殷 越,侯燕华,陈立萍,张 佳,张 楠,聂东兴,王晓军,林荣华
(农业农村部农药检定所,北京 100125)
油菜(BrassicacampestrisL.)属于十字花科芸薹属植物,是世界重要的油料作物,也是我国第一大油料作物。油菜分为冬油菜和春油菜两种模式,春油菜生育期85~130 d,冬油菜的生长周期为160~290 d,生长期包括苗期(从出苗至现蕾)、蕾薹期(现蕾至始花)、开花期(初花期、盛花期、终花期)、角果发育成熟期(从终花到籽粒成熟分为绿熟期、黄熟期和完熟期)[1]。其主要栽培地区遍及全国20个省份。2021年我国油菜的种植面积达6 765千hm2(约1.01亿亩),占我国油料作物总面积>50%;年产量为1 404.9万t,占我国油料总产量的39%,居世界首位[2]。
近年来,随着油菜种植面积的日益扩大,其病虫草害发生也呈现出高发重发趋势。油菜主要的病害包括油菜根肿病、菌核病、霜霉病、病毒病、白锈病、立枯病、猝倒病、枯萎病、黑胫病、灰霉病、黑斑病、软腐病、细菌性黑斑病、黑腐病等;主要虫害包括油菜蚜虫、菜青虫、小菜蛾、甘蓝夜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、小地老虎、薄翅野螟、跳甲、茎象甲、叶甲、尾甲、潜叶蝇、番茄斑潜蝇等;主要草害包括牛繁缕、猪殃殃、碎米芥、播娘蒿、雀舌草、通泉草、婆婆纳等阔叶杂草和看麦娘、牛毛草、早熟禾、棒头草等禾本科杂草。
栽种抗(耐)品种、农业防治、化学防治及物理防治等方法都对油菜病虫草害防治具有一定效果。农药作为有效解决病虫草害的重要农业投入品[3],现已广泛应用到油菜种植过程[4]。本文主要收集整理了我国应用于油菜菌核病、根肿病、蚜虫、甲虫及一年生阔叶杂草和禾本科杂草等油菜代表性病虫草害防治的农药登记产品,分析其主要成分及登记现状,并在此基础上提出防治建议,以推动相关有害生物的有效防治。
1.1 油菜菌核病 主要致病菌为核盘菌(Sclerotiniasclerotiorum(Lib.)de Bary),在我国所有油菜产区均有发生,发病率达到10%~30%,可造成油菜减产5%~50%,严重时减产>80%[5]。其发病症状为:(1)油菜苗期染病后,近地面根茎和叶柄部出现红褐色斑点,后扩大转成白色,发病组织变软腐烂,产生白色絮状菌丝,病斑绕颈后幼苗死亡[6];(2)油菜叶片染病后,染病部位出现圆形或不规则形,病斑呈灰褐色或黄褐色,有同心轮纹,气温高时易腐烂;(3)油菜茎秆感病后,会有水渍状浅褐色椭圆形大,潮湿条件下病部发软,病害严重时絮状菌丝长满茎秆,发霉、发白[7];(4)角果染病后,有水渍状浅褐色病斑,后成白色;(5)种子染病后,种子表面粗糙,呈灰白色,含油量降低。
1.2 油菜根肿病 油菜根肿病是由根肿菌门芸薹根肿菌(PlasmodiophorabrassicaeWoronin)引起的重要土传病害,在超过60个国家有发生,导致减产10%~15%[8]。油菜根肿病在我国各油菜产区均有发生,近年来表现为逐年加重趋势,特别是在云南、四川全省范围及安徽、湖北省部分地区较重发生,可导致作物根部肿大,阻碍水分和养分的吸收,严重时引起根部腐烂乃至全株枯死。危害油菜根部主要表现为根系膨大形成大小不等、形状各异的肿瘤,一般主根肿瘤大而少,侧根肿瘤小而多,须根肿瘤成串。肿瘤初期表面光滑,后期常发生龟裂粗糙,且易被其他杂菌侵入而引起腐烂[9]。
