有机苹果生产病虫害防治现状与技术

　　1 引 言。

　　苹果作为我国第一大水果，全国总产量占到全球产量的一半以上，在我国农业生产中占有重要地位。2013 年我国苹果种植面积已经发展到 225.14 万公顷，相比2012 年增加 1.37%;全国总产量达到 3849.07 万吨，相比 2012 年增加 6.96%,占到了世界苹果产量的 52.3%,是名副其实的全球最大苹果生产国和消费国[1].然而我国苹果的平均单位面积产量仍然很低，仅达到法国、意大利的 1/3,排在世界第30 位以后[2].我国苹果产业近年来发展遭遇到了瓶颈期，一方面，苹果种植面积和产量不断扩大与快速增长，苹果价格跌多升少；另一方面，农资价格、运输、人力成本上涨等造成的种植成本因素上升，以及过度的化肥和农药使用，带来一系列的诸如环境污染、土壤肥力下降、害虫抗药性增加以及食品安全等问题，使得我国苹果产业的发展正受到日益严峻的挑战[3].

　　有机苹果来自于有机农业生产体系，是严格依照有机农业原则，按照有机食品认证标准要求生产、加工出来的，其生产过程中不使用任何人工合成的化学农药、化肥、植物生长调节剂等[4],是纯天然、无污染、安全营养的生态果品。随着消费者对食品安全性的要求日益增强，从而使有机苹果拥有了潜在的巨大市场，然而在我国有机苹果仍处于发展初期，生产技术不够完善，病虫害防治是目前影响苹果有机生产的最大技术障碍，针对于苹果上主要病虫害的防控仍旧缺乏行之有效的技术方案。

　　本研究主要针对苹果树腐烂病，频振式杀虫灯在苹果园诱虫效果，以及几种生物源农药对梨网蝽、黄刺蛾、桑天牛的防治效果研究。通过对绿色防控和常规防控苹果园主要害虫与天敌的发生动态调查，分析判断绿色防控技术对害虫控制及对天敌的影响。本试验中采用了绿色防控技术，以常规化学药剂防治作为对照，以不防治处理作为空白对照，明确了苹果园这几种主要病虫的防治药剂和防控方法，为初步建立一套针对我国有机苹果园病虫害绿色防控的技术方案提供理论支持。

　　1.1 国内外有机苹果产业的发展现状。

　　1.1.1 全球有机食品发展现状。

　　经过几年的发展，全球有机食品消费需求持续不断增长，根据 FIBL 和 IFOAM发布的数据显示，2013 年全球有机食品消费总额达到了 720 亿美元，相比 2012 年增加了 82 亿美元，有机农业用地达到 4300 万公顷。而全球有机农产品的生产区与消费区呈现非一致地域分布特征，有机农产品的消费市场主要集中在北美和欧洲。

　　这两个地区 2013 年有机产品的销售额占到了全球有机产品销售额的 92%,其中美国有机农产品营业额达到 350 亿美元，约占当地市场份额的 4%;欧洲为 310 亿美元，占当地 2~3%的市场份额；亚洲仅有 44 亿美元，所占当地市场份额还不到 1%,具有很大潜力。德国是欧洲有机食品最大消费市场国，其销售额达到 75 亿欧元；其次是法国，销售额为 38 亿欧元。而全球约 80%的有机农业从业者来自于发展中国家[5].

　　1.1.1.1 美国有机苹果生产现状。

　　美国是世界上最大的有机农产品生产国、消费国。数据显示，2011 年有机农作物栽培面积达到 2 万 hm2,其中栽培面积最大的有机农作物是有机苹果，栽培面积达到 8053 hm2,全年产量达到 427 万 t.美国苹果生产区分为东部果区和西部果区，西部果区气候干旱少雨，病虫害发生较轻，比较适合有机苹果的种植生产。这里供应了美国超过 95%的有机苹果。其中华盛顿州和加利福尼亚州是美国的两大苹果生产基地。2011 年，华盛顿州有机苹果栽培面积达到 5785 hm2、加利福尼亚州为1349 hm2,其他生产有机苹果的还包括亚利桑那州323.7 hm2、科罗拉多州159 hm2等[6].

　　近年来，由于美国苹果在全球苹果市场激烈竞争不断增加，美国农业部将种植有机苹果视作美国苹果在全球市场竞争中的最佳途径，提出了以发展有机苹果种植战胜各国苹果冲击的策略，推动了美国有机苹果种植产业的发展[7].使得有机种植生产的苹果占到了美国苹果种植面积的 6%.

