茶园有害生物绿色防控技术发展与应用

2022-02-22陈宗懋

中国茶叶 2022年1期

茶园有害生物绿色防控专题

【编者按】茶园有害生物绿色防控是基于茶园病虫草害发生规律，遵循综合治理原则，优先采用农业防治、物理防治、生物防治、化学生态防治等环境友好型技术，并结合科学合理使用化学农药，达到有效控制有害生物的危害。在保障茶叶生产的同时，从源头上保证茶叶质量安全、保护茶园生物多样性、减少茶园环境污染。

近年来，我国茶园有害生物绿色防控技术水平不断提高，以高效性诱剂为代表的化学生态防治，以及杀虫灯、粘虫板等物理诱杀新技术不断涌现。为使读者深入了解我国茶园有害生物绿色防控新技术，《中国茶叶》编辑部特邀请由中国工程院陈宗懋院士领衔的专家团队撰写“茶园有害生物绿色防控”专题，系统介绍茶园有害生物绿色防控技术的发展与应用，为我国茶园有害生物绿色防控工作提供参考和指导，更好地保障茶叶质量安全，促进茶产业绿色可持续发展。

摘要：文章总结我国茶园有害生物防治从传统防治到化学防治，再到绿色防控和生态调控理念引入的发展历程，解析茶园有害生物绿色防控的内涵，介绍物理防治、化学生态防治、生物防治及农业防治各项技术，提出应合理选用和精准使用农药，进而提出目前我国茶园绿色防控存在的问题。

关键词：茶园有害生物;绿色防控;农药合理使用

Development and Application of Green

Pest Control Technology in Tea Garden

CHEN Zongmao

Tea Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou 310008， China

Abstract： A discussion on the necessity of green control of tea pests in tea gardens was conducted on the basis of the development process from traditional control， chemical control to green and ecological control.The connotation of green control in tea gardens， including physical control and chemo-ecological control， biological control and agricultural control respectively were analyzed. Besides， the rational selection and precise use of pesticides

茶樹原产于我国西南部，已有3 000多年的种植历史。茶是世界公认的有益人体健康的饮品，随着人们对生活品质的不断追求，对茶叶质量安全的要求也不断提高。

茶树与其他农作物相比有如下特征：一是茶树属多年生常绿植物，环境污染物在茶园和茶树中的蓄积具有逐年积累的特点，茶树芽叶由于有较大的叶面积，在使用同样剂量农药和空气中同等的污染物浓度条件下，会有较高的农药原始沉积量或吸附较高浓度的环境污染物;二是茶树1年多次采摘，与其他农作物相比，在喷施农药后安全间隔期短，农药降解时间少;三是茶叶采摘后直接加工成干茶，饮用时直接浸泡饮用，茶叶中农药残留等污染物将随其在水中的溶解度大小或多或少地浸泡到茶汤中。因此，茶园生态环境和茶叶质量安全问题受到更多的关注[1]。

有害生物给茶产业带来一定的危害。茶树上的害虫种类已超过800种，常见的有400余种;茶树病害有140种左右;中国累计报道茶园杂草421种。茶园有害生物防控是保护茶叶生产安全，保障茶叶质量安全，促进茶产业可持续发展的重要支撑。

1 我国有害生物防控技术的发展

中华人民共和国成立后的70多年间，我国茶树有害生物的演替和防治技术应用可分为如下几个阶段。

1.1 传统防治阶段

20世纪40年代以前，我国茶园零星分散，茶园有害生物发生成灾相对较少，防治技术也相对落后。中华人民共和国成立以来，茶叶生产获得快速发展，但对茶园有害生物仍处于以农业防治和使用植物性农药防治的阶段。从生态学的标准来衡量，当时虽然在技术上处于原始的发展阶段，但生产中有害生物种群和有益生物种群的数量相对处于平衡的状态。

1.2 化学防治阶段

1938年，杀虫剂滴滴涕的发明揭开了人类使用化学药剂防治病虫害的序幕。茶叶生产中最先使用的化学农药是有机氯农药，从20世纪60年代开始使用有机磷农药，20世纪70年代中后期拟除虫菊酯类农药问世，21世纪初新烟碱类农药开始在茶叶生产中推广应用。

20世纪60年代后期，化学农药残留毒性和害虫对农药的抗性引起人们的关注。有机氯农药、新烟碱类农药已在茶园中禁止和停止使用;有机磷农药总体上使用不多，其中乐果、敌敌畏、喹硫磷已停止使用;拟除虫菊酯类农药除氰戊菊酯已禁止使用外，还有许多仍在使用。

