湖南煙草病蟲害綠色防控技術(shù)研究現(xiàn)狀與應(yīng)用對策

曾維愛，周志成，譚琳，彭曙光，李帆，謝鵬飛，蔡海林，劉天波，伍紹龍

1 湖南省煙草公司長沙市公司，長沙市勞動?xùn)|路359號 410011；

2 中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗站，長沙市芙蓉南路1段628號 410004；

3 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院，長沙市芙蓉區(qū)農(nóng)大路1號 410128

隨著大眾健康意識的快速提升，煙葉質(zhì)量安全逐步受到煙民的關(guān)注，煙草工業(yè)公司對原料質(zhì)量安全的要求也愈加嚴(yán)格[1-2]。為此，我國各煙葉主產(chǎn)區(qū)在育種、栽培、植保、加工等新技術(shù)的研究與應(yīng)用方面開展了大量的試驗與研究工作[3-5]。20 世紀(jì) 50年代以來，煙草病蟲害防治手段以化學(xué)防治為主，長期使用化學(xué)農(nóng)藥造成煙葉農(nóng)藥殘留超標(biāo)，嚴(yán)重影響煙葉及農(nóng)業(yè)生態(tài)安全[6]。減少化學(xué)農(nóng)藥的使用量是降低煙葉農(nóng)藥殘留和提高煙葉質(zhì)量安全的首要途徑，也是煙草行業(yè)貫徹落實農(nóng)業(yè)部提出“雙減”農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)戰(zhàn)略的重要舉措[7]。開展綠色防控，發(fā)展生態(tài)安全、綠色環(huán)保的病蟲害防控關(guān)鍵技術(shù)，是保障煙葉質(zhì)量安全和煙草可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。湖南煙區(qū)自2014年以來通過研發(fā)和集成預(yù)測預(yù)報、農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治及科學(xué)用藥等各項綠色防控技術(shù)，提高立體防治效果，保障煙葉質(zhì)量安全，顯著提升了煙葉生產(chǎn)的整體經(jīng)濟效益和社會效益。

1 湖南煙草病蟲害發(fā)生現(xiàn)狀

湖南煙區(qū)常年種煙面積約70,000 hm2，年產(chǎn)量約150,000 t ，所產(chǎn)烤煙在全國煙草行業(yè)具有重要的地位。劉天波等[8]和廖新光等[9]研究表明，湖南煙區(qū)現(xiàn)有煙草侵染性病害20種、非侵染性病害1種，主要病害依次為煙草普通花葉病毒病、煙草馬鈴薯Y病毒病、煙草氣候斑點病、煙草青枯病、煙草黑脛病、煙草赤星病、煙草黃瓜花葉病毒病和煙草野火病等；煙草害蟲65種，主要害蟲有小地老虎、煙蚜、煙青蟲和斜紋夜蛾等。伍紹龍等[10]研究表明，湘中南病蟲為害程度普遍較湘西北嚴(yán)重，湖南煙區(qū)因病蟲害造成的經(jīng)濟損失約1億元。

2 湖南煙草綠色防控技術(shù)研究概況

2.1 病蟲害測報系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用

農(nóng)作物病蟲害預(yù)測預(yù)報是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)性工作，做好病蟲害預(yù)測預(yù)報是實現(xiàn)煙草生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵措施之一[11]。湖南煙區(qū)自20世紀(jì)90年代以來，逐步完善了煙草病毒病、煙草赤星病、煙草青枯病、煙蚜、煙青蟲等主要病蟲害的預(yù)測預(yù)報技術(shù)，建立了省—市—縣三級測報點，加強了信息技術(shù)在預(yù)測預(yù)報上的研究與應(yīng)用。通過對湖南煙區(qū)2005-2015年病蟲害田間監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、分析、處理、利用，根據(jù)湖南植煙區(qū)生態(tài)特點，結(jié)合歷年氣象因子，分別針對病害和蟲害進行建模，構(gòu)建了湖南煙區(qū)病蟲害測報系統(tǒng)，并開發(fā)了相應(yīng)預(yù)測預(yù)報軟件。以煙草普通花葉病毒病（Tobacco Mosaic Virus, TMV）預(yù)測為例，運用軟件預(yù)測到2016年5月13日桂陽梧桐鎮(zhèn)TMV病情指數(shù)為4.32，實際的病情指數(shù)為3.75，預(yù)測精度為84.8%，擬合效果比較好。病蟲害測報系統(tǒng)提高了病蟲測報診斷工作效率，為病蟲害精準(zhǔn)防治提供數(shù)據(jù)支撐。

