泸西,位于云南红河哈尼族彝族自治州北部,是云南省30个蔬菜产业重点县之一。
长期以来,泸西县蔬菜产量稳居云南省前列,是G20杭州峰会时鲜蔬菜的主供基地,2023年成为杭州亚运会的蔬菜供应基地之一。 这一年,泸西县蔬菜产业产值稳步超过了40亿元,占全县农业总产值的70%以上,成为当地农业经济的支柱产业。
在泸西,蔬菜产业推动着区域农业增效、农民增收和乡村振兴。这一切离不开科研人员践行初心使命,更离不开一项病害绿色防控技术体系的示范推广。
优势蔬菜产业发展遇到新课题
泸西县地处温带,具有典型低纬度高原气候,其独特的光、热、水、土、气等自然禀赋,尤其适合发展绿色蔬菜产业。
走进泸西县金马镇,明康汇生态农业集团有限公司的蔬菜基地面积达4000余亩,其中1500亩为温室大棚。企业推行国内最为严格的生态蔬菜种植品控体系,其中的病虫害绿色防控技术是重要一环。
“2023年,基地作为杭州第19届亚运会、第4届亚残运会的特许食材供应商,向大会供应了多批次精品生鲜蔬菜,证明了蔬菜品质和绿色种植技术实力。”明康汇生态农业集团云南泸西种植有限公司办公室主任孙晓梅介绍。
早在2014年,泸西县就引进种植小香葱。由于品质好,味道浓,葱白莹润,粗细均匀,“泸西小香葱”成为了当地的新名片。但由于长期连续种植,加之气候温暖多湿,各类病害频繁发生,给企业和菜农带来了不小的损失。
泸西县还是云南省重要的番茄种植基地之一。“但是番茄特别容易感染病毒。据报道,目前有312种病毒可感染番茄。”云南省农业科学院张仲凯研究员介绍,如番茄斑萎病毒、番茄褐色皱纹果病毒、马铃薯Y病毒等肆虐,病毒病防治是关键。
相比种植户受番茄病毒病危害的病果(左图),病毒病综合防控示范区番茄(右图)生长良好,发病率低。
截至2023年底,泸西年产小香葱116万吨,产值达35亿元,占云南香葱总产量的60%以上,成为全国香葱单品种植面积最大的生产地。“番茄、香葱往往被直接食用。如不合理使用农药,会造成很大危害。采用生物防治,才能确保产业绿色发展。”云南省植保植检站站长王德海研究员认为。
为了防控病害,以往种植户往往会大量使用化学农药等,虽一时控制了病害,却带来了农药残留超标及环境污染等问题。“这不仅损害了农产品的质量与安全性,更对蔬菜产业的可持续发展构成挑战。”云南农业大学教授李凡告诉记者,可实现绿色防控的微生物农药,实验室研究成果、小试产品很多,但最终实现产业化的寥寥无几。
能感染蔬菜的病毒病,不仅病毒种类多、传播扩散方式多样,当前生产上防治手段单一,效果不佳。如何在有效控制病害的同时,减少化学农药的使用,保障农产品安全,维护生态环境,走绿色发展之路,成为泸西蔬菜产业亟待破解的课题。
刘勇团队研制的新植二烯黄板、蓝板对传毒昆虫有高效诱吸效果。
创新远缘微生物融合绿色防控技术
光合细菌嗜硫小红卵菌,是一种具有光自养或光异养生长能力的微生物。这些小家伙能在高浓度硫化氢环境中生存,并产生硫酸盐。作为生物农药,它能提高植物免疫力、促进作物生长、有效防治多种植物病害,近年来逐渐登上生物绿色防控的前台。
芽孢杆菌,则是一类短杆状革兰氏阳性菌,能形成芽孢以增强环境抵抗力,广泛应用于农业、工业及医药生产。它们原本很难与光合细菌嗜硫小红卵菌形成合力对抗病原菌,这也是微生物农药产业化的关键瓶颈之一。
