江漢平原棉花病蟲害綠色防控策略

龍同　鄭文廉　秦鴻德　別墅　廖先清　萬中義　羅小康

摘要：本文概述了近年湖北省江漢平原地區(qū)棉花病蟲害的危害及綠色防控情況，介紹了棉花病蟲害中多殺菌素、球孢白僵菌、性引誘劑、殺蟲燈、黃板等的應(yīng)用情況，并提出了棉花病蟲害綠色防控應(yīng)用技術(shù)集成策略。

關(guān)鍵詞：江漢平原；棉花病蟲害；綠色防控；策略

中圖分類號：S435.62 文獻(xiàn)識別碼：A 文獻(xiàn)編號：1005－6114（2023）02－073－05

江漢平原棉花種植歷史悠久，是我國傳統(tǒng)棉花種植區(qū)之一。近年來，隨著種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，該地區(qū)棉花種植面積和產(chǎn)業(yè)在逐步恢復(fù)，棉花病蟲危害及防治情況也在發(fā)生變化，如以前的棉花次要害蟲煙粉虱現(xiàn)已上升為主要害蟲之一。隨著人們對環(huán)境和健康需求的變化，棉花病蟲害的防治也需要朝著綠色防控的方向發(fā)展。減肥減藥，保護(hù)青山綠水，對降低棉花病蟲危害、保護(hù)環(huán)境與促進(jìn)生態(tài)平衡具有十分重要的意義。本文初步總結(jié)了近年湖北省江漢平原地區(qū)棉花病蟲危害及綠色防控情況，提出了棉花病蟲害綠色防控應(yīng)用技術(shù)集成策略，以供參考。

1 湖北江漢平原棉花病蟲危害及綠色防控情況

中國棉花病蟲害種類多，已知害蟲有300多種，常發(fā)害蟲30多種，已知病害有80多種，常發(fā)病害20多種，常年發(fā)生面積870萬hm2次，導(dǎo)致皮棉產(chǎn)量損失約19萬t（2018年）［1］。近年來，隨著種植區(qū)域、棉花品種、種植制度和生態(tài)環(huán)境等的變化，以及綠色防控技術(shù)和農(nóng)藥減量增效策略的實(shí)施，各產(chǎn)區(qū)的棉花主要病蟲害發(fā)生和相應(yīng)的防治手段不斷演替，棉鈴蟲已因抗蟲棉的普及而少發(fā)生蟲害，而煙粉虱、盲蝽、棉紅鈴蟲等以往次要害蟲已成為蟲害的新災(zāi)害，已成為各地棉花種植的主要防治對象［2］。在江漢平原棉花種植區(qū)，隨著設(shè)施栽培農(nóng)業(yè)的興起，溫室大棚中煙粉虱的繁殖能力增強(qiáng)，導(dǎo)致棉菜混作區(qū)棉田煙粉虱的發(fā)生基數(shù)越來越大，危害加劇，成為棉田病蟲害防治的重點(diǎn)和難點(diǎn)［3］。長江流域棉區(qū)因棉紅鈴蟲導(dǎo)致的籽棉損失在10%～30%［4］。

長江流域地處東亞副熱帶季風(fēng)區(qū)，日照充足，雨水豐沛，氣候環(huán)境十分適宜棉花的生長，是我國重要的三大棉花主產(chǎn)區(qū)之一，該區(qū)域棉花的病蟲害也普遍發(fā)生，長期依賴化學(xué)農(nóng)藥來防治病蟲害，給環(huán)境造成了嚴(yán)重影響［5］。同時由于用藥多，棉田病蟲害抗性水平也很高，棉鈴蟲和棉紅鈴蟲等害蟲都對Bt抗蟲棉產(chǎn)生了抗性，其抗蟲效果也在逐年遞減［6－10］。

為了克服棉田這些負(fù)面因素的影響，構(gòu)建棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長效機(jī)制，必須走病蟲害綠色防控的路子。棉田病蟲害綠色防控就是以綠色環(huán)境、生態(tài)平衡為核心建立的棉花病蟲害防控技術(shù)，強(qiáng)調(diào)在防治棉花病蟲害的過程中注意合理用藥，優(yōu)先使用生物農(nóng)藥，減少對環(huán)境的影響，集成推廣建設(shè)全程綠色防控技術(shù)，可有效地將棉花病蟲害控制在經(jīng)濟(jì)損失允許水平之下［4，11－13］。

2 棉花病蟲害綠色防控應(yīng)用技術(shù)及展望

目前，多殺菌素、球孢白僵菌、枯草芽胞桿菌、昆蟲性引誘劑、黃板、殺蟲燈等措施均可供棉田病蟲害綠色防控選用。同時，針對區(qū)域性棉花病蟲發(fā)生情況，應(yīng)著力新產(chǎn)品、新技術(shù)研發(fā)，支撐棉花病蟲害的綠色防控。

2.1 棉花病蟲害綠色防控常用技術(shù)

