管楚雄,许汉亮
(广东省科学院南繁种业研究所,广东广州510316)
在我国甘蔗植保事业70年的历史发展过程中,甘蔗病虫害的发生也产生了很大的变化。随着各地蔗区甘蔗病虫草鼠害种类增多,广东省甘蔗植保科技工作者都始终坚持了“实践、认识、实践、发展”的科技创新发展之路。从我国甘蔗植保事业发展历史的脉络中,可以将广东省甘蔗植保专业的发展划分为奠定甘蔗植保专业研究基础阶段(1951~1972年)、南方9省(区)甘蔗科研大协作阶段(1973~1992年)、推进甘蔗病虫害可持续控制技术研究与发展阶段(1992至今)等3个阶段。
其中,本文重点从奠定甘蔗植保技术研究的基础阶段(1951~1972年)进行详细的阐述与分析。
回溯1951年3月,国营广东制糖工业公司甘蔗试验场(广州甘蔗糖业研究所前身)成立到现在,甘蔗植保伴随着甘蔗农业生产,已走过了近70个春秋!以广州甘蔗糖业研究所为代表的历代植保科技人员携手广东省农科院、中山大学、华南农业大学、广东省昆虫研究所、华南师范大学、暨南大学和仲恺农业工程学院等省内一大批教授和植保专家,我国南方其他 8省(区)包括福建、广西、云南、四川、江西、浙江、湖南、贵州等地的科研院所、大专院校以及生产管理等植保专家和广大甘蔗科技工作者,在与甘蔗病虫草鼠害的斗争中,历经了艰难与曲折,为我国甘蔗植保事业的发展付出了辛勤的劳动并留下了深深的烙印,通过几代人的努力奋斗和传承,做出了许多看似平凡而又伟大的业绩,共同谱写出了广东乃至全国甘蔗植保事业发展的辉煌历史篇章,为我国甘蔗糖业科技进步以及甘蔗糖业可持续发展做出了卓越的贡献!
围绕甘蔗有害生物监测与治理,广东省广大甘蔗植保科技人员不懈努力,在传统的农业防治、人工防治基础上,开展了物理防治、生物防治、化学防治以及性引诱剂等防治技术的创新研究与应用,都取得了重大成就。在全国甘蔗植保界开创了多项第一的研发工作,强有力地推动了广东省乃至全国甘蔗有害生物综合防治技术研究与应用的快速发展。特别是在甘蔗螟虫生物防治方面,赤眼蜂等天敌研究和应用成就举世瞩目,赤眼蜂成为了应用历史最悠久、应用面积最大的一类天敌。开创了蔗螟性引诱剂用于虫情测报与防控,应用性引诱技术防治甘蔗螟虫,也是我国甘蔗植保科研的重大成果。以农药为主导的甘蔗病虫草鼠害化学防治技术取得了长足的进步,从使用高毒农药开始,逐渐在甘蔗农药替代药剂筛选研究、更新换代以及农药残留分析、抗药性监测研究等方面,都取得了重大进展。
1952年,我国在海南岛建立国内第一个甘蔗育种场后,广东省便组织开展海南岛甘蔗主要病虫害的首次调查研究。在20世纪50~60年代,主要是对省内各产区主要病虫害情况进行初步的调查研究,初步分析研究病虫害对甘蔗产量及蔗糖分影响,以及对开展化学防治技术进行了初步的研究。这些研究为日后防治方法的应用和植保技术的发展奠定了基础。
甘蔗害虫分布广,甘蔗在生长发育的不同时期、不同部位,都会遭受各种虫害的威胁,给甘蔗产量及品质造成一定影响。初步调查发现,广东蔗区主要害虫种类有螟虫、蔗龟、白蚁及绵蚜等。
1951~1958 年,广东制糖工业公司顺德五沙甘蔗试验场、粤东甘蔗试验场在王鉴明、邓重焘2位甘蔗专家的带领下,首先,在珠江三角洲蔗区开展了甘蔗害虫种类普查。记录了为害甘蔗的害虫55种,初步认识以甘蔗螟虫的发生最为普遍,甘蔗黑色金龟子发生严重,且以顺德、中山的基水地蔗区为害最为严重。
