烟草马铃薯Y病毒病的发生及综合防治研究进展

2022-03-28 09:53:51 | 浏览次数:

摘   要:综述了烟草马铃薯Y病毒病发生的原因来源于气候变化、种植结构变化、品种和田间管理不当。主要采取通过建立预测预报体系、选育品种、栽培措施、规范使用化学药剂、利用生物天敌对烟草马铃薯Y病毒病进行预防。并对防治烟草马铃薯Y病毒病的前景进行了展望。

关键词:烟草;烟草马铃薯Y病毒病;发生;综合防治;综述

中图分类号:S572 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2014)02-0055-04

Advances in Occurrence and Integrated Control Methods of Potato Virus Y Disease for Tobacco

ZHAO Hui, YANG Jian

(Tongren University, Tongren 564300, PRC)

Abstract: The causes of tobacco potato virus Y (PVY) disease were analyzed, including climate changes, planting structure changes, and unsuitable variety and field management. To prevent and control tobacco PVY, it should establish a forecasting system, breed good variety, choose the right cultivation measures, standardly use chemical agents, and use natural enemy. In the end, the prospects of controlling tobacco PVY were described.

Key words: tobacco; potato virus Y disease; occurrence; integrated control; review

烤烟是我国一个重要的经济作物,每年的烟叶收购量在250万t左右。随着烟叶收购价格逐年上涨,相比其他作物,农民能够得到实惠,特别是云南、贵州、四川等地区,种植烤烟是当地农民一项重要的收入来源。但是随着烟草连作年限的增加、品种的单一、耕作栽培管理不到位和气候的变化等因素,造成烤烟遭受病虫害的产质量损失严重。目前,烟草马铃薯Y病毒病已经成为影响我国烟草主要病害之一,严重阻碍我国烟草生产的发展,且该病害的危害程度呈逐年上升的态势[1]。烟草感染马铃薯Y病毒(Potato Virus Y,简称PVY)后可以造成烟叶产量损失达20%~50%,严重的地块可造成绝收,直接导致烟叶质量下降[2-4]。在烟叶生产中,烟草马铃薯Y病毒病的防治工作已经成为迫切需要解决的问题[5-7]。为此,现将有关烟草马铃薯Y病毒病发生的原因及综合防治方法综述如下,以期为烟农防治该病害提供参考。

1 烟草PVY发病率高的因素

1.1 气候变化

气候的变化在一定程度上可以导致PVY类群结构及数量、蚜虫种类及数量、烟草本身的抗病性等发生变化,直接或间接影响到烟草对病毒的抗性[8]。烟草PVY病在我国主要由蚜虫以非持久方式进行传播[9-10],近年来随着全球气温的变暖,使蚜虫的生长时间延长,繁殖代数增加,危害时间延长,使烟草感染PVY的分布区域扩大化,烟草PVY爆发的周期越来越短。

1.2 种植结构变化

由于我国经济实力增强,实行了城乡统筹发展,城市支持农村,导致农村农业产业结构和作物布局发生变化,特别是蚜虫寄生的作物面积增加,有利于蚜虫的越冬和繁殖。近些年,由于云南、贵州、四川等地油菜和马铃薯的大面积种植,导致烟草PVY病大面积发生。随着农民的耕地面积逐年减少,导致烟草连作年份增多,没有或很少开展轮作,这种情况导致在连作情况下造成毒源积累,病害逐年加重,烟叶产质量降低[11]。

1.3 单一品种连作

目前,我国很多主要烟区,只种植1个或2个高产量品种,并且是重复种植,连作种植同一种品种导致抗病性降低,烟草PVY病加重。在一定程度上,烟草品种的抗病性与产质量相互矛盾[12]。通过品种的连作,该地区在追求高产质的情况下,导致烟草PVY病逐年加重。

1.4 田间管理不当

PVY一般在苗期不发病,但是通过病苗感染是大田期烟株感染PVY的一个途径。当苗床选择在地势低洼、向风背阳、种过茄科、(如洋芋、茄子、辣椒、番茄)、十字花科(如白荞、萝卜)以及葫芦科(黄瓜、南瓜)等作物的茬地,并且靠近烤房和处理烟叶的场所时,容易感染病害;其他如苗床管理期间没有设置防虫网,没有进行苗床消毒、种子消毒、没有对工具进行消毒,在苗床内吸烟等,都会有导致烟苗携带PVY病毒。

