烟草病虫无公害防治技术研讨发展
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更新日期:2003年5月1日 摘要 扼要介绍了无公害的概念及有害生物综合管理的概略。对病虫的预测预告，抗病虫基因的运用，微生物农药、植物源农药、生化农药的研讨与运用，天敌的运
更新日期:2003年5月1日
摘要 扼要介绍了无公害的概念及有害生物综合管理的概略。对病虫的预测预告，抗病虫基因的运用，微生物农药、植物源农药、生化农药的研讨与运用，天敌的运用，培养及选用抗病虫种类等无公害防治技术进行了总述。并提出了加强烟草病虫灾的发作及盛行规则研讨，完善预测预告网络建造，拟定无公害烟叶出产规程，树立无公害出产基地等若干主张。
烟草病虫灾的种类较多，据全国烟草侵染性病害查询和全国烟草昆虫查询，发现中国的烟草侵染性病害有68种，害虫200多种[1]，其间为害较重并常常发作的首要有病毒病（TMV，CMV，PVY）、黑胫病、赤星病、青枯病、根结线虫病，以及烟蚜、烟青虫等。对这些病虫灾的管理，现在首要是选用农业防治、化学防治及生物防治等。化学防治以其高效、简洁的特色，仍然是出产上选用的首要办法之一。可是因为广泛、很多和长时刻地运用化学农药形成了烟叶中农药残留的增长，病虫的抗药性增强和再度猖狂，即“三R” （Residue,Resistance,Resurgence）疑问。不仅如此，化学农药的施用还致使了天敌被很多杀伤，农田微生态平衡被损坏和环境污染。因而，无公害防治技术的研讨与运用尤为首要。
1 无公害的概念及展开 无公害农业是20世纪90年代中国农业和农产品加工范畴提出的，是指在无污染区域内或现已消除污染的区域内，充分运用天然资源，最大极限地约束外源污染物进入农业生态体系，出产出无污染、安全、优异养分类产品，一起，出产及加工进程不对环境形成损害。世界上与中国无公害农业相似的概念有有机农业、生态农业、天然农业等[2]。1972年有机农业运动世界联盟（IFOAM）在法国成立，至今已有90多个国家，500多个集体成员。1990年中国农业部提出了“绿色食品工程”，1992年中国绿色食品展开基地成立，1993年该基地参加IFOAM[2,3]。因为生物防治能克服化学农药的各种坏处，变成无公害管理中优先选用的办法，遭到了世界社会的极大注重。现在，世界上已有70多个国家树立了生物防治安排，12个欧盟国家、美国和澳大利亚均签署了加强生物防治的科技协议，集资1亿美元在法国筹建了世界生物防治研讨基地。美国请求生物防治要到达80%，日本、韩国、香港等兴旺国家和区域也提出了无公害的强烈请求[3]。跟着中国公民生活水平的不断提高和环保认识的加强，无公害农产品也日益遭到注重，在蔬菜、生果、粮食、油料等农产品中均形成了一套较完好的出产技术体系。与其它无公害农产品比较，中国无公害烟叶的研讨起步较晚，1998年河南省农科院烟草研讨所立项进行中国无公害优异烟叶出产形式研讨，2001年王彦亭等[4]初次提出了无公害烟叶的概念。
2 有害生物综合管理（IPM）概略及远景
化学杀虫剂、杀菌剂的很多施用产生了农药残留、环境污染和病虫抗药性等疑问，致使了全世界注重。1967年联合国粮农安排（FAO）安排举行的“有害生物综合防治”专家组会议上清晰了综合防治（Integrated pest control, IPC）的概念,随后展开为有害生物综合管理(Integrated pest management, IPM)。兴旺国家在20世纪70年代初首要展开了综合防治的理论和运用研讨，1972年美国由政府部门投资和安排施行了首要农作物病虫灾的IPC或IPM项目，1992年世界昆虫学会议在讨论21世纪植保科技远景中提出“Biointensive IPM”的新思想，即生物强化害虫综合管理，其研讨内容包含作物抗性、天敌保护运用、栽培准则、生物农药的运用等[5]。