甘薯(Ipomoea batatas L.),旋花科甘薯屬一年生或多年生蔓性草本雙子葉植物,是世界第七大糧食作物,在我國已有400余年的種植史,為我國第三大塊根作物(僅次于馬鈴薯和木薯)。

自1963年以來,我國甘薯的種植面積和產量一直穩居世界首位。就我國甘薯的整體生產而言,自1963年種植面積達到峰值(964萬公頃)后一直呈下降趨勢,至2019年種植面積已降至237萬公頃、總產量5200萬噸,分別約占世界甘薯種植面積和總產量的31%和57%。由于我國甘薯種植范圍廣、種薯頻繁調運、長期連作,生產過程中處于高溫多雨期,各種病原菌、害蟲、雜草等有害生物頻繁活動,致使甘薯遭受不同程度的危害,嚴重制約了甘薯產量和品質的提升。

本文綜述歸納了我國甘薯病蟲草害種類、分布特點及其使用農藥產品登記現狀,并對其總量規模、產品結構、種類狀態、劑型類別、毒性等級、新品種和生產企業分布情況進行了總結,以期為保證中國糧食安全、甘薯產業健康發展和鄉村振興提供參考。

我國甘薯種植概況

甘薯俗稱地瓜,又叫紅薯、番薯、白薯、山芋、白芋、紅芋、紅苕,是我國重要的糧食、飼料、工業原料和能源作物之一,也是一種保健蔬菜。甘薯富含淀粉、維生素、膳食纖維、微量元素和多酚,與馬鈴薯、山藥(薯蕷)、木薯、豆薯(涼薯)、姜、芋(芋頭)、葛(粉葛)、魔芋(麻芋子)、菊芋(洋姜)、甘露子(螺螄菜)、香芋(菜用土圞子)、蕉芋(姜芋)等同為薯芋類蔬菜。甘薯原產于南美洲的熱帶地區,廣泛分布于印度尼西亞、印度、古巴、巴西、巴基斯坦和美國等120多個國家,其中中國是世界最大的甘薯生產國。目前,甘薯在我國各省廣泛種植,主要分布在以山東、河南、安徽、江蘇為主的黃淮流域春夏甘薯區和夏秋、秋冬兩熟的南方甘薯區(包括臺灣、福建、江西、湖南、廣東、廣西、貴州、云南)及長江流域夏甘薯區(包括湖北、浙江、上海、重慶),以及北方春甘薯區(包括黑龍江、吉林、遼寧、河北、北京、晉南、陜北、寧夏南部和甘肅東南部)。從甘薯品種結構來看,″商薯″、″魯薯″、″同薯″、″普薯″、″潮薯″、″巖薯″、″南薯″、″湘薯″、″秦薯″、″煙薯″、″濟薯″、″金薯″、″桂薯″、″鄂薯″、″徐薯″、″廣菜薯″、″福薯″、″青農″和″廣薯″等系列品種分布在南北方甘薯產區。我國甘薯產期因氣候條件、品種特性、種植時期而異,一般春甘薯、夏甘薯、秋甘薯、冬甘薯在4月中旬至5月上中旬、5月初至6月中旬、7月下旬至8月上旬和11月上旬至下旬扦插(栽插),分別于9月下旬至10月中下旬、10月下旬至11月上旬、11月上旬至12月下旬和翌年4月上旬成熟收獲。

我國甘薯上防治對象的現狀

目前,甘薯上病蟲草害的防治及其生理活動需要生長調控已成為我國甘薯生產豐產、高產管理的關鍵措施。

(一)甘薯常見病蟲草害

據筆者不完全統計,我國甘薯常見病蟲草害至少有234種(不含非侵染性病害和野兔、褐家鼠、小家鼠、黑家鼠、黃胸鼠、黃毛鼠、板齒鼠、社鼠、棕色田鼠、中華鼢鼠、東北鼢鼠、大足鼠、草原鼢鼠)。其中,病害有57種、害蟲有103種、雜草有74種。

