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黑龙江省应用赤眼蜂防治农业害虫的发展现状及展望

2017-06-10罗宝君

现代农业科技 2017年8期
关键词:赤眼蜂防治效果黑龙江省

罗宝君

摘要 从赤眼蜂防治农业害虫的现状入手,如繁殖中间寄主的类型、饲养赤眼蜂的蜂种、防治的靶标害虫及防治效果,分析了黑龙江省赤眼蜂应用的发展历程,探讨了赤眼蜂发展所面临的任务和质量控制标准,展望了黑龙江省赤眼蜂的发展趋势,以期为黑龙江省赤眼蜂的防治提供借鉴。

关键词 赤眼蜂;农业害虫;防治效果;现状;黑龙江省

中图分类号 S476 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)08-0136-03

1 国内外赤眼蜂防治农业害虫发展现状

赤眼蜂是一種天敌昆虫,全世界应用赤眼蜂防治害虫的国家超过50个[1]。赤眼蜂在独联体国家、中国、墨西哥及西欧一些国家应用最广。在独联体国家,1992年放蜂治虫面积高达2 760万hm2,赤眼蜂释放用于防治约22种作物及林木果树的主要鳞翅目害虫。墨西哥建有36个益虫繁殖中心,繁殖赤眼蜂和茧蜂等天敌,繁殖赤眼蜂已实现工厂化,每年应用赤眼蜂防治面积达300万hm2,主要应用于玉米、甘蔗等作物的害虫防治上。赤眼蜂防治农业害虫,作物损失一般下降70%~90%。乌兹别克斯坦对赤眼蜂的研究与应用水平较高,深入研究了棉田自然天敌的人工繁殖和释放技术,在棉田害虫的生防领域内已形成了一整套成熟的技术以及成功防治棉田害虫的经验,每年棉田的生防面积达485万hm2。欧共体国家以及独联体一些国家均采用麦蛾卵为中间寄主工厂化生产天敌赤眼蜂,其生防制品已实现了多品种、系列化。

我国已知赤眼蜂种类有29种,已大量繁殖和推广应用近10种赤眼蜂,其中玉米螟赤眼蜂、松毛虫赤眼蜂、甘蓝夜蛾赤眼蜂、螟黄赤眼蜂、广赤眼蜂等的规模较大,主要包括甘蔗、玉米、棉花等农作物及一些林木果树的害虫防治,每年防治面积300万hm2。20世纪90年代,我国赤眼蜂研究学者对赤眼蜂的生物学和生态学特性做了大量的基础研究工作,为大规模利用赤眼蜂防治农林害虫奠定了基础。通过多年研究和实践,从多方面(蜂种保存、工厂化繁殖工艺、中间寄主繁殖、田间释放技术等)总结出一整套符合我国国情的繁蜂工艺[1-2]。

目前,国内大规模生产赤眼蜂主要是利用柞蚕卵为中间寄主,繁殖松毛虫赤眼蜂,生物防治玉米螟、向日葵螟,应用柞蚕卵繁殖松毛虫赤眼蜂已实现机械化生产。在现有条件下,加强了基础研究,如赤眼蜂的分类、生物学、生态学[4-5]的研究,为田间应用奠定了理论基础。现阶段逐步完善赤眼蜂生产的关键技术,拓宽赤眼蜂的繁殖种类,以实现赤眼蜂工厂化生产、产业化开发,扩大赤眼蜂防治农业害虫的应用范围和面积。

在我国,赤眼蜂是应用范围较广、年防治害虫面积最大、研究最为深入的一类天敌。开发应用麦蛾卵、米蛾卵为中间寄主繁殖赤眼蜂技术,拓宽了繁殖赤眼蜂的种类,扩大了防治害虫的范围。

2 黑龙江省应用赤眼蜂防治农业害虫现状

2.1 保护生态环境,保障食品安全

世界粮农组织(FAO)估计,全世界的粮食产量、棉花产量每年因害虫危害造成的损失分别达14%、16%。黑龙江省每年因农业害虫造成的损失达百亿元。害虫防治方法主要是化学农药防治法,由于长期和大量使用化学农药导致了农药在土壤和农产品中残留、人畜中毒频发、环境污染加剧,且使农产品出口面临绿色贸易技术壁垒,已严重影响食品安全,对农业可持续发展战略构成了威胁。

