桑园害虫及其防治药剂和施药器械研究进展

宋长贵 谌伦富 罗太明

(重庆市蚕业科学技术研究院，重庆 400700)

桑树(Morusalba)是一种重要的多年生木本植物，其根、茎、叶、果均具有很高的经济价值和药用价值[1-3]，特别是桑叶作为家蚕(Bombyxmori)最好的天然饲料，在实际生产中应用最为广泛。桑树的健康不仅关系着桑树产业的发展，也对蚕丝产业的可持续发展至关重要。但桑树害虫的发生常常给桑树的生长造成严重影响，轻则降低桑枝、桑叶和桑椹的产量和品质，重则造成桑园成片死亡[1，4-5]；加之，家蚕对桑叶中残留的杀虫剂极为敏感，因此由害虫引起的桑树健康问题一直是桑园治理关注的重点。近年来，随着“东桑西移”工程的实施、果桑产业的快速发展、桑树生态林的大面积种植等因素影响，桑树害虫的结构也逐渐发生着改变，部分次生害虫上升为主要害虫，且危害程度逐年加重[6-9]。因此，了解主要害虫的变化情况，掌握相应的防治措施尤为重要。

目前，化学防治仍是桑园害虫治理的主要手段之一。然而，长期连续使用单一的化学药剂给害虫治理带来了严重的“3R”[抗性(resistance)、残留(residence)、再猖獗(resurgence)]问题，并且对生态环境造成了不可忽视的影响[10]。近年来，随着人们环保意识的增强，大量高毒有机磷农药在实际生产中被禁用，但新型可替换药剂的研发却往往存在药效差及安全评估等滞后的现象，这就使得可用于桑园的高效、安全、环保类防治药剂越来越少[11]。此外，在药剂喷洒器械方面，桑园中使用的器械也普遍存在老旧、更新不及时等情况，因而伴随发生农药浪费、农药残留超标、农药中毒等问题。本文从桑园害虫种类及结构变化、桑园害虫防控药剂及施药器械等方面进行综述，归纳总结不断变化的主要害虫种类及其影响因素、防治药剂的发展情况及施药器械的使用情况，以期为科学治理桑树虫害提供新的理论依据。

1 桑园主要害虫种类及其结构变化的影响因素

1.1 桑园主要害虫种类

我国幅员辽阔，由于不同地区经纬度、气候、桑树品种以及栽培管理措施等的差异，导致各地区的桑树害虫种群类别、数量及危害程度不尽相同[12]。据有关研究统计，我国已知的桑树害虫有630多种，主要害虫有200余种，能危害成灾的约50余种，主要分布在昆虫纲的鳞翅目(Lepidoptera)、鞘翅目(Coleoptera)、同翅目(Homoptera)、缨翅目(Thysanoptera)、双翅目(Diptera)以及蛛形纲的蜱螨目(Arachnoidea)[2，10-11]。根据危害部位，可将桑树害虫分为芽叶害虫、枝干害虫、地下害虫和桑椹害虫4大类[1-2]。芽叶害虫种类最多，主要代表为桑象虫(Barisdeplanata)、桑螟(Diaphaniapyloalis)、野蚕(Bombyxmandarina)、桑蓟马(Pseudodendrothripsmori)、桑毛虫(Porthesiaxanthocampa)、桑尺蠖(Phthonandriaatrilineata)、桑粉虱(Pealiusmori)和朱砂叶螨(Tetranychuscinnabarinus)[1，5，10，12]。枝干害虫主要代表为桑天牛(Aprionagermari)、桑蛀虫(Paradoxeciapieli)和桑梢小蠹虫(Cryphalusexignus)[11，13]。地下害虫主要代表为桑根瘿蚊(Diplosisfasciata)、铜绿金龟子(Anomlacorpulenta)和华北蝼蛄(Gryllotalpauunispina)[1-2，13]。桑椹害虫主要代表为桑椹瘿蚊(Diplosismoricola)[14-15]。

