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摘要:推广生物防治技术替代农药,可有效减少农药残留和环境污染,有利于无公害农业发展。介绍生物防治虫害技术发展情况,探讨辽宁省生物防治现状,阐述赤眼蜂防治害虫技术要点,以期为辽宁省植物保护工作开展提供技术支持。
关键词:生物防治;赤眼蜂;繁育工艺
中图分类号:S476.3 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2017)04-0008-03
民以食为天,食品安全是民生重大问题,农产品安全生产成为农业部门关注的焦点。长期以来,我国农业偏重于追求粮食产量,以解决社会温饱和粮食安全问题,却忽视了农产品质量安全。为了实现粮食稳产增产,农民普遍施用过量的化肥农药,给农产品生产带来质量安全隐患。因此,减少化学农药特别是高毒、高残留农药的使用,推广无公害农产品生产方式,是现代农业发展到一定阶段的必然选择。其中,生物防治虫害技术作为一种没有污染、对害虫选择性强、对人无害的治理手段,越来越受到关注。
1 生物防治虫害技术发展情况
化学农药对于农业生产来说不可或缺,是保障粮食生产的关键生产资料。但化学农药的过度使用无疑会影响农业生态环境,久而久之会导致农业生产不可持续。因此,世界各国都在研究和应用有利于保护生态环境、农田及人类生存环境,有利于可持续农业发展的农业害虫防治新技术。发展生物防治技术,包括天敌昆虫的生产和利用,是害虫可持续综合治理的主要手段之一。利用农作物天敌来防治虫害,已成为未来虫害防治的主要发展方向。
1.1 国内外研究现状
自1956年国际有害生物防治组织成立以来,生物防治技术受到各国重视。一些西方发达国家将生物防治技术作为未来重要产业来加以重视和发展,支持天敌昆虫产业化,推动传统植物保护工作升级为新兴产业。目前,全世界约有130多种天敌昆虫进入商品开发和大规模生产阶段。其中,赤眼蜂是全世界生物防治害虫技术中研究最多、应用最广的一类卵寄生昆虫,主要应用于玉米、水稻、甘蔗、蔬菜和一些林木、果树,可使作物损失下降70%~90%。
我国也是世界生物防治技术大国之一。我国天敌昆虫资源十分丰富,具有开发应用的良好物质基础。我国利用卵寄生蜂防治害虫研究已有多年历史,主要以赤眼蜂防治玉米螟及其他农业害虫,在国际上享有很高声誉。
1.2 辽宁省生物防治现状
辽宁主栽作物为玉米,近年来玉米螟虫害发生频率增高,危害日趋严重。在玉米螟各种防治方法中,利用赤眼蜂防治省工省时、成本低廉、效果好,且安全无毒、针对性强、不破坏生态环境,是值得大面积推广的生物防治措施。中国加入世贸组织以来,绿色防治工程已被提上重要议事日程,农产品质量问题特别是农药残留问题已成为制约我国农产品参与国际竞争的主要因素。生物防治技术替代农药,可有效减少农药残留和环境污染,降低玉米生产成本,提高经济效益和社会效益。
辽宁省铁岭市西丰县农业技术推广中心生物防治站从1973年开始繁育和推广应用赤眼蜂,目前年生产能力已达800亿头,可防治玉米螟等农业害虫26.7万hm2(400万亩),是全国规模最大的生产基地之一。2000年开展利用寄生蜂传递病毒防治害虫(即“生物导弹”项目)试验示范工作,取得成功。该技术以病毒流行病学原理为基础,充分发挥卵寄生蜂与病毒二者优势,利用卵寄生蜂搜寻寄主的特殊本领和寄生方式,以及病毒对初孵幼虫高度敏感和害虫种群中造成病毒流行病的特点,通过卵寄生蜂将病毒引入目标害虫种群,大大提高了生物防治水平,其成果达到国际先进水平。