　　1.1.1.2 欧盟有机苹果生产现状。

　　欧盟作为最大的有机苹果消费市场之一，在强大的市场需求刺激下，有机果品生产得到迅猛发展。13 个欧盟成员国数据显示，2006 年欧洲有机苹果种植面积达到 8500 hm2,其中种植面积较大的包括德国（2700 hm2）、意大利（2388 hm2）、英国（960 hm2）、法国（752 hm2）、奥地利（463 hm2）等国。土耳其 2006 年有机苹果认证面积超过 2714 hm2,转换期面积 1537 hm2,大量的有机苹果主要用于出口[8].

　　通常情况下，有机种植的苹果单位面积产量比不上其他生产方式的高，但从近年市场情况看，有机苹果价格一般比常规生产的要高出 1 倍以上，整体总收入比常规种植苹果高出 40%以上。

　　欧盟各成员国有机苹果在市场上的占比及销售状况差异较大。在德国、荷兰和法国，有机苹果主要是由小型的有机食品店、生物食品店或者健康食品店销售；而在英国、瑞士以及北欧的一些国家，有机苹果在超市中相对占有较大的份额。有机苹果所占市场份额在大多数欧盟国家中，仍然偏小，如意大利为 1%~2%,荷兰为2%,瑞士为 4%~5%.而相当一部分国家有机果品生产面积都呈缓慢增长趋势，如德国、瑞士和奥地利。由于有机果品市场需求被不断看好，而且与进口水果相比，消费者更偏爱当地的水果，因此有机苹果种植面积，可能会稍微增加[9].

　　有机苹果生产和销售得到了人们的认可，让各国对有机苹果生产、研究和推广的支持力度都不断增加。除瑞典外，欧盟国家中的大多数都给有机苹果种植生产补贴资金。一般补贴水平为每年 400~850 欧元/ hm2.其中，荷兰补助金最高，有机苹果种植农场前 5 年每年补贴 11334 欧元/ hm2,德国对苹果等长久性作物，转换期的补贴额为 600 欧元/ hm2,转换后的有机农场 500 欧元/hm2 [10, 11].这种鼓励性政策措施有利于增加农民收入，维护有机苹果生产积极性，促进了欧盟有机苹果产业的持续健康发展。

　　1.1.2 国内有机苹果生产发展现状。

　　我国是传统农业大国，人口众多，国土资源丰富、环境气候条件多样，拥有发展有机农业的天然条件。自 20 世纪 90 年代开始，我国有机农业前后分别经历了起步阶段（1989~2005 年），发展阶段（2006~2011 年）和规范发展阶段（2012~现在）[12].截止到 2012 年 12 月 31 日，我国有机产品认证机构共有 23 家，发放有效认证证书 10478 张，获证企业为 7266 家，分布在全国 1614 个县，有机产品国内贸易额约 800 亿元，年出口额约 4 亿美元[13].

　　近几年来，我国农产品电子商务发展十分迅速，涉农网站数以万计。据《阿里农产品电子商务白皮书（2013）》显示，2013 年在淘宝网（含天猫）经营农产品的网店达到 39 万多家，较 2012 年增长 45%;销售额为 421.3 亿元，较 2012 年增加112.15%.尽管目前有机农产品不足全国农产品市场的 1%,但依靠国家政策支持以及现代农业、互联网技术、现代物流业等在我国的不断发展，将为有机农业发展带来新的契机，使有机农产品市场快速发展，今后 5~10 年有望以每年 20%到 30%的速度的不断扩张。

　　我国有机苹果的发展起步较晚，与先进国家相比管理水平差距很大，使得我国有机苹果出口量在国际市场上所占份额较小。相关数据显示，2006 年中国有机苹果种植面积不足 2000 hm2,有机苹果消费市场发育尚不成熟。由于从事有机苹果生产的生产者素质普遍不高，生产监管不够规范，使得生产出的有机苹果质量存在较大差异。国民对有机苹果心存疑虑，难以广泛建立良好的信誉度，导致国内有机苹果消费群体的形成受到阻碍。通过加强宣传和引导，规范有机苹果生产的各个环节，建立适宜的价格体系，逐渐发展和培育稳定的有机苹果消费市场[11],促进有机苹果产业健康发展。

　　随着我国社会经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，人们对健康生活和食品安全的要求也会越来越高，有机食品作为高端生活品质的象征，也在逐步走进寻常百姓的生活。与此同时，以互联网技术为基础的电子商务以其网络化、信息化的特征，正在迅速成为了人们的一种新的生活方式。有机农产品依靠电子商务模式开展市场营销，实现两者的互动与共赢，既是解决当前"三农"问题的主要切入点，也是我国产业经济领域重要的发展命题。无论是对有机苹果产业发展的促进，还是对其他有机农业的兴荣，这都将是重要的发展机遇。

