綠色生物防控技術 為花椒產業保駕護航

文｜本刊記者 王雯慧 通訊員 王曦茁

花椒種植

花椒作為我國栽培歷史悠久的食用調料、香料、油料及藥材等多用途經濟樹種，是重要的經濟林木產業之一。花椒和竹葉花椒是我國種植和食用最為廣泛的兩種，采收時果實一般分別呈紅色和綠色，分別俗稱花椒和青花椒。紅花椒分布范圍較廣，主產區在四川省、陜西省、甘肅省、山西省、山東省等地；青花椒的主產區在四川省、重慶市、貴州省、云南省、廣西省等西南地區。

四川省現有花椒種植面積494.4萬畝，年產干花椒8.36萬噸，綜合產值62.7億元，三項指標均位居全國第一。在花椒的種植過程中,如何實現高產增收變得十分重要。

土傳病害是由原始土壤中所殘存或前茬作物留下的病原性真菌、細菌、病毒等通過侵染植物根系而發生的病害，在花椒種植中發生極為普遍。由于土傳病害病原物的生活史大部分在土壤中度過，具有很強的隱蔽性，且各類土傳病害的癥狀比較相似，僅從癥狀上對特定病害的診斷較為困難，相對于空氣、水、種苗等傳播途徑的病害更加難以防控。土傳病害病原物生存能力和侵染能力強、寄主范圍廣、可在土壤中常年存活并累積，導致土傳病害一旦暴發，危害十分嚴重。在花椒的種植過程中，土傳病害日益嚴重，研究基礎薄弱，防控不及時和濫用化學藥物等普遍問題，導致植株矮小，葉片發黃、失綠，生長緩慢，產量降低或品質下降，甚至導致樹勢衰退、大面積花椒不明原因死亡，影響花椒產業的健康發展和社會經濟生態效益。

林業有害生物綠色防控按照“公共植保、綠色植保”理念，是林業提質增效、林農增收和食用林產品質量安全的有效途徑，生物制劑開發應用是應對資源與環境挑戰的有效選擇。中國林科院森環森保所汪來發研究員團隊開展了花椒土傳病害及生物防控技術創新與應用工作，對廣泛栽培的紅花椒和青花椒經濟林中大面積成災的土傳病害展開系統研究。近日，“花椒土傳病害及生物防控技術創新與應用”項目榮獲2021年度四川省科學技術進步二等獎。項目獲國家發明專利授權12項，創制微生物制劑8個產品5種劑型，獲新農藥命名2種，綠色食品證書1份，建立生物殺線蟲劑使用示范區5個。

首次系統性研究了花椒主要土傳病害發生與流行規律

項目以危害嚴重的四川涼山、巴中、南充、廣元、漢源、瀘定、茂縣和蓬溪等地的紅花椒、青花椒病因不明的土傳病害為對象，掌握了紅花椒根結線蟲病、九葉青花椒根結線蟲病、花椒根腐病和花椒白紋羽病等病害發生情況，獲得上述病害病原分別為北方根結線蟲、南方根結線蟲、腐皮鐮刀菌和褐堅殼菌，這四種病原均為我國首次在花椒上發現，四川省為北方根結線蟲的新分布區。這四種病害一年可發生2次及多次侵染循環，且高溫、多雨季節發病嚴重。腐皮鐮刀菌與根結線蟲發生復合侵染現象。褐堅殼菌在高溫或排水不良的圃地更易利于花椒白紋羽病的流行。花椒主要土傳病害病原的確立及流行規律的揭示，為這些病害的防控提供依據。

多方法多途徑篩選高效生防菌株

從760菌株中篩選獲得17個高效生防菌株；利用航天誘變技術，篩選防治根結線蟲的8個優良菌株；這些高效菌株具有生防功能的同時，與殺菌劑兼容或抗逆等功能。通過上述創新性工作，克服了研究方法缺乏，常規篩選生防菌困難的情況下，采用傳統篩選方法與航天育種方法相結合的方法，獲得以病原靶標為對象的多功能生防菌，保證生防菌的適用性。

建立了優良高效菌株的發酵工藝關鍵技術體系

項目通過耦合淡紫擬青霉發酵工藝各因子，改變營養因子碳、氮單一因子為碳氮比，采用CaCO3為發酵液緩沖物，添加土豆浸汁提高產孢量和縮短產孢周期，獲得適于發酵罐生產的最優培養基，在此基礎上，耦合發酵工藝各因子，確定了淡紫擬青霉發酵產孢的最佳工藝條件，發酵周期為84-96h，產孢量為1.9×109孢子/mL，滿足工業化要求，節省成本1/2以上。

通過正交試驗設計優化厚垣普可尼亞菌培養基和培養條件，使孢子產量提高到105.25×107個mL-1，滿足工業化要求，高于同類的研究結果，具有發酵終點時間短，產孢量高的特點。通過代謝途徑及發酵動力學研究，實現了對發酵過程實現精細控制和規模化生產。

研制出多劑型、高質量的專利生物制劑

在淡紫擬青霉液體菌劑制備的技術基礎上，發明了淡紫擬青霉液體發酵孢子收集技術和干燥技術，實現了液體菌劑孢子的高效回收；通過載體及助劑的混合過程、加工工藝的優化，研制出淡紫擬青霉高孢粉劑、可濕性粉劑、顆粒劑及微膠囊固體制劑這四種劑型制備的關鍵技術；發明了包含增效劑、抗紫外保護劑的淡紫擬青霉復合制劑和與孢子萌發促進劑復配的淡紫擬青霉復配制劑，達到增強生防效率和防效穩定的目的。

實現生產試劑產業化

該項目與四川金珠生態農業科技有限公司在2020年簽訂技術轉讓合同兩項，聯合開發專利技術，建成4條生產線，實現規模化生產淡紫擬青霉、厚垣普可尼亞菌、解淀粉芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌菌劑5個劑型（液體制劑、可濕性粉劑、顆粒劑、高孢粉劑、微膠囊劑）。生產液體菌劑2200升、粉劑800公斤、銷售收入20萬元，凈利潤8.3萬元。目前，全國農藥標準化技術委員會已同意專利菌株“厚垣普可尼亞菌Pc-m-6”和淡紫擬青霉Sd-m-16”命中文通用名稱。

建立了以生物防治為主線的花椒土傳病害綠色防控體系

該項目構建了創新的生物防控關鍵技術與常規防治技術相結合的綜合防控技術體系，規范化田間生物制劑應用技術，通過“政府+高校、科研院所+企業（示范基地）+農戶”模式，在項目實施的過程中，成果在花椒主產區建立生物殺線蟲劑使用示范區五個，在四川省涼山州、甘孜州、巴中市、南充市、廣元市、漢源縣、瀘定縣、蓬溪縣、茂縣累計示范應用面積達141.6萬畝，現場培訓人員3948人，發放技術資料及書籍4000余份，解決了滯后的以治為主的技術瓶頸，防控效果穩定達到55.4%-93.4%，有效地控制了花椒土傳病害，累計新增產值13.85億元，新增利潤3.09億元，與化學農藥成本相較，減少成本達1/3，減少農藥使用量85%。持續應用生物殺線蟲菌劑的四川省茂縣六月紅花椒專業合作社生產的茂縣花椒（干）于2018年獲得綠色食品標志。項目的實施，解決了花椒土傳病害的難題，帶動了花椒產區林農脫貧致富和鄉村振興，支撐當地花椒產業健康發展，取得顯著的經濟、生態和社會效益。（通訊員單位：中國林業科學研究院森林生態環境與保護研究所）