近年来,黑龙江省利用赤眼蜂防治玉米螟、二化螟、向日葵螟、大豆食心虫等主要农业害虫。通过科技合作,从俄罗斯引进麦蛾卵大量繁殖赤眼蜂的技术,扩大了对农业害虫的防治种类和范围,有效控制了农业害虫的猖獗危害,保证了农业可持续发展,为粮食和食品安全提供了技术支持和保障。

赤眼蜂的推广应用符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中的“综合开发农林生态技术,保障农林生态安全”的要求。黑龙江省扩繁赤眼蜂大面积应用于农业生产,在稳定重要粮食作物生产能力、保障国家粮食安全的同时,发展了优质农产品;减少了对化学农药防治的过度依赖,大幅度降低农产品、土壤和水域受到的农药残留污染;减缓害虫的抗药性,降低防治费用;保护有益天敌生物及生态环境,保障食品的品质和安全性;对社会稳定、国民经济和农业生产的可持续发展起到了重要作用。

2.2 大卵、小卵相结合,应用中间寄主扩繁赤眼蜂

赤眼蜂是目前世界上被用于大量生产和释放最广泛的寄生蜂,近来每年在全世界利用赤眼蜂来防治农业和森林害虫的面积超过3 200万hm2。用于大规模繁殖赤眼蜂的天然寄主卵主要有麦蛾卵、柞蚕卵、地中海粉螟卵和米蛾卵。目前,黑龙江省主要应用柞蚕卵繁殖松毛虫赤眼蜂、螟黄赤眼蜂等寄生大、中型害虫卵的蜂种,在防治玉米、大豆、向日葵作物上每年有大规模的应用;利用米蛾卵繁殖一些寄生小型卵的蜂种,如广赤眼蜂、短管赤眼蜂、卷蛾赤眼蜂等用于蔬菜、果树上小粒卵害虫的防治;通过中俄技术合作,以麦蛾卵为繁殖赤眼蜂的中间寄主,扩繁玉米螟赤眼蜂、稻螟赤眼蜂、广赤眼蜂、甘蓝夜蛾赤眼蜂等蜂种,扩大了利用赤眼蜂防治农业害虫的范围,与米蛾相比,用麦蛾卵繁殖寄生小粒卵的蜂种更易于规模化,实现以麦蛾卵为寄主的赤眼蜂标准化生产对于提高中间寄主和赤眼蜂工厂化生产的可操作性,对减少生产消耗,提高生产效率有重要作用。

温度、湿度、风力及赤眼蜂的种类、品系、放蜂时间、寄主卵的新鲜程度、赤眼蜂及寄主的生理状态等是影响赤眼蜂寄生的因素,其中最关键的因素是赤眼蜂的种类、品系。品系的形成缘于不同的生境与寄主种类等因素,品系的寄生能力会随着有关条件而发生变化。利用赤眼蜂进行农林害虫防治时,防治效果往往产生较大差异,赤眼蜂的品系问题是其重要原因之一。在应用赤眼蜂进行农林害虫防治中,一个通常要坚持的品系原则就是尽量使用优势种群。对要防治的靶标害虫具有较强的寄生能力。

目前,所用赤眼蜂大都采用昆虫的卵来繁殖,如麦蛾、米蛾、柞蚕的卵为中间寄主繁殖赤眼蜂。利用柞蚕卵具有较明显的优势,柞蚕是我国东北特产,资源丰富,价格低廉,柞蚕卵是大量繁殖松毛虫赤眼蜂的优良寄主;但利用麦蛾卵为中间寄主可以大量繁殖小粒卵赤眼蜂,包括玉米螟赤眼蜂、广赤眼蜂、甘蓝夜蛾赤眼蜂,这些种类的赤眼蜂不能用柞蚕卵饲养。

2.3 利用赤眼蜂对寄主的选择性差异,选用优势蜂种

赤眼蜂属的寄主范围广,但特定蜂种的寄主范围却有差别。在国内外“淹没释放”赤眼蜂防治农业害虫的研究中,人们普遍认识到放蜂成败的关键是“蜂种—害虫”组配的适当与否。国内外的学者在赤眼蜂的寄主选择性方面做了一些研究。张荆概括了国内17种赤眼蜂的寄主范围。在长期的自然选择中,蜂种与寄主已形成了一定的对应关系,蜂种不同,寄主范围也有异,其繁殖指数均以在各自的原寄主上最高,赤眼蜂的寄生状况分为3种类型(普适、寡适、不适)。不同寄主繁育的赤眼蜂在个体大小、寿命和生殖力方面具有较大的差异,研究赤眼蜂的选择性及其机理,对于实际应用赤眼蜂,是必要的基础工作。在赤眼蜂防治农业害虫的理论和实践中,选择适宜的蜂种是应用赤眼蜂生物防治的中心工作。赤眼蜂寄主范围广,不同种类赤眼蜂、品系的生物学特性和寄生能力有较大差异,这是赤眼蜂优良品系选育的理论依据。