　　1.2 有机苹果生产病虫害防治现状。

　　1.2.1 国外有机苹果生产病虫害防治现状。

　　1.2.1.1 美国有机苹果生产病虫害防治现状。

　　从 2002 年起，美国联邦政府重新制定了有机农业生产条例，对有机农产品生产有了更加明确、严格的限制。美国西部苹果产区气候干旱少雨，病虫害发生很轻，适合有机苹果的生产；而东部苹果产区，雨水较多，病虫害发生严重，难以进行大规模的有机苹果生产，而当地部分果农选择有机苹果种植，这就使得有机生产变得较为困难。苹果生产中遇到的主要病害有苹果黑星病、疫病和白粉病等。主要害虫包括苹果蠹蛾、苹果实蝇、苹果透翅蛾、盾蚧、梨小食心虫、蚜虫、蛀干害虫、叶蝉以及叶螨等[14].

　　美国有机苹果园大规模应用生物防治和物理防治方法来控制病虫害，传统农药施用量逐步减少。2007 年，美国 50%以上的有机苹果园使用植物油（horticultural oil,主要是指乳剂形式的棉籽油、豆油等对病虫害有一定抑制作用的油脂）、石硫合剂等药剂防治病虫害，并利用性信息素诱杀害虫。由于植物油和石硫合剂对人体无致癌作用，美国环保部门放宽了对这几种农药的残留限量标准。此外，美国 13%的有机苹果园使用了一种新型材料"高岭土"来防治害虫，使用高岭土无毒颗粒喷雾形成薄膜，隔离害虫的效果显着[15].

　　对有机苹果园病虫害具体防控方法包括使用性信息素迷向法防治苹果蠹蛾、梨小食心虫；使用 BT 制剂防治鳞翅目害虫等。爱荷华州立大学 Kathleen Delate 等人研究证实，成功的有机苹果生产需要依靠性信息素干扰昆虫交配，综合的害虫管理措施，包括应用抗性品种以及非化学合成农药，例如高岭土粘土颗粒膜等。使用高岭土颗粒膜可以防治包括苹果蠹蛾、象甲等在内的多种害虫[16].高岭土颗粒膜也有减少果实日灼的作用。苹果落花后喷施第 1 次，然后间每隔一周左右喷 1 次，共计6~8 次。需注意的是使用高岭土必须喷洒均匀，保护膜形成的好坏直接影响防效。

　　白僵菌是一种可以防治多种农业害虫的真菌，在市场上占有一定比例；大豆油、海藻油、鱼油、还有精炼矿物油，都已经应用在了有机苹果的生产中，用来防治介壳虫、螨类等，对白粉病也有一定的防效。

　　美国加州防治苹果黑星病主要是通过选育抗病品种，改善栽培管理条件，药物防治即在侵染前期或侵染期喷施一些铜制剂，硫制剂及石灰-硫磺混合物（石硫合剂）等。此外，世界上许多专家学者也在研究利用微生物或植物提取物防治黑星病。

　　瑞士专家研究表明从常春藤叶片中提取的某种物质在温室条件下可以抑制黑星病孢子的萌发。也有研究表明至少存在 2 种真菌对苹果黑星病菌具有颉颃作用，在人工控制条件下，将真菌 Athelia bombacina 和 Chaetomium globosum 接种到已感染了黑星病的苹果叶片上，能够对病原菌子囊孢子萌发起到 100%的抑制作用[17].

　　苹果蠹蛾的防控措施是美国苹果害虫综合防治中的典型，主要通过加强监测，利用性信息素干扰交配，喷施苹果蠹蛾颗粒体病毒、高岭土，结合使用基于毒杀菌素的杀虫剂等，进行综合防治，可以将危害水平控制在 5%以下[18].加州研究人员研究发现给幼果套上果袋，可以减轻一定数量害虫的危害；这项技术同时可以避免果实遭受日灼。摘袋之后可以增强红色品种的果实着色。其他一些防治办法，如在树干四周放置诱捕装置诱捕化蛹幼虫，刮除老翘皮，来减少害虫化蛹地点的方法，也是可供选择的有机苹果病虫害防控方法[19].