近年来,湖南省农科院植保所研究员刘勇团队开展产学研联合攻关,让这两种菌株“结缘”融合,创制了对蔬菜主要病毒病具有高效抑制作用的多功能优异光合细菌种质。
“几年来的研究实践表明,该种质有嗜硫小红卵菌分泌的拮抗病毒小肽和胞外多糖,以及芽孢杆菌优质抗逆性等多重优异特性。”刘勇说。近年来,团队还持续研发了新型微生物菌剂应用的配套技术,挖掘到能吸引病毒传毒昆虫的关键挥发物——新植二烯,研发了含新植二烯的蓝板和黄板,构建了以嗜硫小红卵菌抑制病毒、新植二烯蓝板阻控传毒昆虫为核心的蔬菜病毒病绿色防控新的技术体系。
实验数据表明,嗜硫小红卵菌可通过诱导植物抗病性、分泌抗病毒蛋白,直接抑制病毒,并促进作物生长,提高免疫力;而新植二烯蓝板则利用昆虫趋色性,可高效诱杀传毒昆虫,如蚜虫、烟粉虱等,阻断病毒传播途径。
“2022年以来,我们用上了这一新技术,蔬菜病害减少了。生产中大幅减少了化学农药使用量,不仅节省了成本、降低了环境污染,蔬菜品质与安全性也提升了,产品供不应求!”泸西县卫东种植家庭农场负责人马卫东告诉记者。
“‘光合细菌菌剂+新植二烯’技术非常有效果;光合细菌菌剂在小葱上效果显著,对绿色生产发挥了很好的作用。”中国工程院院士柏连阳说,希望各蔬菜大县进一步推广新技术,让更多菜农受益。
左图为常见的香葱病害发生情况;右图为病害综合防控示范区的香葱,植株生长良好。
助力科技兴农和绿色发展
好技术,因示范推广而美。
自2022年以来,云南农业大学李凡教授带领团队,持续在云南红河、楚雄等地的番茄、香葱种植区,推广应用这项新技术。
在泸西县白水镇桃园村,小香葱产业是当地农民增收的重要途径。村里香葱种植面积达2万余亩,每天有400多吨新鲜小香葱销往外地。
广东润丰鼎农业科技有限公司泸西香葱基地负责人王永琳告诉记者,在香葱移栽时,工人只需用有效活菌数2亿个的嗜硫小红卵菌悬浮剂,稀释500倍后对香葱苗进行灌根处理,随后每隔7到10天用这种菌的300倍液喷施一次,连续喷施三四次,就可有效减少病害发生,简便实用。
“利用嗜硫小红卵菌悬浮剂防治香葱病害,价格适中,每亩一茬的成本只有10元左右。”王永琳说,同时,新技术的应用,不但增了产量,还达到了绿色、有机的效果,香葱能卖出好价钱。
“在番茄种植的各个关键时期,使用嗜硫小红卵菌悬浮剂进行喷雾,全程悬挂含有新植二烯的蓝板和黄板,就能显著提高植株对抗病毒病的能力。”马卫东说。
2024年,这一绿色防控技术体系在泸西的应用,对番茄病毒病的防治效率达到66.3%。相比普通种植户,示范区青枯病的平均发病率下降了80.7%,减少病害防控化学农药用量75%以上,平均增产5.68%,示范区番茄大果率高、品质好。同样,对香葱病毒病的平均防效则达到了65.5%,对香葱叶斑类病害的平均防效为58.3%,病害防控化学农药用量减少80%,移栽50天后示范区香葱产量比对照增加14.8%。
“生物防治的好处是持续时间长,菌剂在田间建立种群后,能形成良性环境。”中国科学院院士、云南大学教授张克勤说,他很高兴看到这项技术拯救了泸西的小葱、番茄产业,不光解决了食品安全问题,还能增产、提质、增效,造福群众。
截至2023年底,泸西县番茄种植面积达3万亩,产量21万吨,产值6.3亿元;小香葱种植基地达13万亩,复种面积达45万亩次,年产量达116万吨,年产值达35亿元,占云南香葱总产量的60%以上,成为全国香葱单品种植面积最大的生产地。