杂志第三期摘选——害虫生态控制简介
作者简介:2016年6月毕业于华南农业大学农业昆虫与害虫防治专业硕士学位,现为沃土可持续农业发展中心技术人员
一、 害虫生态控制简介
害虫生态控制就是从农业生态系统整体出发,针对不同害虫的为害特点,在停止使用化学杀虫剂、充分利用自然控制因素的基础上,主要研究可控生态因素的人为调配,目的在于有效而持续地控制害虫种群的数量,以保证农作物的产量和质量不因害虫为害而造成经济损失。与传统的综合防治理论相比,它着眼于生态因素而不是化学农药,并因不施用化学杀虫剂而不对环境造成任何污染。
二、害虫生态控制的特点
1、以作物生态系统生物多样性恢复和保育为基础。
2、充分发挥自然控制系统对害虫种群的控制作用。
3、按照害虫种群系统控制的原理和方法,把各种非化学控制措施有机组配成为人工生态控制系统,与自然控制系统共同作用。
4、达到既能控制害虫种群数量、保护作物,又能保证食品不受污染, 实现环境免遭破坏的目标。
三、害虫生态控制系统
害虫的一生一般分为卵、幼虫、蛹和成虫等四个阶段,害虫从卵开始,卵孵化成幼虫,幼虫继续生长发育变成蛹,蛹羽化成成虫,雌雄成虫交配产卵产生下一代。如果利用害虫生态控制系统措施对害虫在卵孵化成幼虫,幼虫生长发育成蛹,蛹羽化成成虫,雌雄成虫交配产卵这四个时期进行干扰,使卵、幼虫、蛹和成虫等各个阶段的存活率降低,或其中某个阶段的存活率降低,或减少成虫的产卵数量,那么最终害虫产卵产生下一代的数量会降低,下一代害虫卵数量的降低意味着下一代害虫种群数量的降低,害虫的危害减轻。进一步,如果在害虫发生的每一代都利用害虫生态控制系统的措施对上述的害虫生长发育四个时期进行干扰,那么害虫种群的数量会一代比一代低,害虫种群数量的持续降低,就达到了控制害虫危害的目标。
害虫生态控制系统由自然控制系统和人工生态控制系统组成。
1.自然控制系统主要包括:
⑴气候因子。
气候因子又包括温度、湿度、降水、光和风等,它们可以直接影响害虫的生长、发育、繁殖和分布。
⑵土壤因子。
土壤的温度、湿度和理化性质以及土壤生物对生活在土壤中的害虫产生较大的影响。
⑶食物因子。
食物的种类、数量和质量对害虫生长、发育、存活、生殖和种群数量动态都会产生显著的影响。
⑷天敌因子。在自然界中,存在着害虫的寄生性天敌、捕食性天敌和病原微生物。天敌在害虫的控制中发挥着重要作用。相关研究表明:在水稻、果园、蔬菜、茶叶生态系统中自然系统的天敌通常能把主要害虫种群数量控制70%以上。
2.人工生态控制系统主要包括:
(1)农田生态系统恢复与重建。
常规农田大面积种植单一作物,使用化学杀虫剂,导致农田生物多样性降低,农田生态系统结构单一、脆弱。有机或生态种植在停止使用化学杀虫剂的条件下,通过水稻田田边种植豆类植物和有益草类胜红蓟等,菜田不同蔬菜合理布局及间种轮作(见附录表格),果园间作牧草等措施,可以增加农田生物多样性,使农田生态系统得到恢复与重建。根据福建农林大学农业生态过程与安全监控重点实验室在福建莆田涵江区大洋乡瑞云村做的研究实践,在稻田田埂上混种香根草、波斯菊及大豆等诱集植物,从而实现对稻田虫害的有效防控。田间种植香根草可诱使水稻螟虫在其植株上产卵,利于集中灭杀;且香根草上的活性成分对螟虫的幼虫具有毒杀作用,使其不能完成生活史。
