广西甘蔗病虫害发生特点及综合防治措施
2021-03-26李冬梅黄冬梅张小秋颜梅新王泽平覃振强雷敬超苏柳颖陆衫羽张保青宋修鹏
李冬梅,黄冬梅,张小秋,颜梅新,王泽平,覃振强,雷敬超,苏柳颖,陆衫羽,张保青*,宋修鹏*
(1广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所,广西南宁530007;2农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室,广西南宁530007;3广西甘蔗遗传改良重点实验室,广西南宁530007)
0 引言
广西作为中国的产糖大区,甘蔗是主要的糖料作物,自1992年以来,广西甘蔗的种植面积、蔗糖产量居全国首位[1],在广西经济中占有重要地位。甘蔗生长周期长、喜高温、需水量大,生长条件也有利于各种病虫害的发生,据不完全统计,中国蔗区记载病害有60多种,虫害多达360种[2]。为进一步做好甘蔗病虫害防控,本文分析了近年来广西病虫害发生特点,并对其防控措施进行了综述与讨论。
1 病虫害发生特点
1.1 主要病害发生严重且遭受新病害威胁
甘蔗黑穗病、梢腐病是广西蔗区普遍且主要发生的病害,连年为害,造成甘蔗产量及糖分含量下降。近年来甘蔗白条病在广西蔗区爆发,为害趋势扩大,受到广泛关注[3]。
甘蔗黑穗病是由甘蔗鞭黑粉菌(Ustilago scitamineaSyd.)引起的真菌性病害,在我国存在2个生理小种,但近几年报道指出有第3种生理小种的出现[4-5]。由于长期以来种植品种单一,致使黑穗病感染加重,一些高感黑穗病品种如ROC22、柳城03-182等新植蔗发病率20%~30%,宿根蔗的发病率高达80%~90%,造成田间产量10%~30%的损失,发病严重蔗田损失可达50%以上,对我国经济造成不可忽视的影响[6]。
甘蔗梢腐病是一种全球性流行的真菌病害,由多种镰刀菌引起[7-12],广西蔗区主要病原菌为F. verticillioides,甘蔗梢腐病在甘蔗伸长期和拔节期最易感染,宿植蔗较新植蔗发病严重,梢腐病危害严重的可造成糖分降低40.8%~64.5%,产量降低40%~60%[13-14]。
甘蔗白条病是由白条黄单胞菌Xanthomonas albilineans(Ashby) Dowson引起的。2017年首次报道广西蔗区发生甘蔗白条病为害[15-16]。在广西北海、来宾和百色地区部分甘蔗品种(系)发生严重,高感品种桂糖46号和桂糖06-2081感病率达到18%~50%,甘蔗白条病的发生在广西蔗区有扩大趋势[3]。
1.2 全区螟虫发生严重而其它虫害区域性发生为害
螟虫在各个蔗区普遍发生,在甘蔗的整个生长过程中均可发生为害。广西蔗区为害较为严重的螟虫有二点螟、条螟、黄螟、白螟,各蔗螟1年内可发生多个世代。在苗期,螟虫蛀食生长点造成枯心苗,减少有效茎数,降低产量;在生长中后期,主要为害蔗茎,造成螟害节,增加甘蔗风折率[17]。田间多种螟虫混合发生,可造成产量损失5.3%~44.5%,糖分降低0.8%~5.6%。螟虫世代重叠,发生时间较长,也加重了对甘蔗生产造成的损失。
蔗根土天牛和蔗龟在广西各蔗区普遍发生,南宁、崇左蔗区为害非常严重,该类害虫主要蛀蚀蔗根、蔗蔸、种茎和内部组织,造成甘蔗易倒伏或整株枯死,严重影响甘蔗产量,给甘蔗产业造成经济损失[18-19]。
