大豆是重要的粮油作物,既是饲用和食用蛋白的重要来源,也是植物油脂的重要原料。中国大豆的年需求量超过1.1亿t,位居全球第一,然而国内每年的总产量不足2,000万t,总需求的85%依赖于进口；受国际政治经济形势变化和新冠疫情等因素影响,国内所需大豆的稳定供应面临着严峻挑战。2019年以来,“中央一号文件”多次强调要发展大豆生产,提高大豆自给率。
中国大豆产能不足,既有人多地少、种植规模有限的原因,也有单产水平偏低的原因。2020年,中国大豆播种面积为988.2万hm2,平均每公顷产量约为1,950 kg,仅为美国和巴西等国家大豆单产水平的60%左右。其中,复种指数高、重茬连作普遍,导致大豆生产中病虫害频发,这是限制大豆产量和品质提升的一个关键因素。病虫害所造成的大豆产量损失一般为15%～30%,严重时甚至会绝收。中国大豆生产中的已知病虫害有近500种,造成大豆产量损失较大的有50余种,既有多年来普遍发生的根腐病、胞囊线虫病、病毒病、灰斑病、炭疽病、蛴螬、大豆食心虫Leguminivora glycinivorella、豆荚螟Etiella zinckenella、大豆高隆象甲Erganiadoriae yunnanus、大豆蚜Aphis glycines、烟粉虱Bemisia tabaci、点蜂缘蝽Riptortus pedestris和斜纹夜蛾Spodoptera litura等,也有近年来频繁暴发或日趋严重的“症青”、锈病、拟茎点种腐(茎荚枯)病和甜菜夜蛾Spodoptera exigua等。
本文将从中国大豆生产中主要病虫害的种类、大豆主要产区病虫害的发生现状、全程绿色防控技术以及病虫害防控中存在的问题与未来展望4个方面进行阐述。
1 中国大豆生产中主要病虫害的种类
1.1 主要病害
中国大豆上记载的病原生物有200多种,引起的病害超过50种,本文整理总结了国内各大豆产区常发的24种病害(表1)。根据病原生物的种类可分为卵菌病害(疫霉根腐病、猝倒病和霜霉病等)、真菌病害(镰孢根腐病、拟茎点种腐病、锈病和炭疽病等)、病毒病害(花叶病毒病等)、线虫病害(主要是胞囊线虫病)和细菌病害(主要是细菌性斑点病和斑疹病)等；而根据主要的危害部位可分为根部与茎基部病害或地下部病害(疫霉根腐病、镰孢根腐病、立枯病、猝倒病、白绢病、拟茎点种腐病、胞囊线虫病和红冠腐病等)以及茎、叶和荚部病害或地上部病害(炭疽病、菌核病、灰斑病、霜霉病、拟茎点茎荚枯病、细菌性斑点病、病毒病、锈病、褐斑病、白粉病和叶枯病等)。
根据病害发生特点,疫霉根腐病、镰孢根腐病、猝倒病和立枯病等导致大豆根部和茎基部腐烂的病害一般统称大豆根腐病；由于目前中国大豆生产中引起拟茎点种腐病和拟茎点茎荚枯病的主要致病菌均为大豆拟茎点种腐病菌Phomopsis longicolla,这2类病害一般统称为大豆拟茎点种腐病；与美洲大豆锈病相比,由豆薯层锈菌Phakopsora pachyrhizi引起的亚洲大豆锈病在全世界范围内发生更广、危害更严重,一般简称为大豆锈病。
表1 中国大豆生产中的主要病害
1.2 主要虫害
中国大豆上记载的害虫种类已逾400种,96%以上属于昆虫纲,包括鳞翅目、鞘翅目、半翅目、直翅目、双翅目和缨翅目,其余为弹尾纲、蛛形纲和软体动物。国内各大豆产区常发的35种害虫如表2所示。根据为害方式主要分为地下害虫(蛴螬、地老虎、蝼蛄和金针虫等)、食叶类害虫(斜纹夜蛾等蝶蛾类的幼虫,以及叶甲、蝗虫和蜗牛等,多为鳞翅目、鞘翅目和直翅目害虫)、刺吸类害虫(蚜虫、粉虱、蓟马、叶蝉、蝽和红蜘蛛等,多为半翅目害虫)和钻蛀类害虫(包括蛀根的豆根蛇潜蝇Ophiomyia shibatsuji、蛀叶的豆叶东潜蝇Japanagromyza tristella、蛀茎的豆秆黑潜蝇Melanagromyza sojae,以及蛀荚的大豆食心虫、豆荚螟和大豆高隆象甲等)。
表2 中国大豆生产中的主要虫害
2 中国大豆主要产区病虫害发生现状