2.1.1 多殺菌素及其菌劑

微生物菌劑及其代謝產(chǎn)物可應(yīng)用于棉花病蟲害綠色防控中，煙粉虱已成為湖北省棉田主要害蟲，張春梅等報道多殺菌素對煙粉虱LC50值為1.4939 μg/mL，與印楝素復(fù)配具有顯著的增效作用［14］。多殺菌素可用于防治蔬菜、水果等農(nóng)作物的害蟲，2016年多殺菌素單一品種全球銷售額達(dá)到3.12億美元，且被美國農(nóng)藥企業(yè)壟斷。目前，該產(chǎn)品為美國陶氏益農(nóng)公司獨(dú)家生產(chǎn)，國內(nèi)多殺菌素的研究還處于實(shí)驗(yàn)室階段。湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心獲得一株多殺菌素高效專利菌株CCTCCM2020810，其產(chǎn)量為國際標(biāo)準(zhǔn)菌株的5倍，菌株發(fā)酵液藥后24 h防效達(dá)到88%，有望開發(fā)成生物農(nóng)藥，應(yīng)用于棉花煙粉虱、蚜蟲、棉紅鈴蟲的防治。

2.1.2 球孢白僵菌

球孢白僵菌被認(rèn)為是防治蛾類害蟲的最佳選擇，在昆蟲病原真菌中，球孢白僵菌可用于防治棉紅鈴蟲與棉鈴蟲，同時也可用于防治棉蚜與煙粉虱等害蟲［15－16］。翟錦彬等（1997）研究發(fā)現(xiàn)球孢白僵菌對5齡棉鈴蟲有較強(qiáng)的控制作用，在白僵菌致病過程，受侵染的棉鈴蟲（Heliothiszea）攝食量減少，體重增加緩慢，個體生長發(fā)育受到影響，死亡前體重有下降的趨勢［16］。

球孢白僵菌是一種自然界昆蟲病原真菌，屬于白僵菌屬，該屬建立于1912年［17］，目前該屬已有9種，其中6種為蟲生真菌（表1）。白僵菌能寄生蚜蟲類刺吸式口器害蟲，具有較強(qiáng)的應(yīng)用開發(fā)前景［15］。

2.1.3 性引誘劑防治棉花害蟲

棉田害蟲性信息素科學(xué)研究進(jìn)展很快，特別是針對棉鈴蟲性信息素的生物合成以及其引誘作用分子和神經(jīng)機(jī)制方面取得了很多重要研究進(jìn)展，對指導(dǎo)采用性引誘劑防治棉田害蟲具有重要意義［22－25］。

性信息素防治是指利用性信息素對昆蟲的誘捕或干擾作用對棉紅鈴蟲進(jìn)行直接殺滅或種群數(shù)量控制。采用性信息素在田間誘捕紅鈴蟲成蟲，減少爛鈴，提高棉花產(chǎn)量與品質(zhì)，降低農(nóng)藥成本，三年畝（667m2）籽棉含蟲量降低了78.1%，畝產(chǎn)較五年前增加15.1%，百斤皮棉農(nóng)藥成本比五年前平均下降了53.9%［26］。采用昆蟲性信息素誘殺棉鈴蟲的雄蛾，每1 334 m2棉田放置1個誘芯盆，可降低50%左右的落卵量［27］。

棉紅鈴蟲性信息素化合物結(jié)構(gòu)直到1973年才被正確解析，Hummel等重新對棉紅鈴蟲性信息素進(jìn)行研究才最終發(fā)現(xiàn)其為（順，順）-7，11-十六碳二烯-1-醇乙酸酯（Z7，Z11-16：OAc）（1a）和（順，反）-7，11-十六碳二烯-1-醇乙酸酯（Z7，E11-16：OAc）（1b），見圖1，且當(dāng)這兩種化合物以1∶1的比例混合時，具有最高的EAG響應(yīng)值［28］。

美國曾大規(guī)模使用性信息素對棉紅鈴蟲進(jìn)行誘捕，并取得了良好的效果。1976～1978年Brooks等對棉紅鈴蟲性信息素引誘劑Nomate PBW劑型進(jìn)行商業(yè)測試并取得成功，隨后推廣至全世界多個國家和地區(qū)，并大規(guī)模使用［29］。我國也曾在20世紀(jì)八九十年代使用性信息素誘捕防治棉紅鈴蟲，也取得了較好的效果［30］。1999年，楊可勝等人用棉紅鈴蟲性信息干擾素（PB－ROPEL）進(jìn)行大田實(shí)驗(yàn)，效果極為顯著，干擾率為98.2%～100%，并且對棉紅鈴蟲天敵有較好的保護(hù)作用，使之增加了1.76～2.93倍，對棉紅鈴蟲一代蟲的控制效果甚至達(dá)到85.1%～100%；同時，化學(xué)防治次數(shù)減少3～7次，防治費(fèi)用下降13.46%～48.08%［31］。

