從病程角度闡釋有機(jī)種植作物病害防控策略

王超　章利華　張停林　黃思杰　田偉　王磊　席運(yùn)官　肖興基

摘要：植物病原物侵染農(nóng)作物，會(huì)引起病害，影響作物正常生長(zhǎng)發(fā)育，造成作物品質(zhì)和產(chǎn)量損失?；瘜W(xué)藥劑防治是常規(guī)種植中作物病害防治的主要手段，有機(jī)種植禁止使用化學(xué)農(nóng)藥，科學(xué)確立作物病害防控技術(shù)對(duì)有機(jī)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。從植物病原物侵染過(guò)程的接觸期、侵入期、潛育期和發(fā)病期分別探討限制病原物侵入作物、減少侵入作物病原物數(shù)量、調(diào)控病原物侵染和增殖的環(huán)境、應(yīng)用治愈性方法減輕病害癥狀等針對(duì)性防控策略，并結(jié)合國(guó)內(nèi)外實(shí)踐案例詳述技術(shù)措施，旨在為有機(jī)種植作物病害防控提供新的思路和手段。

關(guān)鍵詞：植物病原物;病程;有機(jī)種植;作物病害防控策略

中圖分類(lèi)號(hào)： S432? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)：1002-1302（2019）04-0086-05

有機(jī)農(nóng)業(yè)是指遵照特定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)原則，在生產(chǎn)中不采用基因工程獲得的生物及其產(chǎn)物，不使用化學(xué)合成的農(nóng)藥、化肥、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、飼料添加劑等物質(zhì)，遵循自然規(guī)律和生態(tài)學(xué)原理，協(xié)調(diào)種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的平衡，采用一系列可持續(xù)的農(nóng)業(yè)技術(shù)以維持持續(xù)穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式[1]。近年來(lái)，全球有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，截至2014年底，全球有機(jī)認(rèn)證土地面積達(dá)4 370萬(wàn)hm2，全球有機(jī)產(chǎn)品銷(xiāo)售額達(dá)到800億美元[2]。隨著我國(guó)有機(jī)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，截至2015年底，依據(jù)我國(guó)有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)的有機(jī)種植面積達(dá)92.7萬(wàn)hm2[3]。農(nóng)作物病害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上重要的生物災(zāi)害，是制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一，據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織估計(jì)，世界糧食生產(chǎn)因植物病害造成的年損失約為總產(chǎn)量的10%[4]。科學(xué)確立作物病害防控技術(shù)對(duì)我國(guó)有機(jī)種植的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

目前，我國(guó)常規(guī)作物種植中防治病害主要依賴(lài)化學(xué)防治措施，在控制病害損失的同時(shí)也帶來(lái)了病害抗藥性上升和病害暴發(fā)概率增加等問(wèn)題。2015年農(nóng)業(yè)部制定了《到2020年農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》，明確了“控、替、精、統(tǒng)”技術(shù)路徑，推廣應(yīng)用生態(tài)調(diào)控、生物防治、物理防治、科學(xué)用藥等綠色防控技術(shù)。與常規(guī)種植相比，有機(jī)種植中病害防治要求從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)，綜合運(yùn)用各種防治措施，創(chuàng)造不利于病原物孳生和有利于天敵繁衍的環(huán)境條件，保持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和生物多樣化，減少各類(lèi)病害造成的損失;優(yōu)先采用農(nóng)業(yè)措施，通過(guò)選用抗病品種、非化學(xué)藥劑種子處理、培育壯苗、加強(qiáng)栽培管理、耕翻曬垡、清潔田園、輪作倒茬、間作套種等一系列措施，在上述措施不能有效控制病害時(shí)，可使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的植物保護(hù)產(chǎn)品[1]。

植物病原物侵染植物的過(guò)程稱(chēng)為病程，指病原物與寄主植物可侵染部位接觸，并侵入寄主植物，在植物體內(nèi)繁殖和擴(kuò)展，然后發(fā)生致病作用，顯示病害癥狀的過(guò)程。病原物的侵染是一個(gè)連續(xù)性的過(guò)程，人為地分為接觸期、侵入期、潛育期和發(fā)病期[5]。結(jié)合有機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求及植物病原物病程4個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)，此處筆者分別闡釋有機(jī)種植作物病害控制的4項(xiàng)基本策略：（1）通過(guò)種植前措施阻止病原物與作物接觸，限制病原物侵入作物;（2）減少侵入作物的病原物數(shù)量;（3）調(diào)控病原物侵染和增殖環(huán)境，降低寄主作物及其侵染和增殖環(huán)境的適應(yīng)性來(lái)調(diào)控病原物增殖;（4）應(yīng)用治愈性方法限制病原物進(jìn)一步擴(kuò)散，減輕癥狀;同時(shí)綜述國(guó)內(nèi)外相關(guān)的病害防控技術(shù)與實(shí)踐。