1. 甘薯病害發生種類與分布

甘薯病害發生規律復雜多變,在不良環境影響下,嚴重危害甘薯生產。據筆者整理、統計,我國甘薯常見病害(包括真菌、細菌、病毒、線蟲)有57種,不包括甘薯非生物病害,如營養脅迫(含缺氮癥、缺磷癥、缺鉀癥、缺鎂癥、氮素過剩癥)、氣象災害(含澇害、旱害、冷害、凍害)、貯藏病害(含濕害、干害、空心發皰)及藥害、鹽害、酸害等,其中發生最為普遍且危害較重的主要病害有20多種,如甘薯黑斑病、甘薯根腐病、甘薯蔓割病、瘡痂病、白絹病、叢枝病、軟腐病、斑點病、紫紋羽病、莖線蟲病等。

2. 甘薯害蟲發生種類與分布

甘薯害蟲種類繁多,其形態、變態方式、顏色、食性等方面均有不同程度的差異。甘薯害蟲猖獗成災與天氣條件、害蟲分布、發生世代、天敵多少、食料優劣、甘薯品種、栽培密度和栽培管理等密切相關。據筆者整理、統計,我國甘薯田常見的害蟲有2門4綱8目34科103種。其中,危害甘薯較重的常發性害蟲有30多種,如蠐螬(金龜子)、螻蛄、金針蟲、地老虎、蟋蟀、蚜蟲、象甲、葉甲、斜紋夜蛾、天蛾、麥蛾、線蟲等。在甘薯害蟲中,甘薯小象甲是甘薯瘟病的傳播介體,葉蟬是傳播甘薯叢枝病、甘薯花葉病毒的媒介昆蟲,粉虱是傳播甘薯叢枝病、甘薯煤污病、甘薯褪綠矮化病毒、甘薯曲葉病毒、甘薯黃矮病毒、黃瓜花葉病毒、甘薯輕斑駁病毒的傳毒媒介,蚜蟲是甘薯羽狀斑駁病毒、甘薯病毒G、黃瓜花葉病毒、甘薯脈花葉病毒、甘薯病毒2、甘薯病毒C、甘薯叢枝病等多種甘薯病毒的傳毒昆蟲。

3. 甘薯田雜草種類與分布

從甘薯田雜草發生來看,甘薯田雜草種類繁多,草相復雜,單、雙子葉雜草混合發生普遍,種群量大,發生期長,生長速度快,與甘薯爭水、爭肥、爭光,造成植株衰弱,傳播病蟲害,最終導致甘薯減產,是制約甘薯產量和品質的重要因子之一。據筆者整理、統計,我國甘薯田常見雜草有20科74種,其中發生普遍、危害較重的雜草有稗草、狗尾草、小旱稗、馬唐、反枝莧、凹頭莧、綠莧、馬齒莧、鐵莧菜、蒼耳、苘麻、龍葵、刺兒菜、大刺兒菜、藜等。在甘薯田雜草中,五爪金龍是甘薯蠟龜甲的寄主植物,圓葉牽牛是白薯天蛾、甘薯小象、甘薯麥蛾、甘薯蠟龜甲的寄主植物,打碗花是甘薯葉甲、甘薯小象、甘薯麥蛾的寄主植物,田旋花是盲蝽、甘薯麥蛾、諧夜蛾、小地老虎的寄主植物,月光花、五爪金龍是甘薯麥蛾、甘薯小象的寄主植物,蒼耳是蚜蟲的寄主植物,狗尾草、稗草是葉蟬的寄主植物,狗尾草、看麥娘是甘薯根腐病的傳媒媒介,圓葉牽牛是甘薯白銹病、甘薯曲葉病毒的傳播媒介,馬齒莧、打碗花是甘薯莖線蟲病的傳播媒介,月光花、圓葉牽牛是甘薯黑斑病的傳播媒介,曼陀羅是甘薯病毒2的傳播媒介,裂葉牽牛是甘薯曲葉病毒的傳播媒介。

