时间:2024-05-22
李 洁,聂红民,陈翠霞,李振华,马金娜,谷献锋,董晓月,杨宜红,荆建国
(濮阳市农林科学院,河南濮阳 457000)
花生田害虫有300多种,每年可造成7.2亿美元的直接经济损失[1]。近年来,为保障食用油安全,花生种植区域和种植面积不断扩大,全国已突破466.7万hm2,连年大面积的种植使各类害虫发生严重,对花生生产造成重大威胁[2]。当前,花生虫害防治主要依赖化学防治,而为了控制花生虫害,盲目、滥用农药导致药剂残留和药害的产生,严重影响了花生的品质。随着质量兴农、绿色兴农要求的提高,绿色优质农产品的生产需求攀升。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标的建议》提出,要提高农业质量效益和竞争力。花生富含蛋白质、脂肪、叶酸、膳食纤维、精氨酸以及维生素等人体所需的营养成分,是深受人们喜爱的健康食品,也是我国的核心经济作物和油料作物。推广应用花生绿色防控技术,符合新形势下花生安全生产的迫切要求[3]。该研究从农业、生物、物理和科学用药等方面介绍花生虫害绿色防控技术研究进展,以期为花生的绿色安全生产提供理论指导与技术支撑。
农业防治是指在花生生产过程中,通过改善耕作栽培技术和管理手段,培植健壮植株,增强植株抗虫能力,创造不利于虫害生长发育和发生为害的环境条件,从而控制或减轻虫害发生发展。
1.1 种植抗病虫品种根据栽培条件、主要病虫害种类及发生规律,选用适合当地种植模式和具有较强抗病虫能力的优质花生品种。花生害虫危害程度也随着品种结构的调整而发生变化[4]。播前进行种子翻晒,剔除变色、霉烂及破损种子,避免或减少有害生物通过种子传播危害。同时做好种子收、选、晒、藏等工作。目前,在抗病育种上研究较多,但抗虫育种研究报道不多,还仅停留在对品种(系)的蚜虫[5]、蛴螬[6-7]、蓟马[8]、叶螨[9]、棉铃虫[10]、叶蝉和斜纹叶蛾[11]等害虫抗虫性鉴定、筛选上。张宗义等[5]1991和1992年对引进花生抗蚜材料(Ec36892)和我国3个花生栽培品种进行花生蚜虫和花生条纹病毒(PStV)病抗(耐)性鉴定,发现Ec36892表现出较强的抗蚜作用,可作为一个很好的抗蚜材料供育种部门选用。雷全奎等[6]对不同品系花生的抗蛴螬能力进行研究,筛选出较强的抗蛴螬能力的材料E122、008,为花生品种推广提供依据。张彬等[8]以11-107和11-4 2个花生品种作为试验寄主组建25 ℃下西花蓟马生命表,发现西花蓟马的繁殖力及其他生命表参数差异显著。王传堂等[11]在田间进行27个花生品种和16个花生品系对叶蝉和斜纹夜蛾的抗性鉴定,鉴定出中抗叶蝉的花生品种18个,中抗斜纹夜蛾的花生品种19个、品系11个,其中兼抗普通油酸花生品种9个、兼抗高油酸品种4个。种植抗虫品种是最经济有效、环境友好的防虫措施。笔者认为,进一步加强对抗虫种质的筛选、抗虫品种的培育和鉴定对健全花生绿色防控综合治理体系具有重要意义。
1.2 轮作倒茬采用水旱轮作或小麦、花生、玉米倒茬能显著降低蛴螬数量。旱地可以考虑花生、谷子和甘薯的隔年轮作,可有效控制蛴螬等地下害虫的为害[12]。对于种植多年花生的土地,应实行2~3年的轮作期。另外,合理布局作物,实行小麦花生套作,可以增加瓢虫的数量,减轻蚜虫为害[13]。
1.3 科学种植合理密植,标准化种植,通风透光,降低土壤的含水量;加强田间管理,提倡微灌滴灌润浇,及时排涝;根据土壤养分状况,配方施肥,科学浇水,适当控制氮肥用量,促进花生植株健壮生长,培育健康花生植株群体增强其抵抗虫害的能力。
