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曲靖市烟草花叶病综合立体生物防治技术

2015-10-21张廷金曾嵘解燕等

安徽农业科学 2015年31期
关键词:生物防治

张廷金 曾嵘 解燕等

摘要介绍了烟草花叶病综合立体生物防治的意义及原则;建立了“以农业防治为基础,生物防治为重点,物理防治为辅助,化学防治为补充”的综合立体生物防治技术。

关键词烟草花叶病;综合立体; 生物防治

中图分类号S435.72文献标识码

A文章编号0517-6611(2015)31-105-03

Integrated and Tridimensional Biology Control Technology of Tobacco Mosaic Diseases in Qujing City

ZHANG Tingjin1,2, ZENG Rong3, XIE Yan3, CHEN Suiyun1* et al

(1.School of Life Sciences, Yunnan University, Kunming, Yunnan 650091; 2.Baoteng Biochemical Technology Co.Ltd., Kunming, Yunnan 650106; 3.Qujing Branch Company, Yunnan Tobacco Company, Qujing, Yunnan 655000)

Abstract The significance and principle of integrated and tridimensional biocontrol of tobacco mosaic virus diseases was introduced.The integrated and tridimensional biocontrol technique with agricultural control as a foundation, biological control as a emphasis, physical control as an assistant and chemical control as a supplementary was established.

Key words Tobacco mosaic disease; Integrated and tridimensional; Biological control

烤烟是云南省重要的经济作物之一,烤烟生产是云南的支柱产业,每年在产生巨大经济价值的同时,也因烟草病害的危害而遭受巨大损失[1]。烟草病毒病害是严重威胁烟草生产的一类病害,据报道,在我国引起烟草病毒病的病原至少有19种[2]。曲靖市是云南省烟叶生产大市和云南省外调烟叶最多的地区。多年研究表明,曲靖市病毒病害的种类有10种以上,但是引起曲靖市烟草花叶病的病原主要是烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV),二者单独侵染或者复合侵染,在大田期复合侵染居多[3]。在云南侵染烤烟漂浮育苗期的病毒主要是TMV,而其他病毒,如CMV和马铃薯Y病毒属病毒(包括PVY和TEV)仅占5%以下[4]。因此,在烤烟漂浮育苗期控制TMV的发生和传播是病毒病害控制的重点。长期以来,烟草花叶病在世界上仍无有效的化学药剂能控制其发生和发展,防治基本都是以农艺防治為主,适当使用化学农药(主要是防治病毒传播介体)的防治策略来进行防治[5]。农艺防治主要是通过创造有利于作物生长发育而不利于有害生物发生的农田生态环境,从而抑制病原物的发生和发展,具有经济和操作简单的特点,但是当病害大发生时有局限性。然而,随着科学技术的发展,生物防治在烟草花叶病的防治中起到了越来越大的作用,在烟草病毒病防治中的地位逐渐显现[6-7]。然而,高效的单项措施对烟草病毒病的防治效果仍然有限,只有把病毒病防治作为一项系统工程,建成一套综合、立体的防治体系才能取得较理想的防治效果[8],因此,如何从单一防治到综合运用各种有效方法来防治烟草花叶病是当前烟草花叶病防治中亟待解决的问题。鉴于此,笔者建立了曲靖市烟草花叶病综合立体生物防治技术,以期为其他烟区烟草花叶病的防治提供参考。

1综合立体防治技术在烤烟病毒病防治应用中的意义

良好农业规范(GAP)是一套关系消费者经济利益和安全的生产规范和管理体系[9]。曲靖市在全国烟区最早将该规范引入到烟草种植中[10],结合实际制定和实施了曲靖烤烟GAP实践与应用[11],并将GAP理念应用于烤烟病虫害防治,从而鼓励和推行减少化学药剂的使用,使烤烟农药使用量和残留大大降低,有效地保障烟叶质量安全,保护环境。GAP的实施是烟草花叶病防治的基础,因为烟草花叶病防治的关键点在于切断初侵染源和控制再侵染途径,GAP从源头(水、育苗场地、土壤、烟叶残留物等)上保证了可将各种防治方法综合应用的可能性,也为烟草花叶病从时间和空间上来整合各种防控手段奠定了基础。生物防治方法的合理应用将为减少农药的使用和残留的降低又提供了一条有效途径,为更有效地保障烟叶质量安全和环境保护提供了保障[6]。

