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我國主要果樹病害化學防治現狀與建議

2023-03-01 12:23李富東黃麗麗
現代農藥 2023年6期
關鍵詞:化學防治果樹藥劑

馮 浩,李富東,劉 笑,劉 巍,黃麗麗

(西北農林科技大學植物保護學院,旱區作物逆境生物學國家重點實驗室,陜西楊凌 712100)

隨著我國經濟社會的發展和物質生活水平的提高,城鄉居民對果品的多元化、個性化需求顯著增加,極大地推動了我國果樹種植業的發展。目前,我國已成為水果生產和消費第一大國,果業的健康發展對促進果農增收致富和區域經濟增長具有重要的意義。果樹病害種類多、危害周期長、發生頻率高,成為影響果品產量和品質的重要生物災害,嚴重威脅了果業的健康持續發展。長期以來,化學防治始終占據著果樹病害防控的主導地位,對保障果品生產發揮了重要的作用,但存在盲目、過量、單一使用化學藥劑的現象,導致果品農藥殘留、果園生態環境污染以及病菌抗性風險等系列問題。隨著消費者對果品和生態環境安全的要求不斷增強,科學合理使用化學藥劑,實現果樹病害綠色安全高效防控已成為提升果品產量和品質、助力果業健康持續發展的根本保障。

1 我國主要果樹及病害種類

目前,果業已成為我國農業的重要組成部分。在種植業中,果樹栽植面積、水果產量和產值僅次于糧食和蔬菜,排在第3位[1-2]。據國家統計局2019年發布的數據,位居我國水果面積和產量前6位的樹種分別是柑橘、蘋果、梨、桃、葡萄和香蕉。在現代農業發展的時代背景下,大宗果樹產業發展布局進一步得到優化,獼猴桃、櫻桃等特色水果產業發展勢頭強勁。果業整體呈現產量增速平穩、提質增效明顯、產值提升顯著的特點,在促進農業可持續發展中的作用日益凸顯,成為鞏固脫貧攻堅成果和助力鄉村振興的支柱產業。

然而,由真菌、細菌、卵菌、病毒、線蟲等病原微生物侵染引起的各類果樹病害,導致果品產量和品質下降,甚至造成死樹、毀園、絕收,經濟損失巨大,嚴重影響了果業的健康持續發展。以柑橘和蘋果為例,我國柑橘菌物病原菌物名錄記載了由103種病原真菌和12種病原卵菌引發的51種菌物病害[3]。同時,柑橘黃龍病、潰瘍病等細菌性病害以及衰退病等病毒病在我國也普遍發生,特別是黃龍病已成為嚴重影響柑橘生產的毀滅性病害[4-7]。我國蘋果病原菌物名錄記載了由149種病原真菌和6種病原卵菌侵染引起的49種菌物病害[8],其中蘋果樹腐爛病、輪紋病和以褐斑病、斑點落葉病為主的早期落葉病為我國蘋果三大病害,在我國蘋果產區發生最普遍且危害嚴重[9-10]。獼猴桃作為我國特色水果中的朝陽產業,在我國商業化栽植僅40余年,但以潰瘍病為代表的重大病害已經對產業發展造成了嚴重困擾[11]。

隨著時代的發展,果樹品種更替、種植模式改變以及氣候條件的變化等因素會導致病害發生演替規律的改變,表現為病害發生種類和危害頻次、程度發生以及病害周年發生規律的變化。近年來,我國蘋果炭疽葉枯病發生面積逐漸擴大,已成為金冠品系的重要葉片和果實病害[12-15]。蘋果套袋生產后,雖然果實輪紋病、炭疽病的危害明顯降低,但誘發了由多種弱寄生真菌引起的黑點病等新問題[16-17];同時,隨著果樹品種的換代和老果園的重建,再植障礙成為影響果業持續發展的重要因素[18];此外,由于大量的果樹進行設施栽培,導致在露地極少發生的灰霉病普遍嚴重發生[19]。我國主要果樹常見病害及病原種類見表1。

表1 我國主要果樹常見病害及病原種類

2 我國果樹病害化學防治現狀

2.1 果樹病害防治藥劑登記情況

化學防治是最常見、最高效的病害防控方法,對保障果品安全生產具有不可替代的作用。隨著藥劑研發技術的進步,我國果樹病害防治登記藥劑整體呈現種類由少到多、毒性由強到弱、效果由低到高的趨勢。