中国1975年提出“防止为主，综合防治”的植保工作方针，1986年提出了相似国外IPM的界说，即“综合防治是对有害生物进行科学管控的体系。它从农业生态体系全体动身，依据有害生物和环境之间的相互联系，充分表现天然控制要素的效果，量体裁衣地和谐运用必要的办法，将有害生物控制在经济答应水平以下，以获得最好的经济、社会和生态效益”。国内农作物IPM研讨现在已展开为按特定生态区、环绕特定作物，组成以多病虫为目标的综合防治体系，非常好地和谐了天然控制（种植抗病种类、改善耕耘栽培准则及保护运用天敌）和人为防治（制定科学防治目标、搞好病虫灾预测预告、合理用药及防止、管理有害生物抗药性等）的联系，并在首要生态区进行了大面积IPM演示[6]。 这些年很多专家从体系论、生态学、经济学与环境保护学的观念动身，讨论IPM的展开方向。丁岩钦[7]提出了害虫种群的生态控制（Ecological pest control,EPC）；庞雄飞等[8]提出了害虫种集体系控制（Systematic pest control,SPC）；Tshenyshev[9]提出了有害生物的生态管控（Ecological pest management,EPM）；李典谟等[10]以为，将来的IPM将愈加注重“作物-害虫-天敌”相互效果的生态学根底研讨，着重表现天然要素的生态调控效果，展开高新技术及生物农药，尽可能削减化学农药的运用，树立害虫综合管理体系。EPM与IPM的首要差异：①EPM的根底是保持生态平衡；②EPM的施行具有对信息进行搜集、处理的体系，并不断对害虫和天敌发作趋势进行预测；③EPM不选用化学农药[11]。施行EPM有必要对生态体系的动态及天然调控机制有深化的了解，就现在对生态体系的认识水平和技术水平，还不能彻底施行EPM，加强其根底研讨及运用技术研讨很有必要。因而，IPM的展开及将来的EPM其核心都体现出无公害，植物病虫灾的“无公害”管理正变成研讨的热门[12,13]，并将是往后有害生物防治的展开方向[14]。
3 预测预告技术研讨发展
农作物病虫灾的预测预告是无公害防治的根底，世界上已展开了广泛的研讨，20世纪90年代获得了突破性发展。1993年Gonzalez-Andugar等开发了蚜虫辨认专家体系；1996年瑞士开宣布谷物病虫灾预测预告体系EPIPRE；1998年德国农作物病虫灾预测预告计算机决议计划体系PROPLANT已投入运用[15]。 20世纪80年代后期，日本遍及完成计算机联网，韩国的病虫测报站也悉数进行计算机联网，随时搜集各点的病虫发作情报。日本和韩国均已完成部分预告信息的仪器主动收集，田间温湿度、降雨量、结露时刻均可经过与计算机衔接的仪器直接收集和处理，并运用计算机网络进行病虫信息的传递[16]。现在韩国运用气候卫星收视体系树立了农作物病虫信息可视网络咨询效劳体系，并展开了运用Internet开发农作物病虫灾的长时刻预告、监测及管控方面的研讨[17]。
美国首要是运用GIS将不一样年度、不一样地域间的信息包含气候、农作物种类抗性、有利有害生物、生态改变等信息调集在一起剖析处理，树立模型对病虫灾的发作做出预测。密歇根州立大学的Stustrt Gage博士树立了本地一些病虫灾发作预测的IPM模型，并经过Internet，免费供农场主查询[18]。 霜霉病在很多国家和区域都有发作（中国的对外植物检疫目标之一），是烟草上较严峻的病害之一[19]。CORESTA为此向欧洲和地中海区域供给了免费的霜霉病测报效劳，各个国家和区域的查询人员向基地组织陈述霜霉病发作状况，基地向各国发布警报。北美区域由设在北卡罗来纳州立大学的北美霜霉病预告体系担任。1996年3月北美霜霉病测报体系的计算机联入Internet，世界各地都可进入该体系进行查询。该体系依据将来48h内天气预告状况，预测霜霉病的病况改变曲线[19]。
