蔡曉明,邊磊,羅宗秀,李兆群,修春麗,付楠霞,陳宗懋
中國農業科學院茶葉研究所,浙江 杭州 310008
茶是世界公認的有益人體健康的飲品,世界各國均對茶葉的質量安全賦予更多的關注[1]。因此如何減少茶園化學農藥施用,避免、降低病蟲害對茶葉產量、品質的危害,是茶樹植保工作者的首要任務。要完成這一任務,除必須創新研發化學農藥替代技術外,科學、合理地將這些技術集成應用起來也同樣重要。這是因為化學農藥替代技術很難像化學農藥那樣高效。通常針對某一靶標蟲害或病害,需要使用幾項不同的技術,才能達到與化學農藥相當的防治效果。其次,化學農藥替代技術的防治靶標都比較有限,不具有化學農藥那樣的廣譜性。因此,這就需要不同綠色防控技術的集成應用。本文對綠色防控技術集成的基本原則,茶樹害蟲綠色精準防控的技術選擇、技術組裝、應用效果,以及茶樹有害生物綠色精準防控的未來發展等幾方面進行了介紹和展望,以期促進茶園有害生物綠色防控技術的創新發展,提升我國茶葉質量安全、茶園生態安全水平。
茶園有害生物綠色防控技術的集成應符合以下原則[2-5]。
綠色防控是在“綜合防治”概念基礎上拓展、豐富后形成的植保理念。其內涵是:基于有害生物發生規律,遵循綜合治理原則,優先采用農業防治、物理防治、生物防治、化學生態防治等環境友好型技術,并結合科學合理使用化學農藥,達到有效控制農作物有害生物危害。綠色防控技術集成應用更強調從增強農田生物多樣性和保護利用天敵入手,組裝及配套使用多種不同的天敵友好型防治技術,最大限度地減少化學農藥的使用;以作物健康栽培為基礎,組裝和配套良好的農業栽培措施;從科學使用農藥入手,杜絕高毒、高殘留和高污染農藥的使用[2]。
綠色防控技術集成的目的是促進綠色防控技術的推廣應用。一般來說,農民對新技術的應用比率與技術的復雜程度成反比。綠色防控技術集成就是要通過進一步的技術熟化開發、組裝配套和規范化,實現復雜技術的輕簡化,從而提高綠色防控新技術采用比率,解決綠色防控技術的使用成本過高和勞力投入過多問題。
綠色防控技術集成效果很大程度上取決于技術配套的規范化、合理化和標準化。為了以最小的經濟投入獲得最佳防控效果,綠色防控技術的集成必須遵循有章可循、有標準可依的原則。如色板、殺蟲燈和性誘劑的集成。色板、殺蟲燈和性誘劑的使用起止時間、控制面積以及懸掛高度等均需合理化、標準化。
綠色防控技術集成是對已開發研究出來的,并將在生產中應用與推廣的一系列綠色防控技術的研究、評價、精煉與組裝配套的過程。其基本過程是由技術選擇、應用技術研究、技術組裝配套、技術標準化4 個環節組成的重復循環。其中,綠色防控技術選擇與組裝應從農田生態系統的整體出發,追求病蟲害高效的可持續治理效果,追求生態系統服務功能提高所產生的生態效益,追求農產品質量提高所產生的社會效益;不是單純要求短期防效和簡單追求經濟效益。而應用技術研究和技術標準化,更多的要考慮技術的輕便化和規范化。下面以茶樹害蟲綠色精準防控為例,對技術的選擇、組裝以及形成的技術模式進行介紹。
技術集成前,要先清楚有哪些防控技術可用,這些技術的防控效果及優缺點等。目前茶園害蟲綠色精準防控可用的技術包括:精準物理誘殺技術、性誘殺技術、生物防治技術、良好農藝措施、化學防治等[6-7]。
