江汉平原棉花病虫害绿色防控策略

龙同　郑文廉　秦鸿德　别墅　廖先清　万中义　罗小康

摘要：本文概述了近年湖北省江汉平原地区棉花病虫害的危害及绿色防控情况，介绍了棉花病虫害中多杀菌素、球孢白僵菌、性引诱剂、杀虫灯、黄板等的应用情况，并提出了棉花病虫害绿色防控应用技术集成策略。

关键词：江汉平原；棉花病虫害；绿色防控；策略

中图分类号：S435.62 文献识别码：A 文献编号：1005－6114（2023）02－073－05

江汉平原棉花种植历史悠久，是我国传统棉花种植区之一。近年来，随着种植结构的调整，该地区棉花种植面积和产业在逐步恢复，棉花病虫危害及防治情况也在发生变化，如以前的棉花次要害虫烟粉虱现已上升为主要害虫之一。随着人们对环境和健康需求的变化，棉花病虫害的防治也需要朝着绿色防控的方向发展。减肥减药，保护青山绿水，对降低棉花病虫危害、保护环境与促进生态平衡具有十分重要的意义。本文初步总结了近年湖北省江汉平原地区棉花病虫危害及绿色防控情况，提出了棉花病虫害绿色防控应用技术集成策略，以供参考。

1 湖北江汉平原棉花病虫危害及绿色防控情况

中国棉花病虫害种类多，已知害虫有300多种，常发害虫30多种，已知病害有80多种，常发病害20多种，常年发生面积870万hm2次，导致皮棉产量损失约19万t（2018年）［1］。近年来，随着种植区域、棉花品种、种植制度和生态环境等的变化，以及绿色防控技术和农药减量增效策略的实施，各产区的棉花主要病虫害发生和相应的防治手段不断演替，棉铃虫已因抗虫棉的普及而少发生虫害，而烟粉虱、盲蝽、棉红铃虫等以往次要害虫已成为虫害的新灾害，已成为各地棉花种植的主要防治对象［2］。在江汉平原棉花种植区，随着设施栽培农业的兴起，温室大棚中烟粉虱的繁殖能力增强，导致棉菜混作区棉田烟粉虱的发生基数越来越大，危害加剧，成为棉田病虫害防治的重点和难点［3］。长江流域棉区因棉红铃虫导致的籽棉损失在10%～30%［4］。

长江流域地处东亚副热带季风区，日照充足，雨水丰沛，气候环境十分适宜棉花的生长，是我国重要的三大棉花主产区之一，该区域棉花的病虫害也普遍发生，长期依赖化学农药来防治病虫害，给环境造成了严重影响［5］。同时由于用药多，棉田病虫害抗性水平也很高，棉铃虫和棉红铃虫等害虫都对Bt抗虫棉产生了抗性，其抗虫效果也在逐年递减［6－10］。

为了克服棉田这些负面因素的影响，构建棉花产业发展的长效机制，必须走病虫害绿色防控的路子。棉田病虫害绿色防控就是以绿色环境、生态平衡为核心建立的棉花病虫害防控技术，强调在防治棉花病虫害的过程中注意合理用药，优先使用生物农药，减少对环境的影响，集成推广建设全程绿色防控技术，可有效地将棉花病虫害控制在经济损失允许水平之下［4，11－13］。

2 棉花病虫害绿色防控应用技术及展望

目前，多杀菌素、球孢白僵菌、枯草芽胞杆菌、昆虫性引诱剂、黄板、杀虫灯等措施均可供棉田病虫害绿色防控选用。同时，针对区域性棉花病虫发生情况，应着力新产品、新技术研发，支撑棉花病虫害的绿色防控。

