王 丽,侯 珲,黄天祥,袁洪波,涂洪涛
(中国农业科学院郑州果树研究所,郑州 450009)
苹果是全球第二大水果,其产量仅低于柑橘。随着人们生活质量的日趋改善,对苹果的需求不断上升。中国作为全球最大的苹果产出国,其产量约占世界总产量的50%,2020年苹果产量已达到4406.60万t[1-3],但是和苹果贸易强国对比,鲜苹果输出价格较低,显性比较优势指数整体不高,且目前仍然存在果品质量不高等问题。苹果枝干和果实上病害的发生,易导致苹果产量降低、品质下降,是苹果产业发展的瓶颈[4]。目前,苹果病害的防治仍然以化学防治为主,化学防治不仅是过去和现在,而且将来也是防治苹果病虫害最有效的方法之一[5]。因而,杀菌剂在病害防治中起到了至关重要的作用[6-7]。然而化学防治是一把双刃剑,在防控病虫草害发生的同时,也带来了一系列其他问题。如不能依据园地主要病虫害发生预报和监测进行适时适量用药,只能通过定期喷药来避免病虫害发生,导致存在严重的过度用药等问题[8]。政府已高度重视农药过度使用带来的问题,农业部相继制定了一系列政策文件,对化学农药的科学合理使用提出了更高的要求[9]。
科学安全合理使用农药就是要研究其使用过程控制技术,建立杀菌剂安全使用过程控制技术体系。国外现有有关杀菌剂控制技术的报道,偏重于全程控制理论方面。全程包括从生产的源头就要管控,同时对产前、产中、产后各个环节涉及的方方面面进行检测和管理,使农产品生产全过程安全化、标准化[10]。对药剂的控制过程体现为:制定作物保护的长期战略,包括合理轮作、种植抗病虫品种、应用天敌及生物制剂等措施降低化学杀菌剂的应用,依照法律和标准要求,确定防治对象、药剂使用时间和剂量等,制定药剂保管及施用规则,正确施用,并记载[11]。国内也有学者提出全程控制理论[12-13]。近些年,国内报道了杀菌剂使用的各个环节,通过改进施药技术、综合防治技术、规范农药操作等措施减少农药施用[14]。关于苹果生产中农药使用过程的研究主要有防效研究、农药残留分析和风险评估等。杨军玉等[15]报道了苯并咪唑类和三唑类杀菌剂在防治苹果病害上的应用;洪晨[16]报道了Strobilurins类杀菌剂对苹果病害的防控作用;关于苹果中农药的残留情况及分析评估也有相关报道[17-18]。然而,对苹果生产中农药使用过程情况却报道较少。
本研究通过对苹果生产中杀菌剂使用过程控制技术现状进行调查和分析。针对苹果病害防治用药过程中存在的问题提出了相应的方法及建议,以期为制定苹果生产中杀菌剂使用过程控制技术提供理论支持。
本研究选取河南省苹果主产地作为调查区域,共调查了32个果园,包括灵宝的11个果园、洛宁的10个果园、民权的2个果园、通许的5个果园、郑州的2个果园、新乡的2个果园。在2018年、2019年和2020年,通过走访和面对面问询,调查本产区苹果全生育期杀菌剂在整个生产过程中的使用种类、使用次数、使用量、施药工具、农业操作等情况,对记录结果进行分析和统计。
本试验结果采用Excel进行数据处理。
将果农苹果生产操作过程与NY/T 441—2013苹果生产技术规程对比,结果发现苹果安全生产普遍处于较低水平,与苹果生产的基础要求存在较大差距,表明河南省苹果生产中仍然存在较大的安全风险(见表1)。主要表现在:(1)苹果园地选择与规划很少被关注:农户果园种植规模小,资源有限,哪里有空地就种在哪里,对产地环境状况不作考虑;(2)病虫害防治和生产管理自主性太强:杀菌剂使用不合理,不遵守施药时期、施药量、安全间隔期和施药次数,没有科学的用药指导方案。果园修剪、浇水、施肥具有很强的经验性。(3)缺乏监督监控措施,苹果采收及采后处理都是果农自主操作,可能存在刚用完杀菌剂就被采摘送到市场,而没有检测药剂残留情况,原因在于果品价格很大程度上取决于外观和风味等能感知的特征,而对残留数据的关注度不够。在整个苹果生产过程中,没有任何主体对果农的生产操作进行指导和监督,没有任何措施保证上市苹果的药剂残留水平达标。
表1 果农苹果生产中操作过程与苹果生产技术规程对比
续表1
苹果生产中发生的主要病害有轮纹病、炭疽病、腐烂病、斑点落叶病、褐斑病、白粉病等。