2 赤眼蜂防治害虫技术
赤眼蜂是一种卵寄生蜂,其雌性成蜂产卵于多种害虫卵内,破坏其胚胎发育,以害虫卵液为营养来源完成赤眼蜂后代的生长发育,当发育到成蜂后羽化,再去寻找新的害虫卵寄生。如此循环,将害虫消灭在卵期,达到防治害虫的目的。这种防治方法具有明显的优点:把害虫消灭在卵期,符合预防为主、综合防治的植保方针;比化学农药防治成本低、省工省力,防治效果相当于或高于化学防治方法;对人畜无毒无害、无环境污染、无残毒、不杀伤有益昆虫;生态、经济、社会效益显著,对抑制害虫有连续效应;既便于大面积推广,又能保护环境、防止污染,促进无公害农业的发展。赤眼蜂防治于1998年列入农业部先进技术推广项目计划。
玉米是辽宁省主栽作物,其种植面积占粮食作物总面积的48%。玉米螟是危害玉米的主要害虫,1 a发生2代,一般年份造成减产10%以上,大发生年减产25%~30%、甚至更高。目前防治玉米螟有4种方法:一是逐棵投药防治,用工量大、成本高、污染环境,农民不愿接受,推广难度大;二是飞机喷药(Bt乳剂)防治,受地理环境条件限制、防效差,推广面积小;三是高压汞灯防治,会杀伤大量其他昆虫,不宜推广;四是释放赤眼蜂防治,省工省时、成本低、防效高、安全无毒,对于过去防治困难的二代螟效果也理想,农民易接受,并有利于保护农业生态环境,是带有方向性的无公害环保型防治措施。用赤眼蜂防治玉米螟,按667 m2玉米放蜂量2万头计算,用3个蜂卡即可,成本仅0.9~1.2元,既能节省农药费用,又能减少农药残留、提高产品品质。
3 赤眼蜂繁育流程
3.1 繁育品種选择
我国赤眼蜂资源已知有41属142种,见诸文献的有31属61种。主要优势种有4种:松毛虫赤眼峰、螟黄赤眼蜂、广赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂。
在加拿大国际发展研究中心(IDRC)的资助下,中国农科院生防室与加拿大Guelph大学合作完成了利用赤眼蜂防治害虫研究项目,该项目是在两国科学家充分论证的前提下确立的。参加该项目的沈阳农业大学通过田间采集玉米螟卵块带回实验室鉴定,确定辽宁省玉米螟卵寄生蜂的种类。共采集到赤眼蜂595 000多头,鉴定雄蜂15 000多个标本,发现寄生亚洲玉米螟的赤眼蜂有Trichogamma和oligosita两个属共16种,其中已定名的有12种。优势种是玉米螟赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂,这两种蜂的主次依年份而异,其演替的机制尚不清楚。依据体长、头宽这两个指标可将来自各地的松毛虫赤眼蜂分为6个品系,通过田间防治玉米螟效果比较,确定TH401为防治玉米螟的最佳品系,其室内寄生率可达90.7%,田间寄生率达68.0%。吉林省农科院也做了类似的工作,认为寄生玉米螟的优势蜂种是松毛虫赤眼蜂,而寄生大豆食心虫和甜菜夜蛾的优势蜂分别是螟黄赤眼蜂和广赤眼蜂。 根据上述研究结果,选定本研究拟繁育品种为松毛虫赤眼蜂中的TH401品系。
3.2 蜂卡生产工艺
赤眼蜂蜂卡生产工艺流程如图1所示。
3.3 主要工艺参数
1) 柞蚕蛹。发育起点温度为9 ℃;化蛾室每天固定温度为20 ℃时20 d出蛾,25~28 ℃时15~16 d出蛾;出蛾期8~10 d。
