烟草病虫害绿色防控技术研究进展

石阳阳，胡锦文，吕培军

(丹江口市烟草专卖局，湖北丹江口 442700)

烟草作为一种经济作物在我国已经有将近400年历史，我国是烟叶生产和消费大国，烟草行业更是我国不可或缺的财政支柱。烟草病虫害是降低烟叶质量和产量的重要因素之一。当前我国已经确认的烟草侵染性病害有68种，虫害有200种。据统计，我国烟叶主产区由主要病虫害造成的年均经济损失超过12亿元，占所有损失的80%以上。目前烟草病虫害的防治以化学防治为主，我国的主要烟叶种植省份采购的农药中有96.7%是化学农药。长期大量使用农药会造成“3R”问题，不利于烟草行业的可持续发展。采用生态调控、理化诱控、生物防控措施以及提高用药精准性、科学性，降低农药残留是烟叶绿色生产的发展趋势。

绿色防控是指在保护农产品质量和农业生态环境安全的情况下，尽量减少使用化学农药，以农业防控为基础，优先采取生态调控、生物防治、物理防治和科学用药等绿色防控措施控制作物病虫害发展，提高作物抗病虫能力的技术。确保烟叶生产提质增效，提高烟叶生产过程中的病虫害绿色防治效率势在必行。该研究概述了当前我国烟叶生产绿色防控技术的研究及应用状况，以期为大面积推广烟叶绿色防控技术提供参考依据。

1 农业防控技术

农业防控措施是一种最基础的烟草病虫害防治措施，包括选育种植抗病虫品种、翻耕整地、合理轮作、适时移栽、保健栽培、合理施肥、精准使用农药、田间管理等措施。

烟草对病虫害都有一定的天然抵抗力，选育并种植具有抗病抗虫特性的品种能够减少农药的使用，降低农药残留，是一种经济安全的防控病虫害的措施。自20世纪60年代，我国筛选出净叶黄作为赤星病抗病育种的抗源亲本之后，其他病虫害抗性烟草品种陆续被选育出来并应用于生产。如革新3号对3种致病型黑胫病的抗性均较好，烟草品种G28抗根结虫病性较强。在烟草病虫害发生严重的产区种植的复合抗病虫品种田间农艺性状较优，能在一定程度上减少经济损失。研究表明，烟叶背茸毛密度、可溶性蛋白质含量和叶绿素含量低的品种对烟蚜抗性强，但是这些因素影响抗虫性的机制还有待研究。

翻耕整地可以改善土壤结构，切断真菌、细菌传播途径，消除害虫繁殖场所。同时深耕翻土能够将害虫虫卵及幼虫暴露在土壤表面或填埋于土壤深层，通过天敌捕食、高温暴晒、填埋窒息等方式降低虫口数量。翻耕深度也会显著影响作物发病率。深翻不仅不利于抑制青枯病的发生，随着翻耕深度增加反而会使青枯病的发病风险增大。研究表明，青枯病的发病率与土壤pH呈正相关，与土壤有机质、速效氮、有效态铁锰以及交换性镁含量呈显著负相关。翻耕配合施用生物质炭能显著降低青枯病发病率，这可能与生物炭改良土壤透气性及理化性质有关。

长时间种植单一作物会带来土壤养分失衡、病虫害盛行、烟叶产质量下降等问题。合理的轮作、套作模式不仅可以高效利用自然资源，提高田间生物多样性和复种指数，还能够在一定程度上提高土壤养分含量，改善作物品质。“年中间作，年间就地轮作”模式能显著降低青枯病发病率，烤烟产量、产值也得到显著提高。部分间作植物的分泌物还具有杀菌抑虫、诱导植物产生防卫反应的作用，如大蒜、玫瑰花在生长代谢过程中能够通过根系分泌一些具有杀菌效果的有机代谢产物，如二烯丙基二硫醚、烯丙基甲基二硫醚和苯并噻唑能抑制黑胫病菌菌丝生长或者释放醇类和酯类等有机物质诱导烟草叶片产生防卫反应蛋白来增强抗病性。菽麻分泌的杀线虫活性物质和茼蒿分泌的茼蒿素对害虫具有毒杀、拒食作用。间套作模式不仅可以发挥“物理屏障”的作用阻碍或延缓昆虫介体和病菌传播，还能够通过改善田间昆虫种群结构，丰富田间生物多样性，保护天敌昆虫。

