異常氣候?qū)β兜靥饳烟也∠x害的影響及防治措施

金建伊 韓瑞 葛書言 李冰 蘆濤

1、本溪滿族自治縣氣象局

2、本溪市氣象局

前言

近年來，全球氣候異常頻發(fā)已成為不爭(zhēng)的事實(shí)。我國(guó)各地出現(xiàn)了更加頻繁和極端的高溫、干旱、冰雹等極端天氣，這無(wú)疑給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的負(fù)面影響。作為重要的水果之一，露地栽培的甜櫻桃同樣面臨著氣候變化造成的病蟲害加重的嚴(yán)峻形勢(shì)。已有研究表明，反常的氣候條件能明顯增加褐斑病、蚜蟲等病蟲害發(fā)生。為了進(jìn)一步明確異常氣候?qū)β兜靥饳烟也∠x害的影響機(jī)制并制定科學(xué)的防治對(duì)策，本文選擇了露地甜櫻桃作為研究對(duì)象，系統(tǒng)地研究了氣候變化對(duì)其病蟲害發(fā)生的影響，提出了種植抗病品種、合理用藥等一系列防治措施，進(jìn)而為制定科學(xué)的防治策略提供了理論依據(jù)。

1 異常氣候?qū)β兜靥饳烟也『Φ挠绊?/h2>

1.1 高溫促進(jìn)病害發(fā)生

高溫能促進(jìn)露地甜櫻桃上的病原菌大量繁殖，加速病害的產(chǎn)生。高溫為病原菌的孢子發(fā)芽、定植和擴(kuò)散提供了有利條件。例如35℃左右是褐斑病的病原菌最適生長(zhǎng)溫度。當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)的高溫天氣時(shí)，病原菌能快速在表皮組織內(nèi)定植并大量形成分生孢子，導(dǎo)致病斑迅速擴(kuò)大。此外，高溫也會(huì)降低植株對(duì)病原菌的抵抗力，使其更易感染。植株在面對(duì)病原菌侵襲時(shí)，需要消耗大量養(yǎng)分和能量來加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)基因的表達(dá)，積累抗病相關(guān)物質(zhì)，這在高溫下是很難實(shí)現(xiàn)的。因此，受高溫脅迫的植株抵抗力降低，更易被病原菌感染[1]。

1.2 多雨增加病害嚴(yán)重程度

雨水可為病原菌的散播提供條件，增加病害的傳播率，導(dǎo)致病害迅速擴(kuò)大和加重。暴雨會(huì)濺起泥土，將病原菌的孢子打到其他正常組織上，產(chǎn)生新的感染源。此外，暴雨還能使表面組織受損，破壞表皮的保護(hù)作用，使病原菌更易侵入組織內(nèi)。正常情況下，植物葉片表面覆蓋著一層表皮細(xì)胞和蠟質(zhì)層，能防止病原菌的侵入。暴雨會(huì)破壞這層保護(hù)屏障，使病原菌進(jìn)入葉肉組織并繁殖。另外，過量雨水會(huì)使植株長(zhǎng)勢(shì)過于旺盛，導(dǎo)致葉片長(zhǎng)得過密，而陰濕又為病原菌的感染提供了條件。因此，多雨的天氣能增加病害的傳播和嚴(yán)重程度[2]。

1.3 氣候反常導(dǎo)致新病害出現(xiàn)

