病蟲害對(duì)5個(gè)大豆主產(chǎn)國大豆產(chǎn)量影響的概述

李 瓊，張曉明

（1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，昆明650205；2云南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院/云南生物資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明650201）

0 引言

大豆是重要的膳食纖維和蛋白質(zhì)來源，是世界上重要的作物之一，占世界油料作物市場(chǎng)的48%，被廣泛用于動(dòng)物飼料油和蛋白質(zhì)生產(chǎn)[1]。2016年，全世界大豆總產(chǎn)量為334894085 t，總收獲面積為121532432 hm2。其中，大豆產(chǎn)量和收獲面積排前5位的國家分別是美國 (117208380 t，33482430 hm2)、巴 西 (96296714 t，33153679 hm2)、阿根廷(58799258 t，19504648 hm2)、印度 (14008000 t，11500000 hm2)、中 國 (11966328 t，6640882 hm2)[2]。這5個(gè)國家的大豆產(chǎn)量約占全世界大豆總產(chǎn)量的89%，收獲面積約占全世界大豆收獲面積的86%，是世界重要的大豆主產(chǎn)國。大豆高產(chǎn)是大豆生產(chǎn)盈利的關(guān)鍵，然而，大豆病蟲害的發(fā)生給5個(gè)大豆主產(chǎn)國帶來減產(chǎn)，造成了不同程度的損失。各國都在采用不同措施防治病蟲害，以減少對(duì)大豆產(chǎn)量的危害。關(guān)于這5個(gè)國家大豆病蟲害的研究報(bào)道已有很多[3-7]。但是，各國家大豆病蟲害發(fā)生種類各異，相同病蟲害在不同國家、地區(qū)引起的產(chǎn)量損失不同，各國家對(duì)同一病蟲害的防治研究進(jìn)展不同。為便于各國家能更全面的了解、整合和利用研究信息，對(duì)危害較嚴(yán)重的病蟲害進(jìn)行重點(diǎn)防治研究，進(jìn)一步減少病蟲害對(duì)大豆產(chǎn)量的影響。筆者簡述了這5個(gè)國家常見病蟲害的發(fā)生及對(duì)大豆產(chǎn)量的影響，概括總結(jié)影響大豆產(chǎn)量的主要病蟲害，旨在為各國家主要病蟲害重點(diǎn)防治研究提供信息。

1 病蟲害發(fā)生的主要影響因素

氣候條件是病蟲害發(fā)生的重要因素之一。美國、巴西、阿根廷、印度、中國的大部分大豆生產(chǎn)區(qū)氣候條件都有利于大豆病蟲害發(fā)生，引起大豆產(chǎn)量損失因氣候而存在差異[8-10]。美國、巴西、阿根廷、印度的干旱地區(qū)，大豆炭腐病發(fā)生嚴(yán)重；美國在大豆種植期氣候冷涼、潮濕，會(huì)加重大豆苗期病害發(fā)生；大豆盛花期氣候潮濕，美國大豆菌核病、印度大豆立枯絲核病以及巴西大豆炭疽病發(fā)生加重。這5個(gè)國家大豆銹病的發(fā)病率和嚴(yán)重度與降雨量有關(guān)[8-10]。多雨濕潤氣候，中國寧夏、四川、云南等地大豆卷葉螟發(fā)生嚴(yán)重，且隨著冬季溫度的升高，大豆卷葉螟的發(fā)生率在中國各大豆產(chǎn)區(qū)有加重的趨勢(shì)[11]。造成這些國家病蟲害發(fā)生的因素還有種植劣質(zhì)種子、大豆大量單一種植、管理方式等。例如，美國大豆種植面積擴(kuò)大，密度增加，大豆蚜蟲發(fā)生率升高等[12-13]。

