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[關鍵詞] 生物 防治
生物防治是利用自然界中各種有益生物(天敵、鳥類、蟲、病菌、線蟲、蜘蛛等)來控制病蟲害的種群數量以壓低或消除其危害的方法,包括天敵的保護和利用兩方面,其形式有種間競爭、招引、忌避和不育等。生物防治對人畜、植物和有益生物無害,沒有發現任何殘毒和其他不良影響,依靠種間斗爭,在天敵害蟲間建立了相對平衡,故而對害蟲能起較長期的制約作用,利于促進生態平衡和環境保護。
一、我國生物防治研究與應用現狀
1.資源研究
我國生物天敵資源豐富,已研究證明有價值的包括昆蟲類33個目200多個科,主要有蟑螂目、蜻蜓目、半翅目、鞘翅目、膜翅目、脈翅目、雙翅目食蚜蠅科的一些種類,蜘蛛類以及捕食螨類,有益菌有細菌、放線菌、真菌、病毒、MLO、線蟲、鳥類等。
2.生產應用
研究并應用于生產的有赤眼蜂、松毛蟲黑卵蜂、平腹小蜂、天牛腫腿蜂、草蛉類、瓢蟲類、蜘蛛、蠋敵、白僵菌。已能批量生產的蘇云金桿菌(Bt)殺蟲劑粉劑16種,液劑12種,用于防治糧、棉、果、疏、林等作物上20多種害蟲。斜紋夜蛾NPV殺蟲劑一明瘟一號,黃地老虎GV殺蟲劑及菜青蟲殺蟲劑等9種昆蟲病毒殺蟲劑均已注冊使用,在南方每年應用白僵菌大面積防治林區松毛蟲和東北地區玉米螟。中試階段的有綠僵菌(主要用于防治地下害蟲、天牛、蝗蟲等),淡紫擬毒霉(主要用于防治大豆孢囊線蟲和煙草根節線蟲)、蟲霉和蠟蚧輪枝霉等。新的生物資源農藥的研究日益深入,生物源農藥是利用生物產生的次生代謝物質對害蟲或病原菌具殺傷作用。生物源農藥包括植物源、動物源和微生物源農藥。目前已研究并能人工完成的植物源農藥有除蟲菊素、魚藤酮、煙堿、胡椒堿、墻草堿、千日菊酰胺等胡椒酰胺類化合物,三噻吩、軟骨藻酸、紅藻氨酸等谷氨酸類似物,動物源殺蟲劑如梨小食心蟲、桃小食心蟲、蘋果蠹蛾、二化螟、棉紅鈴蟲、舞毒蛾等20多種,昆蟲性信息素已研制成功。這些研究與應用成果從總量上不算多,僅個別品種應用相對豐富,在綜合防治的各項措施中,生物防治所占的比例較低,而化防占有舉足輕重的比例。
二、生物防治意義及發展趨勢
1.生物防治意義
在病蟲害防治中,我國倡導”預防為主、綜合治理”的方針,綜合防治的方法有檢疫、農林業技術防治、化學防治、物理機械防治、生物防治。
植物檢疫是通過法規防止新的危險性病蟲害和雜草輸入或輸出。
農林業技術防治是根據病蟲害的生物學特性和其影響數量消長的因子,通過栽培管理、撫育間伐和株伐等一系列措施來改變病蟲害的適生條件,促進作物健壯生長發育,達到控制病蟲害的一種方法。
物理機械防治是根據害蟲的某些習性,利用多種物理因素和機械設備防治害蟲的方法。
化學防治是用農藥控制植物病蟲害的方法。
在幾種防治方法中,往往過度依賴化學防治,其他幾種方法基本不用,因此造成了病蟲害的抗藥性大大提高和環境受到污染,為殺滅病蟲施藥濃度加大,污染再加劇,陷入惡性循環。
在病蟲害綜合防治策略中,生物防治以其對人蓄安全、不留殘毒,無副作用,不污染環境、天敵資源豐富,可就地取材的特點,十分符合當前經濟發展和環境保護并重的理念。專家學者研究指出,綜合防治五種方法措施是要分先后的,必須改變目前偏重依賴化學防治的局面。林農業技術防治是第一道防線,主要是預防性的,生物防治是第二道防線,利用天敵調節有害生物,使其在某段時間內保持平衡而又相互制約,化學防治是第三道防線,是在保護和利用天敵的基礎上,應急控制病蟲害的措施。
