滑夏華

(陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司， 陜西 西安 710065)

烤煙是我國種植面積最大的重要嗜好類經(jīng)濟(jì)作物，在我國國民經(jīng)濟(jì)與煙農(nóng)增收中占據(jù)著極為重要的地位。據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，2018年我國煙葉播種面積105.786萬hm2、產(chǎn)量224.10萬t，其中烤煙播種面積100.325萬hm2、產(chǎn)量210.97萬t，占煙葉播種面積的94.84%和產(chǎn)量的94.14%[1]。據(jù)國家煙草局?jǐn)?shù)據(jù)，2019年煙草行業(yè)實現(xiàn)工商稅利總額12 056億元，上繳財政總額11 770億元；2017年實現(xiàn)煙農(nóng)增收53.54億元、戶均4 600元，2018年實現(xiàn)煙農(nóng)增收95.63億元、戶均9 300元[2]。煙草病蟲害歷來是影響我國烤煙生產(chǎn)的主要因素之一，特別是近年來，隨著全球氣候變化加劇、煙田作物布局和栽培制度改變，烤煙病蟲害發(fā)生呈上升趨勢，造成的直接產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)損失逐年加重[3-4]，嚴(yán)重影響我國烤煙的產(chǎn)量、質(zhì)量和效益。施用化學(xué)農(nóng)藥是防治烤煙病蟲害的主要手段，但大量、長期施用化學(xué)農(nóng)藥帶來諸如煙葉和植煙土壤中農(nóng)藥殘留增加，病蟲的抗(耐)藥性增強(qiáng)，煙葉品質(zhì)下降和生態(tài)環(huán)境污染，種植成本增加等問題，嚴(yán)重威脅我國烤煙種植的持續(xù)健康發(fā)展[5]。隨著煙草工業(yè)對烤煙質(zhì)量要求的提高與烤煙種植環(huán)境保護(hù)重要性受到人們的重視，采用安全、綠色、可持續(xù)的生物防治方法防治烤煙病蟲害已成為行業(yè)研究應(yīng)用熱點[6]。因此，對我國病蟲害生物防治技術(shù)在烤煙生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)行綜述，為我國烤煙病蟲害治理提供參考。

1 烤煙病蟲害生物防治的必要性

病蟲害是嚴(yán)重影響烤煙產(chǎn)量、質(zhì)量和效益的主要因素之一。據(jù)我國煙草行業(yè)調(diào)查統(tǒng)計，當(dāng)前造成煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量下降的有害生物數(shù)量超過600種，其中影響較大的約70種，如蝕紋病毒病、環(huán)斑病毒病、煙草野火病、角斑病、赤星病、黑脛病等病害，煙青蟲、煙蚜、小地老虎等蟲害[3,6]?？緹煵∠x害防治長期施用化學(xué)農(nóng)藥后，導(dǎo)致病原菌和害蟲抗藥性增加，進(jìn)而煙農(nóng)會不斷加大化學(xué)藥劑施用量，使烤煙生產(chǎn)病蟲害防治進(jìn)入惡性循環(huán)，導(dǎo)致煙葉和植煙環(huán)境中農(nóng)藥殘留也不斷增加。

生物防治是指利用自然界各種有益生物本身或其代謝產(chǎn)物進(jìn)行病蟲害防治的方法。其技術(shù)種類有很多，主要分為2類：一類是微生物防治，即利用真菌、細(xì)菌、病毒和一些能分泌具有抗生抑菌效應(yīng)物質(zhì)的抗生菌防治病害；另一類是天敵防治，即使用寄生蟲或者根據(jù)食物鏈中的捕食關(guān)系采用天敵防治[4]。與物理、化學(xué)、農(nóng)業(yè)防治方法相比，生物防治具有無公害、效果穩(wěn)定的優(yōu)勢，符合當(dāng)今社會對綠色、健康、可持續(xù)的農(nóng)業(yè)發(fā)展要求。尤其是當(dāng)前作物生產(chǎn)過度依賴化學(xué)農(nóng)藥，造成化學(xué)農(nóng)藥濫用污染環(huán)境，導(dǎo)致農(nóng)副產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)，嚴(yán)重危害人類健康背景下，開發(fā)和推廣可節(jié)約資源、可提高產(chǎn)量和品質(zhì)、可保護(hù)環(huán)境的烤煙病蟲害生物防治技術(shù)十分必要。