若移栽期过晚,蚜虫大量迁飞,烟株抵抗能力不强,容易感病;烟株种植密度不当,导致田间通风透光不好;施肥不当,特别是氮肥施用过量时,烟株容易贪青晚熟,烟株容易吸引蚜虫,均容易感染PVY。当烟草种植靠近村庄、果园、烤房、菜地、油菜田和马铃薯田,重茬和连作;打顶和抹芽不当,没有把病株带出烟田;烟叶采收后没有及时进行烟秆清理和翻犁烟田等都易导致烟株感染PVY。

2 烟草PVY病的综合防治技术

2.1 开展PVY预测预报工作

在一定范围内,烟草PVY病的发生是规律性的。通过建立烟草PVY病预测体系,逐步加强研究和预测该病害发生的地区和规律,采取有效的措施来开展预防工作,减少烟农损失。

2.2 培育和推广抗PVY强的烟草品种

国内外有关烟草品种与抗烟草PVY病关系方面的研究表明[13-14],培育和选用抗病品种是防治PVY病的经济有效的方法之一。现在,国内外选育出的抗PVY的烟草品种有筑波1、TN86、13本F系列、NCTG52和T90等。在PVY发病严重的烟区,要选择抗PVY强的品种,在一定程度上可以减少损失。

研究人员发现,通过常规育种选育抗PVY的品种时,很难克服一些不良的性状与抗病毒的基因紧密联锁的情况。为解决这一问题,可以利用生物工程技术开展抗病育种研究,但是由于烟草与人密切相关,因此在进行抗病转基因时,必须要严格遵守有关生物基因方面的法律和法规。

2.3 科学栽培管理,预防烟草PVY病

PVY病通常情况下,主要通过机械损伤和蚜虫传播两种途径侵染烤烟植株。因此,烟农可以通过采取一些有效措施来切断这两种传播途径。在烟草生育过程中,采取有效的措施,为烟草创造适合生长的环境,增强烟草自身抗病能力,降低烟草感染PVY病的几率[15]。

2.3.1 合理轮作 烟田合理规划主要是通过减少PVY病源来预防PVY病。在进行烟田选择时,应避免将烟田安排在油菜、马铃薯等作物附近。若烟田安排在油菜、马铃薯等作物附近时,要在烟田与毒源植物之间种植隔离带,隔离带作物可以为向日葵、谷子等,隔离带的作用可以阻碍有翅蚜虫向烟田迁飞传毒。

烟草是忌连作作物,每年发生的PVY是由存留在土壤内并仅在烟草或其他少数作物上能够繁殖的病源所致。孔凡武等[16]研究表明,当烟田连作时间越长,PVY的病株率越高。如果不种植烟草或其他同科作物,烟草感染PVY的几率将大大降低。现在有些地方为稳定种烟规模,追求连片种植、连年种植,忽视了连作加重病虫害的相互侵染,降低烟叶品质的问题。因此,必须充分认识轮作在防治病害中的作用,开展烟草轮作种植。烟草轮作的时间越长,效益越好。4 a轮作比2 a或3 a轮作效果好,3 a轮作优于2 a轮作,2 a轮作也能使病害显著减少,而且远远优于连作。不同的烟区应根据自己的实际情况,可以采取不同的轮作方式。由于轮作作物一般受某种病害的侵害,对另一种病害则表现抗性。因此,轮作作物必须经常更换,以防止一种或另一种病原体持续增长危害作物。

2.3.2 麦烟套作种植 麦套烟主要是通过减少蚜虫迁飞数量来预防PVY病。研究表明[17-18],麦烟套对PVY有一定的防治效果,当烟草移栽时,小麦已经处拔节孕穗,带毒有翅蚜一般先迁飞到高秆的小麦上,刺吸取食后可立即脱毒,当蚜虫即使后期转移到烟草上,已转变为无毒蚜,不会传播病毒病。黎明江等[19]研究表明,单行麦套烟的病株率仅为4.1%,明显低于双行麦套烟的病株率(17.3%),原因是单行麦套烟的麦间距较双行麦套烟更近,对有翅蚜的阻挡效果明显。由于烟区烟株移栽期不同,可以根据当地的实际情况选择小麦的品种,播期、播幅和间距等。

2.3.3 加强苗期管理 苗期管理主要通过减少病源来预防感染PVY病。苗床地应选在四周无建筑物或山岗,地形开阔,地势平坦的地方;避开风口、风道;有清洁水源;苗床地交通便利,方便管理;禁止选择当年种植过茄科及蔬菜的地块作苗床地,并彻底清除育苗场地四周杂草;苗床地应远离村寨、油菜地、蔬菜地、烤房和处理烟叶的场所100 m以上。