1952~1956 年,梁庆等在广东省糖业公司的支持下开启了珠江三角洲蔗区黑色金龟的形态特征、生活史、生活习性、为害情况的研究,以及开展包括药剂在内的多种防治方法研究[1]。此后,广泛开展防治甘蔗蔗龟、螟虫等害虫的药剂筛选试验工作。
1953~1954 年,华南农学院、华南农业科学研究所调查研究并报道广州地区甘蔗螟虫发生为害的特征、规律及防治方法,其主要种类包括条螟或称斑点螟、二点螟、黄螟、大螟或称紫螟4种[2]。
1957年4 月,广东省农作物病虫预测预报揭阳站在粤东潮汕地区发现了台湾稻螟为害甘蔗[3]。1957~1963年,广东省汕头专署农业局着手对粤东地区危害最重的二点螟、条螟的生活习性、为害特征和防治方法进行研究[4]。
1958~1960 年,第一轻工业部甘蔗糖业科学研究所在海南岛蔗区率先开展甘蔗白蚁调查及防治方法的初步研究,发现为害甘蔗的白蚁不少于6种。这是继黑色蔗龟的研究之后的另一类甘蔗地下害虫[5]。同时,组织开展了湛江市、合浦、灵山、钦县等地蔗区的甘蔗害虫种类普查,共记录了9个目58科的甘蔗害虫170种。
1961年,第一轻工业部甘蔗糖业科学研究所研究报道了甘蔗白螟的发生概况,主要分布于雷州半岛及海南岛蔗区,且有日趋严重发生之势,其为害造成的损失不亚于二点螟[6]。
1965年,广东省赤眼蜂防治蔗螟样板顺德县工作组报道,顺德杏坛公社蔗区甘蔗绵蚜普遍而提早严重发生。绵蚜不但影响甘蔗生长,而且造成糖分损失,留作宿根萌芽率亦显著降低。同时,也总结了使用乐果和磷铵涂蔗茎防治绵蚜的方法并取得初步成效[7]。
据1954~1955年,国营广东制糖工业公司甘蔗试验场在广东中山、顺德、番禺、东莞等蔗区开展病害普查,发现甘蔗主要病害有梢腐病、赤条病和黄点病等共13种。当时除凤梨病外,没有发现任何一种病害发生流行并给生产带来严重损失,只有黄点病成为当时蔗区最为普遍的叶片病害,但未造成直观的经济损失。因而甘蔗病害并未引起人们的特别注意。因此,从20世纪50年代后期至70年代末期的20多年里,很少开展有关甘蔗病害的调查和研究工作。1959年,梢腐病已在珠江三角洲一带普遍发生危害[8-9]。
我国甘蔗病害化学防治技术研究最早始于 20世纪50年代末至60年代初期对甘蔗凤梨病的防治。
1958~1961 年,广东省甘蔗糖业食品科学研究所率先在国内开展有机汞制剂西力生、赛力散和富民隆消毒种苗,对甘蔗凤梨病进行化学防治研究。但有机汞制剂为剧毒农药,会造成人体累积中毒和环境污染等危害,所以我国很快便做出了停止生产和使用的决定。改用多菌灵、苯来特、托布津等内吸杀菌剂消毒种苗,比有机汞剂对凤梨病有更显著的防效[10]。
据广东制糖工业公司甘蔗试验场资料介绍,1957年,该场初步调查了梢腐病对爪哇品种和台糖品种的蔗糖分损失介于0.02%~0.19%之间。
20世纪 60年代初,第一轻工业部甘蔗糖业科学研究所发现,甘蔗白螟在雷州半岛为害有日趋严重的趋势,第4代白螟为害虽然不致全株枯死,但株高比同期未受害的减少 1/3,蔗糖分也明显下降。以第3~4代的枯梢率为20%作初步估计,产量中等的蔗田的损失蔗茎5.25~6.00 t/hm2。如果再加上第1~2代白螟为害造成的枯梢和糖分的损失,则更为严重[6]。