1.3 油菜霜霉病 油菜霜霉病是油菜上的一种常发性病害,由寄生的霜霉菌(Peronosporaparasitica(Pers.)Fries)引起,在我国各油菜产区普遍发生。发病率一般为10%~25%,重病田块发病率为70%~100%,产量损失5%~60%[10]。该病可为害茎、叶、花、角果,叶片发病初期为淡黄色或浅绿色小斑点,因受叶脉限制逐渐扩大为不规则多角形黄褐色斑块,病斑叶背面可见白色霜霉层,发病后期,叶片变褐色枯死。花梗染病后,顶部呈“龙头拐”状肿大弯曲,其上着生的花瓣肥厚、变绿,并长出白色霜霉状物。受害严重角果变褐萎缩,其上着生白色霜霉层,最后枯死。染病严重时,整株呈褐色枯死状,布满白色霜霉。
1.4 油菜立枯病 油菜立枯病又称油菜根腐病、纹枯病,是由立枯丝核菌(Rhizoctoniasolanihn Kü)引起的一种真菌性病害,为油菜苗期的主要病害之一。主要为害茎基和根部,有时为害叶,引起苗枯、茎枯和根腐。幼苗受害后茎基部初生黄色小斑,渐成浅褐色水渍状,后变为灰黑色凹陷斑,受害的茎部逐渐干缩,根茎部细缢,病苗折倒,并形成大量菌核。病叶发黄,易脱落。成株期靠近地面的茎及叶柄起初产生浅褐色水渍状斑,以后为灰黑色凹陷斑,根茎部及膨大的根上均有灰黑色凹陷斑,稍软。湿度大时在病部形成灰色蛛丝状菌丝。植株下部叶片萎垂、发黄,严重时全株枯萎[11]。
1.5 油菜蚜虫 油菜蚜虫包括萝卜蚜Lipaphiserysimi(Kaltenbach)、桃蚜Myzuspersicae(Sulzer)、甘蓝蚜Brevicorynebrassicae(L.)等,危害油菜整个生长期。蚜虫主要以成蚜和若蚜群集于油菜花、叶刺吸为害,繁殖快,历期短,7~10 d便可完成1代,1年发生10~40代,造成直接危害;而且还能传播各类病毒,致油菜发生病毒病,可使油菜发病率10%~30%,严重年份>70%,造成油菜减产高达65%。油菜田间蚜虫发生数量的多少与油菜长势、生育期和温度等关系密切。不同栽种区,蚜虫发生盛期也有差异。其中,蚜虫在冬油菜区油菜幼苗期、春油菜区油菜盛花期为害最严重。
1.6 油菜菜青虫 油菜菜青虫是菜粉蝶Pierisrapae(L.)幼虫,近缘种还包括东方菜粉蝶P.canidia(Sparrman)、大菜粉蝶P.brassicae(L.)、黑纹粉蝶P.melete(Menetries)及云斑粉蝶Pontiadaplidice(L.),其幼虫均可为害油菜、花椰菜、甘蓝、白菜等十字花科蔬菜[12]。菜青虫发生世代,由北向南逐渐递增,东北、北京、宁夏1年发生1~4代,河北、河南、陕西等地1年发生4~5代,华东1年发生7~8代,华中、华南和西南地区1年发生8~10代,存在世代重叠情况。五龄幼虫期是造成油菜产量损失的主要龄期。长江流域菜青虫为害油菜主要发生在春、秋两季,东北地区为害盛期在7月和9月。
1.7 油菜跳甲 油菜跳甲主要包括油菜蚤跳甲PsylliodespunctifronsBaly、油菜蓝跳甲P.chrysocephalaL.、黄宽条跳甲PhyllotretahumilisWeise、黄条跳甲Phyllotreta.vittataFabr.等,因地区不同发生程度有差异。幼虫先蛀食叶片及生长点,造成油菜缺苗断垅,后可转蛀根茎,新羽化成虫则能够为害熟角果,其发生严重影响油菜的产量和品质。跳甲对不同类型油菜的危害率由低到高依次为芥菜型、甘蓝型、白菜型[13]。