2.生物防治發展趨勢
在過去五年間,世界生物殺蟲劑的需求量以每年9.9%的速度強勁增長,由2005年的6.7億美元增加到2010年10億美元,而同期傳統化學合成劑需求則以年均1.5%速度遞減,從260億美元降至2010年的242億美元。2010年亞洲生物殺蟲劑需求將達到1.2億美元,平均增速為12%,生物防治發展前景是十分廣闊的。
三、生物防治對策
1.加強宣傳,提高生物防治的群眾認知度
新聞媒體、農林技術推廣部門要加強對農民的技術培訓,大規模宣傳推廣生物農藥,讓廣大農民群眾認識和掌握生物農藥的殺蟲機理和施用技能,轉變傳統的病蟲害防治觀念。
2.加強技術監督,控制高毒高殘留農藥使用
繼續強化農藥殘留監控措施,加強對農藥生產銷售部門監督檢查,全面禁止甲胺磷、甲基1605、久效磷等高毒農藥在生產上使用,開展相應的專項檢查活動,確保常規農藥質量不下滑,力爭高毒有機磷農藥在市場上不出現。
微波殺蟲
微波殺蟲是一門新興的技術,特別適合郵檢、旅檢的除害處理工作。主要是利用介質加熱原理。因為被加熱的介質(害蟲)是由極性分子和無極性分子組成。無極性分子在電場中會產生極化現象,成為極性分子,這些分子的數目是巨大的。在沒有電場作用時眾多極性分子的排列出現無規則狀態,極性的取向也是各向均等的,加上外加電場后,各種極性分子在電場的作用下形成有序排列,若電場的方向改變,極性分子的排列方向也隨著改變。
由于微波是一種每秒鐘振動上億次的電磁場,介質(害蟲)放人這樣的電磁場中,介質中的各種有極性分子的排列方向,就要每秒鐘隨之改變上億次,這樣大量的極性分子吸收了微波的能量而高頻地劇烈轉動,在反復轉動的過程中相互摩擦,便產生了大量的內能,使介質的溫度升高。當溫度達到致死害蟲時,則害蟲的組織被破壞而死。例如用微波爐處理種子,方法是對隨機抽取的種子樣品置于微波爐載物盤上攤開,然后開機進行不同處理溫度和時間的殺蟲處理,在達到預定的處理溫度后停機。待停機24小時后,檢查滅蟲效果。有報道用微波爐處理洋槐種子,經1~1.5分鐘溫度可達60~70℃,對洋槐樹種中的小蜂幼蟲、紫穗槐豆象幼蟲殺傷率達100%。
微波滅蟲速度快,效果好,無殘毒,也不會使害蟲產生抗藥性,操作簡便,但也有不足之處。如處理種子時,一次處理得不多(100―200克)、種子受熱不均勻、被處理種子能否出現遺傳變異等問題,都需要進一步研究。
激光殺蟲
激光照射能使害蟲產生遺傳性的生理缺陷,使雄蟲不育或使之發生遺傳性變異,破壞其繁殖能力,達到預防害蟲的目的。利用紅寶石和二氧化碳激光器輸出的激光,對一些農業害蟲進行照射時,害蟲紛紛死亡。科學家們發現,不同種類的昆蟲,對不同波長的激光有著不同的敏感性。摸清了昆蟲中各類害蟲對激光的敏感波長,在用激光殺蟲時便可以選擇那些使害蟲致死的激光波長,有目標地殺死真正的害蟲,而不用擔心在激光殺蟲時殺死有益的昆蟲。如功率較小(在千瓦范圍內)的紅寶石激光器發出的波長為450~560毫微米的激光,可在幾小時內消滅溫室白粉虱、紅蜘蛛等重要蔬菜害蟲:波長為6943埃的紅寶石激光能殺死顏色較深的皮蠹蟲、棉紅蛛、紅葉螨等蟲類:波長為488毫微米的氬離子激光可以有效的殺死水中孑孓及螨類和蟻類等害蟲,而飛行中的蝗蟲群或蚊子群若被二氧化碳激光照射,就像飛機被高射炮打中一樣難以逃命。