在赤眼蜂防治农业害虫的应用中,因不同蜂种防效差异较大,选择最适宜的蜂种是防治成败的关键因素[2]。针对农业主要害虫玉米螟、二化螟、向日葵螟、大豆食心虫,选用了赤眼蜂优势蜂种,提纯复壮,按质量严格控制的工艺流程和质量标准工厂化生产赤眼蜂,提高了赤眼蜂的防治效果,用户对生物防治充满了信心,进行大面积的应用,使赤眼蜂生物防治产业快速发展。

2.4 赤眼蜂大面积应用防治农业害虫

赤眼蜂是一种卵寄生蜂,把害虫消灭在卵初期。赤眼蜂被释放到田间以后,在田间自然羽化出蜂;雌雄交配后雌蜂开始在田间飞行,主动寻找寄主,即主动寻找新鲜的害虫卵,然后用产卵管刺破害虫的卵壳,将自己的卵产到害虫卵内。吸取害虫卵内营养物质,进行生长发育,被寄生的害虫卵不能正常发育为幼虫,而是发育出赤眼蜂,赤眼蜂通过此种方式阻碍害虫的发育。赤眼蜂卵在害虫卵内,经过卵、幼虫、蛹及成虫阶段,最后咬破卵壳飞出;雌雄交配后,雌蜂又去寻找新的害虫卵。赤眼蜂就是这样在田间循环往复,不断繁殖后代的过程中,将大量害虫消灭在卵初期,从而达到控制害虫的目的。

玉米、水稻占黑龙江省三大粮食作物的前2位。玉米螟是玉米的主要害虫,常年发生面积400万hm2,每年因玉米螟危害而造成的玉米损失达250万t,严重影响玉米产区的玉米产量和质量;二化螟是水稻的主要害虫,常年发生面积达80万hm2,每年因二化螟危害造成的水稻损失达50万t,损失巨大。

近年来,黑龙江省工厂化生产赤眼蜂主要是利用柞蚕卵为中间寄主,可繁殖松毛虫赤眼蜂和螟黄赤眼蜂等蜂种,这些蜂种大面积应用于防治玉米上的主要害虫玉米螟以及水稻上的主要害虫二化螟,对害虫进行了有效控制。通过技术研发,利用麦蛾卵为繁殖赤眼蜂的中间寄主,扩繁玉米螟赤眼蜂、稻螟赤眼蜂、广赤眼蜂、甘蓝夜蛾赤眼蜂等蜂种,可高效防治玉米螟、二化螟、向日葵螟、大豆食心虫等主要农业害虫。1996—2016年,赤眼蜂防治农业害虫面积累计150万hm2,对害虫的防治效果达到70%以上。满足了绿色农业对生物防治害虫技术的迫切需求,在稳定农作物生产能力的同时,发展优质农产品,提高了农业经济效益,增加了农民收入。

3 展望

3.1 赤眼蜂质量控制,提高虫害防治效果

质量控制是繁殖赤眼蜂的重要内容,赤眼蜂的饲养系统是一种人为控制的环境,与自然环境相比,有很大的差异,大规模生产系统的技术和条件会使赤眼蜂的遗传或适应性发生改变。因此,进行质量控制、保持赤眼蜂种群的品质是高效防治害虫的前提条件。为提高赤眼蜂的质量,需采用适当的设备及执行准确的饲养操作规程。一是要繁育出高品质的寄主卵,提纯复壮赤眼蜂蜂种,赤眼蜂的种群经保存后,要保持完好的生物学特性;二是在准确的密度调节、最佳物理条件、卫生条件和监测生产中[3],繁殖优质赤眼蜂;三是在生产过程中定期监测赤眼蜂的羽化、性别比例、大小、繁殖力、搜索功能和寄生力,若质量退化,做到早期发现,保证质量。

3.2 加强质量检测,保证产品质量

加强赤眼蜂的质量检测,在以下时期进行重点检测:在赤眼蜂出厂时,进行全面的质量检测;赤眼蜂到达运输目的地后,还需要进行产品质量检测;赤眼蜂长期储存后,进行质量检测;赤眼蜂应用时做质量检测。

