定西市安定區處于干旱少雨的旱作農業區,年降雨量不足 350 mm,且雨熱分布不均勻,夏季作物生長需雨期基本沒有降雨,而 7—9 月降雨量卻占全年的 60%以上,由于土壤疏松、土層深厚、耕地養分富鉀,氣候涼爽、晝夜溫差大、雨熱與馬鈴薯塊莖膨大期同步,非常適宜于馬鈴薯生產,是全國馬鈴薯主產區之一,也是全國種薯繁育基地。由于近年來馬鈴薯種植面積大,重茬、對茬多,病蟲為害逐年加重,靠病蟲害防治技術年均挽回馬鈴薯產量損失高于 30%,是保障馬鈴薯生產力的關鍵技術之一。但是在現行以藥劑防治為主的條件下,病蟲害年均造成的產量損失仍為 20%以上,再加上社會、經濟、環境等方面的問題。因此,馬鈴薯產業可持續發展的病蟲害防治對策的研究意義重大。
隨著馬鈴薯產業的迅猛發展,從 2007 年以來安定區馬鈴薯種植面積每年穩定在 7 萬 hm2左右,占總耕地面積的11.5 萬 hm2的 60.9%左右,沒有足夠的土地進行輪作倒茬。
再由于地膜覆蓋提高土壤溫度,阻止土壤水分蒸發,增加土壤有機氮的礦化量和 NO3-N 的積累量,土壤中速效磷的含量以及提高土壤磷的有效性的作用,覆膜既可增溫保墑、改變土壤結構、促進作物生長,又可雙向調溫、抑制雜草、減少青頭薯。因此,近年來隴中干旱區馬鈴薯生產又大面積推廣全黑膜覆蓋壟作栽培技術,產量提高效果顯著,但是這又給病蟲害發生為害提供了有利條件。
1 隴中地區馬鈴薯病蟲害發生態勢
1.1 主要病害
1.1.1 土傳病害。由于馬鈴薯多年連作種植 ,重迎茬面積增加,導致土壤中病菌累積,近而產生新病害發生。引起馬鈴薯黑痣病的立枯絲核菌,土壤中可存活 5~8 年,一般可造成馬鈴薯減產 15%左右,個別年份可使全田絕收;引 起馬鈴薯炭疽病的球炭疽菌,定西市馬鈴薯炭疽病平均發病率高達 12.6%,黑美人、克新 1 號和新大坪發病率均高于 50%,其中,地膜栽培發病率高于露地,砂質土壤高于黏土。2011年調查,安定區石峽灣、葛家岔、新集等鄉鎮嚴重田塊馬鈴薯黑痣病發病率高達 100%,李家堡、鳳翔、青嵐等鄉鎮馬鈴薯炭疽病發病率高于 60%。覆膜后的小空間溫濕度適宜時,各類根腐病混合浸染,尤其在北部鄉鎮自 1995 年以來大面積種植馬鈴薯,造成立枯絲核菌、大麗輪枝菌、炭疽病菌等富集,年均減產 25%以上,土傳病害連年加重,嚴重影響馬鈴薯的產量和品質,阻礙了馬鈴薯產業的發展。
1.1.2 氣 傳真菌病害 。馬鈴薯晚疫病是發生流行危害的毀滅性病害。播種帶菌薯塊,導致不發芽或發芽后出土即死去,有的出土后成為中心病株,病部產生孢子囊借氣流傳播進行再侵染,形成發病中心,致該病由點到面,迅速蔓延擴大,如果預防不及時或用藥不準,產量損失高達 70%~80%,甚至絕收。2012 年高峰鄉馬鈴薯由于晚疫病流行危害,平均產量只有 2 115 kg/hm2,減產 95.66%,且 收獲的馬鈴薯爛薯率為 24%,商品薯只有 31.5%。馬鈴薯早疫病是常發性重要病害,防治不及時導致減產 20%以上。
1.1.3 細菌病害。馬鈴薯黑脛病近年來上升為主要病害 ,通過 2009—2013 年調查發現,平均病株率 15%~20%,重癥田塊病株率可達 30%,產量損失 20%以上,有些隱癥薯塊收獲后引起爛窖,損失更嚴重。馬鈴薯環腐病俗稱轉圈爛、黃眼圈,隨著覆膜栽培面積也逐年擴大,引起薯塊腐爛,重癥田塊減產 15%左右。馬鈴薯軟腐病是由幾種歐文氏菌單獨或混合侵染。一般年份減產 3%~5%,田塊排水不良或濕度較大時,腐爛損失高達 15%~20%,在窖藏期常與干腐病復合感染,引起爛窖,損失更大。
