生物控制技术防治林木病虫害应用研究
陈建雄 陶 勇 朱 虹 梁振山
(乌鲁木齐市园林植物保护站森防站 830006)
1 前言
乌鲁木齐市属于温带大陆性气候,属荒漠植被区,降雨量极少,生态环境比较脆弱。随着西部大开发和我国林业产业的发展,近年来,我市绿化事业有了突飞猛进发展,但同时,我市每年都有上万亩的林木资源发生严重的病虫害。这些病虫害主要有春尺蠖、杨梦尼夜蛾、蚜虫、红蜘蛛、介壳虫、温室白粉虱、榆树小蠹虫、白粉病、腐烂病、锈病等以及外地传入的一些新的病虫害种类,病虫灾害在有些地方连年不断,造成林木资源的损失和园林景观的损失。据统计,我市园林病虫害发生面积,已由80年代初的几百亩上升到2005年的5万亩左右。随着我市造林面积的扩大,引进外来树种进行造林的面积也在扩大,大量的新的虫害种类在增加,同时原有的病虫害种类也有蔓延之趋势。
林木病虫害的大发生原因与城市生态系统复杂化有密切关系。城市生态系统中的林木虫害群落随着生态系统的变化而发生变化,主要表现在害虫群落中的种群组成、种群密度和种群优势以及种群特性的变化,这种变化很可能造成某一害虫成灾。
城市林木害虫的来源主要有3种途径:一是聚集(convefgence),当农村农田、林地、荒坡建成集镇或城市时,在原有自然生态系统或人为生态系统中的昆虫种群,有的因为丧失了适宜的栖境、食料来源等生存条件,而迁离或消亡。但也有不少昆虫种类在城市环境条件下仍然可以生存,便聚集在城市中成为城市昆虫区系的组成成分,如蚜虫、介壳虫、飞蚂蚁、蚊、蝇等。如2000-2002年农区棉蚜大量迁飞我市就是很好的例证。二是扩大(amplification),当地原有的昆虫或由非城市地区进入城市的昆虫,对城市中新环境较原有环境更加适应,食料更加丰富。天敌等抑制因素减少,有利于大量繁殖,种群更加繁荣,成为城市昆虫区系中的优势种群,如温室白粉虱、蚜虫、介壳虫等刺吸式口器昆虫最为常见。危害行道树等绿化植物的春尺蠖、杨梦尼夜蛾、刺蛾、毒蛾、舟蛾等也适应城市环境,而且在树种单一、树木集中的情况下,由于具有大量繁殖的优越条件,种群得以扩大,成为危害城市林木资源的重要害虫。还有一类昆虫原来生活在野外、村舍、居室或温室中,城市化以后环境更加稳定,更利于扩散,于是种群不断扩大,成为城市中林木的主要害虫,如鼠妇、地老虎等。三是引入(introduction),城市化以前不是当地的昆虫,城市化以后,由人或运输工具引入城市,如前几年由苗木种子调动引入我市的蔗扁蛾、美洲斑潜蝇等等,火车、飞机、远洋运输的原木更是吉丁虫、天牛、小蠹、象甲引入城市的重要途径。引入的昆虫在城市定居繁殖以后,便可成为城市昆虫区系中的新成员,常常可以演变为危险性的城市害虫。由于城市中各项建筑和设施密集布局和入口拥挤的特点,城市生态系统中又缺乏自然阻隔屏障,因此,各子系统的昆虫种群很容易经主动的迁移和扩散或人为的传带和扩散,在子系统之间互相混杂,互相交流。尤其在许多类似的子系统之间如各绿化带之间、公园风景林与行道树、庭园、荒山绿化基地、温室。许多害虫可以互相转移,而使城市中各生态子系统中的昆虫群落组成不断发生变化。加之不断有外来昆虫引入和本地昆虫的传出,更使城市林木病虫害区系复杂多变。
