蔡曉明,邊磊,羅宗秀,李兆群,修春麗,付楠霞,陳宗懋
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,浙江 杭州 310008
茶是世界公認(rèn)的有益人體健康的飲品,世界各國均對茶葉的質(zhì)量安全賦予更多的關(guān)注[1]。因此如何減少茶園化學(xué)農(nóng)藥施用,避免、降低病蟲害對茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)的危害,是茶樹植保工作者的首要任務(wù)。要完成這一任務(wù),除必須創(chuàng)新研發(fā)化學(xué)農(nóng)藥替代技術(shù)外,科學(xué)、合理地將這些技術(shù)集成應(yīng)用起來也同樣重要。這是因?yàn)榛瘜W(xué)農(nóng)藥替代技術(shù)很難像化學(xué)農(nóng)藥那樣高效。通常針對某一靶標(biāo)蟲害或病害,需要使用幾項不同的技術(shù),才能達(dá)到與化學(xué)農(nóng)藥相當(dāng)?shù)姆乐涡Ч?。其次,化學(xué)農(nóng)藥替代技術(shù)的防治靶標(biāo)都比較有限,不具有化學(xué)農(nóng)藥那樣的廣譜性。因此,這就需要不同綠色防控技術(shù)的集成應(yīng)用。本文對綠色防控技術(shù)集成的基本原則,茶樹害蟲綠色精準(zhǔn)防控的技術(shù)選擇、技術(shù)組裝、應(yīng)用效果,以及茶樹有害生物綠色精準(zhǔn)防控的未來發(fā)展等幾方面進(jìn)行了介紹和展望,以期促進(jìn)茶園有害生物綠色防控技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,提升我國茶葉質(zhì)量安全、茶園生態(tài)安全水平。
茶園有害生物綠色防控技術(shù)的集成應(yīng)符合以下原則[2-5]。
綠色防控是在“綜合防治”概念基礎(chǔ)上拓展、豐富后形成的植保理念。其內(nèi)涵是:基于有害生物發(fā)生規(guī)律,遵循綜合治理原則,優(yōu)先采用農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治、化學(xué)生態(tài)防治等環(huán)境友好型技術(shù),并結(jié)合科學(xué)合理使用化學(xué)農(nóng)藥,達(dá)到有效控制農(nóng)作物有害生物危害。綠色防控技術(shù)集成應(yīng)用更強(qiáng)調(diào)從增強(qiáng)農(nóng)田生物多樣性和保護(hù)利用天敵入手,組裝及配套使用多種不同的天敵友好型防治技術(shù),最大限度地減少化學(xué)農(nóng)藥的使用;以作物健康栽培為基礎(chǔ),組裝和配套良好的農(nóng)業(yè)栽培措施;從科學(xué)使用農(nóng)藥入手,杜絕高毒、高殘留和高污染農(nóng)藥的使用[2]。
綠色防控技術(shù)集成的目的是促進(jìn)綠色防控技術(shù)的推廣應(yīng)用。一般來說,農(nóng)民對新技術(shù)的應(yīng)用比率與技術(shù)的復(fù)雜程度成反比。綠色防控技術(shù)集成就是要通過進(jìn)一步的技術(shù)熟化開發(fā)、組裝配套和規(guī)范化,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜技術(shù)的輕簡化,從而提高綠色防控新技術(shù)采用比率,解決綠色防控技術(shù)的使用成本過高和勞力投入過多問題。
綠色防控技術(shù)集成效果很大程度上取決于技術(shù)配套的規(guī)范化、合理化和標(biāo)準(zhǔn)化。為了以最小的經(jīng)濟(jì)投入獲得最佳防控效果,綠色防控技術(shù)的集成必須遵循有章可循、有標(biāo)準(zhǔn)可依的原則。如色板、殺蟲燈和性誘劑的集成。色板、殺蟲燈和性誘劑的使用起止時間、控制面積以及懸掛高度等均需合理化、標(biāo)準(zhǔn)化。
