病蟲害生物防治技術在烤煙生產中的應用

滑夏華

(陜西中煙工業有限責任公司， 陜西 西安 710065)

烤煙是我國種植面積最大的重要嗜好類經濟作物，在我國國民經濟與煙農增收中占據著極為重要的地位。據國家統計局數據，2018年我國煙葉播種面積105.786萬hm2、產量224.10萬t，其中烤煙播種面積100.325萬hm2、產量210.97萬t，占煙葉播種面積的94.84%和產量的94.14%[1]。據國家煙草局數據，2019年煙草行業實現工商稅利總額12 056億元，上繳財政總額11 770億元；2017年實現煙農增收53.54億元、戶均4 600元，2018年實現煙農增收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，烤煙病蟲害發生呈上升趨勢，造成的直接產量、經濟損失逐年加重[3-4]，嚴重影響我國烤煙的產量、質量和效益。施用化學農藥是防治烤煙病蟲害的主要手段，但大量、長期施用化學農藥帶來諸如煙葉和植煙土壤中農藥殘留增加，病蟲的抗(耐)藥性增強，煙葉品質下降和生態環境污染，種植成本增加等問題，嚴重威脅我國烤煙種植的持續健康發展[5]。隨著煙草工業對烤煙質量要求的提高與烤煙種植環境保護重要性受到人們的重視，采用安全、綠色、可持續的生物防治方法防治烤煙病蟲害已成為行業研究應用熱點[6]。因此，對我國病蟲害生物防治技術在烤煙生產中的應用研究進行綜述，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

病蟲害是嚴重影響烤煙產量、質量和效益的主要因素之一。據我國煙草行業調查統計，當前造成煙葉產量、質量下降的有害生物數量超過600種，其中影響較大的約70種，如蝕紋病毒病、環斑病毒病、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]。烤煙病蟲害防治長期施用化學農藥后，導致病原菌和害蟲抗藥性增加，進而煙農會不斷加大化學藥劑施用量，使烤煙生產病蟲害防治進入惡性循環，導致煙葉和植煙環境中農藥殘留也不斷增加。

生物防治是指利用自然界各種有益生物本身或其代謝產物進行病蟲害防治的方法。其技術種類有很多，主要分為2類：一類是微生物防治，即利用真菌、細菌、病毒和一些能分泌具有抗生抑菌效應物質的抗生菌防治病害；另一類是天敵防治，即使用寄生蟲或者根據食物鏈中的捕食關系采用天敵防治[4]。與物理、化學、農業防治方法相比，生物防治具有無公害、效果穩定的優勢，符合當今社會對綠色、健康、可持續的農業發展要求。尤其是當前作物生產過度依賴化學農藥，造成化學農藥濫用污染環境，導致農副產品農藥殘留超標，嚴重危害人類健康背景下，開發和推廣可節約資源、可提高產量和品質、可保護環境的烤煙病蟲害生物防治技術十分必要。

2 烤煙病蟲害生物防治策略

2.1 培養害蟲天敵

“一物降一物”，生物都有天敵，害蟲也不例外。鎖定其天敵，通過人工飼養有益昆蟲，當發現害蟲侵犯時，投放天敵捕食害蟲進行防治。昆蟲天敵形式多樣，如寄生關系(寄生蜂、線蟲等)和捕食關系(瓢蟲、赤眼蜂等)。自20世紀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80%。通過培養、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，生態環境多種多樣，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基礎[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到抑制害蟲的生殖繁衍。拮抗微生物(某些細菌、真菌和放線菌等)，能通過提高植物對養分、水分吸收能力及生境適應性，誘導植物產生抗(耐)性，或者產生次生代謝物等機制，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害蟲發病，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 生物仿生技術治蟲

以昆蟲生長、繁殖規律為基礎，采用生物仿生技術防治害蟲，是一項重要的綠色生產方式。害蟲在繁殖季節會分泌散發帶有特殊氣味的性信息素，用于吸引異性，為此，經科學手段可開展成分分析，獲取信息素組成，進行人工合成。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，由此減少病蟲數量、降低危害。螟蟲和飛蛾是當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。生物仿生技術治蟲能有效阻止害蟲產生持久危害，又避免害蟲產生抗藥性，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，具有極強的針對性，因此，如果多種類害蟲并發，則需要同時釋放多種性信息素。

