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中国马铃薯病虫害发生情况与农药使用现状

2019-08-27徐进朱杰华杨艳丽汤浩吕和平樊明寿石瑛董道峰王贵江王万兴0熊兴耀0高玉林

中国农业科学 2019年16期
关键词:化学农药马铃薯农药

徐进,朱杰华,杨艳丽,汤浩,吕和平,樊明寿,石瑛,董道峰,王贵江,王万兴0,熊兴耀0,高玉林,

中国马铃薯病虫害发生情况与农药使用现状

徐进1,朱杰华2,杨艳丽3,汤浩4,吕和平5,樊明寿6,石瑛7,董道峰8,王贵江9,王万兴10,熊兴耀10,高玉林1,11

(1中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室,北京 100193;2河北农业大学植物保护学院,河北保定 071000;3云南农业大学植物保护学院,昆明 650201;4福建省农业科学院作物研究所,福州 350013;5甘肃省农业科学院马铃薯研究所,兰州 7300706内蒙古农业大学农学院,呼和浩特 010019;7东北农业大学农学院,哈尔滨 150030;8山东省农业科学院蔬菜花卉研究所,济南 250100;9黑龙江省农业科学院,哈尔滨150086;10中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京 100081;11中国农业科学院国家薯类作物研究中心,北京 100081)

作为继水稻、玉米和小麦之后的第四大主粮作物,马铃薯在保障我国粮食安全、精准扶贫、种植业结构调整以及农业产业转型升级中发挥着至关重要的作用。我国马铃薯的种植面积和总产量均位居世界首位,但单产水平因病虫害等瓶颈因素的制约低于世界平均水平。在国家重点研发项目的资助下,项目组在马铃薯六大优势产区开展了有害生物疫情监测和农药使用现状普查工作。明确了我国马铃薯生产上的主要病虫害共计27种,提出以晚疫病、早疫病、黑痣病、枯萎病、黑胫病、疮痂病、金针虫、蛴螬、二十八星瓢虫、马铃薯块茎蛾、蚜虫、蓟马等“六病六虫”为重点防控对象,根据各区域情况兼顾青枯病、环腐病、黄萎病、粉痂病等病虫害的防控。探明了我国马铃薯单位面积农药施用次数和施用量分别为17次和40.03 kg·hm-2,高于全国平均水平的4.16次和3.49 kg·hm-2。马铃薯现有农药登记产品防治对象的覆盖范围严重不足,青枯病、疮痂病、粉痂病等重要病虫害面临无登记农药可用的窘境。在农药减施策略方面,提出践行有害生物综合治理方针。建立马铃薯病虫害监测预警和早期精确诊断技术体系,为制定科学防控策略,适时精准施药奠定基础。选育推广抗病、虫品种,优化品种布局。适时播种、合理间套作,从时空两个维度阻隔规避马铃薯有害生物的侵染。种薯源头管控,完善种薯认证监管体系。扩大合格脱毒种薯的应用面积,大力推广种薯处理技术。研发推广化学农药高效施用技术与绿色防控替代技术是实现马铃薯化学农药减施的核心驱动。

马铃薯;病虫害;农药减施

2014年美国植物病理学年评杂志(Annual Review of Phytopathology)刊发了“寂静的春天之后的50年”一文,系统地回顾了蕾切尔撰写的科普读物《寂静的春天》出版50年后,全球范围内化学农药使用情况的变迁和有害生物综合治理(integrated pest management,IPM)的发展概况[1]。我国是农药使用第一大国,农药在确保农产品稳产丰产的同时,也带来了诸如农业面源污染、生态环境恶化、农产品质量安全等一系列的问题。相关调查数据显示,我国现有933万公顷耕地受到农药污染,约占耕地面积的9%左右[2]。农业部2015年印发了“农业部关于打好农业面源污染防治攻坚战的实施意见”和“到2020年农药使用量零增长行动方案”,并于同年启动了马铃薯主粮化国家战略。本文旨在概述全国马铃薯()各优势产区的病虫害发生与流行规律以及化学农药的使用现状,以期为制定科学的马铃薯化学农药减施标准提供参考依据。