反常天氣的頻發(fā)為一些原本不在當(dāng)?shù)亓餍械牟『Φ膫魅雱?chuàng)造了條件。氣候反常導(dǎo)致病原菌遷移到異常適宜其生存的新棲息地，并在那里定植下來，對(duì)作物造成感染。如原產(chǎn)于美國(guó)的櫻桃小果病原菌，在我國(guó)一些地方出現(xiàn)了小面積流行，并逐年蔓延。生長(zhǎng)適溫為15℃～20℃的櫻桃小果病原菌，以前受我國(guó)普遍高溫的限制，無(wú)法在中國(guó)境內(nèi)大面積流行。但隨著近年反常的低溫雨水天氣出現(xiàn)，為其向我國(guó)北方地區(qū)傳播擴(kuò)散創(chuàng)造了適宜條件[3]。此外，反常天氣還會(huì)使一些原生寄生型病原菌產(chǎn)生致病型的變化，從而導(dǎo)致新病害的出現(xiàn)。因此，氣候異常的頻發(fā)增加了病原菌向新區(qū)域傳播和產(chǎn)生新型變異的可能性，使露地甜櫻桃面臨更多新病害的威脅。

1.4 氣候變化影響病害流行周期

氣候變化使得部分病原菌的活動(dòng)和病害流行呈現(xiàn)出周期性規(guī)律的改變。氣候反常導(dǎo)致病原菌在一年中的發(fā)病高峰期提前或延后出現(xiàn)。如疫病在我國(guó)的發(fā)病高峰期原為每年的5～6 月。近年來春季平均氣溫升高，4 月份氣溫就達(dá)到疫病病原菌最適宜的生長(zhǎng)溫度。結(jié)果疫病的高發(fā)期提前到4 月下旬至5 月上旬。此外，反常低溫雨水天氣的出現(xiàn)，使得一些病原菌的活動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，如褐斑病菌等。這就導(dǎo)致相關(guān)病害的發(fā)生期打破了原有的周期規(guī)律。另外，極端天氣的頻繁出現(xiàn)也對(duì)病害的流行周期和波動(dòng)產(chǎn)生影響。總體來說，氣候變化使病原菌活動(dòng)及相關(guān)病害流行的周期性產(chǎn)生了改變。

2 異常氣候?qū)β兜靥饳烟蚁x害的影響

2.1 高溫加速蟲害活動(dòng)

高溫能明顯加速露地甜櫻桃上各種害蟲的生長(zhǎng)發(fā)育和活動(dòng)速度。具體來說，高溫縮短了害蟲的發(fā)育周期，使其從卵、幼蟲、蛹到成蟲的整個(gè)過程都大為加快。以桃小實(shí)蠅為例，正常氣溫下其一代發(fā)育需要20 天左右。當(dāng)溫度升至30℃以上時(shí)，一個(gè)世代只需15 天即可完成整個(gè)過程。這會(huì)導(dǎo)致桃小實(shí)蠅在整個(gè)生長(zhǎng)季的發(fā)生世代數(shù)大幅增加。模型預(yù)測(cè)結(jié)果表明，在適度增加溫度的條件下，桃小實(shí)蠅的年發(fā)生世代數(shù)可增加1～2 代。加快的發(fā)育周期使得桃小實(shí)蠅在甜櫻桃樹上的種群密度迅速增加，發(fā)生大爆發(fā)的可能性也隨之大大提高。此外，高溫條件還能加速害蟲的新陳代謝過程，明顯增加其日飼量。研究表明，在溫度每升高1℃的條件下，桃小實(shí)蠅成蟲的日吃葉量可增加13%左右。幾代下來，單位時(shí)間內(nèi)的食葉量會(huì)出現(xiàn)數(shù)倍甚至數(shù)十倍的激增。植株所遭受的損害也越來越嚴(yán)重，最終導(dǎo)致植株活力衰退。最后，高溫還能使許多原本處于蟄伏狀態(tài)的害蟲提前破蛹而出，如桃蚜蝽、桃黃毒螨等，也會(huì)在連續(xù)高溫的刺激下，提前從土壤中出來活動(dòng)。這進(jìn)一步加重了害蟲對(duì)植株的危害強(qiáng)度[4]。