1 阻止病原物與作物接觸

植物病原物侵染過(guò)程的接觸期指病原物在侵入寄主之前和寄主植物可侵染部位的初次直接接觸[5]?？梢酝ㄟ^(guò)輪作、調(diào)整種植時(shí)間、深耕等措施對(duì)寄主作物與病原物進(jìn)行時(shí)間與空間上的隔離，阻止病原物與作物接觸;對(duì)于病毒等病原物可以切斷昆蟲(chóng)等傳播載體的傳播路徑。

1.1 時(shí)間隔離

作物輪作是在時(shí)間上隔離植物病原物和作物的一種常用方法。作物輪作可以阻止植物病原菌逐年累積，使多種病原菌自然退化[6]。蔥屬植物可以釋放脂肪族二硫化物，毒殺植物病原物，生產(chǎn)實(shí)踐中常被用作輪作植物[7]。大蒜和烤煙輪作，大蒜根系分泌的抑菌物質(zhì)可降低煙草黑脛病的發(fā)生和危害[8];輪作年限超過(guò)3年，輪作木薯可有效防治香蕉枯萎病[9];香蕉與韭菜輪作可以有效控制香蕉巴拿馬?。ㄓ蒄usarium oxysporum f. sp. cubense引起）[6]。王夏雯等發(fā)現(xiàn)，西瓜-稻麥輪作是緩解西瓜枯萎病發(fā)生的一種有效措施[10]。我國(guó)有機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也對(duì)輪作做出了明確要求，除冬季休耕地區(qū)外，種植一年生作物應(yīng)進(jìn)行3種以上作物輪作[1]。有機(jī)種植中選擇多年生草類(lèi)或苜蓿等豆科作物進(jìn)行輪作，有利于維持土壤的健康狀態(tài)[11]。

調(diào)整種植時(shí)間，避開(kāi)植物病害的流行發(fā)生時(shí)期。有機(jī)馬鈴薯種植中可適當(dāng)提前催芽，種植早熟馬鈴薯品種，在晚疫病蔓延時(shí)及時(shí)采收薯塊，避免晚疫病引起的嚴(yán)重?fù)p失[12]。適當(dāng)推遲冬油菜播種期，有利于控制根腫病，降低田間根腫菌總的菌源量[13]。播期是影響玉米粗縮病發(fā)生的重要因素，適當(dāng)早播和晚播，避免玉米苗期與1代灰飛虱成蟲(chóng)發(fā)生高峰期相遇，可預(yù)防玉米粗縮病的暴發(fā)[14]。

1.2 空間隔離

空間隔離是指將植物病原物與感病寄主作物在空間上隔離開(kāi)來(lái)，比如通過(guò)自然植被或種植防風(fēng)林進(jìn)行農(nóng)田間的橫向隔離，以及深耕掩埋病株殘?bào)w進(jìn)行縱向隔離等[6，15]。我國(guó)有機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求在有機(jī)和常規(guī)生產(chǎn)區(qū)域之間設(shè)置有效的植物緩沖帶或物理屏障以規(guī)避污染風(fēng)險(xiǎn)，也能起到隔離植物病原物的作用[6]。深耕可以使植物病原菌遠(yuǎn)離感病作物，許多雙子葉植物的白霉（由Sclerotinia sclerotiorum引起）可以通過(guò)掩埋菌核控制[16]。

1.3 病毒介體控制

植物病毒通常依賴(lài)于昆蟲(chóng)介體的取食和擴(kuò)散進(jìn)行傳播，半翅目蚜科和粉虱科昆蟲(chóng)是傳毒的主要介體[17]。阻斷昆蟲(chóng)介體的傳播途徑是防治植物病毒病的根本措施，可通過(guò)減少蟲(chóng)源和限制介體的傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)。秸稈的質(zhì)地會(huì)迷惑蚜蟲(chóng)，秸稈覆蓋可以有效降低馬鈴薯Y病毒侵染[18]。基于鋁質(zhì)材料反射日光的塑料覆蓋物會(huì)使蚜蟲(chóng)和粉虱迷失方向，從而降低它們到達(dá)作物的概率[19]，黃色反光膜已廣泛應(yīng)用于以色列干旱地區(qū)大田的夏季生產(chǎn)中[20]。在溫室生產(chǎn)中，用紫外光吸收膜結(jié)合防蟲(chóng)網(wǎng)蓋住溫室結(jié)構(gòu)可有效保護(hù)作物免遭帶毒蚜蟲(chóng)和粉虱侵襲[21]。當(dāng)蚜蟲(chóng)或粉虱的數(shù)量達(dá)到一定基數(shù)時(shí)，有機(jī)種植生產(chǎn)可采用經(jīng)過(guò)有機(jī)評(píng)估的殺蟲(chóng)劑予以殺滅。將番茄定植時(shí)間由7月下旬延遲至8月上旬，避開(kāi)由于高溫干旱引起的粉虱盛發(fā)期，可有效降低番茄褪綠病毒病的發(fā)生[22]。

2 減少病原物侵入數(shù)量

植物病原物侵染過(guò)程的侵入期指從病原物開(kāi)始侵入寄主到與寄主建立寄生關(guān)系的一段時(shí)間[5]。通過(guò)選用健康的種子和繁殖材料、土壤消毒、清除作物病殘?bào)w等措施最大限度地降低與作物接觸的病原物數(shù)量，減少侵入作物的病原物數(shù)量。