2) 松毛虫赤眼蜂种。繁蜂室平均温度20 ℃时15~16 d出蜂,25~26 ℃时11 d出蜂;3 d内羽化。
3) 柞蚕茧。每头雌蛾可收腹卵200~220粒。每50 kg茧,4月份前可收卵6~7 kg,5月份可收卵5 kg左右;每克卵100粒左右。每粒柞蚕卵平均可羽化雌蜂70头。
4) 接蜂比例。每粒鲜柞蚕卵接松毛虫赤眼蜂雌蜂1~2头。
5) 蜂卡。每张卡纸长50 cm、宽26 cm(即6开大小),粘柞蚕卵70 g,约繁70万头赤眼蜂,可供2.3 hm2(35亩)玉米地施用。
6) 蜂卡质量标准。执行中国柞蚕卵繁育松毛虫赤眼蜂技术操作规程。一级蜂卡:卵粒寄生率90%~95%,卵粒羽化率85%~90%,单卵出蜂数为80~90头,雌雄性比为85∶15,无翅弱蜂和畸型蜂率在10%以下。
3.4 增加接种病毒工序
采用卵寄生蜂传递病毒防治病虫害的“生物导弹”技术。该技术大大提高了单用卵寄生赤眼蜂防治害虫的效率,并降低了单用病毒防治害虫的成本。
4 结论
生物防治农业害虫,可实现无污染、无残留,是发展无公害农业的重要途径,是绿色食品生产的保障条件,有利于保护农业生态环境和推动农业可持续发展。辽宁全省粮食播种面积360.0万hm2(5 400万亩),还有大量的林地、果园,都可以应用赤眼蜂进行生物防治。辽宁省玉米种植面积173.3万hm2(2 600万亩),易受玉米螟危害,发生率高、面积大,减产幅度10%~20%。赤眼蜂是农业害虫的主要天敌,通过田间释放赤眼蜂杀死害虫,可挽回玉米损失15~20
kg/667 m2,實现粮食增产、农民增收,提高经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 梁玲.连云港市蔬菜有机磷农药残留现状及控制对策分析[D].南京:南京农业大学,2010.
[2] 彭华.生物防治在害虫综合治理中的地位和作用[J].植物医生,2005(3):4-5.
[3] 拓玉荣.生物技术在大棚蔬菜病虫害防治中的应用[J].北京农业,2015(12):147.
关键词:生物防治;赤眼蜂;繁育工艺
中图分类号:S476.3 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2017)04-0008-03
民以食为天,食品安全是民生重大问题,农产品安全生产成为农业部门关注的焦点。长期以来,我国农业偏重于追求粮食产量,以解决社会温饱和粮食安全问题,却忽视了农产品质量安全。为了实现粮食稳产增产,农民普遍施用过量的化肥农药,给农产品生产带来质量安全隐患。因此,减少化学农药特别是高毒、高残留农药的使用,推广无公害农产品生产方式,是现代农业发展到一定阶段的必然选择。其中,生物防治虫害技术作为一种没有污染、对害虫选择性强、对人无害的治理手段,越来越受到关注。
1 生物防治虫害技术发展情况
化学农药对于农业生产来说不可或缺,是保障粮食生产的关键生产资料。但化学农药的过度使用无疑会影响农业生态环境,久而久之会导致农业生产不可持续。因此,世界各国都在研究和应用有利于保护生态环境、农田及人类生存环境,有利于可持续农业发展的农业害虫防治新技术。发展生物防治技术,包括天敌昆虫的生产和利用,是害虫可持续综合治理的主要手段之一。利用农作物天敌来防治虫害,已成为未来虫害防治的主要发展方向。
1.1 国内外研究现状
