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浅析城市园林植物病虫害生物防治技术

2023-10-18吕艳杰

天津农林科技 2023年5期
关键词:化学农药生物防治园林植物

吴 静,吕艳杰

(1.天津市南开区公用事业服务中心,天津 300120;2.天津市规划和自然资源局林业事务中心,天津 300191)

近年来,在城市化进程不断推进和加快建设生态宜居城市的背景下,防治城市园林植物病虫害、保护城市生态环境成为社会关注的重要课题。由于外地种苗的引进、物资转运等因素的影响,外来生物物种快速扩散,为城市园林植物病虫害的防治带来挑战,传统的化学防治手段已无法适应当前的防治工作需要,而生物防治技术具有绿色、环保、高效等特点,已被广泛应用于农业、林业的病虫害防治工作中。本文论述了当前我国园林植物病虫害防治工作中存在的主要问题以及生物防治技术的应用现状。

1 存在问题

1.1 防治体系不完善,缺乏统一管理

目前,我国许多城市园林养护单位因行政区域划分不同,各自形成独立的管理体系,缺乏统一管理,使得城市园林植物病虫害防治工作衔接不到位,省市级园林植物病虫害防治目标和规划缺乏约束性,区县级防治手段、防治规模、防治效果参差不齐,出现防治成本高、防治效率低的现象。

1.2 防治手段单一,对化学农药过度依赖

目前,对城市园林植物病虫害的防治多采取对环境影响较大的化学药剂。一方面,由于过度依赖化学农药,甚至是长期单一地连续施用少数几种化学农药,使得病虫害对这些化学农药产生抗药性,导致防治效果不佳。另一方面,由于人工配制化学农药经常存在配制浓度不精确的问题,时常出现化学农药使用浓度超标现象,使城市园林植物表面堆积过量农药,直接影响植物的正常生长,严重时会产生药害。此外,城市园林土壤表面沉积的农药,经雨水冲刷后对地下水造成污染,严重破坏城市生态系统,危害人类健康。

1.3 对生物防治新技术重视程度不够

生物防治技术具有绿色、环保等特点,在防治突发性、暴发性病虫害方面没有化学农药见效快、效果明显,因此有些园林管理人员为达到短期目的而忽略采用生物防治技术。此外,目前园林养护普遍以政府购买第三方服务的形式进行,受限于第三方专业技术力量以及成本控制等因素,承担园林植物病虫害防治的工作人员习惯于采用传统化学防治手段,对城市园林植物病虫害防治的新理念、新技术接受程度较低,一定程度上影响了生物防治技术的大面积应用。

2 生物防治技术的优势

生物防治是指利用一种生物防治另外一种生物的方法,主要利用生物物种间的相互制约关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物[1]。相较于传统化学农药防治方法,生物防治具有安全、绿色、高效、可持续性等优点。生物防治的方法有很多,在实践应用中主要为以虫治虫、以鸟治虫、以菌治虫三大类为主。

2.1 有效控制病虫害,维护生态平衡

据统计,天津市在防治城市园林植物病虫害方面,每年农药施用量均超过130 t,而且这一数字还在持续增长。利用化学农药防治园林植物病虫害极易引起病虫害产生抗药性,导致病虫害再次猖獗或者次要病虫害大面积暴发。同时,大量使用化学农药严重伤害了天敌昆虫,使得城市生态系统遭到破坏,形成恶性循环,而生物防治技术是利用生物有机体或其天然无毒产物有效地控制病虫害,具有针对性强、绿色环保等特点,能为城市园林绿化事业可持续发展提供保证。

2.2 减少农药残留,降低园林植物养护成本

目前,我国化学防治城市园林植物病虫害的农药利用率一般只有20%。在对城市园林植物病虫害的防治过程中,没有采取交替使用化学药剂,或者选用雾化效果不达标的施药器械通常会使病虫害抗药性升高,同时也会大大增加单位面积的施药量和施药次数,进而大幅度增加园林植物的养护成本,生物防治技术不仅不会对环境造成污染,而且活体生物还具有主动寻找寄主(害虫)的特性,因此利用生物技术防治园林植物病虫害可大大降低园林植物的养护成本。

3 生物防治技术的应用现状

3.1 天敌昆虫的生物防治技术

天敌昆虫防治技术是利用捕食性和寄生性天敌昆虫来控制害虫发生,通过以虫治虫方式来减少化学药剂的使用,进而减少环境污染。利用天敌昆虫防治技术首先要了解当地天敌昆虫种类,有针对性地制定防治措施,创造有利于害虫天敌的生存环境,或者通过人工饲养、繁殖、释放害虫天敌,控制园林植物害虫的发生和危害的频率。

据调查得知,天津市园林植物主要虫害有槐尺蠖、槐蚜、桑白盾蚧、美国白蛾、国槐小卷蛾等,目前常用天敌昆虫防治美国白蛾、槐尺蠖等虫害。通过人工繁育和分批次释放周氏啮小蜂,将专门用来寄生周氏啮小蜂的柞蚕蛹悬挂在树上,利用周氏啮小蜂在自然环境中的世代繁育来抑制美国白蛾的生长繁育,逐步实现美国白蛾与周氏啮小蜂之间的生态平衡。此外,还有利用白蛾聚集的绒茧蜂寄生美国白蛾幼虫进行防治,也有利用尺蠖凹眼姬蜂防治槐尺蠖等(表1)。