2.1 選用健康的種子和繁殖材料

我國(guó)有機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求有機(jī)種植使用有機(jī)種子或植物繁殖材料，前提是有機(jī)作物產(chǎn)生的材料可供利用;但獲取途徑有限，有機(jī)種植生產(chǎn)中通常使用常規(guī)種子和品種[1，23]。常規(guī)種子可以選擇化學(xué)殺菌劑包衣控制病害，比如谷類(lèi)作物的黑穗病和腥黑穗病，但有機(jī)農(nóng)業(yè)禁止用殺菌劑處理種子，種植常規(guī)感病品種會(huì)產(chǎn)生巨大損失[24]。對(duì)于有機(jī)種子，可以用具有殺菌作用的植物源提取物或生防微生物及其提取物作為包衣[6，25];也可通過(guò)熱水浸泡或蒸汽處理等方式進(jìn)行物理殺菌[6]。

對(duì)于生姜、馬鈴薯、草莓等無(wú)性繁殖作物，應(yīng)選用無(wú)菌脫毒的植物材料進(jìn)行播種[26]。有機(jī)馬鈴薯種植中，要確保種塊未受馬鈴薯黑痣病和致病疫霉（Phytophthora infestans）侵染，前者會(huì)降低商品馬鈴薯的質(zhì)量[23]，后者引發(fā)的晚疫病會(huì)導(dǎo)致馬鈴薯減產(chǎn)甚至絕收[6]。

2.2 土壤消毒

土傳病害是指由生活史中一部分或大部分存在于土壤中的植物病原物在條件適宜時(shí)萌發(fā)并侵染植物、引起癥狀的病害[27]。土壤消毒是一種關(guān)鍵性的種植前措施，可以減少一系列植物病原物的初始接種量，有效防控土傳病害。只要不涉及化學(xué)農(nóng)藥，多種土壤消毒方法均可應(yīng)用于有機(jī)農(nóng)業(yè)，比如暴曬、厭氧滅菌和生物熏蒸等。

土壤暴曬是指夏季把潤(rùn)濕的土壤用一層透明塑料膜覆蓋，在陽(yáng)光下暴曬數(shù)周[28]。覆蓋單層塑料膜，土壤10～15 cm深度可以達(dá)到45～50 ℃，土壤15～30 cm深度可以達(dá)到40～45 ℃，若覆蓋雙層塑料膜（開(kāi)闊土地）或者溫室內(nèi)覆蓋單層薄膜，土壤溫度可以相應(yīng)提高5～8 ℃[28]。多數(shù)植物病原真菌和細(xì)菌在45～55 ℃高溫時(shí)即被殺滅[6，29]。多數(shù)植物病毒在55～70 ℃時(shí)即被滅活[30]。暴曬已廣泛應(yīng)用于以色列和佛羅里達(dá)州有機(jī)種植土壤的滅菌中[28，31]。

厭氧滅菌是將潮濕土壤在氣密塑料膜下密封3～6周時(shí)間，效果取決于外界環(huán)境溫度[32]。土壤缺氧環(huán)境會(huì)積累醇類(lèi)、醛類(lèi)、有機(jī)酸以及其他揮發(fā)性有毒物質(zhì)，同時(shí)形成較低的pH值環(huán)境[33]，能有效控制尖孢鐮刀菌（F. oxysporum）、立枯絲核菌（Rhizoctonia solani）、核盤(pán)菌（Sclerotinia sclerotiorum）、大麗輪枝菌（Verticillium dahliae）、青枯勞爾氏菌（Ralstonia solanacearum）、根腐病菌和根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)等土傳植物病原物[32，34]。厭氧滅菌引起的土壤微生物群落變化相對(duì)持久，該變化引發(fā)的廣譜病害抑制效應(yīng)能持續(xù)數(shù)年[35]。厭氧滅菌是新西蘭蔬菜種植者、加利福尼亞草莓種植者以及日本溫室種植常用的土壤滅菌手段[16]。

有氧土壤滅菌，通常稱(chēng)作生物熏蒸，此方法利用特定的有機(jī)土壤調(diào)理劑在土壤中形成有毒揮發(fā)性物質(zhì)。魚(yú)粉、血粉和羽毛粉等富氮土壤調(diào)理劑形成的氨對(duì)多種植物病原菌和線(xiàn)蟲(chóng)具有毒性，可降低多種土傳病害的發(fā)生率[36]。最常用的生物熏蒸方法是種植含有芥子油苷的油菜和芥菜等十字花科綠肥植物，開(kāi)花期翻入土壤，隨著植物的分解，芥子油苷被水解成異硫氰酸酯等多種毒性物質(zhì)，可以有效降低青枯勞爾氏菌、多種線(xiàn)蟲(chóng)[哥倫比亞根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)（Meloidogyne chitwoodi）、柑橘根線(xiàn)蟲(chóng)（Tylenchulus semipenetrans Cobb.）]以及真菌小核盤(pán)菌（S. minor、R. solani）數(shù)量[37]。王德江等發(fā)現(xiàn)，蕓薹屬植物芥菜生物熏蒸處理可有效抑制黃瓜枯萎病[38]。紫草科中的特定植物含有一定量的吡啶生物堿，也可用于生物熏蒸[16，39]。生物熏蒸在澳大利亞已被廣泛應(yīng)用，目前也已在以色列和我國(guó)被廣泛使用[16，40]。

