做好植物病害管理的一系列措施與方法
植物病害是病原物和寄主植物通過寄生作用構成的開放系統,其發生流行受到多種因素的影響和制約。植物病害管理是通過制定合理的策略和方案,應用多種病害防治措施,將病害控制在經濟損害水平之下。植物病害管理往往與生物安全有密切關系。生物安全是指生物技術從研究、開發、生產到實際應用整個過程中的安全性問題,有廣義和狹義之分,廣義的生物安全包括人類的健康安全、人類賴以生存的農業生物安全以及與人類息息相關的生物多樣性(環境生物安全),而狹義的生物安全是指由于人為操作或人類活動而導致生物體或其產物對人類健康和生態環境的現實損害或潛在風險。生物安全是當前社會或學術領域關注的熱點問題之一。
植物病害管理的一系列措施和方法會涉及生物安全問題,對生物安全產生積極或消極作用。
1 植物檢疫與生物安全
植物檢疫(plant quarantine)又稱為法規防治，是指所有旨在防止檢疫性有害生物傳入和/或擴散或者保證其官方控制的活動,其目的是利用立法和行政措施防止或延緩有害生物的人為傳播。在各種植物病害管理措施中,植物檢疫是法令性最強的一種。隨著植物種質資源在農業上應用范圍的不斷擴大和交流日益頻繁、國際貿易及國際合作的加強、旅游業的迅猛發展,一些危害性極大的外來物種相繼傳入我國。外來物種入侵正成為威脅我國農林牧業生產、生物多樣性與生態環境的重要因素之一。
據不完全統計,傳入我國的主要病原菌有23種,如甘薯黑斑病菌、棉花枯黃萎病菌等。據國家質檢總局統計,2004年上半年我國進境植物檢疫共截獲有害生物1 632種29 311次,截獲有害生物種類比上年同期增加9.5%,截獲總次數增加27.8%,在截獲的有害生物類別中,昆蟲占57. 9%,雜草占22.4%,真菌占10.5%,線蟲占8.3%,細菌、病毒及其他類有害生物占0.9%。生物入侵在我國大部分是由于人為因素引起的。
因此,建立健全檢疫法規制度,建立完善檢疫技術體系,對我國現有有害生物種類、分布、影響以及可能造成的損失進行系統調查,加強對境外有害生物發生流行資料的收集,建立國內外有害生物發生流行信息數據庫,掌握外來有害生物的流行規律和防控措施,建立健全外來有害生物風險預警和應急機制,都具有重要意義。對危險性有害生物進行研究的過程中,要保證植物檢疫實驗室生物安全,防止危險性有害生物從植物檢疫實驗室向外傳播、擴散并導致農林牧業生產和生態環境受到危害。2006年3月8日國家環境保護總局發布了針對能夠使人或者動物致病的病原微生物的《病原微生物實驗室生物安全環境管理辦法》,并于2006年5月1日開始施行。
2 生物多樣性與生物安全
抗病品種利用在控制植物病害發生流行方面發揮了重要作用,但是長期大面積種植單一抗病品種會引起品種抗性喪失,導致病害大流行和嚴重經損失,引發生物安全問題。美國1946年燕麥維多利亞葉枯病和1970年玉米小斑病發生大流行,給美國農業生產造成重大損失。我國歷史上的幾次小麥條銹病大流行,都是由于大面積種植的品種抗病性喪失,加之其他條件有利而造成的。云南省1963年小麥條銹病的大流行就是因為大面積種植高度感病的南大2419所導致。2001-2003年云南省小麥條銹病的發生流行與生產中推廣種植的綿陽、川麥等川育品種及云南、鳳麥等品種80%以上都高度感染小麥條銹病有關。20世紀60年代末,云南省開始大面積推廣使用西南175,70年代初就發現該品種受稻瘟病危害較重,造成西南175喪失抗病性。高產抗病品種汕優63由于在四川省大面積推廣種植,到1998年喪失抗性。利用生物多樣性持續控制作物病害已經成為病害管理的熱點和重點之一。
利用生物多樣性和生態學原理,從遺傳多樣性、物種多樣性和生態多樣性出發,優化種植模式,可有效地降低病原物群體中優勢種群的發展速度,延長抗病品種使用壽命,控制植物病害的發生流行。曹克強等通過研究發現小麥品種混種可有效降低條銹病、葉銹病和白粉病的發病率。陳企村等認為對于小麥,品種混合與其組分凈種時的表現相比具有增加籽粒產量的穩定性和減少病害危害的優勢,特別是對減輕銹病和白粉病的危害更為明顯。朱有勇等研究了利用水稻品種多樣性持續控制稻瘟病的理論和技術,發現水稻品種多樣性混合間栽可以將感病優質水稻品種的稻瘟病發病率控制在5%以下。
3 農業防治與生物安全
由于人類活動的影響,農業生態環境受到很大的人為控制,使其脆弱性增強,自我調控機制大大削弱,一旦條件適合,很容易造成病蟲害的發生流行,從而造成重大損失,嚴重影響農業生產。大量化肥的施用,破壞了土壤中微生物的生態平衡,特別是使大量的有益或中性微生物種群減少,土傳病害不斷增加。設施農業的發展,使作物生長的環境發生了顯著的變化,病蟲害更有利于存活繁殖,病蟲害的種類也發生了很大變化,發生病蟲的風險也相應增大。
抗病品種長期大面積單一種植,使病原物稀有小種或株系經過定向選擇,逐漸發展為優勢小種或株系,造成品種抗病性的喪失,導致病害流行。在植物病害管理過程中,通過合理肥水管理、品種合理布局、輪作、適期栽培等農業措施,可以有效較少植物病害發生的風險。利用植物脫毒快繁技術實現了甘薯、馬鈴薯、大蒜、葡萄、蘋果和名貴花卉等的脫毒快繁,對控制病毒病害發生起到較大作用。我國小麥條銹病的防治一直是一大難題,現在提出通過在隴南、隴東、川西北等海拔1 600 m以上的小麥條銹病菌越夏地區實行退耕還林,改種地膜玉米、馬鈴薯、蠶豆、向日葵或反季節蔬菜等,以減少小麥種植面積,將有助于控制條銹病流行。
