青蒿间作防控多种烟草病害效果及田间互作影响

潘 磊，陈云松，杨晓东，马文广

（1.玉溪中烟种子有限责任公司，云南 玉溪 653100；2.云南省烟草农业科学研究院，云南 玉溪 653100）

烟草作为我国重要经济作物，田间病害防治是烟叶生产中的重要环节。传统防治方法以化学防治为主，然而由此带来的病原生物耐药性增强、烟叶农药残留等问题却日益突出。随着农业技术的不断发展，“绿色植保”在烟草种植中应用日趋广泛，包括放飞烟蚜茧蜂防控田间烟蚜［1］，利用芽孢杆菌Tpb55、Tpb88防治烟草赤星病等［2］，均取得良好的防控效果。农业生物多样性应用是烟草绿色防控体系的重要组成部分，通过烟-稻轮作、烟草-甘薯套作等方法，有效地控制了烟草炭疽病、烟草赤星病和烟草野火病的发生［3］。多样性种植防控烟草病虫害，具有绿色环保、操作简易、综合经济效益高等特点，具备良好的研究与应用前景。

青蒿（Artemisia carvifolia）为菊科蒿属植物，1年生草本。其代谢产物中含挥发油，也含艾蒿碱 （abrotanine）及苦味素等。前人研究发现青蒿代谢产物具有抗金色葡萄球菌的作用，同时对于多种同翅目害虫有着较好的趋避效果［4］。青蒿与其他作物之间存在化感作用，青蒿脂溶性浸提物和水浸提物能抑制多种禾本科杂草生长［5］。然而目前青蒿应用于烟草农业的实例尚未见报道。本研究通过建立烟草-青蒿间作模式，测定青蒿对于多种烟草病害防控效果，分析农田昆虫群落结构，评价间作处理对于烟株生长的影响，为探索青蒿在烟草病虫害防控中的最佳应用模式提供数据参考和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料选取烟草品种云烟87（国内栽培面积最大品种）、K326（优质外引品种）和CC27（新引入品种），另有多样性种植作物青蒿（Artemisia carvifolia）。

1.2 试验方法

试验栽培面积0.4 hm2。每个参试品种设3个处理，分别为青蒿间作、施药对照和自然发病对照，每个处理3次重复。青蒿间作处理中将青蒿种植于烟草垄体两侧及田埂周边，单行种植，株距30 cm；烟株生长期间不施用农药，其余操作等同田间烟叶生产。

1.2.1 田间病害调查 病害调查于烟株团棵期开始，每10 d调查一次，共调查5次，每次病害调查结束后及时清理田间病株。采取全田普查的取样方法，调查病害包括烟草黑胫病、烟草花叶病（TMV）和烟草曲叶病（TLCV）3种，其中烟草黑胫病和烟草花叶病（TMV）调查标准参照《烟草病虫害分级及调查方法》（GB/T23222-2008）执行，烟草曲叶病（TLCV）调查标准参考《烟草病虫害分级及调查方法》（GB/T23222-2008）中病毒性病害条目。计算各参试品种发病率及病情指数。

病情指数调查分级标准：0级，全株无病；1级，心叶轻微卷曲，病株无明显矮化变形；3级，顶部叶片卷曲变形，病株矮化为正常株高的75%以上；5级，33%～50%叶片卷曲皱缩，病株矮化为正常株高的66%～75%；7级，50%～66%叶片卷曲皱缩，病株矮化为正常株高的50%～66%；9级，超过66%比例叶片卷曲皱缩，病株矮化为正常株高的50%以下。

1.2.2 田间昆虫群落调查 于现蕾期进行昆虫群落调查，每个小区放置5块粘虫板，总计45块。放置24 h后取回，统计分析捕获的昆虫类型及数量，于生物多样性分析软件Bio-Dap内计算多样性指数。

1.2.3 青蒿-烟草互作模式下烟株光合速率及农艺性状指标测定 烟株光合速率测定于烟株始花期进行。每个小区选取5株烟草，每株烟草分别选取上部叶、中部叶和下部叶各一片进行光合速率测定，测定仪器为LCi-SD便携式光合仪，测定指标包括胞间CO2浓度（vpm）、蒸腾速率（mmol /m2·s）、气孔导度（mol /m2·s）和光合速率（μmol/ m2·s）；田间烟株农艺性状测定于烟株始花期进行。采用五点取样法，每个取样点测定5株烟草，每个小区测定25株烟草。调查对象包括叶片叶绿素含量（采用SPAD-502Plus叶绿素含量测定仪测定）、株高、径围、叶片数、腰叶长、腰叶宽。统计数据于SPSS 19.0软件内分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理参试品种田间病情指数调查

通过调查烟株现蕾期田间病情指数，数据经统计分析后对比结果（图1）表明，不同处理参试品种田间病害发生严重程度有一定差异。烟草曲叶病、烟草花叶病和烟草黑胫病在青蒿间作处理病情指数显著低于自然发病对照。其中云烟87品种在青蒿间作处理下，上述3种病害田间病情指数显著低于施药对照和自然发病对照。

图1 不同处理参试品种田间病情指数对比

统计不同时期病害调查数据结果，分析烟草曲叶病和烟草花叶病不同试验处理间发病率随时间变化的规律。以云烟87品种为例（图2、图3），烟草曲叶病团棵期发病率在不同试验处理下无明显差异；随着时间的推移，施药对照和自然发病对照处理下，烟草曲叶病发病率明显高于青蒿间作；3个试验处理的发病率高峰均出现于第5次调查时期。