2.1 北方春大豆产区
根腐病和胞囊线虫病是北方尤其是东北春大豆产区最严重的2种病害。大豆疫霉根腐病也称为大豆疫病,是由大豆疫霉Phytophthora sojae侵染引起的一种根腐病,于1989年首次在中国东北地区被发现,此后不断蔓延,1998年该病害在黑龙江省34个县、5个农场分局约30万hm2大豆田均有发生,随后10余年零星发生,但2020年以来再次暴发并呈现逐年上升趋势；该病害除了导致大豆田大范围死苗外,局部发生时导致的缺苗断垄对大豆有效株数及产量也有很大影响,染病田块大豆产量损失一般为15%～30%,重病田块发病率超过70%,产量损失超过60%甚至绝收。大豆胞囊线虫病于1899年在东北地区被发现,目前仍在北方春大豆产区频繁发生,尤其是在重迎茬田块,以及干旱、风沙和盐碱地区危害更严重；染病田块常见成片大豆植株变黄萎缩,病株根系不发达,细根增多,一般减产10%～30%,严重地块减产可达70%～90%,甚至绝产。此外,灰斑病、菌核病和霜霉病等也是该大豆产区的主要病害。
由于环境温度偏低,大面积连片种植,栽培模式和农田生态比较简单,北方春大豆产区的常发性害虫种类相对较少。地下害虫以蛴螬、金针虫和地老虎为主,可引起缺苗断垄,但总体发生较轻；食叶类害虫主要有苜蓿夜蛾Heliothis viriplaca、黑条麦萤叶甲(也称二条叶甲)Medythia nigrobilineata、双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica和蒙古灰象甲Xylinophorus mongolicus等,造成叶片受损,分布范围相对较广；刺吸类害虫主要是蚜虫、蓟马、红蜘蛛和蝽等,主要为害症状为卷叶、植株矮小、秕粒以及落荚等,尤其是在高温、干旱条件下为害加重；蛀荚类害虫以大豆食心虫为主,蛀根类害虫主要是豆根蛇潜蝇。
2.2 黄淮海夏大豆产区
根腐病、拟茎点种腐病和“症青”是黄淮海大豆产区的三大主要病害。该产区大豆根腐病的特点是病原种类复杂,已知有超过50种,多种病原卵菌(疫霉及腐霉等)和真菌(镰孢菌及丝核菌等)的高度复合侵染给抗病品种和防控药剂的筛选和利用增加了难度。拟茎点种腐病的突出问题是中后期造成的茎枯和荚枯,这种症状也俗称为“黑秆”,一般造成10%～30%的产量损失,严重田块病株率高达90%,甚至绝收；造成该病害发生日趋严重的主要原因是大豆种子带菌率高,且部分品种(系)具有较强的感病性。“症青(stay-green)”俗称“贪青”或“倒青”,是指大豆理应正常成熟时,植株或部分分枝仍然持绿,有荚但无籽或籽粒瘪烂的现象；这种现象最早可追溯到20世纪80年代,主要在黄淮海地区零星分布,然而近年来该病症在黄淮海夏大豆产区频繁、严重发生,造成大豆大幅度减产,重发时较多地块甚至颗粒无收,严重影响农民种植大豆的积极性。此外,该产区常发的病害还有炭疽病、病毒病、霜霉病和细菌性叶斑病等。
由于环境温度较高,农田环境较为复杂,黄淮海夏大豆产区的常发害虫种类较多,发生情况多变。蛴螬、地老虎和蝼蛄等地下害虫发生普遍,与北方春大豆产区不同的是,蛴螬在黄淮海产区的为害高峰出现在夏大豆的鼓粒期,其啃食须根甚至主根表皮层；斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、大造桥虫Ascotis selenaria、棉铃虫Helicoverpa armigera、豆天蛾Clanis bilineata tingtauica、豆卷叶螟Omiodes indicata和黑条麦萤叶甲等食叶类害虫经常密集发生,大豆产量损失严重；烟粉虱、蝽(点蜂缘蝽和筛豆龟蝽Megacopta cribraria等)、蚜虫和叶蝉等刺吸类害虫造成大豆瘪荚、落荚,烟粉虱和蚜虫等密集发生时分泌的蜜露还会引起煤污病,同时也是病毒病(可能包括“症青”)的重要传播媒介；大豆食心虫和豆荚螟等蛀荚类害虫以及以豆秆黑潜蝇为主的蛀秆害虫也都普遍发生。
