楊 林 張建華 范 嶸 李子蒙 楊儒綱 劉洪泰
(云南省煙草公司保山市公司,云南保山 678000)
煙草是主要經(jīng)濟(jì)作物之一,對發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)、增加農(nóng)民收入發(fā)揮了重要作用。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,人們對自身健康和生態(tài)環(huán)境日益重視,煙草生產(chǎn)也不斷向綠色、安全靠攏。持續(xù)推進(jìn)煙草病蟲害綠色防控是煙草產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級推動高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。
煙草黑脛病是由煙草疫霉(Phytophthora parasiticavar.nicotianae)引起的土傳性卵菌病害,也是煙草生產(chǎn)上發(fā)生最為嚴(yán)重的病害之一,在煙葉主產(chǎn)區(qū)常年發(fā)生[1]。國內(nèi)外一直普遍使用化學(xué)農(nóng)藥防治煙草黑脛病,但長期依賴于化學(xué)防治會導(dǎo)致病菌抗藥性上升、煙葉品質(zhì)下降、環(huán)境污染、農(nóng)殘累積等嚴(yán)重后果,不利于煙草產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展[2]。為此,本文從預(yù)測預(yù)報、農(nóng)業(yè)防治、生物防治、抗病品種選育4個方面概述了煙草黑脛病的綠色防控措施,并對其未來發(fā)展進(jìn)行了展望。
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(shí)現(xiàn)煙草生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵措施之一[3]。針對煙草黑脛病的防控,病害發(fā)生后的“對癥下藥”固然重要,但癥狀出現(xiàn)前的“治未病”才是關(guān)鍵。因此,建立精準(zhǔn)的黑脛病預(yù)測預(yù)報體系至關(guān)重要。
預(yù)測預(yù)報體系建立的核心在于田間病害癥狀、氣象環(huán)境條件等信息的收集利用。一方面,從當(dāng)?shù)貧夂驐l件和品種布局出發(fā),依據(jù)歷年黑脛病發(fā)生危害情況,科學(xué)合理設(shè)立預(yù)測圃和普查圃等系統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn),同時對標(biāo)監(jiān)測結(jié)果,開展相關(guān)分析,及時進(jìn)行預(yù)報發(fā)布。另一方面,充分利用遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、“3S”技術(shù)等信息收集技術(shù),建立完善病害預(yù)防及應(yīng)急機(jī)制,提高對黑脛病發(fā)生的預(yù)警能力[4]。遙感技術(shù)在煙草中的應(yīng)用早有報道,但相關(guān)研究主要集中在生長監(jiān)測、品質(zhì)管理、面積和產(chǎn)量估算,在病蟲害監(jiān)測方面研究較少,僅有的報道也多關(guān)注于煙草花葉病[5-8]。Zhang 等[9]利用高光譜遙感監(jiān)測番茄晚疫病,以加強(qiáng)病害管理的精確性。同屬于作物疫病的一員,遙感技術(shù)在煙草黑脛病的監(jiān)測方面同樣有著廣泛的應(yīng)用前景。
選育和使用穩(wěn)定的抗性品種是防治煙草黑脛病經(jīng)濟(jì)有效的方法之一。煙草黑脛病的抗源主要有4 個,包括Florida301、Beinhart1000-1、藍(lán)茉莉葉煙草(Nicotiana Plumbaginiflora)和長花煙草(N.Longiflora)[10]。我國主栽烤煙品種的抗源多出自于此,特別是具有水平抗性的Florida301。其中,雪茄煙品種Beinhart1000-1的抗性最好,但由于抗性基因與不利性狀基因的連鎖,育成的烤煙品種品質(zhì)不佳。因此,需要適合的育種手段將抗病性和優(yōu)良性狀整合在一個品種中。