尽管化学农药在茶叶生产中仍在使用，但总体呈现减量趋势。如新烟碱类农药，其高水溶性使茶叶中的残留会有80%～90%溶入茶汤中。同时因新烟碱类农药的使用，导致许多国家蜜蜂数量减少50%～60%，农作物因此减产。欧洲各国已提出全欧范围内不得在田间任何作物上使用3种新烟碱类农药（吡虫啉、噻虫嗪和呋虫胺）的禁令，并对其制定了非常严格的0.05 mg/kg的茶叶中最大残留限量标准。

总体来看，在茶叶生产中，化学农药的广泛使用虽然提高了有害生物的防治效果，但也导致了农药残留问题和茶叶质量安全风险，并使得一些地区出现有益昆虫种群量减少，有害生物种群随之大量上升的现象。20世纪60年代至90年代，我国相继出现过5次全国茶区大范围的害虫种群演替（表1），其中3次是由于农药类别的变换引起的[2]。

20世纪50年代后期至60年代初，有机氯农药在茶区的推广应用一度使得茶叶中农药残留上升而成为茶叶出口的制约因素。20世纪60年代中期，全国茶区出现了长白蚧、龟甲蚧等蚧类害虫暴发成灾的现象，这是我国茶区大面积茶园害虫种群演替的第一次显著变化。

20世纪60年代至70年代初，有机磷农药在广大茶区推广以替代有机氯农药。虽然茶树上的蚧类害虫对有机磷农药敏感，但有机磷农药对茶园中多种螨类的捕食性天敌（如瓢虫）具有很强的杀伤力，而对多种害螨的卵杀伤力不强。因此，在有机磷农药大量使用后的20世纪70年代中后期，螨类成为继蚧类之后的又一个新类群，这是我国茶园害虫种群演替的第二次显著变化。

20世纪70年代中期，拟除虫菊酯类农药在茶园中普遍推广应用，这是一类残效期较长的农药，这类农药对害虫的天敌有很强的杀伤作用，因此在拟除虫菊酯类农药大面积使用后的5～10年间，我国大范围的茶区都相继出现刺吸式口器害虫——黑刺粉虱的流行和猖獗发生。这也是由于农药使用而引起我国茶园害虫种群演替的第三次显著变化[2]。至于第四次和第五次害虫种群的演替变化，主要是由于栽培技术措施的变化而引起的。

1.3 绿色防控和生态调控理念引入

中华人民共和国成立以来到20世纪末的50年间，茶园害虫区系的组成、变迁和演替实际上是茶园生态系统中害虫和天敌“竞争—平衡—再竞爭—再平衡”的发展和变化过程。遗憾的是，上述茶树害虫的演替都是在治理过程中出现的，都不是人们预期和希望的。

茶园病虫害防治的目的是为了避免茶叶因害虫为害而造成经济损失，人们逐渐认识到在治理过程中，还要考虑次生性害虫的猖獗、对有益生物的影响，以及环境污染等。所以，回顾总结这50年茶园有害生物防控经验，得出的教训是：人们在治理有害生物的同时，必须重视可持续发展原则和协调共生、高效和谐原则[3]。在治理有害生物时要用生态调控的理念来替代杀灭防治的理念。从20世纪80—90年代起，国际上相继提出以最大程度减少化学农药为目标的生态调控技术。

2 茶园绿色防控的技术内涵和实施

总体而言，在茶叶生产中使用农药增加了茶叶的质量安全风险，有可能导致出口茶中农药残留超标;且茶园中大量使用农药易杀死非靶标生物，破坏茶园中生态系统的平衡;此外，使用农药还会导致害虫的抗药性快速增强，增加了田间防治的压力。这一系列的问题警示茶叶生产中化学农药的减量已是大势所趋。从21世纪开始，绿色防控的理念逐步深入人心。

为贯彻落实“转方式、调结构”的新时期国家发展战略，2006年农业部提出“公共植保、绿色植保、科学植保”的理念。绿色防控就是以促进农业安全生产、减少化学农药使用量为目标，采取化学生态防治、农业防治、生物防治、物理防治、科学用药等环境友好型措施来控制有害生物的行为。从茶叶这种具有健康属性的农作物来看，采用绿色防控技术一方面可以降低茶园中有害生物的种群数量，另一方面还可以控制茶叶中农药残留和茶园环境中污染物的数量，由此提高我国茶叶的质量安全。

从2015年开始，中国农业科学院茶叶研究所茶树病虫害防控创新团队开始茶园有害生物的绿色防控探索性研究，采用农业防治、物理防治、生物防治、化学生态防治等方法治理茶园有害生物，达到不用或少用农药控制有害生物种群数量，保护有益生物种群数量，保证茶产品质量安全的目的。