20世纪 50~60年代甘蔗病虫害主要采用人工防治技术,主要应用“拔、刺、灌”、人工捕捉、灌水浸田、割除枯梢和“五合肥料醮种”等农业及人工防治技术。这些方法大多是简单易行,节约农药,能起到一定的防治效果;但缺点是花费人工多,成效还有待提升等。具体内容如下。
所谓“拔、刺、灌”,即先将螟害枯心苗拔出,用粗铁线(铅丝)或钢丝从三丫口往下刺几下,然后灌一些药液。此法简单易行,有杀死蔗螟、减低虫口密度的效果。缺点是花工多,有时往往不易拔出枯心苗或中途拔断,甚至整株拔起,对蛀道弯曲的黄螟幼虫较难刺死。
1953年前后,在我国蔗区普遍采用割除枯心苗来防治螟虫幼虫。或者在拔去枯死心叶后,用铁线刺死幼虫。还有局部地区在拔除枯心苗后,用 666液灌进苗心。这些方法,均能够在甘蔗苗期防治螟害有一定效果,可是到甘蔗生长中后期则不能应用。从甘蔗生长特性、栽培制度和蔗螟发生规律来看,对这类害虫的防治有一定困难[11]。
1952年国营广东制糖工业公司甘蔗试验场在围田利用潮水淹过田面短时间后,金龟子成虫即从土中爬出,此时进行人工捕捉,此法在有灌水条件的地区是一个较为经济的防治方法[1]。
1956年5 月底至6月初,广东省揭阳县根据金龟子成虫每年5~6月盛发,且大量集中于农作物和果树上的特点,发动群众捕捉,仅锡中一个小乡,就捕杀了金龟子约24万只[12]。
广东珠江农场进行灌水防治甘蔗害虫试验,结果证明,在冬、春期间大面积对宿根、秋植、翻茬地的春植和宿根的地下害虫,以及苗期所发生的害虫(包括蔗龟幼虫、蔗螟),灌水防治都有显著效果。
1957年开始试验时只局限于翻茬地进行,在犁蔗头后才浸水。1959、1965年分别进行了宿根蔗田浸水试验,未发现蔗芽变坏,反而宿根蔗出芽快、且壮而齐[13]。
1965年,第一轻工业部甘蔗糖业科学研究所在遂溪县黄略公社源水大队约33 hm2蔗地进行了大面积割除白螟枯梢试验,结果大幅度减少枯梢率,并增加产量。因此认为,割除枯梢防治白螟的方法值得推广,且尽可能在较大范围内的连片蔗地进行,效果更好[6]。
1965年,广东省农科院、顺德县农业局、中山大学生物系在顺德沙滘,结合老农经验,根据甘蔗宿根年限长短、土壤类型、出苗程度和叶色变化等情况,可判定蔗田蔗龟幼虫虫口密度。根据蔗龟在田间的分布特性,按蔗龟危害程度排队分类,提出了是否用药或减少用药的重点“挑治”方法。不但节省了农药和劳动力,而且蔗龟也得到有效地控制[14]。
海南蔗区的农民应用多种方法来防治甘蔗白蚁,而大部分都是在甘蔗下种时施用药剂来保护萌芽期间的蔗种。其中,琼山县仁三社创造了“五合肥料醮种”防治甘蔗白蚁的方法。1956年起,在甘蔗下种期使用药剂醮蔗种切口或配成药泥醮蔗种全身,均可得到良好的防治效果。这些药剂分别是艾氏剂、氯丹、异狄氏剂、DDT、666、毒杀芬和狄氏剂[5]。
20世纪 50年代末,我国曾采用白炽灯、黑光灯、高压汞灯、频振式杀虫灯诱杀害虫。
广东省大面积利用黑光灯诱杀农业害虫试验,始于1964年8月。1965年3月下旬至6月底,广东省农科院黑光灯试验组继续与中央第四机械工业部协作进行黑光灯诱杀农业害虫试验。试验作物包括水稻、甘蔗、棉花和桑树,诱杀到各种害虫种类近200种。其中,黑光灯在植蔗区能诱获大量黑色蔗龟及褐绒金龟子,但对蔗螟的诱集力不强[15]。