适时移栽无病壮苗是防止病虫害发生和传播的重要举措之一，有利于降低烟株根茎类病害发生率。控施氮肥、增施磷钾肥及中微量元素肥料，能提高作物的抗病抗虫性。研究表明，烟株抗病抗虫性的提高可能是烟叶吸收的钾元素增多使细胞壁增厚所致。郑世燕等研究表明，增施Mo提高烟草抗青枯病能力效果最好，其次为Ca。这可能是因为Mo在氮素代谢中发挥了重要作用，使植物体内的POD、CAT、PPO和抗坏血酸酶活性提高，提高了抗病性；而Ca可能是通过提高植物细胞壁稳定性，降低多聚半乳糖醛酸酶活性增强抗病性。研究表明，增施硫酸锌提高烤烟对花叶病毒病的抗性机理可能是硫酸锌激活烟株产生了应激反应，降低了过氧化物同工酶活性。有机肥提供的养分更加协调稳定，合理施用有机肥和绿肥能够改善烟叶化学成分协调性，提高抗病性，提升感官评吸质量和烟叶的产质量。

除此之外，良好的栽培及田间管理措施也是绿色生产必需的。于会泳等研究发现，烟草团棵期发病率与起垄高度和种植深度有关，垄高40 cm、深度为6 cm时发病率最低。保持田间通风透光状况良好，及时清理田间杂草、烟杆残体等废弃物也有助于预防病虫害的发生。

近年来，由于科学用药理念和技术宣传不到位导致烟农盲目使用剧毒和高残留的农药。据统计，由于滥用农药和施药器械选择、操作不到位等原因造成农药利用效率只有30%，剩余农药分布在土壤、空气和水体中，造成环境污染。而精准施药技术可以在减少30%～50%农药用量的情况下使农药利用率提高至80%，减少环境污染。针对不同的病虫害和烟株不同生育期的特性精准施药是烟叶绿色生产的一大重要举措。

2 理化诱控技术

效率高、环保无毒、无残留、操作简单是物理诱控的特点，其中应用较为广泛的有杀虫灯诱杀、色板诱控、食诱、地膜和防虫网防控措施。化学诱控中使用比较广泛的是昆虫信息素诱控，目前这些理化防控措施在国内已经大面积推广应用。

杀虫灯诱杀害虫是使用较多的绿色防控措施之一，其原理是利用昆虫的趋光性和趋波性。在使用太阳能杀虫灯的42 d内，每台杀虫灯日均诱杀害虫可达109头，其中以鳞翅目和鞘翅目昆虫为主，对有益天敌影响较小。杀虫灯可以减少成虫数量，使落卵量降低30%～40%，抑制幼虫对烟叶的危害。

利用不同害虫对不同颜色诱板的趋性诱杀是色板诱杀的原理。应用比较广泛的有黄色和蓝色诱板，黄色诱板用于诱杀烟蚜和烟粉虱等害虫，应用范围最广，而蓝板用来诱杀蓟马。由于色板使用量逐年增加，为了避免对环境造成二次污染，国内已经开发出利用玉米淀粉等可降解材料制作的黄板，但是由于其成本较高，目前还没有推广使用。

育苗全程使用防虫网能有效隔离害虫，防止害虫和病害的传播。李淑君等通过研究苗床期不同措施对蚜虫及病虫害防治效果发现，40目防虫网效果最好。地膜栽培防止蚜虫和病害的效果优于裸地栽培，其防效为50%左右。