自20世纪80年代开始引入了计算机技术以来，中国首要农作物的首要病虫灾的预测预告也获得了较大发展，现已树立了比较完善的农作物病虫灾预测预告网，“八五”时期中国科学院合肥智能所开宣布了害虫预告专家体系，北京农业大学开宣布了农作物预测专家体系，1996-1998年中国开始开发并运用了病虫测报信息计算机网络传输与管控体系[15]。现在中国植保工作者正在研发某些专题地舆信息体系（GIS），如小麦病害地舆信息体系WDGIS，农作物重大病虫预测预告地舆图文信息体系GISI[20]，水稻上还树立了集预测模型及GIS为一体的中长时刻预测预告体系[21]。
在烟草病虫灾的预测预告方面，1995年开始烟草首要病虫预测预告技术研讨，进行了烟草病毒病、赤星病、黑胫病、根结线虫病、野火病、角斑病及烟蚜、烟青虫等测报目标的体系监测和普查。树立了烟草赤星病、黑胫病、青枯病、蚜传病毒病、丛枝症病害及烟蚜、烟青虫、地老虎等的预测模型。1998年开始树立“全国烟草病虫灾预测预告和综合防治网络”，现在全国已树立了200多个测报点。
在烟草病虫灾测报的根底研讨上，郭兆奎等[22]对烟草灰霉病的侵染条件进行了研讨，发现灰霉病菌（Botrytis cinerea）侵染烟株的最适温度在18℃摆布，9℃以下或27℃以上均不能发作侵染，侵染时有必要满意9h以上的湿润时刻，光照对病菌侵染有按捺效果。陈永年等[23]研讨了运用生命表材料进行烟青虫发作趋势的中长时刻预测。河南农业大学[24]对影响烟草花叶病（CMV）的首要气候因子进行了研讨，挑选出了10个气候因子，依据这些气候因子可以对烟草CMV进行短期和中长时刻测报。保加利亚的Dimitrov A.[22]依据日平均气温、相对湿度和日照时数以及当时和前一段时刻烟蓟马的集体数量，树立了烟蓟马的发作量和展开趋势的预测模型，可用来预测和断定烟蓟马和西红柿斑萎病毒病（TSWV）的最好防治期。希腊与英国和意大利协作进行了“运用生态和谐技术管理烟草害虫和病毒病研讨（1997-2001）”，内容之一是对烟草蚜虫种群进行长时刻监测，发现本地无翅蚜的种群密度与有翅蚜的迁飞顶峰相吻合[25]。
4 生物防治技术研讨发展
生物防治是现在积极倡议和推行的办法，也是这些年研讨较多和最具展开潜力的范畴。烟草病害的生物防治已遭到国内外的遍及注重。 4.1 抗病虫基因的运用运用 转基因技术构建“抗病虫基因工程植物”是生物技术研讨的要点，国内外进行了很多研讨，现在已获得了长足发展。可将一种或多种抗病虫意图基因一起或顺次导入烟草，然后培养出抗病虫转基因烟草新种类。
苏云金杆菌（Bt）杀虫晶体蛋白基因（IPC）和豇豆中的蛋白酶按捺基因（PI）是迄今研讨运用较多的两类抗虫基因。1987年比利时的Vaeck等[26]初次报导了Bt基因修饰的烟草抗烟青虫。Kim等[27]将Bt subsp.Kurstaki HD1杀虫晶体蛋白的CryⅡA基因转入大肠杆菌，发现这种基因的表达产品具有抗烟青虫幼虫的生物活性。Li[28]等将HD1的4种不一样片段的杀虫蛋白基因转入烟草种类NC89，获得的再生植株对烟青虫有抗性，其间具有1.8kb基因片段的烟株杀虫力最高，50%的烟株最高杀虫率达100%。经过对F1和F2烟株的遗传剖析和进一步的抗性判定，发现Bt杀虫晶体蛋白基因和抗虫特功能安稳遗传，并开始挑选到抗虫纯合系D8-14和D19-8。1987年英国的Hilder等[29]将豇豆胰蛋白酶按捺剂（CpTI）基因导入烟草，获得了CpTI基因烟草植株，对烟青虫幼虫有显着抗性。1995年Hilder等[30]将从雪莲中分离出的Lectin基因，转移到烟草获得了抗蚜虫的植株。范云六[31]将蛋白酶按捺剂Ⅱ基因导入烟草获得了基因修饰抗虫烟草。河南农业大学将Bt蛋白基因和蛋白酶按捺剂基因一起导入NC89中，培养出了“抗虫931”双基因修饰纯合系，对烟青虫具有安稳的杀虫效果[32]。