烟草病虫害绿色防控技术研究进展

邱 睿，王海涛，李成军，陈玉国，李小杰，李淑君

(河南省农业科学院 烟草研究所，河南 许昌461000)



烟草病虫害绿色防控技术研究进展

邱 睿，王海涛，李成军，陈玉国，李小杰，李淑君*

(河南省农业科学院 烟草研究所，河南 许昌461000)

综述了农业防治、物理防治、生物防治及立体防治等绿色防控技术在烟草病虫害防治方面的最新研究进展。分析认为,在对不同生态类型烟区主要病虫害种类进行全面调查和分析研究的基础上，集成和优化以农业防治、物理防治、生物防治及立体防治等为主的生态控制策略将成为我国各植烟区烟草病虫害防治的主要途径。

烟草； 病虫害； 绿色防控

烟草病虫害历来是影响烟草生产的重要因素之一，特别是近年来，随着烟草产业的迅速发展及气候环境、作物布局和栽培制度等的改变，我国烟草病虫种类日趋增多，危害程度逐年加重，严重影响了我国烟草的产量和质量。到目前为止，我国已确认的烟草侵染性病害有68种[1]，主要为病毒病、黑胫病、青枯病、炭疽病、赤星病、根结线虫病等，烟草虫害有200多种，主要为烟蚜、烟青虫、斑须蝽、斜纹夜蛾等[2]，每年由主要病虫害所造成的损失占所有损失的80%以上[3]。目前主要采取农业防治、物理防治、化学防治及生物防治等措施对烟草病虫害进行防治，化学防治因其高效、简便，依然是生产上所采用的主要措施之一，但长期大量使用化学农药提高了防治成本，导致“3R”问题(Residue,Resistance,Resurgence)的产生，影响烟草农业的可持续发展[4-5]。近年来，随着烟草生产及烟草制品逐渐向安全、生态方向发展及人们对自身健康和生存环境的日益重视，人们逐渐意识到对烟草病虫害进行安全、无污染、无公害绿色防控的重要性。概述了现阶段绿色防控技术在烟草病虫害防治上的研究及应用情况，以期为烟草生产上病虫害的防治及在大农业中开展绿色防控工程提供参考依据。

1 绿色防控技术的概念

从整体上来看，绿色防控是指从农田生态系统整体出发，以农业防治为基础，通过推广应用生态调控、生物防治、物理防治、科学用药等绿色防控技术，积极保护利用自然天敌，保护农田生物多样性，恶化病虫的生存条件，提高农作物抗病虫能力，在必要时合理地使用化学农药，将病虫危害损失降到最低限度[6]。这是持续控制病虫灾害、保障农业生产安全的重要手段，也是降低农药使用风险、保护生态环境的有效途径。

2 烟草病虫害绿色防控技术种类及其应用状况

烟草病虫害绿色防控是采用农业防治、物理防治、生物防治、生态调控及科学、合理、安全使用农药的技术，实现有效控制烟草病虫害，确保烟草生产安全、烟叶质量安全和烟区农业生态环境安全。当前在烟草病虫害防治方面，应用面积较大、相对比较成熟的绿色防控技术主要有农业防治、物理防治、生物防治、高效低毒农药防治技术等。

2.1 农业防治技术及其应用

农业防治是烟草病虫害防治中最基础的防治措施，烟草病虫害农业防治主要措施有：种植抗病虫或耐病虫品种，调整品种布局、合理轮作、深耕灭茬、合理施肥、培育壮苗、适时移栽、适度整枝打杈、加强水肥管理等农事操作。