綠色防控技術(shù)集成是對已開發(fā)研究出來的,并將在生產(chǎn)中應(yīng)用與推廣的一系列綠色防控技術(shù)的研究、評價、精煉與組裝配套的過程。其基本過程是由技術(shù)選擇、應(yīng)用技術(shù)研究、技術(shù)組裝配套、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化4 個環(huán)節(jié)組成的重復(fù)循環(huán)。其中,綠色防控技術(shù)選擇與組裝應(yīng)從農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的整體出發(fā),追求病蟲害高效的可持續(xù)治理效果,追求生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能提高所產(chǎn)生的生態(tài)效益,追求農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提高所產(chǎn)生的社會效益;不是單純要求短期防效和簡單追求經(jīng)濟(jì)效益。而應(yīng)用技術(shù)研究和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,更多的要考慮技術(shù)的輕便化和規(guī)范化。下面以茶樹害蟲綠色精準(zhǔn)防控為例,對技術(shù)的選擇、組裝以及形成的技術(shù)模式進(jìn)行介紹。
技術(shù)集成前,要先清楚有哪些防控技術(shù)可用,這些技術(shù)的防控效果及優(yōu)缺點(diǎn)等。目前茶園害蟲綠色精準(zhǔn)防控可用的技術(shù)包括:精準(zhǔn)物理誘殺技術(shù)、性誘殺技術(shù)、生物防治技術(shù)、良好農(nóng)藝措施、化學(xué)防治等[6-7]。
精準(zhǔn)物理誘殺技術(shù)主要包括窄波LED 殺蟲燈、黃紅雙色誘蟲板[8]。殺蟲燈是茶園重要的害蟲物理誘殺工具,是茶園的第一道防線。本世紀(jì)初茶園普遍采用頻振式電網(wǎng)殺蟲燈,但其誘蟲光源光譜范圍寬,以致大量誤殺天敵昆蟲?;诓鑸@主要害蟲和茶園優(yōu)勢天敵的趨光光譜差異,確定茶園害蟲精準(zhǔn)誘殺LED 光源,并結(jié)合風(fēng)吸負(fù)壓裝置研發(fā)出了窄波LED 殺蟲燈。相對于頻振式電網(wǎng)型殺蟲燈,窄波LED 殺蟲燈對主要害蟲的誘殺量提高127%,對茶園天敵的誘殺量降低40%[9]。誘蟲色板是防控茶小綠葉蟬、薊馬、黑刺粉虱等茶園刺吸式害蟲的主要技術(shù)。過去主要使用黃色誘蟲板防控茶小綠葉蟬、黑刺粉虱等害蟲,但黃色誘蟲板對天敵昆蟲有較大誤殺。為此通過大量試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)紅色對茶園膜翅目天敵和瓢蟲有驅(qū)避作用。在此基礎(chǔ)上,研制出黃紅雙色誘蟲板。與市售常規(guī)色板相比,夏、秋季黃紅雙色的天敵友好型色板對茶小綠葉蟬誘捕量分別提升29%、66%,對天敵的誘捕量分別平均下降30%、35%。該色板在春茶結(jié)束修剪后使用,可使茶小綠葉蟬發(fā)生高峰期蟲口至少減少30%[10]。
性信息素是鱗翅目害蟲求偶交配過程中,雌蟲釋放、雄蟲定位雌蟲的信息物質(zhì)。性誘殺技術(shù)就是利用人工模擬出來的性信息素,即性誘劑,誘殺求偶雄蟲,減少田間害蟲的交配概率,進(jìn)而降低下一代害蟲的發(fā)生數(shù)量。性誘劑具有高效、專一性強(qiáng)、用量低、不殺傷天敵、不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)[11]。通過性信息素鑒定、性誘劑配方優(yōu)化,目前已提出灰茶尺蠖、茶尺蠖、茶毛蟲、茶蠶、茶黑毒蛾、湘黃卷葉蛾、茶小卷葉蛾、茶細(xì)蛾等8種茶園主要害蟲的高效性誘劑。其中,灰茶尺蠖高效性誘劑的誘蛾效果是市面原有產(chǎn)品的10倍至200多倍;茶尺蠖高效性誘劑的誘蛾效果是市面原有產(chǎn)品的20~64 倍。高效性誘劑誘殺一代灰茶尺蠖雄蛾,防效達(dá)50%;連續(xù)誘殺兩代,防效可達(dá)67%[12]。
生物防治主要包括生物農(nóng)藥和天敵釋放。目前針對茶園鱗翅目害蟲,擁有病毒制劑、短穩(wěn)桿菌、蘇云金桿菌等高效生物農(nóng)藥[13-15]。其中,病毒制劑專一性強(qiáng)、持效期長;短穩(wěn)桿菌具一定的廣譜性、速效性好。針對茶小綠葉蟬、茶棍薊馬等小型刺吸式害蟲,有除蟲菊素、印楝素、茶皂素等多種植物源農(nóng)藥。但這些生物農(nóng)藥的防治效果均不理想,可通過混用、增加施藥次數(shù)提高防治效果。釋放天敵方面,目前生產(chǎn)上使用比較多的是釋放捕食螨防治茶樹害螨。在跗線螨、茶橙癭螨等害螨螨口數(shù)量上升初期,按每公頃102 萬頭的量釋放胡瓜鈍綏螨,防治效果可達(dá)80%[16]。
