廣東甘蔗植保的發展歷程(三)——推進甘蔗病蟲害可持續防控與發展階段

管楚雄，許漢亮

(廣東省科學院南繁種業研究所，廣東廣州 510316)

0 引言

經歷了開拓性的基礎研究階段和全國甘蔗科研大協作飛躍發展時代近40年的發展，廣東甘蔗植保取得了許多開創性的成就，為甘蔗產業的發展做出了積極的貢獻。20世紀 90年代初，隨著我國進入社會主義市場經濟發展階段，甘蔗植保步入了全面推進病蟲害可持續控制技術研究與發展階段。特丁硫磷、甲拌磷、久效磷等農藥大面積應用，尤其是隨著特丁磷原藥在我國成功合成，甘蔗防蟲農藥特別是高毒農藥的研發達到了歷史高峰。由于化學防治見效快、用法簡單，能在短期內把蟲口密度壓低到經濟損失允許水平之下。因此，化學農藥在甘蔗生產中長期發揮著主導作用，在特定時期里為控制甘蔗病蟲害、減少經濟損失做出了巨大的貢獻。但長期以來，由于過度依賴化學農藥，隨之而來的諸如農藥殘留超標、生態環境污染嚴重、害蟲抗藥性增強等各種問題越來越突出，引起了政府部門及社會各界的高度關注。2002年開始，農業部在全國范圍內推進了無公害食品行動計劃，甘蔗病蟲害綠色防控理念逐漸興起，甘蔗植保踏上了全面推進甘蔗病蟲害綠色防控技術體系建設與發展之路。本文將回顧社會主義市場經濟以來(1992～2020年)廣東甘蔗植保的發展概況。

1 高毒化學農藥主導甘蔗病蟲害防治的鼎盛發展時期(1992～2000年)

20世紀80年代中期，我國逐步篩選了呋喃丹、甲基異柳磷和辛硫磷等農藥得到大面積應用，從而結束了有機氯殺蟲劑的時代。90年代以后，特丁硫磷、甲拌磷、久效磷等大面積應用，尤其是隨著特丁磷原藥在我國成功合成，甘蔗防蟲農藥特別是高毒農藥的研發達到了歷史高峰。同期，開展了甘蔗除草地膜、蔗田除草創新研究，甘蔗專用藥肥一體化、甘蔗組織培養、健康種苗以及甘蔗對病害抗性等創新研究與應用，取得了可喜進展。

1.1 高毒化學農藥研發到達歷史高峰

1991年，國家開始對糖業進行大調整，我國甘蔗糖業的發展進入了社會主義市場經濟階段。然而，由于過分依賴于化學農藥防治，加上對螟蟲等害蟲造成產量和蔗糖分損失的真正原因缺乏認識，導致防治難度加大和成本提高，更缺乏多樣化的防治手段和有效的措施。另外，在當時可供選擇的農藥品種也很少(以高毒農藥為主)，加上農藥市場混亂、偽劣產品多、且缺乏技術指導等諸多原因，使用化學農藥不僅達不到理想的防治效果，而且還由于化學農藥本身的缺點，致使產生了嚴重的“3R”問題，蟲害局部暴發甚至成災，蔗田土壤及水體受污染，還常引起人畜中毒，魚類、蝦類也大幅減少。

鑒于此，輕工業部甘蔗糖業研究所堅持遵循我國農業生產持久穩定發展要求的長期策略，原所長王鑒明提出了開拓和發展甘蔗病蟲害生態綜合治理的重要論述。強調應加強生物防治、農業防治、生態防治和有限度的農藥防治技術的研究利用，進一步推廣使用長效、高效、低殘、低毒、低污染的新型農藥，蔗螟性誘劑防治以及一些各地行之有效的生態防治技術組合成甘蔗病蟲害生態綜合防治技術。

針對化學防治產生的“3R”問題，輕工業部甘蔗糖業研究所開展了農藥復配研究，積極尋求解決和延緩害蟲抗性的有效措施和途徑。1992～1994年，研發了具有增效作用、無交互抗性以及不同防治對象的呋甲、豐保磷等復混配殺蟲顆粒劑。1995年，開發了有重大影響力的特丁硫磷殺蟲顆粒劑取得成功后，便與廣東省新興縣水臺鎮人民政府合作，1998年3月注冊成立廣東省新興縣新瑞農化實驗中心有限公司。1999年1月，5%特丁磷顆粒劑獲國家石油和化學工業局農藥生產批準證書，圓滿完成了該農藥的“三證”辦理工作。這是在“科技興國”戰略指引下科技體制改革的產物，因而成為國家經貿委定點的農藥生產加工企業。至此，甘蔗農藥特別是高毒農藥的研發達到了歷史高峰，且在此后的甘蔗生產上仍使用了多年而經久不衰直到被禁用。

1.2 甘蔗專用藥肥一體化創新研究與應用[1-2]

為簡化農事操作、減輕勞動強度，尋找既省工又有效的防治甘蔗害蟲的簡便方法，1991年開始，輕工業部甘蔗糖業研究所、湛江市甘豐農藥廠在國內率先開展了甘蔗專用藥肥研發，將施肥技術和施藥技術融為一體。1995～1996年，先后成功復配了甘蔗專用藥肥25%甘豐復混藥肥1號(NCCF)、2號(NCCA)和30%甘蔗多元復合藥肥。施用后既能滿足甘蔗對各種養分的需求，又能起到防治甘蔗蟲害的作用。

隨著農村勞動力成本不斷上升，輕簡化的農事操作需求越來越迫切，從而加速了藥肥一體化研究。2014～2017年藥肥一體化研究取得了多項成果，其中，一種甘蔗緩釋顆粒藥肥發明專利獲授權；0.32%殺蟲單·毒死蜱雙機雙控環保緩控顆粒藥肥，獲湛江市高新技術產品認證；30%甜歌多功能藥肥能有效地抑制甘蔗螟蟲、薊馬、綿蚜、金龜子等害蟲，因其具有科學的肥料及農藥配比，添加作物有益元素、根系刺激因子，再加上先進的生產工藝，使得肥與藥速效與緩釋相結合，肥與藥雙重緩釋，達到省工節本的目的[3]。