2烟草花叶病综合立体生物防治原则

曲靖市大力推行和倡导烟草花叶病综合立体生防策略,实行了从苗期到大田期以“农业防治为基础,生物防治为重点,物理防治为辅助,化学防治为补充”的防治技术体系。在该体系中遵循以下原则:一是科学性原则。针对曲靖烟草花叶病的发病特点,各烟区在各种生产规程的指导下分别在苗期和大田期制定适合该地区有效的防治措施,充分利用生物防治手段,根据时间和空间的不同,协调几种有效的防治措施分阶段实施,以达到最好的效果;二是可推广性和经济性原则。当前有很多生物防治制剂,有的制剂可能有较好的效果,但是成本较高,无法推广使用;有的制剂则可能因使用方法太复杂或使用剂量和时期难以准确掌握而无法推广,甚至还可能因剂量掌握不恰当而造成不可挽回的损失,阻碍了进一步的推广使用。因此,在使用生物制剂时必须各方面都要有所兼顾才能取得较好的经济效益;三是安全性原则。与化学药剂相比,生物制剂最大的优点就是无残留、无污染,能有效防治病害。因此,生物制剂必须是对作物本身没有负作用,同时也要对环境不产生任何污染(包括育苗环境和大田生态系统)。四是协同作用原则。生物防治和其他防治方法要形成协同作用,防治效果要形成叠加效应,避免形成防治手段相互影响、相互制约。五是谨慎使用农药原则。在选择农药时尽量选择高效、低毒、污染轻的农药,防止对人畜和生态环境造成危害,把对农业生态系统造成的不利影响降到最低。

3烟草花叶病综合立体生物防治技术

曲靖市烟草花叶病综合立体生物防治技术的构建以漂浮育苗期切断初侵染源、增强烟苗自身免疫为重点,控制大田期再侵染为关键2个阶段入手,分别构建了烤烟漂浮育苗期和大田期烟草花叶病立体生物防治技术体系,最终形成曲靖市烟草花叶病综合立体生物防治技术(图1)。该技术主要表现在综合立体和突出生物防治上,综合就是利用当前烟草花叶病防治的一切成功实践,包括现已推行并实施的各种防治方法,如农业防治、生物防治、物理防治和药物防治等;立体就是在时间和空间上形成优势互补,不同时间采用不同的防治方法,既注重地上部分的管理,也强化地下部分的作用。突出生物防治是该技术的特点,也是未来烤烟生产发展的趋势,在以往的生物防治中只强调大田期的生物防治,而忽视了“第一生产车间”的第一环节——苗期的生物防治。当前烟草病毒病的生物防治主要有4种方法:一是利用拮抗微生物[12]。该防治原理是利用某些有益微生物(真菌、细菌、放线菌等)产生的抗菌物质来抑制病菌的生长,从而达到防病的目的。二是植物源活性物质[13-14]。从植物中提取植物源活性物质,其主要作用机理是体外钝化病毒、体内抑制病毒增殖和诱导烟株产生抗病性,这些物质一般在环境中易降解,不易造成环境污染和残留问题。三是利用诱导植物抗性[15-19]。主要有两类,一类是系统获得抗性(SAR),一类是诱导系统抗性(ISR),前者是利用一些化学诱导剂、植物提取物和微生物代谢产物等激发子作用后获得的抗性,主要诱导大量病程相关蛋白(PRs)基因表达;而后者主要是利用根际促进生菌(PGPR)所诱导产生的抗性, 二者的诱导抗病信号有交互作用。四是利用病原菌弱毒株系接种健康植物产生抗性。该技术将苗期的生物防治提高到和大田期生物防治同等重要的地位,形成在苗期和大田期防治以“农业防治为基础,生物防治为重点,物理防治为辅助,化学防治为补充”的防治技术。

3.1烤烟苗期烟草花叶病立体生物防治技术体系的构建

烤烟漂浮育苗是当前烤烟生产育苗的主要方式,在2009年我国烟草漂浮育苗已占总面积的97.2%,在云南省占总面积的98.2%。曲靖市通过多年的努力已形成完整的烤烟漂浮育苗技术体系,制定并实施了曲靖烤烟GAP生产育苗标准操作规程,从生产用种到烤烟苗期病虫害防治都规定了严格的标准操作规程。农业防治、物理防治和化学防治等各种方法都已合理谨慎使用。在云南烤烟漂浮育苗期的病毒种类主要是以TMV为主,占95%以上,其他病毒占5%以下[4],因此,苗期烟草花叶病的防治重点是TMV。在烤烟漂浮育苗过程中,剪叶是整个育苗过程中的重要环节,主要目的是为了控制烟苗地上部分的过快生长,促进培养健壮烟苗,在移栽前至少要剪叶3~4次,增加了病毒病的传播概率[20]。生物防治手段在烤烟漂浮育苗期应用较少,可能是因为苗期生长时间相对较短,场地有限,限制其应用。近年来也出现了用寡糖类物质来防治烟草花叶病,当喷施作物后能有效诱导作物产生抗性,从而控制TMV的发生和传播。

在本技术中,探索了在苗期使用的2种技术,一是在苗期喷施烟叶生长抑制剂减少剪叶次数,降低因剪叶而导致在TMV的传播几率,从而阻断了TMV的人为传播途径,同时又不影响烟株后期的生长发育[21];二是在烤烟漂浮育苗期将有机诱导抗病剂——青霉菌灭活菌丝体(DMP)拌施于育苗基质中。青霉菌灭活菌丝体是一种“实际无毒”的有机诱导抗病剂,它不能直接杀灭病原菌,而是诱导作物自身产生抗性,充分调动作物自身的免疫来有效抵抗病原菌的入侵,目前已在多种作物上应用,是一种广谱的有机诱导抗病剂[22-26]。Xu等[27]研究表明,DMP不仅能有效防治烟草黑胫病,同时对烟草花叶病也有较好的防治效果[28]。在曲靖地区有机诱导抗病剂从2008年至今已累计推广达6×104 hm2,取得了较好的经济、生态效益。