施药对照和自然发病对照烟草花叶病发病率高峰出现于第2次田间调查时期（进入团棵期后20 d）；第3次调查期开始发病率下降；青蒿间作处理烟草花叶病发病率随时间变化幅度较小，且总体发病率低于施药对照和自然发病对照。

2.2 不同处理田间昆虫群落多样性分析

粘虫板经放置24 h，统计分析捕获的昆虫类型及数量。共捕获昆虫1 712只，分别属于双翅目、同翅目、膜翅目、鞘翅目和直翅目5个目，数量及种类见表1。

图2 云烟87不同处理烟草曲叶病发病率随时间变化

图3 云烟87不同处理烟草花叶病发病率随时间变化

根据表1结果，计算病毒性病害主要传播介体同翅目昆虫种群相对密度，以及田间优势种群双翅目昆虫相对密度，并采用辛普森指数（Simpson’s Index）及香农-威纳指数（Shannon Diversity Index）分析田间昆虫生物多样性（表2）。

辛普森指数分析发现3个参试品种中自然发病处理辛普森指数均为最高；香农威纳指数分析发现3个参试品种的H值最高，E值除云烟87品种自然发病与常规施药处理相同外，其余2个品种自然发病处理的E值均为最高。表明在自然发病条件下，田间昆虫多样性最高，人为活动影响是本试验中烟草田间昆虫生物多样性的主要影响因素；田间昆虫种群变化方面，青蒿间作处理的3个参试品种都出现了双翅目昆虫种群相对密度上升的趋势，其中K326品种田间双翅目昆虫种群相对密度达到92.26%，成为绝对优势种群；与此同时，青蒿间作处理同翅目昆虫种群相对密度下降（图4），其中云烟87品种降幅最高，达到141.13%。

2.3 青蒿-烟草互作模式下烟株光合速率及农艺性状指标分析

光合速率测定结果（表3）显示，不同品种光合作用相关指标与试验处理密切相关。青蒿间作处理下，云烟87、K326和CC27 3个参试品种胞间CO2浓度和光合速率两项指标都出现明显升高。表明烟草-青蒿互作模式下存在着种间促进作用，从而促使烟株光合速率提高。

表1 不同处理田间昆虫种类及数量统计（头）

表2 不同处理田间昆虫种群相对密度及多样性指数分析

图4 参试品种不同处理田间同翅目昆虫相对密度

田间烟株农艺性状测定结果（表4）分析表明，农艺性状差异主要集中在品种间，而试验处理对其中各项指标的影响差异较小。青蒿间作处理中，与对照相比，云烟87和K326两个参试品种出现叶片数较少的现象；其他指标处理间差异均不显著。

3 结论与讨论

生物多样性防控作物病虫害理论的精髓在于构建一个稳定的农田生态系统，保持系统内各生物因子的动态平衡，同时稀释病原生物种群数量，最终实现防控病害的目标［11］。间作栽培是农业生物多样性防控作物病虫害的重要手段之一，其控病机理主要有3点：一是主要作物与配套作物间产生化感作用，促进营养物质的吸收或积累，从而提高植株系统抗性；二是形成物理屏障阻碍病原生物传播，或者是分泌物（叶面、根系）抑制病原生物繁殖和侵染效率；三是改善田间小气候和微生态环境，综合提升间作模式的控病效果［6-7］。利用包括间作在内的多样性种植模式防控烟草病虫害，是烟叶生产绿色、生态和可持续发展的健康之路，其中配套作物选择是多样性种植开展的基础。本试验发现青蒿间作在降低烟草病毒性病害发生率的同时，也降低了田间同翅目昆虫（烟蚜、烟粉虱）种群相对密度，由此认为青蒿起到对烟蚜和烟粉虱等烟田主要传毒昆虫的特异性防控，从而降低烟草病毒性病害发生几率，结论与已有相关研究一致［4］，为烟草农业多样性配套作物选择提供了新思路。

表3 参试品种不同处理光合作用相关指标检测结果

表4 参试品种不同试验处理下田间农艺性状调查结果分析

在间作模式下，作物间存在地上部分和地下部分的互作，其中包括种间竞争和种间促进关系，其结果直观表现为该间作配置是否合理［8］。合理的间作作物配置，可以充分利用环境资源，促进种间有益作用［9］。本研究通过测定烟株光合速率，发现青蒿间作处理下烟株光合速率显著提高，认为两种作物间存在种间促进关系。在晋西果农间作模式下，也存在类似的情况［10］。农艺性状测定发现烟草-青蒿互作模式下烟株生长未受到明显影响，表明两种植物之间存在着良性竞争关系，但其互作机理尚需深入研究。综合多方面因素，期待最终建立完善、系统的烟草-青蒿间作种植防控病虫害体系。

本研究结果表明，烟草-青蒿间作模式能有效降低田间烟草花叶病、烟草曲叶病和烟草黑胫病的发病率；通过青蒿间作处理，田间同翅目昆虫（烟蚜、烟粉虱）种群相对密度下降，起到了防控烟草虫害的效果。与对照相比，青蒿间作模式下烟株光合速率提高，叶片叶绿素含量和基本农艺性状无显著差异，参试烟株正常生长。

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