1.3 甘蔗病害發生及抗性研究

1.3.1 甘蔗線蟲病發生及防治研究

甘蔗線蟲病是甘蔗侵染性病害的重要病原之一。其實，由于宿根種植及長期連作，甘蔗線蟲病在我國蔗區早已普遍發生，但因其主要為害根系，往往很容易與營養不良、管理不善等相混淆而被忽視。因此，長期以來甘蔗線蟲病害在我國未得到重視。

華南農業大學在1986年研究發現，廣東甘蔗區以根結線蟲病和矮化線蟲病為主。根結線蟲病在砂土，特別是緊砂土田發生嚴重；矮化線蟲則在壤土田發生嚴重。通過改良土壤，增施有機肥和施用殺線劑等措施可收到顯著的防病及增產效果[4]。1994年和1997年，分別對甘蔗線蟲病進行了致病性和藥劑防治研究，認為克線丹和呋喃丹均有防效[5-6]。

1.3.2 開啟甘蔗對病害的抗性研究

早在1979年，輕工業部甘蔗糖業科學研究所針對我國甘蔗病害的蔓延勢頭，提出了甘蔗抗病育種設想，但直到1992年才著手對海南甘蔗育種場親本圃的種質資源進行了自然條件下的感病調查，率先在我國大陸開展甘蔗抗病育種研究。當時我國大陸甘蔗育種存在的最大問題是新品種未經病害抗性試驗就大面積推廣，致使某些病害蔓延。據此，提出先從常用雜交親本開始，以尋找黑穗病和嵌紋病的抗源為重點，分期分批地對蔗區重要病害進行抗性鑒定，為合理地選配親本組合提供病害方面的依據[7]。同時，建議對常用親本組合的抗性血緣進行分析，從尋找抗病遺傳因子開始進行抗病育種，在育種程序中增加抗病性試驗內容。并認為應該由育種和植物病害等有關人員共同制定抗病育種程序并加以實施。1994年，根據此前的研究結果，參考國內外的相關研究，提出了我國大陸各植蔗省區抗病育種的策略。就廣東而言，分析認為可以借鑒美國路州的甘蔗抗病育種策略。此后對海南甘蔗育種場甘蔗種質種性進行了系統研究，綜合評價并推薦了一批優良原種種質作為基礎雜交親本[8]。

從國家“八五”甘蔗科技攻關開始，在原有育種程序中增加甘蔗品種對黑穗病抗性遺傳、抗性鑒定的方法和生理小種進行研究，為新品種鑒定推廣和選用雜交親本提供依據。在“九五”甘蔗科技攻關專題又把甘蔗優異種質資源抗黑穗病評價利用及優異抗黑穗病品種的選育作為主要研究內容之一，國家“九五”攻關甘蔗品種后收購及國家甘蔗品種審定均把甘蔗品種對黑穗病的抗性作為新品種評價的指標之一。

1.4 開展甘蔗組織培養技術研究

甘蔗組織培養研究始于20世紀60年代美國夏威夷蔗農協會甘蔗研究所，而我國則始于1970年的臺灣省。

1976年，輕工業部甘蔗糖業科學研究所用甘蔗生長錐為材料，開展甘蔗組織培養研究，獲得了20多個亞無性系。隨后一些省區的科研單位和國營農場等也陸續開展相關研究。1978年，以愈傷組織和試管苗為材料，用國產纖維素酶初步分離出少量原生質體[9]。

為探討甘蔗組織培養的實用價值、尋找快速繁育良種的新途徑，1976～1978年，廣東省農科院采用甘蔗葉、莖等組織，在含有蔗糖無機鹽的培養基中培養，能誘導愈傷組織，分化植株[10]。該成果獲1979年廣東省技改獎。

1992～1994年，輕工業部甘蔗糖業科學研究所與中國水稻研究所合作，在甘蔗胚性細胞懸浮培養技術、原生質體培養成株技術和實驗的重復性方面均取得顯著進展。甘蔗原生質體再生植株，在國內屬首次成功，為國際第3例，達國際先進水平。成果通過了中國輕工業新技術組織研究開發中心組織鑒定，并獲1994年中國輕工總會中國輕工業科技進步二等獎。

1.5 蔗田除草創新研究

1.5.1 研發甘蔗除草地膜

輕工業部甘蔗糖業科學研究所于 1988年開始研制甘蔗除草地膜，即在地膜中添加除草劑，制成兼有除草功能的地膜。使用甘蔗除草地膜可省去植蔗苗期人工或噴藥防除雜草的工序。除具有普通地膜的作用外，還有防除雜草的功能，對各種單、雙子葉雜草種子長成的幼草有較好地防除作用，持效期達3個月，且對甘蔗生長沒有不良影響。1990年在陽江市蔗區推廣50 t以上甘蔗除草地膜，應用面積達0.133萬多hm2[11]。

為加速甘蔗除草地膜產業化，1993年成立了廣州市施威特經濟技術開發有限公司，生產經營甘蔗除草地膜。

1.5.2 研發光降解及生物降解除草地膜

進一步研制了可根據生產需要，做到光降解誘導期可控，且與普通除草地膜一樣具有較好的除草功能和促進甘蔗生長、提高甘蔗產量的可控光降解除草地膜。1999年4月，該技術成果通過原國家輕工業局組織的專家鑒定，達國內領先和國際先進水平。

1.5.3 蔗田除草劑使用技術創新研究

大量試驗研究與技術推廣應用實踐證明，除草劑的復混使用是除草劑高效、環保的利用方式。輕工業部甘蔗糖業科學研究所從20世紀90年代初開始，開展了大量的蔗田除草劑復混技術研究。在甘蔗上普遍使用的混合除草劑的組合有甲草胺/都爾+2,4-D/MCPA；甲草胺/都爾+阿特拉津；賽克嗪+敵草隆；甲草胺/乙草胺+阿特拉津+克蕪蹤；莠滅凈+賽克嗪；莠滅凈+阿特拉津等。20世紀90年代中期，進一步研究表明，甲草嗪與敵草隆混用混配對甘蔗安全，不產生藥害，并擴大了殺草譜，適宜在廣大蔗區推廣使用[12]。