2.1.4 殺蟲燈防治棉花害蟲

殺蟲燈可用于防治棉田害蟲，可大大降低棉田害蟲種群密度。太陽能殺蟲燈可有效誘捕綠盲蝽、棉紅鈴蟲、棉鈴蟲、煙粉虱等成蟲，每盞燈的控制面積為1.00～1.33萬m2 ［32］。頻振式殺蟲燈是利用害蟲趨光、波等的特性，將頻振波作為一項誘殺害蟲成蟲新技術(shù)應(yīng)用于滅蟲器械，并將光的波長范圍拓寬為320～400 nm，增加了誘殺害蟲的種類。利用光近距離、波遠(yuǎn)距離引誘害蟲成蟲撲燈，燈外配以頻振高壓電網(wǎng)觸殺，達(dá)到殺滅害蟲的目的；棉田害蟲防治每盞燈的控制面積為4～5 hm2［33－34］。

2.1.5 黃板控制棉蚜、煙粉虱

每667 m2安插15～20張黃板，3 m左右間距，對煙粉虱、棉蚜等具有較好的控制作用，24 h每張黃板可誘集棉田煙粉虱成蟲可達(dá)800頭以上［35－38］。

2.1.6 枯草芽孢桿菌控制棉花病害與促生

枯草芽孢桿菌可用于控制棉花病害與促進(jìn)棉花生長［39］。四川省農(nóng)科院研究人員的研究結(jié)果表明，枯草芽孢桿菌可濕性粉劑對棉苗立枯病具有較好的防治效果［40］；山東德州農(nóng)科院朱金英等（2013）的研究表明，枯草芽孢桿菌對棉花具有促生作用［41］。

2.2 棉花病蟲害綠色防控產(chǎn)品開發(fā)

微生物菌劑被開發(fā)用來防治病蟲害的報道很多，并且有很多種類（如蘇云金桿菌、球孢白僵菌、枯草芽孢桿菌等產(chǎn)品）已獲得國家農(nóng)藥產(chǎn)品登記［42－45］，但相比傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥，生物農(nóng)藥仍然品種過少，需要大力發(fā)展，不斷挖掘新型生防菌種、新菌株、新產(chǎn)品。

隨著國內(nèi)生物農(nóng)藥領(lǐng)域的不斷發(fā)展，特別是國家生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟以及國家生物農(nóng)藥工程技術(shù)研究中心、中國農(nóng)科院植保所等一批國家級產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及研究機(jī)構(gòu)的實(shí)力不斷增強(qiáng)，生物農(nóng)藥產(chǎn)品及生物防治技術(shù)在不斷完善豐富，逐步滿足產(chǎn)業(yè)及市場需求。一大批新型生物農(nóng)藥產(chǎn)品進(jìn)入市場，如殺鞘翅目害蟲的蘇云金桿菌、生物殺線劑、新型生物殺螨劑、綠僵菌、自主高效刺糖多孢菌、球孢白僵菌等，為棉花綠色防控微生物農(nóng)藥技術(shù)的集成應(yīng)用提供了產(chǎn)品支持，如50 000 IU/mg蘇云金桿菌可濕性粉劑、100億/g枯草芽孢桿菌可濕性粉劑及400億/g球孢白僵菌可濕性粉劑等［46－49］。

3 棉花病蟲害綠色防控技術(shù)集成

針對江漢平原棉田病蟲害發(fā)生普遍，長期依賴化學(xué)農(nóng)藥防治棉田病蟲害，對生態(tài)環(huán)境具有負(fù)面影響，在國家倡導(dǎo)生態(tài)文明和“化肥農(nóng)藥雙減”的當(dāng)下，采用綠色防控策略防治江漢平原棉區(qū)棉田病蟲害，對促進(jìn)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)具有十分重要的作用。采用生物防治結(jié)合化學(xué)防治的綠色防控策略防治棉田病蟲害，優(yōu)先采用新型高效蘇云金桿菌、枯草芽孢桿菌、球孢白僵菌等微生物農(nóng)藥防治棉田病蟲害，協(xié)同植物源農(nóng)藥、天敵昆蟲、性誘、光誘、色誘以及農(nóng)機(jī)農(nóng)藝，依托棉田病蟲害測報技術(shù)噴施綠色高效化學(xué)農(nóng)藥。

圍繞提高長江中游棉花生產(chǎn)效益的重大需求，面向棉花機(jī)械輕簡化產(chǎn)業(yè)升級，針對煙粉虱、蚜蟲、棉紅鈴蟲等棉花主要病蟲害問題，將生物農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟開發(fā)的新型蘇云金桿菌、刺糖多孢菌、球孢白僵菌、側(cè)孢短芽孢桿菌、綠僵菌、枯草芽孢桿菌、木霉等微生物菌劑集成應(yīng)用于棉花上，測定球孢白僵菌、刺糖多孢菌等微生物菌劑對棉蚜、煙粉虱的毒力，制定球孢白僵菌、刺糖多孢菌等微生物菌劑產(chǎn)品在棉花產(chǎn)區(qū)的應(yīng)用技術(shù)，可以發(fā)揮生物農(nóng)藥“一次施用多次受益”的優(yōu)點(diǎn)，降低棉花病蟲害為害損失及其防治成本，協(xié)同植物源農(nóng)藥、天敵昆蟲、害蟲性信息素，與農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，形成棉花病蟲害綠色防控技術(shù)集成，降低化學(xué)農(nóng)藥使用量，保護(hù)天敵，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)平衡。

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