2 5個(gè)大豆主產(chǎn)國的大豆病蟲害及影響

2.1 美國大豆病蟲害及影響

大豆孢囊線蟲是引起美國大豆產(chǎn)量減產(chǎn)最嚴(yán)重的病害，其次分別是大豆疫霉根腐病、苗期病害、猝死綜合征、炭腐病[12]。1996—1998年，大豆孢囊線蟲引起的大豆產(chǎn)量損失不斷增加，隨著增加投入，采用土壤檢測(cè)、輪作、抗性品種等措施[8]，到2006年，大豆孢囊線蟲引起的大豆產(chǎn)量損失總體有所下降[14]。大豆疫霉病在1996—2006年產(chǎn)量造成的大豆產(chǎn)量年損失量約1.46 t[14]。2004、2005年，由于種植后陰涼潮濕天氣持續(xù)存在，大豆苗期病害發(fā)生相對(duì)較重[14-15]。大豆猝死綜合征在愛荷華州、印第安納州等常有發(fā)生[12,14]。大豆炭腐病在阿肯色州、伊利諾伊州、堪薩斯州等地盛行[12,14,16]。2004年秋季在美國首次發(fā)現(xiàn)大豆銹病[17]，對(duì)當(dāng)年大豆產(chǎn)量影響不大，但2005、2006年，大豆銹病在佐治亞州、路易斯安那州等地造成大豆減產(chǎn)[18]。

美國大豆害蟲有黎豆夜蛾、大豆尺夜蛾、黑西哥豆甲、綠三葉螟、椿象等[19]。由于中西部大豆種植面積增大，大豆早播，豆葉甲種群密度呈上升趨勢(shì)[20]。另外，大豆蚜蟲通過減少光合作用和結(jié)莢而降低產(chǎn)量，可引起大豆減產(chǎn)達(dá)33%[16]。大豆蚜蟲、豆葉甲在美國北部發(fā)生較重，椿象在南部地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重。

2.2 巴西大豆病蟲害及影響

巴西近60%的大豆產(chǎn)于中北部的巴伊亞、戈亞斯、托坎廷斯等地區(qū)，其余大豆產(chǎn)于南部的圣保羅、巴拉那、圣卡塔琳娜等地[16,21]。巴西每年因病害引起的大豆產(chǎn)量損失約15%～20%，部分病害可使大豆減產(chǎn)達(dá)100%[22]。

2001年5月，在巴西巴拉那州的西部和北部發(fā)現(xiàn)大豆銹病[23]。2006年，大豆銹病傳遍整個(gè)國家，造成了巴西大豆產(chǎn)量嚴(yán)重減產(chǎn)，部分地區(qū)大豆減產(chǎn)超過60%[24]。由于大豆連續(xù)種植，病原菌和其他有利寄主的持續(xù)存在，巴西大豆銹病防治存在嚴(yán)重困難[18]。1992年，巴西首次發(fā)現(xiàn)大豆孢囊線蟲，到2007年，已有10個(gè)地區(qū)有該病發(fā)生，引起大豆減產(chǎn)30%～75%[22]，部分地區(qū)可達(dá)90%以上[25]，在巴西中部地區(qū)發(fā)現(xiàn)1、2、3、4、5、6、9、10、14等多種孢囊線蟲小種。南方根結(jié)線蟲和爪哇根結(jié)線蟲在巴西分布廣泛，常導(dǎo)致大豆大幅減產(chǎn)[12,16]。大豆炭疽病、大豆黑點(diǎn)病在巴西中部和北部多雨地區(qū)經(jīng)常發(fā)生，給大豆產(chǎn)量造成嚴(yán)重?fù)p失[9-10]。大豆炭腐病在巴西南部干旱地區(qū)、巴拉那州、圣保羅州等地區(qū)，引起大豆嚴(yán)重減產(chǎn)，可使大豆減產(chǎn)50%[9-10,12,16]。自巴西使用了殺菌劑后，大豆紫斑病得以有效防治，對(duì)大豆產(chǎn)量影響減小[9-10]。除以上病害外，巴西大豆病害還有芽枯病、莖褐腐病、立枯絲核病、白絹病、菌核病等[9-10,12,16]。