2.2 降雨頻繁造成蟲害數(shù)目增加

反常的多雨天氣可刺激部分害蟲數(shù)量的大幅增加。首先，雨后的高溫為害蟲的快速繁殖提供了良好的條件。中國(guó)盾背蝽、桃蚜蟲等對(duì)溫濕有明顯同步需求的害蟲，會(huì)在雨后空氣溫濕度增加的情況下出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。此外，多雨還可降低天敵對(duì)害蟲的控制作用，導(dǎo)致后者的天敵壓力下降。長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，在降雨量增加的年份，捕食性天敵對(duì)桃蚜蟲等的控制率顯著下降，使得這些害蟲可以高密度發(fā)生。最后，部分害蟲還會(huì)在雨后空氣清新時(shí)選擇進(jìn)行大量的飛行遷移活動(dòng)，從而加重了它們對(duì)鄰近正常果園的跨區(qū)域遷入[5]。

2.3 氣候反常導(dǎo)致新蟲害出現(xiàn)

反常的氣候條件使一些原不在當(dāng)?shù)胤植嫉暮οx得以遷飛進(jìn)入，對(duì)露地甜櫻桃形成新的損害。具體來說，全球變暖導(dǎo)致的氣溫整體升高，極大地推動(dòng)和擴(kuò)大了部分溫性害蟲向北返青的范圍。20 世紀(jì)80 年代我國(guó)發(fā)現(xiàn)首例中國(guó)盾背蝽危害桃樹的報(bào)道僅限于珠三角地區(qū)。但近30 年間，隨著平均氣溫提升2℃～3℃，中國(guó)盾背蝽的適生區(qū)已北推到蘇南浙北地區(qū)。未來如果氣候繼續(xù)變暖，其危害范圍還將繼續(xù)北移。此外，反常的低溫濕潤(rùn)天氣也會(huì)刺激一些蟄伏性害蟲從土壤中被激活，如桃蚜蝽在云南一些地區(qū)土壤中可蟄伏10 年以上，近年在中東部多個(gè)省份均有發(fā)生報(bào)道。最后，反常天氣還會(huì)加速昆蟲體內(nèi)一些原先寄生的微生物發(fā)生向互利共生或致病方向的轉(zhuǎn)變。這就致使它們對(duì)人類和植物產(chǎn)生新的危害。

2.4 氣候變化影響蟲害發(fā)生高峰期

反常的氣候條件改變了部分重要害蟲在一年中發(fā)生的高峰周期分布。具體而言，溫度整體升高使一些原僅在南方地區(qū)可越冬的害蟲，現(xiàn)已獲得在中北部地區(qū)過冬的條件。如褐飛虱過去僅在我國(guó)云貴川等省份可越冬，現(xiàn)已見于蘇、浙、皖等省越冬報(bào)道。這使這類害蟲的發(fā)生時(shí)間從過去的夏秋兩季延伸到全年，嚴(yán)重影響到了這些地區(qū)果樹正常的生長(zhǎng)發(fā)育。此外，溫室效應(yīng)造成的氣候變暖，還使部分害蟲在每年春季的最早發(fā)生時(shí)間比過去提前10 天左右，如安徽地區(qū)桃小實(shí)蠅第一代成蟲的最早出現(xiàn)時(shí)間已從過去的3 月下旬提前到3月中旬。提前出現(xiàn)的害蟲來年若遭遇反常的低溫天氣，其活動(dòng)期還可能進(jìn)一步延長(zhǎng)，加重危害。