近年來,分子標(biāo)記技術(shù)和基因組研究迅猛發(fā)展,成為抗病育種的重要輔助手段。Zhang等[11]以Beinhart1000-1 和小黃金1025 為親本,應(yīng)用SSR 標(biāo)記定位到2 個抗黑脛病主效QTLqbs7和qbs17。Duan等[12]研究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)SoCYP85A1基因株系對煙草疫霉(P.nicotianae)的抗性較野生株系強(qiáng)。利用相關(guān)技術(shù)開展育種工作,有望快速獲得兼顧黑脛病抗性和優(yōu)良品質(zhì)的煙草品種。
烤煙生產(chǎn)不同于其他經(jīng)濟(jì)作物,高度的計劃性和統(tǒng)一性決定了各產(chǎn)區(qū)種植品種結(jié)構(gòu)的固定和單一。因此,各煙葉產(chǎn)區(qū)在兼顧質(zhì)量、產(chǎn)量、效益的同時,應(yīng)當(dāng)因地制宜地選擇合適的抗黑脛病煙草品種,積極引進(jìn)新的優(yōu)良抗病品種進(jìn)行試驗示范,做好品種更新?lián)Q代工作。
連作會引起黑脛病病原菌在煙田土壤中的積累,破壞土壤中微生物結(jié)構(gòu)平衡,導(dǎo)致煙草黑脛病的大面積發(fā)生。合理的輪作、間作或套作可以降低煙草疫霉菌在土壤中的繁殖與積累,是一種很好的控制煙草黑脛病的措施。釧有聰?shù)萚13]研究發(fā)現(xiàn),大蒜根系分泌物能夠抑制煙草疫霉菌的活性,表明大蒜和烤煙輪作可以減輕煙草黑脛病的危害。薛超群等[14]研究發(fā)現(xiàn),烤煙與大蒜、黑燕麥、花生間作對煙草黑脛病存在不同程度的防控效果。煙草與禾本科作物或非寄主作物輪作、間作均可減輕黑脛病的危害,但應(yīng)避免與寄主作物,特別是馬鈴薯、番茄、辣椒等茄科作物的搭配輪作或間作。
深翻曬垡,利用太陽光殺滅土壤中的黑脛病病原菌;選用拮抗菌劑,特別是復(fù)合微生物菌劑進(jìn)行育苗基質(zhì)拌菌,培育壯苗、齊苗;高起壟、高培土栽煙,挖好排水溝,避免田間積水,降低田間土壤濕度;合理密植,保障田間通風(fēng)透光條件;科學(xué)施肥,氮、磷、鉀肥合理搭配,生長中后期葉面噴施0.1%~0.2%磷酸二氫鉀,提高煙株抵抗力;適時揭膜培土,抑制病菌滋生;田間作業(yè)保護(hù)好煙株,發(fā)現(xiàn)病株及時拔出,帶出田間深埋銷毀。
植物免疫誘抗劑不能直接殺死病原菌,而是通過激活植物的免疫系統(tǒng),誘導(dǎo)植株產(chǎn)生主動防御,從而增強(qiáng)植物的抗病能力[15]。目前發(fā)現(xiàn)的對煙草黑脛病具有防治作用的植物免疫誘抗劑主要是生物來源的寡糖類物質(zhì)。姚艷平等[16]分別在活體和離體條件下,利用化學(xué)合成的幾丁寡糖及其結(jié)構(gòu)類似物研究了煙株對煙草黑脛病的誘導(dǎo)抗性,發(fā)現(xiàn)β-1,3-乙酰氨基葡聚四糖、β-1,4-乙酰氨基葡聚三糖和β-1,4-乙酰氨基葡聚四糖的誘導(dǎo)處理對煙草黑脛病表現(xiàn)出顯著抗性。趙蕾等[17]研究表明,殼聚糖除了對煙草疫霉菌有抑制作用外,還能誘導(dǎo)煙草植株產(chǎn)生抗性。
與化學(xué)農(nóng)藥相比,植物免疫誘抗劑具有安全無毒、綠色環(huán)保等特點(diǎn),既可以誘導(dǎo)作物產(chǎn)生較為廣譜的抗病性,長期使用又不易使病原菌產(chǎn)生抗藥性,是防治作物病害的理想選擇。盡管關(guān)于寡糖類植物免疫誘抗劑的開發(fā)已獲得重要進(jìn)展,但能實(shí)際應(yīng)用的高效植物免疫誘抗劑種類依舊不多,有些防治效果尚不理想,仍需進(jìn)一步研究[18-19]。
隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,針對煙草黑脛病的生防微生物越來越多地被發(fā)現(xiàn)和利用,主要包括細(xì)菌、真菌、放線菌。
細(xì)菌作為農(nóng)業(yè)有益微生物的重要來源,在煙草上應(yīng)用廣泛,目前鑒定出的拮抗煙草黑脛病的細(xì)菌多屬于芽孢桿菌屬(Bacillus)、假單胞桿菌屬(Pseudomonas)。顧金剛等[20]從云南煙田土壤中分離出2株熒光假單胞桿菌(Pseudomonas fluorescens)RB-42和RB-89,研究發(fā)現(xiàn)二者能夠產(chǎn)生抗生素類物質(zhì),從而抑制煙草疫霉菌的活動。趙秀香等[21]對新分離到的1種側(cè)孢短芽孢桿菌(Brevibaeillus lateroporus)B8的鑒定結(jié)果表明,該菌株對煙草疫霉菌具有很強(qiáng)的抑制作用,且預(yù)防效果優(yōu)于治療效果。