1.1.4 病毒病害。一個好品種種植 2~3 年 植株就變矮 ,薯塊變小,品質變劣,并伴有莖葉異?,F象,如花葉、葉片卷曲和皺縮,植株畸形,莖桿細弱,產量直線下降,品種種性出現退化,發病率逐年上升,馬鈴薯品種一旦退化,就會在塊莖中世代相傳,一個好品種甚至還沒有推廣就已夭折。馬鈴薯退化已經成為困擾馬鈴薯生產的主要問題,而引起馬鈴薯退化的主要原因就是病毒病,病毒病在田間靠昆蟲(主要是蚜蟲)或葉片接觸而傳播。它可以導致植株生理代謝紊亂、活力降低進而造成大量減產。一般減產 30%~50%,嚴重時超過 80%。安定區馬鈴薯上的病毒病主要有 5 種 ,分別是馬鈴薯 X 病毒(PVX)、馬鈴薯 Y 病毒(PVY)、馬鈴薯 S 病毒(PVS)、馬鈴薯 A 病毒(PVA)、馬鈴薯卷葉病毒(PLRV)。病毒在影響馬鈴薯產量的同時也影響質量,造成塊莖品質下降,如高感 PLRV 的馬鈴薯塊莖薯肉中會有明顯的壞死組織;感 PVY 的一些株系造成在塊莖上產生環斑壞死或淡褐色環。
1.1.5 生理病害。馬鈴薯在生長發育期 ,除受病菌侵染而發生一些病害外,還與栽培者的管理水平和自然環境條件的影響有很大的關系。在較差的自然環境條件下,馬鈴薯的正常生長發育受到阻礙,表現出一些不良的癥狀,嚴重的可影響馬鈴薯的產量和質量。馬鈴薯在生產中如果受到凍害或肥水管理不當,會導致黑心病、空心病、淀粉溢出、裂口、畸形等生理病害??招牟《喟l生于塊莖的髓部,外部無任何癥狀。
塊莖在迅速生長階段,受旱未能及時灌水和及時追肥,或長期處于高溫高濕和高溫干旱條件下,塊莖的淀粉向表皮溢出,收獲時常??煽匆娪械膲K莖表面出現白點、疙瘩或薯皮潰瘍現象;畸形塊莖多是由于塊莖發生 2 次膨大而形成的,有腫瘤塊莖、啞鈴形塊莖、次生塊莖,還有塊莖上長出匍匐莖再形成塊莖。凡是能引起塊莖不能正常發育的外界條件,都能引起塊莖產生畸形。
1.2 主要蟲害
1.2.1 地下害蟲。地膜覆蓋后改變了農田生態環境 ,各種病蟲害的消長規律也發生了變化。由于地膜覆蓋處地膜與地面形成一個小小的溫室環境,產生溫室效應,能減少土壤中熱量向大氣中擴散,晴天可使表土層的土壤溫度提高 3~6 ℃,由于地膜覆蓋的阻隔作用,使得土壤水分的蒸發速度相對減緩,土壤水分就能較長時間地貯存在土壤里,給地下害蟲形成一個溫濕生存環境,極適宜地下害蟲生長繁殖,為地下害蟲安全越冬提供良好條件,使地下害蟲冬天都能正?;顒?,提高了地下害蟲的繁殖率,增加了繁殖代數,從而增加了地下害蟲蟲源基數,也延長了地下害蟲的為害時間,且覆膜后地下病蟲害防治困難,從而使地下害蟲發生為害明顯加重。特別是金針蟲發生為害程度連年上升,由于地下害蟲為害,大大降低了馬鈴薯的食用性和商品性。
1.2.2 蚜蟲。在脫毒馬鈴薯原原種的網室栽培中 ,雖然隔斷外界昆蟲的進入途徑,但由于氣流流通速度慢,室內溫濕度相對偏高,形成蚜蟲發生為害的絕好環境,蚜蟲由于具有孤雌生殖特性,其繁殖力極強,蚜蟲直接吸取馬鈴薯葉片汁液,使莖葉生長受阻,且大量蚜蟲聚集在馬鈴薯葉片背面,分泌大量蜜露形成霉污,嚴重影響馬鈴薯光合作用,最終引起減產;同時,蚜蟲還是馬鈴薯病毒病的傳播介體,蚜蟲發生為害嚴重既影響產量,也影響種薯質量。如果蚜蟲發生為害則脫毒環節完全失效。為了生產優質脫毒種薯,在生產中對馬鈴薯蚜蟲的有效防控非常關鍵。