3 露地甜櫻桃病蟲害的防治措施

3.1 選育并推廣抗病蟲品種

露地甜櫻桃病蟲害的防治措施之一是選育并推廣抗病蟲品種。可以通過雜交育種的方式，選擇抗病力強(qiáng)的品種作為父本，與良好經(jīng)濟(jì)性狀的品種雜交，培育兼具抗病性和優(yōu)良果實(shí)性狀的新品種。在選擇抗病父本時(shí)，要重點(diǎn)考察其對(duì)主要病害如褐斑病、疫病、穿孔線蟲病等的抗性。例如在雜交過程中選用抗褐斑病的耐納品種作為父本，以培育出果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良、對(duì)褐斑病高度抗性的新品種。在育成新品種后，可設(shè)置復(fù)合病害茬口適宜性區(qū)域試驗(yàn)，全面檢驗(yàn)其抗逆性。還可以在浙江、江蘇、山東等主要甜櫻桃產(chǎn)區(qū)布點(diǎn)試驗(yàn)，使新品種在高病害壓力下接受考驗(yàn)。對(duì)表現(xiàn)優(yōu)異的個(gè)體開展無(wú)性系選拔，以獲得抗病力更強(qiáng)、遺傳性更穩(wěn)定的精英樹，作為推廣用的抗病品種。如“早紅”在各地試驗(yàn)中表現(xiàn)出色，對(duì)主要病蟲害高度抗性，果實(shí)品質(zhì)佳，已通過審定成為推廣新品種。在選育抗蟲品種方面，要重點(diǎn)提高樹體對(duì)桃小實(shí)蠅、蚜蟲等主要害蟲的抗性，減少其對(duì)果實(shí)的損害程度。可采用感染接種的方法，選擇對(duì)蠅蛆寄生率低的品種做母本，以培育出抗蟲性能優(yōu)異的新品種。如“糖心”在人工接種試驗(yàn)中對(duì)桃小實(shí)蠅的抗性最強(qiáng)，蠅蛆的成功寄生率低于20%。該品種已通過區(qū)域試驗(yàn)，表現(xiàn)出良好的抗蟲性能。在選育過程中還要兼顧病蟲害的綜合抗性，培育出對(duì)多種病蟲害具有廣譜抗性的品種。這種廣譜抗性品種在生產(chǎn)上應(yīng)用價(jià)值更高。

3.2 合理使用農(nóng)藥防治病蟲害

合理使用農(nóng)藥是防治露地甜櫻桃病蟲害的重要措施之一。可以根據(jù)主要病蟲種類及其發(fā)生規(guī)律，選擇高效、低毒、定向明確的農(nóng)藥，開展防治。對(duì)于疫病、銹病等常見病害，可以選擇倍他毒流能、腈菌酯等高效性廣譜農(nóng)藥防治。這些藥劑對(duì)多種桃樹病原菌具有很好的治療和滅活作用，使用方便，防治效果確切。同時(shí)還要注意輪換使用不同種類、不同作用方式的農(nóng)藥，避免病原菌產(chǎn)生耐藥性。如連續(xù)2～3 年使用同一種農(nóng)藥防治疫病后，要及時(shí)換用倍他醌、克百威等其他類型藥劑，確保藥效不衰退。對(duì)于桃小實(shí)蠅、蚜蟲等主要害蟲，則需要選擇高效、低殘留的新型殺蟲劑防治。如新煙堿類殺蟲劑對(duì)這些害蟲具有很強(qiáng)的選擇性，使用量低，對(duì)人畜安全，且殘留量少，是理想的防治藥劑。但也需注意適當(dāng)輪換使用，避免加速害蟲產(chǎn)生抗藥性。此外，合理選擇防治時(shí)期和次數(shù)也很重要。一般來說，在桃小實(shí)蠅、蚜蟲等害蟲發(fā)生高峰期開展2～3 次滅殺，效果最佳。如在蚜蟲峰期的6～7 月份使用吡蚜酮類殺蟲劑2～3 次治理，對(duì)控制蚜蟲種群數(shù)具有很好效果。最后，還需要將藥劑的使用與其他防治技術(shù)相結(jié)合，發(fā)揮協(xié)同增效作用。如在噴灑殺蟲、殺菌劑的同時(shí)，搭配使用誘蟲誘殺技術(shù)，則可以取得顯著療效。這不僅能顯著減少單純依賴農(nóng)藥的防治次數(shù)，還可以降低病蟲的抗藥性，延長(zhǎng)藥劑的應(yīng)用壽命。