雜草抗藥性的產生和發展對化學藥劑除草造成了很大的威脅。輕工業部甘蔗糖業科學研究所發現，由于蔗區長期使用阿特拉津的除草效果正在逐年下降，長期在同一蔗田連種甘蔗和使用單一的除草劑導致產生耐藥性生物型草種，且該藥對某些甘蔗間作作物有藥害。因此，認為有必要開展蔗田除草劑的更新研究，并在1999年全國雜草科學學術研討會上提出，賽克津是最適合取代阿特拉津的更新除草劑[13]。

1.6 承擔農業部農藥登記試驗任務

在20世紀80年代之前，輕工業部甘蔗糖業科學研究就已開展了大量的甘蔗除草劑田間藥效試驗工作。1982年農業部農藥檢定所首個管理規章《農藥登記規定》出臺，對農藥實施登記管理。此后，輕工業部甘蔗糖業科學研究開始承擔了農業部農藥檢定所下達的甘蔗殺蟲劑、除草劑、殺菌劑等農藥登記田間、室內藥效試驗任務，并于2002年10月8日首次獲得由農業部頒發的“農藥登記試驗單位資格證書”。其中，在 1991～2009年，廣州甘蔗糖業研究所承擔農業部農藥檢定所下達的蔗田化學除草劑田間藥效試驗。委托單位包括美國羅門哈斯公司、巴斯夫、先正達、日產化學工業株式會等外國企業及國內相關企業20多家。此外，還參與農業部農藥檢定所殺蟲劑防治甘蔗螟蟲、殺菌劑防治甘蔗鳳梨病藥效試驗準則的制定。

2 基于綠色植保理念的甘蔗病蟲害防治技術研發時期(2001～2010年)

長期以來，由于過度依賴化學農藥，隨之而來的諸如農藥殘留超標、生態環境污染嚴重、害蟲抗藥性增強等各種問題也越來越突出，并引起了政府部門以及社會各界的高度關注。2002年開始，農業部在全國范圍內推進了“無公害食品行動計劃”，病蟲害綠色防控理念逐漸興起。為此，甘蔗植保科技人員開始圍繞綠色植保，開展甘蔗病蟲害綠色防控技術研究與推廣應用。通過不斷加強甘蔗螟蟲性引誘技術研究與推廣應用；進一步利用赤眼蜂防治甘蔗螟蟲；利用黑光燈對地下害蟲金龜子進行誘殺防治；開展高效低毒低殘留農藥技術研究與推廣應用；開展甘蔗抗蟲性研究等，為甘蔗害蟲綠色防控積累了寶貴的經驗。

2.1 螟蟲性誘技術進一步推廣應用

進入20世紀90年代，螟蟲性誘測報技術繼續在珠三角蔗區推廣應用，而性誘迷向法推廣應用也沒有停止。1994年開始，珠海平沙農場與廣州甘蔗糖業研究所合作，應用性誘劑迷向法對條螟進行防控，取得了較好的綜合效果。其中，1998年和1999年大面積推廣性誘迷向技術累計達0.6萬hm2，將條螟的為害控制在經濟損失允許水平之下。與此同時，珠海市斗門區糖辦也引進該技術，采用以性誘劑迷向法防治條螟為主，輔以“花葉”期使用高效低毒農藥挑治，取得了顯著的綜合防效[14]。

隨著病蟲害綠色防控理念逐漸興起，甘蔗螟蟲性誘技術得到進一步推廣應用。1999～2001年，廣西柳州鳳山糖業集團柳城蔗區，建立性誘劑迷向法防治甘蔗條螟應用示范 66.67 hm2[15]。2001～2003年，在湛江農墾的湖光農場、南光農場和友好農場開展螟蟲性誘劑迷向防治應用。廣東省豐收糖業發展有限公司建立甘蔗螟蟲預測預報體系和性誘劑迷向法防治甘蔗條螟技術示范366.67 hm2，均取得了良好的效果[16]。2002～2005年，廣西貴糖(集團)股份有限公司，實施以性誘劑迷向防治為主的甘蔗螟蟲綜合防治，累計推廣性誘劑迷向防治面積0.33萬多hm2，取得了良好的防治效果。

截至2007年，全國各蔗區都已基本采用性誘劑來替代其他方法進行螟蟲測報，利用性誘劑防治螟蟲的工作也已不斷鋪開。由于性誘劑迷向法防治螟蟲受高溫和風雨等惡劣天氣影響較小，因此該方法在廣東、廣西等地受到積極的響應，累計推廣面積超過 6.67萬hm2[17]。

為評價甘蔗螟蟲性誘測報技術的推廣應用效果，于2010年6月，由廣東甘蔗學會組織有關專家，在廣西南寧對廣州甘蔗糖業研究所提供的甘蔗螟蟲性誘劑測報技術進行現場測評。與會專家、應用單位代表一致認為：性誘劑應用于螟蟲的測報操作簡便，與黑光燈比誘捕蟲種專一性強、準確性高，對適時指導防治螟蟲有積極作用。

2.2 進一步推進赤眼蜂防治蔗螟

2001年，廣東省豐收糖業發展有限公司開始繁殖、釋放螟黃赤眼蜂防治甘蔗螟蟲。2005年，湛江農墾與廣東省農科院合作，籌建豐收糖業生物防治站，建立了人工繁殖赤眼蜂生產線。2006～2010年累計放蜂面積達14.275萬hm2次[18]。為加大生物防治力度，進一步擴大赤眼蜂應用面積，2011年，湛江農墾又在華海公司和廣前公司分別建立了生物防治站，大量繁殖赤眼蜂，供應各自蔗區防控螟害。至今，每年都堅持釋放赤眼蜂防治螟蟲。

2.3 發現新的甘蔗病蟲害

2.3.1 首次發現甘蔗桿狀病毒

2003～2004年，華南農業大學在廣東雷州、惠州、陽江等蔗區調查時發現，有部分甘蔗品種植株葉部表現有斑點、斑駁等癥狀。通過PCR檢測和擴增產物核苷酸序列分析表明，病株樣品中存在甘蔗桿狀病毒(Sugarcane Bacilliform Virus，SCBV)，這是SCBV在我國的首次報道[19]。

