湖南煙草病蟲害綠色防控技術研究現狀與應用對策

曾維愛，周志成，譚琳，彭曙光，李帆，謝鵬飛，蔡海林，劉天波，伍紹龍

1 湖南省煙草公司長沙市公司，長沙市勞動東路359號 410011；

2 中國煙草中南農業試驗站，長沙市芙蓉南路1段628號 410004；

3 湖南農業大學植保學院，長沙市芙蓉區農大路1號 410128

隨著大眾健康意識的快速提升，煙葉質量安全逐步受到煙民的關注，煙草工業公司對原料質量安全的要求也愈加嚴格[1-2]。為此，我國各煙葉主產區在育種、栽培、植保、加工等新技術的研究與應用方面開展了大量的試驗與研究工作[3-5]。20 世紀 50年代以來，煙草病蟲害防治手段以化學防治為主，長期使用化學農藥造成煙葉農藥殘留超標，嚴重影響煙葉及農業生態安全[6]。減少化學農藥的使用量是降低煙葉農藥殘留和提高煙葉質量安全的首要途徑，也是煙草行業貫徹落實農業部提出“雙減”農業安全生產戰略的重要舉措[7]。開展綠色防控，發展生態安全、綠色環保的病蟲害防控關鍵技術，是保障煙葉質量安全和煙草可持續發展的重大戰略需求。湖南煙區自2014年以來通過研發和集成預測預報、農業防治、物理防治、生物防治及科學用藥等各項綠色防控技術，提高立體防治效果，保障煙葉質量安全，顯著提升了煙葉生產的整體經濟效益和社會效益。

1 湖南煙草病蟲害發生現狀

湖南煙區常年種煙面積約70,000 hm2，年產量約150,000 t ，所產烤煙在全國煙草行業具有重要的地位。劉天波等[8]和廖新光等[9]研究表明，湖南煙區現有煙草侵染性病害20種、非侵染性病害1種，主要病害依次為煙草普通花葉病毒病、煙草馬鈴薯Y病毒病、煙草氣候斑點病、煙草青枯病、煙草黑脛病、煙草赤星病、煙草黃瓜花葉病毒病和煙草野火病等；煙草害蟲65種，主要害蟲有小地老虎、煙蚜、煙青蟲和斜紋夜蛾等。伍紹龍等[10]研究表明，湘中南病蟲為害程度普遍較湘西北嚴重，湖南煙區因病蟲害造成的經濟損失約1億元。

2 湖南煙草綠色防控技術研究概況

2.1 病蟲害測報系統的構建與應用

農作物病蟲害預測預報是農業生產的基礎性工作，做好病蟲害預測預報是實現煙草生產持續發展的關鍵措施之一[11]。湖南煙區自20世紀90年代以來，逐步完善了煙草病毒病、煙草赤星病、煙草青枯病、煙蚜、煙青蟲等主要病蟲害的預測預報技術，建立了省—市—縣三級測報點，加強了信息技術在預測預報上的研究與應用。通過對湖南煙區2005-2015年病蟲害田間監測數據的采集、分析、處理、利用，根據湖南植煙區生態特點，結合歷年氣象因子，分別針對病害和蟲害進行建模，構建了湖南煙區病蟲害測報系統，并開發了相應預測預報軟件。以煙草普通花葉病毒病（Tobacco Mosaic Virus, TMV）預測為例，運用軟件預測到2016年5月13日桂陽梧桐鎮TMV病情指數為4.32，實際的病情指數為3.75，預測精度為84.8%，擬合效果比較好。病蟲害測報系統提高了病蟲測報診斷工作效率，為病蟲害精準防治提供數據支撐。

2.2 湖南煙草病毒病防控技術研究

為達到早期干預TMV 的目的，建立了煙草苗床期TMV的組織印跡快速檢測技術，既可檢測不同品種植株帶病毒 TMV 情況，又能測出植株帶病毒種類。匡傳富等人[12]檢測的19個發病樣品中有18個樣品受 TMV 侵染，目前該項技術已在湖南煙區推廣應用于檢測不同煙草品種苗期TMV帶毒情況。

趙雪君等[13]根據湖南郴州煙區黃瓜花葉病毒（Cucumber mosaic virus，CMV）的外殼蛋白基因核苷酸序列設計特異引物，建立并優化了CMV的反轉錄環介導等溫擴增檢測體系（RT-LAMP），該體系比RT-PCR反應體系的靈敏度高100倍。在此基礎上，劉世超[14]建立并優化了針對植煙土壤中TMV的LAMP檢測體系，該體系能在1.5 h內完成檢測，較普通的PCR檢測時間縮短一半以上，適用于田間樣品的快速檢測。