巴西大豆害蟲有30余種[16]，因大豆種植面積增大、耕作栽培制度調(diào)整等，不同地區(qū)害蟲爆發(fā)種類不同，黎豆夜蛾、稻綠蝽等食葉性害蟲危害較嚴(yán)重[20]。

2.3 阿根廷大豆病蟲害及影響

阿根廷近80%的大豆產(chǎn)量產(chǎn)自中部地區(qū)和南美大草原地區(qū)，9.5%產(chǎn)自西北地區(qū)的卡塔馬卡、薩爾塔、圖庫曼等地，10.5%產(chǎn)自東部地區(qū)的科連特斯、查科等地[26]。阿根廷大豆病害的數(shù)量和嚴(yán)重度逐漸增加，尤其是自20世紀(jì)90年代以來[27]。

鐮刀菌、絲核菌、大豆疫霉菌等引起的大豆苗期病害，是阿根廷中部地區(qū)和南美大草原大豆早期種植時(shí)的重要病害[12,26,28]。大豆褐斑病是大豆生長營養(yǎng)階段最主要的病害，對(duì)大豆后期生長影響很大，會(huì)引起植株早衰。大豆種腐病和紫斑病主要受大豆生長后期環(huán)境條件變化的影響，這些病菌在早熟品種和早期種植地中更為常見[26]。大豆炭腐病是影響大豆根部和下部莖最普遍的病害，大豆生長階段，出現(xiàn)溫暖、干燥的氣候，會(huì)加重該病的發(fā)生[12]。20世紀(jì)70年代以來，大豆菌核病成為影響阿根廷大豆生產(chǎn)的主要病害之一，每年可引起2%～5%的產(chǎn)量損失。近年由于采用了早熟品種，該病發(fā)生率有所下降[12,28]。大豆猝死綜合征在阿根廷發(fā)生逐漸增加，已成為最具破壞性的病害之一，高感品種減產(chǎn)可達(dá)90%，目前，由于應(yīng)用抗性品種，危害有所減輕[12,28]。

2003年，在阿根廷東北部米西奧內(nèi)斯省和科連特斯省發(fā)現(xiàn)大豆銹病，在阿根廷西北部的薩爾塔、圖庫曼、圣地亞哥德爾埃斯特羅等地也發(fā)現(xiàn)該病，并且發(fā)病時(shí)期更早、更嚴(yán)重[17,28]。多年來由于大多數(shù)地區(qū)使用了殺菌劑，減少了該病害對(duì)大豆產(chǎn)量的影響[29]。大豆孢囊線蟲、南方根節(jié)線蟲、爪哇根結(jié)線蟲病是影響阿根廷大豆最重要的線蟲，引起大豆減產(chǎn)13%～30%[12,28]。阿根廷于1997—1998年首次報(bào)道了孢囊線蟲病發(fā)生，僅1年后，約500000 hm2地塊受該線蟲侵染，個(gè)別地塊減產(chǎn)達(dá)58%[12.28]。

阿根廷常見大豆害蟲有蟋蟀、梨豆葉蛾、稻綠蝽、苜蓿盲蝽象、玉米螟、夜小卷蛾等[20,30-31]。危害較嚴(yán)重的是梨豆葉蛾、稻綠蝽、苜蓿蝽等，北部地區(qū)較中部區(qū)危害嚴(yán)重[20]。

