时间:2024-08-31
李鹤鹏,王金星,曲梦楠,景玉良
(黑龙江省农业科学院绥化分院/国家大豆产业技术体系绥化综合试验站,黑龙江 绥化 152000)
黑龙江省是我国重要的大豆主产区和大豆出口基地之一,大豆面积常年占全国大豆面积的37%~44%,产量占全国大豆产量的40%左右,对我国大豆产业、粮食安全,乃至经济建设都具有重要意义[1]。近年来,随着政策调整和经济发展需要[2-3],黑龙江省大豆种植面积逐步回升,大豆发展也越发趋于国际化。但同时大豆单产常年趋平[4],比较效益不断降低。大豆生产面临产量、品质竞争压力,比较效益、环境政策需求、耕作习惯改变等诸多的问题。而大豆病虫害则是限制大豆产量和品质大幅提高的主要瓶颈之一[5]。
常见的大豆病害有20余种,虫害30余种[6]。但在绥化地区实际大豆生产中,对大豆产量和品质影响较大、危害严重的仅有根腐病、花叶病毒病、灰斑病、大豆胞囊线虫[7],以及大豆霜霉病、大豆食心虫、红蜘蛛等十几种。根据对绥化当地大豆病虫害发生情况的多年跟踪(见图1),调查结果如下。
图1 绥化地区近10年间4种主要病虫害危害程度变化趋势
大豆根腐病:目前绥化地区大豆根腐病主要由镰孢菌、丝核菌和腐霉菌引起。随着种衣剂等防病措施的推广和应用,其自21世纪初以来主要呈下降趋势。该情况与前人研究结果基本相同[8]。但自2015年以来,绥化地区7、8月份连雨天气增多、降雨量增大,加之部分地区大豆连作面积较大,菌源积累严重,导致2020、2021年低洼地块根腐病发病程度明显上升。
大豆霜霉病:由于对大豆霜霉病的长期重视,尤其是抗病品种的选育和推广,绥化地区大豆霜霉病危害总体呈下降趋势。但最近一两年个别品种霜霉病发病较重。
大豆灰斑病:由于近些年品种审定政策将大豆灰斑病的品种抗性放在重要位置,加之气候因素等影响,绥化地区大豆灰斑病的发生面积和危害程度相较21世纪初已有显著降低。该情况与前人研究结果基本相同[8]。
大豆胞囊线虫:随着种衣剂等防病技术的大面积推广和应用,大豆胞囊线虫病总体呈不断减轻趋势。目前,除绥化西部等部分大豆连作区域尚有零星地块发病较重以外,其他区域发生程度已基本可以忽略不计。该情况与前人研究结果基本相同[9]。
刺吸性害虫和病毒病:近年来,绥化地区大豆生产季,尤其是7、8月份降雨频繁,田间湿度大,加之化学防治草地螟、大豆食心虫时也对其具有一定程度的兼防效果,大豆蚜虫和红蜘蛛的危害始终较轻。受此影响,近年来绥化地区大豆病毒病的发生也不严重。
大豆食心虫:长期虫情监测数据表明,大豆食心虫的发生量和虫食率常年保持较低水平,但部分地区虫食率有不明显上升趋势。进一步调查显示,相较现有药剂防虫习惯,大豆食心虫成虫羽化时间有所提前,导致实际防虫效果呈逐渐下降趋势。因此建议将大豆食心虫传统防虫用药时期适当提前。
地下害虫:与根腐病危害变化规律相似,大豆地下害虫,尤其是蛴螬的危害程度也在经历了较长时间的下降后有再次回升的趋势。这主要是由于秸秆还田效果不理想,和对防控地下害虫的重视程度下降所导致。自2019年后,以蛴螬为首的大豆地下害虫再次引起重视,对地下害虫防治措施的应用力度不断加大,目前,地下害虫危害发展趋势已逐渐得到抑制。
