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生物多样性在农业害虫防治中的应用
生物多样性在农业害虫防治中的应用
【作者/来自】网站管理员 【发表时间】2010-5-30 【点击次数】2465
生物多样性在农业害虫防治中的应用


来源:世界农业


  一、农业生态系统中的生物多样性现状

  在农业可持续发展中农业有害生物防治是一个非常重要的问题,其中农业害虫的防治长期以来主要依赖化学农药。实践表明,大量使用化学农药已产生了许多生态问题:①环境和农产品受到污染;②害虫产生抗药性;③主要害虫再猖撅,次要害虫上升为主要害虫。这些生态问题的产生与农业生态系统中生物多样性减少有着密切的联系。从原始农业生产开始,人们为了获得更多更好的农产品,就开始破坏原始的森林和草原植被,使生物多样性减少。自然生态系统中多种多样的动植物相互制约相互依赖的复杂生态系统被破坏,仅保留少数农作物品种和比较单一的生态环境,使生物物种多样性、生态系统多样性和遗传多样性都大幅度减少。

  随着农作物单一、大面积的种植,加上施肥、灌溉等操作,使作物生长旺盛,营养也较野生植物丰富,依靠这些植物为食,农业害虫就大幅度增加。生物多样性减少,有利害虫发生,如水稻螟虫、稻纵卷叶螟等,从单一水稻上完成生活史,在水稻不同生育期均可取食危害,而制约它们的寄生性天敌,如螟卵赤眼蜂,只能在害虫某一阶段(卵期)才能有效寄生,而且需要多种转主寄主,甚至需要农田以外其他生态系统中的昆虫卵才能越冬,以完成年生活史。植被种类越少,生态系统多样性越少,越不利稻螟赤眼蜂生存。

  这一时期农田生态系统中虽然植被单一,但其内昆虫生存种类仍可达几百种,仍具有生物多样性。除了一些迁飞性害虫(如蝗虫)及少数不易被天敌捕食、寄生的钻蛀性害虫(如螟虫)产生危害外,一般不造成危害。

  20世纪40年代后,有机氯农药使用以来,农田生物多样性又一次遭到破坏,在杀死害虫的同时,也杀死大量天敌。这次生物多样性的减少,是昆虫种群和数量都减少。那些残存的害虫,因为食物条件依然存在,种群迅速恢复;而天敌则一方面直接受到农药杀伤,另一方面,食物条件恶化,害虫被杀死后食物缺乏,通过取食中毒的害虫会产生二次中毒和农药随食物链富集影响,使天敌种群恢复远低于害虫种群恢复,自然控制作用因化学农药使用帮了倒忙而大为降低。久而久之,农业生态系统进入了“害虫越治越多,越多越治”的恶性循环之中。

  二、利用生物多样性持续有效控制农业害虫的方法和措施

  历史经验告诉我们,生物多样性减少,不论是植物还是动物物种减少都有利于农作物害虫发生。从理论上讲,一个区域内生物物种越多,自然控制作用也越大,但在具体操作上就越困难。农作物害虫的天敌(如寄生性天敌)转主的寄主是有限的,只要增加关键的几种植物和昆虫就可以有效助长天敌。不同植物繁殖害虫和天敌的生态效能也不同。因此,要选择高效的植物物种,来增加生物多样性,既可为作物上天敌提供栖息环境,又可以大量繁殖天敌(以害繁益)。这样,只要少量植物物种增加,就可以大幅度增加系统内的天敌控制害虫作用,在生态和经济上才有应用可能。

  1.利用植物毒杀作用持续控制农业害虫增加有毒而又是某些害虫嗜食的植物种类,诱杀害虫。在自然界具有这种特性的植物不多,因而应用也有限。已知日本丽金龟会因取食对它有毒害的七叶树和天竺葵的花而死亡。大黑金龟子、黑皱金龟子等嗜食蓖麻叶,食后不久即麻痹,大都不能复活。据试验,在花生地间作蓖麻,于起垄前播种,每公顷4500株左右,在金龟子成虫发生时每株长出真叶蓖麻可毒死3~4头金龟子,后期花生虫果率可降低至5%以下,虫口减退率达87.05%。蓖麻叶毒杀作用不是对所有金龟子都有效,一些金龟子虽嗜食,但仅起暂时麻痹作用,补救措施是在蓖麻叶子上喷洒少量农药。

  2.利用植物引诱作用集中杀灭害虫  一些植物对害虫有引诱作用,利用这个特性可将害虫诱集,聚而歼之。如金龟子成虫有聚集在杨树、榆树、梨树、栗树等取食、活动的习性;棉田中适当栽种一些玉米、高粱,有诱集棉铃虫产卵的作用。胡萝卜花可诱集棉铃虫成虫,玉米喇叭口也常会诱到大批棉铃虫成虫隐藏。当棉花和玉米以10:1间作,对二代棉铃虫诱集效果为45.3%~69.8%,陪作玉米的棉田,棉铃虫卵量与对照比较下降70.7%,这样就改变了棉铃虫卵量分布,减少经营作物虫害,也便于集中杀灭害虫。

  3.利用植物忌避作用驱除害虫  有些植物因含有挥发油、生物碱和其他一些化学物质,害虫不但不取食,反而远而避之,这就是忌避作用。香茅油可以驱除柑橘吸果夜蛾,除虫菊、烟草、薄荷、大蒜等对蚜虫都有较强的忌避作用。棉田套种绿肥胡卢巴,由于它的香豆素气味,能减少棉蚜的迁入量,同时也不利蚜虫的繁殖和危害。试验证明,当棉花和胡卢巴以2:1间作时,可使棉蚜减少72.4%,棉卷叶下降74.4%,可以少用药3~4次。

  4.种植天敌的寄主植物控制害虫  许多天敌昆虫需补充营养,特别是一些大型寄生性天敌,如姬蜂若缺少补充营养,就会影响卵巢发育,甚至失去寄生功能,小型寄生蜂,如有补充营养,也能延长寿命,增加产卵量。一些捕食性天敌如瓢虫和螨类,在缺少捕食对象时,花粉和花蜜是一种过渡性食物。因此,在田边适当种一些蜜源植物,能够引诱天敌,提高其寄生能力。柑橘园有一种菊科植物藿香蓟,其花粉供钝绥螨取食,为钝绥螨的数量增长创造了条件,使柑橘全爪螨得到控制。因此,柑橘园内适当种植菊科植物藿香蓟,能起到稳定柑橘园中捕食螨种群的作用,有利于控制柑橘害螨发生危害。

  很多寄生蜂早期因找不到寄主而死亡,当害虫发生时,由于天敌的基数低而不能充分发挥作用。一些捕食性天敌在早期也有滞后现象,即发生时间比害虫迟。为克服天敌和害虫发生时间的脱节现象,利用陪作植物“以害繁益”,可使经营作物上天敌得到大量补充,起到与害虫同步发展,以利灭害的作用。如在苹果园内陪作苕子,利用苕蚜大量繁殖天敌,控制苹果树上的蚜虫和螨类,取得理想的防治效果。陪作苕子区苹果园,每公顷平均有草蛉33  150头、小黑花蝽60  855头,苹果树上天敌数量从4~7月一直较稳定。而化防区6月才有稳定天敌种群,每公顷平均仅7  290头,持续时间1个多月。陪作区苹果树上每百叶有天敌3~8头,害螨仅6~19头,益害比为1:2~1:2.3,而对照区(化学防治区)百叶天敌数仅0.22~1.5头,害螨高达8~101头,益害比为1:34~1:88。(作者单位:西南科技大学生命科学与工程学院  四川省绵阳市绿化工程队)

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