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城市园林病虫害防治的创新

2007-08-09刘颖琦

中国发明与专利 2007年7期
关键词:生物农药城市园林天敌

刘颖琦

城市园林是城市生态系统的重要组成部分,园林绿化具有调节小气候,吸收二氧化碳和有毒有害气体,释放氧气维持碳氧平衡吸附粉尘,杀菌,减少噪声污染等功能,因此,城市园林绿化是城市生态平衡和城市美化的基础。

目前,我国已知的城市园林害虫有5000多种,主要害虫有100多种,威胁着园林植物的正常生长,是城市园林的主要敌害。城市人口增加、活动无度造成天敌系统的破坏及污染等问题,导致害虫防治难度加大。据调查2006年7月,北京21所公园内的国槐尺蠖发生都较重,而在远离公园的山区及丘陵地区,国槐却很少有虫害。到目前为止,在城市防治园林害虫主要是大量施放化学农药。化学防治在一段时间内可起到较好的效果,但污染和害虫抗性问题却越来越严重。自2000年以来,北京、上海、天津防治园林害虫每年农药施用量均超过130吨,北京市每年有机磷农药占用药的67.7%,生物农药不足1%,城市农药污染对环境人们的健康造成危害,因此寻求安全有效的城市园林害虫控制方法,是生态城市研究的重要课题。

我市园林生态系统的建设管理

城市园林是人们通过栽培植物形成的人工生态系统。建设城市园林生态要以自然生态系统为模式,以本地植物种群为基础,建立起具有自我发展,自我调节,自我修复功能的园林生态系统。全世界已知的高等植物约有26.5万种,是一个巨大的资源库。我们可以根据植物的不同特点进行科学选择配置,充分发挥植物多样性优势,使之形成多层次复合结构的人工植物群落及引入有益植物,实现城市园林生态系统管理。植物检疫是一个国家或地区用法律的形式,禁止某些病虫害、杂草人为传入或传出,或对已发生的危害采取有效灭控措施。城市园林建设需要经常从外地或国外引进一些本地没有的花卉苗木,但此举也可能带来一些本地没有的病虫害。因此,我们在苗木引进时一定要慎重,应加强国与国,地区与地区的植物检疫,防止植物检疫对象的传入。

自然界中丰富的物种资源,在漫长的生长进化过程中优胜劣汰,适者生存。大力培育抗性苗木,可通过物种之间的差异,把某些物种内的抗性因子利用到其他物种上,从而实现城市园林生态系统建设所需的优良植物。同时,现代基因工程技术的发展,为城市园林植物抗性苗木的选育提供了条件。

合理使用生物及底毒有效农药

低毒有效的生物农药是指具有用量少,效果好,对人畜毒性低,选择性好,低残留,无“三致”作用,无不良气味或气味小等特点的农药。它主要包括植物源农药微生物农药和动物源农药。在城市园林虫害防治中,合理使用生物农药,对消灭害虫保护城市生态环境等具有主要的意义。

1植物源农药

世界各国从分布在楝科、菊科、豆科等6000多种植物中发现了近2000多种具有害虫防治活性的植物次生物质,其成分主要是生物碱、糖茴类、毒蛋白、精油、有机酸、酯酮类、多聚炔与噻吩类以及萜类化合物。这些物质可以杀死、驱避或扰乱害虫的生长发育,这就是植物源农药的基础。目前在国内外,已开发了大量的生物源农药如茛菪烷碱(0.25%茛菪烷碱乳剂)、印梀素(0.3%印楝素乳油)、藜芦碱(0.5%藜芦碱醇溶液)等16种植物源农药,并进行登记注册、可这些植物源农药有效地防治蚜虫、蛴螬、天牛等几十种常见园林植物害虫。从印梀中提取的印楝素是一种最具有发展前景的植物杀虫剂,杀虫谱广,高效且对天敌无害。据试验表明,印梀素对天敌寄生蜂非常安全。20世纪90年代初,德国把印梀素用于防治橡树上的大粟鳃、金龟甲3天内完全控制该虫的危害。2006年6月内蒙古自治区杭锦旗用印梀果仁水悬剂(0.001%)来控制沙漠飞蝗的取食也取得96%以上的效果。此外用从芫花中提出的瑞香素A、B、C、D及3—羟基芫花毒素,对株海园林绿化树冬青卫矛上的卫矛尺蠖防治也有较好的防治效果。植物次生物中还有一大部分是昆虫激素类似物。另据报道,拉力特等(1996)已鉴定出植物脱皮酮为150种昆虫保幼激素类6种,其他的如从喜树中提取的喜树碱,从羊花及黄杜鹃中提取的闹羊花素—Ⅲ,从砂地柏中提取的脱氧鬼臼毒素和鬼白毒素,从阿拉伯茶中提取的DL—阿拉伯茶酮等,在生产应用方面迈进一大步,对植物型光活化剂的研究也有了新的进展。

随着人们环保意识的增强,植物农药已形成了产业化生产,印梀和鱼藤酮产业便是其中的代表。国际上印梀专利越来越多,我国云南省在印梀开发、利用和产业方面属全国领先。据统计,2006年云南省共“种”植印梀780公顷,2006年育苗3 000万株,预计可种植35万公顷,成为全国最大的印梀种植区。印梀种植2年后开始结果,8年后达到结果盛期,每株印梀一年可产果20~50千克斤,产果时间长达200年以上。从理论上计算,每年可收获印梀种子4亿~10亿千克,按每千克种子含8克印梀素计算,则每年可得到印梀素4000~7000吨。随着城市生态环境的保护力度加大,可以预计,不久的将来,我国在印梀产业上的发展会有一个重大的突破。