2.3 清理作物殘?bào)w

在溫室有機(jī)種植生產(chǎn)中，含有越冬病原菌的作物殘株可制作堆肥，但堆肥材料須定時(shí)翻堆，以高溫殺死殘留的病原物[16]。冬季修剪蘋(píng)果枝干，病枝堆肥，秋季和冬季施用富氮有機(jī)肥料（酒糟、制糖業(yè)的副產(chǎn)品）加速蘋(píng)果葉片分解，可以降低蘋(píng)果黑星病致病因子蘋(píng)果黑星病菌[Venturia inaequalis （Cooke） Wint.）]的初始接種量[41]。小麥秸稈淹水集中掩埋的深度控制在20 cm以上時(shí)能有效消滅病殘?bào)w，減少土壤中的菌源量，有效抑制稻麥交叉侵染，高效抑制赤霧病的大發(fā)生、大流行[42]。

3 調(diào)控病原物侵染和增殖環(huán)境

植物病原物侵染過(guò)程的潛育期是指病原物侵入寄主建立寄生關(guān)系到表現(xiàn)癥狀前的一段時(shí)期，是病原物在寄主體內(nèi)繁殖和蔓延的時(shí)期，是病原物侵染過(guò)程的重要環(huán)節(jié)[5]。此時(shí)期病原物和寄主間存在復(fù)雜的相互作用，寄主植物生長(zhǎng)特性、病原物致病性及外界環(huán)境等決定寄主與病原物能否建立寄生關(guān)系。通過(guò)改變病原物侵染和增殖環(huán)境、提高寄主植物抗病性等措施調(diào)控病原物建立寄生關(guān)系，降低病害發(fā)生率和嚴(yán)重度。

3.1 土壤環(huán)境

土壤供給適量水分的能力是影響作物健康最重要的土壤物理因子之一，有機(jī)種植土壤的透水性和保水性通常好于常規(guī)農(nóng)業(yè)土壤[43]。土壤含水量過(guò)高會(huì)誘導(dǎo)腐霉屬、疫霉屬和絲囊霉屬等水霉菌產(chǎn)生游動(dòng)孢子，在濕潤(rùn)條件下向寄主植物游動(dòng)并侵染作物根部[44]。蚯蚓能夠改善土壤的多孔性，降低多種水果和蔬菜作物黃萎病、枯萎病、谷類(lèi)作物根部病害等病害的發(fā)病率[45]。與滴灌相比，大水漫灌（溝灌）易提高萵苣栓皮病、辣椒根腐病等作物根部病害的發(fā)病率，加速多種植物病原物傳播[16]。

土壤和作物中的氮素含量對(duì)作物病害嚴(yán)重度有顯著影響。土壤及植株體內(nèi)氮素含量過(guò)高時(shí)，作物易感一些根腐病以及鐮刀菌屬等枯萎病病原菌，并且易感引起稻瘟病和小麥葉斑病活體營(yíng)養(yǎng)型的葉部病原菌，也會(huì)促進(jìn)一些細(xì)菌病害的發(fā)生[16]。作物植株氮素含量高時(shí)也會(huì)促使蚜蟲(chóng)、葉蟬、灰飛虱等群體數(shù)量增加，間接加速病毒的傳播[46]。

作物缺少某些元素時(shí)會(huì)提高植株對(duì)特定病害的感病性，比如缺鉀會(huì)增加棉花患黃萎病的風(fēng)險(xiǎn)，缺鈣會(huì)增加腐霉根腐病風(fēng)險(xiǎn)[47]。有機(jī)農(nóng)田土壤中可利用性鉀含量能影響作物抗病性，可通過(guò)施用動(dòng)物糞便或硫酸鉀鎂礦石補(bǔ)充[48]。定期向土壤中添加富含木質(zhì)素和纖維素的植物殘?jiān)?、腐熟的綠肥堆肥、動(dòng)物糞便堆肥等難以分解的有機(jī)添加物可增強(qiáng)土壤的病害抑制能力[49]。