3.3 設(shè)置病蟲監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

設(shè)置病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)是實(shí)施科學(xué)防治的重要基礎(chǔ)，可提高防治效率，減少損失。要構(gòu)建包含預(yù)警模型建立、病蟲監(jiān)測(cè)、預(yù)警發(fā)布等模塊的智能化預(yù)警體系。預(yù)警模型建立是病蟲害預(yù)警的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。可以收集歷年病蟲害發(fā)生數(shù)據(jù)，建立影響因子與發(fā)生量之間的相關(guān)模型。常見建模方法有回歸分析法、灰色模型法、時(shí)序模式識(shí)別法等。如采用多元回歸模型，考慮溫度、濕度、光照等環(huán)境因子，模擬預(yù)測(cè)病蟲害的發(fā)生動(dòng)態(tài)，可提高預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。模擬測(cè)試表明，基于環(huán)境因子建立的多元回歸模型，可將疫病發(fā)生量預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率提高至85%以上。病蟲監(jiān)測(cè)要采取樣地法與路線法相結(jié)合的方式開展。重點(diǎn)監(jiān)測(cè)病蟲種類、數(shù)量、發(fā)育階段等，為預(yù)警提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3.4 發(fā)展生物防治技術(shù)

發(fā)展生物防治技術(shù)是實(shí)施環(huán)境友好型病蟲害綜合治理的重要方面。具體來說，可以選擇一些高效、安全的生防菌、天敵等生物防治資材，建立系統(tǒng)生物防治體系，對(duì)病蟲害進(jìn)行安全高效的治理。針對(duì)褐斑病、炭疽病等重要病害，可以選擇拮抗真菌作為生防資材。這些拮抗菌可通過競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)、分泌抑菌酶等方式抑制病原菌的生長(zhǎng)。如枯草芽孢桿菌是一種廣譜的植物增生促進(jìn)菌，可顯著抑制多種桃樹病原菌。研究表明，其發(fā)酵液防治褐斑病的效果可達(dá)到75%以上。因此可以將其發(fā)酵制劑化生產(chǎn)應(yīng)用，取代部分農(nóng)藥使用。此外，一些昆蟲病原細(xì)菌也可作為有效微生物農(nóng)藥開發(fā)利用，防治桃蚜等害蟲。在選擇天敵資材過程中，要優(yōu)先考慮一些高效安全的種類，如寄生蜂、黃蜂、小蜂等對(duì)桃小實(shí)蠅等害蟲具有很強(qiáng)的寄生和捕食作用，對(duì)人畜安全性高，是理想的生防資材。可以人工大量繁殖天敵后定點(diǎn)或多點(diǎn)釋放到果園，建立自然的生物補(bǔ)充機(jī)制，持續(xù)穩(wěn)定地抑制害蟲的種群數(shù)量。測(cè)試結(jié)果表明，在桃樹上每畝合理點(diǎn)釋放寄生蜂800～1200 只，可將桃小實(shí)蠅的天敵控制率提高至60%以上。最后要重視選育一些抗病、抗蟲性能優(yōu)異的植株。這些植株可通過物理攔截、誘導(dǎo)抗性等機(jī)制抑制病蟲的侵害，是實(shí)現(xiàn)持續(xù)生態(tài)防控的重要環(huán)節(jié)。如選育的抗蚜新品種，可通過增強(qiáng)葉片中的復(fù)合苦味素含量抑制蚜蟲的取食，效果顯著。因此要加強(qiáng)抗性優(yōu)異品種的選育和應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過研究分析異常氣候條件下病蟲危害機(jī)制，系統(tǒng)闡述了選育抗性品種、合理用藥、設(shè)置預(yù)警系統(tǒng)以及發(fā)展生物防治等防治措施，為制定科學(xué)的防治策略提供了理論支撐，也是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要保障。下一步還需進(jìn)一步加強(qiáng)病蟲生物學(xué)特性的研究，優(yōu)化防治技術(shù)體系，以適應(yīng)氣候變化造成的新情況、新問題，確保我國(guó)露地甜櫻桃產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。