2.1.1 抗性品种的应用 烟草抗病虫性是指受害植株抵御或减少病虫害危害的能力。利用烟草抗病虫性品种既能节省农药开支，又可降低农药残留，种植抗病虫品种是控制烟草病虫害最经济有效的措施。早在20世纪60年代初，美国农业部成功选育出烟草赤星病高抗品种Beinhart 1000-1，并将该品种作为赤星病唯一的高水平抗源[7]，与此同时，我国从河南地方品种中选育出净叶黄作为赤星病抗病育种的主要抗源亲本[8]。美国培育出的浅色晾烟品种MD40和白肋烟品种KY907高抗烟草普通花叶病毒病(TMV)和野火病，其中KY907还高抗根黑腐病和烟草脉斑驳，中抗蚀纹病毒和枯萎病，该品种现已在美国5个产烟州推广应用[7]。研究表明，在马铃薯Y病毒病(PVY)重发区，选择高抗PVY的烟草品种，在一定程度上可以减少损失[9]。王凤龙[10]研究发现，高抗病毒病的烟草品种，其病毒病发病率较非抗病品种低，且造成的损失小。匡传富等[11]报道，2013年郴州市通过选用抗病品种结合农事操作使得郴州市各产区烟草病害呈零星或局部小范围发生，虫害发生范围及危害程度均比往年小。

2.1.2 耕作栽培措施的利用

2.1.2.1 培育无病壮苗、适时移栽 良好的栽培措施有利于避免烟草病虫害的发生流行。加强苗床管理、培育无病壮苗可从源头控制病虫害的传播及危害[12]。苗床期采用银灰膜和孔径425 μm防虫网技术、苗床设置在远离菜地及桃源区域等措施可以有效避蚜防蚜[13]。高垄培土栽培、适时移栽、合理密植可以减轻青枯病、赤星病、黑胫病等病害发生程度。

2.1.2.2 合理轮作、间作 连作及不合理的轮作会引起烟叶产量降低、品质变劣、病虫害发生频繁等现象[14]；不重茬、合理轮作，避免与烟草病虫害的共同寄主植物轮作、邻作或间作等作物种植结构的调整，可以有效降低烟草病虫害的发生及危害。如麦烟套种不仅可以明显减轻烟草病毒病的发生与危害，还可以提高蚜茧蜂对烟蚜的寄生率[9,15]。隔年水旱轮作可以有效控制烟草青枯病、黑胫病、根黑腐病的发生[16]。此外，利用害虫的产卵趋向特性，在烟田四周种植害虫的趋向产卵植株，可以对害虫进行集中防治，同时又能保护其他有益昆虫[17]；避免与烟蚜越冬寄主植物(如播娘蒿、枸杞、油菜等)邻作或间作，可以有效减少烟田的蚜源[18]。

2.1.2.3 精准施肥 合理施肥可促进烟草快速、健康生长，从而提升其对病虫害的抗性，有效较少病虫害的发生。周本国等[19]报道，补充适量的锌可以降低烟株内过氧化物同工酶的活性，抑制病毒增殖，提高烟株对花叶病的抗性，减轻发病程度。我国发明的能防治青枯病的土壤改良剂，除培肥地力外，对烟草青枯病的防效达59.6%[20]。

2.1.2.4 耕翻整地 耕翻整地可改变土壤环境的生态条件，抑制土壤病虫的发生和繁殖。深耕翻土可使害虫幼虫被翻至土壤表面或深层土壤，间接通过益鸟捕食、日光暴晒或深埋窒息等防治烟田病虫害[21]。中耕、培土可以疏松土壤、抗旱保墒，使植物根系发达，抑制杂草的生长，消灭某些害虫的寄生、繁殖和传播场所，从而达到降低害虫虫口数量的目的[22]。烟地平整、易于排灌，可以防止田间过水、积水，减少细菌及真菌性病害的发生[23]。除此之外，注意田间卫生、及时打顶抹杈等农业措施也可在一定程度上减轻烟草病虫害危害[22]。