孫書娥等[15]利用RNA沉默機制，研制用于防治煙草病毒病的RNAi分子疫苗，構建了CMV移動蛋白（MP）基因和衣殼蛋白（CP）基因，及含TMV運動蛋白（MP）基因和含PVY衣殼蛋白（MP）基因的dsRNA的原核表達載體，并建立了一套效果較好的基于RNA沉默的煙草病毒防治新方案。溫室條件下RNAi分子疫苗防治效果最高可達60%，田間試驗防治效果達55.06%。

利用特異性引物序列進行PCR擴增，魏潤潔[16]通過研究獲得PVY CP和HC-pro基因片段，通過分子克隆將其連接到病毒誘導基因沉默（VIGS）載體TRV的PTV00上，構建成功的重組載體利用電擊轉化法轉化農桿菌GV3101，優化發酵條件，制備成VIGS生物制劑，盆栽和田間小區試驗結果顯示，VIGS生物制劑對PVY防效達到70%以上。

2.3 湖南煙草青枯病/黑脛病防控技術研究

周佳民等[17-19]以45種藥用植物提取物對煙草青枯病和黑脛病進行抑菌實驗，通過配伍優化出3個具較好抑菌效果的生物制劑配方，為植物源農藥的開發建立了資源儲備庫。程鵬[20]篩選出鉤狀木霉（Trichoderma hamatum）YYH13，其代謝物和發酵液能明顯抑制青枯雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum）的生長，田間試驗表明，分行噴施6 g/株的YYH13菌劑對煙草青枯病的防治作用明顯。朱宏建等[21]明確了三澤鏈霉菌（Streptomyces misawanensis）D35拮抗煙草黑脛病菌的活性成分為alisamycin；優化了D35的發酵條件，建立了適合D35的使用方法，選擇歷年黑脛病發生嚴重的煙田以D35進行小區藥效試驗，防效約為70%。

Chen Wu等[22]篩選出綜合表現優良的拮抗菌短短芽孢桿菌（Brevibacillus brevis）X23和B011，復配形成“XQ生防菌劑”，通過田間比較試驗，XQ生防菌劑800倍液對煙草青枯病防治效果較為明顯，平均防效約為65%。目前Liu Qingshu等[23]已建立XQ生防菌劑工業化發酵技術體系，完成非核糖體抗菌肽的大規模純化與制備。湖南省煙草專賣局（公司）科技處[24]集成多項關鍵技術，建立了以烤煙綠肥輪作、pH改良劑+煙桿灰、有機肥增施、XQ生防菌劑使用以及田間優化管理為核心的湖南煙區“4+1”煙草青枯病/黑脛病防治技術體系。

2.4 湖南煙草野火病/赤星病防控技術研究

陳燾等[25]和許琳[26]采用MISEQ高通量測序等手段，以葉面及內生具有病原拮抗、競爭等作用的有益微生物功能群為單元，按葉面、內生與功能群等方面進行組裝復配生防菌群，確定拮抗微生物菌群拮抗菌SZF2、SZF7的定殖能力、發酵條件及對葉面病害的防治效果，獲得經濟、穩定、環保型拮抗菌群，在湖南煙區進行推廣應用。

2.5 煙草蟲害生防資源挖掘與應用

曾維愛等[27-28]系統研究了湖南煙區主要害蟲天敵昆蟲資源的開發與應用技術，明確了煙田害蟲的18種主要天敵昆蟲，探明了湖南煙區主要蟲害和天敵昆蟲田間種群消長動態，闡明了煙田天敵物種多樣性及其與主要害蟲的消長規律，并針對5種天敵優勢種開展了飼養、擴繁和釋放試驗，開發了具有自主知識產權的天敵人工飼料及田間釋放裝置，從2013年開始嘗試單種天敵釋放，經過5年的試驗與論證，已建立了“兩蜂一蟲”（煙蚜繭蜂、松毛蟲赤眼蜂、異色瓢蟲）天敵昆蟲應用技術體系。目前已發布煙蚜繭蜂、松毛蟲赤眼蜂、異色瓢蟲等天敵的田間釋放技術規程。

曾維愛等[29]從湖南郴州煙區田間感病斜紋夜蛾蟲體中分離得到斜紋夜蛾核多角體病毒（Spodoptera litura nucleopolyhedro virus，SpliNPV）郴州株，示范試驗結果表明，在斜紋夜蛾卵孵化高峰期田間施用SpliNPV郴州株，25 d后的平均防效達到76.8%。