1965年,广东省农科院、顺德县农业局、中山大学生物系等,在顺德县开展了突背蔗龟的综合防治技术研究,利用黑光灯大量诱集蔗龟成虫[14]。
1965年 11月,广东省农科院组织召开了全省利用黑光灯消灭农业害虫试验工作总结会议,一致认为利用黑光灯消灭农业害虫效果显著。其中,甘蔗试验区由于诱杀了大量的突背蔗龟,使蔗苗枯心率比对照区减少了6.44%[16]。
1959~1960 年,广东甘蔗糖业食品科学研究所率先开展了甘蔗黄螟成虫趋光性的初步研究,虽然认为黄螟成虫趋光性很弱,但为甘蔗害虫物理防治技术研究奠定了初步基础。之后广东省农科院黑光灯试验组发现某些光源能诱获一定数量的黄螟成虫。因此,1978年再次深入研究发现,灯光对黄螟成虫有较强的引诱力,且雄蛾趋光性较强,雌蛾则几乎没有趋光性[17]。
从20世纪50年代至60年代,初步展开了赤眼蜂、病原微生物、古巴蝇、昆虫性外激素等手段防治甘蔗害虫技术的研究与应用。
我国甘蔗螟虫生物防治方面,赤眼蜂成为应用历史最悠久、应用面积最大的一类天敌。赤眼蜂是甘蔗黄螟、二点螟、条螟、台湾稻螟等螟虫的天敌。赤眼蜂防治甘蔗螟虫技术研究和应用取得成功,对促进我国生物防治事业发挥了重要作用,并产生了深远影响。更是我国甘蔗螟虫生物防治技术研究与应用领域的里程碑,开创了我国甘蔗害虫生物防治的先河。从20世纪50年代末至60年代初开始,经过办班培训,传授赤眼蜂繁殖和放蜂经验,赤眼蜂防治甘蔗螟虫技术的研究与应用,很快在我国南方各省(区)展开。
1952年起,蒲蛰龙等在广州开启了利用赤眼蜂防治甘蔗螟虫的一系列研究。首次发现蓖麻蚕卵是繁殖赤眼蜂的优良寄主,并总结出了一套赤眼蜂防治蔗螟的技术[2]。
1956年,广东就开始在国营农场及农业社,进行赤眼蜂防治甘蔗螟虫的大面积表征示范。1958年在顺德县沙滘公社建立起全国第一个赤眼蜂站—沙滘生防站。广东省农业厅和广东省农业科学研究所于1958年9月举办了利用赤眼蜂防治蔗螟的技术培训班,广东、广西、湖南、福建、四川等省区均派员参加。其后各地纷纷设立赤眼蜂繁殖利用机构。到1959年底,有广东、广西、福建等省区的12个县、19个人民公社实地利用,获得了良好效果。如此大规模利用赤眼蜂防治甘蔗螟虫,在我国是一个创举[18]。
从1960年开始,遂溪县坚持利用赤眼蜂防治甘蔗螟虫13年。遂溪县农业局寄生蜂站从1960~1972年逐年的调查,放蜂区枯心苗率明显下降,取得了极为显著的防治效果[19]。
1964年广东省科委组织了 11个单位对赤眼蜂防治甘蔗螟虫的效果进行鉴定,充分肯定了赤眼蜂的防治效果,为今后进一步推广应用奠定了良好的基础[20]。
1967年开始,珠海市平沙华侨农场在广东省农科院植保所的支持和指导下,试用赤眼蜂防治甘蔗螟虫。1970年建立了生物防治站,自行繁育螟黄赤眼蜂。一直坚持利用赤眼蜂综合防治甘蔗螟虫27年,取得了良好效果[21-22]。
截至20世纪70年代初,全国推广赤眼蜂防治甘蔗螟虫的面积累计已达1.33多万hm2,甘蔗枯心苗率由 10%~30%降低到 5%以下,虫蛀节率也由10%~30%降低到5%以下,对促进甘蔗生产有显著成效[19]。
1952年,轻工业部甘蔗糖业科学研究所开启病原微生物绿僵菌防治黑色蔗龟的研究,黑色蔗龟幼虫的室内寄生感染率可达100%。但该项技术的后续研究因大量推广使用666而被暂停,直到1974年又重新开展研究[23]。