2.2 湖南煙草病毒病防控技術(shù)研究

為達到早期干預(yù)TMV 的目的，建立了煙草苗床期TMV的組織印跡快速檢測技術(shù)，既可檢測不同品種植株帶病毒 TMV 情況，又能測出植株帶病毒種類?？飩鞲坏热薣12]檢測的19個發(fā)病樣品中有18個樣品受 TMV 侵染，目前該項技術(shù)已在湖南煙區(qū)推廣應(yīng)用于檢測不同煙草品種苗期TMV帶毒情況。

趙雪君等[13]根據(jù)湖南郴州煙區(qū)黃瓜花葉病毒（Cucumber mosaic virus，CMV）的外殼蛋白基因核苷酸序列設(shè)計特異引物，建立并優(yōu)化了CMV的反轉(zhuǎn)錄環(huán)介導(dǎo)等溫擴增檢測體系（RT-LAMP），該體系比RT-PCR反應(yīng)體系的靈敏度高100倍。在此基礎(chǔ)上，劉世超[14]建立并優(yōu)化了針對植煙土壤中TMV的LAMP檢測體系，該體系能在1.5 h內(nèi)完成檢測，較普通的PCR檢測時間縮短一半以上，適用于田間樣品的快速檢測。

孫書娥等[15]利用RNA沉默機制，研制用于防治煙草病毒病的RNAi分子疫苗，構(gòu)建了CMV移動蛋白（MP）基因和衣殼蛋白（CP）基因，及含TMV運動蛋白（MP）基因和含PVY衣殼蛋白（MP）基因的dsRNA的原核表達載體，并建立了一套效果較好的基于RNA沉默的煙草病毒防治新方案。溫室條件下RNAi分子疫苗防治效果最高可達60%，田間試驗防治效果達55.06%。

利用特異性引物序列進行PCR擴增，魏潤潔[16]通過研究獲得PVY CP和HC-pro基因片段，通過分子克隆將其連接到病毒誘導(dǎo)基因沉默（VIGS）載體TRV的PTV00上，構(gòu)建成功的重組載體利用電擊轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌GV3101，優(yōu)化發(fā)酵條件，制備成VIGS生物制劑，盆栽和田間小區(qū)試驗結(jié)果顯示，VIGS生物制劑對PVY防效達到70%以上。

2.3 湖南煙草青枯病/黑脛病防控技術(shù)研究

周佳民等[17-19]以45種藥用植物提取物對煙草青枯病和黑脛病進行抑菌實驗，通過配伍優(yōu)化出3個具較好抑菌效果的生物制劑配方，為植物源農(nóng)藥的開發(fā)建立了資源儲備庫。程鵬[20]篩選出鉤狀木霉（Trichoderma hamatum）YYH13，其代謝物和發(fā)酵液能明顯抑制青枯雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum）的生長，田間試驗表明，分行噴施6 g/株的YYH13菌劑對煙草青枯病的防治作用明顯。朱宏建等[21]明確了三澤鏈霉菌（Streptomyces misawanensis）D35拮抗煙草黑脛病菌的活性成分為alisamycin；優(yōu)化了D35的發(fā)酵條件，建立了適合D35的使用方法，選擇歷年黑脛病發(fā)生嚴(yán)重的煙田以D35進行小區(qū)藥效試驗，防效約為70%。

Chen Wu等[22]篩選出綜合表現(xiàn)優(yōu)良的拮抗菌短短芽孢桿菌（Brevibacillus brevis）X23和B011，復(fù)配形成“XQ生防菌劑”，通過田間比較試驗，XQ生防菌劑800倍液對煙草青枯病防治效果較為明顯，平均防效約為65%。目前Liu Qingshu等[23]已建立XQ生防菌劑工業(yè)化發(fā)酵技術(shù)體系，完成非核糖體抗菌肽的大規(guī)模純化與制備。湖南省煙草專賣局（公司）科技處[24]集成多項關(guān)鍵技術(shù)，建立了以烤煙綠肥輪作、pH改良劑+煙桿灰、有機肥增施、XQ生防菌劑使用以及田間優(yōu)化管理為核心的湖南煙區(qū)“4+1”煙草青枯病/黑脛病防治技術(shù)體系。