　　1.2.1.2 欧洲有机苹果生产病虫害防治现状。

　　欧洲的有机农业发展处于世界领先地位，与之相配套的法律法规已经发展的比较成熟健全，有机农产品市场管理规范，对农业投入品的使用和残留物检测有着非常严格的标准。2009 年欧盟对《欧盟有机农业规定》91/2091/EC 中有机食品添加剂法规部分进行了重要修订，涉及到部分添加剂种类，包括色素、饲料、酵母以及酶类。修订后要求对蛋制品、酵母制品和酶制剂的应用安全性进一步加强。这样以来也为食品安全提供了更加全面有力的保障。欧盟针对人工合成化学品包括化学杀虫剂在内的管理法规建设是植保法规建设的优先领域之一，在对待化学品与杀虫剂问题上正在或将采取的措施包括：生产者、使用者与进口者的目标控制责任制，增加透明度，提倡开展基于非动物的研究试验以及寻找危险化学品的替代物[20].

　　温带大洋性湿润气候条件使得欧洲的有机苹果种植变得比较困难。欧洲苹果生产上的主要病虫害包括苹果黑星病、火疫病、蚜虫、苹果蠹蛾等。用于有机苹果病虫害防控的防控技术包括利用抗病品种防治苹果黑星病，利用生物昆虫天敌防治蚜虫。通过清洁田园卫生去除病残体，控制果园小气候降低病虫发生适宜度，调节苹果种植密度，疏花疏果确保合理负载，使用生产标准所允许肥料、药物等，来控制有机苹果病虫害的发生。由于开始时大多数果园是按常规果园建立的，在转换为有机果园后，缺乏有效稳定的控制措施，多数情况下还都要靠直接防治。目前允许使用的物质包括：硫酸铜（限量）、波尔多液、高岭土、矿物质油、皂液等。近来开发的有印楝素，核多角体病毒、性信息素等[15].

　　1.2.2 国内有机苹果生产病虫害防治现状。

　　我国苹果上主要病害包括苹果树腐烂病、轮纹病、干腐病、白粉病、锈病、病毒病等，主要生理性病害有苦痘病、果锈等[21];主要害虫有山楂叶螨、二斑叶螨、绣线菊蚜、苹果绵蚜、桃小食心虫、苹果小卷叶蛾等共计 21 种。发生较普遍的害虫是叶螨和蚜虫，果园在管理不善时这两类害虫常常造成很大危害[22.

　　我国有机苹果生产上对病虫害的综合防控措施有很多，包括农业的、物理的、生物的、药剂的防治措施。具体技术措施包括选用抗病品种，清洁果园，疏除病枝；粘板除虫，灯光诱杀，信息素迷向或诱杀，昆虫天敌捕虫，人工徒手捉虫等[23~25].

　　在有机苹果生产中开展病虫害防治，最为重要的是要筹划能够长期抑制病虫危害的办法，并坚持实施，以便稳定苹果生产。使用矿物源和植物源药剂防治病虫害，效果比不上化学合成农药，需要要特别注意掌握防治时机。虽然使用这些物质花费较大，效果稳定性较差，但引起害虫和病原物产生抗药性、诱发次要害虫猖獗发生的风险小[26].

　　柳林虎报道了果园种植覆盖作物可以显着增加土壤有机质（平均增 13.8%），提高土壤肥力，从而促进果树营养生长和生殖生长，增强树势，显着提高了苹果产量（21.17%），改善了苹果品质[27].沈剑等报道了套袋是提高果实品质的一项有效措施，并且在病虫害防控方面有一定的作用[28].岳彩惠等通过应用北京绿土地发展有限公司生产的 0.3%苦参碱水剂防治绣线菊蚜，取得了较明显的效果[29].姬小雪等使用 2.5%鱼藤酮乳油防治甘蓝蚜虫，防效明显高于对照，并且相对安全[30].

　　1.3 有机苹果生产病虫害防控技术。

　　1.3.1 有机苹果生产病虫害控制允许使用的物质。

　　1NY/T2411-2013《有机苹果生产质量控制技术规范》的要求，有机苹果病虫草害防治原则是从农业生态系统出发，坚持预防为主，综合防治的原则；优先考虑农业防治、物理防治和生物防治等措施[31].当这些防治措施不能及时有效控制爆发性病虫草害时，才可以使用药物干预。

