摘 要:分析烟草种植过程中常见病虫害(如烟草病毒病、青枯病、野火病、烟蚜、斜纹夜蛾、小地老虎和烟青虫)的危害特点及发生规律,并指出现有防控措施的局限性(即传统的防治方法以化学防治为主,存在农药残留问题)。针对此,提出科学、环保、高效的综合防控策略,包括加强病虫害监测及采用农业、物理和生物防治措施,构建烟草病虫害绿色防控体系,从而实现对烟草病虫害的绿色防治和烟草产业的绿色发展。
关键词:烟草;病虫害;农药残留;防控措施
中图分类号:S435.72 文献标志码:B 文章编号:1674-7909(2024)10-97-4
DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.10.021
0 引言
烟草(Nicotiana tabacum L.)是茄科烟草属一年生或有限多年生的草本植物,原产于美洲,且全球各地现已广泛种植[1-2]。烟草植株的高度为0.7~2.0 m,茎基部略木质化;叶片为矩圆状披针形、披针形、长圆形或卵形,叶尖渐尖,基部逐渐狭窄,并呈耳状半抱茎,叶面通常覆盖腺毛;花序呈圆锥状,多花;花色有红、黄等。烟草叶片中含有尼古丁等生物碱,常用于制作各种烟草制品[3]。我国是世界上最大的烟草生产国与消费国,并形成“云烟系”“湘烟系”“沪烟系”等主要品牌,涉及的产业链条较广,拥有数十万员工,并创造出极高的经济价值,连续多年成为我国第一大利税来源[4-5]。
在烟草种植过程中,面临着病虫害严重、农药过度使用等问题,不仅严重影响烟草的产量和品质,还会对生态环境形成潜在威胁,并加剧烟草制品农药残留问题,进而对消费者身体健康构成威胁[6-7]。近年来,随着人们对食品安全意识的提高和对环境保护的关注度增强,如何绿色、有效地防控烟草病虫害,并降低烟草产品中的农药残留,已成为烟草科学研究和技术推广中的重要研究课题之一。笔者通过系统梳理烟草生长过程中的主要病虫害及其发生规律,分析现有病虫害防控措施的局限性,提出更科学、环保、高效的综合防控策略,以期为我国烟草产业提供一套完善、可行的病虫害绿色防控方案,从而促进我国烟草产业可持续发展,保障消费者权益。
1 烟草种植过程中的常见病虫害
1.1 常见病害及其发生规律
1.1.1 烟草病毒病
烟草病毒病是由多种病毒引起的、会对烟草作物造成重大经济损失的重要病害之一。我国危害烟草生长的病毒包括烟草花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)、烟草马铃薯Y病毒(PVY)[8]。
感染TMV后,烟草幼苗会出现明脉症,随后会发展为花叶症,且植株出现花叶、泡斑、畸形、坏死等症状,感病植株早期还会出现矮化现象,且生长受阻,严重影响开花结实。TMV多由种子、土壤、肥料、杂草等带毒传播,或通过风雨、人为操作进行传播,且在移栽后温差较大、植株发育不良、土壤养分偏低、管理不当、套种茄科作物的情况下发病较多。
不同株系的CMV病症状存在差异,但共同症状有明脉症、花叶症、畸形、泡斑和坏死等。患病早期的植株会严重矮化,从而严重影响植株的正常生长和叶片品质。CMV可通过蚜虫进行传播,一般在有翅蚜数量达到高峰后的第10 d,CMV的发病率最高,且在高温干燥的环境中CMV的发病率较高。
不同株系的PVY病症状也存在差异,共同症状有脉带花叶型、脉斑型和褪绿斑点型。脉带型会导致叶片出现黄绿斑驳,脉斑型会导致叶片出现黄褐坏死,褪绿斑点型会导致斑点密集。感染此病会导致烟株矮化,严重影响烟草叶片品质。PVY主要通过蚜虫进行传播,也可通过摩擦、嫁接等方式进行传播,且每年的6—8月是高发期。
1.1.2 青枯病