2.4 印度大豆病蟲害及影響

大豆是印度主要的油料作物，約55%的大豆產(chǎn)自中央邦，30%的產(chǎn)自馬哈拉施特拉邦，其余大豆來自拉賈斯坦邦、卡納塔克邦、恰蒂斯加爾邦、安得拉邦等地[32-33]。印度大豆病害已鑒定的有35種，有14種能引起大豆嚴(yán)重減產(chǎn)[9-10]。其中，大豆銹病是印度大豆最嚴(yán)重的病害之一，1951年，印度首次報(bào)道了大豆銹病的發(fā)生，到1993年，大豆銹病已傳播到中央邦、馬哈拉施特拉邦、拉賈斯坦邦等地區(qū)。該病通常在印度的7—9月發(fā)生，病原菌在印度南部的自生大豆和冬大豆上越冬，通過雨季傳播到北部大豆種植地區(qū)[10,32-34]，部分地區(qū)減產(chǎn)可達(dá)100%[35]。大豆花葉病在印度各大豆種植區(qū)都有發(fā)生，發(fā)病程度在中度以下，現(xiàn)已選育出部分抗性品種[10]。黃花葉病毒是北安恰爾邦、旁遮普、卡納塔克邦等地重要的大豆病害，由于沒有適宜的抗性品種，該病害發(fā)病率可達(dá)80%～90%[36]。印度芽枯病在馬哈拉施特拉邦、卡納塔克邦、中央邦、拉賈斯坦邦等地經(jīng)常發(fā)生，部分地區(qū)可引起大豆減產(chǎn)達(dá)80%[9-10]。大豆炭腐病給印度大豆主產(chǎn)區(qū)帶來嚴(yán)重的損失，部分地區(qū)大豆減產(chǎn)達(dá)77%[9-10,16]。大豆菌核病在印度部分地區(qū)發(fā)生，引起大豆減產(chǎn)約40%[9-10]。大豆立枯絲核病在恰蒂斯加爾邦、中央邦強(qiáng)降雨時(shí)期頻繁發(fā)生，造成大豆普遍減產(chǎn)[9-10]。大豆炭疽病在德里、北阿坎德邦、中央邦等地常有發(fā)生，引起豆莢枯萎造成大豆減產(chǎn)[9-10,16,34]。另外，葉斑病、灰斑病、褐斑病、耙點(diǎn)病也會(huì)造成大豆減產(chǎn)，但發(fā)生率低，發(fā)生面積小[9-10,16,34]。

影響印度大豆產(chǎn)量的害蟲有20多種，造成大豆損失約20%～80%[16]，其中，主要害蟲有塵污燈蛾、卷葉麥蛾、花生麥蛾、潛葉蠅、稻綠蝽[19]等，除此之外，其他害蟲還有豆灰蝶、大螟、粉虱、薊馬等[20]。

2.5 中國大豆病蟲害及影響

大豆在中國至少有5000年的種植歷史，是最重要的食用油來源，也是輔助營養(yǎng)食物的主要加工材料，種植主要分布在東北、黃淮海平原和長江中下游地區(qū)，約70%的大豆產(chǎn)量來自黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古、河南、山東和安徽[37]。1914年，中國臺(tái)灣首次報(bào)道了大豆銹病發(fā)生[38]。目前，在河北、四川、西藏、吉林、陜西、云南等20余個(gè)省份都發(fā)現(xiàn)有該病的發(fā)生[39]。大豆銹病引起的大豆產(chǎn)量損失較其他病害嚴(yán)重，不同地區(qū)大豆銹病的嚴(yán)重程度與菌原量、品種抗性、環(huán)境有關(guān)，降雨、云量、露、霧等氣候因素是銹病發(fā)病的重要因素[40]，在降雨過多的地區(qū)，減產(chǎn)可達(dá)50%[38-39]。大豆胞囊線蟲病在中國東北和華北，安徽和江蘇等省市都有發(fā)生[41]，最廣泛分布1、3、4號(hào)生理小種[42]，西北部地區(qū)因該病曾連續(xù)60年不敢連作[43]。大豆根腐病在黑龍江、安徽、福建等地有發(fā)生，可使大豆減產(chǎn)10%～60%，嚴(yán)重時(shí)可使大豆絕產(chǎn)[44]。大豆灰斑病、病毒病是黑龍江省三江平原大豆的2個(gè)主要病害，大豆灰斑病一般減產(chǎn)5%～12%，嚴(yán)重時(shí)減產(chǎn)可達(dá)31%，大豆病毒病可使植株發(fā)病率達(dá)60%，大發(fā)生時(shí)在70%以上[45]。大豆霜霉病在中國各地發(fā)生普遍，在氣候冷的東北地區(qū)發(fā)生較重，一般可減產(chǎn)6%～15%，部分地區(qū)減產(chǎn)可達(dá)50%[46]。