2.1 棉花病虫害绿色防控常用技术

2.1.1 多杀菌素及其菌剂

微生物菌剂及其代谢产物可应用于棉花病虫害绿色防控中，烟粉虱已成为湖北省棉田主要害虫，张春梅等报道多杀菌素对烟粉虱LC50值为1.4939 μg/mL，与印楝素复配具有显著的增效作用［14］。多杀菌素可用于防治蔬菜、水果等农作物的害虫，2016年多杀菌素单一品种全球销售额达到3.12亿美元，且被美国农药企业垄断。目前，该产品为美国陶氏益农公司独家生产，国内多杀菌素的研究还处于实验室阶段。湖北省農业科学院国家生物农药工程技术研究中心获得一株多杀菌素高效专利菌株CCTCCM2020810，其产量为国际标准菌株的5倍，菌株发酵液药后24 h防效达到88%，有望开发成生物农药，应用于棉花烟粉虱、蚜虫、棉红铃虫的防治。

2.1.2 球孢白僵菌

球孢白僵菌被认为是防治蛾类害虫的最佳选择，在昆虫病原真菌中，球孢白僵菌可用于防治棉红铃虫与棉铃虫，同时也可用于防治棉蚜与烟粉虱等害虫［15－16］。翟锦彬等（1997）研究发现球孢白僵菌对5龄棉铃虫有较强的控制作用，在白僵菌致病过程，受侵染的棉铃虫（Heliothiszea）摄食量减少，体重增加缓慢，个体生长发育受到影响，死亡前体重有下降的趋势［16］。

球孢白僵菌是一种自然界昆虫病原真菌，属于白僵菌属，该属建立于1912年［17］，目前该属已有9种，其中6种为虫生真菌（表1）。白僵菌能寄生蚜虫类刺吸式口器害虫，具有较强的应用开发前景［15］。

2.1.3 性引诱剂防治棉花害虫

棉田害虫性信息素科学研究进展很快，特别是针对棉铃虫性信息素的生物合成以及其引诱作用分子和神经机制方面取得了很多重要研究进展，对指导采用性引诱剂防治棉田害虫具有重要意义［22－25］。

性信息素防治是指利用性信息素对昆虫的诱捕或干扰作用对棉红铃虫进行直接杀灭或种群数量控制。采用性信息素在田间诱捕红铃虫成虫，减少烂铃，提高棉花产量与品质，降低农药成本，三年亩（667m2）籽棉含虫量降低了78.1%，亩产较五年前增加15.1%，百斤皮棉农药成本比五年前平均下降了53.9%［26］。采用昆虫性信息素诱杀棉铃虫的雄蛾，每1 334 m2棉田放置1个诱芯盆，可降低50%左右的落卵量［27］。

棉红铃虫性信息素化合物结构直到1973年才被正确解析，Hummel等重新对棉红铃虫性信息素进行研究才最终发现其为（顺，顺）-7，11-十六碳二烯-1-醇乙酸酯（Z7，Z11-16：OAc）（1a）和（顺，反）-7，11-十六碳二烯-1-醇乙酸酯（Z7，E11-16：OAc）（1b），见图1，且当这两种化合物以1∶1的比例混合时，具有最高的EAG响应值［28］。

美国曾大规模使用性信息素对棉红铃虫进行诱捕，并取得了良好的效果。1976～1978年Brooks等对棉红铃虫性信息素引诱剂Nomate PBW剂型进行商业测试并取得成功，随后推广至全世界多个国家和地区，并大规模使用［29］。我国也曾在20世纪八九十年代使用性信息素诱捕防治棉红铃虫，也取得了较好的效果［30］。1999年，杨可胜等人用棉红铃虫性信息干扰素（PB－ROPEL）进行大田实验，效果极为显著，干扰率为98.2%～100%，并且对棉红铃虫天敌有较好的保护作用，使之增加了1.76～2.93倍，对棉红铃虫一代虫的控制效果甚至达到85.1%～100%；同时，化学防治次数减少3～7次，防治费用下降13.46%～48.08%［31］。