烟草青枯病是由青枯雷尔氏杆菌引起的细菌性植物病害,主要侵害烟草。该病害属维管束病害,病原菌从一侧根部侵入植株,初期会有1~2片叶片出现无明显病斑的萎蔫(夜间因蒸腾作用而减缓,萎蔫的叶片会暂时恢复),且另一侧烟叶无明显变化,导致发病初期难以发现;随着病情的发展,萎蔫叶片无法恢复,但仍保持绿色,受影响一侧的茎上会出现褪绿条斑,病株根部的维管束组织会逐渐变黑。烟草青枯病病原菌能在土壤中存活数月至数年,并通过雨水、灌溉水或耕作活动进行传播,从植物根部伤口入侵。烟草青枯病的发生与气候条件密切相关,在温暖潮湿的环境中极易流行。
1.1.3 野火病
烟草野火病是由丁香假单胞菌烟草致病变种引起的细菌性病害,主要侵害烟草植株叶片[9]。发病初期,叶片会出现黑褐色水渍状小圆斑,随后病斑扩大,且周围伴有明显的黄色晕圈,中心区域转为红褐色,并坏死。严重时,病斑会相互融合,形成不规则的大病斑,病斑上出现轮纹。病原菌主要来源于田间越冬的病残体或带菌种子,多通过风雨和昆虫进行传播,每年的8月中上旬是该病的高发期。
1.2 常见害虫及发生规律
1.2.1 烟蚜
烟蚜是一种刺吸害虫,主要以若虫和成虫的形式群集在烟草叶片的背面、嫩茎、花蕾和果实上,通过刺吸的方式来吸取植物汁液,导致叶片皱缩、发黄,使植株生长发育受阻,并使烟叶产量和品质下降。此外,烟蚜还会传播烟草花叶病毒等,加重对烟草的危害程度。烟蚜在全国各烟草种植区全年均可发生,特别是在春季和夏季的烟草生长旺盛期,烟蚜危害最为严重。冬季烟蚜会通过保护地或其他宿主植物继续繁衍,春季随气温升高而迁飞至烟草田中,具有明显的趋嫩性和避光性,且对黄色有正趋性,易集中在烟草新生部位。
1.2.2 斜纹夜蛾
斜纹夜蛾是一种食叶性害虫,幼虫会咀嚼叶片,造成叶片缺刻、穿孔,严重时会将叶片吃光,只剩叶脉,从而影响烟草的光合作用,导致植株生长力减弱,使烟叶产量和品质降低。斜纹夜蛾1 a内发生多代,且世代重叠现象明显,夏秋季危害最烈;成虫的飞翔能力强,繁殖速度快,常在傍晚至清晨活动;幼虫白天隐藏,夜晚出来取食,具有很强的隐蔽性和暴发性。
1.2.3 小地老虎
小地老虎是一种地下害虫,幼虫又称地蚕、土蚕,主要危害烟草的根部和茎基部,可咬断幼苗或钻蛀茎秆内部,导致烟苗猝倒、死苗,或在成株期倒伏、枯死,并严重影响烟草的出苗率和成活率。小地老虎在温带地区一般1 a内发生2~3代,春季孵化的幼虫会危害烟草幼苗,夏秋季节的幼虫主要危害成株期烟草;成虫通常在夜间活动、产卵,幼虫昼伏夜出,喜阴暗湿润环境。
1.2.4 烟青虫
烟青虫是一种蛀食性害虫,幼虫会危害烟草叶片、花蕾和果实,造成叶片破洞、缺刻,从而影响植株的光合作用及烟叶品质,同时还会蛀食花或果,使烟叶产量和品质大幅下降。烟青虫在不同地区的发生代数有所差异,我国东北和华北地区每年发生2代,华中和西南地区每年发生3~6代。越冬后的一代成虫对烟草具有强烈的趋向性,春夏季成虫羽化后会在烟草上大量产卵,之后经过幼虫期、蛹期再到下一代成虫,周而复始。
2 传统的烟草病虫害防控技术的局限性
传统的烟草病虫害防控以化学防治为主,即用化学农药对烟草病虫害进行防治。虽然这种方法能快速、有效地控制病虫害,但也存在着极大的局限性(如农药残留等)。在使用农药时,要根据烟草的生长阶段和病虫害发生情况来确定施用药物的浓度、剂量和次数,但种植户因缺乏相关的知识和环保观念,或因图方便,存在过量施用农药的现象,导致烟草中残留多种农药。而未经过妥善处理的残留农药可能会通过皮肤、呼吸道等途径进入人体,长期接触会对人类健康造成威胁。同时,大面积使用化学农药也易造成水源和土壤污染,破坏农田生态系统平衡,并杀死非目标生物(如天敌昆虫和其他有益生物),导致自然控制病虫害的能力降低。此外,部分种植户长期使用同一种化学农药,会导致病原菌和害虫产生抗药性,使农药防治效果降低,增加防治难度。