香根草
另一方面波斯菊等蜜源植物以及豆科植物,可为天敌昆虫提供更合适的微观环境、食物、替代寄主或猎物等资源,尤其是蜜源植物能够增加天敌的多样性和适合度,从而有助于天敌昆虫的诱集和定殖,达到防治害虫的目的。
波斯菊
在本案例中,管理者还充分利用了稻田周边无法耕种的荒草地及沼泽地,通过人工修缮的方式,在稻田周边建立起小型的人工湿地。在湿地内适当放养青蛙,通过青蛙防治稻田内害虫。同时,保留湿地内的杂草,并通过撒播当地适宜种植的草本植物草种,实现湿地内草本植物的多样性。通过调查发现,由于人工湿地内丰富的草本植物覆盖,所以它可以给天敌动物(步甲、蜘蛛、隐翅虫等)、小型哺乳动物、鸟类等提供充足、稳定的栖息地,也能给它们提供丰富充足的食物,同时吸引寄生蜂、大黄蜂等前来觅食、繁衍,而且在农田进行耕作荐口更换的时候为天敌动物提供临时栖息地,保证了稻田内天敌物种的多样性。
湿地
(2)生物防治。
常见的生物防治措施有:
①保护利用农田天敌,例如保护七星瓢虫、草蛉、青蛙等有益天敌,田间种植能为天敌提供栖息场所和食物的植物等;
果园生草
②人工繁殖和释放捕食性天敌和寄生性天敌,例如人工释放捕食螨防治叶螨,赤眼蜂防治玉米螟、小菜蛾等;
捕食螨
赤眼蜂
③应用昆虫病原微生物制剂,例如苏云金杆菌(Bt)防治小菜蛾和玉米螟,核型多角体病毒防治棉铃虫和斜纹夜蛾等;
④应用昆虫病原线虫制剂,例如斯氏线虫防治地下害虫和黄曲条跳甲;
⑤应用植物源农药,如印楝素、苦参碱、鱼藤酮等;
⑥应用非嗜食植物次生物质,害虫非嗜食植物(非寄主植物)产生的次生物质一般对害虫的取食、产卵等行为具有一定的干扰作用。例如飞机草、苍耳、蓖麻叶等植物的乙醇提取物对褐稻虱具有较好的控制作用,飞机草和番茄的植物挥发油对黄曲条跳甲成虫具有驱避作用;
⑦应用昆虫信息素,例如利用小菜蛾性信息素诱杀雄蛾;
(3)作物抗性品种
选择种植既具有抗虫性、抗病性、抗逆性又具有良好品质的作物品种,可根据当地虫害、病害及不良环境的发生情况,结合当地气候、土壤、品种的风味口感营养等因素,因地制宜地选择作物品种,注意保护和利用当地老品种资源;
(4)农业措施
通过加强田间管理,清洁田园等措施控制害虫;
(5)物理防治
例如利用杀虫灯诱杀害虫,利用粘胶黄板、蓝板分别诱杀蚜虫和蓟马,利用防虫网阻隔黄曲条跳甲危害,利用果实套袋技术阻隔蛀果类害虫危害等。
自然控制系统和人工生态控制系统可相互促进。如水稻田种植草类技术属人工生态控制系统,该技术的实施可增加天敌本底的种类和数量,从而增强自然控制系统的控制作用。
四、以菜芯举例说明害虫生态控制
1、菜芯主要害虫有黄曲条跳甲、斜纹夜蛾和小菜蛾,分别建立危害菜芯的每种主要害虫的生态控制系统,结果如下:
(1)黄曲条跳甲生态控制系统
停止使用化学杀虫剂,恢复天敌本底;利用自然的环境因子;采用农业防治措施例如合理轮作,避免十字花科蔬菜,特别是青菜类连作等;采用生物防治措施,在黄曲条跳甲幼虫期和蛹期释放斯氏线虫,成虫期应用印楝素或苦皮藤;采用防虫网阻隔黄曲条跳甲危害。