2.4 湖南煙草野火病/赤星病防控技術(shù)研究

陳燾等[25]和許琳[26]采用MISEQ高通量測序等手段，以葉面及內(nèi)生具有病原拮抗、競爭等作用的有益微生物功能群為單元，按葉面、內(nèi)生與功能群等方面進行組裝復(fù)配生防菌群，確定拮抗微生物菌群拮抗菌SZF2、SZF7的定殖能力、發(fā)酵條件及對葉面病害的防治效果，獲得經(jīng)濟、穩(wěn)定、環(huán)保型拮抗菌群，在湖南煙區(qū)進行推廣應(yīng)用。

2.5 煙草蟲害生防資源挖掘與應(yīng)用

曾維愛等[27-28]系統(tǒng)研究了湖南煙區(qū)主要害蟲天敵昆蟲資源的開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)，明確了煙田害蟲的18種主要天敵昆蟲，探明了湖南煙區(qū)主要蟲害和天敵昆蟲田間種群消長動態(tài)，闡明了煙田天敵物種多樣性及其與主要害蟲的消長規(guī)律，并針對5種天敵優(yōu)勢種開展了飼養(yǎng)、擴繁和釋放試驗，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的天敵人工飼料及田間釋放裝置，從2013年開始嘗試單種天敵釋放，經(jīng)過5年的試驗與論證，已建立了“兩蜂一蟲”（煙蚜繭蜂、松毛蟲赤眼蜂、異色瓢蟲）天敵昆蟲應(yīng)用技術(shù)體系。目前已發(fā)布煙蚜繭蜂、松毛蟲赤眼蜂、異色瓢蟲等天敵的田間釋放技術(shù)規(guī)程。

曾維愛等[29]從湖南郴州煙區(qū)田間感病斜紋夜蛾蟲體中分離得到斜紋夜蛾核多角體病毒（Spodoptera litura nucleopolyhedro virus，SpliNPV）郴州株，示范試驗結(jié)果表明，在斜紋夜蛾卵孵化高峰期田間施用SpliNPV郴州株，25 d后的平均防效達到76.8%。

2.6 集成2套病蟲害綠色防控體系，發(fā)布《煙草病蟲害綠色防控技術(shù)規(guī)程》

針對湖南煙區(qū)主要病蟲害發(fā)生現(xiàn)狀，優(yōu)化集成農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治、科學(xué)用藥等系列技術(shù)，建立了2套病蟲害綠色防控體系，并在湖南煙區(qū)應(yīng)用。“煙稻輪作煙區(qū)”集成示范“兩蜂一誘一紙一制劑”為核心的“多靶標(biāo)、多技術(shù)”的防控技術(shù)，即農(nóng)業(yè)防治（含生態(tài)調(diào)控）+煙蚜繭蜂（防治煙蚜）+赤眼蜂（防治斜紋夜蛾、煙青蟲）+性誘劑（防治鱗翅目害蟲成蟲）+病毒檢測試紙+病毒制劑（預(yù)防病毒?。┑哪Ｊ?；“山地?zé)焻^(qū)”增加了生防菌劑防治根莖病害，集成示范“兩蜂一誘一紙二制劑”為核心的“多靶標(biāo)、多技術(shù)”的防控技術(shù)。在湖南煙區(qū)田間驗證的基礎(chǔ)上，形成湖南煙草病蟲害綠色防控技術(shù)體系，并發(fā)布湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)《煙草病蟲害綠色防控技術(shù)規(guī)程》（DB 43/T 1209-2016）[30]。

3 綠色防控實施過程中存在的問題

3.1 煙農(nóng)綠色防控意識不強的問題

部分煙農(nóng)對病蟲害防治速效性和經(jīng)濟收益的關(guān)心遠高于對生態(tài)環(huán)境和產(chǎn)品質(zhì)量安全的關(guān)心，對綠色防控技術(shù)的防治效果存在擔(dān)憂和顧慮，從而影響部分煙農(nóng)采用綠色防控技術(shù)。