中国农科院微生物研讨所赵存友等运用雪花莲凝集素基因和苏云金杆菌杀虫蛋白基因，获得了既抗棉铃虫，又耐蚜虫的转双抗虫基因烟草[33]。 运用TMV-CP、CMV-CP及CMV-SatRNA(卫星RNA)基因现在已获得了抗TMV、抗CMV的转基因烟草。自1986年美国Powell-Abel 等[34]初次将TMV的外壳蛋白（CP）基因转入烟草，获得了抗TMV烟草后，大家运用病毒的CP基因、卫星RNA、反义RNA或仿制酶基因等，相继获得了抗TMV、CMV、PVY等的转基因烟草[35]。1989年中国用卫星RNA的DNA单体构建了含CMV RNA的基因工程烟草植株，对CMV表现出极好的抗性[36]。中国科学院微生物所将TMV和CMV的CP基因，CMV的CP基因加CMV的卫星RNA构建“双价基因”，导入烟草，获得双抗（抗TMV和CMV）的转基因烟草[37]。黄文川等[38]将NPT-Ⅱ(新霉素磷酸转移酶)符号基因导入烤烟种类G140，获得抗卡那霉素（Km）的烟草转基因植株(GKmr)，对其进行田间种植和判定，发现GKmr对烟草花叶病表现出较强抗性。
与抗虫和抗病毒基因工程研讨比较，抗真菌和细菌的基因工程研讨发展相对较慢。吴基地等[39]以烟草赤星病的抗性材料净叶黄DNA为供体，经过外源DNA的导入处理，获得了一个抗赤星病性状可安稳遗传的株系。时焦等[40,41]将几丁质酶基因转入烟草获得仇视枯丝核菌（Rhizoctonia solani）致使的烟草立枯病有必定抗性的烟草植株。Fang fu-da等[42]将水稻的几丁质酶基因经过土壤农杆菌转入烟草，获得了很多表达几丁质酶的植株，且表现出对赤星病的抗性。1990年Broglie等[43]报导了转菜豆几丁质酶基因烟草，可增强植株仇视枯丝核菌和干枯菌的抗性。以后又有人将蔗糖酶和几丁质酶一起导入烟草，获得既抗烟草立枯病又抗蛙眼病的转基因烟草植株[44,45]。1993年Alexander等[46]获得了转PR(Pathogenesis-related protein,病程有关蛋白)-1a基因的烟草，对黑胫病和霜霉病均表现出较高的抗性。Liu guo-sheng等[47]从丁香假单孢中获得的无毒基因avrD和PⅠⅡ、CHS和PAL 3个启动子组装成1个表达盒，经过土壤农杆菌将这个嵌合基因转移到K326中，得到12株抗赤星病植株。1995年Thilmony[48]等将抗野火病原菌Pseudomonas syringae pv tabaci的基因导入烟草，获得了抗野火病的烟草植株。
4.2 生物农药的研讨与运用
运用生物农药防治烟草病虫灾经济、安全、有效期长且无公害，在生物防治范畴中具有宽广的展开远景。病原微生物，如病原细菌苏云金杆菌Bt、病原真菌白僵菌和昆虫的核多角体病毒NPV在病虫灾的综合防治中表现了首要效果，木霉菌作为一类生防益菌也遭到注重。植物源农药除虫菊，印楝素在烟草上也有较多研讨运用。别的，昆虫信息素和昆虫成长调节剂等生化农药也被用在害虫的防治上。 微生物农药的研讨方面，李梅云等[49]研讨了18个木霉菌株，以为这些菌株对腐霉病、链格孢、烟草疫霉、立枯丝核菌、胶孢炭疽菌均有不一样程度的拮抗效果，其间TR13可以重寄生烟草黑胫病、立枯病和炭疽病的菌丝。王家和[50]提出用烟草疫霉与尖孢镰刀菌混合接种和用烟草疫霉独自接种，15d后黑胫病的发病率分别为4.4%和30.0%。孙曙华等[51]研讨了灭线宁（微生物杀线虫剂）防治烟草根结线虫病，防效到达27.5%。美国牛津实验站研发了1种能控制烟蚜的真菌（Pandora neoaphidis），其寄生在烟蚜体内，当温度增加，湿度增大时，该真菌在烟蚜体内很多繁衍致使烟蚜逝世[22]。