2.3 南方多作大豆产区
南方多作大豆产区根腐病发生非常普遍,发病率高达70%以上,该病害主要由多种镰孢菌引起,也有腐霉菌和丝核菌等。同时,大豆锈病经常大面积发生,也是该产区需要关注的重要病害；一般导致大豆减产10%～30%,严重发生田块减产高达50%以上,若在大豆生长季早期发病甚至会造成绝收。近年来,随着西南地区大豆种植面积的快速增加,大豆锈病在四川、贵州和广西等省区的发生呈现加重趋势。此外,炭疽病和病毒病等病害在南方多作大豆产区也经常发生,尤其是在菜用大豆(鲜食毛豆)产区,炭疽病是大豆生长中后期影响其产量和外观品质的重要因素。
南方农田生态背景复杂,耕作制度多样,害虫发生种类较多,且受小生境条件影响较大。斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、蝗虫、象甲、芫菁和叶甲等食叶类害虫可在局部猖獗为害,大量取食叶片；稻绿蝽Nezara viridula、盲蝽、烟粉虱、蚜虫、叶蝉和点蜂缘蝽等刺吸类害虫可影响植株长势和结荚鼓粒,烟粉虱和蚜虫等可传播病毒病；大豆高隆象甲、大豆食心虫和豆荚螟等多种蛀荚类害虫是大豆生长中后期的重点防控对象；豆秆黑潜蝇在南方多作大豆产区也普遍发生,一些田块的植株受害率可达100%；因为该产区土壤湿度相对较大,所以地下害虫总体发生较轻。
2.4 盐碱地与干旱半干旱地区
积极挖掘潜力增加耕地,开发盐碱地、干旱半干旱地区种大豆,是农业农村部《“十四.五”全国种植业发展规划》中提出的多措并举保粮油供给的重要举措,然而目前对这些地区大豆病虫草害发生规律的了解相对较少。值得注意的是,干旱、盐碱条件有利于大豆胞囊线虫病发生,该病长期以来在黑龙江省西部的干旱地、盐碱地和沙土地等地带危害较重,近年来在安徽、河南、山东和山西等省也有发生；干旱半干旱地区尤其是高温地区更有利于各类害虫的发生,包括蛴螬和地老虎等地下害虫,豆荚螟和大豆食心虫等蛀荚类害虫,斜纹夜蛾和甜菜夜蛾等食叶类害虫,以及烟粉虱和蚜虫等刺吸类害虫,这些刺吸类害虫的大发生经常还伴随着病毒病的大范围传播与危害。因此,在盐碱地与干旱半干旱地区种植大豆时,应加强对病虫害发生及流行规律的调查监测。
3 大豆病虫害全程绿色防控技术
3.1 总体策略
大豆生产中的主要病虫害,尤其是病害,一般可防而不好治,应遵循“预防为主,综合防治”的植保方针,以选用综合抗性较好的良种和健身栽培为基础,以农业防治、物理防治和生物防治为重点,辅以必要的化学防治,切实提高对病虫害的防治效率,达到绿色、高产、稳产的目标。大豆全程生产中应在及时监测掌握病虫害种类和发生动态的基础上,围绕“前防苗弱,中控长势,后保荚果”的目标进行全程绿色防控。
3.2 播种期
大豆播种期防控的重点是种子健康。针对重大病虫害合理选用抗(耐)性品种,避免单一品种连续使用多年。在清选、精选的基础上,做好种子携带病原菌的检测,尤其是大豆疫霉等检疫性有害生物,谨慎使用病害发生地区收获的带菌种子；同时,晒种可以降低苗期病虫害的发生率,播种前进行种子出芽率测试也有助于预判病虫害发生风险。选用复合种衣剂包衣或拌种是预防大豆种传病害、土传病害和地下及苗期害虫的关键措施,注意对症选择有效成分,如在防治根腐病和拟茎点种腐病等病害时可选择精甲.咯菌腈等杀卵菌和杀真菌的复配成分；在防治蛴螬和金针虫等地下害虫以及蚜虫、叶甲和象甲等苗期害虫时可选择噻虫嗪、吡虫啉、溴氰虫酰胺和氯虫苯甲酰胺等杀虫成分；在防治胞囊线虫病时可选择甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称“甲维盐”)等有效成分,或结合使用生物种衣剂SN101等。
3.3 生长前期(苗期至分枝期)