1.2 桑园害虫结构变化的影响因素

2006年，国家商务部正式组织实施“东桑西移”工程，我国蚕桑主产区逐渐由传统的东部地区(环太湖流域的江苏、浙江等)向西部地区(广西、云南、贵州等)迁移[16]。西部地区桑园面积逐年增加，其中以广西的桑园面积增加最多(桑园面积约16.7万hm2，占全国桑园面积的近1/5)[6]。由于大量桑树苗木从东部蚕区调入西部蚕区，广西、云南等地桑园害虫呈现出种类新发、数量高发和蔓延猖獗等趋势，其中以桑螟、叶螨、粉虱和蓟马等害虫最为典型[10]。

近年来，随着桑椹及相关产品的保健价值越来越受到人们青睐，其经济价值也在不断攀升，种植相同面积的果桑园经济收入可达叶用桑园的5～7倍[17]。随着蚕桑产业的不断转型升级，果桑种植面积越来越大，并逐渐向产业化和规模化方向发展，其中四川省果桑种植面积超过7 330 hm2，湖北省达800 hm2[7，18]。果桑产业迅速发展的同时，果桑园病虫害的结构也在发生变化。种植果桑的主要目的是获得高品质的桑椹，在种植模式、品种选用、日常管理、病虫害防治等方面均不同于传统的叶用桑园。果桑相比叶用桑早春发芽抽枝时间更早，这为桑园越冬害虫提供了更早的食物来源，使得桑园害虫结构随之发生改变。果桑园害虫呈现危害时间提前，危害周期延长，世代周期重叠严重等现象。桑椹瘿蚊等已成为危害果桑园的主要害虫[19-20]。

种植桑树不仅可以收获桑叶、桑椹和桑枝，还具有改善空气质量、保水固土防沙和绿化荒山等生态作用。据估算，每公顷桑园每年可吸收二氧化碳约50 t，释放氧气约36 t，蓄水量比无林地多300 m3，减少泥沙流失45 t[9，21]。正是由于桑树优越的生态治理能力，陕西省榆林市已建成2.55万hm2的生态桑园，新疆库尔勒地区也种植了467 hm2的生态桑园[22-23]。生态桑园和生态防护桑林在管理上不用进行伐条、疏芽、摘芯等操作，但这也为桑园害虫提供了更长周期的食物来源，大面积种植也为桑树害虫的发生危害提供了有利条件。除此之外，药用桑园、饲用桑园等种植面积近年来也在不断扩大，这也为桑树害虫的防治带来了新的挑战[24-25]。

2 桑园害虫防治药剂的发展情况

2.1 桑园害虫防治药剂的发展历史

栽桑养蚕在我国具有悠久的历史，蚕农在长期的生产实践中总结了许多有效的防治措施来治理害虫，如人工捕杀害虫、深耕翻土治虫、以虫治虫、药物防虫等[26]。其中桑园害虫防治药剂的发展历史大体可分为3个阶段：19世纪70年代以前的天然药物防治时代，19世纪70年代至20世纪40年代的无机药物防治时代，20世纪40年代至今的有机合成药剂防治时代[27]。天然药物防治时代，主要使用苍耳、烟茎、桐油、屋灰、鳗鲡鱼骨、鱼腥水等具有杀虫活性的动植物来防治桑园害虫；无机药物防治时代，主要使用食盐、石灰、白矾、砒霜、硫磺、汞粉等来防治桑园害虫[26]；有机合成药剂防治时代初期，主要使用久效磷、磷胺、敌敌畏等来防治桑园害虫[28]。有机合成药剂自20世纪发明以来，因其高效、速效的特点，使其在控制农作物病、虫、草、鼠危害，调节植物生长，保证作物产量和品质等方面起着不可替代的重要作用[10]。