2.4 生物農藥

生物農藥是一種新型農藥，具有易推廣、安全可靠、便捷、效果明顯及綠色環保等優點，并且在煙草病蟲害室內和大田防治工作中表現良好。目前已有多種生物農藥被用于煙草生產中，但主要以代謝產物為主，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 轉基因生物防治

隨著生物技術的發展，轉基因技術已相對較為成熟。通過轉基因方式，將煙草的優良屬性集中到某幾種品種中，在保留其他優良屬性的同時，又提升了其抗病蟲害能力，減少其感染病蟲害幾率。云南煙草生產轉基因實驗室將GNA基因導入煙草植株中，成功表達后，煙草抗蚜蟲能力明顯提高；擬南芥Wassilewskija生態型的NDRI基因被轉入煙草后，煙草具備了對赤星病和晚疫病的抗(耐)性[15]；預防煙青蟲幼蟲，可通過轉基因技術，在煙草中導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,輕者減少煙葉產量,降低煙葉品質,受害害嚴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，也可達到相同效果；寧南霉素對煙草花葉病有很好的鈍化效果。枯草芽孢桿菌能有效防治CMV；真菌多糖對CMV鈍化效果高達90%以上。PVY則是通過應用天敵(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)；通過轉基因技術，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分離獲得具有生防效果的有益細菌對其進行防治。假單胞桿菌屬菌株(Pseudomonasspp.)，芽孢桿菌屬菌株(Bacillusspp.)等，防治效果可達 95%以上[17]；近3/4的抗生素是由鏈霉菌屬菌株(Streptomycesspp.)代謝產生，研究發現鏈霉菌，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，煙草青枯病發病率和病情指數降低[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 其是煙草生產中常見的真菌性傳染病害，常爆發于高溫、高濕環境中。生產中，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行防治，每株至少澆灌50 mL[20]。若病情嚴重，則每隔1周對發病區進行噴灑，連續噴灑3周。另有大量研究報道拮抗黑脛病的拮抗菌，細菌有假單胞桿菌(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 細菌類病害

3.3.1 野火病 俗稱火燒病或紅火斑，主要發生于煙株旺長后期，主要危害葉片，也能侵染莖、花和蒴果，且常與角斑病混合發生。對煙草野火病進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%,同時該菌能促進烤煙生長[22]。國內外利用生物分子技術，使蠶素類似物 (MB39)和野火毒素分解酶基因在煙草中表達，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病，以大田生育中后期發生較多，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，能有效規避煙蚜的危害。生產中常采用繭蜂對煙蚜進行防控，研究表明，單位面積內煙蚜∶繭蜂=10∶1時防治效果最優[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]；一些生物源農藥，如放線菌發酵產物、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，嚴重時整株煙葉均被啃食，導致絕收。生物仿生技術和以菌殺蟲是防治煙青蟲常用的手段。對于生物仿生技術，采用性誘劑捕殺器中的PVC基質誘芯性效果最好。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。此外，施用短穩桿菌懸浮劑、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煙青蟲危害的發生[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基質誘芯性誘劑形成的誘殺裝置進行生物防治，在斜紋夜蛾集中區以1個/667m2置放，放置時應高于植株30 cm，誘殺率可達 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95%以上。在貴州煙區，主要施用蘇云金桿菌[39]。研究發現，一些生物源農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、施用量成正相關關系，另外施用方式對防治效果也有影響，表現為窩施防治效果優于條施[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100%。

4 結語

生物防治技術具有防治有效、綠色環保、安全等特性，值得在煙草生產中推廣應用。但在應用過程中，存在多方面問題，包括煙農綜合素質不高，環保意識薄弱，操作不當導致效果降低；地方生物防治宣傳工作不到位，使用范圍窄，應用推廣水平參差不齊；生物藥效見效緩，相應的生物農藥研制較為落后；地方政府扶持力度不足，煙農積極性差等問題，導致生物防治技術在實際推廣用中普及度不高。因此，針對這些問題，需要找出相應的解決措施，以此充分發揮生物防治技術的應用效果，發展綠色、健康、可持續的煙草產業。