几年来,乌鲁木齐市森防(园林)植保站在防治林木病虫害的工作实践中,运用生物防治技术取得了一定的效果。本项目紧紧把握“预防为主,综合防治”的方针,从生态学的角度出发,强化生态意识,利用自然控制因素,因地制宜地相互协调各种防治措施,把病虫危害控制在经济允许水平之内,做到经济、安全、有效的防治林木病虫害,达到保护林木资源、保护生态、保护环境的目标,使林木资源充分发挥应有的生态效益。
2 乌市园林主要害虫生物习性及生物防治研究
2.1 春尺蠖,别名吊死鬼、榆尺蠖、沙枣尺蠖
属鳞翅目尺蛾科,在我市危害榆树、杨树、文冠果等,属杂食性害虫,以幼虫食害树叶,一年一代,是我市每年早春害虫之一。由于幼虫危害叶片,喷洒化学药剂不但防治困难,而且污染城市环境,为此我们选用了无公害药剂生绿BT杀虫剂进行了试验。不产生抗药性,对人、畜作物均具有安全性;无致癌、无致畸作用,对益虫和有益微生物十分安全。试验地点在乌鲁木齐市水磨沟区温泉后山的白榆树林。
通过用生绿BT杀虫剂200倍、300倍浓度防治春尺蠖的试验观察,防治效果较为理想,在防治后2天200倍液防效可达76.2%,300倍液可达78.1%。5天后200倍液可达80.8%,300倍液可达86.7%,方差分析表明差异极显著。由于在我市春尺蠖已成为白榆的主要病虫之一,在药效调查中发现,其幼虫4龄药剂较难作用。而3龄以下幼虫大部分死亡,因此建议生绿BT应在春尺蠖3龄前喷施。
同时,针对春尺蠖,我们经过多年研究后,还在各植保网单位大力推广糖醋诱杀、灯光诱杀、喷毒环、飞机喷洒生物制剂(25%灭幼脲、20%除虫脲等)生物控制技术。
通过调查春尺蠖在我市主要天敌昆虫有:
裸眼琶寄蝇Palesisa nudioculata Villeneuve
长尾姬峰Ephialtes sp.
拟瘦姬峰Netelia sp.
红尾细腰蜂Ammophila sp
红腹细腰蜂Ammophila sp
2.2 杨梦尼夜蛾,Orthosia incerta Hufnag
主要分布于新疆、黑龙江、吉林、宁夏、陕西、浙江。寄主植物有白腊、复叶槭、钻天杨、箭杆杨、苹果、山楂、海棠、白榆、刺槐、柳树等树种。成虫体长18~
其发生规律为:1年发生1代,以蛹在
杨梦尼夜蛾在乌鲁木齐市种苗场、植物园、北京路等其它林带多有发生,从90年代中期起已上升为我市仅次于春尺蠖的早春食叶害虫。我们针对杨梦尼夜蛾的发生规律,近几年主要采用以灯光诱杀成虫、糖醋盘诱杀、人工挖蛹、幼虫发生初期喷洒无公害药剂、保护天敌(鸟类、蝙蝠、蜘蛛、寄生蝇、姬蜂、病原微生物)等多种防治措施。其中,经多种比例试验表明,将糖∶醋∶酒∶水=3∶4∶1∶2的比例投放,在种苗场、植物园地区取得较好的诱杀效果。
同时,针对杨梦尼夜蛾,经多年研究后,还在各植保网单位大力推广糖醋诱杀、灯光诱杀、喷毒环、飞机喷洒生物制剂等方法。
针对荒山绿化基地大面积发生的春尺蠖、杨梦尼夜蛾,在实施飞机治虫中,我们应用生物制剂20%除虫脲悬浮剂(石家庄化工厂生产)、含量为1.5亿孢子/ml的BT乳剂(湖北BT研究开发中心研制)和25%灭幼脲3号悬浮剂(安阳林药厂生产)以及新利农、烟参碱等,替代乐果、敌敌畏、久效磷等有机农药。
经普查,杨梦尼夜蛾在我市主要天敌昆虫有:
夜蛾瘦姬蜂Ophian Luteus(Linnaeus)
长尾姬蜂Ephialtes sp.
红尾细腰蜂Ammophila sp
红腹细腰蜂Ammophila sp.