2.3.2 觀察到甘蔗黃葉病典型癥狀

甘蔗黃葉病即黃葉綜合癥(SYLS)，是一種新發生的全球性甘蔗流行病害。在廣西蔗區2002年首次確診為國內發生甘蔗黃葉綜合癥。而廣東蔗區則在2004年由華南農業大學在粵北和粵西多個縣市蔗田觀察到甘蔗黃葉病典型癥狀。發病品種有青皮果蔗、黑皮果蔗以及新臺糖系列品種、粵糖79-177和粵糖93-159等糖料蔗[20]。隨后，廣州甘蔗糖業研究所、華南農業大學等通過田間調查及病原病毒分子檢測研究證實，甘蔗黃葉病已擴散至廣東、廣西和海南等蔗區，且逐年加重。同時，發現廣東蔗區既有黃葉病毒又有黃葉植原體的分布，并首次證實綿蚜是甘蔗黃葉病病毒(SCYLV)的傳播媒介。分析認為SCYLV將在我國南方甘蔗上快速擴散[21-23]。

2.3.3 宿根矮化病在廣東蔗區普遍發生

自 1986年確認我國大陸存在甘蔗宿根矮化病(RSD)之后，廣州甘蔗糖業研究所等研究認為，宿根矮化病是造成甘蔗品種種性退化、縮短品種經濟使用年限的主要原因之一。2006年進一步調查發現，甘蔗宿根矮化病已在廣東蔗區普遍發生，且發展到了相當嚴重的程度。

2.3.4 鑒定了甘蔗病毒病種類

甘蔗花葉病又名甘蔗嵌紋病，是各產蔗國普遍發生、為害甘蔗最嚴重的一類病毒病。華南農業大學與廣州甘蔗糖業研究所對該病害開展了較多研究。2001～2004年，對廣東、廣西和海南部分蔗區進行了初步調查，經血清學和 RT-PCR檢測，幾乎所有甘蔗樣品均帶有花葉病毒。通過分子生物學的研究，明確了引起甘蔗花葉病的病原至少有3種，即甘蔗花葉病毒(ScMV)、高粱花葉病毒(SrMV)和甘蔗線條花葉病毒(SCSMV)。糖料蔗主要受ScMV侵染，而果蔗則較多地受到SrMV的侵染。2006年，對我國南方甘蔗病毒種類進行了初步鑒定結果表明，我國南方甘蔗已受到甘蔗花葉病毒(SCMV)、高粱花葉病毒(SrMV)、甘蔗黃葉病毒(SCYLV)及甘蔗桿狀病毒(SCBV)的侵染，但未發現甘蔗線條花葉病毒(SCSMV)及甘蔗線條病毒(SSV)[24]。

2.3.5 發現狹跗線螨為害甘蔗

2006年，廣州甘蔗糖業研究所在廣州近郊發現一種為害甘蔗的跗線螨，屬跗線螨科(Tarsonemidae)其特征與狹跗線螨屬的形態特征相符。與常見的為害葉面的甘蔗黃蜘蛛和甘蔗癭螨不同，該螨取食甘蔗葉鞘，致葉鞘上產生大量紅至紅褐色的斑點和斑塊。受害甘蔗生長緩慢，節間變短，植株較矮，產量下降，受害嚴重的蔗株還會長出大量側芽[25]。2013年，進一步利用電鏡掃描圖像對果蔗狹跗線螨幾種蟲態的形態特征進行描述，并初步探明了該螨的生活史、生活習性和發生規律[26]。

2.4 甘蔗主要病害檢測技術研究

2.4.1 真菌類病害

以黑穗病為例，2010～2013年，廣州甘蔗糖業研究所與華南農業大學合作，在國內首先建立了甘蔗黑穗病菌單孢分離及交配型鑒定技術，建立了黑穗病菌ISSR、RAPD等分子標記技術體系，并率先對廣東蔗區甘蔗黑穗病菌進行了遺傳多樣性研究。結果證實，甘蔗黑穗病菌PCR和巢式PCR可用于黑穗病早期檢測[27]。與此同時，“一種甘蔗黑穗病抗性鑒定方法”和“甘蔗黑穗病菌巢式PCR快速檢測方法”獲國家發明專利授權。

SCoT標記作為一種基于PCR技術的新型分子標記，具有操作簡單、重復性好等優點。2015年，華南農業大學建立了甘蔗黑穗病菌SCoT-PCR反應體系，篩選多態性引誘物并進行少量菌株遺傳多樣性研究[28]。

2.4.2 細菌類病害

甘蔗宿根矮化病(RSD)是世界產蔗地普遍發生的一種細菌性病害。甘蔗RSD診斷技術經歷了從內部癥狀觀察、相差顯微鏡檢查、免疫技術、PCR快速檢測等4個階段。

2002～2007年，廣州甘蔗糖業研究所通過技術引進與合作，在國內率先應用斑點酶標免疫法(DB-EIA)對廣東蔗區宿根矮化病進行研究，實現了甘蔗宿根矮化病的快速檢測。DB-EIA法非常適合甘蔗宿根矮化病田間普查、監測及健康種苗檢測等。2006年，建立了甘蔗宿根矮化病PCR檢測方法；同時對PCR擴增的目的片段核苷酸序列進行測定與分析。此外，華南農業大學以甘蔗莖組織總DNA為模板，建立了Lxx的多重PCR檢測技術，提高了病菌檢測的準確性及靈敏度[29-31]。

2007～2008年，廣州甘蔗糖業研究所等在粵西和粵北蔗區用斑點酶鏈免疫法(DB-EIA)進行檢測，結果發現甘蔗宿根矮化病在上述蔗區已普遍發生，且主栽品種感病嚴重。2011～2012年，應用PCR檢測技術對健康種苗圃種苗進行監測的結果表明，采取腋芽或莖尖部位進行甘蔗組培，可有效地除去甘蔗RSD病菌。同期，制備了RSD多克隆抗體并進行初步檢測，結果表明自制的RSD抗體的效價雖略低于澳大利亞的RSD抗體，但檢測效果較好，可滿足今后甘蔗生產上對RSD的檢測要求[32-33]。

2015年，廣東省農業科學院作物研究所利用改進的方法，成功分離獲得RSD病原菌，為今后深入研究對甘蔗的病害機理以及與寄主的互作關系奠定良好基礎[34]。

2.4.3 病毒類及類菌原體病害

在1994年，輕工業部甘蔗糖業科學研究所介紹了美國農業部運河點甘蔗育種場 CP品種嵌紋病、黃葉綜合癥、白條病等病害的發生情況，對我國此后的甘蔗引種(特別是品種檢疫)及其防治有很大的幫助[35]。