(二)甘薯生理活動需要調控

調控甘薯生理活動是甘薯增產增收的一條新途徑。目前,甘薯生理活動需要生長調控的應用技術有近10項,諸如調控甘薯節間(縮短)、藤蔓(旺長),打破種薯休眠、促進生根、提早出苗、節種、促進塊根膨大、提高品質和增產。其中,比較常見的甘薯生長需要使用農藥進行調控,具體措施有調節生長、促進生長、控制藤蔓、增產。

我國甘薯用農藥登記總體情況

(一)薯芋類蔬菜用藥登記情況

截至2022年10月30日,我國薯芋類作物(包括馬鈴薯、姜、甘薯、山藥、芋和魔芋)用農藥登記產品共有940個(見表1)。原藥(TC)1個,制劑939個。其中殺菌劑產品566個,占登記薯芋類蔬菜用藥總數的60.21%；殺蟲劑產品149個次之,占登記薯芋類蔬菜用藥總數的15.85%；除草劑產品136個略遜,占登記薯芋類蔬菜總數的14.46%；植物生長調節劑產品76個,其他農藥產品13個。已登記農藥低毒以下產品877個,占比為93.29%。

(二)我國甘薯用農藥登記現狀

1. 總量規模  

從發展趨勢來看,1984年以來甘薯用農藥產品登記呈緩慢增長趨勢,企業數年均增幅1.2%,產品總數年均增幅2.25%。截至2022年11月1日,我國在甘薯上登記的有效期內的企業71家,產品總量89個(見圖1),約比馬鈴薯上登記的農藥產品總量少85%,但遠多于茄子、芥藍、青花菜、花椰菜、萵苣、芥菜、洋蔥、魔芋、芋、山藥、蕹菜、青菜、蘿卜、豌豆、扁豆、南瓜、冬瓜、節瓜、菜瓜、絲瓜、西葫蘆等其他蔬菜上登記的農藥產品。經統計,89個登記產品包括85個單制劑和4個混配制劑,分別占甘薯登記農藥總數的95.5%和4.5%,共涉及有效成分23種。

2. 產品結構  

從農藥產品類別結構來看,甘薯上登記的農藥產品有四類,其中殺菌劑產品36個、殺蟲劑產品32個、植物生長調節劑產品12個、除草劑產品9個,分別占甘薯用農藥登記總數的40%、36%、14%、10%(見圖2)。

(1)殺菌劑

在登記的甘薯用殺菌劑中,共登記農藥產品41個,均為單劑。其中以甘薯黑斑病登記的農藥產品數量最多,有35個(見表2)；甘薯莖線蟲病次之,有6個(見表3,含莖線蟲、線蟲)。

甘薯上登記的殺菌劑產品中(含殺蟲劑、殺蟲劑/殺線蟲劑),實際登記的有效成分有10種,均為單劑(見表4)。登記的殺菌劑單劑集中在前3種有效成分(見表4),約占甘薯田殺菌劑單劑登記總量的83%。

單劑登記數量最多的為甲基硫菌靈,有27個登記產品,占單劑總數的66%；代森銨登記5個,占比為12%；其余產品9個,占比為22%。

(2)殺蟲劑

在登記的甘薯用殺蟲劑中,共登記農藥產品27個,均為單劑。其中,以甘薯小象甲登記的農藥產品數量最多,有18個(見表5)；甘薯天蛾次之,有8個,其余為甘薯斜紋夜蛾1個。

甘薯上登記的殺蟲劑產品中(含殺蟲劑/殺螨劑),實際登記的有效成分有4種,均為單劑(見表6)。登記的殺蟲劑單劑集中在前3種有效成分(見表6),約占甘薯田殺蟲劑單劑登記總量的96%。