除化学防治外,传统病虫害的防控方法还包括物理防治方法,但传统的物理防治方法存在单一物理防治效果不佳等问题,如色板诱杀、灯光诱捕等方法只能针对特定种类的害虫,而对多种病害和害虫的防控效果有限。此外,物理防治设施的建设和运行维护成本较高,且要一定的技术支持和人力投入,实际操作中也会存在一定困难,导致物理防控方法的应用范围受阻。因此,要应用多种防治方法对病虫害进行综合防控。
3 烟草病虫害绿色防控体系
3.1 病虫害监测
烟草病虫害的防治应坚持“预防为主,综合防治”的方针,病虫害监测是防治的基础,及早发现病虫害才能有效控制病虫害的蔓延,减少经济损失。在烟田内科学布设多个固定的监测点,组建专业的测报队伍,并按照统一的标准和程序,定期深入田间进行实地调查,记录病虫害种类、数量、分布范围和危害程度。一旦发现病虫害,要及时采取相应的防治措施。
近年来,卫星遥感、无人机遥感技术已被广泛应用在农业病虫害防治中,可利用高分辨率卫星遥感影像或无人机高光谱影像来识别烟草生长状况及可能存在的病虫害,并进行大面积快速监测。在发现疑似病虫害区域后,要及时派专人进行实地核实,并做到快速响应。同时,还可建立基于地理信息系统(GIS)的病虫害预警系统,并基于遥感影像和物联网设备(用智能传感器来监测农田环境变化和生物指标,包括温湿度、光照强度、影像信息及特定病虫害发生的生物信号等)来实时采集、传输和分析病虫害信息,并给出相应的病虫害防控建议;也可基于这些数据来分析温度、湿度、降雨量等因素对病虫害发生的影响,建立数学、统计学或机器学习模型,并提前做出预警预报。
3.2 农业防治
首先,品种选择。选择抗病、抗虫、适应当地生态条件的优质烟草品种,从根本上减少病虫害的发生。其次,种植地的选择与处理。优先选择光照充足、排灌便利、肥力适中的地块,以促进植株的健康生长,并提高其抗病、抗虫能力。同时,要避免与茄科作物连作,推行烟草与水稻、玉米、油菜等作物的轮作,改良土壤结构与肥力,减少土壤中病原菌和害虫的基数。再次,种植前对烟苗进行检疫(重点检测病毒病),从源头上消除病虫害隐患;移栽时选取健壮烟苗,并浇足定根水,保证烟苗长势。最后,实施精细化的田间管理。保持田间清洁,并及时清除病残体,减少病原菌和虫口密度;科学施肥,平衡营养,必要时进行测土配方施肥;做好水分管理工作,深开沟,确保排水良好,灌水时要避免串灌、漫灌,以免滋生病害;根据杂草生长情况进行中耕除草,同时对病株周围的土壤进行消毒。
3.3 物理防治
物理防治是通过物理方法来减少或阻止病害、虫害危害烟草,可减少化学农药的施用量,有利于环境保护和农业的可持续发展,符合绿色防控理念。但在实际操作中,因技术要求和资源投入较高,往往要结合其他防治策略,共同构建综合防治体系。
烟草病虫害的物理防治以人工清除、诱捕和机械阻隔为主,且以诱捕法的应用最为广泛。诱捕法具体内容如下。首先,利用夜蛾、蝼蛄等成虫的趋光性,通过频振式杀虫灯、太阳能杀虫灯等来诱杀。其次,利用蚜虫、白粉虱、蓟马等小型害虫的趋色性,通过黄板、蓝板等来诱捕[10]。最后,利用小地老虎、烟青虫、斜纹夜蛾等鳞翅目害虫的食性,通过食诱剂来诱捕。人工清除法是用人工的方式来捕捉体型较大的害虫或刮去虫卵,尤其是在病虫害发生初期时,该方法能有效降低病原菌基数,减少病虫害的蔓延。同时,可在冬季深翻土壤,灭杀土壤中的病原菌。机械阻隔法常用于烟草的育苗工作中,利用防虫网来覆盖烟田或温室,阻止害虫进入烟田,能有效防止烟蚜等害虫对烟苗的危害。此外,还可覆盖地膜,不仅能保湿保温,还能阻碍地下害虫(如蛴螬、地老虎等)的活动和繁殖。
3.4 生物防治