2.1.4 杀虫灯防治棉花害虫

杀虫灯可用于防治棉田害虫，可大大降低棉田害虫种群密度。太阳能杀虫灯可有效诱捕绿盲蝽、棉红铃虫、棉铃虫、烟粉虱等成虫，每盏灯的控制面积为1.00～1.33万m2 ［32］。频振式杀虫灯是利用害虫趋光、波等的特性，将频振波作为一项诱杀害虫成虫新技术应用于灭虫器械，并将光的波长范围拓宽为320～400 nm，增加了诱杀害虫的种类。利用光近距离、波远距离引诱害虫成虫扑灯，灯外配以频振高压电网触杀，达到杀灭害虫的目的；棉田害虫防治每盏灯的控制面积为4～5 hm2［33－34］。

2.1.5 黄板控制棉蚜、烟粉虱

每667 m2安插15～20张黄板，3 m左右间距，对烟粉虱、棉蚜等具有较好的控制作用，24 h每张黄板可诱集棉田烟粉虱成虫可达800头以上［35－38］。

2.1.6 枯草芽孢杆菌控制棉花病害与促生

枯草芽孢杆菌可用于控制棉花病害与促进棉花生长［39］。四川省农科院研究人员的研究结果表明，枯草芽孢杆菌可湿性粉剂对棉苗立枯病具有较好的防治效果［40］；山东德州农科院朱金英等（2013）的研究表明，枯草芽孢杆菌对棉花具有促生作用［41］。

2.2 棉花病虫害绿色防控产品开发

微生物菌剂被开发用来防治病虫害的报道很多，并且有很多种类（如苏云金杆菌、球孢白僵菌、枯草芽孢杆菌等产品）已获得国家农药产品登记［42－45］，但相比传统化学农药，生物农药仍然品种过少，需要大力发展，不断挖掘新型生防菌种、新菌株、新产品。

随着国内生物农药领域的不断发展，特别是国家生物农药产业联盟以及国家生物农药工程技术研究中心、中国农科院植保所等一批国家级产业联盟及研究机构的实力不断增强，生物农药产品及生物防治技术在不断完善丰富，逐步满足产业及市场需求。一大批新型生物农药产品进入市场，如杀鞘翅目害虫的苏云金杆菌、生物杀线剂、新型生物杀螨剂、绿僵菌、自主高效刺糖多孢菌、球孢白僵菌等，为棉花绿色防控微生物农药技术的集成应用提供了产品支持，如50 000 IU/mg苏云金杆菌可湿性粉剂、100亿/g枯草芽孢杆菌可湿性粉剂及400亿/g球孢白僵菌可湿性粉剂等［46－49］。

3 棉花病虫害绿色防控技术集成

针对江汉平原棉田病虫害发生普遍，长期依赖化学农药防治棉田病虫害，对生态环境具有负面影响，在国家倡导生态文明和“化肥农药双减”的当下，采用绿色防控策略防治江汉平原棉区棉田病虫害，对促进产业高质量发展与生态文明建设具有十分重要的作用。采用生物防治结合化学防治的绿色防控策略防治棉田病虫害，优先采用新型高效苏云金杆菌、枯草芽孢杆菌、球孢白僵菌等微生物农药防治棉田病虫害，协同植物源农药、天敌昆虫、性诱、光诱、色诱以及农机农艺，依托棉田病虫害测报技术喷施绿色高效化学农药。

围绕提高长江中游棉花生产效益的重大需求，面向棉花機械轻简化产业升级，针对烟粉虱、蚜虫、棉红铃虫等棉花主要病虫害问题，将生物农药产业联盟开发的新型苏云金杆菌、刺糖多孢菌、球孢白僵菌、侧孢短芽孢杆菌、绿僵菌、枯草芽孢杆菌、木霉等微生物菌剂集成应用于棉花上，测定球孢白僵菌、刺糖多孢菌等微生物菌剂对棉蚜、烟粉虱的毒力，制定球孢白僵菌、刺糖多孢菌等微生物菌剂产品在棉花产区的应用技术，可以发挥生物农药“一次施用多次受益”的优点，降低棉花病虫害为害损失及其防治成本，协同植物源农药、天敌昆虫、害虫性信息素，与农机农艺融合，形成棉花病虫害绿色防控技术集成，降低化学农药使用量，保护天敌，保护环境，促进生态平衡。

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