2005～2006年，華南農業大學與廣州甘蔗糖業研究所合作，對廣東甘蔗黃葉病進行了病原病毒分子檢測研究。認為廣東省栽培甘蔗已受到 SCYLV侵染，并首次證實甘蔗綿蚜是SCYLV傳播媒介，提醒SCYLV的潛在威脅應引起足夠重視。此后，利用PCR及RT-PCR等技術開展甘蔗花葉病病原一系列的分子生物學研究[36-39]。

2007年，廣州甘蔗糖業研究所與福建農林大學等開展了甘蔗黃葉病毒外殼蛋白基因原核表達研究。構建了甘蔗黃葉病毒外殼蛋白基因原核表達載體，建立甘蔗黃葉綜合癥的血清學檢驗平臺，開發黃葉綜合癥ELISA快速檢測試劑盒，為甘蔗黃葉綜合癥前期快速和有效檢測奠定了重要基礎[40]。

華南農業大學、廣州甘蔗糖業研究所在 2005年研究表明，廣東蔗區既有黃葉病毒又有黃葉植原體的分布。

2.5 甘蔗健康種苗技術研究與應用

2002年，廣州甘蔗糖業研究所在國內率先對甘蔗健康種苗生產及檢測技術進行系統研究。建立了以熱水處理生產少量健康原種，通過莖尖分生組織培養快速繁殖生產健康假植苗，經三級苗圃進行擴繁，再由三級苗圃直接向大田生產供種。此后又將甘蔗RSD DB-IA檢測技術成功應用于甘蔗RSD普查及健康種苗生產過程中病害監測；并將高效去菌技術應用于甘蔗健康種苗的工廠化、規模化、標準化生產。至2007年，與相關單位開展合作已在粵西和粵北蔗區種植健康種苗110多萬株，建立一級和二級苗圃466.67多hm2。

通過甘蔗健康種苗技術的深入研究與廣泛應用，使得甘蔗花葉病、黃葉病、黑穗病、宿根矮化病等主要病害得到一定程度控制。甘蔗健康種苗體系研究及其產業化應用，獲2010年廣東省農業技術推廣獎三等獎和2013年廣東省科學技術獎三等獎。

2.6 開展甘蔗抗蟲性研究

2.6.1 轉基因甘蔗抗蟲性研究

通過轉基因技術導入外源抗蟲基因，在甘蔗體內合成抗蟲物質能夠長期有效地抑制蟲害，迅速提高甘蔗的抗蟲能力，有助于解決甘蔗生產上的蟲害問題。CrylAa、CwIAb、CryIAc是包括甘蔗在內的作物轉基因抗蟲育種上應用最多的一類 Bt殺蟲蛋白。2006年，廣州甘蔗糖業研究所與新加坡分子與細胞生物學研究院合作，用Bt抗蟲基因(CryIAc)成功轉化了新臺糖16號和粵糖75-177，培育出一批抗蟲種質材料，這些材料是當時國際上同類研究中毒蛋白表達量最高的材料[41]。

為探索轉Bt基因甘蔗抗蟲性評價方法，2006～2008年，廣州甘蔗糖業研究所開展了轉 Bt甘蔗品系進行室內抗蟲性鑒定和田間自然感蟲試驗[42]。2010年8月，“轉Bt基因甘蔗對螟蟲抗性的快速鑒定方法”獲國家發明專利授權。2015年，通過室內可控條件以及同田間抗性調查相結合的方法評價轉基因甘蔗對甘蔗條螟的抗蟲性，為轉基因甘蔗的抗性檢測提供更全面的科學依據[43]。

針對甘蔗轉基因所常用的受體材料多為愈傷組織或胚狀體，都需要一定時間進行誘導，且再生體系建立困難等缺陷，廣東省農科院發明了一種可通過農桿菌介導快速獲得轉基因甘蔗的方法，2016年4月獲得國家發明專利授權。此后，廣東省農科院等以二價抗蟲轉基因甘蔗為材料，利用多重PCR檢測多價轉基因甘蔗，建立了一套快速精準轉基因分子檢測技術在甘蔗轉基因研究中應用，以及開展轉Bt基因甘蔗的生理研究等。

2.6.2 外源特異性物質誘導抗蟲性研究

為尋求甘蔗害蟲有效控制的新途徑，2009～2011年，廣州甘蔗糖業研究所開展了外源特異性物質誘導抗蟲性研究。探討了茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MeJA)應用于甘蔗害蟲防治的可能性，研究了茉莉酸甲酯對甘蔗化感物質誘導作用以及茉莉酸甲酯誘導甘蔗抗蟲性中多酚氧化酶(PPO)活性，結果表明，茉莉酸甲酯誘導可明顯提高甘蔗多酚氧化酶活性[44]。

2.7 高毒殺蟲劑替代技術研究

2.7.1 甘蔗螟蟲及地下害蟲類殺蟲劑

隨著我國相繼禁止呋喃丹、特丁磷、甲拌磷和甲基異柳磷等一些劇毒、高毒農藥在特定農作物上使用，特別是禁止特丁磷在甘蔗上使用。21世紀初，開發和篩選新型高效低毒藥劑已成為農藥研發的新熱點。

為進一步尋找安全、高效、中低毒農藥，保障所使用的化學農藥都具備高性能、高安全性、高效益以及與環境相溶性好的特點，達到了在自然環境中易于降解，無殘留，以滿足甘蔗生產防蟲需要，2002～2017年，廣州甘蔗糖業研究所等單位，進一步開展了高毒殺蟲劑替代研究，篩選得到幾個中低毒甚至微毒農藥品種并在甘蔗生產上推廣應用。主要包括5%毒·辛顆粒劑、0.3%銳勁特、5%殺單·毒死蜱、2%吡蟲啉顆粒劑、氯蟲苯甲酰胺、噻蟲嗪和噻蟲胺等，對蔗龜、螟蟲具有良好的防效或對綿蚜、薊馬有兼治作用[45-50]。