3.2烤烟大田期烟草花叶病立体生物防治技术体系的构建

3.2.1移栽前准备及管理。

在移栽前严格按照优质生态烤烟生产技术规程,落实生产轮作、大田整地理墒、土壤机耕和测土配方施肥技术,使农业防治的各项措施落实,改善烟株生长条件,创造利于植株生长发育,而不利于烟草花叶病传播的条件。一是选用优良抗病品种,合理区域化布局。根据各烟区生态自然条件,选择适合该区种植的抗病品种,各品种轮回种植,避免同一地区长期种植单一品种。烤烟与非茄科、葫芦科作物轮作,建立合理的耕作制度,逐步提高水旱轮作的比例。二是机械深耕,改良土壤结构。收获前作后及时深耕晒垡,减轻病虫和杂草的危害。三是做好测土配方施肥,避免盲目施肥。合理施肥能促进烟株健康快速生长,有效抵抗病原菌侵染,同时也避免对环境产生污染。

3.2.2大田移栽。大田移栽严格按照大田移栽技术规程进行,移栽时,将有机诱导抗病剂(10%菌丝蛋白颗粒剂)7.5 kg/hm2加水100 kg制备成悬液,均匀称量到株(尽量多搅动,利于溶解,如仍有较大沉淀,可一同灌入土中,作定根水使用)或将有机诱导抗病剂7.5 kg/hm2与3~5 kg细土或细农家肥或磷肥充分搅拌均匀,于烤烟移栽前均匀施于塘内。

3.2.3大田期烟草花叶病防治。

移栽后综合应用农业防治、生物防治、物理防治,合理谨慎使用化学防治的综合立体防治措施。农业防治主要依据曲靖烤烟GAP生产大田生产标准操作规程开展,但必须要注意合理施肥,在最合适的时间、最佳位置用最恰当的施肥技术为烟株提供充足的营养,以保证烟株有旺盛的生命力,有利于植株增强抵抗病原菌侵染的能力。另一方面是加强田间管理,及时清除田间病残株,清除杂草,减少病原生存环境;同时排除烟田积水和及时浇水,以保证土壤有适合烟株充分生长的含水量,促进植株健康生长。生物防治是利用自然界各种生物、生物提取物或代谢产物防治有害生物,一是生物制剂,生物制剂有2类,一类是能抑制或钝化病毒使病毒的侵染和传播受到抑制,如曲靖烟区用2%宁南霉素水剂,另一类是诱导抗病剂,如在移栽时施用有机诱导抗病剂或大田期喷施氨基寡糖素水剂。二是利用天敌防治。采用以虫防虫的方法,防治烟蚜、烟青虫、斜纹夜蛾等害虫。烟蚜茧蜂防治烟蚜在曲靖市烟区已基本全覆盖,第10天入蜂1次,每次放蜂1.5万~3.0万头/hm2。采用赤眼蜂防治烟青虫、斜纹夜蛾,每次放卵1.5万~3.0万枚/hm2。物理防治主要是利用黄板诱杀蚜虫、白粉虱等具有趋黄特征的昆虫;利用性诱剂捕捉装置主要防治斜纹夜蛾、烟青虫等;利用频振式杀虫灯捕殺斜纹夜蛾。利用化学药剂防治的原则是选用低毒、高效农药。一是严格控制植保产品的使用。严禁使用禁止在烟草上使用或国家已严禁使用的农药品种或化合物,必须购买有烟草登记三证齐全的农药品种。二是化学农药的使用要在时间和空间上与生物防治形成协同防治,避免发生冲突。

3.3曲靖市烟草花叶病综合立体生物防治技术推广应用

2011~2013年笔者以生物防治为重点开展了一系列试验,在此基础上梳理和规范了曲靖市当前烤烟栽培的各项烟草花病防治措施,通过各防治措施的集成,形成了以“农业防治为基础,生物防治为重点,物理防治为辅助,化学防治为补充”的烟草花叶病综合立体防治技术体系。通过2年的综合集成试验,2013年完成3 333.33 hm2推广示范,累计新增烟叶产量46.6万kg,新增烟叶产值1 164.48万元,新增烟叶税收232.90万元,经济效益显著。

4讨论与建议

生物防治是未来农业发展的趋势,也是当前研究的热点,但是因生物防治不像化学防治能立刻见效,并且在防治效果上与化学防治也还有一定差距,特别是环境的影响对防治效果有较大的影响。当前生物防治成本相对较高,使用方法也有待于进一步优化,对使用人员的素质也有要求。烟草花叶病毒病当前仍缺乏高效的单项措施,防治的重点仍应放在“防”,防的措施应作为一项系统工程,一方面是切断传播源头,另一方是增强植物自身抗性,从时间和空间上形成完善的综合立体防治体系,从而取得理想的防治效果。

43卷31期张廷金等曲靖市烟草花叶病综合立体生物防治技术

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