良好農(nóng)藝措施包括秋冬季石硫合劑封園、冬季深翻施肥、合理修剪勤采等[17-19]。秋冬季石硫合劑封園對降低次年早期的螨害和葉部病害有很好的預(yù)防效果[20];而冬季深翻可破壞尺蠖、象甲等害蟲的越冬場所,減少次年害蟲發(fā)生數(shù)量。由于茶蚜、茶小綠葉蟬、茶橙癭螨、茶跗線螨等茶園害蟲主要發(fā)生在幼芽嫩梢上,因此合理修剪勤采,可采去大量的蟲口,并惡化這些害蟲的發(fā)生條件[21]。
最后,化學(xué)農(nóng)藥防治也是茶園害蟲綠色精準(zhǔn)防控中不可或缺的一項技術(shù)?;瘜W(xué)農(nóng)藥的使用在很大程度上保障了茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量。尤其是有害生物爆發(fā)期,化學(xué)農(nóng)藥起到了立竿見影的效果。在今后一段時期內(nèi),化學(xué)農(nóng)藥仍將起到重要作用。為最大程度保證飲茶者安全,應(yīng)選擇低水溶性且環(huán)境風(fēng)險小的農(nóng)藥品種,并規(guī)范使用農(nóng)藥[22]。
茶樹主要害蟲綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)集成思路(圖1)是,以窄波LED 殺蟲燈、黃紅雙色誘蟲板、高效性誘劑等作為核心關(guān)鍵技術(shù),通過長期高效誘殺將茶園中的靶標(biāo)害蟲種群維持在一個較低水平;在此基礎(chǔ)上結(jié)合生物預(yù)防措施,如噴施尺蠖病毒制劑、釋放捕食螨等,并配套良好農(nóng)藝措施,如冬季石硫合劑封園、合理修剪勤采等,控制蟲口發(fā)生;最后以高效低水溶性化學(xué)農(nóng)藥作為應(yīng)急措施,在害蟲大量爆發(fā)時使用。有了最佳的技術(shù)組合,再配合標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)實(shí)施參數(shù),就可形成綠色防控技術(shù)模式。
圖1 茶樹主要害蟲綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)集成思路
近十幾年,茶樹植??萍脊ぷ髡邔也璩唧丁⒉璩唧?、茶毛蟲、茶小綠葉蟬、茶網(wǎng)蝽、茶棍薊馬等茶樹害蟲防控技術(shù)作了較為深入的研究,形成了切實(shí)有效的茶樹害蟲綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)模式。其中,茶毛蟲的防控技術(shù)模式與灰茶尺蠖、茶尺蠖的較為相似,茶小綠葉蟬、茶棍薊馬的防控技術(shù)模式較為相似。下面以灰茶尺蠖、茶尺蠖、茶小綠葉蟬這3 種我國茶園最為重要的害蟲為例進(jìn)行介紹。
灰茶尺蠖、茶尺蠖綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)模式(表1)[23]的核心關(guān)鍵技術(shù)為:窄波LED 殺蟲燈、性誘劑、病毒制劑;應(yīng)急防治技術(shù)為:高效安全化學(xué)農(nóng)藥;配套技術(shù)為:冬季深翻施肥。
表1 灰茶尺蠖、茶尺蠖綠色精準(zhǔn)防控模式(以浙江為例)
3.1.1 核心關(guān)鍵技術(shù)
(1)性誘劑。根據(jù)上一年發(fā)生程度,在越冬代成蟲羽化前,每公頃均勻懸掛誘捕器30~60個。每個誘捕器放置1 枚性誘芯。誘捕器下端位于茶棚上方20 cm。為保證誘殺效率,誘捕器需及時更換黏板,每3個月更換1次性誘芯。性誘殺技術(shù),大面積、連片、持續(xù)使用,效果最佳。
(2)窄波LED 殺蟲燈。每公頃安置1 臺窄波LED 殺蟲燈。實(shí)際放置密度需根據(jù)地形、地貌設(shè)置。燈管下端位于茶棚上方40~60 cm。3月下旬開燈,11月關(guān)燈;每日日落后工作3 h 自動滅燈。窄波LED殺蟲燈大面積、連片使用,效果最佳。
(3)病毒制劑。4—5月,第二代尺蠖的一、二齡幼蟲期,在發(fā)蟲中心及鄰近1 m 以內(nèi)的嫩葉層噴施尺蠖病毒制劑300~400 倍液。陰天全天可施用,晴天宜在17:00以后噴施。
3.1.2 應(yīng)急防治技術(shù)
7—9月為灰茶尺蠖、茶尺蠖爆發(fā)期,密切關(guān)注田間蟲口。當(dāng)蟲口達(dá)防治指標(biāo),即每667 m2茶園幼蟲數(shù)量達(dá)4 500 頭或每米茶行10 頭時,可噴施茚蟲威、蟲螨腈、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、聯(lián)苯菊酯等高效安全化學(xué)農(nóng)藥。有機(jī)茶園可噴施短穩(wěn)桿菌、蘇云金桿菌等生物農(nóng)藥。注意蟲齡較小時施藥、不同作用機(jī)理藥劑交替使用和合理混用、按規(guī)定安全間隔期采收茶葉。