2 隴中旱作農業區馬鈴薯防治水平
2.1 防治現狀
自 2006 年以來,馬鈴薯病蟲害綜合防控研究列入國家科技攻關、農業部、省、市重點科技計劃項目,定西市每年對馬鈴薯病蟲害綜合防控進行了多項研究,基本查明了馬鈴薯主要病蟲害發生規律,研究推廣了多項關鍵技術,如一些抗病新品種的引進推廣、稀土旱地寶浸種、利用生物制劑拌種、嘧菌酯防治土傳病害、設施種薯栽培黃板誘蚜以及安全、高效的化學農藥使用技術等,其中稀土旱地寶浸種技術的試驗研究及推廣,使干旱區馬鈴薯顯示出極強的抗旱抗病能力,表現出苗齊、苗期長勢旺盛,對馬鈴薯環腐病、黑脛病防效顯著。一些地方盡量與豆科、禾本科作物輪作倒茬減輕土傳根病,但馬鈴薯種植面積大導致倒茬困難,地膜全覆蓋栽培更使翻耕晾曬成了空談理論,進而導致地下害蟲和土傳病害連年加重,病蟲害防治仍依賴于化學藥劑,更有部分農民不防治病蟲害,任其發展為害,導致減產嚴重。
2.2 化學農藥的風險性
在肯定化學藥劑防治的作用時,也應注意到濫用、誤用和不合理使用化學農藥引起的各種問題,除殺傷自然天敵、污染環境、還造成農藥中毒事故外,還表現在以下幾個方面。
2.2.1 病蟲抗藥性增強 。一些病蟲害小種變化太快 ,剛生產出試驗防效不錯的農藥還沒來得及大面積推廣使用,就已經產生極強的抗藥性,比如防治晚疫病常規且大量使用的藥劑甲霜靈起初防效顯著,在全國大量推廣施用,可李 煒等從河北、黑龍江、內蒙古、甘肅、山西等地采集的馬鈴薯晚疫病標樣中,分離出 66 個菌株,其中 33%的菌株對甲霜靈有高度抗性,43.9%的菌株表現為中度抗性。因此,在生產中多種藥劑必需交替施用,否則由于產生抗藥性而影響防效。病蟲害抗藥性的增強,給馬鈴薯生產防治工作帶來了很大挑戰。
2.2.2 農藥殘留量累積 。馬鈴薯經濟產量為地下塊莖 ,相對綠葉蔬菜其農藥殘留較少,但是,近年來,由于馬鈴薯重迎茬的增多,病蟲為害迅猛發展,相應農藥防控次數及農藥用量逐年上升,雖然當前對霜脲·錳鋅、代森錳鋅等防治馬鈴薯晚疫病藥劑研究表明為低殘留、易水解農藥,按推薦量在馬鈴薯上使用是安全的,但以推薦量使用防效不佳,在生產上常常是超標施用的,相應農藥殘留量也隨著超標,形成惡性循環,且浪費大量資金,為農業安全生產帶來了極大的困難。
2.2.3 成本增加防效欠佳 。由于近年來地下害蟲為害嚴重 ,在安定區每年秋季覆膜時撒施辛硫磷或毒死蜱所拌毒土,據朱魯生等研究辛硫磷在土壤中的殘留半衰期為 14.8 d,張治科等研究辛硫磷在土壤中的殘留半衰期為 17.24 d,黃 鴻等研究辛硫磷在土壤中的殘留半衰期為 2.7~4.5 d;宋國春等研究毒死蜱在土壤中殘留半衰期為 5.0~5.7 d,14 d后的消解達 90%以上,在土壤中的殘效期都超不過60 d,前一年 10—11 月覆膜時施的藥,到翌年 5—6 月以后要產生防效可能性不大。因此,秋覆膜時施入藥劑增加了成本卻對防治地下害蟲效果欠佳。
3 可持續發展防治對策
安定區多年來馬鈴薯種植面積占耕地面積 60%以上,要使全國馬鈴薯產業可持續發展,必須要有馬鈴薯病蟲害可持續防治方法。