單劑登記數量最多的為樂果,有14個登記產品,占單劑總數的51.85%；蘇云金桿菌登記8個,占比為29.62%；殺螟硫磷登記4個,占比為14.81%。

(3)植物生長調節劑

登記的甘薯用植物生長調節劑中,有單劑9個、混劑3個。其中,以調節生長登記的農藥產品數量最多,有10個(見表7)；控制藤蔓、增產和促進生長各1個。

甘薯上登記的植物生長調節劑產品中,實際登記的有效成分有5種,其中單劑3種(見表8)、混劑2種,而混劑中僅烯效唑、調環酸鈣2種有效成分,未以單劑形式在甘薯上登記。登記的植物生長調節劑單劑集中在氯化膽堿、甲哌鎓2種有效成分,占甘薯用植物生長調節劑單劑登記總量的88.88%。

單劑登記數量最多的為氯化膽堿,有6個登記產品,占單劑登記總數的66.66%；甲哌鎓2個,占比為22.22%。

登記的混劑中,氯膽.萘乙酸的登記數量最多,有2個,占所有混劑登記數量的66.66%；調環酸鈣.烯效唑的登記數量次之,有1個。

(4)除草劑

在登記的甘薯用除草劑中,有單制劑8個、混劑1個。其中,以闊葉雜草登記的農藥產品數量最多,有4個,接著一年生闊葉雜草有2個,其余為一年生雜草、一年生禾本科雜草、一年生禾本科雜草及部分小粒種子闊葉雜草各1個。

甘薯上登記的除草劑產品中,實際登記的有效成分4種,均為單劑,有4類4種(見表9)。登記的除草劑單劑主要集中在滅草松、唑嘧磺草胺2種有效成分,占甘薯除草劑單劑登記總數的75%。

單劑登記數量最多的為滅草松,登記產品有4個,占單劑總數的50%；唑嘧磺草胺次之,有2個,占比為25%；其余為精喹禾靈、異丙草胺各登記1個。

登記的除草劑混劑產品僅有1個(精喹禾靈.唑嘧磺草胺),防治對象為甘薯田一年生雜草。

3. 種類狀態 

從農藥種類狀態來看,甘薯使用農藥登記以化學農藥為主,涉及登記產品78個,占比高達87.64%；生物農藥的登記產品有11個,占登記產品總數的12.36%。

4. 劑型類別

89個登記產品中,涉及登記農藥的劑型類別和所占數量見圖3。登記數量居首位的為可濕性粉劑(WP),共有34個,占甘薯用藥登記總數的38.2%；其次為乳油(EC)21個、水劑(AS)15個,占比分別為23.59%、16.85%；其后依次為懸浮劑(SC)5個,接著微囊懸浮劑(CS)和顆粒劑(GR)各3個,緊隨其后的是可分散油懸浮劑(OD)、可溶液劑(SL)、可溶粉劑(SP)各2個,其余為微乳劑(ME)、原藥(TC)均為1個。

5. 毒性等級 

甘薯上農藥登記產品的毒性統計見圖4,低毒農藥品種64個,占登記農藥總數的72%；中等毒農藥品種21個,占比24%；其余為微毒3個、劇毒1個,說明我國甘薯上登記農藥產品的毒性等級有待改善。

6. 新品種 

我國甘薯上2015-2022年(11月1日)登記農藥新品種產品共計6種8個,占甘薯上登記農藥總數的8.98%,其中登記殺菌劑新品種產品2種3個,占登記農藥新品種總數的37.5%；除草劑新品種產品2種3個,占比37.5%；殺蟲劑和植物生長調節劑新品種產品共2種2個,合計占比為25%。

近年來,我國甘薯登記農藥新品種中生物農藥僅1種(見表10),占首登農藥新品種的16.66%,說明我國甘薯使用生物農藥新品種較小麥上登記生物農藥新品種進程較慢。2015-2022年(11月1日)甘薯上國內、國外企業首登化學農藥新品種和年份分別見表11、表12。