甘蔗木蠹蛾,在广西北部湾地区有加重发生的趋势,柳城、宁明等地蔗区也时有发生,发病蔗区由于蔗种调运频繁,加上气候异常,使得甘蔗木蠹蛾泛滥成灾。2010年7月对灵山蔗区3个镇中9个村的甘蔗木蠹蛾发生情况调查结果显示,武利林场竹山点虫害株率达48.04%,文利镇驿面村也高达40.48%,虫害株率最低的文利镇马达村也有15.72%,3个镇的甘蔗平均虫害株率达25.63%[20]。
白蚁已在广西多个蔗区有发生为害[21-22],不仅为害房屋建筑、水库堤坝等,也会蛀蚀甘蔗组织,受害甘蔗往往在内部形成纵向隧道,受害严重甚至内部几乎被蛀空,隧道周围的茎内组织也腐烂变红,为害广西蔗区的白蚁有9种,属于2科8属,优势种为黑翅土白蚁、小头钩白蚁、黄翅大白蚁和黄胸散白蚁等4种,据近几年调查结果显示,在崇左市和北海市蔗区受白蚁危害最严重,且各地的为害优势种不同[23]。
1.3 草地贪夜蛾入侵为害
2019年1月,首次报道了草地贪夜蛾侵入中国云南省[24],同年4月开始草地贪夜蛾入侵广西取食为害玉米[25]。2019年5月10日,在广西武宣县甘蔗地中发现草地贪夜蛾取食为害。幼虫隐藏在未展开的叶片中,幼虫头部有倒“Y”型标志图案,腹部末节4个黑色斑点呈正方形排列,当受到惊扰时,会蜷缩,呈假死状态。经调查发现,每100株甘蔗上平均有28头幼虫,每株最多有2头幼虫,蔗株受害超过62.0%。草地贪夜蛾低龄幼虫取食叶肉和表皮,高龄幼虫取食叶子造成不规则空洞或缺刻,幼虫取食后在心叶卷曲部分留下许多虫粪。幼虫取食心叶后,甚至为害至甘蔗生长点,对甘蔗造成极大的为害[26]。
1.4 虫害发生常诱导病害发生
甘蔗线虫病与甘蔗病毒病、黑穗病、宿根矮化病等的发生有密切关系,线虫与这些病害共同侵染造成复合病害加重发病。甘蔗线虫种群数量随季节而波动,与月均温度、月均降水量及甘蔗生长状况等密切相关,气温25~29℃,月降水量128~150 mm是线虫发生数量高峰期,气温偏低或偏高,降雨量增多或减少都不利于线虫数量增长。
赤腐病菌会通过螟虫柱食的虫口侵入,导致蔗茎赤腐病的发生,甚至加重病害程度[27]。广西蔗区为害的螟虫种类多样且多种螟虫混合发生,1年内多个世代重叠,为害时期及生活习性不同,即甘蔗整个生长阶段皆可潜在受到赤腐病菌的威胁。
蔗田飞虱通常刺伤蔗株中下部或叶背吸食叶汁,成虫刺伤中脉进行产卵,其发生量与叶中脉赤腐病为害呈正相关。2012~2013年对广西14个地市主要甘蔗种植区的甘蔗病毒病害-高粱花叶病毒(SrMV)、甘蔗花叶病毒(SCMV)和甘蔗黄叶病毒(SCYLV)进行调查,结果显示大部分蔗区有复合感染其中2或3种病毒病害的发生[28],因病毒病害没有真菌、细菌等病害造成的损失及症状明显,没有得到足够的重视,由于甘蔗的无性种植,导致多种病毒在种质中不断积累,使得甘蔗的产量降低、糖分减少、品种退化[29]。
1.5 病虫害发生与广西区内气候紧密相关
甘蔗对气候变化敏感,多种病虫害的发生与温度和天气紧密相关[30]。二点螟幼虫的成活率、入侵率和最后造成的枯心数与气温、降雨及甘蔗长势有关,孵化时雨水多、甘蔗苗生长健壮,入侵率就低,反之入侵率就高,造成的枯心数也多,在广西1年可发生5个重叠世代。条螟喜高温干燥,冬春季节气候温暖则发生期早,发蛾高。黄螟喜潮湿,多雨季节发生较多,高温干旱对其不利,在广西地区1年发生6~7个世代重叠。高粱舟蛾在甘蔗上危害发生较少,在广西1年可发生2代,7~8月间幼虫可在甘蔗上为害,一般高温多湿的环境有利于其发生,曾在广西龙州县逐卜乡祟德村大面积爆发[31]。蔗褐蓟马栖居于甘蔗包卷的心叶内锉吸蔗叶汁,使叶尖卷缩干枯呈黄褐色,严重影响甘蔗生长,20~25℃为生长和繁殖的适宜温度,温度高于28℃时生长发育受抑制,春夏干旱,甘蔗心叶展开慢,有利于该虫发生,该虫一般5~8月在甘蔗上发生为害。突背蔗龟成虫在土中栖息的深度与土壤温度湿度有一定的关系,当土温在30℃以下,土壤含水量为66.6%左右,其活动土层为3~6 cm,即在甘蔗种苗以上的土层活动;如土温较高而土壤较干燥时,则潜入较深土层中。每年成虫出现,为害时间与降水量有密切关系,常常在降雨后成虫才出土[5]。