有机磷类杀虫剂是含磷类有机杀虫剂的总称，该类杀虫剂具有品种多、杀虫谱宽、适用范围广、在自然界中易分解、在高等动物体内无累积毒性等特点，曾一度是世界范围内使用最广的杀虫剂[29]。有机磷类杀虫剂的特性完全符合桑园用药要求，自有机磷类杀虫剂问世以来，该类药剂便成了桑园的主打防治药剂。然而，由于有机磷类农药连年大量使用，使得害虫产生了严重的“3R”问题，同时对环境造成污染，一些曾经在桑园大面积使用的高毒有机磷药剂已经被禁用[30]。查询国家禁用和限用的农药名单发现，曾在我国桑园中使用的有机磷类杀虫剂甲胺磷(2010年)、对硫磷(2010年)、甲基对硫磷(2010年)、久效磷(2010年)、磷胺(2010年)、乐果(2019年)等药剂已被全面禁止生产、销售和使用，毒死蜱(2013年)也被禁止在蔬菜上使用[31-33]。

2.2 桑园害虫防治药剂的现状

由于家蚕与大部分桑园害虫在分类水平上具有亲缘性，都属于鳞翅目昆虫。因此，在桑园害虫防治的过程中除考虑防效外，还应重点考虑药剂对蚕作的安全性。基于此，桑园可用的杀虫剂种类和数量极其有限。通过查询中国农药信息网(http://www.chinapesticide.org.cn/)农药登记数据发现，登记作物为桑树的杀虫剂总共有83种，隶属4大类别，其中有机磷类杀虫剂数量最多，共79种，其次是氨基甲酸酯类2种，吡啶类1种，有机硫类1种(表1)。从表1可以看出，现阶段能用于桑园的杀虫剂主要为有机磷类杀虫剂(所占比率超过95%)，共有7种(单剂3种，复配剂4种)，敌敌畏和辛硫磷为主要药剂。

表1 登记对象为桑树的杀虫剂

2.3 桑园害虫防治药剂的筛选情况

现阶段能用于桑园害虫防治的药剂主要为有机磷类，并且可用药物的数量和种类都相对较少，究其原因主要有以下几个方面：一是桑园自身特性决定只能选择易分解、低残留的防治药剂(以有机磷类为代表)；二是许多曾经使用的高毒有机磷类农药遭到禁用；三是过分依赖有机磷类防治药剂，使得害虫产生了很强的抗药性，曾经的“特效药”失效或效果严重下降；四是桑园种植面积较少(叶用桑园面积仅有80余万hm2[34]，约占我国农作物播种面积16 600万hm2[35]的0.5%)，桑园年用杀虫剂量市场占有率低，不足以引起农药企业专门针对桑树开发新的药剂品种。

为保障蚕桑产业的可持续发展，我国蚕桑行业工作者也在不断探寻桑园可用的替代药剂。早期替代药剂的研究多集中于有机磷类药剂的互配，如开发的桑虫净、桑保清、保桑灵等[10，36-37]。有研究通过比对30种不同类型农药对家蚕的毒性测定，结果显示虫螨腈对家蚕的毒性较低[38]，并且在家蚕和桑树害虫之间存在较高的选择性毒力，认为虫螨腈是一种理想药剂[39]。王丽英等[40]研究发现40%桑宝(氨基甲酸酯类)乳油1 000～2 000倍稀释药液对桑螟、桑尺蠖等鳞翅目害虫防治效果好，可在桑园中推广应用。周春涛等[41]比较了12种杀虫剂对家蚕的残留毒性和安全间隔期，结果显示印楝素、苦参碱、虫螨腈等对家蚕残留毒性低的杀虫剂可用于桑树害虫防治。陈伟国等[42]采用浸叶法测定了烟碱类杀虫剂呋虫胺对家蚕的毒性，结果表明该药对家蚕高毒，建议在桑园及周边不要使用该类药剂。陈伟国等[43]比较了5种酰胺类杀虫剂对家蚕的毒性，结果显示酰胺类杀虫剂对家蚕的经口急性毒性均属于剧毒级，建议在桑园不使用该类药剂。尽管广大科研工作者正努力寻找可替代有机磷的桑园害虫防治药剂，但目前药物筛选的现状仍主要依赖于已知的农药品种。因此，必须加强新药筛选经费的投入，自主开发或引进国外先进的农药品种；使用化学防治药剂时要注意药剂的交替使用，以减缓害虫抗药性的产生；加强无公害或基本无公害的植物源农药的研制和开发，增加可供选择药剂的种类，缓解桑园“无药可用”的尴尬现状，从而保障我国现代蚕桑产业的可持续发展[44]。