大豆根腐病在黑龙江省各大豆产区均有不同程度发生,常造成病株根部或茎基部出现不规则褐色病斑,严重时主根和侧根变黑、腐烂,进而造成地上部植株黄化、矮化、下部叶片提前脱落,荚粒减少等症状,是典型的土传病害。其发病规律主要与多雨高湿、地势低洼、长期积水及连作等因素有关,播种过早、过深导致幼苗留土时间过长也容易导致发病程度加重。一般除选择抗病品种、与禾本科作物合理轮作、加强田间管理、适期播种等方式预防外,还可在播前选用62.5 g/L精甲·咯菌腈种衣剂以300~400 mg/100 kg种子剂量包衣防治,或25 g/L咯菌腈种衣剂600~800 mL/100 kg种子剂量包衣防治,加入噻虫嗪混合拌种还可一并防治其他病虫害。受气候等偶发因素影响,突发并可能造成严重减产的地块可用70%恶霉灵1 000~2 000倍液灌根,或用50%多菌灵800~1 000倍液灌根。
大豆灰斑病相较全国其他地区,一般在东北大豆种植区发病更重。其可导致叶片出现圆形或不规则形病斑,病斑中央呈灰色,边缘深褐色,背部有灰色霉层,发病严重时可导致叶片干枯脱落。其发病规律主要与连作、品种抗性、气候条件等有关。如:春季低温多雨、日照时数少时,则大豆生育前期易发病,7、8月份大豆开花期、结荚期低温多雨,则大豆生育后期叶片及豆荚发病较重。一般除选用抗病品种、与禾本科作物2年以上轮作、科学施肥、加强田间管理等措施外,还可选用35%多克福种子包衣。发病初期可选用25%嘧菌酯1 000~2 000倍液,或10%苯醚甲环唑900~1 200 g/hm2,或 250 g/L 丙环唑 500~1 000 倍液,或拿敌稳225 g/hm2叶面喷施防病。
大豆胞囊线虫主要危害根部(根瘤),受害大豆常表现为植株矮小、叶片发黄、发红,主、侧根发育不良,根瘤减少,须根增多等症状。大豆胞囊线虫病为胞囊线虫侵染大豆根瘤导致,通常视作土传病害,因此其发病规律通常与连作、土壤土质、土壤通透性、土壤pH等因素有关。一般可采取与禾本科作物实行3年以上轮作、选用抗病品种等措施预防。常年发病较重地块还可选用含有克百威、噻虫嗪等成分种衣剂种子包衣。如:使用迈舒平(25%噻虫·咯·霜灵)1 250~1 875 mL/hm2种子包衣处理,或酷拉斯(27%苯醚·咯·噻虫)600 mL/hm2种子包衣处理。此外,先正达推出的生物杀线虫剂Clariva PN已在部分国家获得登记[10],但暂无在我国申请登记的报道。据称,该药剂是目前唯一一款可长期防治大豆胞囊线虫的种子处理杀线剂,除可用于生物防治大豆胞囊线虫病外,还可兼防大豆猝死综合症和其他由大豆胞囊线虫引起的病害,值得关注。
绥化地区大豆霜霉病主要表现在叶部,孢子随气流或雨水传播,也能侵染种子,在种子中越冬,并随种传播。其发病时,大豆叶片表面黄化,产生黄绿色至黄褐色病斑,叶片背面出现灰白色霉层。由于过去大豆霜霉病危害严重,学术界对其发病规律、致病机理、防控措施、抗病品种培育等方面研究均较为完善[11]。近年来个别品种霜霉病危害较重主要原因是品种抗性问题。因此建议主要采用种植抗病品种的方式解决。此外,田间发病较重地块,可选用70%代森锰锌400~500倍液喷雾,或80%烯酰吗啉375 g/hm2,或25%吡唑醚菌酯1 000~1 500倍液,或银法利(687.5 g/L氟吡菌酰胺·霜霉威)900~1 125 mL/hm2加以防治。