其中，新型替代農藥5%蔗來莖顆粒劑在糖料蔗蟲害防治中的應用，獲2009年廣東省農業技術推廣獎二等獎和2011～2013年中華農業科技獎三等獎。

2.7.2 甘蔗蚜蟲、薊馬等殺蟲劑

輕工業部甘蔗糖業科學研究所從 1985年引進辟蚜霧防治蚜蟲開始，至2009年，對甘蔗多種咀嚼式口器害蟲或刺吸式害蟲的用藥研究取得了新的進展。其中，25%辟蚜霧水分散粒劑、25%阿克泰水分散粒劑、2%吡蟲啉顆粒劑等幾種藥劑，防效好、對天敵安全，且對以前使用的擬除蟲菊酯類、有機磷類和氨基甲酸酯類等殺蟲劑很少或無交互抗性[51]。

2.8 承擔國家甘蔗產業技術體系崗位科學家任務

圍繞產業發展需求，國家甘蔗產業技術體系于2009年1月啟動建設。其中，病蟲害防控領域設立植保研究室，廣州甘蔗糖業研究所安玉興高級農藝師任蟲害防控崗位科學家，開展基礎性、前瞻性研究，承擔應急性任務等工作。

2.9 重啟全國性甘蔗植保技術研討會

為更好地將“公共植保、綠色植保”的理念貫徹到甘蔗病蟲害防治的實踐中，由全國甘蔗糖業信息中心發起，國家甘蔗產業技術體系研發中心、全國甘蔗糖業信息中心和廣州甘蔗糖業研究所聯合主辦，中國作物學會甘蔗專業委員會、廣東甘蔗學會和江西省甘蔗研究所協辦，以“綠色植保，和諧生態”為主題，于2010年8月27～31日，在江西南昌召開了全國甘蔗植保技術研討會。這是繼1992年第7屆全國甘蔗植保學術討論會之后近20年來的首次全國性甘蔗植保盛會。大會得到了甘蔗植保業界的積極響應，來自廣東、廣西和云南等甘蔗產區的79個單位和相關組織代表參加了研討。此次會議的成功召開，為甘蔗植保業界的生產、科研、管理、農化生產供應等部門提供了一個良好的技術交流與合作平臺，為甘蔗植保逐步走向高效、環保、生態和諧創造有利條件，使甘蔗植保工作再上一個新臺階。此后，分別在2012、2015年又組織召開2屆全國甘蔗植保技術研討會。

3 全面推進甘蔗病蟲害綠色防控技術體系建設與發展時期(2011～2020年)

為貫徹落實國務院食品安全工作會議的有關精神，大力推進農作物病蟲害綠色防控，2011年農業部辦公廳發布了《關于推進農作物病蟲害綠色防控的意見》。在國家大政方針的指引下，在全國甘蔗植保技術研討會的逐步推動下，甘蔗植保步入全面推進病蟲害綠色防控技術體系建設與發展之路，特別是低毒殺蟲農藥通過正式登記，甘蔗病害檢測技術及螟蟲性誘劑技術深入研究，形成以性誘劑為核心的甘蔗螟蟲系統控制技術并推廣應用，取得了重大進展。實踐證明，應用甘蔗病蟲害綠色防控技術，既可延緩有害生物抗性水平，減緩農藥更替，也可減少對環境污染，有利于保護各類天敵等。為我國到2020年農藥用量零增長行動目標、確保甘蔗生產可持續發展發揮重要的技術支撐作用。

3.1 推進綠色防控技術體系建設

2012年，適逢我國甘蔗產業政策變革 20年和全國綠色植保年、農業科技創新年。由全國甘蔗糖業信息中心組織并主持，于7月15～18日，在廈門隆重召開了2012年全國甘蔗植保技術研討會。會議圍繞了“回望·創新·發展”主題展開熱烈討論。農業部種植業管理司對甘蔗病蟲害防控策略要由主要依賴化學防治向綜合防治和綠色防控轉變，特別要注重生物防治和物理防治等非化學防治技術的應用；扎實推進專業化統防統治、推進綠色防控和植物檢疫聯合執法；加強測報體系建設以及綠色防控技術示范基地建設等做了重要指示。

2013～2015年，廣州甘蔗糖業研究所承擔了農業部農作物病蟲鼠害疫情監測與防治技術項目，采用物理、農業和生物防治以及安全高效化學防治技術等措施，為甘蔗害蟲的系統控制提供全程技術解決方案。以性誘劑、赤眼蜂、殺蟲燈、高效低毒殺蟲劑等關鍵技術的協調應用，構建了一套甘蔗害蟲綠色防控技術集成模式。分別在廣東遂溪縣、翁源縣和廣西扶綏縣兩省區三地進行了技術集成應用示范，取得了良好的防效和顯著的效益[52]。

2015年，農業部發起的農藥使用量“零增長”行動開始在全國全面展開，為此，廣州甘蔗糖業研究所等單位通過承擔廣東省科技計劃任務，開展了南方高稈作物農用化學品減量化關鍵技術、甘蔗農藥減量減施技術、甘蔗條螟性信息素干擾制劑劑型的輕簡化技術以及飛機噴灑條螟性信息素微球劑型的應用等技術研究。通過多項技術改進與創新研究，為實現甘蔗防蟲農藥減量減施的目標提供了強有力的技術支撐。

2015年8月14～18日，由全國甘蔗糖業信息中心、中國作物學會甘蔗專業委員會、國家甘蔗工程技術研究中心主辦，在“中國糖都”廣西崇左召開了 2015年全國甘蔗植保技術研討會。會議圍繞“控害增效·綠色發展”的主題，探討了國家農藥零增長行動方案下甘蔗植保新需求、新思路。會議認為，通過推行綠色控害技術、現代航空植保技術、全程機械化配套節本增效植保等新技術、新產品、新裝備，以農藥減量減毒控害、節本提質增效為抓手，轉變甘蔗產業發展方式，實現甘蔗產業綠色發展、構建現代蔗區生態文明，對提高我國甘蔗植保技術水平，推動綠色植保，促進甘蔗產業發展具有重要意義。

3.2 低毒殺蟲農藥通過正式登記

廣州甘蔗糖業研究所等單位不斷開展甘蔗高毒農藥替代產品研發。其中，5%殺單·毒死蜱顆粒劑于2011年獲正式登記，成為蔗區高毒農藥重要替代品之一。2%吡蟲啉緩控顆粒劑，2017年4月獲準登記，持效期長達6～8個月，能有效控制甘蔗苗期枯心，中后期螟蟲、薊馬、綿蚜及地下害蟲的為害[53]。高效環保型 SP003(2%吡蟲啉)緩釋顆粒劑的推廣應用及產業化，獲2018年度廣東省農業技術推廣獎二等獎。