精準物理誘殺技術主要包括窄波LED 殺蟲燈、黃紅雙色誘蟲板[8]。殺蟲燈是茶園重要的害蟲物理誘殺工具,是茶園的第一道防線。本世紀初茶園普遍采用頻振式電網殺蟲燈,但其誘蟲光源光譜范圍寬,以致大量誤殺天敵昆蟲。基于茶園主要害蟲和茶園優勢天敵的趨光光譜差異,確定茶園害蟲精準誘殺LED 光源,并結合風吸負壓裝置研發出了窄波LED 殺蟲燈。相對于頻振式電網型殺蟲燈,窄波LED 殺蟲燈對主要害蟲的誘殺量提高127%,對茶園天敵的誘殺量降低40%[9]。誘蟲色板是防控茶小綠葉蟬、薊馬、黑刺粉虱等茶園刺吸式害蟲的主要技術。過去主要使用黃色誘蟲板防控茶小綠葉蟬、黑刺粉虱等害蟲,但黃色誘蟲板對天敵昆蟲有較大誤殺。為此通過大量試驗,發現紅色對茶園膜翅目天敵和瓢蟲有驅避作用。在此基礎上,研制出黃紅雙色誘蟲板。與市售常規色板相比,夏、秋季黃紅雙色的天敵友好型色板對茶小綠葉蟬誘捕量分別提升29%、66%,對天敵的誘捕量分別平均下降30%、35%。該色板在春茶結束修剪后使用,可使茶小綠葉蟬發生高峰期蟲口至少減少30%[10]。
性信息素是鱗翅目害蟲求偶交配過程中,雌蟲釋放、雄蟲定位雌蟲的信息物質。性誘殺技術就是利用人工模擬出來的性信息素,即性誘劑,誘殺求偶雄蟲,減少田間害蟲的交配概率,進而降低下一代害蟲的發生數量。性誘劑具有高效、專一性強、用量低、不殺傷天敵、不污染環境等優點[11]。通過性信息素鑒定、性誘劑配方優化,目前已提出灰茶尺蠖、茶尺蠖、茶毛蟲、茶蠶、茶黑毒蛾、湘黃卷葉蛾、茶小卷葉蛾、茶細蛾等8種茶園主要害蟲的高效性誘劑。其中,灰茶尺蠖高效性誘劑的誘蛾效果是市面原有產品的10倍至200多倍;茶尺蠖高效性誘劑的誘蛾效果是市面原有產品的20~64 倍。高效性誘劑誘殺一代灰茶尺蠖雄蛾,防效達50%;連續誘殺兩代,防效可達67%[12]。
生物防治主要包括生物農藥和天敵釋放。目前針對茶園鱗翅目害蟲,擁有病毒制劑、短穩桿菌、蘇云金桿菌等高效生物農藥[13-15]。其中,病毒制劑專一性強、持效期長;短穩桿菌具一定的廣譜性、速效性好。針對茶小綠葉蟬、茶棍薊馬等小型刺吸式害蟲,有除蟲菊素、印楝素、茶皂素等多種植物源農藥。但這些生物農藥的防治效果均不理想,可通過混用、增加施藥次數提高防治效果。釋放天敵方面,目前生產上使用比較多的是釋放捕食螨防治茶樹害螨。在跗線螨、茶橙癭螨等害螨螨口數量上升初期,按每公頃102 萬頭的量釋放胡瓜鈍綏螨,防治效果可達80%[16]。
良好農藝措施包括秋冬季石硫合劑封園、冬季深翻施肥、合理修剪勤采等[17-19]。秋冬季石硫合劑封園對降低次年早期的螨害和葉部病害有很好的預防效果[20];而冬季深翻可破壞尺蠖、象甲等害蟲的越冬場所,減少次年害蟲發生數量。由于茶蚜、茶小綠葉蟬、茶橙癭螨、茶跗線螨等茶園害蟲主要發生在幼芽嫩梢上,因此合理修剪勤采,可采去大量的蟲口,并惡化這些害蟲的發生條件[21]。
最后,化學農藥防治也是茶園害蟲綠色精準防控中不可或缺的一項技術。化學農藥的使用在很大程度上保障了茶葉的產量和質量。尤其是有害生物爆發期,化學農藥起到了立竿見影的效果。在今后一段時期內,化學農藥仍將起到重要作用。為最大程度保證飲茶者安全,應選擇低水溶性且環境風險小的農藥品種,并規范使用農藥[22]。
茶樹主要害蟲綠色精準防控技術集成思路(圖1)是,以窄波LED 殺蟲燈、黃紅雙色誘蟲板、高效性誘劑等作為核心關鍵技術,通過長期高效誘殺將茶園中的靶標害蟲種群維持在一個較低水平;在此基礎上結合生物預防措施,如噴施尺蠖病毒制劑、釋放捕食螨等,并配套良好農藝措施,如冬季石硫合劑封園、合理修剪勤采等,控制蟲口發生;最后以高效低水溶性化學農藥作為應急措施,在害蟲大量爆發時使用。有了最佳的技術組合,再配合標準化的技術實施參數,就可形成綠色防控技術模式。

圖1 茶樹主要害蟲綠色精準防控技術集成思路
