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害虫生物防控发展历程及其研究进展（二） 害虫生物防控理论与技术进展 害虫生物防控理论研究进展 ◆昆虫的发生与为害 昆虫是自然界生态系统的一个组成成员，在一般情况下并不与人发生冲突。只有在干扰到人们生活、与人类争夺资源、损坏人们生活用品和生活环境时，才将这部分昆虫定性为害虫。实际上，昆虫在地球上出现的时期远远早于人类，当人类在地球上出现以后，某些昆虫与人类的利益之间发生矛盾，才有害虫问题的出现 。害虫的产生是自然生态系统转变为农业生态系统的必然结果。 自然界中的“昆虫”转变为人类的“害虫”需要一个过程，这个过程甚至是缓慢的，是一个由无到有、由少到多、由多而害的过程，在这个过程中，其种群数量不断增加，取食量不断加大而造成危害。传统农药植保技术，基本上淡化了“过程”概念，只有在危害已经形成时才采取使用化学农药的措施，本质上是“末端治理”行为。现代害虫生物防控理论提倡“源头治理”为基础，监测预警为依据，物理防控措施压低虫口基数，使害虫生物防控技术充分发挥“低密度效应”。 ◆农业生态系统昆虫 在农业生态系统中，并不是所有植食性昆虫都是害虫，害虫只是其中少数种类。Debach 引用美国昆虫学会学报 1968 年公布的数字，称美国和加拿大已知的 85000 种昆虫中，只有 1425 种是重要害虫，约占已知种类的 1.7%。据估计我国至少有 150000 种昆虫，害虫只有 1000 多种，害虫种类约占 1%。吴钜文和陈红印在 2013 年《蔬菜害虫及其天敌昆虫名录》中归纳了国内外已知取食蔬菜的害虫（含软体动物及节肢动物）2 门 7 纲22 目 212 科 1216 属 2460 种，天敌昆虫（含昆虫纲与蛛形纲）2 纲 18 目 157 科 1271 属3820 种。 ◆中性昆虫 中性昆虫是生态系统中昆虫群落的重要组成成分。与寄主植物没有直接营养关系，但可以作为害虫天敌的寄主昆虫，或捕食性昆虫的重要猎物，用以在天敌昆虫食物不足时支撑天敌昆虫种群数量规模。此外，还具有授粉、废弃物转化等生态功能。 ◆害虫的生活史、发生规律与灾变 害虫生活史内容一般包含一年发生几代，幼虫脱皮几次，各虫态历时几天，生活习性，怎样越冬等等。害虫发生规律的中心问题，是害虫种群数量变化的动态，以及其特有的行为习性。引起昆虫种群数量变化的因素分为内因和外因，内因是昆虫本身的生物学特性，包括生殖潜能和生存潜能。生殖潜能是指在最适条件下可能产生的下一代昆虫的最大数量。与实际生殖力不同，与世代数、雌雄性比、交配率、产卵量等有关，是害虫种群数量变动的基础。外因是物理因素、营养因素、生物因素。 由于害虫分布存在空间格局结构，如有些种类钻蛀树体内部，有的居于树皮裂缝，有的分布树冠，有的贴于叶片等等，传统化学农药只能在一个平面上分布，而不能与害虫的存在空间格局相对应，因而不可能对分布于不同空间位置的害虫都发挥较好的杀伤作用。对于天敌昆虫而言，害虫是其食物，它会积极寻找、主动跟踪害虫，也就是可以完全实现天敌昆虫与害虫的“同域分布”，从而直接、高效灭杀害虫。 害虫生物防控技术研究进展 ◆天敌昆虫应用技术 天敌昆虫的应用是害虫生物防控领域最经典、最丰富、积累最多的领域，也为其他害虫生物防控技术或它类有害生物的生物防控提供了借鉴经验和参考案例。 （1）单种天敌昆虫的研究与应用 无论是捕食性还是寄生性天敌昆虫，对于单一种类的系统研究最丰富。针对天敌昆虫的选择，一般基于“同域分布”的“跟随现象”而确定，而并不是所有自然发生的天敌昆虫优势种都适合于人工生产繁育，如常见的草蛉类、小花蝽等，虽然对其生物学、实验室饲养技术研究很多也很成熟，但是实现规模生产繁育、满足生产需求则很难实现。 （2）2~3 种天敌昆虫的组合应用 天敌昆虫功能团（IGP）是研究天敌昆虫组合种类间互相作用的协同 / 竞争机制，研究捕食性天敌功能团之间以及捕食性与寄生性天敌功能团的协同 / 增效 / 竞争抑制效应，揭示天敌的不同时空生态位与天敌功能团内稳定性机制的关系。 例如，利用龟纹瓢虫和丽蚜小蜂组合防控烟粉虱，龟纹瓢虫捕食烟粉虱的卵、一二龄若虫；而丽蚜小蜂则选择寄生三龄若虫及预蛹；被丽蚜小蜂寄生的烟粉虱虫态，龟纹瓢虫则不再捕食；这样，二者形成了一个增效的组合关系。 （3）“嵌入式”害虫生物防控技术体系 “嵌入式”害虫生物防控技术体系，就是首先建立一个天敌昆虫繁育子系统，然后通过载体植物，将天敌繁育子系统融入农业生产系统，重构一个内含天敌昆虫自繁的农业生态系统。“嵌入式”生物防控理论主要包括生物多样性理论、最简（佳）生物多样性理论、生态平衡理论等。 仍以龟纹瓢虫和丽蚜小蜂组合为例，我们选择了龙葵作为中间载体植物，龙葵对于烟粉虱成虫具有很强的吸引力，烟粉虱成虫聚集于龙葵叶片活动、交配、产卵，卵孵化为若虫，龟纹瓢虫可以在龙葵叶片上捕食烟粉虱卵、一二龄若虫；由于龙葵叶片较薄，不能支撑烟粉虱若虫发育完成其生命周期，难以发育到预蛹或蛹期，个别发育较好的预蛹、蛹也可以通过释放少量丽蚜小蜂解决问题。为了保持农业生态系统的龟纹瓢虫群体，我们又选择完善了紫藤 - 紫藤蚜 - 龟纹瓢虫子系统，保持稳定的龟纹瓢虫群体。 ◆昆虫病原微生物制剂技术 目前，比较稳定的微生物制剂有苏云金芽孢杆菌（B t）、白僵菌、绿僵菌、蚜霉菌、微孢子虫和捕食性线虫制剂，都已经形成一定产业化规模，并在农业生产中得到广泛应用。 ◆虫菌复合生物防控技术 天敌昆虫（捕食性或寄生性）与微生物制剂复合应用具有显著的增效作用。对此，天敌昆虫首先对害虫身体造成伤口，然后为昆虫病原菌侵入创造了良好的条件，使两个方面的防效都大大提高。 加拿大专家研究表明，捕食螨和微生物制剂联合可有效控制蓟马种群。西花蓟马是花卉作物的主要害螨，在花卉叶片为害的蓟马高龄虫态，98% 的种群需要在土壤中化蛹。加拿大科学家针对蓟马蛹期防治，通过将两种商品化的捕食螨（捕食蓟马蛹的品种）、微生物颗粒剂（白僵菌 GHA 和绿僵菌 F52）以及昆虫病原线虫，联合应用于盆栽菊花土壤表面，结果表明，该方法相对于单独使用任何一种生防产品的效果都好，蓟马蛹的致死率达到 90% 以上。该结果同时证明了土壤中生活的捕食螨类和微生物颗粒剂具有兼容性，其联合作用对蓟马（蛹）防控具有增效作用。 天敌昆虫释放应用的原则 为了获得高效、持久的防控效果，对于天敌昆虫的释放应用，应坚持以下 3 个原则： ◆伏击式释放原则 任何一种害虫的发生、发展到危害都是一个种群数量由少到多的过程，在害虫发生初期甚至发生前期，释放天敌昆虫，对害虫发生实现早期压制，可以获得事半功倍的效果。 ◆淹没式释放原则 在害虫发生基数较大或者害虫具有猖獗发生势头时，需要采用过量释放的原则，即以天敌昆虫控制害虫的理论数量为基础，适量增大天敌昆虫释放数量，达到快速遏制害虫种群数量上升的趋势。 ◆组合式释放原则 不同的天敌昆虫种类具有不同的猎食对象，甚至对于同一种猎物的不同虫态也存在很大的区别。为了获得理想防控效果，可以选择在时间、空间、虫态、猎食方式等方面具有互补性的 2~3 种天敌产品，形成一个生物防控组合进行使用。 主要蔬菜害虫天敌昆虫的生态化生产繁育技术 针对蔬菜主要害虫，包括蚜虫类、粉虱类、红蜘蛛类和鳞翅目、鞘翅目害虫，目前已经优选出的天敌昆虫种类有：捕食蚜虫的七星瓢虫、异色瓢虫；兼食蚜虫和粉虱的龟纹瓢虫；专食红蜘蛛的深点食螨瓢虫；广谱猎食鳞翅目、鞘翅目害虫的蠋蝽，并分别建立了生态化繁育技术，进行了初步生产验证。 紫藤 - 紫藤蚜 - 食蚜瓢虫（七星瓢虫、异色瓢虫、龟纹瓢虫）- 蔬菜蚜虫 - 蔬菜作物 每年冬季 10 月底 ~11 月上旬，采集紫藤种荚，暴晒，剥出种子，保存。来年春天 2~3 月份，温水浸泡发芽，播种，培育长成一年生幼苗，密植，接种紫藤蚜，待紫藤蚜密度充分大时，分批次采集作为饵料蚜虫，繁育瓢虫。保持足够数量的瓢虫群体，根据生产上蔬菜蚜虫发生危害情况，释放瓢虫进行防控。 樱花、山楂 - 山楂红蜘蛛 - 深点食螨瓢虫 - 蔬菜叶螨 - 蔬菜作物 盆栽樱花、山楂实生苗，适当修剪成型，保留适量枝叶，接种山楂红蜘蛛。待红蜘蛛密度充分大时，分批次采集作为饵料叶螨，繁育深点食螨瓢虫。保持足够数量的瓢虫群体，根据生产上蔬菜红蜘蛛发生危害情况，释放瓢虫进行防控。 枫杨 - 核桃扁叶甲 - 蠋蝽 - 蔬菜害虫 - 蔬菜作物 每年冬季 10 月底 ~11 月上旬或早春 2~3 月份，移栽野生枫杨幼苗，密植，接种核桃扁叶甲（各个虫态），待核桃扁叶甲密度充分大时，分批次采集作为饵料昆虫，繁育蠋蝽。保持足够数量的蠋蝽群体，根据生产上蔬菜鳞翅目、鞘翅目害虫发生危害情况，释放蠋蝽进行防控。 蔬菜田天敌昆虫群落的季节性变化 在零星分散的蔬菜田中，菜田的昆虫群落与周围其他作物田进行着广泛的交流，特别是在一定季节里，多食性害虫和天敌，将会在菜田集中，形成蔬菜害虫群落的旺盛阶段。 在 9 月中下旬 ~10 月上旬，玉米、谷子田里 95% 的多食性害虫会转移到十字花科蔬菜田为害，棉花田 70% 的害虫转移到各类蔬菜田，甚至还有一部分果树和林木的多食性害虫在蔬菜田为害，构成了这一时期菜田独特的害虫群落。 首先利用亲缘关系较远的蔬菜品种轮作换茬，对控制一些单食性、寡食性害虫作用显著，如葱蒜类与十字花科蔬菜间作，减轻了菜蚜、菜青虫、小菜蛾的危害；玉米和番茄、青椒间作减轻了棉铃虫和烟青虫的为害，施用腐熟的有机肥不利于种蝇产卵，以此降低虫口密度已成为葱蒜类生产最基本的技术。根据害虫对寄主及生育阶段的强依存性和强选择性，应用调节播期或移栽期，在较大程度上减轻了菜蚜、菜螟、跳甲等的为害。大面积应用“拆桥断代，集中扫残”，已从根本上控制了菜青虫的为害。 作者：刘玉升（（山东农业大学植物保护学院，新农村发展研究院） 本公众号欢迎分享，凡转载文章，除了为作者署名外，还请在文章最前或者最后注明：本文转载自：温室园艺农业工程技术公众号。 |
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