1 马铃薯栽培现状

马铃薯起源于南美安第斯山脉,是一年生茄科植物,在国内还被冠以土豆、洋芋和山药蛋等具有不同地域特点的名称。我国有可考证文献记载的马铃薯栽培历史可追溯至明朝万历年间,迄今已逾400载[3]。相较其他主粮作物,马铃薯具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、适生性广、增产潜力大和产业链条长的特点,是我国继水稻、玉米和小麦之后的第四大粮食作物。马铃薯传统种植区划包括北方一作区、中原二作区、西南混作区以及南方冬作区四大区域,覆盖了除香港、澳门外的所有省、直辖市和自治区。从脱贫攻坚角度分析,马铃薯的种植区域与全国贫困区域高度重合,592个国家级贫困县中的549个种植马铃薯[4]。从营养结构角度分析,马铃薯具有蛋白质含量高、氨基酸模式与人类需求匹配度高、脂肪含量低、维生素C和钾含量高等优势,符合当前我国居民膳食结构多元化、饮食健康化的趋势[5-6]。从用途角度分析,马铃薯兼具粮食、蔬菜、饲料和加工等多种用途。因此,马铃薯在保障我国粮食安全、精准扶贫、种植业结构调整以及农业产业转型升级中发挥着至关重要的作用。2015—2016年农业部相继提出和颁布“马铃薯主粮化战略”、“关于推进马铃薯产业开发的指导意见”和“全国种植业结构调整规划(2016-2020 年)”等一系列相关文件,进一步助推了马铃薯产业的发展。根据联合国粮农组织统计数据,2017年我国马铃薯的种植面积和总产量分别达到576.7万公顷和9920.5万吨,均稳居世界首位(FAO数据,http://www.fao. org/statistics/en/)。

2 马铃薯病虫害现状分析

尽管已成为全球马铃薯的第一生产大国,但我国近10年来马铃薯的平均单产水平仅为16.4 t·hm-2,远低于美国的46.4 t·hm-2,显著低于欧洲和世界平均单产水平的20.5和19.1 t·hm-2(图1)。除了马铃薯种植的自然资源条件,病虫害等有害生物是严重制约我国马铃薯单产水平进一步提高的因素之一。

种植规模化程度的增加、单一品种的大面积重茬连作、跨区远距离调运种薯以及种植方式的改变,造成我国马铃薯病虫害的发生与流行日趋多样化、严重化和复杂化。具体表现为晚疫病、早疫病、青枯病和地下害虫等马铃薯传统病虫害的发生逐年加重,黑痣病、枯萎病、黄萎病、疮痂病、粉痂病和黑胫病等此前零星发生的次要病害上升为主要病害,并在局部地区毁灭性流行暴发。马铃薯块茎蛾()、马铃薯甲虫()、二十八星瓢虫()、蓟马等害虫局部区域暴发成灾,随着气候变化和种植结构的调整,有逐渐扩散危害趋势。其中,马铃薯块茎蛾已逐渐成为云南、贵州、四川等马铃薯主产区重要害虫,国际重大害虫马铃薯木虱()虽还未报道发现,但仍然对我国马铃薯主产区存在潜在威胁,应高度重视。

图1 2008—2017年中国、美国、欧洲和世界马铃薯单产水平比较分析(FAO数据)

根据项目团队于国内马铃薯各优势产区(西北区、华北区、东北区、西南区、华南区和中原区)的田间病虫害监测与普查数据,我国马铃薯生产上的主要有害生物共计27种(类)(表1)。主要病害涉及早疫病()、晚疫病()、病毒病、软腐病(spp.)、炭疽病、叶斑病、黑胫病(spp.)、黑痣病()、疮痂病(spp.)、粉痂病()、枯萎病(spp.)、干腐病(spp.)、青枯病()和环腐病(subsp.)(括号中为致病菌);主要害虫包括马铃薯块茎蛾、马铃薯甲虫、二十八星瓢虫、蚜虫、斑潜蝇、粉虱、蓟马、螨类、地老虎、蛴螬、蝼蛄和金针虫等。

从我国马铃薯不同种植区重大病虫害发生与危害特点分析,确定以马铃薯晚疫病、早疫病、黑痣病、枯萎病、黑胫病、疮痂病、金针虫、蛴螬、二十八星瓢虫、马铃薯块茎蛾、蚜虫、蓟马等“六病六虫”为重点防控对象,根据各区域情况兼顾青枯病、环腐病、黄萎病、粉痂病等病虫害的防控。

晚疫病是全球范围内马铃薯生产上的第一大病害,国外相关研究表明其可造成约6 t·hm-2的平均产量损失[7]。该病在国内各生态种植区的常年发生面积为205万公顷,偏重或大流行年份可占播种面积的46%以上,我国每年因此减产在10%—30%,严重流行时可达50%以上或至绝产[8]。2017—2018年项目组于陕西、甘肃、宁夏、青海等马铃薯北方一作区的疫情监测与普查结果显示,该区域晚疫病的平均病田率为68.2%,平均病株率为78.4%,造成的产量损失15%—20%。