其应用研究正在进一步开展。
2.3 刺吸类害虫
2.3.1 温室白粉虱:Trialeurodes vaporariorum
属同翅目,粉虱科。其寄主植物很多,以成虫和若虫群集于寄主叶背刺吸枝叶,使受害叶片褪色,变黄,萎蔫,甚至枯死,并分沁蜜露,影响其观赏价值。长期使用化学药剂,易使白粉虱产生抗药性,难以防治,并且污染环境。为此,筛选了几种无公害药剂进行防治试验。供试药剂为10%吡虫啉可湿性粉剂(石家庄化工厂)、新利农生物保健杀虫剂可湿性粉剂(新疆石河子市利民生物技术有限公司)、花保(武汉市园林科研所植保研究室研制)。防治时间为
试验表明,较为理想的是10%吡虫啉可湿性粉剂,施药5天后,10%吡虫啉可湿性粉剂的两种浓度的防治率在80%以上,10天后防治率在98%以上;其次是花保1∶50倍,施药后10天防治率达99.9%;新利农1∶600倍,施药后10天防治率达98.3%。10%吡虫啉可湿性粉剂、花保在防治后持效期长,越往后越显著。
经调查,丽蚜小蜂(Encarsia formosa)是温室白粉虱的寄生性天敌。
2.3.2 考氏白盾蚧
属同翅目,危害寄主较广,以若虫、雌成虫寄生在植株的小枝和叶片上,吸食汁液,形成叶片上黄色斑块,植株生长衰弱,影响植株生长和观赏。为此,我站筛选了几种新型无公害药剂进行防治试验,药剂为新利农生物保健杀虫剂可湿性粉剂(新疆石河子市利民生物技术有限公司)、花保(武汉市园林科研所植保研究室研制),时间为
从试验得出,通过用花保1∶50倍防治伞尾葵上的考氏白盾蚧试验,防治效果较好,在防治后4天效果为68.7%,8天后防治率在94.4%。用新利农1∶300倍防治伞尾葵的考氏白盾蚧,在防后4天防治率在85.4%,8天后在92.1%。
考氏白盾蚧的天敌,已发现有寄生蜂、日本方头甲、捕食螨及捕食性蓟马等,对其种群数量有一定控制作用。
2.3.3 榆彩斑蚜Therioaphis sp.
供试药剂为生绿苏阿维可湿性粉剂或2%苏.阿可湿性粉剂(湖北省农业科学院BT研究开发中心研制)、蚜满快杀,试验时间为
用生绿苏维和蚜螨快杀防治行道树大叶榆上的榆彩斑蚜,效果不明显,数据显示防治率较低,防效不显著,蚜、螨、蚧、粉虱等刺吸性害虫1年多代,繁殖迅速,极易产生抗药性,乐果、久效磷等农药污染环境,使用浓度和剂量增大。我们通过几年试验示范,从引进的20余种无公害农药中筛选出了6种,其中1.2%烟.参碱乳油(内蒙古赤峰农药厂生产)1000倍液防治朱砂叶螨和榆树彩蚜、800倍液防止温室白粉虱,防效均达80%以上;用1.8%齐螨素(石家庄化工厂生产)4000倍液防治朱砂叶螨、3000倍液防治蔬菜斑潜蝇,防效均达95%以上;用花保(武汉市园林科研所植保室研制)100倍液治白蜡绵粉蚧,防效达81%;用2.5%铁沙掌高参可湿性粉剂(河南台湾圣丰化学有限公司生产)2000倍液防治温室白粉虱,防效达86.5%;10%吡虫啉可湿性粉剂3000倍液防治桃蚜,防效达98%;用新利农可湿性粉剂600倍液防治白蜡绵粉蚧效果达80%、800倍液防治榆彩斑蚜效果达91%、1000倍液防治朱砂叶螨效果达94%,安全高效,推广前景看好。
经调查,蚜虫在我市的天敌昆虫有:
蚜茧蜂类:光盾蚜茧蜂Diacretus sp.
菜蚜茧蜂Diaeretiella rapae(Mintosh)
食蚜蝇类:大灰食蚜蝇Metasyrphus corollae(Fab-ricius)
短翅细腰食蚜蝇Sphacrophoria scripta-(L.)
短腹管食蚜蝇Eristalis arbustorm(L .)