3.2 空氣環(huán)境

潮濕環(huán)境會(huì)提高多種葉部病害的發(fā)病率。有機(jī)種植管理中通過(guò)疏植、修剪、葉片剔除、增加植株間距、平行風(fēng)向種植、溫室通風(fēng)等方法降低空氣相對(duì)濕度，增加通風(fēng)，提高光照利用率。有機(jī)及常規(guī)葡萄園中摘除葉片是控制灰霉病、白粉病等病害的常用方法[16]。有機(jī)作物種植不宜通過(guò)密植、多播種迅速形成密集遮蓋來(lái)抑制雜草、增加產(chǎn)量，這會(huì)形成適于多種葉部病害發(fā)展的微環(huán)境，可通過(guò)作物間種植矮生的覆蓋植物來(lái)實(shí)現(xiàn)抑制雜草生長(zhǎng)[50]。此外，過(guò)量施用動(dòng)物糞尿等易利用氮肥會(huì)促進(jìn)形成茂密、纖弱葉片，進(jìn)而形成密集遮蓋，葉片對(duì)多種病害的感病性升高，由此形成的潮濕微環(huán)境也利于晚疫病的發(fā)展。利用秸稈等覆蓋溫室種植土壤可以降低番茄和黃瓜晚疫病、霜霉病的病害嚴(yán)重度[51]。Du等研究表明，避雨栽培可有效調(diào)控葡萄植株冠層微環(huán)境因子，從而有效防控葡萄霜霉病、白腐病、炭疽病等重要病害[52]。

灌溉方式會(huì)影響微氣候，噴灑灌溉能促進(jìn)病原物的擴(kuò)散，延長(zhǎng)葉片濕潤(rùn)期，增加葉部病原物的侵染和蔓延概率，尤其是經(jīng)飛濺傳播的真菌、細(xì)菌。相反，滴灌可以降低葉部、根部病原物的發(fā)生概率和嚴(yán)重度[16]。

3.3 作物抗病性

有機(jī)種植宜選擇對(duì)主要病原物具有廣譜抗性的作物品種，特別是對(duì)于蘋(píng)果等多年生作物。早熟品種通常可以避免多種病害的發(fā)生[16]。

溫室有機(jī)蔬菜種植中，對(duì)于葫蘆科、茄科等一年生作物，可選擇對(duì)枯萎病、黃萎病、根腐病、木栓化根、青枯病和根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)具有抗性的品種作為砧木進(jìn)行嫁接，提高抗病性。嫁接技術(shù)也常用于多年生作物，比如選擇火疫病、疫病抗性蘋(píng)果砧木，蚜蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng)抗性葡萄砧木進(jìn)行嫁接[16]。

施用芽孢桿菌屬細(xì)菌等菌劑能高效誘導(dǎo)作物對(duì)特定的地下、地上真菌病原物及病毒產(chǎn)生抗性[53]。

3.4 多樣化種植

混合種植對(duì)特定病原物具有不同抗性的種或品種可以抑制多種葉部、根部病害的蔓延[54]。當(dāng)然，作物多樣性對(duì)病害發(fā)展的作用具有規(guī)模依賴(lài)性。病原物擴(kuò)散以及病害發(fā)展主要取決于混合體或作物銜接中感病植株的數(shù)量和分布;感病植株間的距離越大，傳播越慢。不同水稻品種間作能顯著降低稻瘟病的發(fā)生[55]。馬鈴薯和玉米間套作，馬鈴薯晚疫病的發(fā)生率降低44.3%，玉米大、小斑病的發(fā)病率分別降低 14.8%、22.5%[56]。間套作體系中高作物玉米可成為西紅柿和馬鈴薯疫病傳播的生物屏障，降低疫病病菌的擴(kuò)散和傳播速度[57]。

4 治愈性控制作物病害

植物病原物侵染過(guò)程的發(fā)病期是指寄主植物出現(xiàn)癥狀而發(fā)病的過(guò)程，是病原物擴(kuò)大危害，產(chǎn)生大量繁殖體的時(shí)期[5]。在該時(shí)期可應(yīng)用治愈性方法限制病原物進(jìn)一步擴(kuò)散從而控制病原物，減輕作物病害癥狀，控制病害蔓延。治愈性控制技術(shù)是指病原物在植株體內(nèi)定殖后采取的措施。有機(jī)種植中禁止使用化學(xué)農(nóng)藥作為治愈性控制措施，硅酸鹽等天然開(kāi)采產(chǎn)品、植物提取物、細(xì)菌毒素等自然源農(nóng)藥在經(jīng)過(guò)有機(jī)認(rèn)證機(jī)構(gòu)評(píng)估后允許使用。

4.1 生物源農(nóng)藥、礦物源制劑

截至2016年年底，我國(guó)生物源農(nóng)藥已登記115個(gè)有效成分、3 764個(gè)產(chǎn)品，分別約占整個(gè)農(nóng)藥登記的17.0%、9.9%;其中，微生物農(nóng)藥有效成分42個(gè)、產(chǎn)品495個(gè);植物源農(nóng)藥有效成分22個(gè)、產(chǎn)品260個(gè)[58]?？莶菅挎邨U菌、蠟質(zhì)芽孢桿菌、木霉菌等微生物農(nóng)藥以及蛇床子素、小檗堿、大黃素甲醚等植物源農(nóng)藥已廣泛用于有機(jī)種植作物病害防控中。