早疫病是我国马铃薯生产上仅次于晚疫病的第二大病害,其发生呈逐年加重之势,该病在全国的平均发生面积约90万公顷[9-10]。以西北区为例,马铃薯早疫病在陕西榆林、宁夏、甘肃和青海均有发生,平均病田率42.7%,平均发病率68.3%,发病严重的地块马铃薯减产幅度可达30%以上。

表1 中国不同优势产区马铃薯主要病虫害种类

我国马铃薯土传病害的年均发生面积约43.7万公顷,北方产区重于南方产区。其中,疮痂病、黑痣病、枯萎病和黑胫病在马铃薯各优势产区均有发生,平均病株率5%—30%,极端情况下可高达90%以上[11-15]。

由茄科雷尔氏菌(,简称青枯菌)引起的植物细菌性青枯病是世界性重大病害[16]。青枯菌3号小种(Race 3/Biovar II,r3bv2)引起的马铃薯青枯病在我国广泛分布于除东北区外的各马铃薯优势产区,平均发病率为5%—20%,极端情况下可达90%以上[17]。作为低温适应性菌系,青枯菌3号小种引起的青枯病在高纬度(北方大春作)和低纬度高海拔冷凉地区(西南大春作)的田间发病率不高,但常以潜伏侵染的状态存在,故而在行业内未引起足够的重视。随着南方冬闲田马铃薯种植面积的增加,青枯病可随带菌种薯的跨区调拨扩散蔓延至冬作区,因此对南方冬作区马铃薯产业构成巨大的潜在威胁。近年来广东、广西和云南等地冬作马铃薯青枯病的发生日趋普遍和严重,与带菌种薯密切相关。项目组成员开展的青枯病流行病学研究结果显示部分批次抽检种薯样品的青枯病带菌率高达25%以上。

近年来,由于重茬连作和使用未腐熟土杂肥等原因,蛴螬、蝼蛄、地老虎、金针虫等马铃薯地下害虫在北方区的发生日益严重,平均发生面积103.7万公顷,占种植面积的20%左右,其中,2013年发生面积121.5万公顷,比2008年增加48.2%[9]。在西南、西北和南方马铃薯部分种植区域,块茎蛾是马铃薯生产上的重要害虫,在生育期和贮藏期均可发生危害。在马铃薯田间生育期内,块茎蛾幼虫蛀食马铃薯叶片、茎秆、叶柄,并可在块茎上蛀食隧道,其蛀食的块茎被认为是典型的损害特征。马铃薯收获后,马铃薯块茎蛾可以继续在遗留在田间的马铃薯块茎或者自播植物上生长,包括番茄等其他茄科寄主。块茎蛾田间生育期危害可导致马铃薯减产20%—30%;在长达4个月的马铃薯储藏期中,若无冷藏,危害率可达100%,造成严重的经济损失。

3 马铃薯农药使用现状分析

作为重要的农业生产资料,化学农药在有效控制病、虫、草等有害生物带来的作物产量损失,确保粮食安全、消除饥饿与贫困的过程中发挥着不可或缺的作用。Oerke的研究显示,因作物种类差异,有效的植物保护措施(包括但不局限于化学防治)可挽回24%—42%的产量损失[18]。我国每年因病虫危害实际造成的粮食损失大约2 000万吨,每年通过防治可挽回粮食损失大约1亿吨[19]。美国著名的农业科学家、诺贝尔获奖者Norman Borlaug曾如是评价农药在农业实践活动中贡献:解决人类的饥饿问题离不开农药[20]。然而,过度依赖化学防治,不合理地使用化学农药,不仅提高了农业生产成本,且对农产品质量和生态环境安全构成了巨大威胁,成为制约我国农业健康、持续和稳定发展的突出问题[21-22]。

我国是全球农药使用第一大国。2007—2016的10年间,我国农药的年平均商品使用量为175.8万吨,占全球总量的44.9%(图2)。2015和2016连续2年实现了使用总量和单位面积使用量的负增长。但从农药使用强度数据分析,我国3.39 kg·hm-2的单位面积农药使用量仍不容乐观,为美国、欧洲和世界水平的3.5倍左右(FAO数据)。

图2 2007—2016年中国、美国、欧洲和世界单位面积农药使用量的比较数据(FAO数据)