1.4 清洁田园及时清除杂草,减少低龄幼虫数量,结合耕翻浇水等田间管理措施,清理卵块、低龄幼虫并集中消灭。结合花生收刨,捡拾蛴螬,降低田间虫口密度,减轻翌年为害。花生收获后,对农田间病残体进行清理,及时翻耕晒土,减少虫源,降低虫害越冬基数。
1.5 种植寄主植物有蛴螬的地块在花生田地周围种植蓖麻,可显著减低蛴螬成虫密度。蓖麻叶片中存在具有诱虫活性的气味物质,且含有的菌麻蛋白和菌麻碱对金龟甲有麻痹作用,取食蓖麻叶可使金龟甲中毒, 不能正常爬行从而干扰其行为[14]。种植蓖麻300~450株/hm2,若花生夏播可先种蓖麻,以成虫初发期到盛发期蓖麻能长出2~3片叶为宜。在花生田周围种植豇豆等蜜源植物,可保护利用蚜虫的天敌[13]。
1.6 加强预测预报利用色板、灯光引诱的方式掌握虫害发生始盛、末期,有的放矢地进行防治。另外,性诱技术作为传统的农业监测技术已被广泛应用于鳞翅目害虫成虫的种群动态监测和田间预测预报[15-17]。
2.1 灯光诱杀灯光诱杀是一种利用害虫趋光性来预测预报及防治农林业害虫的技术。它操作简便,诱集的害虫种类多、数量大,是一种高效、环保的害虫治理措施,在现阶段绿色农业和有机农业生产中占有重要地位[18]。诱虫灯是监测田间害虫种群数量动态的有效手段,可为虫情预测预报提供基础数据,同时通过诱捕大量成虫,降低其交配概率、减少田间落卵量[19-21]。谢明惠等[22]利用频振式杀虫灯监测了花生田华北大黑鳃金龟、暗黑鳃金龟和铜绿丽金龟的种群动态,分析其发生特点。孙明海等[23]发现,频振式杀虫灯对花生田麟翅目和鞘翅目害虫成虫诱杀效果比普通黑光灯好,对蛴螬的防效为70.1%~79.5%,并呈现逐年提高的趋势。高燕[18]比较了5种频振灯光源对花生田主要地下害虫的诱捕效果和对天敌害虫的诱集作用,筛选出兼顾地下害虫诱捕效果好和天敌昆虫杀伤力弱的频振灯光源。魏靖等[24]研究表明,频振式杀虫灯对暗黑鳃金龟、铜绿丽金龟、大黑鳃金龟等有很好的诱杀效果,连续多年使用可显著降低虫口密度,大幅提高花生产量。
2.2 性诱剂、食诱剂诱杀性诱剂和生物食诱剂是开展农作物虫害绿色防控、推进农药减量控害的重要技术措施[25]。性诱剂又称性信息素,能有效地诱杀花生田斜纹夜蛾、金龟子、地老虎、棉铃虫成虫,大幅降低田间幼虫发生。邹永辉等[17]研究表明,性引诱剂诱测对斜纹夜蛾比较敏感,诱杀效果很好,平均防效可达89.71%,可有效控制斜纹夜蛾危害;并且安全环保、使用操作简单易行,是斜纹夜蛾测报及防治的有效手段。罗昭南等[26]研究发现,斜纹夜蛾性信息素具有很强的引诱雄蛾的功能,控蛾效果明显,使用后田间落卵量减少69.07%,为害率减轻62.4%。李晓等[27-28]发现,暗黑鳃金龟性诱剂对成虫有很强的引诱效果,并能明显减轻幼虫为害,保果效果最高可达68.6%;使用棉铃虫性诱剂时悬挂在花生上方60 cm诱捕效果最佳,而小地老虎性诱剂最佳位置则为20~60 cm,连续诱捕2年后防治效果得到明显提高。食诱剂是模拟植物气味,人工合成和组配的一种生物诱捕器,相比性诱剂,突破了只能诱集到雄性昆虫的限制;相比诱集植物、引诱枝把等传统的害虫引诱方式,具有可标准化生产、使用方法简单、效果稳定等优点[29]。同时,人们为充分发挥食诱剂作用,探索食诱剂与性诱剂、化学药剂组合使用,对比不同施药方法以达到更佳的诱虫效果。孔德生等[30]研究发现,在田间悬挂性诱剂和食诱剂茎叶滴洒2种处理较悬挂食诱剂处理使用简便,诱虫数量大,是有效防治棉铃虫、推进农药减量控害的绿色植保新技术。