目前,針對煙草黑脛病的生防真菌主要是木霉屬的一些菌株。端永明等[22]研究發(fā)現(xiàn),噴施質(zhì)量濃度2.5 g/L綠色木霉(Trichoderma viride)菌劑,對大田煙草黑脛病防效明顯。長柄木霉和涇陽鏈霉菌復(fù)配能夠發(fā)揮協(xié)同增效作用,既能防治煙草黑脛病,又能促進(jìn)煙苗根系和莖葉的生長[23]。哈茨木霉菌LTR-2對煙草黑脛病防效顯著,能提高中上等煙比例,是一種較好的生物防治藥劑[24]。
生防放線菌主要通過代謝產(chǎn)生抗生素,抑制微生物活動,從而減輕病害的發(fā)生。鄒朔飛等[25]從烤煙根際土壤中分離篩選到1株對煙草黑脛病菌有強(qiáng)拮抗作用的郝氏鏈霉菌(Streptomyces halstedii)MT35,研究發(fā)現(xiàn),該菌對煙草黑脛病具有良好的田間防效,且對煙株具有促生效果。王靜等[26]對從土壤中分離出的不產(chǎn)色鏈霉菌(Streptomyces achromogenes subsp.streptozoticus)F8的鑒定結(jié)果表明,該菌株具有幾丁質(zhì)酶、纖維素酶及蛋白酶活性,對煙草黑脛病菌有著較強(qiáng)的抑制作用。
植物分泌出的多種代謝產(chǎn)物和本身具有的天然抗性成分,因其綠色、環(huán)保、有效等優(yōu)點(diǎn)而成為生物農(nóng)藥的研究熱點(diǎn),也是煙草黑脛病防治的重要方法之一。
朱三榮等[27]研究發(fā)現(xiàn),土黃連、黃柏等19 種中藥材的提取物對煙草黑脛病病菌菌絲生長有顯著的抑制效果。盧敏等[28]采用菌絲生長抑制法和莖稈接種法,分別評價了5 種植物精油對煙草黑脛病的體內(nèi)和體外抑菌活性,結(jié)果表明,檸檬草精油對煙草黑脛病的抑制效果最好。大蒜素可以防治煙草黑脛病,且濃度越高,田間防效越好[29]。近年來,有關(guān)抗煙草黑脛病植物源殺菌劑的報道多停留在試驗層面,能用于實(shí)際生產(chǎn)的商品化制劑十分稀少。因此,研制和開發(fā)高效、低毒的抗黑脛病植物源殺菌劑,并用于商品化生產(chǎn)十分必要。
綠色是農(nóng)業(yè)發(fā)展的本色,烤煙生產(chǎn)亦不例外。推動煙草病蟲害防治由化學(xué)防治向綠色防控轉(zhuǎn)變,既是煙區(qū)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展所需,也是助力鄉(xiāng)村振興和生態(tài)文明建設(shè)所需。
煙草黑脛病的發(fā)生、傳播和危害涉及氣候條件、土壤狀況、品種抗性等諸多因素,再加上煙草生長過程往往多種病害連發(fā)、重發(fā),任何一種防治措施都難以達(dá)到徹底防治的效果。因此,必須嚴(yán)格落實(shí)“預(yù)防為主,綜合防治”植保方針,集成包括農(nóng)業(yè)防治、生物防治、植物免疫誘抗劑等在內(nèi)的所有綠色防控措施,在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,形成一套因地制宜、技術(shù)成熟、便于推廣、效果顯著的綠色防控技術(shù)體系。做好好煙草黑脛病防控,主要措施如下:第一,做好系統(tǒng)調(diào)查和田間普查,建立準(zhǔn)確的黑脛病預(yù)測預(yù)報體系;第二,加快鑒定和發(fā)掘新的抗黑脛病種質(zhì)資源,依托基因工程技術(shù)進(jìn)行抗黑脛病定向改良或選育抗病新品種;第三,合理輪作、間作,加強(qiáng)栽培管理,做好土壤養(yǎng)護(hù);第四,強(qiáng)化有益菌的篩選和應(yīng)用研究,在實(shí)際生產(chǎn)中,選擇高效、低毒的綠色殺菌劑并科學(xué)合理地施用于煙株;第五,強(qiáng)化基層技術(shù)人員綠色防控知識培訓(xùn),以點(diǎn)帶面,支持和引導(dǎo)煙農(nóng)自覺進(jìn)行綠色植保,促進(jìn)和實(shí)現(xiàn)煙草綠色防控措施的普及和推廣。