苹果轮纹病菌(Botryosphaeria dothidea)不仅导致苹果枝干和果实轮纹病,也是全世界普遍引起园林植物多种腐烂和坏死的病原菌之一[15-17]。调查表明对于不套袋果园果实轮纹病危害重的,在储藏期发病率高达60%~70%;枝干轮纹病在小树上发病较轻,在树龄较大、树势较弱的果园发病更严重,其发病率高达100%。
苹果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)在苹果坐果后就能侵染,近成熟期开始发病,导致采收前大量落果和贮藏期烂果[18]。苹果果实炭疽病在近几年发病逐渐严重,在河南新乡调查的果实发病率为80%,在郑州、民权、通许果园的发病较重,达到60%~80%。此外,调查发现在豫东地区的嘎啦品种上叶部的炭疽叶枯病发生严重,严重的高达100%,且已对甲基硫菌灵产生抗药性[19]。
苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali)导致的苹果树腐烂病,也是苹果树上严重发生的重要病害[20]。调查表明苹果腐烂病在树龄大、树势弱的果园发生重,发病率高达50%~60%。发病情况受修剪、日灼、冻害影响较大,防治以刮除病斑和涂抹药剂为主。
苹果斑点落叶病菌(Alternaria mali)引起的斑点落叶病主要为害苹果树的叶片,有时也可以为害枝条和果实[21]。调查表明,苹果斑点落叶病在所调查地区普遍发生,但以在红星老品种上发病较重,发病率高达70%~80%。
苹果褐斑病菌(Marssonina coronaria)引起的褐斑病主要危害叶片,导致树体提前大量落叶,影响苹果产量和质量[22-23]。调查表明苹果褐斑病在所调查地区普遍发生,但在灵宝地区发病严重。此外,调查发现苹果白粉病在部分地区如灵宝,部分品种如‘华硕’上发生严重。
当前,这几种病害都是生产中的主要防控对象,针对其防治果农主要选用的药剂有苯并咪唑类的甲基硫菌灵、多菌灵等,甾醇生物合成抑制剂类的戊唑醇、苯醚甲环唑、丙环唑、氟硅唑、咪鲜胺、三唑醇、抑霉唑等,甲氧基丙烯酸酯类的吡唑醚菌酯、嘧菌酯等,还有其他种类的化学或生物制剂如代森铵、菌毒清、代森锰锌、噻霉酮、石硫合剂、多抗霉素、氨基寡糖素等。很多杀菌剂是配成复配制剂来使用,如多菌灵·代森锰锌、甲基硫菌灵·代森锰锌、吡唑醚菌酯·甲基硫菌灵、吡唑醚菌酯·戊唑醇、丙森锌·多菌灵、丙环唑·多菌灵、甲基硫菌灵·腈菌唑、甲基硫菌灵·戊唑醇、硫磺·多菌灵、代森锰锌·腈菌唑、戊唑醇·醚菌酯、吡唑醚菌酯·丙森锌等。
调查结果表明,即使在同一地区不同果农的杀菌剂的使用次数也各不相同。用药次数少的果农一年用药6次,用药多的果农一年用药14次。这取决于果农的经验及文化程度、病害发生情况、天气、上年苹果价格和果农的时间和经济能力等多种因素。调查的地块杀菌剂平均使用次数是8.84次/年(见图1)。施药时期分别是树体萌动期(3月),开花前(4月)、花后(5月)、6月(套袋前、套袋后)、7月上旬—8月底(用药次数根据天气情况和病害发生情况而定)、9月(摘袋前)各用药1次。通常果农每次用药会同时加入杀菌剂和杀虫剂,有时还会加入叶面肥等营养肥料。其中以多菌灵、甲基硫菌灵、代森锰锌的使用频率较高。有的地块全年施用代森锰锌、多菌灵2种杀菌剂,或一直施用含有同一种药剂的复配制剂,如吡唑醚菌酯·甲基硫菌灵、甲基硫菌灵·戊唑醇等;还有的苹果园全年连续使用苯醚甲环唑、戊唑醇等同一作用靶标的药剂。苹果生长期用药品种单一,常年重复喷施同一种或者同一种作用机制药剂的现象严重,尤其是长期大量喷施单一作用位点的药剂易造成病原菌对药剂产生抗性,如我们在灵宝和通许地区的苹果园检测到轮纹病菌已经对多菌灵产生了高水平抗性。
图1 河南省6地区(市、县)苹果园施药次数
不同园区杀菌剂的使用量有很大差别,从走访的32个果园来看,单个果园杀菌剂使用量最小值是27 kg/hm2,最大值是280.5 kg/hm2。以各地区调查所有果园的杀菌剂用量平均值作为该地区杀菌剂平均用量,最多的是郑州地区苹果园,其杀菌剂平均用量是247.5 kg/hm2,最少的是民权地区苹果园,其杀菌剂平均用量是65.25 kg/hm2(见图2)。石硫合剂和波尔多液的大量施用是药剂用量大的一个重要因素,所以这2种药剂的施用对各产地的用药量起至关重要的作用,也是引起不同调查地杀菌剂用量存在很大差别的因素之一。