我國早期登記的用于果樹病害防治的藥劑極少。最早是用于防治柑橘青霉病的咪鮮胺(Prochloraz)(有效期截至1956年12月);之后中生菌素(Zhongshengmycin)被登記用于防治蘋果輪紋?。ㄓ行诮刂?999年11月)。20世紀末至今,我國用于果樹病害防治的藥劑登記數量增長迅速。目前,我國登記的用于果樹病害防治的藥劑條目共有3 791個(有效登記期截至2022年10月27日,中國農藥信息登記網)。其中,蘋果登記的藥劑種類最多,柑橘、梨、葡萄和香蕉登記的藥劑數量次之,桃雖然為我國第三大水果,但是登記的藥劑種類相對較少(圖1)。

圖1 我國主要果樹登記藥劑數量

(1)從藥劑毒性來看,任何時期登記的藥劑均以低毒為主。近年來,高效、低毒、環境友好型藥劑的數量表現出穩中有增的趨勢,而中等毒和高毒藥劑的登記數量呈顯著下降的趨勢(圖2)。目前,我國登記的果樹低毒殺菌劑條目為3 466個,占殺菌劑總條目的91.43%;微毒為215個,中等毒為110個,無高毒農藥(圖3(a))。

圖2 不同時期我國登記的防治果樹病害不同毒性藥劑比例

圖3 我國主要果樹登記藥劑

(2)從登記的防治對象來看,主要包括植物的病原真菌、卵菌、細菌和線蟲。其中真菌殺菌劑條目最多,共3 264個;卵菌次之,共353個;細菌殺菌劑和殺線蟲劑分別為167和7個條目;不同防治對象藥劑占總殺菌劑的比例分別為86.10%、9.31%、4.21%和0.18%(圖3(b))。

(3)劑型逐漸向水基化環保型發展優化。目前占比前3位的是可濕性粉劑、懸浮劑、水分散粒劑,占總殺菌劑的比例分別為34.85%、27.46%、13.27%,其余依次為水劑、乳油、水乳劑等(圖3(c))。

由于藥劑的科學復配具有明顯的增效作用,我國農藥登記也呈現由單劑向復配劑轉向的趨勢。目前我國登記的防治果樹病害的藥劑中,單劑登記條目2 436個,共涉及116個有效成分,混劑登記條目1 355個,分別占總條目數的64.23%和35.74%。

2.2 用于果樹病害防治的化學藥劑及其應用技術

從藥劑選擇來看,由于可用藥劑種類有限,生產上早期多選用福美胂(asomate)、萘乙酸(1-naphthaleneacetic acid)、退菌特(zinc dimethyldithiocarbamate)等廣譜殺菌、毒性大、殘效期長的藥劑進行病害防控。20世紀80—90年代,甲基硫菌靈(thiophanate-methyl)、多菌靈(carbendazim)、波爾多液(bordeaux mixture)、石硫合劑(lime sulphur)等藥劑被用于防治果樹病害[20-23]。20世紀末至21世紀初,福美胂等高毒藥劑被禁用[24],而農用鏈霉素(streptomycin)、春雷霉素(kasugamycin)、乙蒜素(ethylicin)、多抗霉素(polyoxin)、井崗霉素(validamycin)等生物源殺菌劑開始被使用。2016年6月,隨著最后一個登記證件到期,農用鏈霉素在生產上被禁用。目前,隨著人們對果品綠色安全生產的要求越來越高,一批高效、低毒的麥角甾醇合成抑制劑類、甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑等單劑及多靶標增效混劑被廣泛研發和應用。果樹病害常用殺菌劑種類及代表性藥劑見表2。

表2 果樹病害常用殺菌劑種類及代表性藥劑

從藥劑使用技術來看,目前基本能夠根據病害規律、藥劑類型選擇不同的施藥方法和施藥時間,果園盲目、多次噴藥及打保險藥的現象得到了有效控制。生產上能夠針對果園重大病害種類科學選擇高效藥劑,用藥種類和劑量更加精準;能夠根據病害發生的規律,在病害防控的薄弱環節用藥,施藥時期更加精準,延長了用藥的間隔期。同時,近年來加強了精準施藥、循環噴霧、仿形噴霧、防飄噴霧等技術的研究力度,并研制了果園自動對靶噴霧機、循環噴霧機、高地隙噴霧機和植保無人機等先進植保器械,可實現節水省藥,大幅度提高了化學藥劑的使用效率。此外,更加注重化學防治與農業防治、生物防治、物理防治的協同增效。