2 烤煙病蟲害生物防治策略

2.1 培養(yǎng)害蟲天敵

“一物降一物”，生物都有天敵，害蟲也不例外。鎖定其天敵，通過人工飼養(yǎng)有益昆蟲，當(dāng)發(fā)現(xiàn)害蟲侵犯時，投放天敵捕食害蟲進(jìn)行防治。昆蟲天敵形式多樣，如寄生關(guān)系(寄生蜂、線蟲等)和捕食關(guān)系(瓢蟲、赤眼蜂等)。自20世紀(jì)70年代以來，云南玉溪為防治煙蚜，大量人工繁殖煙蚜繭蜂。目前，全國眾多烤煙種植地也已開展該項目，2015年，河南省超過90%的植煙地使用煙蚜繭蜂，其對煙蚜防效率高達(dá)80%。通過培養(yǎng)、投放赤眼蜂、草蛉等天敵昆蟲，小地老虎、煙青蟲、斜紋夜蛾的防治工作也卓有成效。我國地大物博，生態(tài)環(huán)境多種多樣，生物種類繁多，天敵資源富余，目前已觀察收集煙草害蟲的天敵昆蟲至少有300種，為天敵治理煙草害蟲提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)[5]。

2.2 利用拮抗或病原微生物防治病害蟲

該方法又稱微生物治蟲，包括利用有益微生物的繁殖建立一種生物屏障抑制病原菌生長；另外是借助害蟲的致病微生物達(dá)到抑制害蟲的生殖繁衍。拮抗微生物(某些細(xì)菌、真菌和放線菌等)，能通過提高植物對養(yǎng)分、水分吸收能力及生境適應(yīng)性，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗(耐)性，或者產(chǎn)生次生代謝物等機(jī)制，提高植物抗(耐)病蟲害。芽孢桿菌(Bacillusspp.)、放射土壤桿菌(Agrobacteriumradiobacter)、假單胞菌和多黏類芽孢桿菌(Paenibacillusspp.)等細(xì)菌能有效抑制煙草黑脛病、猝倒病和赤星病等病原真菌的孢子萌發(fā)和菌絲侵染[7-10]。多種鏈霉菌屬(Streptomyces)菌株對黑脛病、赤星病、炭疽病和青枯病等真菌病害有明顯拮抗作用[11-13]。利用病原微生物誘發(fā)害蟲發(fā)病，具有無生物性危害、成本低廉、操作便捷等特點。金桿菌對雙翅目、直翅目和鞘翅目等害蟲具有有效的防治效果；綠僵菌能顯著抑制飛蝗、土蝗、竹蝗等害蟲生長。

2.3 生物仿生技術(shù)治蟲

以昆蟲生長、繁殖規(guī)律為基礎(chǔ)，采用生物仿生技術(shù)防治害蟲，是一項重要的綠色生產(chǎn)方式。害蟲在繁殖季節(jié)會分泌散發(fā)帶有特殊氣味的性信息素，用于吸引異性，為此，經(jīng)科學(xué)手段可開展成分分析，獲取信息素組成，進(jìn)行人工合成。在害蟲繁殖期，人為釋放信息素，干擾害蟲交配繁殖，或滅殺害蟲，由此減少病蟲數(shù)量、降低危害。螟蟲和飛蛾是當(dāng)前對煙草危害極大的兩類害蟲，使用性誘捕劑是防治效果最好的方法。生物仿生技術(shù)治蟲能有效阻止害蟲產(chǎn)生持久危害，又避免害蟲產(chǎn)生抗藥性，更不會對益蟲、天敵造成傷害。但是，每種害蟲的性信息素組分各異，具有極強(qiáng)的針對性，因此，如果多種類害蟲并發(fā)，則需要同時釋放多種性信息素。

2.4 生物農(nóng)藥

生物農(nóng)藥是一種新型農(nóng)藥，具有易推廣、安全可靠、便捷、效果明顯及綠色環(huán)保等優(yōu)點，并且在煙草病蟲害室內(nèi)和大田防治工作中表現(xiàn)良好。目前已有多種生物農(nóng)藥被用于煙草生產(chǎn)中，但主要以代謝產(chǎn)物為主，如鏈霉素能有效防止野火病，多抗霉素對赤星病抑制效果明顯。植物源農(nóng)藥對殺蟲、殺菌、抗病毒也有良好效果，其主要是利用植物(如大蒜、洋蔥、紫莖澤蘭和中藥等)根、莖、葉、花、果實和種子等部分浸提或分離出的活性成分加工成制劑[14]。

2.5 轉(zhuǎn)基因生物防治

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)基因技術(shù)已相對較為成熟。通過轉(zhuǎn)基因方式，將煙草的優(yōu)良屬性集中到某幾種品種中，在保留其他優(yōu)良屬性的同時，又提升了其抗病蟲害能力，減少其感染病蟲害幾率。云南煙草生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因?qū)嶒炇覍NA基因?qū)霟煵葜仓曛?，成功表達(dá)后，煙草抗蚜蟲能力明顯提高；擬南芥Wassilewskija生態(tài)型的NDRI基因被轉(zhuǎn)入煙草后，煙草具備了對赤星病和晚疫病的抗(耐)性[15]；預(yù)防煙青蟲幼蟲，可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，在煙草中導(dǎo)入豇豆胰蛋白酶抑制劑(CpTI)基因。