食诱优点在于材料易得、成本低、环保，通常用于预测虫害发生状况和防治害虫，食诱材料中应用最多的是糖醋液，其诱杀对象包括烟青虫、斜纹夜蛾、小地老虎、棉铃虫等。研究发现，糖、醋、酒、水的比例为6∶3∶1∶10时对田间害虫诱杀效果最好，发酵后糖醋液的诱捕作用会增强。此外，基于害虫对食物或者其挥发物的偏好，通过调配天然提取或人工合成的挥发物研发得到的多种植物源引诱剂在田间害虫防治中也发挥了重要作用，如“烟叶宝”是一种烟叶蛾虫食诱剂，对田间鳞翅目害虫有较好的防治效果，是目前唯一推广使用的食诱剂。

性信息素也称为性外激素，其化学结构复杂、具有特定性。近年来，性诱剂在昆虫诱杀、迷向、干扰昆虫行为、监测种群动态分析以及区域性调查方面取得了良好的应用效果。据统计，全球利用性诱剂防治有害昆虫的作物面积已经突破6 400万hm。广安市前锋区在推广水稻、玉米生产绿色防控措施中发现二化螟性诱剂对水稻二化螟平均防控效果可达81.79%，与常规使用化学药剂防效相当，生态效益突出。

3 生物防治技术

生物防治是指利用自然界的生物或其代谢产物防治病虫害，目前生物防治技术包括天敌昆虫防治、微生物菌剂防治、使用植源性农药以及采用基因工程技术抗病抗虫。

利用天敌昆虫防治病虫害是一种常见的生物防治措施，保护本地天敌昆虫或者田间释放人工饲养的天敌昆虫都能够有效防治病虫害的发生和蔓延。烟蚜茧蜂、丽蚜小蜂、赤眼蜂、瓢虫、草蛉、蠋蝽是典型的天敌昆虫，其中烟蚜茧蜂和赤眼蜂应用最为广泛。赤眼蜂防治鳞翅目害虫效果显著，如烟青虫和斜纹夜蛾，释放赤眼蜂30万头/hm可使虫口减退率达到25.6%。烟蚜茧蜂防治技术目前已经形成了成熟完善的技术体系在全国推广。李晓宇等对汉中烟区烟蚜茧蜂防控效果评估发现，释放烟蚜茧蜂的处理使烟蚜数量得到了有效控制。但是当烟蚜茧蜂在室内扩繁至第七代时，其僵蚜量明显下降，种群出现明显的退化现象，因此在生产应用中要注意适时采取必要的复壮措施恢复烟蚜茧蜂扩繁效率和质量。

拮抗细菌、真菌、放线菌以及部分昆虫病原菌是微生物防治措施中普遍用到的菌种。芽孢杆菌、多黏类芽孢杆菌、假单胞菌、木霉菌和链霉菌菌属通过产生一些挥发物或分泌物抑制病原菌菌丝生长和孢子萌发，从而对赤星病、黑胫病等真菌病害产生拮抗作用。目前生防菌研究较多的是木霉菌，海洋木霉的多个属种表现出了抗菌性和潜在的除草活性，其提取物对烟草赤星病、黑胫病和青枯病病原菌具有较强的抑制作用。假单胞杆菌PA2101和PG3402对烟草根黑腐病和黑胫病的防效优于甲基硫菌灵，其防病机理以及与烟株的共生互作的机制还需进一步研究。淡紫拟青霉能显著降低烟草根结线虫病发病率且防效高于阿维菌素、阿维·丁硫。此外，部分昆虫病源微生物如苏云金杆菌、绿僵菌、白僵菌等对烟青虫、烟蚜及地下虫等都具有良好的防控效果。冯玉元利用白僵菌防治小地老虎，结果表明，白僵菌对小地老虎的校正死亡率为98.2%。