自1956年国际有害生物防治组织成立以来,生物防治技术受到各国重视。一些西方发达国家将生物防治技术作为未来重要产业来加以重视和发展,支持天敌昆虫产业化,推动传统植物保护工作升级为新兴产业。目前,全世界约有130多种天敌昆虫进入商品开发和大规模生产阶段。其中,赤眼蜂是全世界生物防治害虫技术中研究最多、应用最广的一类卵寄生昆虫,主要应用于玉米、水稻、甘蔗、蔬菜和一些林木、果树,可使作物损失下降70%~90%。
我国也是世界生物防治技术大国之一。我国天敌昆虫资源十分丰富,具有开发应用的良好物质基础。我国利用卵寄生蜂防治害虫研究已有多年历史,主要以赤眼蜂防治玉米螟及其他农业害虫,在国际上享有很高声誉。
1.2 辽宁省生物防治现状
辽宁主栽作物为玉米,近年来玉米螟虫害发生频率增高,危害日趋严重。在玉米螟各种防治方法中,利用赤眼蜂防治省工省时、成本低廉、效果好,且安全无毒、针对性强、不破坏生态环境,是值得大面积推广的生物防治措施。中国加入世贸组织以来,绿色防治工程已被提上重要议事日程,农产品质量问题特别是农药残留问题已成为制约我国农产品参与国际竞争的主要因素。生物防治技术替代农药,可有效减少农药残留和环境污染,降低玉米生产成本,提高经济效益和社会效益。
辽宁省铁岭市西丰县农业技术推广中心生物防治站从1973年开始繁育和推广应用赤眼蜂,目前年生产能力已达800亿头,可防治玉米螟等农业害虫26.7万hm2(400万亩),是全国规模最大的生产基地之一。2000年开展利用寄生蜂传递病毒防治害虫(即“生物导弹”项目)试验示范工作,取得成功。该技术以病毒流行病学原理为基础,充分发挥卵寄生蜂与病毒二者优势,利用卵寄生蜂搜寻寄主的特殊本领和寄生方式,以及病毒对初孵幼虫高度敏感和害虫种群中造成病毒流行病的特点,通过卵寄生蜂将病毒引入目标害虫种群,大大提高了生物防治水平,其成果达到国际先进水平。
2 赤眼蜂防治害虫技术
赤眼蜂是一种卵寄生蜂,其雌性成蜂产卵于多种害虫卵内,破坏其胚胎发育,以害虫卵液为营养来源完成赤眼蜂后代的生长发育,当发育到成蜂后羽化,再去寻找新的害虫卵寄生。如此循环,将害虫消灭在卵期,达到防治害虫的目的。这种防治方法具有明显的优点:把害虫消灭在卵期,符合预防为主、综合防治的植保方针;比化学农药防治成本低、省工省力,防治效果相当于或高于化学防治方法;对人畜无毒无害、无环境污染、无残毒、不杀伤有益昆虫;生态、经济、社会效益显著,对抑制害虫有连续效应;既便于大面积推广,又能保护环境、防止污染,促进无公害农业的发展。赤眼蜂防治于1998年列入农业部先进技术推广项目计划。
玉米是辽宁省主栽作物,其种植面积占粮食作物总面积的48%。玉米螟是危害玉米的主要害虫,1 a发生2代,一般年份造成减产10%以上,大发生年减产25%~30%、甚至更高。目前防治玉米螟有4种方法:一是逐棵投药防治,用工量大、成本高、污染环境,农民不愿接受,推广难度大;二是飞机喷药(Bt乳剂)防治,受地理环境条件限制、防效差,推广面积小;三是高压汞灯防治,会杀伤大量其他昆虫,不宜推广;四是释放赤眼蜂防治,省工省时、成本低、防效高、安全无毒,对于过去防治困难的二代螟效果也理想,农民易接受,并有利于保护农业生态环境,是带有方向性的无公害环保型防治措施。用赤眼蜂防治玉米螟,按667 m2玉米放蜂量2万头计算,用3个蜂卡即可,成本仅0.9~1.2元,既能节省农药费用,又能减少农药残留、提高产品品质。
3 赤眼蜂繁育流程
3.1 繁育品種选择
