生物防治与综合防控
刘永强 黄晓庆 孔繁芳 王忠跃
葡萄是我国重要的果树树种之一,其栽培面积和产量均居世界前列。然而,葡萄病虫害的发生常年造成严重的经济损失。随着产业规模的扩大和气候变暖的影响,葡萄病虫害的种类、分布和发生规律也发生了显著变化,一些次要病虫害逐渐上升为主要病虫害,且病原菌和害虫的抗药性问题日益突出。因此,明确当前葡萄病虫害的发生特点,并采取有效的综合防治措施,对保障葡萄产业健康发展具有重要意义。
1.葡萄病虫害发生现状
葡萄病虫害种类繁多,危害程度较高,是葡萄生产的重大隐患。目前已知的葡萄病害有多40种,在生产中常见的病害有灰霜霉病、炭疽病、白粉病、白腐病、褐斑病、根癌病、病毒病害等。葡萄感病后会使植株生长缓慢、叶片枯萎、果实品质下降、产量降低,甚至造成植株死亡,严重影响葡萄生产。葡萄虫害同样是葡萄生产中不可忽视的问题,虫害一旦爆发,防治十分困难。危害葡萄的害虫主要可分为3类:刺吸式口器害虫(如绿盲蝽、蓟马),咀嚼式口器害虫(如葡萄天蛾、白星花金龟等),蛀干害虫(如透翅蛾、虎天牛等),葡萄生长发育的各个阶段均可遭受多种害虫危害,致使品质和产量下降。
随着我国葡萄种植面积的扩大、国际引种与贸易日益频繁,多种危险性病虫害陆续传入并加速跨区域传播,使葡萄病虫害种类与发生趋势呈现新变化:(1)新病虫害不断出现。绿盲蝽、蓟马等害虫危害上升;白星花金龟、斜纹夜蛾、棉铃虫等在局部地区成灾;蠹虫类害虫、黑腿厚缘叶甲、曲霉病等新种类也相继出现。(2)常见病虫害成灾此起彼伏。灰霉病、酸腐病、白粉病危害加重且范围扩大;白腐病、炭疽病等果实病害再度抬头;溃疡病等枝干病害日益严重;钻蛀性害虫与蚧壳虫类发生范围扩大、种类增多;病毒病种类持续增加,随种苗传播未得到有效遏制。(3)国外高危病虫害传入风险加大。如花翅小卷蛾、皮尔斯病等对我国葡萄产业构成潜在威胁。(4)病虫害群体遗传变异带来新挑战。
这些新问题、新变化、新情况等使得葡萄病虫害防控的难度加大,使我国葡萄产业健康可持续发展遇到更大的风险和挑战。
2 葡萄病虫害防治技术
随着科技进步,葡萄产业壮大,葡萄病虫害的防控策略和技术等也随之发生变化。防治策略已从依赖单一化学农药逐渐转向以农业防治为基础、生物防治为核心、物理防治为辅助、科学用药为保障的综合治理体系;防治对象也从单一病虫害的综合防控向葡萄园生态系统病虫害综合防控技术体系转变。
2.1 农业防治
农业防治是综合防治的基础,通过创造不利于病虫害发生的环境条件,提高植株抗性,以控制、避免或减轻病虫害的发生。
(1)选用抗病品种:选用脱毒、抗(耐)性优良品种和砧木,是病虫害防治最经济有效的措施。如利用分子标记辅助选择技术培育抗霜霉病、白粉病的品种。
(2)加强果园管理,彻底清园,减少越冬菌源和虫源。
2.2 物理防治
物理防治方法简单、实用,可作为常规防治的有效补充。
(1)诱杀技术:利用色板诱杀蓟马、叶蝉,利用性信息素诱捕器干扰蛾类交配。
(2)阻隔技术:果实套袋、避雨栽培和设置防虫网等。
2.3 监测预警
病虫害监测预警是实现精准防控的关键环节。目前葡萄病虫害的监测预警技术研究主要表现在以下方面:
(1)早期分子检测技术的研发,如PCR、LAMP等,用于病原菌的快速检测与早期诊断;
(2)是病虫害智能识别算法的深入,利用计算机视觉技术实现精准识别与病情评估;
(3)预警模型的完善,通过融合气象与病害数据,结合机器学习构建预测模型(如“霜霉眼”模型),准确率可达90%以上,能有效指导最佳防治时机。
2.4 生物防治
近年来,生物防治已经逐渐发展成为一条重要且有潜力的葡萄病虫害防治途径。