梢腐病多发于高温高湿天气,广西一般在5~10月为盛发期,在干旱后遇水过多、重施肥料特别是氮肥情况下此病也常易发生[32]。甘蔗黄点病一般以7~9月为发病高峰期,气温高、降雨多、田间湿度大、植株遮蔽严重的蔗地尤其容易发病。在一定温度范围内,降水量常常是发生流行的决定因素,不同品种抗性差异明显,一般宿根蔗比新植蔗发病严重。温度是影响甘蔗赤腐病的最大因素,甘蔗在32℃生长良好,在15~20℃生长受阻,抗病能力下降,但赤腐病菌在15~20℃仍能正常生长,因此冬春植蔗发病严重,土壤湿度大或天气干旱,发病也重,螟虫为害严重,蔗茎赤腐病加剧发生[33]。黄锈病在温度为18~26℃时容易发生,此外天气湿度大、雨水天多也容易发生流行[34-35]。甘蔗褐条病是甘蔗的一般病害,对甘蔗生产不构成威胁,严重流行时,使大面积甘蔗受到为害,发病蔗株叶片早枯,植株矮小,对甘蔗生产造成一定的损失,一般在我国的台湾、广东、广西和海南等地均有零星发生,但2019年初广西天气多为连续阴雨天,阳光稀少,导致各地褐条病爆发。
2 病虫害防治措施
2.1 工作措施
2.1.1 植物检疫
严格执行检疫引种程序,加强交流学习,全面了解更新甘蔗主要病虫害检疫对象、检疫技术,同时宣传植物检疫法规,普及引种、调种携带有害生物的危险性,增强检疫意识,发动企业及群众积极主动参与到疫情防治中。防止危险性病、虫、杂草和其他有害生物传入本地造成危害,健全检疫管理制度,最终提升甘蔗产量品质,增强抗逆抗病性[36]。
2.1.2 各阶段做好监控调查,做好预警防控
防止病虫害的爆发,要坚持“预防为主、综合防治”的方针,完善监测预警体系,做到切实有效。各地植保部门要落实好调查工作,紧密联系当地甘蔗种植农户及糖厂企业等,随时走访调查,强化信息交流,并在各蔗区建立检测点,注意病虫害发生动态,结合本地天气状况及往年发病基数,预测病情发生程度。各地区要突出重点病情,及时做出预警。对可能发生的病情,要因地制宜,有针对性地开展防治工作,明确病虫害防治工作思路,组织蔗农企业进行宣讲培训,邀请技术人员进行实地指导,全面部署好防治工作[37]。
2.1.3 重大病虫害突发应急工作
为应对重大突发病虫害,最大限度地减轻甘蔗生产损失,需建立健全高效甘蔗重大病虫害灾情预警和快速反应机制,及时有效地控制和除治灾情。甘蔗重大病虫害灾情预警和快速反应机制的第1阶段为监测预警,将收集到的病虫害发生地点、种类、程度等信息上报后,及时通过公共服务平台发布预警;第2阶段为病虫害治理,需要各地提前做好应急预案,包括应急指挥部的快速组建、治理方案的制定及实施、应急经费及物资的调拨、社会治安的保障、履行职责情况监督小组等方面,做好部门分工与协作,明确职责;第3阶段为治理效果的评估与总结,对治理效果进行评估,确保病虫害得到控制,并对应急工作中的问题及不足做出总结,对病虫害爆发原因进行调查研究,做好后续防控工作,建立长效防控机制[38]。
2.2 技术措施
2.2.1 农业防治