2.2 物理防治技术及其应用

物理防治是指利用各种物理因子，人工或借助器械防治有害生物的方法，因其具环保、无残留、防效高等优点，普遍被农民采用。目前烟田病虫害物理防治应用较为广泛的技术包括黄板色诱、杀虫灯诱杀、昆虫信息素诱杀等。黄板色诱技术是利用昆虫的趋黄性诱杀农业害虫的一种物理防治技术，对蚜虫、粉虱等小型昆虫有很好的诱杀效果。李娟等[24]研究表明，黄板诱杀技术防治烟田烟蚜效果明显，诱杀区杀虫效果高达89.2%，并有效降低了田间黄瓜花叶病毒病(CMV)的发病率。杀虫灯是利用害虫的趋光、趋波等特性，引诱害虫扑向光源，配以高压、水淹等方式进行诱杀。母婷婷等[25]研究发现，太阳能杀虫灯能有效减少烟田烟青虫、斜纹夜蛾、小地老虎等害虫成虫基数，通过破坏害虫的繁殖产卵，降低下一世代害虫发生量。董宁禹等[26]报道，联合应用太阳能杀虫灯和诱虫黄板能从源头减少鳞翅目、鞘翅目、直翅目等多种害虫数量，并保证对外来迁飞蚜虫的持续诱杀效果。近年来，昆虫信息素杀虫技术在烟草害虫的控制、种群动态检测等领域也取得了良好的应用效果。Yang等[27]通过在烟田不同位置放置性信息素诱捕器诱杀斜纹夜蛾，结果显示，性信息素可以有效控制烟田斜纹夜蛾的发生，并使农药使用量减少80%以上。此外，采用暴晒、水淹、灌注热水、熏蒸和微波辐射等物理方法也可在一定程度上降低田间害虫的发生率。

2.3 生物防治技术及其应用

生物防治是指利用自然界各种有益生物本身或其代谢产物进行病虫害防治的方法。烟草病虫害生物防治主要包括烟田自然天敌的保护利用、烟草抗虫抗病性的诱导利用、拮抗或病原微生物的利用、植源性农药的应用等基本措施。

2.3.1 利用天敌防治烟草害虫 保护和利用天敌是烟草害虫生物防治中的常用手段。保护烟田自然天敌及人工大量饲养、释放天敌昆虫均可以有效抑制多种虫害发生。早在20世纪70年代，云南玉溪开始大量繁殖烟蚜茧蜂防治烟蚜，目前，烟蚜茧蜂防治烟蚜项目已在全国展开，2015年河南烟蚜茧蜂推广面积54 866.667 hm2，占全省植烟面积的93.84%，对烟蚜的平均防效在80%以上。近年来，国内外利用赤眼蜂、草蛉等天敌昆虫防治烟青虫、斜纹夜蛾、小地老虎等害虫也取得了一定成效[28]。我国天敌资源非常丰富，已发现烟田天敌昆虫有300余种[3]，具备开发应用的物质基础，发展利用天敌昆虫控制烟草害虫的前景十分广阔。

2.3.2 采用基因工程技术 烟草是最早应用于分子生物学和基因工程研究的植物之一，现代植物分子育种技术可以跨物种利用异源的抗性基因，赋予转基因株系对病虫害的抗性，减轻对化学防治措施的依赖，目前国内外已通过各种分子生物技术获得了一大批抗病、抗虫烟草品系。

2.3.2.1 抗病性 自Powell等[29]于1986年将烟草普通花叶病毒外壳蛋白(CP)基因转入烟草，培育出能稳定遗传的抗TMV植株后，基因工程技术很快被应用到烟草其他病毒病的抗性研究中，如人们利用病毒的CP基因、微卫星RNA(SatRNA)、反义RNA及复制酶基因等，相继获得了抗TMV、PVY、CMV等的转基因烟草[30]。基因工程技术在其他烟草病害的抗性研究中也取得了一定成效。窦道龙等[31]通过将拟南芥Wassilewskija生态型的NDR1基因转入烟草，获得了对烟草赤星病和晚疫病高抗性的转基因植株。Sarowar等[32]将辣椒中的病原相关蛋白基因CABPR1转入烟草，获得了抗烟草黑胫病、青枯病和野火病的植株。

2.3.2.2 抗虫性 豇豆中的蛋白酶抑制基因和苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因是迄今研究应用较多的2类抗虫基因。Hilder等[33]将豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因转入烟草，获得的烟草植株对烟青虫幼虫防治效果显著。田颖川等[34]将定点突变后的苏云金杆菌δ-内毒素基因整合至烟草染色体中，成功得到了高抗烟青虫的转基因烟草植株。周永刚等[35]、袁正强等[36]分别将苋菜凝集素基因(AHA)和定点突变后的雪花莲凝集素基因(GNA)导入烟草，获得了抗烟蚜的转基因植株。赵存友等[37]报道，利用雪花莲凝集素基因和苏云金杆菌杀虫蛋白基因获得了既抗棉铃虫又抗蚜虫的双抗转基因烟草。