植源性农药是指从植物某些部位提取的活性物质或有效成分，包括按照其结构进行人工合成的化合物及衍生物。研究表明，苦参碱、烟碱、藜芦、苦皮藤素、大蒜油、洋葱油、鱼藤酮等植物的提取物对烟蚜具有较好的毒杀或防控作用。0.5%苦参碱水剂连续施用2次后对烟青虫防效可超过99%，1.5%除虫菊酯可使烟青虫危害株率降低12%。赵欢欢等研究发现，泰国变种印楝和泰国香柠处理对斜纹夜蛾卵巢细胞系SL-1细胞增殖具有明显的抑制作用。李晓东等研究表明，印楝素通过抑制PTTH和蜕皮甾类的合成、分泌及转运过程抑制幼虫生长，而闹羊花素-Ⅲ则通过降低表皮水溶性蛋白质合成来抑制生长。山苍子油中的柠檬醛和黄皮种子提取物中的黄皮新肉桂酰胺B具有毒性，能促进SL细胞凋亡，麻楝果实提取物没食子酸乙酯等对烟草青枯病菌具有中等程度的拮抗活性，苦豆子和苦地胆提取物对TMV增殖抑制率可达62.76%和83.92%，作为新型植物源农药具有较好的开发前景。此外，喷施部分植物提取液也能起到抗病效果，如喷施苦参提取液稀释液对赤星病防治效果可达81%。喷施商陆鲜汁稀释液使烟草TMV病株率和病情指数均明显下降。

1986年Powell等将烟草普通花叶病病毒外壳蛋白质()基因转入烟草植株，获得了能稳定遗传的抗TMV烟株，之后病毒的基因、卫星RNA、反义RNA以及复制酶基因等相继被利用并培育出TMV、PVY、CMV等转基因烟草新品种。基因工程技术也被用于培育其他病害的抗性烟草并取得了一定的成效。王月琳等利用海岛棉基因获得的转CUT1-GbNPR1载体的转基因烟草对赤星病、炭疽病和低头黑病病菌具有较高抗性。罗小英等将-双价基因转入烟草，获得了一种对黑胫病菌和赤星病菌抗性较强的转基因烟草。张丽芳等将烟草丛顶病毒、烟草脉扭病毒、烟草脉扭病毒伴随RNA和烟草丛顶病卫星RNA的目的基因导入烟叶，采用组培技术培育出了抗烟草丛顶病转基因烟草，但是其抗病性和遗传稳定性还需进一步研究。刘志静等将具有猝灭植物青枯病菌群体感应信号分子功能的基因转入烟草，获得具有较强青枯菌抗性的品种。

抗虫转基因烟草培育中使用最多的外源抗虫基因是苏云金杆菌杀虫晶体蛋白基因和豇豆中的蛋白酶抑制基因。田颖川等将苏云金杆菌定点突变后的δ-内毒素基因整合到烟草染色体中，毒蛋白基因在烟草体内成功表达，赋予了转基因烟草抗烟青虫特性。刘春明等将豇豆胰蛋白酶基因转入烟草发现，其叶片上棉铃虫死亡率较高，转基因烟草具有抗虫性。李芳等将新疆野生樱桃李中分离克隆出的抗病基因1，导入烟草后，烟草W38对南方根结线虫抗性显著提高。

4 立体防治技术

烟草病虫害的绿色立体防治技术是基于当地生态气候环境，根据病虫害发生状况与环境之间的关系采用多种防控措施，充分发挥自然因素的调控作用，将不同生物种群组合在一起，丰富物种多样性，形成以天敌防治为主，农业防治、物理防治和生物防治为辅的全方位、多角度的病虫害安全防治体系，从而达到提高烟叶病虫害防治效率、降低农药用量的目的。目前关于烟草病虫害的立体防治措施的研究较少，蒋水萍等采用释放天敌、喷施生物农药、布置诱捕器和杀虫灯等防治方法结合在一起的立体防控技术防治烟青虫、烟蚜和斜纹夜蛾，结果表明立体防控技术对三大害虫具有较好的防治效果。王夸平等研究表明，将不同种类天敌、高效低毒的生物农药以及高效的预测预报体系等集成整合在一起对烟草虫害进行立体防控可以提高防控效果。

5 展望

当前烟草病虫害的防治措施中农药防治发挥着重要作用，但是长期使用农药容易造成环境污染、降低烟叶品质、产生抗药性、烟叶农药残留严重等问题。推广烟草病虫害的绿色防控技术是可持续发展绿色农业的要求。但是目前绿色防控技术单一，推广面积小，未能得到政府和社会的足够重视。因此，根据当地生态环境以及病虫害的种类和发生规律集成并优化多重防控措施，降低绿色防控成本是未来我国烟区病虫害绿色防治的主要途径。