7. 領先省份和代表企業 

經統計,我國甘薯使用農藥生產企業共71家,分布在我國20個省(自治區、直轄市)70家。從境內生產企業家數來看,山東省和江蘇省是登記甘薯用藥生產企業最多的省份,并列第一,各有11家,合計占比31%；陜西省和安徽省各5家,并列第三；廣東(4家)、河北(4家)、四川(4家)、浙江(4家)和重慶(3家)的企業家數均超過2家。除了境內生產企業外,還有1家瑞士企業(瑞士先正達作物保護有限公司)也在中國進行了甘薯使用農藥產品的登記。甘薯用藥登記領先省份的代表企業情況見表13。

前景展望

從國外甘薯用藥來看,盛產甘薯的印度尼西亞、尼日利亞、坦桑尼亞、烏干達、韓國、印度、巴西、日本、韓國、越南、菲律賓、盧旺達、美國、孟加拉、俄羅斯、加拿大、古巴、以色列、澳大利亞、阿根廷、哈薩克斯坦、巴布亞新幾內亞、阿爾及利亞和泰國等國家都可成為我國農藥企業出口目標國。當前,國外發展的龍燈化學、潤爾科技、吉翔農化、華星化工、豐樂農化、廣康股份、七洲股份等中國農藥企業,在穩定現有農藥出口市場的同時,應抓住國外甘薯產業需要農藥進行保護的機遇,謀劃全球甘薯用藥市場布局,與瑞歐科技、網聯登記咨詢等農藥登記服務機構聯合展開國內外農藥登記事務,加快EX農藥登記和批準進口農藥登記工作,努力構建我國農藥服務全球甘薯產業發展新格局。

從國內甘薯用藥來看,我國3大甘薯產區使用農藥一直是剛性需求,甘薯用藥登記提升空間比較大。且隨著種植甘薯生產者補貼、使用生物農藥補貼等多項政策的利好,尤其是間作、套種綠色有機甘薯田用藥強勁增長,以及甘薯田有害生物重發、頻發、多發需要農藥保護,加之高效低毒、農藥新品種和生物農藥的廣泛使用,特別是誘殺地下害蟲的顆粒劑、引誘食葉害蟲的性信息素等非噴霧農藥增長進程會加快,研究表明未來國內甘薯使用農藥的總量會平穩增長,甘薯用藥登記會明顯上升,其發展前景看好。

存在問題和發展建議

1. 產品供給不充足

近年來,甘薯使用農藥登記產品總量緩慢增長,但甘薯使用農藥登記產品數在全國農藥登記總數的占比偏小,僅占0.0019%,不能滿足統防統治服務組織和農民對甘薯用藥的需求。

從甘薯用藥情況看,甘薯上農藥品種明顯匱乏、防治對象可選擇性差或無藥可用、易產生抗藥性、高危風險農藥和傳統劑型多、農藥新品種和生物農藥、混劑太少等一系列問題,已成為制約著我國甘薯產業高質量發展的重要因素。故建議農藥登記管理部門出臺甘薯使用農藥專項階段性減免登記制度,減輕農藥企業的負擔,降低甘薯上農藥登記成本,助力甘薯上農藥登記數量迅猛增長,確保甘薯產業可持續健康發展。