基于可用耕地面积和防治总面积大数据,即可演算出全国单位面积农药使用频率约为4.16次[18]。全国农业技术推广服务中心相关数据显示,黑龙江省植保站开展了瓜类、蔬菜、水稻、大豆、玉米、小麦和马铃薯7种作物的农户用药调查,马铃薯农药商品用量为7.2 kg·hm-2,位居首位;单位面积用药成本和用药次数分别位居调查作物的第2位和第3位。

迄今为止,我国登记使用对象为马铃薯的农药产品共计392个,其中杀菌剂256种、除草剂74种、植物生长调节剂35种、杀虫剂27种。但是登记产品中的生物源农药仅有5种,分别为用于马铃薯甲虫防治的球孢白僵菌()和苏云金芽孢杆菌(),用于晚疫病防治的苦参碱、枯草芽孢杆菌()和丁子香酚。

杀菌剂的登记防治对象仅有6种,分别为马铃薯晚疫病、黑痣病、早疫病、环腐病、黑胫病和干腐病。其中,登记防治对象为马铃薯晚疫病的农药产品数量最多,共计191个,占全部登记杀菌剂总数的74.6%;黑痣病和早疫病次之,登记数量分别30和27个,各占登记杀菌剂总数的11.7%和10.5%;登记防治对象为环腐病的产品4个,黑胫病和干腐病的各1个。27个登记的杀虫剂产品中,用于防治蚜虫的12种,二十八星瓢虫和蛴螬的各4种,块茎蛾、甲虫和白粉虱的各2种。

根据国内马铃薯不同优势产区有害生物的发生情况,结合现有农药登记产品现状,不难看出枯萎病、疮痂病、青枯病、粉痂病、黄萎病、金针虫和蓟马等马铃薯生产上的重要限制因子,面临着无登记防控药剂可选的窘境。此外,生物源农药登记数量的不足同样制约了马铃薯病虫害绿色防控技术体系的构建与发展。

在科技部“马铃薯化肥农药减施技术集成研究与示范”项目的推动下,研究团队成员在全国范围针对马铃薯不同优势产区,以小农户、种植大户、种薯公司以及合作社为调研对象,采用发放问卷结合实地走访的形式,开展了系统深入的马铃薯农药使用情况普查。从农药使用结构数据分析,国内马铃薯不同优势产区用于有害生物防治的农药产品共计185个,其中杀菌剂136种,杀虫剂37种,除草剂12种。根据有效成分对普查数据进行合并统计,马铃薯生产上使用的杀菌剂和杀虫剂品种共计23种,其中使用频率最高的6种依次为有机硫类(代森锰锌、代森锌、丙森锌等)、有机磷酸酯类(毒死蜱、辛硫磷等)、苯基酰胺类(霜脲氰、甲霜灵等)、甲氧基丙烯酸酯类(吡唑醚菌酯、嘧菌酯等)、取代苯类(百菌清、甲基托布津等)和羧酸酰胺类(烯酰吗啉、双炔酰菌胺等)农药。除了有机磷酸酯类杀虫剂(毒死蜱)为中毒农药外,其他均为低毒或微毒农药品种。136种杀菌剂中噻霉酮、春雷霉素、中生菌素和氧氯化铜用于马铃薯细菌病害防控,其余均用于马铃薯晚疫病、早疫病和黑痣病等真菌病害的防控。调研结果中特别值得关注的是由于马铃薯上登记农药产品的防治对象覆盖范围严重不足,造成不少发生日趋严重的病虫害防治上存在超登记范围使用农药情况。此外,生物农药鲜见被应用于国内马铃薯有害生物防治的植保实践中。