3.3 甘蔗病害抗性的進一步研究

為進一步研究甘蔗對主要病害的抗性，2012年起，廣州甘蔗糖業研究所單獨或聯合華南農業大學、福建農林大學等單位，開展一系列的甘蔗黑穗病、花葉病的抗性研究。主要包括：用正負交配型擔孢子接種法鑒定了重要甘蔗品種(系)對黑穗病的抗性；以甘蔗與斑茅雜交后代為材料，評價其抗花葉病、抗黑穗病和抗旱性表現；采用浸漬接種與自然感染相結合的方法，對新植甘蔗品種(品系)進行黑穗病抗性鑒定；通過特異引物PCR鑒定甘蔗與斑茅雜交BC1真實雜種；通過人工接種黑穗病菌和花葉病毒，評價了甘蔗和斑茅雜交BC1的抗病表現[54-58]。

3.4 甘蔗病蟲害發生及相關技術研究

3.4.1 赤腐病在粵西蔗區大范圍發生

甘蔗赤腐病是廣泛分布于甘蔗栽培地區的重要病害之一，在國內蔗區雖有發生但未見大面積為害的報道。直到2010～2011年，廣州甘蔗糖業研究所通過對湛江農墾華海蔗區出現大范圍甘蔗蔗肉發紅現象進行調查研究，明確是由赤腐病引起的，且以ROC22受害最重。2012年進一步研究了粵西蔗區甘蔗田間自然感染赤腐病對甘蔗品質的影響，指出赤腐病是造成粵西蔗區蔗糖分偏低的重要原因之一[59-60]。

3.4.2 表面活性劑對甘蔗黑穗病抗性研究

為尋找甘蔗黑穗病新的防治方法，2017～2018年，廣州甘蔗糖業研究所研究了生物表面活性劑鼠李糖脂對甘蔗黑穗病菌的體外抗菌活性及抗菌機理。結果表明，鼠李糖脂能顯著抑制甘蔗黑穗病孢子的萌發和菌絲生長，對甘蔗黑穗病菌有良好的抗菌作用，可為甘蔗黑穗病防治提供了新思路[61]。

3.4.3 球孢白僵菌對甘蔗螟蟲致病性研究

球孢白僵菌Beauveria bassiana是一類致病性強、寄主范圍廣的昆蟲病原真菌，國內外已廣泛應用于農林害蟲的生物防治。2014～2015年，廣州甘蔗糖業研究所與湖北當陽市興林白僵菌研發中心合作，開展球孢白僵菌高孢粉對甘蔗條螟、二點螟幼蟲的室內致病性生測及田間試驗研究。結果表明，無論是單獨使用白僵菌或白僵菌與殺蟲雙混用，都可以顯著降低蔗苗枯心率，有效減輕蔗螟對甘蔗的為害[62-63]。

3.4.4 甘蔗螟蟲趨光特性研究

為探明不同種類甘蔗螟蟲的趨光波長(特征光譜)，更好地指導燈光誘控，廣州甘蔗糖業研究所與華南農業大學合作，2020年報道了通過對條螟、二點螟和黃螟成蟲對不同光譜的行為反應和電生理反應測試，研究了不同種及性別之間螟蟲對特定波長光的趨性差異，為該類害蟲的燈誘防控應用提供參考依據[64]。

3.5 除草地膜及化學除草劑安全性的進一步研究

3.5.1 研發生物降解除草地膜

2012年9月，制定了《甘蔗、玉米專用除草地膜》企業標準，通過廣州市質量技術監督局備案并發布實施。2015～2017年“一種除草地膜及其制備方法和應用”等3項除草地膜專利獲國家發明專利授權。

為加快推進農業綠色發展，減少蔗田殘膜造成的白色污染，2016年起，廣州甘蔗糖業研究所著手研發生物降解除草地膜。至2018年，“一種生物降解除草地膜及其制備方法”及“一種多層共擠生物降解地膜及其制備方法”已獲國家發明專利授權。

經過多年研發，“甘蔗除草地膜的推廣應用”獲2007年中國輕工業聯合會科學技術進步獎二等獎；“環保型可控降解除草地膜的研究與應用”獲2008年廣東農業技術推廣獎二等獎、2010年中國輕工業聯合會科學技術進步優秀獎和 2014年廣東省科學技術進步獎三等獎等獎項。

3.5.2 化學除草劑對甘蔗的安全性測試

為指導科學使用蔗田除草劑，2013～2014年，廣州甘蔗糖業研究所測定了粵糖 93-159、粵糖00-236、粵糖55號3個粵糖系列及ROC22在甘蔗苗期對二甲四氯鈉以及敵草隆、阿滅凈可濕性粉劑的敏感性。此外，還研究了粵糖60號對敵草隆、阿滅凈2種蔗田常用除草劑的安全性。

3.6 形成了以性引誘劑為核心的甘蔗螟蟲系統控制技術

3.6.1 甘蔗螟蟲性誘技術取得新進展

2011年以來，以廣州甘蔗糖業研究所為首，甘蔗螟蟲性誘技術研發取得了新的進展。

為規范螟蟲性誘測報技術，更好地服務與指導生產，起草了《甘蔗條螟性誘測報技術規范》，由廣東省質量技術監督局發布并于2017年1月起實施。

為提高螟蟲綜合控制效果，2011～2012年，與廣東省國營友好農場合作，開展了螟蟲性信息素與赤眼蜂對甘蔗螟蟲進行協同控制研究，綜防效果明顯[65]。

2013年，用逐步回歸分析方法，研究了廣東雷州蔗區近 10年條螟成蟲發生高峰期與主要氣象因子及上一代高峰期的相關性，建立了條螟第2、3代成蟲發生高峰期的預測模型，為甘蔗中后期條螟測報提供參考[66]。