为寻找防治甘蔗螟虫的新途径,1963~1964年,广东甘蔗糖业食品科学研究所在原中南昆虫所协作下从古巴引进古巴蝇。利用大蜡螟作为中间寄主在室内进行人工饲养以及大量繁殖取得了成功。并于1965~1966年分别在广州、顺德等地进行了田间释放试验,初步发现古巴蝇可以寄生条螟、黄螟、二点螟和大螟。1969年,古巴蝇室内饲养工作被迫中断,直至1980年又重新引进并进一步深入研究[24]。
1965年,广东甘蔗糖业食品科学研究所等开始介绍国内外利用昆虫性外激素防治害虫的研究概况,对性外激素有了初步了解,为后来开展甘蔗螟虫性外激素的研究与应用给予了重要启示。
666是一种广谱的有机氯杀虫剂,兼有胃毒、触杀和熏蒸作用,属高残留农药品种,其生产和应用是我国农业害虫化学防治的一件大事,它奠定了我国近代农业害虫化防的基础。
自1952年开始,广东制糖工业公司甘蔗试验场进行666药剂防治黑色蔗龟试验。1954年研究取得成功后,很快便在蔗区推广应用。至1955年,除蔗农自购药剂使用不计在内,666推广应用面积达1800hm2[1]。黑色蔗龟是自我国解放后着手研究化学防治的第一种甘蔗害虫。666药剂为当时解决黑色蔗龟的防治问题提供了可行的办法,对甘蔗产量提高起到一定作用[25]。
1956年之后,我国各地蔗区陆续开展了利用666烟雾剂进行甘蔗蚜虫、蓟马防治技术的探索性研究。针对甘蔗螟虫和蚜虫的防治,也开始进行大量的农药筛选试验研究。
1958~1964 年,海南甘蔗试验站开展了666防治高旱地区甘蔗螟虫技术研究,并取得了重大进展。1959年起,第一轻工业部甘蔗糖业科学研究所在廉江县等地进行了多种药剂防治蔗螟试验,综合效果以666较好。故1962年起进行表征示范,1964年开始重点推广。666粉剂是当时国内大量生产的有机杀虫剂,价格相对低廉,符合当时农村生产条件的需求[26]。
1966年,广东省甘蔗糖业食品科学研究所在湛江甘蔗试验站找到了在甘蔗下种时蔗沟施666防治苗期蔗螟的方法,对压低苗期螟害枯心苗效果显著。不但简便易行,还具有兼治多种害虫、增产增收等优点,因而在短期内迅速地推广开来[27]。
在大量推广应用666防治甘蔗害虫取得成效之后,其存在的问题也渐现。
广东甘蔗糖业食品科学研究所研究发现,苗期以黄螟为主的蔗区,在一般使用浓度下,666对黄螟的防除作用不大。分析认为可能是黄螟对666产生较强的抗药性,还由于666对黄螟卵寄生天敌赤眼蜂有很大的杀伤力,因而削弱了黄螟的原有抑制因素,造成施用666后黄螟的再度猖獗为害现象[26]。
此外,广东省农科院、顺德县农业局、中山大学生物系在顺德沙滘蔗区调查研究时还发现了施用666后会引起甘蔗根肿的新问题。甘蔗中毒后种根和苗根肿大,不能伸长与吸收养分,受害植株地上部停止生长,严重者植株萎缩。研究发现不同施药种类以及不同施药量对甘蔗根肿有一定关系[14]。
以广州甘蔗糖业研究所为代表,在充分调查研究的基础上,通过多种除草剂的筛选试验,开展了蔗田化学除草技术创新研究等,建立了蔗田杂草防除技术体系,确定了在蔗田推广应用的品种及其应用技术。在我国蔗田化学除草研究与应用等方面做了大量的、主导性的工作,对推动我国蔗田杂草化学防治技术研究与发展发挥了十分重要的作用。