大豆生长前期也就是苗期至分枝期,应注意监测病害和控制害虫密度。大面积连片大豆田可采用杀虫灯结合性诱剂和食诱剂,监测及诱杀金龟子(蛴螬成虫)、棉铃虫和斜纹夜蛾等害虫的成虫,可结合选用苏云金杆菌Bacillus thuringiensis和球孢白僵菌Beauveria bassiana等生物制剂喷施防治；同时要注意保护和利用瓢虫、食蚜蝇、草蛉和赤眼蜂等天敌,这将有助于控制蚜虫等害虫的密度。当蚜虫、烟粉虱、豆秆黑潜蝇和斜纹夜蛾等害虫发生密度较大时,可于幼虫发生初期选用氯虫苯甲酰胺、甲维盐、氰戊菊酯和噻虫.高氯氟等杀虫剂喷雾防治。在防治蜗牛等软体类害虫时可撒施四聚乙醛颗粒剂。另外,根据茎枯病、炭疽病和叶斑病等大豆茎叶部病害发生情况,选用吡唑醚菌酯和苯醚.嘧菌酯等杀菌剂喷雾防治。此外,喷施氨基寡糖素.链蛋白等免疫激活剂可能有助于提高大豆植株对病毒病等病害及虫害的免疫力。
3.4 生长中后期(花荚期)
大豆生长中后期也就是花荚期,应加强病虫害的监测,及时做好“一喷多防”。在前期防控的基础上,根据大豆病虫发生情况,可喷施嘧菌酯、苯甲.丙环唑和唑醚.氟环唑等杀菌剂防治锈病等真菌性叶部病害及拟茎点茎荚枯病和炭疽病等茎荚部病害。烟粉虱和蚜虫等刺吸类害虫是病毒病传播的主要介体,因此防治此类害虫是控制病毒病蔓延的根本,可选用氯虫苯甲酰胺和噻虫嗪等杀虫剂喷施防治。在大豆食心虫和豆荚螟等成虫盛发期,可采用条带法喷洒生物食诱剂诱杀其成虫；在成虫产卵盛期可释放赤眼蜂等卵寄生蜂寄生或杀灭害虫卵；也可选用苏云金杆菌、溴氰菊酯和高效氯氟氰菊酯等杀虫剂防治成虫和初孵幼虫；在老熟幼虫脱荚入土前,可选用白僵菌粉剂均匀撒施于地表,减少化蛹幼虫的数量。建议结合大豆生长状况,兼施叶面肥、生长调节剂或免疫诱抗剂以控制植株长势,增强或保持大豆植株对病虫害的抵抗力,包括预防根腐病引起的早衰。
3.5 注意事项
种子处理：选用在大豆上取得农药登记的种衣剂,采用干式拌种法进行拌种,即拌种药剂不再另外加水,防止种子吸水皱皮,按照药剂说明书的比例直接拌种。复合使用多种药剂拌种时,每公斤种子使用的药剂总量不超过8 mL；拌种后阴干,可直接播种。
“症青”防控：目前,造成该现象的原因尚未有定论,但加强对点蜂缘蝽及烟粉虱等刺吸类害虫的监测和统防统治,是目前防止大豆“症青”发生最有效的措施。
田间管理：重茬连作、土壤排水性差、植株间通透性低、除草剂和调节剂使用不当等因素均可能加重大豆根腐病和拟茎点种腐病等病害的发生,提倡起垄种植,注意及时排涝,采用合理轮作、适期播种、合理密植和及时清洁机具等综合措施；注意病残体及时离田处理,避免菌源积累和扩散。
4 问题与展望
近年来,在气候条件变化、种植模式变革、品种更新与布局、农药不合理使用以及外来生物入侵等多重因素的影响下,大豆病虫害的种类与危害程度发生着明显的变化,重大病虫害蔓延加重或再猖獗(如北方春大豆产区的疫霉根腐病、黄淮海夏大豆产区的拟茎点种腐病和烟粉虱、南方多作大豆产区的锈病等)、次要病虫害上升为害(点蜂缘蝽、甜菜夜蛾和细菌性叶部病害等)以及新发重大病虫害“元凶”尚待完全破解(“症青”等)等问题突出,给大豆病虫害防控带来了新的挑战。
由于中国对大豆病虫害发生规律与防控技术的研究长期重视不够、投入不足,导致研究队伍严重缺乏,研究基础比较薄弱,生产中急需解决的大豆病虫害防控的关键问题主要有：(1)绝大多数大豆病虫害的发生规律、监测预警和防控技术等研究都不够深入,甚至空缺,严重限制了大豆防控技术方案的制订；(2)品种感病是病虫害暴发的根本原因,然而大豆资源对许多重大病虫害的抗性情况仍然缺乏系统有效的鉴定和持续的监测,抗性品种的布局与利用尚缺乏科学的整体规划；(3)大豆植保产品严重匮乏,正式登记的杀菌剂和杀虫剂品种非常有限(仅约为水稻上同类登记产品的2%；http://www.chinapesticide.org.cn),现有产品存在严重的同质化和配方老化等问题,大豆病虫害防控技术方案设计与推广中经常出现“无药可施”的困境。
综上所述,完善和强化大豆植保研究队伍的建设,摸清大豆病虫害的发生规律和品种资源的抗性,创建与良种配套的全程绿色防控技术体系,是提高中国大豆病虫害防控技术水平、保障中国大豆高产稳产的重要基石。