可用1%的硫酸铜溶液或10%的磷酸三钠溶液对烟草种子消毒15 min,以消灭附在种皮上的病原菌,或直接选用符合标准的包衣种子;要采取早间苗,适时定苗,使苗床通风透光,减少病害的发生;育苗区域严禁吸烟;进行各项农事操作之前,将鞋底在消毒池内消毒,用肥皂水洗手,以防止病害的传播;如发现苗床出现病株应及时处理;苗床四周要设置防虫网,以防止蚜虫的迁飞和传播PVY,彻底清除病苗。

2.3.4 科学使用地膜 使用地膜主要通过影响寄主数量来预防PVY病。我国从20世纪80年代就开展了薄膜覆盖以避蚜防病的技术,随着科学技术的发展,目前开发了不同的地膜类型来驱蚜防病。现在烟区大面积推广的是银灰色地膜,银灰色膜覆盖可以提高耕层土温,为烟草生长创造良好的环境,提高土壤中养分利用率,抑制膜内杂草生长,能够有效的减少有翅蚜第一次迁飞高峰时向烟田大量转移的数量,减少烟草感染PVY病的几率。

镀铝反光膜主要覆盖在烟垄上和垄间,通过在烟草移栽后20 d内避蚜防病,减少蚜虫迁飞的数量来防治PVY病的感染。因此,地膜烟的使用对保护烟株顺利度过感病期具有重要作用。

2.3.5 井窖式移栽 井窖式移栽主要通过躲避蚜虫迁飞预防PVY病。井窖式移栽是目前烤烟移栽的一项新的技术,具有重要的意义,是烤烟生产发展的趋势[20-25]。该技术指在覆盖地膜的垄体上,采取特殊的打孔设施制作孔穴,将适合移栽的烟苗放入孔内,加入少量水肥即可。该移栽法对烟苗大小要求不高,能提早移栽,有利于实现最佳移栽期及时而集中地移栽,可以减少移栽和早期田间管理中人为操作不当带来的感病几率。通过采取该方法,可使烟苗移栽后一段时间在井窖内生长,减少蚜虫迁飞高峰期时对烟苗的传病几率。

2.3.6 大田管理 大田管理主要通过增强烟株抵抗力来预防PVY病。当烟草施肥不平衡的条件下,特别是氮素施用过量时,造成烟株幼嫩、烟杈多、烟田蚜虫数量多、PVY病发生严重。因此,要做到平衡施肥,施足氮、磷、钾底肥,尤其是磷钾肥;及时中耕、培土,促进烟株生长健壮,提高抗病力。

移栽后,应及时进行检查,如发现病株,应立即拔除,并集中深埋处理;在田间进行农事操作活动前后,工作人员的手和所用工具应用肥皂水充分洗涤以避免二次感染;在培土上厢、施肥、打顶、抹杈等时,首先处理健株,然后再处理病株,以免人为传播病毒;要推广应用化学抑芽,以减少烟花、烟杈,恶化烟蚜食物条件;要及时拔除田间、地边、路旁附近的杂草,特别是茄科和葫芦科的杂草,应彻底清除;烟草收获后要及时清除烟株。

2.4 物理措施诱杀蚜虫

有研究表明,蚜虫对黄色有较强趋性[26]。一般用橘黄色板条,在黄板上涂上黏油(10号机油掺适量黄油,板条高度与植株高度相同,诱杀有翅蚜虫,当表面粘满蚜虫时,需及时再涂黏油。在PVY发生危害严重的烟区,黄板重点插于烟地外围对同片区迁飞蚜进行联防,以烟地迎风面和蚜虫冬春季寄主较多的方向为主,烟地内尤其是连片烟地的内部地块最好不插,插板时间为移栽当天至团棵期左右(注意适时更换),插板数量可根据粘板大小等因素灵活确定,以达到防止烟蚜进入烟株内,以达到驱蚜防病的效果。

频振式杀虫灯目前在烟草上应用业较广,主要是利用蚜虫较强的趋光特性,将光波设在特定的范围内,近距离用光,远距离用波,灯外配以频振高压电网触杀。

2.5 化学药剂防治蚜虫

研究表明,使用抗PVY制剂可以诱导烟草产生对病毒侵染与增殖的抗体,增强烟株抵抗PVY的能力。对PVY的防治,主要采取防治蚜虫传病和防治烟株感PVY的方法。通过化学药剂防治蚜虫能有效预防PVY的发生,一般在移栽前1 d对烟田杂草及其烟田四周一定范围的蚜虫寄主植物(蔬菜类、杂草等)全面施1次杀蚜剂,可选用3%啶虫脒1 500倍液、10%吡虫啉3 000倍液等。