遙感技術的利用
現代遙感起步于20世紀50年代。遙感技術的興起可以追溯到1839年。但此項技術用于檢測病蟲害是從70年代開始的。由于不同植物受病蟲害后光譜特性不同,人們把不同植物受病蟲害后光譜特性的變化作為檢測不同病蟲害的主要依據。若是林場或草場發生了病蟲害,用多頻段遙感技術可以在人的眼睛察覺之前一個多星期就能發現,用紅外遙感技術可以監視剛剛發生十四天的松毛蟲害的蔓延。這樣有助于提早采取防治措施。
1972年美國利用航天遙感技術(用人造地球衛星或宇宙飛船等作攜帶遙感儀器的運載工具,當時美國利用的是地球資源衛星攜帶遙感儀器),成功地對舞毒蛾危害闊葉樹的面積和危害程度進行了預報。1984年日本遙感中心利用美國資源衛星掌握了松小蟲動態變化規律,受害現狀及蔓延情況。1978年,林業部森林資源調查規劃設計院參加了中國科學院組織的云南騰沖遙感試驗(中法聯合航空遙感試驗)。該試驗的內容之一是應用遙感圖像進行森林災害研究。在試驗中,他們采用彩色紅外片(1:35000)和全色片(1:10000)對危害云南松的松葉蜂進行目視判讀和現場對照分析。結果表明,在可見光波段內,云南松健康木光譜反射略低于蟲害木,而在紅外波段,蟲害木光譜反射率明顯低于健康木。
1982年5、6月,他們又在遼寧阜新、彰武兩縣人工油松林區,應用1981年拍攝的1:35000比例尺的彩色紅外片對松毛蟲危害面積、程度和蔓延趨勢做了研究。結果證明彩色紅外片對被害林極易識別,并可測定面積。馬尾松毛蟲成蟲在距離雷達143米處,高4米的低空中,能被雷達跟蹤到,并顯現在熒光屏上。我國已于1984年組建了遙感服務中心。
輻射、聲控防害蟲
在50年代中期,有人用Y射線照射羊皮旋螺蠅后,發現羊皮旋螺蠅的雄蟲失去繁殖能力。接著輻射殺蟲就引起了科技工作者的高度重視。研究發現用鈷60 Y射線16萬倫琴照射檔案、圖書,一個月后,書中的書虱、衣魚、白蟻、蟑螂和煙草蛺全部死亡,而對裝訂線和字跡顏色均無影響;用4萬倫琴的Y射線照射竹器、木雕工藝晶可殺死其中的蛀蟲,照射獸皮可殺死害蟲白腹皮蠹:用2~3萬倫琴的鈷60Y射線照射處理馬尾松毛蟲的蛹,在林間釋放不育成蟲后有強烈的不育效應,用鈷60射線處理基本可殺滅蔬菜上所有的病蟲害,主要用于蔬菜保鮮殺菌處理,用3―5萬倫琴可殺死稻谷、小麥和豆類內99%―100%的害蟲,用10萬倫琴可完全殺死板栗實蛾:用6萬倫琴以上,可以阻止芒果核象的成蟲羽化。
遠紅外輻射器將一般的熱能轉變為遠紅外輻射能,直接輻照到害蟲蟲體上,引起分子共振,迅速升溫,達到害蟲致死高溫,使其生理變化,體內酶系統被破壞,蛋白質凝固,致蟲體組織和細胞受損死亡。遠紅外輻射殺蟲,溫度不宜太高,一般不超過5012,輻射時間不超過30分鐘,以減少對檔案文件的影響。
各國學者在昆蟲聲學這一交叉學科取得了許多可喜的成就,如聲誘捕蚊、聲測森林中白蚊以及水果和谷物中的害蟲等。在掌握了多數量、復合種類害蟲聲信息的提取、分離、辨別技術之后,研制成功了一種糧倉害蟲連續自動監測系統,能監測到糧倉中的谷蠹、赤擬谷盜、米象等不同種類害蟲。害蟲聲測報技術始終是昆蟲聲學領域研究的熱點,美國處于領先地位,已建立于水果害蟲和儲糧害蟲聲信號微機監測研究系統,應用于農產品的出口檢驗及存儲檢驗。
雷達也能派上用場