绿色生物防控技术 为花椒产业保驾护航

文｜本刊记者 王雯慧 通讯员 王曦茁

花椒种植

花椒作为我国栽培历史悠久的食用调料、香料、油料及药材等多用途经济树种，是重要的经济林木产业之一。花椒和竹叶花椒是我国种植和食用最为广泛的两种，采收时果实一般分别呈红色和绿色，分别俗称花椒和青花椒。红花椒分布范围较广，主产区在四川省、陕西省、甘肃省、山西省、山东省等地；青花椒的主产区在四川省、重庆市、贵州省、云南省、广西省等西南地区。

四川省现有花椒种植面积494.4万亩，年产干花椒8.36万吨，综合产值62.7亿元，三项指标均位居全国第一。在花椒的种植过程中,如何实现高产增收变得十分重要。

土传病害是由原始土壤中所残存或前茬作物留下的病原性真菌、细菌、病毒等通过侵染植物根系而发生的病害，在花椒种植中发生极为普遍。由于土传病害病原物的生活史大部分在土壤中度过，具有很强的隐蔽性，且各类土传病害的症状比较相似，仅从症状上对特定病害的诊断较为困难，相对于空气、水、种苗等传播途径的病害更加难以防控。土传病害病原物生存能力和侵染能力强、寄主范围广、可在土壤中常年存活并累积，导致土传病害一旦暴发，危害十分严重。在花椒的种植过程中，土传病害日益严重，研究基础薄弱，防控不及时和滥用化学药物等普遍问题，导致植株矮小，叶片发黄、失绿，生长缓慢，产量降低或品质下降，甚至导致树势衰退、大面积花椒不明原因死亡，影响花椒产业的健康发展和社会经济生态效益。

林业有害生物绿色防控按照“公共植保、绿色植保”理念，是林业提质增效、林农增收和食用林产品质量安全的有效途径，生物制剂开发应用是应对资源与环境挑战的有效选择。中国林科院森环森保所汪来发研究员团队开展了花椒土传病害及生物防控技术创新与应用工作，对广泛栽培的红花椒和青花椒经济林中大面积成灾的土传病害展开系统研究。近日，“花椒土传病害及生物防控技术创新与应用”项目荣获2021年度四川省科学技术进步二等奖。项目获国家发明专利授权12项，创制微生物制剂8个产品5种剂型，获新农药命名2种，绿色食品证书1份，建立生物杀线虫剂使用示范区5个。

首次系统性研究了花椒主要土传病害发生与流行规律

项目以危害严重的四川凉山、巴中、南充、广元、汉源、泸定、茂县和蓬溪等地的红花椒、青花椒病因不明的土传病害为对象，掌握了红花椒根结线虫病、九叶青花椒根结线虫病、花椒根腐病和花椒白纹羽病等病害发生情况，获得上述病害病原分别为北方根结线虫、南方根结线虫、腐皮镰刀菌和褐坚壳菌，这四种病原均为我国首次在花椒上发现，四川省为北方根结线虫的新分布区。这四种病害一年可发生2次及多次侵染循环，且高温、多雨季节发病严重。腐皮镰刀菌与根结线虫发生复合侵染现象。褐坚壳菌在高温或排水不良的圃地更易利于花椒白纹羽病的流行。花椒主要土传病害病原的确立及流行规律的揭示，为这些病害的防控提供依据。

多方法多途径筛选高效生防菌株

从760菌株中筛选获得17个高效生防菌株；利用航天诱变技术，筛选防治根结线虫的8个优良菌株；这些高效菌株具有生防功能的同时，与杀菌剂兼容或抗逆等功能。通过上述创新性工作，克服了研究方法缺乏，常规筛选生防菌困难的情况下，采用传统筛选方法与航天育种方法相结合的方法，获得以病原靶标为对象的多功能生防菌，保证生防菌的适用性。

建立了优良高效菌株的发酵工艺关键技术体系

项目通过耦合淡紫拟青霉发酵工艺各因子，改变营养因子碳、氮单一因子为碳氮比，采用CaCO3为发酵液缓冲物，添加土豆浸汁提高产孢量和缩短产孢周期，获得适于发酵罐生产的最优培养基，在此基础上，耦合发酵工艺各因子，确定了淡紫拟青霉发酵产孢的最佳工艺条件，发酵周期为84-96h，产孢量为1.9×109孢子/mL，满足工业化要求，节省成本1/2以上。

通过正交试验设计优化厚垣普可尼亚菌培养基和培养条件，使孢子产量提高到105.25×107个mL-1，满足工业化要求，高于同类的研究结果，具有发酵终点时间短，产孢量高的特点。通过代谢途径及发酵动力学研究，实现了对发酵过程实现精细控制和规模化生产。

研制出多剂型、高质量的专利生物制剂

在淡紫拟青霉液体菌剂制备的技术基础上，发明了淡紫拟青霉液体发酵孢子收集技术和干燥技术，实现了液体菌剂孢子的高效回收；通过载体及助剂的混合过程、加工工艺的优化，研制出淡紫拟青霉高孢粉剂、可湿性粉剂、颗粒剂及微胶囊固体制剂这四种剂型制备的关键技术；发明了包含增效剂、抗紫外保护剂的淡紫拟青霉复合制剂和与孢子萌发促进剂复配的淡紫拟青霉复配制剂，达到增强生防效率和防效稳定的目的。

实现生产试剂产业化

该项目与四川金珠生态农业科技有限公司在2020年签订技术转让合同两项，联合开发专利技术，建成4条生产线，实现规模化生产淡紫拟青霉、厚垣普可尼亚菌、解淀粉芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌菌剂5个剂型（液体制剂、可湿性粉剂、颗粒剂、高孢粉剂、微胶囊剂）。生产液体菌剂2200升、粉剂800公斤、销售收入20万元，净利润8.3万元。目前，全国农药标准化技术委员会已同意专利菌株“厚垣普可尼亚菌Pc-m-6”和淡紫拟青霉Sd-m-16”命中文通用名称。

建立了以生物防治为主线的花椒土传病害绿色防控体系

该项目构建了创新的生物防控关键技术与常规防治技术相结合的综合防控技术体系，规范化田间生物制剂应用技术，通过“政府+高校、科研院所+企业（示范基地）+农户”模式，在项目实施的过程中，成果在花椒主产区建立生物杀线虫剂使用示范区五个，在四川省凉山州、甘孜州、巴中市、南充市、广元市、汉源县、泸定县、蓬溪县、茂县累计示范应用面积达141.6万亩，现场培训人员3948人，发放技术资料及书籍4000余份，解决了滞后的以治为主的技术瓶颈，防控效果稳定达到55.4%-93.4%，有效地控制了花椒土传病害，累计新增产值13.85亿元，新增利润3.09亿元，与化学农药成本相较，减少成本达1/3，减少农药使用量85%。持续应用生物杀线虫菌剂的四川省茂县六月红花椒专业合作社生产的茂县花椒（干）于2018年获得绿色食品标志。项目的实施，解决了花椒土传病害的难题，带动了花椒产区林农脱贫致富和乡村振兴，支撑当地花椒产业健康发展，取得显著的经济、生态和社会效益。（通讯员单位：中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所）