(1)天敌的应用:在葡萄生产上利用赤眼蜂、草蛉、捕食螨和斯氏线虫等,用于防治蓟马、叶螨、蚧壳虫等害虫,取得了良好的防治效果。
(2)微生物农药:生防菌剂的开发和应用是当前葡萄病害防控的研究热点之一。目前已筛选出大量贝莱斯芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等生防细菌对霜霉病、炭疽病、白腐病等具有良好防效;木霉菌可用于防治葡萄霜霉病、灰霉病和根癌病等;白僵菌、绿僵菌等用于防治粉蚧、白星花金龟等害虫。
(3)植物源农药:植物丁香、肉桂、石菖蒲及落叶松等提取物对葡萄炭疽病、灰霉病和霜霉病的病原菌具有较好的抑菌特性。藜芦碱和复合烟碱杀虫剂防治绿盲蝽效果较好,天然除虫菊素对葡萄斑叶蝉防治效果明显。
2.5 精准化学防治
化学防治仍是应急控制的重要手段,然而,化学杀菌剂的大量频繁使用导致抗药性风险增加,目前葡萄霜霉病菌、灰霉病菌及炭疽病菌等葡萄上常见病原菌均对常用杀菌剂产生了不同程度的抗药性,从而引发了一系列生态、食品安全等问题,其应用正向精准化、减量化方向发展。
合理选药:优先选用高效、低毒、低残留的环境友好型农药,如新型仿生农药和特异性农药;在抗药性监测的基础上进行药剂的筛选,轮换和交替使用,以延缓抗药性的产生。
精准施药:加强病虫害预测预报,抓住关键防治时期用药;采用低容量喷雾、静电喷雾、无人机等先进施药技术,提高施药效果和施药效率。
2.6 综合防控技术的集成与应用
当前,国内外在葡萄园病虫害绿色防控技术的创新与应用取得了较大进展。然而,这些研究多侧重于单一病虫害的防控策略开发,而病虫害防治工作往往难以在田间实现“单病单虫”的精准施策。近年来,国内科研团队在病虫害综合防控技术的集成创新以及农药减量增效技术方面取得了显著进展。尤其是“葡萄病虫害规范化防控”概念的提出,使葡萄病虫害的防治更加科学和系统。2008年国家葡萄产业技术体系启动,为葡萄病虫害规范化防控技术的研究、示范和推广工作注入了新的动力和活力。“十四五”期间,国家葡萄产业技术体系病虫害防控研究室各岗位与26个综合试验站通力合作,优化、集成了15套针对不同生态区、不同栽培模式、不同品种的葡萄高质量生产配套的病虫害绿色防控技术模式,基本形成了我国葡萄病虫害绿色防控技术体系,为我国葡萄产业的健康发展保驾护航。
3 问题与展望
尽管葡萄病虫害综合防治技术取得了显著进展,但仍面临诸多挑战:(1)一些重大病虫害(如根癌病、病毒病)的根治技术尚未突破;(2)生物防治产品的稳定性、速效性和适用性有待提高;(3)经济社会发展让公众对产品质量安全的要求越来越高,葡萄病虫害绿色防控水平及技术标准亟需提升;(4)农户对绿色防控技术的接受度和应用水平仍需提升。
未来研究应侧重于:(1)利用基因编辑等现代生物技术,加速抗病虫种质创新;(2)应对气候变化下的病虫害演变:研究全球气候变化对病虫害发生规律的影响,并制定应对策略;(3)智能防控的深度融合:结合人工智能(AI)、大数据和5G技术,构建“智慧植保”平台,实现病虫害的实时监测、智能诊断和精准防控;(4)加强绿色防控技术的研发,例如生物防治资源的挖掘与产业化开发,植物免疫诱导剂的开发与应用等;(5)深化葡萄病虫害综合防控技术体系的集成与优化:构建并推广区域化的、可操作的葡萄病虫害绿色防控技术体系,实现葡萄产业的优质、安全生产。
4 结论
葡萄病虫害的发生是制约产业发展的关键因素。面对新的发生形势,必须牢固树立“预防为主、综合防治”的植保方针,将各种防治方法有机融入综合防治体系,并针不同产区深度集成优化区域性综合防控技术,实现葡萄病虫害轻简、绿色分区治理,推动葡萄病虫害治理向绿色、安全、可持续的方向发展。