1.8 油菜潜叶蝇 危害油菜的潜叶蝇类害虫主要包括油菜潜叶蝇和番茄斑潜蝇。油菜潜叶蝇,又称豌豆潜叶蝇,拉丁文名为Chromatomyiahorticola(Goureau),异名PhytomyzahorticolaGoureau、P.atricornisMeigen,为世界性分布害虫,我国除了西藏、新疆、青海尚无报道外,包括台湾在内的各个省份均有发生。番茄斑潜蝇Liriomyzabryoniae(Kaltenbach)在国内也是广泛发生,分布于台湾、黑龙江、北京等21个省市区。两种潜叶蝇虽然为害作物有差异,但是共同为害十字花科蔬菜及油菜等多种作物。
1.9 禾本科杂草 油菜田杂草种类与前茬轮作作物关系较大,主要的禾本科杂草包括了日本看麦娘、看麦娘、硬草、菵草、棒头草、千金子、牛毛草、早熟禾等。
1.10 阔叶杂草 油菜田主要的阔叶杂草主要有猪殃殃、大巢菜、繁缕、牛繁缕、波斯婆婆纳、婆婆纳、荠菜、碎米芥、播娘蒿、雀舌草、通泉草等。
2.1 总体情况 截至2022年9月,我国农药登记产品总数为4.5万个,品种数量为727个;其中,登记于油菜病虫草害防治的农药登记产品数量566个,包括单剂470个、混剂96个,品种数量共计64个(表1)。
表1 我国现有登记防治油菜病虫草害的农药品种情况
2.2 主要病害用药
2.2.1 油菜菌核病 我国用于防治油菜菌核病且在登记有效期内的农药登记产品129个(表1),其中单剂114个,混剂15个,共涉及到农药有效成分18种,其中包括苯并咪唑类2种,二甲酰亚胺类3种,三唑类3种,咪唑类、二甲基二硫代氨基甲酸酯类、二硝基苯胺类、吡唑酰胺类和吡啶甲酰胺类各1种,与生物农药相关的农药有效成分2种(表1)。以多菌灵作为有效成分登记防治油菜菌核病的农药产品数量最多,达到87个;其次为腐霉利11个登记产品、异菌脲9个登记产品。从品种和产品数量上,基本能够满足油菜菌核病防控需要。
2.2.2 油菜根肿病 我国用于防治油菜根肿病的农药品种和产品数量较少。登记产品在品种上仅代森锌一个有效成分4个产品(表1),登记防治对象为多种病害。目前没有登记专门用于防治油菜根肿病的农药产品。检索发现与油菜根肿病菌种相同的大、小白菜根肿病的防治用药包括氰霜唑、氟啶胺、哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌等有效成分。生产上,氟啶胺和氰霜唑被广泛用于防治根肿病,能够延缓根肿菌休眠孢子的萌发。
2.2.3 油菜霜霉病 登记防治油菜(包括十字花科蔬菜)霜霉病的农药品种包括代森锌、乙蒜素、三乙膦酸铝6个登记产品。代森锌登记产品最多,有4个产品,其他有效成分仅1个产品。
2.3 主要虫害用药
2.3.1 油菜蚜虫 我国用于防治油菜蚜虫的农药登记产品230个(表1),其中单剂173个,混剂52个,共涉及到农药有效成分23种,其中包括拟除虫菊酯类杀虫剂10种,有机磷类4种,新烟碱类、氨基甲酸酯类各2种,大环内酯类1种;与生物农药相关的农药有效成分4种18个产品(表1)。拟除虫菊酯类产品种类和数量最多。
