中国农业科学 ›› 2016, Vol. 49 ›› Issue (15): 2932-2934.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.15.007

所属专题: 蔬菜病虫害生物防治

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专题导读:病虫害生物防治是实现蔬菜安全生产的主要途径

雷仲仁   

  1. 中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室,北京 100193
  • 出版日期:2016-08-01 发布日期:2016-08-01
  • 通讯作者: 雷仲仁,E-mail:leizhr@sina.com

Guidance: Biological Control of Diseases and Insect Pests is Valid Method to Ensure Vegetable Safe Producing

LEI Zhong-ren   

  1. State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193
  • Online:2016-08-01 Published:2016-08-01

摘要: 据世界粮农组织最新统计,世界蔬菜收获面积约为5 864万公顷,总产量约11.65亿吨;而中国蔬菜收获面积约2 468万公顷,总产量7.58亿吨;种植面积和总产量分别占世界的42%和65%。中国蔬菜种植面积、总产量、人均蔬菜消费量及出口量均居世界第一,是名副其实的蔬菜生产、消费与出口大国。同时蔬菜病虫害种类和发生危害程度在所有作物中也居前列,如郑建秋[1]编著的《现代蔬菜病虫害鉴别与防治手册》记载蔬菜病虫害1 323种。一般病虫害危害对蔬菜造成的损失为20%—30%,严重的可达50%以上。为了控制病虫害,常常大量使用化学农药,造成产品质量安全、环境污染及病虫害抗药性提高等问题时有发生。因此,蔬菜病虫害生物防治及蔬菜安全生产早已成为社会关注的焦点,也是国家和相关农业科研、推广应用部门研究的重点与难点。如2016年,科技部聚焦国家重大战略任务、围绕解决当前国家发展面临的瓶颈和突出问题,启动了一系列重点专项,其中包括“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”试点专项(包含42个项目)。为了实现化肥农药“双减”,提高蔬菜品质、保障蔬菜产品安全和环境安全,生物防控技术就成为首选的替代技术,而且是最有效的途径。所以,加大蔬菜病虫害生物防控的基础理论与应用技术研究显得尤为重要,目前国家的重视与支持为蔬菜病虫害生物防控技术的研究与应用提供了很好的发展机遇。