　　有机苹果生产中用于病虫草害防治允许使用的物质分为 5 个类别，具体如下：

　　1. 植物和动物来源，包括 16 项，如楝素（苦楝、印楝等提取物），用于防治鳞翅目害虫；天然除虫菊（除虫菊科等提取液）、苦楝碱及氧化苦参碱（苦参等提取液），用来防治蚜虫、叶蝉、鳞翅目等害虫；蛇床子素防治苹果白粉病；蜂蜡用于防治嫁接和修剪中传播的病害，等；2. 矿物来源，包含 9 项，如铜盐、波尔多液、硫磺、氯化钙、硅藻土等，主要用于防治一些真菌性、细菌性病害以及苹果害螨、蚜虫等，部分矿物质使用时有限量要求；3. 微生物来源，包含 3 项分别是真菌及真菌制剂（如白僵菌、轮枝菌、木霉菌等），细菌及细菌制剂（如苏云金杆菌、枯草芽孢杆菌等），病毒及病毒制剂（如微卫星核酸、核型多角体病毒、颗粒体病毒等），主要用于杀菌、杀虫、抗病毒等；4. 诱捕器、屏障，分别包括物理措施（如色彩诱器、机械诱捕器等）、粘板、杀虫灯，用于杀虫；覆盖物（网）用于防鸟；5. 其他类，分为 5 项，即二氧化碳，贮存设施杀虫；苏打，杀菌用；昆虫性诱剂、昆虫迷向剂，置于诱捕装置中防治害虫；四聚乙醛制剂，趋避高等动物、防治软体动物等。

　　在技术规范中这些物质被允许用来防治有机苹果园中的病虫草害，然而，仅有少部分物质标明了具体防治对象，其他大多数物质并未标明防治对象，且该方面防治应用型文献研究较少，对实际有机苹果生产病虫防治针对性不强。因此，加强对苹果有机生产管理中出现的病虫害进行有针对性的防控研究显的尤为紧迫。

　　1.3.2 有机苹果生产病虫害综合防治技术。

　　苹果园病害绿色防控的主要途径有：（1）选择抗性品种、脱毒种苗；（2）加强栽培管理，提高树体抗病能力，如合理负载、施肥、灌溉、搞好田园卫生等；（3）及时刮除落皮层；陈策等通过对落皮层的研究证明腐烂病菌极易在这些落皮层组织中扩展，一旦时机成熟，腐烂病菌便引起树体在这些组织处发病[32];（4）利用生物防治，其实质就是利用自然界中的一些拮抗微生物对病原菌的拮抗作用，对营养物质和空间位点的竞争，重寄生作用以及微生物诱导植物产生抗病性等机理，达到防治病害的目的[33].具有生防作用的微生物主要包括生防真菌、生防细菌和生防放线菌；（5）药物防治，目前应用于有机果园的药物主要有石硫合剂，波尔多液和一些植物源类杀菌剂，但这些药剂并不能迅速有效的控制某些爆发性病害。

　　苹果园害虫绿色防控的主要途径有：（1）培育抗性品种；（2）培养健康、强壮的植株；（3）物理防治，包括利用灯光、色彩、糖醋液、性信息素等诱杀害虫；（4）应用生物防治，保护和释放瓢虫、草蛉等天敌昆虫，利用昆虫病原微生物，生物菌肥等控制害虫虫口数量；（5）药物防治。如我国已经用于商业化生产的苏云杆菌Bacillus thuringiensis （Bt）制剂已成功用于控制卷叶蛾、烟草夜蛾、小菜蛾、棉铃虫、天幕毛虫等很多鳞翅目害虫；应用从植物中提取的有杀虫特性的化合物配制成植物源杀虫剂，例如除虫菊素、鱼藤酮、印楝素和苦参碱等，以及经过特殊配制的含有高脂肪酸的皂液，来控制刺吸式害虫如蚜虫、叶蝉和叶螨等的危害；利用昆虫性信息素诱捕或干扰乱某些害虫的雌雄交配，来防治桃小食心虫、梨小食心虫、苹果蠹蛾以及苹小卷叶蛾等害虫[34].

　　苹果园主要病虫害绿色防控措施应重点在于维持生态系统的平衡，把病虫发生量控制在一个较低的水平上，保证苹果品质和产量。但一旦某些病虫害暴发，应急措施往往防控不利，如绣线菊蚜、苹果绵蚜、苹果树腐烂病、轮纹病、斑点落叶病、炭疽叶枯病等常常会造成严重损害。即使采用药剂防控，由于在有机苹果园中允许使用的杀虫剂、杀菌剂种类有限，可选择性少，速效性不高，难以及时有效控制爆发性害虫的发生[35].因此加速研发、筛选符合《有机苹果生产质量控制技术规范》标准要求的高效杀虫、杀菌剂迫在眉睫。