别的，美国研发的0.1AC剂（褐藻酸钠），防治烟草黄瓜花叶病效果较好。伊朗烟草研讨所的Mahtabi R.A.在烟草苗床期进行了Trichodermaharziamm和T.viride(Trichodermin B.)生物防治实验，发现微生物（TrB）能有效地防治烟草猝倒病[22]。据美国报导，在温室条件下，用非致病性的双核丝核菌(Nonpathogenic binucleate Rhizoctonia)控制烟草黑胫病效果可到达40%～70%[52]。印度研讨[53]提出，用Glomus fasciculatum和哈茨木霉(Trichoderma harzianum)于苗期两层接种防治烟草黑胫病，可增长成苗率。哈茨木霉在培养皿上可吞没烟草黑胫病菌，并对0号小种有很强的抗性[54]。
国内外对植物源农药也有较多的研讨运用，选用无公害植物防病剂巴姆兰喷施大田烟株，300倍液防治烟草赤星病效果显著[55]。植物源杀虫剂3.5%苦皮素乳油防治烟青虫，具有杰出的效果。该杀虫剂速效性好，对害虫的胃毒效果强，无公害，且能兼治麦蚜[56]。刘晓波等[57]选用印楝素、苦楝油和除虫菊3种植物源杀虫剂对烟草码绢金龟成虫进行生物活性研讨，提出用1%印楝素防治该虫的主张。日本烟草公司烟叶研讨实验室的Hori M.,选用大蒜和洋葱油对烟蚜的驱避、定殖按捺效果和杀虫活性进行了研讨，成果大蒜和大蒜油对烟蚜具有很强的杀虫活性，对烟蚜的定殖也有按捺效果[22]。印度研讨发现[54]兰香(Ocimum sanctum)、桉树(Euculyptus citriodora)和Piper betle 3种植物叶片抽提物的10%水溶液对黑胫病的按捺率到达84.4%～86.5%,桢桐(Clerodendron inerme)、马缨丹(Lantana camara)和Nicotiana nudicaulis 3种植物叶片抽提物的10%水溶液对烟草黑胫病的按捺率为55%～62.7%。 在烟草虫灾防治方面研讨和运用的生化农药首要有两类，昆虫性信息素和成长调节剂。1992年河南驻马店在烟田中运用性诱剂诱捕烟草夜蛾，获得必定效果[58]，以后，湖北、湖南、云南、福建等也运用性诱剂防治烟草夜蛾，均获得了杰出效果。世界上已有多家公司出产昆虫的缓释剂、诱捕器等。Jachson与肯塔基大学的专家们协作，规划了1种锥形引诱器，用来招引烟青虫的雄性成虫，以性诱剂或激素作钓饵，引诱器的出口装有病毒粉，烟青虫成虫经过出口时将粘染上病毒，并将病毒又传给雌蛾和卵携带了该病毒，因而，孵化的幼虫因感染病毒而逝世[59]。激素诱捕板是烟草甲虫和烟草粉螟防治和前期预测预告体系的东西,效果是灯火诱虫的15倍[19]。蒙五一五（Methoprene）是世界上第一个被注册的昆虫成长调节剂（1975年5月由美国环保局挂号注册）。蒙五一五可打断目标昆虫的生活史，对烟草甲虫和烟草粉螟均有特效。保幼激素（JHA）及其相似物KABAT（含蒙五一五）等对烟草粉螟有较好防效[19]。
4.3 天敌的运用
中国烟田发现的烟草害虫天敌有140多种。其间天敌昆虫有异色瓢虫、七星瓢虫、大草蛉、食蚜蝇、草间小黑蛛等首要捕食烟蚜、烟青虫卵和初孵幼虫及烟草粉虱、烟盲蝽等的若虫。烟蚜茧蜂、拟澳赤眼蜂等对烟蚜、烟青虫的卵和幼虫寄生。烟草害虫的病原微生物首要有蚜虫疫霉等对烟蚜、烟青虫、斜纹夜蛾寄生。
胡坚[60]报导了烟蚜茧蜂、食蚜蝇、草蛉和飘虫等天仇视烟蚜有较好的控制效果。美国运用赤眼蜂大面积防治烟青虫，运用烟青虫和烟草天蛾的天敌棉铃虫镯姬蜂和棉夜蛾绒茧蜂，防效达80%。美国和法国运用核桃蚜茧蜂防治桃蚜，加拿大运用长尾小茧蜂和卵小茧蜂防治东方果蝇。墨西哥运用草蛉、赤眼蜂防治烟蚜、烟青虫获得了很大的成效[19]。印度研讨发现棉铃虫齿唇姬蜂、钝唇姬蜂及小菜蛾弯尾姬蜂对烟青虫种群数量具有较强的按捺效果[61]。韩国进行的烟田开释棉铃虫齿唇姬蜂雌蜂实验，发现对烟青虫幼虫的寄生率较高，防治效果显着[62]。
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