茶小綠葉蟬綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)模式(表2)[23]核心關(guān)鍵技術(shù)為:窄波LED 殺蟲燈、黃紅雙色誘蟲板;應(yīng)急防治技術(shù)為:高效低水溶性化學(xué)農(nóng)藥;配套技術(shù)為:合理勤采修剪、冬季石硫合劑封園。
表2 茶小綠葉蟬綠色精準(zhǔn)防控模式(以浙江為例)
3.2.1 核心關(guān)鍵技術(shù)
(1)窄波LED 殺蟲燈。使用技術(shù)參數(shù)同灰茶尺蠖、茶尺蠖綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)模式。
(2)黃紅雙色誘蟲板。春茶結(jié)束修剪后,每公頃均勻懸掛375 張誘蟲板。色板朝向平行茶行,其下沿位于茶樹上方20 cm,懸掛2~3 周即可。色板拆除后妥善處理,防止污染茶園環(huán)境。
3.2.2 應(yīng)急防治技術(shù)
6—7月、9—10月,為茶小綠葉蟬發(fā)生高峰期,應(yīng)密切關(guān)注田間蟲口。當(dāng)蟲口達(dá)防治指標(biāo),即夏茶:每100 片葉6 頭若蟲;秋茶:每100 片葉12 頭若蟲時,可噴施茚蟲威、蟲螨腈、唑蟲酰胺、雙丙環(huán)蟲酯等高效低水溶性化學(xué)農(nóng)藥。有機(jī)茶園可連噴或混噴天然除蟲菊素、茶皂素、印楝素等植物源農(nóng)藥。注意不同作用機(jī)理藥劑交替使用,按規(guī)定安全間隔期采收茶葉。
近5年的示范推廣顯示,灰茶尺蠖、茶尺蠖綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)模式較為高效,在尺蠖輕、中度發(fā)生區(qū)域,可做到化學(xué)農(nóng)藥零使用;茶小綠葉蟬綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)模式在葉蟬高峰期可減少1次化學(xué)農(nóng)藥的使用。當(dāng)然,上面只是圍繞某一種靶標(biāo)害蟲建立的綠色精準(zhǔn)防控模式。具體到某一地方整年的茶園害蟲綠色精準(zhǔn)防控模式,還需根據(jù)當(dāng)?shù)氐暮οx發(fā)生種類、發(fā)生程度,以及茶葉生產(chǎn)習(xí)慣、茶葉品質(zhì)要求等進(jìn)行技術(shù)調(diào)整和組裝。例如:尺蠖發(fā)生輕的地方,性誘捕器主要作用是蟲口監(jiān)測,可按每公頃15套使用;而尺蠖發(fā)生嚴(yán)重的地方,要充分發(fā)揮性誘殺技術(shù)對蟲口的控制作用,性誘捕器需按每公頃60 套或更高密度使用;機(jī)采茶園,不適合使用誘蟲色板;生產(chǎn)出口歐盟茶葉的茶園,不宜使用唑蟲酰胺、茚蟲威等歐盟限量標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格的農(nóng)藥。
在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目“茶園化肥農(nóng)藥減施增效技術(shù)集成研究與示范”、國家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系以及地方政府的大力支持推動下,浙江、湖南、福建、湖北、四川、廣東、江西、安徽、江蘇等我國主要產(chǎn)茶省均根據(jù)自身實(shí)際,建立了相應(yīng)的茶樹害蟲綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)模式,并進(jìn)行了大面積的示范推廣。至2022年,全國示范推廣達(dá)百萬公頃,示范區(qū)化學(xué)農(nóng)藥平均減施達(dá)70%,茶葉產(chǎn)量略有增加,茶葉質(zhì)量安全水平提升明顯,茶農(nóng)收益得到增加。
茶園有害生物綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)集成應(yīng)用,其前提條件是要有針對不同病、蟲、草害的綠色防控技術(shù),其核心是要有高效、精準(zhǔn)的綠色防控技術(shù)。這就好比做菜需要主料和配料,而高效、精準(zhǔn)的綠色防控技術(shù)就是“主料”。因此,創(chuàng)新發(fā)展高效、精準(zhǔn)綠色防控技術(shù)是茶樹有害生物綠色防控未來發(fā)展的關(guān)鍵。此外,為應(yīng)對農(nóng)村勞動力日益短缺和滿足社會發(fā)展需求,未來茶園綠色防控技術(shù)還應(yīng)逐步向輕簡、智能化的方向發(fā)展。