大豆蚜虫是大豆上的重要害虫之一,每年发生多代。在绥化地区,一般6月中旬开始出现,并形成中心株,至7月中旬逐渐扩散至全田。每年7月中旬至8月中旬是其主要危害时期。大豆蚜虫危害除可造成大豆植株黄化、引发霉污病外,还可传播病毒病,进一步造成大豆植株花叶畸形,大豆籽粒花粒等症状,降低大豆产量和品质。近年来,根据农户反应,大豆蚜虫已对传统防蚜药剂(如:吡虫啉、抗蚜威)等表现出明显抗性。因此,在抗药性问题明显的区域,应及时选用新的杀虫剂种类,如:叶面喷施1%苦参碱750~1 800 mL/hm2防虫,或选用6%鱼藤酮1 500倍液,或50%氟啶虫胺腈45~75 g/hm2,或17%氟吡呋喃酮112.5 mL/hm2,或50 g/L双丙环虫酯150~240 mL/hm2等药剂均可取得良好效果。选择药剂时需注意科学用药、合理轮换,避免抗性问题进一步加重。无公害田块也可投放寄生蜂等蚜虫天敌防害、控害。
大豆食心虫是大豆上的另一种重要害虫,由于其主要取食豆粒,因此对大豆产量和品质影响最为直接,也是影响最大的害虫之一。其在绥化地区每年发生一代,以老熟幼虫在土壤中越冬。由于大豆食心虫幼虫羽化时的土壤适宜湿度在10%~30%,因此当羽化期降雨频繁、土壤湿度大时,常使得大豆食心虫羽化、出土不利,从而在一定程度上减轻危害。绥化地区大豆食心虫羽化成虫一般于7月上旬至中旬开始出现,至7月中、下旬到达第1次成虫羽化高峰,并于7月底或8月初到达第2次高峰。而绥化地区传统防治时期为7月底至8月上旬,且近年来部分农户还有不同程度延后,防治重点仅主要覆盖幼虫初孵期,导致防治效果有所降低。建议防治时期较传统时期提前1周左右,参照虫情测报讯息,于7月20日前后开始防虫,提高防治效果。针对大豆食心虫危害,除合理选用抗虫品种、实行大面积轮作、秋翻秋耕等措施外,成虫羽化盛期可选用高效氯氰菊酯、溴氰菊酯等除虫聚酯类杀虫剂,或选用1.8%阿维菌素600 g/hm2,或25%灭幼脲1 500~2 000倍液,或10%四氯虫酰胺300~600 g/hm2,或10%溴氰虫酰胺300~390 mL/hm2等药剂叶面喷施均可取得良好的幼虫杀灭效果。也可采用80%敌敌畏1.5~2.0 kg/hm2熏蒸的方法驱杀成虫。无公害豆田还可选用释放赤眼蜂的方式防虫,一般放蜂30~45万头/hm2,在成虫羽化至产量盛期放蜂1~2次为宜。对于常年危害较重地块可在秋季幼虫脱荚期之前撒施白僵菌2.5 kg/hm2,并做好秋翻秋整地工作,降低越冬虫源,同时还对双斑莹叶甲具有一定防控效果。
双斑萤叶甲是近10年危害不断上升的一种高温干旱型害虫[12],其主要取食大豆的叶部,造成缺刻、孔洞,影响植株光合作用,从而造成减产。部分文献报道其存在危害大豆花朵,造成提早萎蔫的情况。其在绥化地区每年6月下旬始见成虫,7月下旬进入危害盛期,至9月大豆完熟、叶片脱落时彻底迁移出田或越冬。其具有群集危害、驱嫩危害的特性,且危害时间长,干旱年份发生量大、危害较重。针对其危害,除秋翻秋耕、清除田间杂草,破坏越冬场所等防虫措施外,还可在成虫危害盛期施用4.5%高效氯氰菊酯800 mL/hm2、2.5%功夫乳油500倍液等,叶面喷雾防虫。