表1 天津市常见园林植物害虫及天敌

3.2 害虫的致病微生物防治技术

利用害虫的致病微生物来防治害虫,因其具有用量少、繁殖速度快、成本较低、不影响园林植物正常生长发育、对人体及环境无害等优点,这类防治技术已成为应用范围广泛、作用效果明显的防治方法。可引起害虫致病的微生物有真菌、细菌、病毒等,目前应用范围较广、利用率较高的微生物制剂主要有Bt乳剂(HD-1),该药剂的活性成分有孢子和伴孢晶体,其防治机理是通过破坏害虫的消化道,使其暂缓进食直至死亡,对槐尺蠖、枯叶蛾、毒蛾、松毛虫、灯蛾等园林植物害虫具有较好的防治效果[2],现已成为城市园林植物病虫害生物防治应用的重要方法。此外,利用真菌农药也可以提高城市园林植物病虫害的防治效果,目前应用较广的真菌药剂有白僵菌、镰刀菌、绿僵菌等,其中白僵菌对马尾松毛虫具有较好的防治效果,镰刀菌可以有效地控制病虫害的密度,从而起到保持生态平衡的作用[3]。

3.3 抗生素类农药防治技术

抗生素类农药是利用微生物代谢产物来防治害虫的生物药剂。抗生素类农药的原药或其前体均由微生物发酵而成,其机理是破坏昆虫的神经系统,通过抑制害虫消化系统和内分泌功能,最终使防治对象无法进行正常的生理活动。抗生素类农药的优势是不易造成害虫的抗药性,杀虫谱较广,具有兼治作用,对人、畜和环境无害,可长期与自然界相互共存。随着科学技术的发展,抗生素类农药品种也在不断增加,应用范围不断扩大,目前应用较多的抗生素类农药主要有春雷霉素、井冈霉素、多效霉素、庆丰霉素等,这些抗生素类农药对炭疽病及白粉病有着较好的防治效果。此外,阿维菌素、甲维盐等新型抗生素农药也被用于鳞翅目、双翅目害虫的防治,如防治舞毒蛾、赤松毛虫等虫害。华光霉素、浏阳霉素等抗生素药剂在防治螨虫方面有着较好效果,在有效防治害虫的同时也保护了益虫的生存环境,从而保障了城市园林植物快速、健康成长[4]。

3.4 生物制剂防治技术

生物制剂防治技术是一种利用昆虫激素防治植物病虫害的方法。昆虫信息素的种类有很多,主要有性信息素、聚集信息素、报警信息素等。在昆虫性信息素运用方面,我国取得了很大成就[5],自1959年首次提纯并鉴定出昆虫性信息素至今,我国已合成昆虫性信息素化合物超过1 000多种。昆虫性信息素是由昆虫的某一性别的个体分泌于体外、被同种异性个体的感受器所接受、并引起异性个体产生一定的生殖行为反应的微量化学物质[6],是一类在同种雌雄昆虫之间传递信息的化学物质。实践中,昆虫性信息素常与昆虫诱捕器或粘虫板配合使用,以达到较好的防治效果,如将性信息素用于美国白蛾、白杨透翅蛾、舞毒蛾、槐尺镬等害虫的大量诱杀;在害虫成虫发生期进行监测等方面,性信息素也发挥了较大作用[7]。通过对苹果蠹蛾性信息素迷向防治技术的研究表明,信息素迷向剂对苹果蠹蛾的成虫交配行为产生干扰,从而减少了苹果蠹蛾雌性成虫产卵数量,降低了第一、二代幼虫的发生,起到了较好的防治效果[8]。

3.5 基因工程防治技术

基因工程防治技术在园林植物病虫害防治中占有重要地位,其作用原理是采用基因拼接技术,将外源抗特定病虫害的基因片段与植物体本身基因进行拼接,获得具有外源基因表达的转基因植物,使该种植物具有天然抗病虫的特性,这种赋予植物新功能的过程就是植物基因工程技术[9]。基因工程防治技术具有环保性强、应用效果好的特点,植物基因工程技术的应用为防治城市园林植物病虫害提供了更好的选择。我国从20世纪80年代末期即开始林木转基因技术研究,现已掌握了杨树、桦树、桉树、落叶松等树种组织培养技术和外源基因转化技术,如利用Bt-内毒素即苏云金芽孢杆菌在形成芽孢时产生的晶体蛋白致昆虫幼虫死亡。除利用Bt基因外,我国已成功将广谱抗虫基因豇豆胰蛋白酶抑制剂基因、水稻巯基蛋白酶抑制剂基因等引入多个杨树品种,并将蜘蛛杀虫肽与Bt基因C肽序列的嵌合基因成功导入白桦基因组[10]。基因工程防治技术应用场景广泛,在实践中还需进行不断探索,以更好地发挥基因工程技术在城市园林植物病虫害防治方面的作用。

4 结 语

在开展城市园林植物病虫害的防治工作中,要在充分调研园林植物、病害虫种类、害虫天敌、环境条件等前提下,首选释放天敌、施用生物药剂和种苗检疫、物理防治等措施进行园林植物病虫害防治,在病虫害大范围较重发生时,可适当运用高效药械喷施高效低毒的化学药剂进行防治。通过采取生物防治为主、化学防治为辅的原则,维护城市园林植物生物多样性,保护城市生态环境。

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