3.1 樹立可持續發展的植保理念
馬鈴薯病蟲防治可持續發展最基本的理念是,既要考慮當前發展的需要,又要考慮未來發展的需要。為了保護生態平衡,必須大大加強生物農藥,特別是加大植物性藥劑研究與開發的力度。把馬鈴薯病蟲防治等植保工作作為人與自然和諧系統的重要組成部分,突出其對高產、優質、高效、生態、安全農業的保障和支撐作用,樹立“公共植?!焙汀熬G色植?!钡目沙掷m發展植保理念。
3.2 建立馬鈴薯綠色防控體系
對馬鈴薯病蟲害單純依靠化學防治和不合理使用,致使田間生態遭受嚴重破壞,病蟲對農藥產生了中、高度的抗性。當前亟需調整植保策略,達到區域治理、綜合防治,技物結合、專業防治;要轉變植保思路,在時間上要實現從“關鍵季節”到“周年往復”的轉變,在空間上從“作物系統”向“農田系統”轉變,從“單一作物”到“多種作物”轉變,從“單一病蟲”到“生物群落”轉變,在技術上要從“單一措施”向“綜合調控”轉變,從“應急處置”到“持續治理”轉變,以實現馬鈴薯產業保優增收、提高綜合效益的目標,只有建立了完善的綠色防控體系,馬鈴薯病蟲防治才能可持續發展。
3.3 協調可持續發展防治措施
影響有害生物的發生是多方面的,在通常情況下,使用單一措施不可能長期有效地控制危害。要根據病情蟲情及環境條件,從整體出發,要有選擇地運用和系統地安排農業、生物、物理、化學等綜合防治措施,應強調各項防治措施的協調和綜合運用,用生態學、經濟學、環境保護學觀點來全面評價。在馬鈴薯病蟲防治過程中,要控制追求短期經濟效益,先是嚴格建立無病種田,生產無病脫毒種薯,種植田塊一定與禾本科或豆科進行輪作倒茬,深耕細作,增施腐熟有機肥,進行測土配方施肥,促進壯苗,提高抗病性,在應急防控中嚴格進行統防統治。要將防治措施對農田生態系統內外的不良影響減少到最低限度,以可持續發展的治理措施,來獲得最佳的經濟、生態和社會效益。
3.4 加強生防的研究與應用
自然規律要求必須正視有害生物的合理存在,設法把有害生物的數量和發生程度控制在經濟閾值范圍內,為天敵提供相互依賴的生存條件,減少農藥用量,維護生態平衡。
植物性殺蟲活性成分在自然界中無累積,對環境安全,其安全間隔期短,對作物不產生藥害。植物性殺蟲劑活性成分復雜,具有抑制生長發育、拒食、忌避、呼吸和不育等作用方式,有利于克服害蟲抗藥性,不對天敵產生直接的殺傷作用,對非靶標生物安全。提倡利用細菌、真菌、昆蟲病毒等構成的微生物殺蟲劑、農用抗生素等,通過人工生產和施用這些微生物農藥,致使害蟲感染疾病而死亡。微生物農藥作為一種高新技術產品,在保護環境、保障人類健康和無公害農業生產中,將發揮越來越重要的作用,是馬鈴薯產業能夠可持續發展的使用藥劑。
3.5 建立完善的防治規范體制
有害生物是農田生態系統中的一個組成部分,因而防治有害生物必須全面考慮整個生態系統,要依據人、作物、有害生物三者之間的相互作用、相互制約,創造有利于作物生長發育、抑制有害生物生長發育、有利于發揮天敵控制作用的生態條件,而對人類長期生存的環境基本無影響。在創造有利條件的過程中將防治作物病蟲害納入法制運行機制,規范生產者合理用藥的行為,引導與促進無污染防治病蟲技術的應用,促進馬鈴薯產業可持續發展。
參考文獻
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