⑵斜纹夜蛾生态控制系统
停止使用化学杀虫剂,恢复天敌本底;利用自然的环境因子;采用农业防治措施例如结合田间操作,及时摘除卵块和有初孵幼虫的叶片;采用生物防治措施,在斜纹夜蛾卵期释放赤眼蜂,在斜纹夜蛾幼虫期,应用苏云金杆菌、病毒和叉角厉蝽进行防治,成虫期应用性诱剂诱杀,利用印楝素或苦皮藤防治成虫。
⑶小菜蛾生态控制系统
停止使用化学杀虫剂,恢复天敌本底;利用自然的环境因子;采用农业防治措施例如合理安排蔬菜布局,避免十字花科蔬菜的连作;采用生物防治措施,在小菜蛾卵期释放赤眼蜂,幼虫期应用苏云金杆菌、病毒、啮小蜂和叉角厉蝽,成虫期应用小菜蛾性诱剂诱杀雄蛾,利用印楝素防治成虫。
2、菜芯生产过程中的害虫生态控制系统
停止使用化学杀虫剂,恢复天敌本底,发挥田间自然天敌的控制作用;合理安排蔬菜布局,避免十字花科蔬菜的连作,十字花科蔬菜可以与豆类、瓜类、茄果类轮作,也可以与大蒜、番茄等间作。按照菜芯生长阶段和有害生物发生为害规律,因地制宜地制定有害生物生态控制系统。在菜芯的子叶期、苗期、生长期和采收期,主要受到黄曲条跳甲、斜纹夜蛾、小菜蛾等害虫的危害,针对黄曲条跳甲,可采用防虫网、斯氏线虫和印楝素等措施控制;针对斜纹夜蛾和小菜蛾,可结合田间操作,及时摘除斜纹夜蛾的卵块和有初孵幼虫的叶片;采用苏云金杆菌(Bt)、病毒、赤眼蜂、叉角厉蝽、性诱剂、印楝素、非嗜食植物次生物质等措施控制。
五、实施思路
1、在停止使用化学杀虫剂的条件下,调查作物种植环境中害虫和天敌的种类和数量。
2、通过对作物种植环境的系统调查,明确危害作物的主要害虫种类。
3、分别建立危害作物的每种主要害虫的生态控制系统。掌握该作物种植环境中每种主要害虫的危害情况和发生发展规律,以作物生态系统生物多样性恢复和保育为基础,充分发挥自然控制系统对害虫种群的控制作用,按照害虫种群系统控制的原理和方法,把各种非化学控制措施有机组配成为人工生态控制系统,与自然控制系统共同作用。将各项生态控制措施,科学、合理、因地制宜地组配成主要害虫的生态控制系统。
4、在建立危害作物的每种主要害虫的生态控制系统的基础上,根据该作物在生产过程中不同生育期的不同害虫种类,建立该作物生产过程中害虫生态控制系统。
5、作物生产过程中会遇到虫害、病害、草害及其他有害生物,在完成作物生产过程中害虫生态控制系统后,可以根据实际情况,将病害、草害及其他有害生物的生态控制措施结合起来,形成作物生产过程中有害生物的生态控制系统。
6、作物生产过程中有害生物的生态控制系统,还应该结合生产基地建设、品种选育、水肥管理、栽培管理、生产过程监控等组成作物生产管理体系。
7、作物一般经过种植、采收、储藏、加工、物流等环节变成商品,作物生产管理体系只是保证了作物在种植环节的安全生产,作物在采收、储藏、加工、物流等环节也可能遇到一些有害生物和不良环境的危害,造成产品数量和质量上的损失,例如有机稻米在储藏环节中可能受到储粮真菌和储粮害虫的危害,这些问题应该得到足够重视。
(感谢华南农业大学农学院梁广文教授对本文的指导和帮助!)
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