2微生物农药

微生物治虫害已有了100多年的历史直到1911年森纳发现苏芸金杆菌,才真正把微生物列为农药来研究并大量使用。微生物杀虫剂具有对病虫害特异,防治效果好,对人畜、天敌安全,不污染生态环境,而且来源比较容易。在现代技术中,可通过生物技术及基因工程技术获得大量原料,不易产生抗性等特点。目前,已经有来自细菌、真菌,病毒等几十种微生物及其代谢物作为农药登记用于防治害虫。

苏芸金杆菌制剂是应用十分广泛的产品,该产品可有效地防治松毛虫,枯叶蛾、尺蛾等19个科56种害虫。2000年,我们用苏芸金杆菌粉树干注射法防治苹掌舟蛾,校正死亡率达到93.6%以上。另外,张刚应等(1999)用Bl乳剂1000倍加0.05%洗衣粉防治国槐尺蠖幼虫,虫口减退率达到92.2%,长期使用Bt剂不仅提高了效果,还可降低管理费用。我国已分离得到Bt分离株8000株以上,不同程度测试的菌株在2000株以上,已知全世界83个亚种中的41个,并鉴定出12个新亚种,获得了一批高毒力或特异性菌。白僵菌、绿僵菌、被毛孢属、穗霉属、拟青霉属、轮枝霉属、棒孢霉属等真菌也是主要的杀虫微生物。此外,近几年发现了寄生于玉米螟,甜菜夜蛾、大菜夜蛾,大猿叶甲、油桐尺蠖及家蚕等昆虫的微孢子虫。这些杀虫微生物,对城市园林害虫的防治起到了积极的作用。多年来人们重点研究了杀蚜素A、韶关霉素A1和A3,浏阳霉素A、B、C,南昌霉素A和B,梅岭霉素、华光霉素、灭蚊链霉素等。美国Merck公司从研究中得到了杀虫效果更好的双氢阿维素。Sukyo公司还发现了

单活菌素、二活菌素、三活菌素等一系列微生物杀虫抗生素。

在防治害虫病毒的研究和应用方面,我国也取得了较大的进展。据报道,目前,我国发现了220种约250株昆虫病毒,其中有油洞尺蠖、核多角体病毒、舞毒蛾型多角体病毒等20多种病毒进入田间试验或已经应用到田间。

3动物源农药

动物源农药主要包括动物活体,如天敌及动物代谢物等。利用天敌来对付害虫是人类的创举之一。大约在公元340年,我国就有了关于天敌防治的记载。国外最早在1859年从卡宴输入蟾蜍到南美洲的马提尼克岛,防治甘蔗蛴螬等害虫。天敌主要包括捕食性和寄生性天敌,如昆虫、蜘蛛、捕食性螨、线虫、鸟类及两栖类等。捕食性天敌昆虫涉及19个目120多科。寄生性天敌昆虫主要是膜翅目、双翅目、拈翅目、磷翅目等5个目98科。目前,昆虫天敌种类及防治害虫的主要种类有以下几种。

①肿腿蜂科

目前,所知全世界胂腿蜂科约2000多种,有防止磷翅目、鞘翅目、膜翅目等3个目22个科的50余种昆虫。其中,天牛类占20种,有肖粗鞘又条天牛、咖啡虎天牛、中华锯天牛等。

②赤眼蜂科

现今用最多的是松毛虫赤眼蜂、舟蛾赤眼蜂等少数几个科,可防磷齿目天蛾科、夜蛾科、舟蛾科。螟蛾科等8科54种害虫。

③茧蜂科

茧蜂科是一个数量庞大的寄生蜂,仅优茧蜂亚科就达到600多个种,可寄生磷翅目幼虫、鞘翅目成虫和幼虫、半翅目、膜翅目和脉翅目成虫、啮齿目,直翅目岩虫等。

④蚂蚁

多数蚂蚁都是捕食性的。我国已知能捕食松毛虫的蚂蚁有48种,如弓背蚁属、举腹蚁属、虹臭蚁属等,可防治松毛虫、松耳毒蛾,松针毒蛾、小眼夜蛾、舞毒蛾等。

⑤瓢虫

我国已知的捕食性瓢虫约234种,占全世界的1/4左右,主要防治叶螨、粉蛴、蚜虫等。

此外,还有为数众多的寄生蜂,如姬蜂科、小蜂科,寄生蝇类、捕食性蝽等天敌可以加以利用。大量散发天敌,不仅可以获得原来天敌控制的环境,防治园林害虫,且能减少化学农药使用量而保护城市环境。

利用动物代谢物做农药,主要是动物激素和动物毒素。人们可直接从昆虫中提取或人工合成其类似物。如虫蜕皮激素、促幼激素及性激素,阿根廷蚁产生的防卫毒素,沙蚕毒素等在害虫防治和预测预报上,可得到广泛的应用。

展望未来

截至2006年,我国现今已有100多家生物农药生产企业,生产各种植物,微生物农药及天敌。各地的生物农药逐渐进入良性运作,产品的质量、产量不断提高,市场份额比重越来越大,为城市园林害虫的生物合理控制提供了可靠的保证。未来我国城市园林绿化病虫害防治,不仅有了生物农药,而且有了无污染的高效农药。这对城市园林发展,使之成为一个绿树成荫、环境清洁、生态和谐的城市。

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