浅析昆虫病毒在森林病虫害防治中的应用
2014-04-18葛迎春王英爽卢洪斌韩冰关怀海
葛迎春,王英爽,卢洪斌,韩冰,关怀海
(1.黑龙江省平山林业制药厂,黑龙江 哈尔滨150324;2.南京交通职业技术学院,江苏 南京211188)
昆虫病毒是以昆虫作为宿主,并在宿主种群中流行传播的一类病毒,属纯天然生物农药。昆虫病毒的种类繁多,至今发现的昆虫病毒已超过1 700余株,涉及11个目的1 100多种昆虫,据统计,我国已经发现的昆虫病毒有240余株。近20年来,利用昆虫病毒防治农林植物害虫已成为国内外生物防治的一个重要发展方向。HaSNPV是棉铃虫特异性病原病毒,自20世纪70年代起被用于棉铃虫的防治。该病毒在1993年被登记注册为我国第一个昆虫病毒杀虫剂,目前年产200~400t,年应用面积达200万亩次,在国际上具有较大的影响。我国许多地方都开展了不同规模的病毒治虫试验,其中面积较大的有赤松毛虫质型多角体病毒(CPV)、油桐尺蠖核型多角体病毒(NPV)和美国白蛾核型多角体病毒(NPV)等病毒杀虫剂,而且取得了较好的防治效果。生物农药是无公害的产品,符合我国当前发展绿色农业、改善生态与食品安全、可持续发展和建立和谐社会的要求。每推广应用1万hm2生物农药就可直接减少15t左右化学农药向环境的释放,发展和使用生物农药具有显著的经济、生态和社会效益。
根据最新的国际病毒分类委员会报告,感染昆虫的病毒分别被归属于17个科。其中目前生物防治应用最多的有2类:一是杆状病毒科的核型多角体病毒NPV、颗粒体病毒GV;二是呼肠病毒科的质型多角体病毒CPV。
1 杆状病毒(NPV、GV)杀虫剂与林业害虫防治
20世纪初,云杉叶蜂的杆状病毒有效控制欧洲云杉叶蜂的虫口密度,从而挽救了北美大片云杉林,使人们看到了病毒防治害虫的优点及潜力。引进病毒防治害虫早期最成功的试验是在加拿大,1939年用核型多角体病毒防治欧洲云杉锯角叶蜂。当时仅用病毒的悬浮液喷洒了7棵树,所产生的病毒流行病很快布满了面积1 000hm2的整个虫害基地,而且连续4年流行传播,使害虫种群密度处于很低水平。椰蛀犀金龟是南太平洋和东南亚椰子及其他棕榈植物的主要害虫,1967年至1975年间,将一种非包涵体杆状病毒引进释放到南太平洋的许多岛上,防治效果非常明显,害虫种群得到控制。此外,用核型多角体病毒(NPV)防治舞毒蛾、颗粒体病毒防治苹果小卷叶蛾都取得了很好的防治效果。
迄今国外正式注册商品化的杆状病毒杀虫剂已近20种,我国最早注册生产的病毒杀虫剂是棉铃虫NPV杀虫剂,随后有数种NPV杀虫剂注册并用于生产,如在林业上成功应用的春尺蠖NPV,已经由中国林业科学研究院张永安研究员领导的研究小组研发出病毒制剂并成功应用推广,以8.2×105PIB·mL-1的病毒喷洒防治春尺蠖3龄幼虫,10d死亡率可达84.4%,以1.6×106PIB·mL-1的药液喷雾防治3龄幼虫,9d死亡率可达92.3%。特别是在新疆、西藏等地区,气候干旱,真菌等微生物难以施用,应用春尺蠖NPV进行防治,均取得了很好的防治效果。在施药手段上,由于林业的地貌特殊性,利用飞机喷洒NPV病毒进行飞防是现代生物防治的重要手段,东北林业大学早在20世纪80年代已经利用飞机喷洒舞毒蛾NPV进行生物防治,取得很好的防治效果。
2 质型多角体病毒杀虫剂与林业害虫防治
我国对昆虫质型多角体病毒的研究从家蚕病毒病的研究开始,现已从30种昆虫中发现了质型多角体病毒,如马尾松毛虫CPV、茶毛虫CPV、文山松毛虫CPV等。
松毛虫病毒已发现有12种以上,以质型多角体病毒应用最广。四川应用德昌松毛虫质型多角体病毒防治松毛虫,持续效果明显,病毒能通过带毒成虫经卵传给子代,造成子代幼虫大量感病死亡,能控制处理区5年有虫不成灾,郁闭度大的林分,持续效果已达12年。云南省从1984—1994年推广应用文山松毛虫质型多角体病毒防治文山松毛虫、云南松毛虫及思茅松毛虫4 282.3hm2,当年防效70.0%~92.8%,持续感染明显。文山松毛虫质型多角体病毒致病力强,毒力稳定,并有继代感染作用,一次防治能造成持续感染、扩散与流行,可控制松毛虫3~5年不成灾,成本低于烟雾剂,而且对人畜安全、不污染环境。
中国科学院武汉病毒所彭辉银研究员等人研究成功“生物导弹”新技术,防治松毛虫获得成功。生物导弹技术是利用卵寄生赤眼蜂特有的行为特点,结合昆虫病毒流行病学规律,通过卵寄生蜂将病毒制剂传递到靶害虫卵表面,使初孵幼虫罹病死亡,达到控制害虫之目的。“生物导弹”是以卵寄生蜂为媒介传递病毒防治害虫的一项新技术,它选用柞蚕卵来繁殖赤眼蜂,并将研制的适应赤眼蜂携带的病毒剂型均匀地雾化喷洒在柞蚕卵表面。当赤眼蜂咬破壳从蚕壳爬出来时,每个蜂身上可粘上50~200个病毒多角体。赤眼蜂能迅速准确地找到害虫卵作为寄生卵,接触害虫卵壳的同时将病毒黏附到卵壳上,使害虫种群发生病毒性流行病,从而大规模杀死害虫。
3 小结
我国地域辽阔、生态类型复杂、昆虫种类繁多,有十分丰富的昆虫病毒资源。利用昆虫病毒资源,通过多种高新生物技术,发展我国昆虫病毒杀虫剂产业具有十分有利的条件。不仅可以满足化学农药杀虫剂市场更新换代需要,还可以逐步在本领域形成中国特色产品并走向国际市场。目前病毒的飞机防治已经为国内外广泛采用,尽管病毒防治费用较高,但这些成功的实例仍然展现了应用病毒进行森林害虫生物防治的广阔前景。
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