2.3 防治技術案例

2.3.1 夏季淋干——蘋果樹腐爛病高效化學防治技術

針對蘋果樹腐爛病,傳統的防控方法主要是冬春季果樹發病后刮除病害組織并涂抹大量藥劑的被動治療措施,常用藥劑包括甲基硫菌靈、多菌靈、腐殖酸鹽(hydridopotassium)、石硫合劑、波爾多液,甚至曾一度推薦使用福美胂等劇毒藥劑[25-29]。然而該技術被動低效,造成樹體大面積創傷,且復發率高,無法從根本上解決問題。通過對病害致災規律的系統研究,發現我國腐爛病菌優勢群體為蘋果黑腐皮殼(Valsa mali)[30];對果園內孢子傳播周年動態監測發現,孢子可周年傳播,花期至幼果期是孢子傳播入侵高峰期,傳播高度在1.5 m左右,主干大枝是重點部位[31]。通過大量的顯微觀察,發現病菌通過樹皮表面肉眼不可見的微傷口和自然孔口入侵的新證據[32],田間統計結果顯示該類病斑占總病斑的70%左右,是修剪傷口侵染的2倍,成為設計防治方案的關鍵時間點和部位。以優勢病菌為靶標,篩選出了戊唑醇(tebuconazole)、苯醚甲環唑(difenoconazole)、吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)等高效藥劑[33-36]。在此基礎上,研發了夏季淋干蘋果樹腐爛病高效化學防治技術,即在果實膨大期(6—8月)用篩選的高效藥劑噴淋果樹主干和大枝,保證樹體表面微傷口和自然孔口能夠充分著藥以預防病菌侵染,重病園噴2次,間隔10~15 d,可達到高效控制新病斑形成的目的[37-38]。夏季淋干技術科學選藥、適期用藥、技法得當,防效可提高到85%以上,農藥減施24%以上,還可兼治枝干輪紋病。以夏季淋干技術為核心,形成蘋果樹重大枝干病害綜合防控技術體系[39],連續應用2~3年基本控制病害,實現了病害的高效防控和化學藥劑的科學減施。

2.3.2 兩前兩后——獼猴桃潰瘍病高效化學防治技術

針對獼猴桃潰瘍病,傳統的防治方法主要在春季枝干潰瘍盛發期采用整樹大量噴施銅制劑、已禁用的農用鏈霉素、極具腐蝕性的過氧化氫(hydrogen peroxide),或刮除爛皮后涂抹大量上述藥劑治愈傷口等辦法,投入大、防效差[40-41]。近年來,通過系統解析病害致災規律,明確了我國獼猴桃潰瘍病菌的主要流行類群為Psa-3[42];發現病菌從傷口和自然孔口入侵,在皮層、韌皮部和木質部擴展定殖,以及在樹體內遠距離上下擴展傳導,從而導致獼猴桃枝干潰瘍、葉斑和花腐一病多癥的時空規律,找出了防控的關鍵部位[43-44]?;谶B續多年多點的田間系統監測,發現病枝干、病土是主要的初侵染源,病害在獼猴桃不同部位周年不斷發生:萌芽前后(傷流期)枝干潰瘍高發,花蕾初現至盛花期花腐病高發,幼果期和采收前后葉斑高發,不同部位發病高峰更迭交替[45],找出了夏季發病和病菌擴展的薄弱環節,使其成為防病突破口,為提高防病靶向性、時效性提供了科學依據。進而通過實驗室和田間試驗,篩選出了中生菌素、春雷霉素和梧寧霉素等高效生物源藥劑,研發了兩前兩后高效防治獼猴桃潰瘍病技術,即開花前10~15 d和落花后(落花70%)全樹噴霧防治花腐及葉斑,采果后至落葉前主干大枝分別噴淋藥劑2次防治枝干潰瘍[46-47]。單年使用第2年枝干潰瘍的防控效果可達75%以上,連續3年防效可超過90%,枝枯樹死現象得到控制。據此創建的獼猴桃潰瘍病“三位一體”精準防控技術體系已成為農業部頒發的農業主推技術在全國果區進行推廣應用[48-49]。