从农药使用强度数据分析,我国马铃薯单位面积农药施药次数和施用量分别为17次和40.03 kg·hm-2(图3),远高于全国平均水平的4.16次和3.49 kg·hm-2。但提醒马铃薯相关研究人员注意的是本调研结果仅部分反映出我国马铃薯农药的使用现状,其原因在于:为保证普查数据的可靠性与可追溯性,调查数据以采信度较高的种植大户、薯业公司来源数据为主;仅部分采用了马铃薯种植小、散户的用药数据。现阶段我国马铃薯农药使用情况两级分化严重。规模化经营主体(种植大户、薯业公司)机械化生产程度高,防控意识和技术水平亦较高,用药频繁,极端情况下单一生长季化学农药次数高达29次之多,随之带来的是马铃薯平均单产30 t·hm-2以上;反之,小、散农户分散种植模式下,适龄劳力不足、机械化程度低、病虫害防控意识淡薄,不防控或极少防控,低防控覆盖率带来的是马铃薯单产往往低于15 t·hm-2。但是,马铃薯规模化经营主体和小农经济经营主体在全国范围内的占比目前尚无可靠的统计数据。从农药使用结构数据分析,杀菌剂、杀虫剂、除草剂和生长调节剂使用量的占比分别为47.99%、38.96%、11.01%和8.2%。除中原二作区因地下害虫危害严重,杀虫剂的用量占比高于其余三者外,其他各产区均为杀菌剂的占比最高。从产区角度分析,中原区春作马铃薯为了有效防控地下害虫的危害,单一生长季内的施药频率和施药强度分别为30次和82.16 kg·hm-2,位居各优势产区之首。西南混作区用药最少,平均用药频率和施药强度分别3次和4.17 kg·hm-2,二者用单位面积施药强度相差19.7倍之多。

图3 中国马铃薯不同优势产区农药使用频次与用量情况

4 农药减施策略与展望

针对当前我国马铃薯平均单产水平不高,农药使用强度相较其他主粮作物偏高的生产现状,马铃薯各生态种植区应立足本地区的气候条件、耕作制度、栽培方式以及病虫害发生规律与危害严重程度,确定合理的防控经济阈值与化学农药减量标准,践行有害生物综合治理方针。

4.1 有害生物监测预警与早期诊断

马铃薯病虫害监测预警和早期精准诊断技术是制定科学防控策略,适时精准施药的基础,可有效减少化学用药使用量。依托大数据、互联网+、云平台、移动互联等现代信息技术和图像自动化识别等人工智能技术,搭建实时互联网有害生物智能诊断平台和专家辅助诊断系统[23]。优化整合国内常用的病虫害测报系统,在综合信息共享平台发布预警信息,提供防控预案。整合高通量测序、DNA条形码、环介导等温扩增、qPCR和试纸条等精准、高效的组学、分子和血清学检测技术,构建病害早期快速诊断技术体系,探明病原菌群体的动态消长规律和抗性群体动态,厘清当地病虫害的发生与流行规律[24-29]。为无病种薯繁育基地选址、科学用药提供依据。加大蓟马、蚜虫、粉虱等传毒媒介小型昆虫早期预警与防控技术研究,切断传播源,防止病毒病暴发成灾。

4.2 农业生态调控与作物健康栽培

晚疫病作为马铃薯单产水平的第一限制因子、化学农药的首要防治对象和“用药大户”,推广抗病品种可有效降低化学农药的使用量,实现节本、增效。加强抗病、优质、高产的马铃薯绿色新品种的选育和推广[30]。

根据产区气候条件扩大现有抗(耐)晚疫病的马铃薯品种的应用面积;避免单一品种大面积种植,优化品种布局结构,通过寄主群体遗传多样性迟滞病原菌群体的抗性进化速度,降低田间发病水平[31]。适期播种、合理间套作,从时空两个维度规避阻隔马铃薯有害生物的侵染[32]。与禾本科、十字花科寄主植物轮作,压低土传有害生物的群体密度,降低初侵染源[33-36]。

病毒病、枯萎病、黑痣病、黑胫病、青枯病和疮痂病等马铃薯病害在部分地区的暴发流行均与种薯质量密切相关。种薯源头管控,完善种薯认证监管体系。扩大合格脱毒种薯的应用面积,大力推广种薯处理技术。

4.3 研发推广农药高效施用技术与绿色防控替代技术

研发推广化学农药高效施用技术与绿色防控替代技术是实现马铃薯化学农药减施的核心驱动。针对现阶段小农户施药器械的“跑冒滴漏”现状,研发推广精准高效、智能定量的植保施药机械及其专用的防漂移、防蒸发的剂型和助剂,如自走式高地隙喷杆喷雾机、高效远程喷雾机和低空低容量植保无人机等[37]。应用信息化、智能化和精量化水、肥、药一体化滴灌技术,取代马铃薯土传病害和地下害虫防控所采用的毒土法和喷淋灌根法。发展农业生产性服务行业,壮大植保专业化服务队伍,开展区域性联防联控,实现减少化学农药减量目的,提升病虫害防治效果。