2.1 物理防治

物理防治技术是指针对昆虫对特定光波、灯光和颜色的趋性原理而设计的，利用诱虫灯和色板来诱杀害虫。目前，在茶园中应用的色板种类有黄红双色黏板（诱杀茶园小绿叶蝉和各种蓟马）、蓝色黏板（诱杀各种蓟马）、绿色黏板（诱杀叶蝉）。在灯光诱杀技术上，近年来由宽波灯改为针对目标害虫设置的狭波灯，减少了对天敌昆虫的误杀。

2.2 化学生态防治

2.2.1 信息素防治技术

化学信息素是生物体之间起化学通讯作用的化合物的总称。简而言之，信息素防治技术就是通过人工合成挥发性物质，用以诱杀、趋避或干扰害虫行为和交配从而达到防控目的。例如，利用人为模拟、合成雌虫释放引诱同种雄虫的化合物，在田间设置诱芯诱杀害虫的性信息素防治技术。2005年以来，中国农业科学院茶叶研究所成功对茶尺蠖、茶灰尺蠖、茶毛虫、茶细蛾、茶黑毒蛾、斜纹夜蛾、茶蚕等茶树害虫的性信息素进行了分析、鉴定、合成和田间应用，如今推广面积总计已达数十万公顷，深受茶叶生产者欢迎。

除了性信息素外，还有聚集信息素防控技术。利用一些小型害虫，如蓟马等，会分泌聚集信息素形成种群聚集，也可以达到集中防治的目的。

2.2.2 植物挥发物引诱剂的应用

植物挥发物就是植物的“语言”[4]。植物在不同的状态下会释放出不同的挥发性成分，向其他生物发出不同的交流信号。例如，早春我们到茶园会感受到一股清香的茶味，这是茶树在经过冬季休整后，向外界发出的“健康状况良好”的信号。若茶树被病虫为害则会释放出挥发性组分，向外界发出“求助”信号。关于自然界生性间的信息交流已发展为现代科学中的新学科[5]，所以信息交流在绿色防控中的应用值得关注。中国农业科学院茶叶研究所在浙江绍兴一个试验点进行过试验：当地茶园中茶天牛严重发生，研究者利用茶树的挥发物，即5～6碳的醇类、醛类化合物，添加醋、黄酒和糖配置成一种价格低廉的引诱剂，装在盆中放入茶园里，对茶天牛有很好的引诱效果。据此制成的害虫引诱剂，连续3年在茶园中诱捕到的茶天牛超过33万头，进一步的试验还在进行中。可以预期，在未来的5～10年中利用各种挥发物的引诱作用进行防控，将成为茶园中一项重要的化学生态学绿色防控技术[6]。

2.3 生物防治

2.3.1 天敌昆虫的利用

天敌昆虫包括捕食性天敌和寄生性天敌两大类。寄生性天敌是指天敌将卵产在害虫的卵、幼虫、蛹或成虫体内导致害虫死亡，如各种寄生蜂和寄生蝇。捕食性天敌是通过捕食消灭害虫，如各种瓢虫。保护茶园中的自然天敌，引进并投放天敌可达到防治目的。

2.3.2 生物农药的利用

生物农药是指利用生物活体（真菌、细菌、病毒）或其代谢产物杀灭有害生物的制剂。在茶园中应用较普遍的生物活体有BT制剂、白僵菌、绿僵菌等，主要防治鳞翅目食叶害虫（如茶尺蠖、灰茶尺蠖、茶毛虫、斜纹夜蛾）和象甲等害虫。植物源杀虫剂，如除虫菊素、鱼藤酮等和茶尺蠖的病毒制剂在20世纪80年代已在茶园中推广应用;本世纪以来，灰茶尺蠖的病毒制剂、苦参碱、印楝素、藜芦碱等制剂也在茶叶生产中推广应用。

2.4 农业防治

农业防治是以改善茶园的生态环境为基础，以农业措施为主导，以生物和生态理论为重点的生态控制的方法。该方法通过提高自然控制能力，让有害生物和天敌在数量上达到相对平衡状态，将逐渐发展成为茶园有害生物防控的重要措施。为此，应在生态条件优越的山地种植茶树，并选用抗病虫能力强的茶树品种。在日本，薮北种占茶园面积的75%左右，但该品种对炭疽病和桑盾蚧抗性表现较弱。薮北种的大面积推广，使得炭疽病在全日本茶园流行，成为世界茶业史上一个深刻教训[7-8]。

