(nóng)藥具有較好的開(kāi)發(fā)前景。此外，噴施部分植物提取液也能起到抗病效果，如噴施苦參提取液稀釋液對(duì)赤星病防治效果可達(dá)81%。噴施商陸鮮汁稀釋液使煙草TMV病株率和病情指數(shù)均明顯下降。

1986年P(guān)owell等將煙草普通花葉病病毒外殼蛋白質(zhì)()基因轉(zhuǎn)入煙草植株，獲得了能穩(wěn)定遺傳的抗TMV煙株，之后病毒的基因、衛(wèi)星RNA、反義RNA以及復(fù)制酶基因等相繼被利用并培育出TMV、PVY、CMV等轉(zhuǎn)基因煙草新品種?；蚬こ碳夹g(shù)也被用于培育其他病害的抗性煙草并取得了一定的成效。王月琳等利用海島棉基因獲得的轉(zhuǎn)CUT1-GbNPR1載體的轉(zhuǎn)基因煙草對(duì)赤星病、炭疽病和低頭黑病病菌具有較高抗性。羅小英等將-雙價(jià)基因轉(zhuǎn)入煙草，獲得了一種對(duì)黑脛病菌和赤星病菌抗性較強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因煙草。張麗芳等將煙草叢頂病毒、煙草脈扭病毒、煙草脈扭病毒伴隨RNA和煙草叢頂病衛(wèi)星RNA的目的基因?qū)霟熑~，采用組培技術(shù)培育出了抗煙草叢頂病轉(zhuǎn)基因煙草，但是其抗病性和遺傳穩(wěn)定性還需進(jìn)一步研究。劉志靜等將具有猝滅植物青枯病菌群體感應(yīng)信號(hào)分子功能的基因轉(zhuǎn)入煙草，獲得具有較強(qiáng)青枯菌抗性的品種。

抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因煙草培育中使用最多的外源抗蟲(chóng)基因是蘇云金桿菌殺蟲(chóng)晶體蛋白基因和豇豆中的蛋白酶抑制基因。田穎川等將蘇云金桿菌定點(diǎn)突變后的δ-內(nèi)毒素基因整合到煙草染色體中，毒蛋白基因在煙草體內(nèi)成功表達(dá)，賦予了轉(zhuǎn)基因煙草抗煙青蟲(chóng)特性。劉春明等將豇豆胰蛋白酶基因轉(zhuǎn)入煙草發(fā)現(xiàn)，其葉片上棉鈴蟲(chóng)死亡率較高，轉(zhuǎn)基因煙草具有抗蟲(chóng)性。李芳等將新疆野生櫻桃李中分離克隆出的抗病基因1，導(dǎo)入煙草后，煙草W38對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)抗性顯著提高。

4 立體防治技術(shù)

煙草病蟲(chóng)害的綠色立體防治技術(shù)是基于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)氣候環(huán)境，根據(jù)病蟲(chóng)害發(fā)生狀況與環(huán)境之間的關(guān)系采用多種防控措施，充分發(fā)揮自然因素的調(diào)控作用，將不同生物種群組合在一起，豐富物種多樣性，形成以天敵防治為主，農(nóng)業(yè)防治、物理防治和生物防治為輔的全方位、多角度的病蟲(chóng)害安全防治體系，從而達(dá)到提高煙葉病蟲(chóng)害防治效率、降低農(nóng)藥用量的目的。目前關(guān)于煙草病蟲(chóng)害的立體防治措施的研究較少，蔣水萍等采用釋放天敵、噴施生物農(nóng)藥、布置誘捕器和殺蟲(chóng)燈等防治方法結(jié)合在一起的立體防控技術(shù)防治煙青蟲(chóng)、煙蚜和斜紋夜蛾，結(jié)果表明立體防控技術(shù)對(duì)三大害蟲(chóng)具有較好的防治效果。王夸平等研究表明，將不同種類天敵、高效低毒的生物農(nóng)藥以及高效的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)體系等集成整合在一起對(duì)煙草蟲(chóng)害進(jìn)行立體防控可以提高防控效果。

5 展望

當(dāng)前煙草病蟲(chóng)害的防治措施中農(nóng)藥防治發(fā)揮著重要作用，但是長(zhǎng)期使用農(nóng)藥容易造成環(huán)境污染、降低煙葉品質(zhì)、產(chǎn)生抗藥性、煙葉農(nóng)藥殘留嚴(yán)重等問(wèn)題。推廣煙草病蟲(chóng)害的綠色防控技術(shù)是可持續(xù)發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)的要求。但是目前綠色防控技術(shù)單一，推廣面積小，未能得到政府和社會(huì)的足夠重視。因此，根據(jù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境以及病蟲(chóng)害的種類和發(fā)生規(guī)律集成并優(yōu)化多重防控措施，降低綠色防控成本是未來(lái)我國(guó)煙區(qū)病蟲(chóng)害綠色防治的主要途徑。