卢亚菲等[31]利用生物食诱剂和性诱剂对花生田常见夜蛾科害虫成虫进行虫情监测发现性诱剂仅能诱捕到雄性成虫,食诱剂可同时诱捕到雌性和雄性成虫,其诱捕到的棉铃虫、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、地老虎雌雄比分别为1∶0.68、1∶5.00、1∶3.00和1∶1.40;食诱剂撒施、化学防治、食诱剂诱捕盒技术与化学防治组合处理后10 d花生叶片受害率分别为9.51%、6.73%、6.24%,百株虫量较对照降低68.68%、76.39%、85.87%,食诱剂诱捕盒技术与化学防治组合应用防控效果优良。郭学治[32]试验发现,棉铃虫生物食诱剂添加90%灭多威可湿性粉剂利用圆盘诱捕器投放田间,能诱杀到棉铃虫、二点委夜蛾、甜菜夜蛾、金龟子、银纹夜蛾等多种害虫,虫害减少,叶片被害率降低。孔德生等[33]研究表明,生物食诱剂与90%灭多威可湿性粉剂按100∶1的比例混用,通过茎叶条带滴洒与悬挂方盒诱捕器2种方式施药,均能够大量诱杀鳞翅目、鞘翅目等害虫成虫。其中,茎叶条带滴洒法较悬挂方盒诱捕器法操作简便,诱虫量大。
2.3 色板诱杀色板诱杀法利用昆虫对于特定颜色的趋向性这一特点,诱集昆虫对害虫进行预测预报,是一种操作性强的物理防治方法,具有投入成本低、易操作、可实施性较强、黏度高、诱集效果显著、不污染大气环境和可重复利用等优点[25]。蓟马、蚜虫等因为隐蔽性、藏匿性较强而不易被察觉,大量暴发时容易给农业造成重大危害,在发生前期使用粘虫板可以有效减小其种群密度,从而降低生产损失[34]。国内利用色板来防治一些小型害虫在露地栽培中已取得明显效果[35],花生上主要用来进行虫情监测。包亚君[36]采用色板诱集法调查了黄淮海产区花生田昆虫群落结构,共鉴定昆虫67科93种,分属缨翅目、半翅目、双翅目、鞘翅目、膜翅目和脉翅目6个目。康树立等[37]利用色板诱集法对田间花生害虫进行系统监测,研究了锦州地区花生害虫发生动态。
过量使用化学农药,导致土壤理化性质破坏,土壤微生态系统失衡,害虫的抗药性增加。生物防治采取“以虫治虫、以菌治虫”的策略,对环境污染小,同时防治的靶向作用明显,对害虫的控制具有持续性[38]。
3.1 天敌昆虫现代害虫生物防治技术,是围绕建立以天敌昆虫为核心的高效自我修复型农业生态系统[39],我国早在晋代就有利用天敌控制害虫的记载[40],是世界上最早发现和利用天敌昆虫进行虫害防治的国家。利用天敌昆虫是虫害生物防治的重要手段之一,具有环境友好、可维持食物链平衡等优点。在20世纪末,我国大范围推广天敌昆虫防治方法,并在农业大棚中广泛应用,成效显著。在花生作物上也开展了一些研究,主要是通过保护利用本地天敌的措施来提升天敌的数量和控害能力。早在1987年我国就进行了花生田害虫天敌种群的消长规律的研究,共鉴定出天敌昆虫61种,优势类群蜘蛛、瓢虫、猎蝽、草蛉和寄生性天敌占天敌种类的41.8%、31.4%、6.4%、3.2%和7.7%,种群数量、消长动态等受地理条件、栽培制度、防虫措施、施药水平等因素的制约[41]。弧丽钩土蜂是蛴螬的主要寄生天敌之一。王卫国等[42]系统研究了弧丽钩土蜂生物学特性及在防治花生蛴螬中的运用,发现采取插种红麻等蜜源植物、采茧助迁、正确运用化防技术等保护措施能有效控制大黑金龟幼虫对花生的危害。蚜虫是花生开花下针期的主要害虫,发生严重时可减产10%~15%。花生蚜虫的天敌种类很多,重要的有瓢虫、草蛉、食蚜蝇等。丁永青等[43]报道田间百墩花生蚜量4头左右,瓢∶蚜为1∶100~1∶120时蚜虫危害可以得到有效控制;防治蚜虫应搞好“两查三定”,以充分发挥天敌作用。为了能够使生物防治工作达到理想的效果,需要掌握虫害发生规律或动态与天敌昆虫群落结构情况。2011年尹绍忠等[44]系统调查花生田昆虫群落并运用自然系统分类法、生态功能分类法及优势度进行归类分析,近年来史普想等[2,4,45-47]采用马来氏网采集法调查分析了江苏泰兴、山东莱西、广东湛江、辽宁阜新、河南驻马店、山东南部等地区花生田的昆虫类群及群落结构与多样性变化。曲春娟等[48-49]对山东青岛地区花生田昆虫群落多样性、结构及主要虫害和天敌发生动态、益害比进行了分析。