3.2 預(yù)測預(yù)報基礎(chǔ)數(shù)據(jù)薄弱的問題

預(yù)測預(yù)報是病蟲害防治工作的重要基礎(chǔ)，但是由于煙區(qū)種植制度復(fù)雜、專業(yè)測報人員配備不足、統(tǒng)計規(guī)范化程度不高等原因，導(dǎo)致目前病蟲害預(yù)測預(yù)報工作基礎(chǔ)較薄弱，不能及時、準(zhǔn)確地掌握病蟲害發(fā)生情況，從而影響病蟲情報的發(fā)布及指導(dǎo)防治。

3.3 科技成果轉(zhuǎn)化落地困難的問題

盡管科研人員在技術(shù)研究過程中形成了很多中試產(chǎn)品，但受技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)激勵機制的制約，要將這些中試產(chǎn)品轉(zhuǎn)化并產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)比較困難。

3.4 綠色防控技術(shù)推廣難度大的問題

由于綠色防控技術(shù)性較強，對理論水平和實際應(yīng)用水平要求高，目前綠色防控技術(shù)示范推廣工作主要采取煙草公司全額支持的方式，給煙農(nóng)免費提供服務(wù)。如若煙草公司不免費提供服務(wù)，則煙農(nóng)需要承擔(dān)費用，那么煙農(nóng)的積極性將大大降低，綠色防控技術(shù)的推廣難度將提高。

4 湖南煙草綠色防控的發(fā)展對策

4.1 進一步普及綠色防控理念

加大力度開展綠色防控宣傳培訓(xùn)工作，結(jié)合市、縣、站、煙農(nóng)、合作社的實際情況，確定宣傳培訓(xùn)方案并制定宣傳培訓(xùn)資料，做到“由內(nèi)而外”的“市-縣-站”三級宣傳培訓(xùn)，實現(xiàn)宣傳培訓(xùn)范圍全覆蓋、政策技術(shù)人人懂，確保綠色防控理念入耳入腦入心。

4.2 進一步完善預(yù)測預(yù)報的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

強化信息共享，以“互聯(lián)網(wǎng)+”為抓手，通過大數(shù)據(jù)、云計算、移動通信等信息技術(shù)，建立健全煙草病蟲害預(yù)測預(yù)報體系，并在該體系開辟病蟲害信息添加及查詢業(yè)務(wù)，由各市煙草公司將本地區(qū)病蟲害發(fā)生情況及時輸入系統(tǒng)，作為歷史數(shù)據(jù)存檔；不斷豐富完善煙草病蟲害及其防治技術(shù)數(shù)據(jù)庫、煙草病蟲害圖片數(shù)據(jù)庫等，滿足煙草生產(chǎn)及相關(guān)人員所需信息的需要，實現(xiàn)煙草病蟲害及其防治技術(shù)相關(guān)信息的遠程網(wǎng)絡(luò)化管理。

4.3 進一步加快綠色防控技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用

夯實理論基礎(chǔ)，力爭在“三蟲三病”等基礎(chǔ)應(yīng)用研究方面實現(xiàn)突破，提高湖南煙草綠色防控技術(shù)原始創(chuàng)新的水平；突破關(guān)鍵技術(shù)，力爭在減量精準(zhǔn)施藥、天敵資源開發(fā)、生防菌株、有益微生物菌群等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，加快提升綠色防控技術(shù)自主創(chuàng)新能力。組建以生產(chǎn)企業(yè)為主導(dǎo)、產(chǎn)學(xué)研用4方合作的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，有效推動綠色防控新技術(shù)新產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

4.4 構(gòu)建多部門參與的綠色防控技術(shù)推廣模式

依靠社會力量，譬如各級農(nóng)委、專業(yè)合作社、專門的植保公司等參與到綠色防控工作中來，積極扶持綠色防控市場主體，把職業(yè)煙農(nóng)、合作社作為綠色防控重點應(yīng)用對象，把專業(yè)化服務(wù)組織作為重點實施主體，把各級政府的“惠民工程”作為有效保障，有力全面推動綠色防控工作。