2.6 集成2套病蟲害綠色防控體系，發布《煙草病蟲害綠色防控技術規程》

針對湖南煙區主要病蟲害發生現狀，優化集成農業防治、物理防治、生物防治、科學用藥等系列技術，建立了2套病蟲害綠色防控體系，并在湖南煙區應用。“煙稻輪作煙區”集成示范“兩蜂一誘一紙一制劑”為核心的“多靶標、多技術”的防控技術，即農業防治（含生態調控）+煙蚜繭蜂（防治煙蚜）+赤眼蜂（防治斜紋夜蛾、煙青蟲）+性誘劑（防治鱗翅目害蟲成蟲）+病毒檢測試紙+病毒制劑（預防病毒病）的模式；“山地煙區”增加了生防菌劑防治根莖病害，集成示范“兩蜂一誘一紙二制劑”為核心的“多靶標、多技術”的防控技術。在湖南煙區田間驗證的基礎上，形成湖南煙草病蟲害綠色防控技術體系，并發布湖南省地方標準《煙草病蟲害綠色防控技術規程》（DB 43/T 1209-2016）[30]。

3 綠色防控實施過程中存在的問題

3.1 煙農綠色防控意識不強的問題

部分煙農對病蟲害防治速效性和經濟收益的關心遠高于對生態環境和產品質量安全的關心，對綠色防控技術的防治效果存在擔憂和顧慮，從而影響部分煙農采用綠色防控技術。

3.2 預測預報基礎數據薄弱的問題

預測預報是病蟲害防治工作的重要基礎，但是由于煙區種植制度復雜、專業測報人員配備不足、統計規范化程度不高等原因，導致目前病蟲害預測預報工作基礎較薄弱，不能及時、準確地掌握病蟲害發生情況，從而影響病蟲情報的發布及指導防治。

3.3 科技成果轉化落地困難的問題

盡管科研人員在技術研究過程中形成了很多中試產品，但受技術創新和新產品開發激勵機制的制約，要將這些中試產品轉化并產業化生產比較困難。

3.4 綠色防控技術推廣難度大的問題

由于綠色防控技術性較強，對理論水平和實際應用水平要求高，目前綠色防控技術示范推廣工作主要采取煙草公司全額支持的方式，給煙農免費提供服務。如若煙草公司不免費提供服務，則煙農需要承擔費用，那么煙農的積極性將大大降低，綠色防控技術的推廣難度將提高。

4 湖南煙草綠色防控的發展對策

4.1 進一步普及綠色防控理念

加大力度開展綠色防控宣傳培訓工作，結合市、縣、站、煙農、合作社的實際情況，確定宣傳培訓方案并制定宣傳培訓資料，做到“由內而外”的“市-縣-站”三級宣傳培訓，實現宣傳培訓范圍全覆蓋、政策技術人人懂，確保綠色防控理念入耳入腦入心。

4.2 進一步完善預測預報的基礎數據

強化信息共享，以“互聯網+”為抓手，通過大數據、云計算、移動通信等信息技術，建立健全煙草病蟲害預測預報體系，并在該體系開辟病蟲害信息添加及查詢業務，由各市煙草公司將本地區病蟲害發生情況及時輸入系統，作為歷史數據存檔；不斷豐富完善煙草病蟲害及其防治技術數據庫、煙草病蟲害圖片數據庫等，滿足煙草生產及相關人員所需信息的需要，實現煙草病蟲害及其防治技術相關信息的遠程網絡化管理。

4.3 進一步加快綠色防控技術研發與應用

夯實理論基礎，力爭在“三蟲三病”等基礎應用研究方面實現突破，提高湖南煙草綠色防控技術原始創新的水平；突破關鍵技術，力爭在減量精準施藥、天敵資源開發、生防菌株、有益微生物菌群等關鍵技術領域實現突破，加快提升綠色防控技術自主創新能力。組建以生產企業為主導、產學研用4方合作的產業技術創新戰略聯盟，有效推動綠色防控新技術新產品的產業化生產。

4.4 構建多部門參與的綠色防控技術推廣模式

依靠社會力量，譬如各級農委、專業合作社、專門的植保公司等參與到綠色防控工作中來，積極扶持綠色防控市場主體，把職業煙農、合作社作為綠色防控重點應用對象，把專業化服務組織作為重點實施主體，把各級政府的“惠民工程”作為有效保障，有力全面推動綠色防控工作。