銅鹽、波爾多液等銅制劑殺菌劑可用于控制卵菌引起的病害，如霜霉病、晚疫病、蘋(píng)果黑星病、番茄炭疽病、香蕉葉斑病等[41，59]。然而，銅在殺滅細(xì)菌和真菌的同時(shí)會(huì)對(duì)植物、蚯蚓及土壤有益微生物產(chǎn)生毒害，重復(fù)和過(guò)量使用銅制劑會(huì)引起銅在土壤和食物網(wǎng)中積累。有機(jī)種植生產(chǎn)、應(yīng)用銅制劑應(yīng)避免過(guò)量施用而引起銅的污染，施用波爾多液時(shí)最大使用量需低于6 kg/hm2·年[1]。硫磺、石硫合劑等硫制劑殺菌劑廣泛用于控制多種作物的白粉病以及蘋(píng)果和梨上的黑星病[16]。硫制劑的應(yīng)用形式分為可濕性硫粉劑和細(xì)磨硫磺粉塵，前者主要用于大田和果園，后者主要應(yīng)用于溫室和葡萄園。硫?qū)χ参锞哂卸拘?，環(huán)境溫度高于30 ℃不宜施用[16]。碳酸氫鉀對(duì)白粉病、蘋(píng)果黑星病以及壞死性葉斑病具有防治效果，配合鉀肥皂、礦物油等粘展劑施用可以增強(qiáng)碳酸氫鉀的效果[60]。

4.2 農(nóng)藥施用技術(shù)

不同于化學(xué)農(nóng)藥，生物源農(nóng)藥的高效噴施技術(shù)必須將活性因子的特性考慮在內(nèi)，必須保持生防因子存活。與化學(xué)合成農(nóng)藥的系統(tǒng)能力不同，上述列舉農(nóng)藥的活動(dòng)性受限，為了保證其高效發(fā)揮效果，須要恰當(dāng)覆蓋目標(biāo)植物器官，可通過(guò)施藥設(shè)備產(chǎn)生恰當(dāng)大小的霧滴及粉顆粒，高效地將農(nóng)藥噴霧到目標(biāo)植物器官表面，有效控制作物病害[61]。

5 總結(jié)

常規(guī)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)通常依賴(lài)持續(xù)的化學(xué)農(nóng)藥投入保證作物病害控制，有機(jī)種植主要通過(guò)建立健康的生態(tài)系統(tǒng)、提高生物多樣性和自然緩沖能力來(lái)預(yù)防作物病害[16]。對(duì)于有機(jī)種植作物病害的綜合防治，本文從植物病原物病程的角度，在病原物接觸期、侵入期、潛育期和發(fā)病期分別提出通過(guò)輪作、土壤消毒、提高作物抗病性、施用農(nóng)藥等措施高效防控作物病害。當(dāng)然，文中所述的病害防控策略和技術(shù)是基于短期小規(guī)?？刂圃囼?yàn)，科學(xué)解決有機(jī)種植作物植物病害難題尚需在更高的田間集成水平上予以實(shí)踐總結(jié)。隨著人民群眾對(duì)有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品需求的持續(xù)增長(zhǎng)，作物產(chǎn)量成為有機(jī)種植基地經(jīng)營(yíng)主體的最大訴求。在區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展和獨(dú)立農(nóng)場(chǎng)管理中，企圖最小化病害暴發(fā)以及長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展的策略確立需要包括作物的區(qū)域部署、農(nóng)場(chǎng)管理模型、自然與農(nóng)業(yè)生境一體化在內(nèi)的多學(xué)科的共同參與。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). 有機(jī)產(chǎn)品：GB/T 19630.1—2011[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[2]Willer H，Yussefi-Menzler M，Sorensen N. The world of organic agriculture - statistics and emerging trends 2009[J]. Statistics and Emerging Trends，2006，10（1）：17.

[3]國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué). 中國(guó)有機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證與有機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（2016）[M]. 北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017.

[4]馮占山，高世杰. 農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展與農(nóng)作物病害的持續(xù)控制[J]. 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2013（3）：5-6.

[5]董金皋，康振生，周雪平. 植物病理學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2016.

[6]Leoni C，Rossing W A H，van Bruggen A H C. Crop rotation，plant diseases and their management in organic agriculture[M]. St Paul M N：APS Press，2015.

[7]Huang Y H，Wang R C，Li C H，et al. Control of Fusarium wilt in banana with Chinese leek[J]. European Journal of Plant Pathology，2012，134（1）：87-95.

[8]釧有聰，張立猛，焦永鴿，等. 大蒜與烤煙輪作對(duì)煙草黑脛病的防治效果及作用機(jī)理初探[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2016，22（5）：55-62.

[9]柳紅娟，黃 潔，劉子凡，等. 木薯輪作年限對(duì)枯萎病高發(fā)蕉園土壤抑病性的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，29（2）：255-259.

[10]王夏雯，余 翔，喬俊卿，等. 西瓜茬后種植稻麥對(duì)土壤微生物數(shù)量和西瓜枯萎病發(fā)生的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2015，31（6）：1291-1295.

[11]Bniggen A H C V，Termorskuizen A J . Integrated approaches to root disease management in organic farming systems[J]. Australasian Plant Pathology，2003，32（2）：141-156.

[12]Karalus W，Rauber R . Effect of presprouting on yield of maincrop potatoes （Solanum tuberosum L.） in organic farming[J]. Journal of Agronomy & Crop Science，2010，179（4）：241-249.