2.3.3 利用拮抗或病原微生物防治烟草病虫害 拮抗微生物是一类与植物关系密切的微生物，可在植物体内定殖或植物根际土壤中存活，通过多种机制调节植物代谢，控制植物病害，主要包括拮抗细菌、真菌和放线菌等。如假单胞菌(Pseudomonasspp.)对TMV和PVY具有显著的抑制活性，钝化病毒效果可高达95%以上[38]，芽孢杆菌(Bacillusspp.)、多黏类芽孢杆菌(Paenibacillusspp.)、假单胞菌和放射土壤杆菌(Agrobacteriumradiobacter)等细菌可通过抑制黑胫病、赤星病、猝倒病等烟草真菌病害病原菌菌丝生长及其游动孢子侵染起到拮抗作用[39-42]。国内外烟草病害生防真菌研究较多的是木霉菌(Trichodermaspp.)。印度研究者发现，哈茨木霉菌(Trichodremaharzianum)可防治烟草黑胫病，且苗期接种可增加成苗率[43]。朱致豫[44]从烟草根部分离纯化的哈茨木霉菌YZL229对烟草根结线虫卵孵化的抑制率最高达到65.3%，同时对二龄幼虫的致死率高达94.7%。赵荣艳等[45]报道，少节丛孢属(Arthrobotrys)中少孢节丛孢菌(A.oligospora)对烟草根结线虫的抑制率达100%。Shen等[46]筛选到的2株海洋真菌菌株0132F1(草酸青霉，Penicilliumoxalicum)和1008F1(费希新萨托菌，Neosartoryafischeri)对TMV侵染的抑制率超过90%。此外，放线菌也是一类可以产生生物活性物质从而抑制病原真菌生长的微生物，大量研究发现，链霉菌属(Streptomyces)多种菌株对烟草真菌病害如青枯病、赤星病、炭疽病、黑胫病等有很好的拮抗作用[47-50]。田兆丰等[51]发现，小链霉菌Yn168对烟草病毒病具有广谱抑制作用，对TMV、CMV和PVY的抑制率分别为84.2%、56%和46.4%。张夏兰等[52]研究发现，微白黄链霉菌对根结线虫二龄幼虫有较强的毒杀活性，24 h校正死亡率达到81.76%。此外，一些昆虫病原微生物对烟草害虫也有很好的防效，如昆虫病原真菌绿僵菌、白僵菌、虫霉、蜡蚧轮枝菌等可以防治烟蚜、烟青虫及地下害虫，昆虫病原细菌苏云金杆菌、球形芽孢杆菌等对烟青虫、烟蚜等100多种害虫有一定的防控作用。李世广等[53]、卜瑞文等[54]研究发现，苏云金杆菌和白僵菌对烟青虫及小地老虎有较好的防治效果。廖文程等[55]测定放线菌菌株31-1、30-2和45-A1对烟蚜的毒力，结果表明，菌株31-1对烟蚜的校正致死率达82.9%。