生物防治是利用自然界中存在的有益生物或其代谢产物来控制、抑制或消灭病虫害、杂草及其他有害生物。这是一种模仿自然生态平衡、利用生物间的相互制约关系对害虫进行管理的环保型农业技术。生物防治具有以下优势:对环境的影响小,不污染土壤和水源,也不会破坏非目标生物的生存环境;由于天敌生物和生物制剂可自我繁殖或持续发挥作用,因此具有较好的持久性和持效性,有助于建立长期稳定的生物平衡;对人畜毒性低,不会造成农药中毒,同时在农产品中没有或仅有极少量残留,有利于生产出有机或无公害食品;害虫对生物防治产生抗性的速度远低于化学农药,即能延缓害虫抗药性的产生。生物防治的一次性投入可能会比传统农药高,但从长远来看,因施药次数和农药购买费用的减少,生物防治的成本效益明显。
传统的生物防治主要是利用天敌生物,如引入或增加害虫的寄生性天敌(如赤眼蜂、丽蚜小蜂等),让其捕食或寄生害虫,从而降低害虫种群密度。植物源农药和生防菌主要来源于天然植物或微生物,毒性小、残留低,是烟草绿色防控的重要组成部分。烟草常见病虫害的生物防治药剂见表1。
4 结束语
笔者对烟草生长过程中常见的病虫害种类进行系统梳理,分析现有病虫害防控措施的局限性,并在此基础上提出更为科学、环保、高效的综合防控策略。目前,传统的烟草病虫害防治存在过度依赖化学防治、药剂滥用等问题,不仅会导致病原体和害虫的耐药性增强,还会加剧农药残留问题。烟草病虫害绿色防控不仅对促进我国烟草种植业的可持续发展具有重要意义,还对维护消费者健康权益具有积极作用。针对烟草种植过程中常见的病虫害,笔者提出构建综合防控体系(包括加强病虫害监测、农业防治、物理防治和生物防治),强调病虫害的及时发现和防治及采用环保型农业技术的重要性。贯彻“预防为主,综合防治”的基本方针,选用抗病、抗虫的优质烟草品种,实施精细化田间管理,利用物理和生物防治方法,能有效减少化学农药的施用量,降低农药残留,从而保护生态环境和烟民健康。
参考文献:
[1]曹守涛,李军,孙帅帅,等.基于MaxEnt模型的巴西烟草全球适生区预测研究[J].云南农业大学学报(自然科学),2023,38(3):439-445.
[2]MARTINS-DA-SILVA A S,TORALES J,BECKER R F V,et al.Tobacco growing and tobacco use[J].International Review of Psychiatry,2022,34(1):51-58.
[3]王倩玉.低次烟叶浸膏、精油的制备及其在卷烟加香中的应用研究[D].南昌:南昌大学,2022.
[4]李超,王冰,李明洋,等.烟草有机废弃物资源化利用研究进展[J/OL].农业环境科学报,1-29(2024-01-19)[2024-03-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/12.1347.S.20240118.1450.004.html.
[5]韩天诚.烟草消费税征收环节后移及增量下划地方的改革研究[D].长沙:湖南大学,2022.
[6]杨飞,白军超,张玉璞,等.改进QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱测定烟草中14种农药残留[J].分析科学学报,2023,39(6):691-698.
[7]韩菁,周红民.山地烤烟栽培及病虫害防治技术研究[J].四川农业科技,2023(8):36-39.
[8]田维强,邢月,夏秋兰,等.贵州省烟草病毒病的发生及综合防治措施[J].植物医学,2022,1(6):110-116.
[9]陈丹阳,陈寿明,梅运鹏,等.烟草野火病的发生与防治研究进展[J].现代农业科技,2022(13):63-67,71.
[10]黄祥俊.浙南地区杨梅绿色防控技术及实践[J].果树实用技术与信息,2019(4):23-25.
(栏目编辑:于瑞涛)