在蔬菜病虫害生物防治技术的研究与应用方面,近年来取得了很大的进展[2]。本栏目此次集中发表的5篇论文中,有3篇是关于蔬菜害虫生物防治研究与应用的,2篇是关于蔬菜病害生物防治研究与应用的。在3篇害虫生物防治的论文中,有2篇涉及应用生物多样性来保护利用天敌控制害虫,而此方面的研究目前已成为害虫生物防治的一个热点,即害虫天敌植物支持系统的研究与应用。为天敌昆虫提供食物、提供越冬和繁殖场所、提供逃避农药和耕作干扰等恶劣条件的庇护及适宜生长的微观环境的植物体系就构成了害虫天敌的植物支持系统[3-5]。一般将这些植物称为储蓄植物或载体植物,它是一个天敌饲养和释放系统,是在作物中有意添加或建立的用于温室或大田害虫防治的系统[6-7]。如利用蓖麻载体植物系统防治烟粉虱(Bemisia tabaci[8];利用诱集寄主苘麻防治B型烟粉虱等储蓄植物系统已取得了很好的防治效果[9]。吴圣勇等[10]研究表明采用协调天敌诱集和助增策略,通过混合种植不同诱集植物,诱集到了多种自然天敌类群,并将筛选出的优势天敌构建成储蓄植物系统。如将小麦-麦蚜-瓢虫的储蓄植物系统应用于温室后的第2周,接种200头瓢虫的处理,蚜虫密度显著低于其他处理,防治效果为69.4%。因此,以天敌昆虫诱集、保护、筛选和利用为一体的害虫生物防治思路在实践中具有可行性。传统的蔬菜病虫害防治理念主要依赖化学防治措施,不仅影响蔬菜产品质量和农田环境,破坏菜田生态系统的稳定性,降低菜田的生物多样性,而且还使有益生物种群受到制约。因此,保护利用节肢动物群落多样性和有益天敌种群数量,对控制害虫具有重要意义[11]。曾粮斌等[12]研究表明不同防治措施对花椰菜地节肢动物群落特征的影响不同,药剂防治措施虽然能有效降低害虫的种群数量,但也使天敌数量相应地减少,而生物农药对花椰菜地节肢动物群落影响小于化学农药;发现地表中性昆虫对捕食性天敌前期定殖有一定的作用。该研究为花椰菜地害虫防治和天敌保护利用提供了依据。球孢白僵菌(Beauveria bassiana)是一类研究与应用较多的杀虫真菌,它对15个目149个科的700多种昆虫以及6个科的10多种蜱螨有侵染致病作用[13]。目前中国登记注册的球孢白僵菌产品共13个,其中大部分可用于蓟马、粉虱、蚜虫等蔬菜害虫的防治。近年来中国农业科学院植物保护研究所应用白僵菌防治温室黄瓜、西兰花、茄子等蔬菜上的西花蓟马(Frankliniella occidentalis)和烟蓟马(Thrips tabaci),其防治效果在70%左右[14]。虽然虫生真菌对多种害虫有很好的控制作用,但在应用中经常会遇到菌株退化问题,张慧等[15]通过开展连续继代培养对高毒菌株产孢和毒力的影响研究,获得对西花蓟马毒力和产孢量均高且稳定的球孢白僵菌菌株,进一步提出有效防止菌株退化、优良菌株保存和改良的方法与措施,为高效菌株的规模化生产提供了参考。
解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是重要的植物根围促生细菌,在植物病害生物防治中起到重要作用,其中B1619菌株能够有效地防控番茄枯萎病,防治效果达到80%左右,其主要作用机理为在植物根部定殖,保护植物不受病菌侵染,诱导植株产生抗病性[16]。向亚萍等[17]进一步研究发现,B1619菌株分泌的3种脂肽类抗生素中对番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici)生长起重要抑制作用的为bacillomycin L和fengycins,为该菌株今后的开发和应用推广提供了理论依据。根结线虫严重制约了蔬菜的产量,每年对农作物造成的损失达到几十亿美元[18-19]。施用化学杀线剂防治根结线虫病虽然见效快,但会因农药残留而极大降低蔬菜品质,破坏生态平衡,严重威胁农业的可持续发展。利用生物防治替代化学防治是减轻根结线虫危害的重要策略之一,将生物有机肥与生物菌剂相结合的可持续治理体系日益受到重视,选择合适的生防菌株,并进行搭配组合,使之由单一菌肥向复合菌肥、单功能向多功能方面发展具有重要意义。目前所使用的菌种已达到100多种,包括细菌、真菌、放线菌及蓝藻等。据报道,淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)颗粒剂对黄瓜根结线虫的生防效果为39.8%,同时可增加黄瓜产量[20];交枝顶孢霉(Acremonium implicatum)为线虫条件致病真菌,对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)的寄生率为33.8%[21]。马玉琴等[22]研究评价了短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)、淡紫拟青霉、交枝顶孢霉、钩状木霉(Trichoderma hamatum)等生防菌剂配比的生物有机菌肥对黄瓜根结线虫病的防治效果以及对黄瓜生长、产量的影响,筛选出3个高效菌肥组合,即5号组合(短短芽孢杆菌、交枝顶孢霉)、6号组合(短短芽孢杆菌、淡紫拟青霉)、9号组合(短短芽孢杆菌、淡紫拟青霉、交枝顶孢霉、钩状木霉)对黄瓜根结线虫病防治及增产作用具有较好的综合表现,为进一步开发利用菌肥、实现化肥农药“双减”、安全防病与增产提供了依据。
本专题所发表的5篇有关蔬菜病虫害生物防控研究与应用的论文,仅仅是该研究领域的很小部分,只是想以专题的形式抛砖引玉,并借国家大力提倡的化肥农药“双减”之契机,促进蔬菜病虫害生物防控技术的研究与发展。