3 烤煙常見病蟲害的生物防治措施

3.1 病毒病

煙草病毒病有很多不同的種類,在生產(chǎn)中主要有煙草普通花葉病毒病(TMV)、黃瓜花葉病毒病(CMV)、馬鈴薯Y病毒病(PVY)3種。煙株被病毒感染后,植株矮縮，葉片畸形，葉脈腐爛等,輕者減少煙葉產(chǎn)量,降低煙葉品質(zhì),受害害嚴(yán)重的煙葉失去烘烤價值。

防治TMV的生物措施主要是施用提取的生物有效成分。濃度大于5 mg/mL的酵母菌能完全鈍化TMV[16]；有些植物，如中草藥、大蒜等的生物有效成分，也可達(dá)到相同效果；寧南霉素對煙草花葉病有很好的鈍化效果?？莶菅挎邨U菌能有效防治CMV；真菌多糖對CMV鈍化效果高達(dá)90%以上。PVY則是通過應(yīng)用天敵(煙蚜繭蜂、食蚜蠅、草蛉和瓢蟲等)，有效抑制該病毒的傳毒媒介(蚜蟲)；通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，獲得抗PVY煙草品種，如筑波1號、NC744、N2、VAM、TN86、PBD6、筑波2號、T90等[15]。

3.2 真菌類病害

3.2.1 青枯病 其生物防治措施主要是利用無致病力青枯菌株以及由寄主植物根際及植株體內(nèi)分離獲得具有生防效果的有益細(xì)菌對其進(jìn)行防治。假單胞桿菌屬菌株(Pseudomonasspp.)，芽孢桿菌屬菌株(Bacillusspp.)等，防治效果可達(dá) 95%以上[17]；近3/4的抗生素是由鏈霉菌屬菌株(Streptomycesspp.)代謝產(chǎn)生，研究發(fā)現(xiàn)鏈霉菌，如婁徹氏鏈霉菌(Streptomycesrochei)和維吉尼亞鏈霉菌(S.virginiae)能用于青枯病的生物防控[18]。莫哈韋芽孢桿菌 F1菌株和解淀粉芽孢桿菌等生物菌對青枯病亦有效。接種叢枝菌根真菌Glomusintraradices和Glomusmosseae后，煙草青枯病發(fā)病率和病情指數(shù)降低[19]。青枯菌噬菌體的研究正在成為青枯菌生物防控的新研究熱點。此外，為保證防治效果，讓生物防治菌成功定植，通常將其與基肥混合施入煙草根部。

3.2.2 黑脛病 其是煙草生產(chǎn)中常見的真菌性傳染病害，常爆發(fā)于高溫、高濕環(huán)境中。生產(chǎn)中，主要是在煙草幼苗移栽后，在其根部澆灌百抗芽孢桿菌可濕性粉劑進(jìn)行防治，每株至少澆灌50 mL[20]。若病情嚴(yán)重，則每隔1周對發(fā)病區(qū)進(jìn)行噴灑，連續(xù)噴灑3周。另有大量研究報道拮抗黑脛病的拮抗菌，細(xì)菌有假單胞桿菌(Pseudomonasspp.)和芽孢桿菌(Bacillusspp.)；真菌包括非致病的雙核絲核菌，對煙草黑脛病平均防治效果約55%，另有青霉(Penicillumspp.)、木霉(Trichodremaspp.)等菌株能通過抑制菌絲生長、溶解及重寄生等作用防治煙草疫霉。此外，拮抗放線菌鏈霉菌(Streptomycesspp)對煙草黑脛病也具有防治作用[21]。

3.3 細(xì)菌類病害

3.3.1 野火病 俗稱火燒病或紅火斑，主要發(fā)生于煙株旺長后期，主要危害葉片，也能侵染莖、花和蒴果，且常與角斑病混合發(fā)生。對煙草野火病進(jìn)行生物防治的主要手段有拮抗菌和生物工程。芽孢桿菌屬枯草芽孢桿菌對煙草野火病的防治效果約80%,同時該菌能促進(jìn)烤煙生長[22]。國內(nèi)外利用生物分子技術(shù)，使蠶素類似物 (MB39)和野火毒素分解酶基因在煙草中表達(dá)，由此煙草獲得了對野火病高抗(耐)[23-24]。