图2 河南省6地区(市、县)苹果园杀菌剂平均用量
目前关于苹果生产相关的技术规范已制定有多项标准,但目前标准化技术规范应用与果农生产技术采纳不能有效衔接,苹果种植者标准化生产水平仍然不高,这与马兴栋[24]的研究结果一致。因此,后续研究应探索怎么用标准化生产技术规范指导果农生产。此外,果农在苹果生产中病虫害防治自主性太强,杀菌剂使用情况与果农年龄、文化程度等主观因素密切相关。大部分的用户购买农药时不考虑农药毒性,使用农药时不采取保护措施,不了解农药超标对人体的危害,这与卜元卿等[25]的研究结果一致。总之,在整个苹果生产过程中,应健全监督机制对果农的生产操作进行指导和监督,保证上市苹果的安全。
杀菌剂的使用种类应基于苹果上登记的产品,根据中国农药信息网(http://www.icama.org.cn)目前登记用于防治苹果上病害的杀菌剂有1000多个,用于防治苹果斑点落叶病、轮纹病、炭疽病、腐烂病、白粉病、褐斑病、黑星病等病害。含有戊唑醇的混剂和单剂占登记杀菌剂的比例最高,含有代森锰锌、多菌灵或甲基硫菌灵这3种有效成份的混剂和单剂共占登记杀菌剂的一半,在走访果园中,这几种成份也是苹果园病害防治的首选药剂,这与沈友明等[26]的研究结果一致。此外,苹果上常用的登记药剂还有已唑醇、苯醚甲环唑、氟硅唑、咪鲜胺、吡唑醚菌酯等有效成份,应关注这些药剂的安全管理和抗性监测。而生防制剂在苹果上登记的仅有多抗霉素、中生菌素和枯草芽孢杆菌等少数几种,而实际调查中还有春雷霉素等没有登记制剂的应用,应当加强此类药剂在苹果上的登记和监管。选择药剂种类时要注意任何在登记注册的使用对象、使用方式之外的农药使用均为违规使用[27]。而果农选择药剂时大多根据自己的经验或农药经销商的建议等,不能结合果园病虫害预测预报信息制定防治策略,导致不能用较低的杀菌剂用量将病害控制在经济阈值以下。今后应加强预测预报、筛选高效低毒农药和生物制剂等;应提高果农科学用药水平和病害绿色防控技术水平,对症下药,精准用药。
本研究分析结果显示不同园区杀菌剂的使用量有很大差别,这与张文军等[28]的研究结果一致。这种农药使用在不同地区间较大差异的现象,主要是各地的温度、降雨、土壤环境[29]、病害发生情况和植物抗性等具有不同的特征等客观原因存在造成的[26],这与前人的研究结果一致。同时也受到果农的经验认知、时间和经济能力等主观因素的影响。这就需要相关部门加强推广生产技术培训、促进种植户之间和不同地区之间的交流,借鉴用药少的园区的经验。
通过对河南省苹果生产中杀菌剂使用控制技术现状的调查,发现以下问题:果农对苹果生产操作过程不规范:苹果园地选择与规划很少被关注、病虫害防治和生产管理自主性太强、缺乏监督监控措施;苹果生产中发生的主要病害有轮纹病、炭疽病、腐烂病、斑点落叶病、褐斑病等,针对其防治常用的药剂有甲基硫菌灵、多菌灵、戊唑醇、苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯、代森锰锌、石硫合剂、多抗霉素等。不同产地苹果园施药种类繁多,化学杀菌剂应用偏多,生物制剂应用偏少,所用的化学杀菌剂中存在同一类杀菌剂复配使用、杀菌剂名称不明确等现象;各调查园区药剂施用次数和用量差别大,从走访的32个果园来看,用药次数少的6次/年,多的14次/年,平均8.84次/年,单个果园杀菌剂用量最小值是27 kg/hm2,最大值是280.5 kg/hm2,平均是247.5 kg/hm2。本研究明确了苹果生产中杀菌剂使用情况,针对这些现状,建议提高检测技术、健全监督机制、提高果农技术水平和实施病虫害预测预警等措施来完善农药使用过程控制技术体系,为苹果生产中杀菌剂使用和监管提供参考。然而,本研究未涉及杀虫剂在苹果园的使用情况。并且,调查果园范围没有覆盖全国所有苹果主产区。因此,增加杀虫剂和扩大调查范围将是今后研究的重要内容。