2.3.4 利用植源性农药防治烟草病虫害 植源性农药是利用某些植物的杀虫/抗菌活性抑制植物病虫害的一类药剂，具有高效、低毒、无残留等优点。目前，植物源农药在烟草病虫害防治方面应用较为广泛。章新军等[56]、闫晓慧等[57]研究了几种植物源农药对烟草病虫害的防治效果，结果发现，藜芦、博落回和苦参不同部位粗提物对烟蚜有较强的杀灭作用，苦皮藤和博落回提取物防治烟青虫效果明显。另有部分研究者发现，除虫菊素乳油对烟蚜和斜纹夜蛾有很好的防治效果[58-59]。李晓东等[60]研究发现，印楝素和闹羊花素-Ⅲ对斜纹夜蛾有强烈的触杀作用。张业光等[61]报道，紫背金盘提取物对斜纹夜蛾有显著的抑制生长发育和拒食作用。刘爱芝等[62]研究表明，3.5%苦皮素乳油对烟青虫的防治效果可达83.6%～91.3%，其对烟蚜也有良好的防效。目前用于烟草病害防治方面的植物源杀菌剂报道相对较少。印度中央烟草研究院研究发现，散沫花、蜂巢草、兰香和黄花夹竹桃4种植物的提取物对烟草赤星病的抑制率达100%[63]。章新军等[56]利用博落回、藜芦、苦参、艾以及4种植物源农药的复配剂进行赤星病防治试验，结果发现，苦参和复配剂对赤星病防效分别为81%和78%。Bowers等[64]研究发现，10%丁香油和胡椒芥子油混合液、肉桂提取物以及合成肉桂油对土壤中的烟草黑胫病菌厚垣孢子具有一定的控制作用。Patel等[65]报道，兰香、桉树和萎叶3种植物叶片抽提物的10%水溶液对黑胫病的抑制率达84.4%～86.5%，桢桐、马缨丹和裸茎烟草3种植物叶片提取物的10%水溶液对烟草黑胫病的抑制率为55%～62.7%。

2.4 立体防治技术及其应用

烟草病虫害立体防控技术体系是在病虫害综合治理的理论基础上，从烟田整体生态系统出发，根据有害生物和环境之间的相互关系，综合应用多种病虫害防控技术，形成以天敌生物防治为主，物理防治、农业防治和生物农药防治为辅的全方位、多角度烟草病虫害安全防治技术体系，充分发挥自然因素对病虫害的控制作用，以达到有效控制病虫害发生和减少农药使用的目的。目前对于烟草病虫害立体防治的研究报道较少。蒋水萍等[66]发现，将释放天敌、放置诱捕器和杀虫灯、喷施生物农药等防治方法整合在一起，对烟蚜、烟青虫和斜纹夜蛾三大害虫有较好的防治作用。王夸平等[67]报道，通过不同生物天敌和高效低毒的生物农药集成，结合有效的预测预报体系等立体防治，可以提高对烟草虫害的防治效果。

3 展望

虽然烟草病虫害各单一防治措施在特定病虫害防控中发挥着积极有效的作用，但烟草生长过程中通常多种病虫害连发、重发，加之我国烟叶种植区域辽阔，各植烟区生态环境差异很大，主要病虫害种类及其发生的时间和空间也存在很大差异，单一的绿色防控技术难以从整体上达到有效控制的目的，且各单一防治措施在实际应用中存在防治不全面、防治效果受环境影响较大等局限性。因此，在对不同生态类型烟区的主要病虫种类进行全面调查和分析研究的基础上，集成和优化以农业防治、物理防治、生物防治及立体防治措施等为主的生态控制策略将是未来我国各植烟区烟草病虫害防治的主要途径[68]。

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Research Progress on Green Prevention and Control Technologies of Tobacco Diseases and Pests

QIU Rui,WANG Haitao,LI Chengjun,CHEN Yuguo,LI Xiaojie,LI Shujun*

(Tobacco Research Institute,Henan Academy of Agricultural Sciences,Xuchang 461000,China)

The latest advances in the green prevention and control technologies of tobacco diseases and pests were reviewed,including agricultural control,physical control,biological control and dimensional control.Based on comprehensive investigation and analysis of main diseases and pests species in different ecological types of tobacco growing areas,integration and optimization of ecological control strategy which includes agricultural control,physical control,biological control and dimensional control will become the main strategy of tobacco diseases and pests control.

tobacco; diseases and pests; green prevention and control

2016-05-12

中国烟草总公司科技重点项目(110201502017)

邱 睿(1984-)，女，陕西咸阳人，助理研究员，博士，主要从事烟草植物保护研究。 E-mail:qiurui19840414@hotmail.com

*通讯作者：李淑君(1966-)，女，河南焦作人，研究员，硕士，主要从事烟草植保科研和技术推广工作。 E-mail:lishujun9396@126.com

S435.72

A

1004-3268(2016)11-0008-06