3.3.2 角斑病 又名黑火病，烤煙苗期和大田期均可發(fā)病，以大田生育中后期發(fā)生較多，危害葉部為主。生物源藥劑(春雷霉素、中生菌素、木霉素、井岡霉素)等可應(yīng)用于煙草角斑病的綠色防控[25-29]；使用100億芽孢/g枯草芽孢桿菌可濕性粉劑在室內(nèi)和田間均取得較好的防控效果[30]。

3.4 煙蚜

煙蚜在吸食煙草汁液時傳播病毒，使煙草致病。通過釋放天敵，能有效規(guī)避煙蚜的危害。生產(chǎn)中常采用繭蜂對煙蚜進(jìn)行防控，研究表明，單位面積內(nèi)煙蚜∶繭蜂=10∶1時防治效果最優(yōu)[31]。除投放繭蜂外，采用捕食性瓢蟲、蜘蛛、食蟲蝽也能有效防治煙蚜。另外，研究表明，白僵菌的孢子和菌絲對煙蚜亦具有較高的致病作用，米根霉對煙蚜具有較好的感染致死作用，生防潛力較大[32]；一些生物源農(nóng)藥，如放線菌發(fā)酵產(chǎn)物、核桃青皮乙酸乙酯提取物對煙蚜具有毒殺和拒食作用[33-34]。

3.5 煙青蟲

煙青蟲以煙草的新芽和嫩葉為食，嚴(yán)重時整株煙葉均被啃食，導(dǎo)致絕收。生物仿生技術(shù)和以菌殺蟲是防治煙青蟲常用的手段。對于生物仿生技術(shù)，采用性誘劑捕殺器中的PVC基質(zhì)誘芯性效果最好。噴灑蘇云金桿菌可濕性粉劑與苦參堿水混合液是最合適的生物防治劑，在有效殺死菜青蟲的同時，又不影響煙葉的外觀和品質(zhì)。此外，施用短穩(wěn)桿菌懸浮劑、球孢白僵菌和棉鈴蟲核型多角體病毒等,對煙青蟲的防治效果達(dá)90%以上[35-37]。煙草害蟲的重要天敵寄生繭蜂、澤蛙也可有效控制煙區(qū)煙青蟲危害的發(fā)生[38]。

3.6 斜紋夜蛾

斜紋夜蛾幼齡時食煙草的嫩莖和葉片，老齡時則暴食。主要采取 PVC基質(zhì)誘芯性誘劑形成的誘殺裝置進(jìn)行生物防治，在斜紋夜蛾集中區(qū)以1個/667m2置放，放置時應(yīng)高于植株30 cm，誘殺率可達(dá) 91%以上。萊氏野村菌(Nr0815)對2～5齡斜紋夜幼蟲具有一定致病性，也可用于斜紋夜蛾防治。

3.7 小地老虎

小地老虎主要啃食煙草根莖，主要采取以菌殺蟲方式進(jìn)行生物防治。在移栽幼苗時，將肥料與白僵菌混合對水稀釋，施用15 kg/hm2，小地老虎浸染致死率可達(dá)95%以上。在貴州煙區(qū)，主要施用蘇云金桿菌[39]。研究發(fā)現(xiàn)，一些生物源農(nóng)藥對防治小地老虎具有較好效果，如紫莖澤蘭提取物、紫莖澤蘭粉渣和茶枯等，并且其防治效果與提取物濃度、施用量成正相關(guān)關(guān)系，另外施用方式對防治效果也有影響，表現(xiàn)為窩施防治效果優(yōu)于條施[40]。小地老虎主要危害在2月至3月上旬、5月中旬至6月中旬和12月下旬。斯氏線蟲對小地老虎的致死效果最明顯，侵染96 h時，小地老虎死亡率可達(dá)100%。

4 結(jié)語

生物防治技術(shù)具有防治有效、綠色環(huán)保、安全等特性，值得在煙草生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。但在應(yīng)用過程中，存在多方面問題，包括煙農(nóng)綜合素質(zhì)不高，環(huán)保意識薄弱，操作不當(dāng)導(dǎo)致效果降低；地方生物防治宣傳工作不到位，使用范圍窄，應(yīng)用推廣水平參差不齊；生物藥效見效緩，相應(yīng)的生物農(nóng)藥研制較為落后；地方政府扶持力度不足，煙農(nóng)積極性差等問題，導(dǎo)致生物防治技術(shù)在實際推廣用中普及度不高。因此，針對這些問題，需要找出相應(yīng)的解決措施，以此充分發(fā)揮生物防治技術(shù)的應(yīng)用效果，發(fā)展綠色、健康、可持續(xù)的煙草產(chǎn)業(yè)。