2.3.2 菜青虫 我国用于防治菜青虫的农药登记产品659个(表1,包括登记十字花科蔬菜上菜青虫防治的产品),其中单剂509个,混剂150个,共涉及到农药有效成分27种,其中包括拟除虫菊酯类杀虫剂最多,为12种;有机磷类3种,苯甲酰类3种,大环内酯类、二嗪类、沙蚕毒素类杀虫剂各1种;与生物农药相关的农药有效成分6种(表1)。
2.3.3 跳甲 我国用于防治跳甲的农药登记产品36个,防治对象描述为黄条跳甲或跳甲,其中单剂29个,混剂7个,共涉及到农药有效成分6种,包括拟除虫菊酯类和有机磷类杀虫剂各2种,新烟碱类1种以及1种生物农药鱼藤酮(表1)。
2.3.4 潜叶蝇 我国用于防治潜叶蝇(斑潜蝇)的农药登记产品较少。登记作物为十字花科蔬菜、小油菜、油菜的用药,共6个,其中单剂4个,混剂2个,共涉及到农药有效成分7种,包括拟除虫菊酯类3种(高效氯氟氰菊酯、氟氯氰菊酯、高效氯氰菊酯),有机磷类杀虫剂辛硫磷、大环内酯类杀虫剂阿维菌素、无机类杀虫剂矿物油以及生物农药鱼藤酮(表1)。
2.4 主要杂草用药
2.4.1 一年生禾本科杂草 我国用于防治油菜一年生禾本科杂草且在登记有效期内的农药登记产品228个(表1),其中单剂219个,混剂9个,共涉及农药有效成分20种,其中苯氧羧酸类除草剂(高效氟吡甲禾灵,精吡氟禾草灵,精唑禾草灵、噁草酸、精喹禾灵、喹禾灵)最多,包括6种,其他依次为酰胺类(敌草胺、精异丙甲草胺、乙草胺、异丙草胺)和激素类除草剂(二氯吡啶酸、草除灵、二氯喹啉酸、喹禾糠酯),各包括4种,环己烯酮类除草剂(烯草酮、烯草啶)和嘧啶类各2种(丙酯草醚、异丙酯草醚),有机杂环噁唑烷类(异噁草松)1种;以苯氧羧酸类作为有效成分登记由于防治油菜一年生禾本科杂草的农药产品数量最多,达到132个;其次为环己烯酮类50登记产品、酰胺类44个登记产品。从品种和产品数量上,基本可以满足油菜田一年生禾本科杂草防控需要。
2.4.2 阔叶杂草 我国用于防治油菜阔叶杂草的农药登记产品104个(表1),其中单剂88个,混剂16个,共涉及农药有效成分13种,其中包括吡啶酸类除草剂3种(氨氯吡啶酸、二氯吡啶酸、二氯吡啶酸钾盐),酰胺类4种(敌草胺、精异丙甲草胺、乙草胺、异丙草胺),嘧啶类2种(丙酯草醚、异丙酯草醚),杂环激素性除草剂(草除灵)、苯氧羧酸类除草剂(精喹禾灵)、有机杂环噁唑烷类(异噁草松)、环己烯酮类除草剂(烯草酮)各1种。
2.5 农药剂型 我国现有农药登记剂型134种[14],在油菜上登记的农药产品共涉及17种剂型(图1)。其中超过10个产品的剂型的分别为:乳油283个,可湿性粉剂128个、悬浮剂51个,水剂35个、可溶粒剂13个,水分散粒剂和微乳剂各10个,占比依次为50.9%、23.0%、9.2%、6.3%、2.3%、1.6%和1.6%,合计达95%,可溶粉剂等其余7种剂型合计占比4.7%,详细信息(图1)。
图1 油菜登记农药的剂型类别及数量
2.6 农药毒性 农药产品一般是有,其对人、畜、禽等非靶标生物均产生一定的毒害作用。按我国现行农药毒性分级,可以把农药分为剧毒、高毒、中等毒、低毒、微毒五级[15]。登记油菜用农药产品中,微毒产品26个、低毒产品530个、中等毒产品10个,占比分别为4.6%、93.6%和1.8%,以低毒产品为主,不存在高剧毒产品应用情况(图2)。