具體到害蟲防控技術(shù)方面。對目前茶園首要害蟲茶小綠葉蟬,以及發(fā)生日趨嚴(yán)重的薊馬、食葉甲蟲、網(wǎng)蝽、盲蝽等害蟲,還缺乏高效、精準(zhǔn)的綠色防控技術(shù),防治主要還是依靠化學(xué)農(nóng)藥。因此在對上述害蟲生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性深入了解的基礎(chǔ)上,應(yīng)通過多學(xué)科的交叉融合,從化學(xué)生態(tài)防治、新型物理防治、高效生防資源利用等方面進(jìn)行綠色防控技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)[24]。
在病害方面。相對蟲害,茶樹病害綠色防控的研究較為滯后。對我國發(fā)生面積最大的茶樹病害炭疽病,還缺乏有效的化學(xué)農(nóng)藥替代防治技術(shù);對西南茶區(qū)、山區(qū)茶園春茶期易發(fā)的茶餅病、白星病、赤星病等病害,甚至缺少高效、安全的化學(xué)防治藥劑[25]。針對上述病害,未來應(yīng)加強(qiáng)抗病品種的選育、高效生物農(nóng)藥的開發(fā)與篩選、植物誘抗劑的高效應(yīng)用等方面的研究。
草害方面。雖然“十三五”期間茶園草害綠色防控技術(shù)有較大發(fā)展,提出了防草布覆蓋控草、種植鼠茅草控草等新技術(shù),但這些還不能完全解決目前生產(chǎn)中遇到的問題。未來,應(yīng)加強(qiáng)雜草危害分級研究,摒棄“寸草不生”的除草觀念,改除草為控草;針對惡性雜草,需加強(qiáng)研發(fā)和篩選輕簡型除草機(jī)、天然除草劑等綠色除草技術(shù);同時完善間作控草技術(shù),篩選各茶區(qū)適合的間作草種和研究相配套的種植應(yīng)用模式[26]。
目前茶園有害生物綠色防控技術(shù)的集成應(yīng)用主要還是集中在防治蟲害。因此,未來應(yīng)從整個茶園生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)。各地需根據(jù)茶園有害生物發(fā)生種類、發(fā)生程度等,集成應(yīng)用靶標(biāo)針對性強(qiáng)、防治效果好、對茶園生態(tài)環(huán)境負(fù)作用小的蟲害、病害、草害防控技術(shù)。集成過程中應(yīng)以高效、精準(zhǔn)化學(xué)農(nóng)藥替代技術(shù)為核心,進(jìn)行不同技術(shù)的組裝配套;不能重視了某一有害生物,而忽略了其他有害生物的綠色防控;也不能因?yàn)閷?shí)施了某些技術(shù),而加重其他有害生物的發(fā)生,如采用茶園間作控草技術(shù),有可能會因間作植物品種選擇不當(dāng),而加重茶園病蟲害的發(fā)生。當(dāng)然,隨著綠色防控技術(shù)的發(fā)展與豐富,茶園有害生物綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)模式應(yīng)當(dāng)在區(qū)域化、茶葉質(zhì)量安全水平等方面更具差別化、精細(xì)化。例如云南省茶園病蟲害的種類與西南茶區(qū)其他地區(qū)有較大的差別,其防控技術(shù)模式也應(yīng)有較大不同;防控模式應(yīng)根據(jù)消費(fèi)者對茶葉質(zhì)量安全的不同需求,集成出如有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)、生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)、歐盟標(biāo)準(zhǔn)等不同級別。最后,形成的茶園有害生物綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)模式,應(yīng)是可復(fù)制推廣、茶葉生產(chǎn)者便于且樂意使用的。這樣,在政府、科技工作者等各界力量的大力支持、推動下,綠色精準(zhǔn)防控技術(shù)模式便可在我國各茶區(qū)大面積推廣應(yīng)用,支撐我國茶產(chǎn)業(yè)綠色健康可持續(xù)發(fā)展。