化学农药替代产品已成功应用于国外的有机农业生产中。迄今为止,我国已登记的生物农药有效成分已逾50种,登记产品数量超过1 200个。筛选评价哈茨木霉()、寡雄腐霉()、荧光假单胞菌()、芽孢杆菌(spp.)和粘帚霉菌(spp.)、昆虫病毒、白僵菌(spp.)、绿僵菌(spp.)和苏云金芽孢杆菌等微生物源农药对马铃薯有害生物的防控效果,建立微生物农药替代化学农药的配套施用技术体系。推广使用芸苔素内脂和碧护等植物生长调节剂,氨基寡糖和极细链格胞蛋白等作植物免疫诱抗剂,通过增强作物抗逆性和激活作物自身的先天免疫系统,提高寄主植物对病虫害的广谱抗性,达到化学农药减量的目标。

微囊、微球悬浮剂等安全环保缓释剂型可于化学农药减施中发挥巨大作用[38-40]。如氟虫腈·毒死蜱种子处理微囊悬浮剂可大幅减少用于花生地下害虫防治的化学农药使用量。拓展有机硅助剂(杰效利、云展)、激键等表面活性助剂的应用范围,提高化学农药在植株上展布、附着和渗透能力,可减少30%以上的农药使用量[41]。实时监测化学农药残留动态,通过测产和田间现场检测,评估农药减施增效效果,利用雾滴卡检测农药使用效率。针对马铃薯块茎蛾、蛴螬、地老虎等害虫,建议采用性诱剂、食诱剂、灯光诱杀等理化诱控技术,将成虫数量控制在最低水平。

4.4 技术集成示范与经营主体能力建设

采用示范现场、田间课堂、互联网平台与新媒体等形式,针对新型经营主体和新型职业农民开展马铃薯农药减施增效技术应用培训,加大科学用药知识普及,确保依据防控经济阈值开展药剂防治,遵守农药安全间隔期,确保农产品质量安全,减少化学农药的盲目使用。

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Status of Major Diseases and Insect Pests of potato and Pesticide Usage in China

XU Jin1,ZHU JieHua2,YANG YanLi3,TANG Hao4,Lü HePing5,FAN MingShou6,SHI Ying7,DONG DaoFeng8,WANG GuiJiang9,WANG WanXing10, XIONG XingYao10,GAO YuLin1,11

(1State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193;2College of Plant Protection, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, Hebei;3College of Plant Protection, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201;4Crop Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013;5Institute of Potato, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070;6College of Agronomy, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019;7College of Agriculture, Northeast Agricultural University, Harbin 150030;8Institute of Vegetables and Flowers, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Ji'nan 250100;9Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086;10Institute of Vegetables and Flowers, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081;11National Center of Excellence for Tuber and Root Crop Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081)

As the fourth important staple crop just after rice, maize and wheat, potato plays a crucial role in food security, poverty alleviation, cropping structure adjustment and transformation and updating of agriculture in China. The total harvested area and production of potato in China rank first in the world. However, the yield is much lower than the average level of the world due to a variety of diseases and insect pests of potato. With the support of National Key Research and Development Program of China, the major diseases and insect pests as well as pesticide use in potato production were surveyed in the six main production areas. Twenty-seven major potato pests were found in China. Six diseases (i.e. late blight, early blight, black scurf, Fusarium wilt, potato black leg and potato common scab) and six insect pests (i.e. wireworms, chafer grubs, aphids, twenty-eight spot lady beetle, potato tuber moth and thrips) were proposed to be listed as the most important management target in all the production areas. Moreover, more attention should be paid to prevent and control of bacterial wilt, ring rot and powdery scab. On the basis of census data, the average number of pesticide application and usage per unit area of potato in China were 17 and 40.03 kg·hm-2, which were higher than the national average level of 4.16 and 3.49 kg·hm-2. The control target of current registered pesticides did not cover many increasingly severe potato pests, such as bacterial wilt, common scab, powdery scab, and so on. Adoption and spread of integrated pest management (IPM) were proposed to be the most important strategy for reducing pesticide use and costs in potato production. To make scientific pest-management and pesticide reduction strategy, a potato pest early warning system should be developed based on rapid, sensitive and reliable detection and monitoring method. As host plant resistance is the economically feasible options for pests managing, it is important to improve potato resistant variety breeding and application, optimize variety layout. Development and promotion of high-efficient pesticide application technology and environmentally friendly alternatives to chemicals are the core drivers to realize chemical pesticide reduction.

potato (); diseases and insect pests; pesticide reduction

2019-05-30;

2019-06-25

国家重点研发计划(2018YFD02008)

徐进,E-mail:jinxu@ippcaas.cn。

高玉林,E-mail:gaoyulin@caas.cn

(责任编辑 岳梅)

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