图2 油菜登记农药的毒性及占比
根据我国油菜种植情况及病虫害发生特点,坚持“分区治理、预防为主、综合防治”的策略不动摇,综合运用农业、物理、生物、化学等综合防治措施,利用高效器械进行统防统治[16]。
3.1 农业防治
3.1.1 田间管理 考虑到田间渍水是诱发油菜根肿病的重要因素之一[17],高垄栽培或深开三沟的农事操作方式都有利于预防水分胁迫对于油菜根肿病的促发作用。同时,降低田间湿度,也可有效抑制菌核萌发,降低菌核病的发生率。另外对于早期发现的病株应及时拔除销毁,后期油菜收获后及时清理土壤中的残体、残渣,减少田间的初期浸染,这种管理方式对油菜黑胫病和油菜茎基溃疡病也有显著的控制效果[18]。合理的水旱轮作可降低菌核数量,起到防止菌核病的目的;其次,发生根肿病的田块与十字花科作物合理轮作,也可降低根肿病的发生。采取麦类和油菜2~3年调茬轮作或者水稻-油菜的水旱轮作,如“稻-稻-油”“水稻-油菜/大豆/油菜-水稻-小麦-水稻-油菜”等模式,可以有效压低越年生阔叶杂草的田间密度。
3.1.2 耕地整治 结合我国冬、春油菜产区种植特点,利用农机具或大型农业机械进行各种耕翻、耙、中耕松土等措施可起到松土蓄水、覆盖杂草肥料,防治病虫害的作用[19]。例如前茬作物秸秆及时粉碎还田,深耕,翻耕消灭土壤中的虫卵,避免虫害发生。同时油菜种子播前进行人工或机器筛种,将混在种子里的草籽筛选下来。进行播种前、出苗前及各生育期等不同时期除草,直接杀死、刈割或铲除杂草。及时清除田边杂草,防止杂草入侵农田;中耕可以提高冬季油菜田间地温、促进根系伸展,同时还可以压埋田间杂草达到除草效果。
3.1.3 栽培管理 例如可适当推迟冬油菜播种期,避开易感染环境(温度、降水等);也可以根据土壤肥力情况合理密植提高油菜抗逆境能力[20]。除了施足底肥之外,还要适当追肥,入冬前在气温较高的时间段,对油菜苗进行勤追肥,早追肥促进油菜生长,让油菜能在入冬前达到“开盘”的状态。
3.2 品种 科学的选择油菜种子对提高油菜品质和产量起到积极促进作用。近年来,在各油菜育种单位的共同努力下我国科研工作者选育了大量“高油”“双低”优质高产油菜杂交品种并应用于生产。2018~2022年,全国共登记1 436个油菜品种,如抗菌核病的核优2929、09HY6、亿油9号、科乐油998[21],抗根肿病品种华油杂62R[22]、华双5R、中油56285ZHE-266,抗除草剂油菜品种GT79(RT73)[23]等。通过筛选耐盐碱油菜品种是提高油菜面积,增加总产量的有效措施。如在我国江苏等地沿海滩涂已成功大面积种植耐盐碱地的双低杂交油菜宁杂15号、盐油杂3号[24,25]。对于病毒病,选用抗病品种是良好选择。通常认为,甘蓝型油菜较芥菜型油菜、白菜型油菜更为抗病,而且产量更高。因此,推广应用甘蓝型油菜可以一定程度上达到控制病毒病的效果。