蛴螬是一种在环境保护政策下,农民未良好处理还田秸秆,导致危害再次上升的一类地下害虫。在绥化地区发生的主要有大黑鳃金龟、铜绿丽金龟、黄褐丽金龟等。其在绥化地区通常每一到两年发生一代,以幼虫期危害苗期作物根部为主,成虫期危害性相对较小。针对其在土壤中越冬和主要危害苗期作物根部的特点,除可采用水旱轮作、秋冬翻地等措施外,还可使用3%甲基异硫磷,或5%辛硫磷,或5%二嗪磷等颗粒剂,以37.5~45.0 kg/hm2随种肥施用,或选用含有毒死蜱等杀虫剂成分的种衣剂种子包衣。常年危害较重地块也可施用200亿/g白僵菌或绿僵菌,以6 kg/hm2剂量混土防虫,或可选用Bt菌剂、病原线虫等生防制剂混土防虫[13]。也可利用成虫趋光性,布设杀虫灯防虫。
大豆单产低于玉米、水稻其他大田作物,相比效益较低[4]。因此,在实际生产中,对防治成本、经济效益的要求更高。具体表现在农业技术应用上,往往要求以种植抗病品种、必要农事措施的农业防治效果为主。需要应用药剂防病、防虫时,则尽量大范围的做到统防、兼防,低防治成本,长持效期等。在相对高附加值的有机大豆种植中,相较其他有机农作物,对技术成本和防治效益的要求也更高。
转基因作物更易获得相对传统育种品种更高的抗病、抗虫性,更佳的产量、品质性状。石慧[14]认为,转基因技术在美国21世纪的大豆发展中具有决定性作用。但由于公众对转基因技术的安全性争议较大,导致转基因大豆在我国的发展始终受限。徐杰飞等[7]探讨了CRISPR/Cas9基因编辑技术在大豆抗病虫育种中的应用潜力,认为其有望消除人们对转基因安全性的担忧,并能够加快推动大豆抗病虫育种速度,更快、更好的获得新的优质抗病虫大豆品种。
生物防治是利用生物或其代谢产物防控有害生物,减轻其危害的方法,是我国病虫害综合防治的重要组成部分之一。目前,生物农药、天敌、昆虫信息素、昆虫生长调节剂等方面的研究均已取得良好成果。据统计,目前生防措施占病虫害防治面积已超过15%[15]。但生防技术仍存在诸多问题,限制了其在大豆等作物上的应用。如:天敌昆虫规模化饲繁及其相关基础研究不足,导致天敌防虫成本高昂;昆虫信息素受气象因素、人为因素等干扰严重,且商品化难度较大,都使其难以有效推广至大面积农业生产应用之中;昆虫生长调节剂速效性差、防效缓慢,易受环境等因素干扰,且持效期较短、稳定性较差,部分产品对非靶标生物有害,且有报道[16]称甜菜夜蛾等害虫已对部分品种产生不同程度的抗药性,或存在敏感性降低阶段。生物农药发展之初,主要以防虫药剂的研发相对较快,近年来,杀菌、抑菌方向生防药剂的研发和应用较多。如:崔林开等[17]明确了新奥霉素对大豆疫霉根腐病等7种作物病原菌的抑菌活性;Seipasa公司推出新型枯草芽孢杆菌菌株的生防制剂具有对白粉病、霜霉病等病害的良好防治效果[18]。
植物免疫诱抗剂能够诱导植物体对有害生物产生免疫抗性,通过调节植物防卫、代谢系统,诱导植物体产生基础免疫反应,延迟或减轻病害的发生、发展[19]。植物免疫诱抗剂主要有蛋白类、寡糖类、脂类,以及外源ATP、脑苷脂等种类。目前,已有一些产品得到应用,如:寡糖·链蛋白防治病毒病,壳聚糖等诱抗大豆防治细菌性斑点病[20]、灰斑病,氨基寡糖素被用于防治豆科锈病[21]等。目前,关于诱抗剂的室内筛选和诱抗机理的研究较多,应用研究方面仍处于起步阶段。由于其利用植物天然免疫力,不易产生抗药性,不依赖外源农药,对环境友好,符合农业可持续发展等优势,必将成为未来大豆病虫害防治的主要发展方向之一。
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