從產品結構來看,以殺菌劑和殺蟲劑為主的產品結構已不能適應統防統治服務組織和農民對甘薯使用農藥結構升級的需求,產品結構亟需進一步優化,且兩者之和占甘薯用農藥總數的76%,目前登記病蟲害分別集中在甘薯黑斑病、線蟲(病)和小象甲、天蛾、斜紋夜蛾上,產品同質化現象嚴重、選擇性差或無選擇性,菌核病、軟腐病、黑點病、瘡痂病、蔓割病、病毒病、瘟病、細菌性莖腐病等病害和蝗類、蟋蟀類、螻蛄類、葉蟬類、金龜類、螨類等其他常見害蟲均無登記的防治用藥；甘薯上植物生長調節劑不足,其登記在促進生長、控制藤蔓及增產的有效成分僅2種、產品2個,使用時無選擇性；甘薯上除草劑相對缺乏,目前登記防治雜草主要集中在一年生雜草、一年生禾本科雜草及部分小粒種子闊葉雜草上,可選產品范圍單一,影響除草劑的輪換使用,或加劇部分雜草的抗藥性產生,綿棗兒、蒲公英、刺兒菜、紫莖澤蘭、苣荬菜、散生木賊、節節草、筆管草、田旋花、打碗花、長葉車前、鵝絨藤、牛繁縷等多年生雜草仍無藥可用,已登記除草劑不能滿足生產上防除苘麻、野燕麥、萹蓄等大粒雜草的用藥需求。建議農藥登記管理部門導引企業登記方向,促進甘薯使用農藥產品結構、農藥品種和防治對象均衡發展,改變殺菌殺蟲劑產品比例過高、品種相對單一的局面,優化農藥產品結構。

2. 高危農藥品種多

目前,甘薯上因髙毒及對人體健康或生態環境而有風險的有效成分52個。此外,筆者研究發現,2002年5月24日農業部發布第199號公告《農業部公布國家明令禁止使用的農藥和不得在蔬菜果樹茶葉中草藥材上使用的高毒農藥品種清單》,涕滅威等19種高毒農藥不得用于蔬菜、果樹、茶葉、中草藥材上；2013年12月18日農業部發布第2032號公告《農業部對氯磺隆、胺苯磺隆、甲磺隆、福美胂、福美甲胂、毒死蜱和三唑磷等7種農藥采取進一步禁限用管理措施》,自2014年12月31日起,撤銷毒死蜱和三唑磷在蔬菜上的登記,自2016年12月31日起,禁止毒死蜱和三唑磷在蔬菜上使用；2017年7月14日農業部第2552號公告《農業部對硫丹、溴甲烷、乙酰甲胺磷、丁硫克百威、樂果等5種農藥采取管理措施》,自2017年8月1日起,撤銷丁硫克百威、樂果(包括單劑、復配制劑)用于蔬菜等作物的農藥登記,……自2019年8月1日起,禁止乙酰甲胺磷、丁硫克百威、樂果在蔬菜、瓜果、茶葉、菌類和中草藥材作物上使用。然而,甘薯是一種糧食作物,也是薯類蔬菜,明令禁止了丁硫克百威、樂果、涕滅威、三唑磷4種農藥在蔬菜(甘薯)上不得使用,但這4種農藥仍在甘薯使用農藥登記之中,故建議各級農藥登記管理部門嚴格執法,或建立分期分批分階段淘汰有效成分清單目錄,也可出臺一個撤銷(撤回)丁硫克百威、樂果、涕滅威、三唑磷等4種農藥在蔬菜(甘薯)上的登記證、生產許可證(生產批準文件),停止生產上述高危農藥,同時助推替代禁限用農藥品種登記。

3. 農藥最大殘留限量標準待完善

為促進甘薯產品進出口貿易,切實保護人民身體健康,《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》(GB 2763-2021)中規定了119種殘留物在甘薯(根莖類和薯芋類蔬菜)中的最大殘留限量標準,包括16種已在我國甘薯上登記的農藥、51種未登記農藥和52種禁限用及高危風險農藥。

119種殘留物的最大殘留限量囊括了甘薯生產上的常用藥,除蘇云金桿菌豁免制定食品中最大殘留限量標準外,仍有氯化膽堿、滅草松、唑嘧磺草胺、乙蒜素、調環酸鈣、烯效唑、精喹禾靈、多菌靈、大蒜素等農藥有效成分殘留物的最大殘留限量未給出,這為甘薯的安全生產留下了隱患,故建議有關部門完善甘薯上農藥最大殘留限量標準,保證我國甘薯產品高質量發展,切實保障人民群眾″舌尖上的安全″。