3.2 微生物昆虫病原真菌的表皮侵入机制和可人工大规模生产优势,使之成为最具有发展应用前景的生物防治资源,其中花生上研究较多的主要是白僵菌和绿僵菌对地下害虫蛴螬的防治[38]。林华峰等[50]利用绿僵菌大孢变种与布氏白僵菌、绿僵菌小孢变种处理华北大黑鲍金龟3龄越冬幼虫,绿僵菌大孢变种在偏低温(10~20 ℃)环境下毒杀能力强于布氏白僵菌,经土壤处理、喷雾处理后,累计僵虫率达到88.23%、76.47%。李茂业[51]研究表明,布氏白僵菌 Bbr01 粉剂对蛴螬的致病性较明显,能有效控制花生地蛴螬为害。陈正州等[52]将球孢白僵菌药剂与麦麸按比例湿润拌匀后穴施,对花生蛴螬的防效达到71.7%。安徽农业大学研究发现金龟子绿僵菌对花生蛴螬有良好防效[53]。刘迅等[54]研究表明,播种时绿僵菌能有效控制蛴螬为害,收获期花生的好果数和果重都提高40%左右,显著高于对照,虫果率降低10.9%,绿僵菌的防治效果显著高于辛硫磷。谢宁等[55]研究显示,绿僵菌CQMa128乳粉剂对蛴螬有较强的致病力,每克土壤中含有5×107孢子或以上对蛴螬有很好的防效。申剑飞[56]在天然罹病的花生蛴螬僵虫中鉴定出金龟子绿僵菌菌株CQMa128、CQMa135,对花生蛴螬(铜绿丽金龟和暗黑腮金龟幼虫)均具有较强的毒力,且金龟子绿僵菌 CQMa128 微粒剂和乳粉剂对田间花生蛴螬的防治效果显著且对主要蛴螬天敌——钩土蜂无明显不良影响。殷幼平等[57]研究发现,金龟子绿僵菌微粒剂控害保产效果显著,且绿僵菌新制剂的施用对天敌昆虫臀钩土蜂的存活未见有明显不良影响。苏云金芽孢杆菌是目前应用最广的病原微生物,据统计其制剂产量占生物农药70%以上[58]。冯书亮等[59]研究发现,苏云金芽孢杆菌HBF-1对褐异丽金龟幼虫的毒杀作用可达100%,并且对多种金龟幼虫均有极高杀虫活性。王容燕等[58]研究发现,菌株HBF-2铜绿丽金龟幼虫感染饲养14 d后的幼虫死亡率达80%。昆虫病原线虫是一种具应用潜力的地下害虫生物防治因子。李素春等[60]用异小杆线虫泰山1号,刘奇志等[61-62]用小杆线虫、长尾斯氏线虫BPS品系进行花生田蛴螬防治研究,获得了明显的防治效果。刘树森等[63]研究表明,河北异小杆线虫一品系处理120 h后,暗黑鲍金龟和铜绿丽金龟的幼虫死亡率均达93.3%和80.0%,效果显著。丁治军等[64]研究表明,昆虫病原线虫对花生田蛴螬具有有效的控制效果,作为生物防治措施的一种,其和化学防治措施相比,不仅不会导致花生品质下降,还会提高防治效果。张丽坤等[65]报道,斯氏线虫对辛硫磷具有较好的抗性,与低浓度杀虫剂混用,可明显增大华北大黑鲍金龟龄幼虫的死亡率。刘瑶等[66]研究表明,生物制剂病原线虫、白僵菌、绿僵菌和苏云金芽孢杆菌制剂(Bt)均对蛴螬具有良好的防治效果,在一定程度上替代化学药剂,实现对花生田蛴螬等地下害虫的绿色防控。