对赤眼蜂产品的相关检测方法,在内容上包括形态学检测,如检查赤眼蜂的大小、畸形率;生物学检测,如对赤眼蜂各发育期的检测;生态学检测,如对寄生率的检测;生物化学检测,如对早期蛹质量生物化学的检测;行为学检测,如对赤眼蜂飞行能力检测。还要对以下的生物学特性进行检测,包括赤眼蜂的羽化率、存活率[4]、品种、性比、寿命、繁殖率。加强对赤眼蜂进行定期或不定期检测,确保生产出的赤眼蜂产品符合质量控制标准。

3.3 赤眼蜂种群提纯复壮,保持赤眼蜂适应环境能力

保持赤眼蜂产品质量高标准,有较高的防治效果,要保持赤眼蜂的自然种群特性,保持种群的一定广度,防止遗传基因的单一。饲养的赤眼蜂种群,由于近亲繁殖,种群的遗传变异性很低,要低于自然種群的水平,导致赤眼蜂适应野外环境的能力降低。要保持赤眼蜂的质量,必须进行赤眼蜂种群的复壮。赤眼蜂种群提纯复壮的方法主要有不断地采集、引进野生新种群,采集的野生种群规模达到1 000头以上,以保持赤眼蜂的遗传特性和防治目标害虫的能力;将2个饲养品系杂交,改善赤眼蜂的遗传结构,提高寄生能力;采取不同饲养环境条件下锻炼的方法,如变温锻炼,进行复壮;低剂量辐射刺激,增强赤眼蜂活力,提高雌蜂比例和寄生力。

3.4 赤眼蜂防治害虫的应用前景

赤眼蜂是控制农林害虫危害应用最广泛、最有效的天敌昆虫之一。保护利用天敌资源促进农业害虫科学治理,一直备受普遍关注。赤眼蜂的扩繁及其应用成为害虫可持续综合治理的重要手段,大规模繁殖赤眼蜂优势蜂种,田间释放防治农林害虫具有防治效果好、成本低、使用方便、不伤害天敌、对人畜无毒、不污染环境、产品无残留等化学防治无法比拟的优点,在减轻害虫危害和农业可持续发展中起着不可替代的龙头作用。

黑龙江省是全国重要的商品粮基地,同时又是中国绿色食品基地,绿色食品生产面积逐年扩大。应用天敌昆虫赤眼蜂防治农业害虫还处于起步阶段,使用赤眼蜂防治农业害虫面积不到总发生面积的10%,随着对环境保护、食品安全重视程度的提高,防治面积会逐渐提高。筛选扩繁赤眼蜂优势种,可为绿色食品生产提供防治农业害虫的优良蜂种,提高防治效果,使赤眼蜂生物防治技术能更有效地控制害虫危害,加快生物防治产业发展,为建设绿色食品大省提供技术支撑。目前,应用赤眼蜂防治农业害虫处于起步阶段,赤眼蜂生物防治农业害虫,是实现有害生物综合治理的重要途径,可保护有益天敌生物及生态环境,保障食品的品质和安全性,促进农业增效、农民增收,能有效防控农业害虫,推动绿色农业发展,提高经济效益、生态效益和社会效益,具有广阔的应用前景。

4 参考文献

[1] 万方浩,王韧,叶正楚.我国天敌昆虫产品产业化的前景分析[J].中国生物防治,1999,15(3):135-138.

[2] 王福莲,张帆,万方浩.赤眼蜂蜂种及品系选择刍议[J].中国生物防治,2004,20(4):269-272.

[3] 曾凡荣,陈红印.天敌昆虫饲养系统工程[M].北京:中国农业科学技术出版社,2009.

[4] 鲍晓来.赤眼蜂防治玉米螟原理及技术[J].现代农业科技,2011(3):199.

[5] 吴静.高温胁迫对螟黄赤眼蜂生长发育及寄生行为的影响[D].石河子:石河子大学,2008.

[6] 黄寿山,解庆镔,戴志一.赤眼蜂寄主选择性及其机理研究(Ⅲ):生理生化机制分析[J].昆虫天敌,1995(3):106-108.

[7] 黄寿山,戴志一,吴达璋.赤眼蜂寄主选择性及其机理研究(Ⅱ):赤眼蜂对寄主的选择行为及其机理分析[J].昆虫天敌,1995(1):13-17.

[8] 黄寿山,戴志一,吴达璋,等.赤眼蜂寄主选择性及其机理研究(Ⅰ):3种赤眼蜂在不同寄主上的寄生特性比较[J].昆虫天敌,1994(4):156-159.

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