烟株发病初期可以用20%克Y特灵500倍液+3%啶虫脒1 500倍液喷施叶面,也可喷施0.1%硫酸锌溶液钝化病毒活性,抑制病毒扩散蔓延。烟株发病后,可用24%毒消水溶剂800倍液或者3.95%病毒必克可湿性粉剂500倍液进行喷施。还可施用1.5%植病灵乳油600倍液的植物生长调节剂,以提高烟株抗病能力。当蚜虫数量较大时,可先集中防治烟蚜,再进行PVY防治。但是在用化学农药来防治PVY时,要注意烟叶中农药的残留量,以防农药残留量超标,破坏农业的可持续发展和生态平衡,危及人类健康。

2.6 利用天敌捕食蚜虫

长期以来对烟蚜一直以化学防治为主,这不仅容易增强烟蚜的抗病性,使防治更加困难,而且会杀死、杀伤田间大量天敌,并导致烟叶中农药残留量超标,影响烟叶使用安全性[27-33]。当前,生物天敌防治已经开始作为烟草蚜虫防治中一种科学有效的方法,通过增加天敌的多样性来加强对蚜虫的抑制作用[34-35],目前主要是应用烟蚜茧蜂和异色瓢虫来防治蚜虫。赵万源等[36]研究发现,采用蚜茧蜂防治烟蚜,在放蜂后烟区蚜虫数量不断下降,平均每株蚜量从放蜂前调查的34.3头降至0.1头。在放蜂区,随着蚜虫寄生率的明显增高,蚜虫数量的发生一直被控制在较低水平。在烟蚜发生期不断地连续释放烟蚜茧蜂,增加自然界蜂量,能有效地控制烟蚜的发生。王太忠[37]研究发现,蚜茧蜂防治烟蚜,不但能减少烟田农药使用量,降低烟叶中农药残留量,提高烟叶使用的安全性,而且能增加自然界中蚜茧蜂数量,对来年的蚜虫数量有抑制作用。研究表明,烟蚜茧蜂防治烟蚜的效果与散放次数成正比。黄继梅等[38]通过对放蜂防治田、常规施药田和不施药烟田的烟蚜数量调查表明,散放烟蚜茧蜂防治烟蚜的田间防治效果更好。

烟田中的异色瓢虫、七星瓢虫和龟纹瓢虫是烟蚜的优势天敌,也是重要的捕食性天敌。邓建华等[39-40]研究表明,异色瓢虫对烟蚜的日捕食量随密度的增加而减少,在烟蚜密度相同条件下,异色瓢虫4龄幼虫的捕食量最大,其次为成虫和3龄幼虫。侯茂林等[41]研究发现,七星瓢虫成虫较为喜好烟蚜。

利用生物天敌防治烤烟大田烟蚜符合“绿色植保、生态植保和公共植保”的要求,在烤烟生产中起到了控制烟蚜危害、降低病害传播的作用,对减少烟田化学农药使用、节约防治成本、降低烟叶农药残留、保护生态环境、促进烟草农业可持续发展有重要意义。

3 展  望

烟草PVY病的防治,必须预防为主、综合防治。首先,通过对PVY病发病规律和发病原因的调查研究,采取有效的防治措施;其次,还应该建立起完善的烟草PVY病测报系统,来提高PVY发生的预见性;第三,还可以从以下几个方面来开展对防治PVY更加深入的研究。

(1)进一步深入综合地研究各因素如品种、栽培措施、物理措施、化学药剂及生物技术对PVY的预防作用,找到最佳的条件组合,使对PVY的预防效果达到最大,尽量减少烟叶损失,增加烟农收入,达到烟叶生产的可持续利用。

(2)目前,全球范围内各个国家都是进行转基因技术研究,转基因作物种植面积呈逐年上升趋势。现在虽然转基因烟草不允许生产,主要原因由于转基因植物安全性评价体系在世界范围内不健全,但是转基因抗PVY烟草有较高抗病性和良好的农艺性状。今后应进一步加强对兼抗蚜虫和病毒的蚜毒双抗转基因烟草的研究。

(3)蚜虫生物天敌利用是今后烟草PVY病防治的一个趋势,尽管生物天敌在PVY的治理方面取得了一定的效果,但是也存在一些不足,例如烟农不能掌握到烟蚜生物天敌的繁育技术,不能够大面积推广应用。此外,在利用生物天敌防治烟蚜时,还要注意保持自然界中天敌、害虫与作物生态系统的平衡。目前国内对生物天敌防治理论研究还较弱,需要进一步深入的研究,需要研究建立一套适合生物防治的评价体系。

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(责任编辑:卢红玲)

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