我国赤眼蜂资源已知有41属142种,见诸文献的有31属61种。主要优势种有4种:松毛虫赤眼峰、螟黄赤眼蜂、广赤眼蜂和玉米螟赤眼蜂。
在加拿大国际发展研究中心(IDRC)的资助下,中国农科院生防室与加拿大Guelph大学合作完成了利用赤眼蜂防治害虫研究项目,该项目是在两国科学家充分论证的前提下确立的。参加该项目的沈阳农业大学通过田间采集玉米螟卵块带回实验室鉴定,确定辽宁省玉米螟卵寄生蜂的种类。共采集到赤眼蜂595 000多头,鉴定雄蜂15 000多个标本,发现寄生亚洲玉米螟的赤眼蜂有Trichogamma和oligosita两个属共16种,其中已定名的有12种。优势种是玉米螟赤眼蜂和松毛虫赤眼蜂,这两种蜂的主次依年份而异,其演替的机制尚不清楚。依据体长、头宽这两个指标可将来自各地的松毛虫赤眼蜂分为6个品系,通过田间防治玉米螟效果比较,确定TH401为防治玉米螟的最佳品系,其室内寄生率可达90.7%,田间寄生率达68.0%。吉林省农科院也做了类似的工作,认为寄生玉米螟的优势蜂种是松毛虫赤眼蜂,而寄生大豆食心虫和甜菜夜蛾的优势蜂分别是螟黄赤眼蜂和广赤眼蜂。 根据上述研究结果,选定本研究拟繁育品种为松毛虫赤眼蜂中的TH401品系。
3.2 蜂卡生产工艺
赤眼蜂蜂卡生产工艺流程如图1所示。
3.3 主要工艺参数
1) 柞蚕蛹。发育起点温度为9 ℃;化蛾室每天固定温度为20 ℃时20 d出蛾,25~28 ℃时15~16 d出蛾;出蛾期8~10 d。
2) 松毛虫赤眼蜂种。繁蜂室平均温度20 ℃时15~16 d出蜂,25~26 ℃时11 d出蜂;3 d内羽化。
3) 柞蚕茧。每头雌蛾可收腹卵200~220粒。每50 kg茧,4月份前可收卵6~7 kg,5月份可收卵5 kg左右;每克卵100粒左右。每粒柞蚕卵平均可羽化雌蜂70头。
4) 接蜂比例。每粒鲜柞蚕卵接松毛虫赤眼蜂雌蜂1~2头。
5) 蜂卡。每张卡纸长50 cm、宽26 cm(即6开大小),粘柞蚕卵70 g,约繁70万头赤眼蜂,可供2.3 hm2(35亩)玉米地施用。
6) 蜂卡质量标准。执行中国柞蚕卵繁育松毛虫赤眼蜂技术操作规程。一级蜂卡:卵粒寄生率90%~95%,卵粒羽化率85%~90%,单卵出蜂数为80~90头,雌雄性比为85∶15,无翅弱蜂和畸型蜂率在10%以下。
3.4 增加接种病毒工序
采用卵寄生蜂传递病毒防治病虫害的“生物导弹”技术。该技术大大提高了单用卵寄生赤眼蜂防治害虫的效率,并降低了单用病毒防治害虫的成本。
4 结论
生物防治农业害虫,可实现无污染、无残留,是发展无公害农业的重要途径,是绿色食品生产的保障条件,有利于保护农业生态环境和推动农业可持续发展。辽宁全省粮食播种面积360.0万hm2(5 400万亩),还有大量的林地、果园,都可以应用赤眼蜂进行生物防治。辽宁省玉米种植面积173.3万hm2(2 600万亩),易受玉米螟危害,发生率高、面积大,减产幅度10%~20%。赤眼蜂是农业害虫的主要天敌,通过田间释放赤眼蜂杀死害虫,可挽回玉米损失15~20
kg/667 m2,實现粮食增产、农民增收,提高经济效益和社会效益。
参考文献
[1] 梁玲.连云港市蔬菜有机磷农药残留现状及控制对策分析[D].南京:南京农业大学,2010.
[2] 彭华.生物防治在害虫综合治理中的地位和作用[J].植物医生,2005(3):4-5.
[3] 拓玉荣.生物技术在大棚蔬菜病虫害防治中的应用[J].北京农业,2015(12):147.