中國已鑒定的大豆害蟲有233種，僅東北就分布了162種[16]，包括蚜蟲、豆莢螟、豆莢斑螟、大豆食心蟲、大豆根蛆、菜豆蛇潛蠅、煙薊馬等[16]。每年因害蟲引起的大豆損失約10%～15%[16,20]。其中大造橋蟲、斜紋夜蛾、豆卷葉螟等是危害較嚴(yán)重的害蟲[47]。

3 5個(gè)大豆主產(chǎn)國大豆病蟲害防治措施

3.1 病害防治措施

不同的病害對(duì)大豆產(chǎn)量的影響不同，大豆銹病、大豆孢囊線蟲病、大豆褐斑病、大豆炭疽病、大豆炭腐病是影響這5個(gè)國家大豆產(chǎn)量的主要病害。而防治大豆病害主要的措施是使用抗病品種，使用適當(dāng)?shù)臍⒕鷦?，采用大豆與非寄主作物輪作，調(diào)整大豆播種時(shí)期，避開病害發(fā)生有利條件等[12-13]。但是，這些方法存在一定的局限性，大豆生產(chǎn)仍受病害的影響[9-10]，如在中國和美國南部部分地區(qū)，使用了大豆抗銹性或耐銹性品種，但因抗性不持久仍然引起大豆減產(chǎn)[18]。

3.2 蟲害防治措施

影響5個(gè)大豆主產(chǎn)國的主要害蟲有黎豆夜蛾、斜紋夜蛾、稻綠蝽等。由于氣候條件等因素，各國家發(fā)生的害蟲種類有所不同。大豆害蟲防治主要有噴灑化學(xué)農(nóng)藥、種子處理、應(yīng)用抗性品種、生物防治、改進(jìn)耕作栽培制度等措施。各國可以根據(jù)蟲害發(fā)生的種類不同，改變防治側(cè)重點(diǎn)[16,20]，如美國通過改變大豆播期、利用天敵等防治大豆蚜蟲；中國通過選育抗性品種和噴施藥劑防治大豆斜紋夜蛾。

4 展望

很多國家為了快速、有效地防治大豆病蟲害，常采用生物防治和預(yù)防性使用殺菌劑[48]。雖然這些措施可以明顯減少病蟲害對(duì)大豆的危害，但隨著大量藥劑的使用，大豆的生產(chǎn)成本增加，影響了大豆品質(zhì)，殺傷天敵[49]，病蟲害產(chǎn)生不同程度抗藥性[50-51]，同時(shí)，造成環(huán)境污染。再加上已篩選、鑒定的一些抗性品種在生產(chǎn)中逐漸喪失抗性，大豆抗性資源缺乏等[52]問題，大豆病蟲害防治面臨新的挑戰(zhàn)。研究大豆病蟲害治理措施，做到預(yù)防為主、綜合防治，是有效防治大豆病蟲害，提高大豆產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵，同時(shí)也能促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。具體可從以下幾點(diǎn)加強(qiáng)研究：（1）建立大豆病蟲害預(yù)警監(jiān)測(cè)體系，做好大豆病蟲害監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)進(jìn)行預(yù)防和控制；（2）利用生物之間相生相克原理，改善田間生態(tài)系統(tǒng)的功能[53]，利用不同耕作方式，如輪作、間套作等多樣性大豆栽培模式，對(duì)不同作物、不同品種、不同組合的大豆種植模式進(jìn)行對(duì)比研究，并保護(hù)和利用大豆害蟲的自然天敵[54]；（3）從基因的結(jié)構(gòu)、表達(dá)、蛋白質(zhì)合成、次生代謝等分子水平了解病蟲害對(duì)大豆生長發(fā)育的影響；（4）多渠道提高大豆抗性水平，拓寬抗性遺傳基礎(chǔ)，培育強(qiáng)抗性大豆品種；（5）利用新技術(shù)、新方法，提高對(duì)病蟲害及其相關(guān)小種的鑒別能力，縮短病蟲害鑒定時(shí)間。

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