近十幾年,茶樹植保科技工作者對灰茶尺蠖、茶尺蠖、茶毛蟲、茶小綠葉蟬、茶網蝽、茶棍薊馬等茶樹害蟲防控技術作了較為深入的研究,形成了切實有效的茶樹害蟲綠色精準防控技術模式。其中,茶毛蟲的防控技術模式與灰茶尺蠖、茶尺蠖的較為相似,茶小綠葉蟬、茶棍薊馬的防控技術模式較為相似。下面以灰茶尺蠖、茶尺蠖、茶小綠葉蟬這3 種我國茶園最為重要的害蟲為例進行介紹。
灰茶尺蠖、茶尺蠖綠色精準防控技術模式(表1)[23]的核心關鍵技術為:窄波LED 殺蟲燈、性誘劑、病毒制劑;應急防治技術為:高效安全化學農藥;配套技術為:冬季深翻施肥。

表1 灰茶尺蠖、茶尺蠖綠色精準防控模式(以浙江為例)
3.1.1 核心關鍵技術
(1)性誘劑。根據上一年發生程度,在越冬代成蟲羽化前,每公頃均勻懸掛誘捕器30~60個。每個誘捕器放置1 枚性誘芯。誘捕器下端位于茶棚上方20 cm。為保證誘殺效率,誘捕器需及時更換黏板,每3個月更換1次性誘芯。性誘殺技術,大面積、連片、持續使用,效果最佳。
(2)窄波LED 殺蟲燈。每公頃安置1 臺窄波LED 殺蟲燈。實際放置密度需根據地形、地貌設置。燈管下端位于茶棚上方40~60 cm。3月下旬開燈,11月關燈;每日日落后工作3 h 自動滅燈。窄波LED殺蟲燈大面積、連片使用,效果最佳。
(3)病毒制劑。4—5月,第二代尺蠖的一、二齡幼蟲期,在發蟲中心及鄰近1 m 以內的嫩葉層噴施尺蠖病毒制劑300~400 倍液。陰天全天可施用,晴天宜在17:00以后噴施。
3.1.2 應急防治技術
7—9月為灰茶尺蠖、茶尺蠖爆發期,密切關注田間蟲口。當蟲口達防治指標,即每667 m2茶園幼蟲數量達4 500 頭或每米茶行10 頭時,可噴施茚蟲威、蟲螨腈、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、聯苯菊酯等高效安全化學農藥。有機茶園可噴施短穩桿菌、蘇云金桿菌等生物農藥。注意蟲齡較小時施藥、不同作用機理藥劑交替使用和合理混用、按規定安全間隔期采收茶葉。
茶小綠葉蟬綠色精準防控技術模式(表2)[23]核心關鍵技術為:窄波LED 殺蟲燈、黃紅雙色誘蟲板;應急防治技術為:高效低水溶性化學農藥;配套技術為:合理勤采修剪、冬季石硫合劑封園。

表2 茶小綠葉蟬綠色精準防控模式(以浙江為例)
3.2.1 核心關鍵技術
(1)窄波LED 殺蟲燈。使用技術參數同灰茶尺蠖、茶尺蠖綠色精準防控技術模式。
(2)黃紅雙色誘蟲板。春茶結束修剪后,每公頃均勻懸掛375 張誘蟲板。色板朝向平行茶行,其下沿位于茶樹上方20 cm,懸掛2~3 周即可。色板拆除后妥善處理,防止污染茶園環境。
3.2.2 應急防治技術
6—7月、9—10月,為茶小綠葉蟬發生高峰期,應密切關注田間蟲口。當蟲口達防治指標,即夏茶:每100 片葉6 頭若蟲;秋茶:每100 片葉12 頭若蟲時,可噴施茚蟲威、蟲螨腈、唑蟲酰胺、雙丙環蟲酯等高效低水溶性化學農藥。有機茶園可連噴或混噴天然除蟲菊素、茶皂素、印楝素等植物源農藥。注意不同作用機理藥劑交替使用,按規定安全間隔期采收茶葉。
近5年的示范推廣顯示,灰茶尺蠖、茶尺蠖綠色精準防控技術模式較為高效,在尺蠖輕、中度發生區域,可做到化學農藥零使用;茶小綠葉蟬綠色精準防控技術模式在葉蟬高峰期可減少1次化學農藥的使用。當然,上面只是圍繞某一種靶標害蟲建立的綠色精準防控模式。具體到某一地方整年的茶園害蟲綠色精準防控模式,還需根據當地的害蟲發生種類、發生程度,以及茶葉生產習慣、茶葉品質要求等進行技術調整和組裝。例如:尺蠖發生輕的地方,性誘捕器主要作用是蟲口監測,可按每公頃15套使用;而尺蠖發生嚴重的地方,要充分發揮性誘殺技術對蟲口的控制作用,性誘捕器需按每公頃60 套或更高密度使用;機采茶園,不適合使用誘蟲色板;生產出口歐盟茶葉的茶園,不宜使用唑蟲酰胺、茚蟲威等歐盟限量標準要求嚴格的農藥。