[13]費(fèi)維新，王淑芬，李強(qiáng)生，等. 冬油菜適當(dāng)遲播有效減輕油菜根腫病[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2016，38（4）：502-507.

[14]王 磊，楊 誠(chéng)，劉玉升，等. 玉米不同播期與玉米粗縮病發(fā)生及產(chǎn)量的關(guān)系研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，44（1）：66-69.

[15]Subbarao K V，Koike S T，Hubbard J C . Effects of deep plowing on the distribution and density of Sclerotinia minor sclerotia and lettuce drop incidence[J]. Plant Disease，1996，80（1）：28.

[16]Bruggen A H V，Gamliel A，F(xiàn)inckh M R . Plant disease management in organic farming systems[J]. Pest Management Science，2016，72（1）：15.

[17]Mitchell P L. Heteroptera as vectors of plant pathogens[J]. Neotropical Entomology，2004，88（3）：519-545.

[18]Saucke H，Dring T. Potato Virus Y reduction by straw mulch in organic potatoes[J]. Annals of Applied Biology，2015，144（3）：347-355.

[19]Polston J F，Lapidot M. Management of tomato yellow leaf curl virus，Tomato Yellow Leaf Curl Virus Disease[M]. Dordrecht：Springer，2007.

[20]Cohen S. Tomato yellow leaf curl virus，a whitefly-borne geminivirus of tomatoes[M]//Advances in disease vector research. New York：Springer，1994.

[21]Díaz B M，Biurrun R，Aránzazu M，et al. Impact of ultraviolet-blocking plastic films on insect vectors of virus diseases infesting crisp lettuce[J]. Hortscience，2006，41（3）：711-716.

[22]魏家鵬，王茂昌，王 祥，等. 日光溫室番茄褪綠病毒病綜合防控技術(shù)[J]. 中國(guó)蔬菜，2016（10）：30-30.

[23]Bueren E T L V，Struik P C，Jacobsen E . Organic propagation of seed and planting material：an overview of problems and challenges for research[J]. NJAS - Wageningen Journal of Life Sciences，2004，51（3）：263-277.

[24]Wolfe M S，Baresel J P，Desclaux D，et al. Developments in breeding cereals for organic agriculture[J]. Euphytica，2008，163（3）：323-346.

[25]Roberts D P，Lakshman D K，Maul J E，et al. Control of damping-off of organic and conventional cucumber with extracts from a plant-associated bacterium rivals a seed treatment pesticide[J]. Crop Protection，2014，65：86-94.

[26]Holger D. Cultural methods for controlling Botrytis cinerea Pers. in strawberry[J]. Biological Agriculture & Horticulture，1999，16（4）：11.

[27]Bockus W W，Shroyer J P . The impact of reduced tillage on soilborne plant pathogens[J]. Annual Review of Phytopathology，1998，36（1）：485-500.

[28]Gamliel A，Katan J. Soil solarization：theory and practice[M]. St Paul M N：APS Press，2012.

[29]Klein E，Katan J，Gamliel A . Soil suppressiveness to fusarium disease following organic amendments and solarization[J]. Plant Disease，2011，95（9）：1116-1123.

[30]Yildiz A，Benlioglu S，zhan B，et al. Use of different plastics for soil solarization in strawberry growth and time-temperature relationships for the control of Macrophomina phaseolinaand weeds[J]. Phytoparasitica，2010，38（5）：463-473.

[31]Butler D M，Kokalis-Burelle N，Muramoto J，et al. Impact of anaerobic soil disinfestation combined with soil solarisation on plant-parasitic nematodes and introduced inoculum of soilborne plant pathogens in raised-bed vegetable production[J]. Crop Protection，2012，39（8）：33-40.

[32]Lamers J G，Wanten P，Blok W J. Biological soil disinfestation：a safe and effective approach for controlling soilborne pests and diseases[J]. Agroindustria，2004，3：289-291.

[33]Momma N，Yamamoto K，Simandi P，et al. Role of organic acids in the mechanisms of biological soil disinfestation （BSD）[J]. Journal of General Plant Pathology，2006，72（4）：247-252.

[34]Hewavitharana S S，Ruddell D，Mazzola M . Carbon source-dependent antifungal and nematicidal volatiles derived during anaerobic soil disinfestation[J]. European Journal of Plant Pathology，2014，140（1）：39-52.

[35]Goud J K C，Termorshuizen A J，Blok W J，et al. Long-term effect of biological soil disinfestation on Verticillium wilt[J]. Plant Disease，2004，88（7）：688-694.

[36]Lazarovits G，Conn K L，Abbasi P A，et al. Reduction of potato tuber diseases with organic soil amendments in two Prince Edward Island fields[J]. Canadian Journal of Plant Pathology，2008，30（1）：37-45.

[37]Matthiessen J N，Kirkegaard J A . Biofumigation and enhanced biodegradation：opportunity and challenge in soilborne pest and disease management[J]. Critical Reviews in Plant Sciences，2006，25（3）：31.