3.3 合理用农药进行病虫害防治 药剂防治应选用已经获得登记的农药产品,优先选择生物农药和低毒、低残留化学农药,使用时要严格按照农药安全间隔期使用,并严格按照农药标签规定的用量和科学的方法施用。例如使用72%霜脲·锰锌可湿性粉剂600倍液防治油菜霜霉病,当田间病株率>20%时或初花期叶病株率>10%时开始喷药。另外应科学的交替施用不同农药,既避免抗性产生,也可增强防治效果。如二甲酰亚胺药剂腐霉利与苯并咪唑类药剂、三唑类药剂无交互抗性,可交替施用;腐霉利及二硝基苯胺类药剂氟啶胺在苯丙咪唑类药剂多菌灵等防效较差的情况下,可表现较好的防治病害。另外我国油菜用登记农药的施药方式主要为喷雾(93.11%),应选择合适的施药器械,根据靶标的发生规律和发病部位精准施药。如在长江流域冬油菜产,油菜苗期重点喷施植株基部和地表,挑治蚜虫和霜霉病,压低发生基数;花期重点喷植株地上部,防治菌核病,兼治白粉病。一般应施用两次药剂,初次在初花期,一周后进行第次施药,如遇连阴雨、花期持续长等适宜病害发生流行天气,盛花期需要再次药剂预防[26],施药次数应不超过产品标签明示次数。
3.4 鼓励企业研发新农药 从农药剂型看,现有登记的产品中以乳油和可湿性粉剂为主,分别占总产品的50.0%和22.6%,而友好环保型水基化、粒性化和缓控释放制剂(悬浮剂、水分散粒剂等)仅占10.8%(图1)说明油菜用药存在传统药剂剂型偏多,环保型剂型偏少的情况。从登记时间上看,近年来,我国登记农药环保型剂型的数量是上升的,剂型优化明显。虽然乳油和可湿性粉剂的数量领先,但与当年产品登记总量的比例呈现递减趋势,其年下降率平均分别为8.13%和3.58%,乳油在2022年有所提升,可湿性粉剂自2020年一直呈下降态势,说明乳油和可湿性粉剂产品的生产和登记许可在适度把关。而环保型的悬浮剂、水分散粒剂、可分散油悬浮剂的比例持续上升,年增长率分别为2.02%、1.28%、0.85%(图3)。水基化农药剂型以水为分散介质,具有安全、高效、不易产生药害等优点,发展潜力大[27]。油菜用水基化农药登记比率虽在,但仍然缓慢,建议企业加快水基化剂型、无粉尘化剂型的开发,使农药更加安全高效。
(注:EC乳油、WP可湿性粉剂、SC悬浮剂、WG水分散粒剂、OD可分散油悬浮剂)
图4 油菜登记农药的用途及占比
从我国油菜用农药登记用途看,除草剂处于领先地位,占到农药总量的66.6%,其次分别为杀菌剂23.1%、杀虫/杀螨剂6.5%,占比最少的是植物生长调节剂,只有3.7%。
从我国油菜用农药登记现状看,农药产品大多以化学农药为主,生物农药登记较少,而长时间使用化学农药容易产生抗性,也容易导致农药残留。生物农药具有选择性强、残留少、对非靶标生物安全、环境友好等特点[28],建议企业加大对生物农药品种及其使用技术的研发力度[29]。
3.5 加强科学用药宣传培训 农药是保障粮食安全和人类健康的重要物资,在保护农业生产、提高农业综合生产能力、促进粮食稳定增产和农民收入提高等方面发挥了重要的作用。但使用者在施用农药时如果不科学使用,极易造成浪费,引发农作物药害,同时加剧环境污染,农药残留以及病虫的抗药性。因此,建议加大科学使用农药技术宣传培训力度,例如通过组织农民田间培训、技术员现场指导、发放培训宣传册等方式指导农户科学用药,使农户了解其常用农药品种的基本用药方式及用量,避免过量使用造成药害。农业相关部门也应组织开展病虫害绿色防控培训、定期开展科普宣讲,也可结合当地实情发布本地病虫草害药防治指南、推荐用药名录等指导农户及技术人员树立科学用药、绿色防控意识,指导农户科学轮换用药、多使用混剂以及防治技术,以减少抗性产生和对非靶标生物的影响。