⑴实行轮作。甘蔗病虫的发生很大一部分原因是由于长期连作、种植品种单一、宿根种植,导致品种种性退化,抗性降低,病原菌、害虫也长期积累,病虫害发生率逐年升高。可与水稻、豆类、木薯、玉米等作物轮作1年以上,不仅可以减少甘蔗相关病虫害繁殖,也可增加土壤肥力,减少甘蔗根部有毒分泌物的累积。
⑵选育抗性品种。根据当地气候、土壤、种植条件等因素,针对本地常发病害,使用抗性品种是最经济有效的措施。有目的地进行作物育种,推广选育抗性品种。
⑶使用无毒种苗。可通过甘蔗种苗脱毒培育技术获得无病植株,经脱毒的甘蔗健康种苗,具有萌芽整齐、发株多、生长快等特点。
⑷加强栽培管理。充分了解各类病虫害发生条件,注意病虫害的发生情况,发现病株害虫及时拔出移除,进行销毁,病田不留宿根,减少病原。其次要合理负载,避免过密种植,使植株光照通风条件良好,促进植株健康生长,提高抗病能力。也要合理进行水肥栽培管理,注意过量施肥不仅影响甘蔗产量,而且造成一些病虫害发病率上升。
2.2.2 物理防治
甘蔗病虫害物理防治手段主要有:①温汤浸种。可在一定程度上杀死蔗种表面或内部潜在的病虫害,目前常用的方法有将蔗种在50℃的温水中浸泡2~3 h,或在52℃的温水中浸泡30 min,主要根据品种的耐热程度选择。②灯光诱杀。利用锯天牛、蔗龟、白蚁、螟虫等成虫的趋光性,使用频振灯、节能灯等进行诱捕,在成虫高发期诱杀效果显著。③粘虫板诱杀。针对叶面害虫可通过悬挂粘虫板粘附,有研究显示粘虫板的颜色、悬挂方向、粘着剂等都会对粘附效果有影响,诱捕甘蔗蚜虫和蓟马多使用黄色和蓝色粘虫板[39]。④机械法。在甘蔗收获后使用机械对蔗田进行深耕深松,加上人工拣除残枝落叶、越冬老熟幼虫及部分蛹,可有效破坏地下害虫生存坏境。除以上方法外,也有许多新兴技术应用在病虫害防治,如利用高能射线(r射线、X射线、α射线、中子流等)照射害虫使其不育、利用声波驱除害虫、在夜间利用光脉冲对害虫造成干扰使其滞育等[40]。
2.2.3 化学防治
目前甘蔗病虫害的防治方法主要为化学防治,具有见效快、选择性多、适用范围广等优势。蔗种在种植前使用石灰水、药剂等浸种,可提高蔗种萌发率,防治虫蚁咬食,消灭蔗种内携带多种的病菌。在甘蔗生长过程中,掌握甘蔗病虫害的最佳用药时期,适时用药,并根据发病种类及程度,合理选配药剂种类,达到一次用药兼治多种病虫害的效果,省工、省时、省成本。但农药的长期使用可能造成生物抗药性,药效降低,特别是防治草地贪夜蛾时要注意避免长期重复使用同一种农药。不合理使用农药也会使药物残留在土壤及空气中,造成环境污染,对人类及生物多样性构成威胁。
2.2.4 生物防治
生物防治是利用其它生物、生物制剂来抑制或消除有害生物的方法,如天敌、农用抗生素、生长调节剂、拮抗微生物等[41-42],因具有对环境无化学污染、自然资源丰富、选择性高、使用成本低廉、防治效果显著等优点,被认为是最有发展潜力的防治方法之一。在施药过程中要注意保护病虫害天敌,例如大突肩瓢虫、双带盘瓢虫、草蛉、食蚜虻都是甘蔗绵蚜天敌,可有效控制绵蚜的发生为害;螟虫为害则可利用古巴蝇、赤眼蜂进行防控。
3 小结与展望
广西蔗区一直遭受传统病虫害(黑穗病、梢腐病、螟虫、天牛等)的为害,同时受到新病虫害(白条病、草地贪夜蛾)的威胁,尽管在防治措施上已取得一定的成绩,但相关技术的创新力度、推广力度和培训力度不够,应不断加强甘蔗病害的基础性研究,并建立和完善甘蔗病虫防治服务体系,进一步加强健康种苗的推广应用,并强化专家下乡指导技术的高效性和专业性,培养农民科技带头人以起到旗帜引领作用。同时,加强现代科技的运用,推广机械化植保,降低防治成本,提高种植效益。