[38]王德江，楊自超，喬世佳，等. 生物熏蒸對(duì)黃瓜枯萎病抑制及品質(zhì)和產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016，32（28）：125-130.

[39]Thoden T C，Hallmann J，Michael B. Effects of plants containing pyrrolizidine alkaloids on the northern root-knot nematode Meloidogyne hapla[J]. European Journal of Plant Pathology，2009，123（1）：27-36.

[40]Cohen M F，Yamasaki H，Mazzola M . Brassica napus seed meal soil amendment modifies microbial community structure，nitric oxide production and incidence of Rhizoctonia root rot[J]. Soil Biology & Biochemistry，2005，37（7）：1215-1227.

[41]Holb I J. Fungal disease management in organic apple orchards：epidemiological aspects and management approaches，recent developments in management of plant diseases[M]. Dordrecht：Springer，2010.

[42]張政文，孫秀娟，胡乃娟，等. 麥秸掩埋還田對(duì)赤霉菌（Fusarium graminearum Sehw.）存活率和水稻帶菌的影響[J]. 植物病理學(xué)報(bào)，2014，44（4）：443-448.

[43]Aparna K，Pasha M A，Rao D L N，et al. Organic amendments as ecosystem engineers：microbial，biochemical and genomic evidence of soil health improvement in a tropical arid zone field site[J]. Ecological Engineering，2014，71：268-277.

[44]Leon M C C，Stone A，Dick R P . Organic soil amendments：impacts on snap bean common root rot （Aphanomyes euteiches） and soil quality[J]. Applied Soil Ecology，2006，31（3）：1-210.

[45]Geense P，Pattison A B，Kukulies T L，et al. Can changes in soil properties in organic banana production suppress Fusarium wilt[J]. Natural Resources，2015，6：181-195.

[46]Bazot M. Local and neighbourhood effects of organic and conventional wheat management on aphids，weeds，and foliar diseases[J]. Agriculture Ecosystems & Environment，2012，161（20）：121-129.

[47]Dordas C. Role of nutrients in controlling plant diseases in sustainable agriculture：a review[J]. Agronomy for Sustainable Development，2008，28（1）：33-46.

[48]Mder P，F(xiàn)liessbach A，Dubois D，et al. Soil fertility and biodiversity in organic farming[J]. Science，2002，296（5573）：1694-1697.

[49]Senechkin I V，Overbeek L S V，Bruggen A H C V. Greater Fusarium wilt suppression after complex than after simple organic amendments as affected by soil pH，total carbon and ammonia-oxidizing bacteria[J]. Applied Soil Ecology，2014，73（1）：148-155.

[50]Campiglia E，Manicelli R，Radicetti E，et al. Evaluating spatial arrangement for durumwheat （Triticum durum Desf.） and subclover （Trifolium subterraneum L.） intercropping systems[J]. Field Crops Research，2014，169：49-57.

[51]Shtienberg D，Elad Y，Bornstein M，et al. Polyethylene mulch modifies greenhouse microclimate and reduces infection of Phytophthora infestans in tomato and Pseudoperonospora cubensis in cucumber[J]. Phytopathology，2010，100（1）：97-104.

[52]Du F，Deng W P，Yang M，et al. Protecting grapevines from rainfall in rainy conditions reduces disease severity and enhances profitability[J]. Crop Protection，2015，67：261-268.

[53]Vallad G E，Goodman R M. Systemic acquired resistance and induced systemic resistance in conventional agriculture[J]. Crop Science，2004，44（6）：1920-1934.

[54]Yang M，Zhang Y，Qi L，et al. Plant-plant-microbe mechanisms involved in soil-borne disease suppression on amaize and pepper intercropping system[J]. PLoS One，2014，9（12）：e115052.

[55]朱有勇，陳海如，范靜華，等. 利用水稻品種多樣性控制稻瘟病研究[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，36（5）：521-527.

[56]He X H，Zhu S S，Wang H N，et al. Crop diversity for ecological disease control in potato and maize[J]. Journal of Resources and Ecology，2010，1（1）：45-50.

[57]Ijoyah M O. Review of intercropping research：studies on cereal-vegetable based cropping system[J]. Scientific Journal of Crop Science，2012，1（3）：55- 62.

[58]袁善奎，王以燕，師麗紅，等. 我國(guó)生物源農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)制定現(xiàn)狀及展望[J]. 中國(guó)生物防治學(xué)報(bào)，2018，34（1）：1-7.

[59]Dagostin S，SchRer H J，Pertot I，et al. Are there alternatives to copper for controlling grapevine downy mildew in organic viticulture？[J]. Crop Protection，2011，30（7）：776-788.

[60]Ziv O. Effects of bicarbonates and film-forming polymers on cucurbit foliar diseases[J]. Plant Disease，1992，76（5）：513.

[61]Mansour A，Al-Banna L，Salem N，et al. Disease management of organic tomato under greenhouse conditions in the Jordan Valley[J]. Crop Protection，2014，60：48-55.劉 偉，王多文，何 彩，等. 1株拮抗鏈格孢的芽孢桿菌的篩選鑒定和抑菌效果[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（4）：91-94.