2012～2015年，研發了一種螟蟲性誘劑微球緩釋劑型，可借助大型噴霧設備或植保無人機開展大面積飛防作業，成功解決了性誘劑輕簡化應用的關鍵技術難題，告別了傳統的通過手工插性誘劑迷管進行迷向防治的歷史。此外，為提高在甘蔗生長中后期使用無人機整體作業效率，還研制了車載式植保無人機作業保障系統[67]。進一步應用無人機實施螟蟲性誘劑迷向技術，為螟蟲性誘迷向法輕簡化應用打開新的局面。2016年，在湛江墾區進行了低空無人航施性誘劑微膠囊實驗[68]。2017年，在廣西扶綏縣蔗區建立性誘劑水盆式誘殺和無人機噴灑螟蟲性誘劑迷向劑型應用示范666.67 hm2次，達到減少化學農藥用量、降低螟蟲為害的目的。2020年，在廣墾糖業集團有限公司湛江蔗區，針對甘蔗生長中后期的螟害防控難題，利用無人機實施條螟性誘劑迷向飛防技術應用666.67 hm2次，取得了較好的防治效果。

甘蔗條螟性信息素微球劑型研究及其迷向飛防應用推廣，獲2018年廣東省農業技術推廣獎二等獎。

此外，2018年，廣州甘蔗糖業研究所與華中師范大學合作，通過紅尾白螟 3種信息素結合蛋白的分子表征和功能分化，開展甘蔗螟蟲性信息素結合蛋白研究。為甘蔗害蟲性信息素類似物和生物防治阻斷劑的開發提供了理論基礎[69]。

3.6.2 性誘劑為核心的甘蔗螟蟲系統控制技術及應用

針對甘蔗螟蟲嚴重發生與為害的問題，2002年3月起，廣東省翁源縣茂源糖業有限公司與廣州甘蔗糖業研究所合作，開展了“利用昆蟲性信息素系統控制翁源蔗區甘蔗螟蟲技術”研究，探索出一套高效、安全、經濟、環保的系統控制甘蔗螟蟲的技術[70]。2008～2014年，在前期工作基礎上開展害蟲綜合防控關鍵技術研究，形成一套由種苗繁育至收獲全過程的甘蔗害蟲綜合控制技術體系。

自20世紀70年代開始研發螟蟲性誘劑以來，在傳承老一輩研發的基礎上，廣州甘蔗糖業研究所多年來不斷創新，凝練了一整套以性引誘劑為核心的甘蔗螟蟲系統控制技術。該螟蟲系統控制技術是環保型的螟蟲控制技術，經不斷完善已逐步形成了輕簡化應用技術。已在廣東、廣西等蔗區推廣應用，取得了良好的經濟效益和社會生態效益，對實施甘蔗作物農藥減量減施、螟蟲綠色防控有積極意義。

性誘劑為核心的甘蔗螟蟲系統控制技術，已獲多項國家、省部級科研經費支持。該技術自2014年起連續7年被評為廣東省農業主推技術，2018年入選“全國糖業重點推廣新技術”。圍繞螟蟲性誘劑的研發，其核心技術“甘蔗條螟性引誘劑的制備方法及其應用”自2006年首獲國家發明專利授權以來，至 2020年已獲相關發明及實用新型專利授權共 15件，制定地方標準1項。通過產學研合作，分別獲得全國農牧漁業豐收獎三等獎、中華農業科技獎三等獎、廣東省農業技術推廣獎二等獎和中國輕工聯合會科技進步獎二等獎等獎項。

4 結語和展望

伴隨我國甘蔗糖業進入社會主義市場經濟發展時期近30年來，廣大甘蔗植保工作者，面對機遇與挑戰，始終堅持理論聯系生產實際，深入蔗區第一線，把論文寫在大地上，切實為廣大蔗農和相關企業解決了甘蔗生產的關鍵植保技術難題。特別是隨著產業體制的變革開展了甘蔗專用藥肥一體化、專用除草地膜、抗蟲性、抗病性及病害檢測、甘蔗組織培養及健康種苗繁育等創新研究與應用，均取得了可喜成就。而高毒化學農藥研發達到歷史高峰值到受限、受禁，因而推動高效低毒農藥研發，進而全面推進甘蔗病蟲害綠色防控技術體系建設。進一步推進赤眼蜂和螟蟲性誘劑等綠色技術防治甘蔗螟蟲，在螟蟲性誘劑劑型和輕簡化應用技術方面取得了突破，逐漸形成了以性誘劑為核心的甘蔗螟蟲系統控制技術并在蔗區推廣應用，取得了理想的綜合效果。實踐證明，應用甘蔗病蟲害綠色防控技術，既可控制病蟲害為害、減少對環境污染，又有利于保護天敵，營造良好的蔗田生態環境。對農藥用量減施增效、促進甘蔗產業可持續發展有積極的作用。

但是，當前我省甘蔗植保存在亟待解決的主要問題有：①病蟲害監測體系未盡完善。廣大蔗農未能及時了解蔗田病蟲害的發生情況，延誤了采取有效防控措施的最佳時機。②病蟲害綠色防控技術推進緩慢，大面積推廣應用難度大。③勞動力成本高，機械化、規模化、集成化、輕簡化程度不高等。

新時期的甘蔗病蟲害綠色防控迎來了新的發展機遇，為提升我省甘蔗產業的競爭力，展望：①構建甘蔗植保大數據平臺，建立健全高效的甘蔗病蟲害預警監測體系。依托農業大數據、人工智能、物聯網、云計算等現代技術，建立集遠程識別、智能診斷等為一體的甘蔗病蟲害智能化識別監測系統。②加強生物防治輕簡化應用技術、理化誘控技術、高效低毒環境友好型新農藥研發。③加強抗蟲性、抗病性甘蔗品種選育。④因地制宜，研究集成應用農業、物理、生物、生態、化學等甘蔗生長全程綠色防控技術模式并加以推廣應用。⑤健全穩定的植保機構，創新植保服務體系。大力扶持發展病蟲害防治專業服務公司、專業合作社等新型植保社會化服務組織，構建產學研合作的植保技術推廣服務新模式。高效服務三農、助力蔗區鄉村振興。

總之，推進病蟲害綠色防控是貫徹“預防為主、綜合防治”的植保方針，是實現甘蔗作物病蟲害可持續治理的必由之路。雖然未來任重道遠，但相信隨著科技的不斷進步，甘蔗植保事業將會迎來更加美好的明天！

注：各相關單位的名稱沿用事件發生時的名稱，未稱謂后來經改名的現單位名稱。