广东省农田化学除草试验研究始于1959年,第一轻工业部甘蔗糖业科学研究所率先开展应用三氯醋酸和2,4-D防除旱地杂草研究工作,开创了蔗田化学除草先河,为甘蔗化学除草技术研究与应用奠定了初步基础。1963年后开始使用五氯酚钠、敌稗、二甲四氯、2,4-D、除草醚、茅草枯、除草剂1号、扑草净等药剂进行试验[28]。
1964~1965 年,轻工业部甘蔗糖业科学研究所选用西马津、阿特拉津、扑草净等三氮苯类除草剂进行了防除蔗田杂草的试验研究[29]。与此同时,广东省在50多个县(市)建立了108个农田化学除草试验点,涉及作物有水稻、甘蔗、花生、果树、蔬菜、苗圃等,并在中山、顺德等地建立了化学除草样板田,均取得了良好的防除效果[30]。
广东省开展农田化学除草研究工作10多年来,在防治水、旱田主要杂草方面积累了一定的经验,已基本确定一套除草体系。确定了扑草净、西马津防除蔗田杂草,利谷隆防除旱地杂草,二甲四氯防除水旱田阔叶草和莎草的试验示范推广方案,为今后发展化学除草工作奠定了基础。到1972年,全省化学除草面积约为16万hm2,收到了省工、增产的效果[28]。
20世纪60年代,黃毛鼠是华南地区数量最多、危害最大的野鼠之一。1960年,中山大学生物系曾在中山县大沙田区进行定期、定点的野外生态观察。为了解其生长发育情况和生活习性,掌握其数量变动规律,以采用有效的防除措施,1961年秋、冬季,分别在中山县和番禺县对黄毛鼠的发育阶段进行野外观察和室内研究[31]。
害虫危害是影响甘蔗高产稳产的重要因素。由于甘蔗害虫种类多,单一的防控方法难以得到理想的效果,因此寻求安全、经济、高效的综合防治措施逐渐引起注意。
1959年开始,第一轻工业部甘蔗糖业研究所开展了针对甘蔗螟虫综合防治措施的探索性研究,突出了农业防治的重要性,其中包括春、秋宿根的合理布局;斩秋笋、低斩蔗及处理蔗头和枯叶残茎;选择无虫健康种苗;间种绿肥、剥蔗叶等具体的农业防治措施。1963年,广东省成立了甘蔗害虫综合防治协作组,开展以农业防治为基础,释放赤眼蜂防治蔗螟、科学用药、保护天敌等的甘蔗螟虫综合防治技术研究[32]。
1965年在顺德县推广蚕、蜂、蔗、鱼综合利用和甘蔗害虫害虫综合防治经验,取得显著成效[33]。
1965年,广东省农业科学院、顺德县农业局、中山大学生物系等,在顺德县开展了突背蔗龟的综合防治技术研究,包括黑光灯诱集、“挑治”、不同植别、用药种类、用药期、用药量等[14]。
综上所述,广大的甘蔗植保科技人员从20世纪50年代初至70年代初,在将近20年的时间里所从事的甘蔗植保工作都是开拓性的,其中对甘蔗病虫害的调查记录以及对甘蔗虫害防治技术试验示范、研究总结等资料都是非常宝贵的,如甘蔗螟虫主要生活习性、田间发生为害规律及综合防治技术;甘蔗金龟子的生活习性、田间发生规律及综合防治技术;甘蔗病害种类及主要病害的为害规律及防治意见;赤眼蜂及其防治蔗螟技术;甘蔗杂草种类及化学防除技术等基础研究,为广东省乃至我国甘蔗植保技术研究、技术推广应用与技术服务等工作的全面展开奠定了坚实的基础,为后来的科研人员开展植保技术研究以及获得多项研究成果发挥了重要的指导和支撑作用。毫无疑问,这些技术历史资料是广大植保前辈留给后人的一笔非常宝贵的财富,必将成为广东省乃至全国甘蔗植保历史上的一座座丰碑。
注:文中各相关单位的名称沿用事件发生时的名称,未称谓后来经改名的现单位名称。