茶园周围可以种植一圈植株较高的防护林，用以阻挡有害生物进入和迁移。笔者在山东省见到不少茶园周围种植有高大树种，对减轻病虫害有一定效果。此外，也可选择一些可引诱天敵栖息的植物种类在茶园行间种植，并营造天敌栖息环境，以提高天敌种群多样性，达到防治在害生物的目的。

研究表明，高氮化施肥会使茶园病虫害发生明显变化，小型害虫发生量增加。茶园施肥注意适当增施磷、钾肥，增加茶树对有害生物，特别是小型刺吸式和吮吸式口器害虫的抗性。

2.5 合理选用和精准使用农药

绿色防控的目标是采用安全有效的措施进行有害生物的综合治理，需不用或少用化学农药，更为重要的是农药的合理选择和精准应用。应停止高毒性农药和水溶性农药在茶叶生产中应用。

饮茶与摄入其他食品不同，一般人们只饮茶汤而将茶渣完全抛弃。如干茶中有农药残留，泡饮同样数量的干茶时，水溶解度高的农药溶入茶汤的含量高，被摄入人体的含量也高。有些农药在水中溶解度很高，如吡虫啉、啶虫脒、呋虫胺、噻虫嗪等，这类农药在茶叶中的残留量有80%～90%可由干茶中转移到茶汤中而造成安全风险，因此不适宜在茶园中使用。此外，新的科学研究证明，过去广为应用的几种有机磷农药（如乐果、杀螟硫磷等）水溶性非常强，从安全的角度来讲也应退出茶产业。中国农业科学院茶叶研究所曾连续14年测定全国所有产茶省份六大茶类随机取样的茶样，结果表明吡虫啉和啶虫脒2种水溶性农药存在一定的超标率。虽然近年来情况有所好转，但仍有较高的检出率。因此，笔者建议不宜在茶园中使用新烟碱类农药和其他水中溶解度高的农药，以保证饮茶者的安全和健康。

最近，中国农业科学院茶叶研究所茶树病虫害防控创新团队选用了巴赛夫（BASF）公司生产的一种新农药“英威”，这是一种土壤微生物在人工培养条件下形成的新化合物。研究发现，它对小绿叶蝉有很好的防治效果，每667 m2茶园只需用25 mL，喷后7 d采摘的鲜叶加工成干茶后，只有0.2～1.0 mg/kg的农药残留。且这种农药的水溶解度只有25 mg/L，所以在茶汤中几乎没有残留。在茶园中使用类似的低水溶性农药，有利于饮茶安全。

3 茶园绿色防控存在的问题

近年来，茶园有害生物绿色防控推广力度不断加大，推广面积逐年扩大，绿色防控技术在浙江、福建、安徽、四川、湖南、湖北、江西、江苏、海南等9个省约3万hm2的茶园中推广应用，获得良好的效果。农药使用减少70%～100%，茶园产量增加15%。但从几年的实施过程看，还存在如下几个问题。

3.1 国家层面的科技支撑力度不够

绿色防控应是今后一段时间有害生物防控的方向，但总体发展水平不够快，科研投入不够，国家层面对绿色防控的长期性、连续性的科技攻关项目的支持不够。建议国家、部、省各级对绿色防控分作物、分地区予以支持，每个作物建立几个绿色防控示范点，连续3～5年进行推广，并建立专项基金支持创新绿色防控新技术。

3.2 绿色防控技术创新力度不够

总体来看，我国绿色防控技术的创新性不够，要从以下3个方面加强创新和研究：一是加强生物防治技术和生物农药的研究和开发;二是加强化学生态技术的研究，从茶园中挥发物的背景值研究着手，用植物挥发物进行有害生物的种群控制;三是加强分子生物学研究，目标是寻求转基因防虫技术。

3.3 绿色防控产品质量标准化需加强管理

目前绿色防控产品的质量还存在不少问题，作为化学农药替代品的植物性农药产品质量良莠不齐。据检测，部分植物性农药中添加有化学农药，如不少苦参碱产品中加入了化学农药以提高防效，而有的产品有效成分含量不足。建议政府有关部门加强对植物性农药产品质量的检测和管理，保证绿色防控产品的质量。

参考文献

[1] 陈宗懋. 农药残留问题的过去、现在和将来[J]. 科技导报， 2011， 29（32）： 76-79.

[2] 陈宗懋. 茶园病虫区系的构成和演替[J]. 中国茶叶， 1979， 1（1）： 6-8.

[3] 陈宗懋，陈雪芬. 茶业可持续发展中的植保问题[J]. 茶叶科学， 1999， 19（1）： 3-8.