2.4 果樹病害化學防治存在問題

雖然我國果樹病害防治技術水平已經取得了很大的進步,但非科學用藥現象仍然存在,用量、用法以及使用頻率等依然存在較大的問題,病原菌抗藥性、農藥殘留、環境污染等風險依舊很高。①果樹病害種類多,不同果區、不同年份的病害危害程度差異較大,對靶精準施藥難度較大。對于新病害和疑難病害發生流行規律缺乏充分的認識,果樹病害監測預警及流行測報不足,導致高效化學防治技術缺乏,特別是“防未病”的理念和技術應用嚴重不足。②單病單治現象依舊普遍,缺乏高效精準的化學防治技術與其他果品綠色生產技術相結合的病害全程綜合防控技術體系的創新與應用。③針對果樹病害防控,樹種、樹齡、立地條件等不同也對施藥器械提出了新的要求,特別是缺乏專門適用于枝干病害防控的高效施藥器械。

3 對策和建議

“雙減”行動實施以來,全國農藥使用量連續6年呈下降趨勢,有效解決了農藥使用過量及不科學等問題。為持續推進農藥減量增效,農業農村部于2022年11月提出了《到2025年化學農藥減量化行動方案》,要求建立健全環境友好、生態包容的農作物病蟲害綜合防控技術體系,使得農藥使用品種結構更加合理,科學安全用藥技術水平全面提升。果樹病害相比其他作物病害研究歷史短、投入少,但病害種類多、危害重,農藥不合理使用現象嚴重,需要從依律防病、新型藥劑、高效器械研發等方面入手,加強果樹病害高效化學防治技術的研發與推廣,對重要病害實施統防統治,降低防治成本,提高防治效果,減少化學農藥使用量,全面提高果業綠色發展能力和果品質量安全水平。

3.1 加強病害致災規律研究,實現依律防病

對果樹病害致災規律認知不清,會導致病害防控處于盲目用藥和被動治療的狀況,特別是隨著國內外果樹花粉、苗木、接穗等繁殖材料及果品貿易交流越來越頻繁,栽培和經營模式的改變,造成了病害種類、流行規律都發生了很大變化。因此,我國果樹病害防控的研究要持續、投入要加大、力量要加強,持續做好果樹病害基本規律的調查、病菌檢測和流行監測預警等工作,根據病害發生規律和特性進行精準預測預報、精準對靶施藥,減少農藥施用次數,以實現依律高效防病。

3.2 加強新型藥劑研發

目前,我國自主創制的殺菌劑種類不多,一些病害仍面臨無藥或無特效藥可用的現狀。①利用病菌與寄主互作機制解析成果進行分子農藥研發設計,基于合成生物學等關鍵技術,創制一批具有自主知識產權的農藥新品種。②加強傳統藥劑新劑型、新配方的開發,拓寬高效、低毒和低殘留殺菌劑在果園病害防控的適用范圍,并加強對常用藥劑抗性風險的監測與評估,以指導科學用藥。③在充分使用現有生物農藥的基礎上努力挖掘其他生物防治資源,加大生物源藥劑的開發和應用力度,進而減少化學農藥的使用或逐步替代化學農藥,以滿足果業綠色發展的需要。

3.3 加強果園高效施藥器械研發

我國噴藥器械還不能滿足不同立地條件、樹齡、病害危害部位等高效、精準施藥的需求。需要將遙感技術、大數據和信息技術、衛星定位技術等應用到新型果園施藥器械上,提高施藥器械的智能化水平,滿足因地制宜、因樹相宜、因病適宜的高效施藥器械需求,解放勞動力。

3.4 推進病害專業化防治

創新服務方式,通過培育統防統治服務隊伍或鼓勵專業化統防統治組織,推廣應用新型高效果樹植保機械和果樹精準施藥技術,推進統防統治與果樹病害綠色防控融合發展,提高防控組織化程度和科學化水平,促進農藥減量增效。

4 結語

在未來果業發展進程中,為了保障果品安全生產和果品質量,病害防控要貫徹落實黨的二十大政策方針和“預防為主、綜合防治”的植保方針,切實做到瞄準對象、找準時期、用準藥劑,減少用藥次數和藥劑用量,實現科學施藥、精準防治。同時,果樹在多年生長過程中已經和其他生物、非生物形成特定的系統,對果園病害防控還要充分利用果園系統的自我調節能力及生物間的相生相克原理。因此,應加強多種防控技術的相結合、相融合、相配合,以減少菌源積累為前提,以強樹為基礎,以生態調控為輔助,以科學施藥為核心對果樹病害進行綜合防治,從而保障我國果業的健康發展和人類的健康。

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