在國家重點研發計劃項目“茶園化肥農藥減施增效技術集成研究與示范”、國家茶葉產業技術體系以及地方政府的大力支持推動下,浙江、湖南、福建、湖北、四川、廣東、江西、安徽、江蘇等我國主要產茶省均根據自身實際,建立了相應的茶樹害蟲綠色精準防控技術模式,并進行了大面積的示范推廣。至2022年,全國示范推廣達百萬公頃,示范區化學農藥平均減施達70%,茶葉產量略有增加,茶葉質量安全水平提升明顯,茶農收益得到增加。
茶園有害生物綠色精準防控技術集成應用,其前提條件是要有針對不同病、蟲、草害的綠色防控技術,其核心是要有高效、精準的綠色防控技術。這就好比做菜需要主料和配料,而高效、精準的綠色防控技術就是“主料”。因此,創新發展高效、精準綠色防控技術是茶樹有害生物綠色防控未來發展的關鍵。此外,為應對農村勞動力日益短缺和滿足社會發展需求,未來茶園綠色防控技術還應逐步向輕簡、智能化的方向發展。
具體到害蟲防控技術方面。對目前茶園首要害蟲茶小綠葉蟬,以及發生日趨嚴重的薊馬、食葉甲蟲、網蝽、盲蝽等害蟲,還缺乏高效、精準的綠色防控技術,防治主要還是依靠化學農藥。因此在對上述害蟲生物學、生態學特性深入了解的基礎上,應通過多學科的交叉融合,從化學生態防治、新型物理防治、高效生防資源利用等方面進行綠色防控技術的創新研發[24]。
在病害方面。相對蟲害,茶樹病害綠色防控的研究較為滯后。對我國發生面積最大的茶樹病害炭疽病,還缺乏有效的化學農藥替代防治技術;對西南茶區、山區茶園春茶期易發的茶餅病、白星病、赤星病等病害,甚至缺少高效、安全的化學防治藥劑[25]。針對上述病害,未來應加強抗病品種的選育、高效生物農藥的開發與篩選、植物誘抗劑的高效應用等方面的研究。
草害方面。雖然“十三五”期間茶園草害綠色防控技術有較大發展,提出了防草布覆蓋控草、種植鼠茅草控草等新技術,但這些還不能完全解決目前生產中遇到的問題。未來,應加強雜草危害分級研究,摒棄“寸草不生”的除草觀念,改除草為控草;針對惡性雜草,需加強研發和篩選輕簡型除草機、天然除草劑等綠色除草技術;同時完善間作控草技術,篩選各茶區適合的間作草種和研究相配套的種植應用模式[26]。
目前茶園有害生物綠色防控技術的集成應用主要還是集中在防治蟲害。因此,未來應從整個茶園生態系統出發。各地需根據茶園有害生物發生種類、發生程度等,集成應用靶標針對性強、防治效果好、對茶園生態環境負作用小的蟲害、病害、草害防控技術。集成過程中應以高效、精準化學農藥替代技術為核心,進行不同技術的組裝配套;不能重視了某一有害生物,而忽略了其他有害生物的綠色防控;也不能因為實施了某些技術,而加重其他有害生物的發生,如采用茶園間作控草技術,有可能會因間作植物品種選擇不當,而加重茶園病蟲害的發生。當然,隨著綠色防控技術的發展與豐富,茶園有害生物綠色精準防控技術模式應當在區域化、茶葉質量安全水平等方面更具差別化、精細化。例如云南省茶園病蟲害的種類與西南茶區其他地區有較大的差別,其防控技術模式也應有較大不同;防控模式應根據消費者對茶葉質量安全的不同需求,集成出如有機標準、生態標準、歐盟標準等不同級別。最后,形成的茶園有害生物綠色精準防控技術模式,應是可復制推廣、茶葉生產者便于且樂意使用的。這樣,在政府、科技工作者等各界力量的大力支持、推動下,綠色精準防控技術模式便可在我國各茶區大面積推廣應用,支撐我國茶產業綠色健康可持續發展。