在花生生产上,使用化学药剂进行病虫害防治是最常用、最普遍的防治方法,但频繁使用化学药剂不仅增加了生产成本,也对生态环境和食品安全构成潜在风险[67]。随着社会发展与人民生活水平提高,农药减施增效要求日益迫切[68],农药减量控害技术已在水稻、棉花等虫害防治中取得显著效果[69-72],花生生产上也在积极应用。鞠倩等[73]发现在不降低防治效果的前提下,辛硫磷CS+性诱剂或毒死蜱CS+性诱剂两混剂能降低农药用量,符合国家两减趋势。曲春娟等[72]采用特色地膜覆盖、性诱剂和食诱剂配施农药开展花生虫害减药控害试验,春夏花生经济效益和生态效益优于常规管理。采用绿色防控技术进行害虫治理可以达到减药增效的目的。每一种作物的病虫草害都有其发生规律和为害特点,要想达到最佳的防治效果,防治适期、防治指标、农药品种、施用浓度、施药机械、施药方式等都是需要考虑的关键因素[68]。目前生产上经常出现过度用药的现象,不仅造成人力物力的浪费,而且引起农药残留和环境污染[69]。明确防治经济阈值(防治指标)对掌握防虫适期、保护生态环境、避免盲目施药、降低防治成本、指导农业生产具有重要意义。早在1979年,伍椿年等[74]在当地蛴螬发生种类及优势虫种发生规律的基础上,进行3 年花生蛴螬损失率测定试验及经济阈值的探讨,为综合防治花生蛴螬提供参考依据。石万成等[75]组建了花生产量损失率的预测模式和花生生长期暗黑齿爪鳃金龟卵、幼虫防治指标模型。李晓等[76]研究幼虫虫口密度与花生受害及产量损失之间的关系,确定了花生田蛴螬的经济阈值,指导科学用药,提高花生田蛴螬的综合防控水平。
随着高毒农药的限用与禁用,噻虫胺、氯虫苯甲酰胺、金龟子绿僵菌等可有效替代传统高毒农药在花生地上及地下害虫防治中的应用,科学合理的施药技术不仅是影响害虫防治效果的关键环节,也是发挥药剂最大效用的基础[77]。刘小民等[78-83]利用拌种或毒土处理进行不同药剂对蛴螬的防治效果,筛选理想药剂和适宜用量。刘爱芝等[84]研究新烟碱类杀虫剂吡虫啉不同施药方法(拌种、播种穴施药和开花下针前撒施毒土)对花生蛴螬的防控效果和对花生产量的影响。赵志强等[85]以25%毒死蜱微囊悬浮剂为供试药剂,研究不同施药方法(喷穴、拌种、灌根)对暗黑鳃金龟的防治效果。李杨等[86]采用浸虫法、浸叶法、药膜法测定了7种药剂对其成虫的毒力,并通过大田试验进一步验证,筛选防治暗黑鳃金龟的有效药剂。陈浩梁等[87]比较了辛硫磷30CS、毒死蜱30CS和吡虫啉10SC 3种不同药剂以及拌种、灌根和穴喷雾3种不同施药方法对花生蛴螬的防治效果及对花生的保果效果。陈炳旭等[88]采用浸叶法在室内对花蓟马进行了药剂筛选试验,并对毒效较高的3种药剂开展了进一步毒力测定和田间药效试验。
传统的化学防治已不符合当前环保理念,不断提高绿色防控技术进行有效防治虫害也已经成为现代农业发展的趋势,从长远看,促进了我国农业持续健康发展。但是当前单一的防控措施达不到预期的防治效果。农业防治充分发挥自然因子控制作用,经济长效安全,不污染环境、不杀伤天敌但是见效慢,病虫害大发生时,不能及时有效控制。物理防治对环境友好但有些方法对动物、天敌的安全有一定的威胁作用。生物防治对环境污染极少且对人、畜安全,但作用缓慢、防治范围小。化学防治见效快,但容易引起二次污染,且由于抗药性的产生,理想防治效果不易达到,对用药时机和剂量也提出了更高的要求。为了更好更有效地提高绿色防控技术的应用,应全盘考虑经济、生态和社会效益,多种防治措施有机结合,组装应用农业、物理、生物等综合防治技术,集成创新绿色防控技术体系,优化配套关键有效的绿色防控技术,开展多层次、全范围的绿色防控技术培训,强化绿色防控技术体系推广能力建设,加速其在花生生产中的推广和应用。
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