3 桑园害虫防治施药器械的使用情况

化学防治作为农林业病虫害防治的重要手段，其防治效果的好坏主要与化学药剂、施药器械、施药技术及方法等有密切关系。2007年，我国成功超越美国成为世界第一大农药生产国和消费国，农药品种和农药剂型不断丰富[45]。然而，我国的植保器械和施药技术严重落后于发达国家，与我国高速发展的农药水平极不匹配，严重制约了我国植保行业的发展，产生农药利用率低、农药残留超标、农药中毒、环境污染等一系列问题[46]。在我国小规模栽桑的蚕农主要使用传统的单管、压缩、背负式或手提式喷雾器用于害虫防治，规模较大的企业和庄园则主要使用背负式电动喷雾设备和高压喷雾设备。调查显示，桑农在施药过程中普遍采用单一机具喷洒不同类型药剂，且机具多使用圆锥雾喷头，这是造成农药浪费、农药残留超标、农药中毒的重要原因之一[47]。

为适应现代农业发展的需要，提高对病虫害的防控能力，我国科研工作者围绕现代植保机械与施药技术开展了大量的科学研究，并取得了长足的进步。有报道显示，在高压喷雾机上加装摆臂，喷雾射程可达20 m左右，极大地提高了喷雾覆盖范围，适用于大面积连片桑园使用[48]。河南万丰农林设备有限公司开发的YL60-2000L型风送式喷雾机具有雾化效果好、射程远等优点[48]。虞崇江[10]将植保无人飞机喷雾器与传统喷施器在桑园中进行比较试验，结果显示植保无人机具有防治效果好、节约农药用量、省时省力等优点。除此之外，科研工作者还针对玉米等高杆作物研制了自走式高地隙喷雾机，成功解决了玉米粘虫等害虫的防治难题，这为桑园防治机具的开发提供了新思路[47]。除了喷雾机具的不断升级，喷雾技术也在向靶向喷雾、防飘喷雾、恒压喷雾、液压喷雾和超低容量喷雾等方向不断整合和发展[46-47]。但是，目前桑园中植保机械仍以小型手动为主，落后的低效机具和传统的思维模式已不能满足现代桑树产业的需要，我们应紧跟现代科技前沿，借鉴国内外的成功经验，及时升级桑园植保器械和施药技术，减少化学药剂的使用量，提高对桑园害虫的防治效率。

4 展望

随着我国桑树产业规模的不断壮大，桑树害虫危害已成为影响桑树健康生长的重要隐患。在未来桑园害虫的治理过程中，植保工作者应充分利用遥感(remote sensing)、全球定位系统(global position system)、地理信息系统(geographic information system)、人工智能(artificial intelligence)和大数据(big data)等现代先进技术，建立属于桑园的害虫监测预警系统，及时掌握桑园害虫的种类及危害情况，从而更好地指导桑园害虫的防治[49-50]。同时，在桑园害虫治理时应遵循“预防为主，综合防治”的植保方针，充分利用自然环境进行调控，辅以农业防治、生物防治、化学防治以及物理防治等措施，建立适合桑园害虫的防治系统，践行“公共植保”“绿色植保”的理念，从而更好地保障桑树产业和蚕丝产业的可持续发展。