瓢虫类:七星瓢虫Coccinella sepcempunetata
多异瓢虫Adonia variegata
十三星瓢虫Hippdomia tredacmpuctata(1)
红点唇瓢虫Chilocorus Kuwanae Silvestri
异色瓢虫Leis axyridis(pallas)
草蛉类:普通草蛉Chrysopa caraea
叶色草蛉Chrysapa formasa Brauer
中华草蛉Chrysapa sinica Tieder
食虫蝽类:华姬猎蝽Nabis sinoferus Hsiao
肩毛小花蝽Orius niger
褐猎蝽Oneocephulus philippinus
毛足食蚜蝽Deraeocoris pilipes (Reuter)
双刺胸猎蝽Pygolampis bidentete goeze
类原姬蝽Nabia feroides mimoferus hsiao
蜘蛛类:草间小黑蛛Frigonidium gramimicouam Sundvral
三突花蟹蛛Misumenopos tricuspidataFahri-cius
巴氏野跳蛛Yllenus bajan Proszynski
2001年,我们对蚜茧蜂在自然界对蚜虫种群的控制作用作了初步调查研究,主要是蚜虫数量和被寄生率(或僵蚜数)的一般调查。调查表明,在自然界蚜茧蜂和蚜虫之间一般有明显的跟随现象。在夏季蚜虫的增殖阶段,被寄生率一般为0~10%,很少超过15%,只有蚜虫数量不再上升而后下降的阶段,寄生率才会迅速上升,高时达30%以上。在这种情况下,我们认为蚜茧蜂并未对蚜虫种群数量有控制作用,尤其考虑到后期被寄生率上升,一定程度上,是由于蚜虫种群繁殖力下降和外迁,而不是蚜茧蜂本身增殖所致。
2.4 杨毒蛾,Stilpnotia Cangida Staudinger
杨毒蛾又名杨雪毒蛾,分布于我国东北、西北、内蒙古、山东、山西、陕西、云南、西藏等地区。主要危害山杨、黑杨、赤扬、中东杨、小叶杨、小青杨等多种杨树及柳树、白桦等。大发生时,将大面积杨树林和护田林带杨叶全部吃光,形如火烧,影响林木生长,甚至使林木成片死亡。在乌鲁木齐友好路、迎宾路、安宁渠路等路段的杨树上都有发生。在乌市1年发生2代,以初龄幼虫在树皮或枝杈处越冬,7月中、下旬第1代幼虫危害期,3龄前主要取食,叶、嫩梢处的叶肉、留下叶脉,4龄后能食尽整个叶片,大发生时,往往数日即能将树叶吃光。
2.4.1 引入周氏啮小蜂防治杨毒蛾
周氏啮小蜂属小蜂总科Chalcidoidea,姬小蜂科Eulophidea,啮小蜂亚科,Tetrastichinae。该寄生蜂适应性强、繁殖量大,寄生率高,在多种鳞翅目种类中寄生。此次所用周氏啮小蜂是从天津园林所科研购进的,共购买了34个蜂茧,根据厂家提供每个蜂茧约有5000只小蜂。杨毒蛾属毒蛾科,在新疆一年发生2代,主要危害箭杆杨、钻天杨等杨树。我站此次实验杨毒蛾的寄主是钻天杨。试验时间于
据放蜂后观察,当天气温为
2.4.2 BT乳剂防治
Bt乳剂是一种生物杀虫剂,对人蓄安全,主要成分是蛋白质。害虫取食后,将蛋白质分解成有毒物质,破坏害虫的中肠细胞,使害虫在几分钟内停止取食,1~3天内因败血症及饥饿而死亡。此试验在友好路开展。
Bt乳剂防治杨毒蛾,在以1∶200倍的比例时,幼虫在施药后第一天没有什么变化,仍然存在,但活动力减小,不取食。在施药后第4天调查,发现幼虫在逐渐死亡,形态柔软或身体变为空扁状,多死于叶正面。使用300倍浓度时效果与200倍相比,防治率在第6天基本相同,因此,使用300倍Bt乳剂防治为佳。
经调查,杨毒蛾在我市主要天敌昆虫有:
杨毒蛾黑卵蜂T. nitidulus Thomson
杨毒蛾赤眼蜂Trichogrmma sp.
杨毒蛾金小蜂(学名待定)
薄翅螳螂Mantis religiosa L.
毛虫追寄蝇 Exorista amoena Mesnil
平长黄胡蜂Dolichovespula norvegicoides
2.5 树蜂属膜翅目Hymenoptera树蜂科Siricidea,种名待查
试验时间
试验结果表明,用喷干并包扎塑料布的方法,防治大叶榆树蜂这种蛀干害虫,方法简单,防治彻底,效果较好,而且不污染环境,值得推广应用。但防治时间必须在老熟幼虫或蛹期至成虫羽化之前,即在6月中旬之前。
3 鸟类资源应用调查研究
我国是世界上鸟类最多的国家,共有1183种,其中绝大多数有益于人类,它们在消灭害虫、害鼠,保护林木方面起到重要的作用。
植物与鸟类的关系极为密切,是鸟类赖以生存的基本环境。森林中昆虫的数量之所以能达到平衡,正是由于鸟类和其它动物抑制昆虫大量繁殖的结果。但是,如果大量的食虫鸟类被消灭,破坏了生态平衡,昆虫大量繁殖就会危害森林,甚至会大片毁灭森林。
保护鸟类的关键在于保护环境和制止乱捕滥猎。我们应该把开展精神文明建设活动和植树造林活动与保护动物资源结合起来,使其成为一种自觉的行动。这样,鸟类资源才能得到更好的保护和发展。从2001年开始,主要开展了鸟类资源研究与利用的前期工作,制作和安放了人工招鸟巢箱,现介绍如下。
3.1 人工巢箱的来由及制作
人工巢箱就是根据各种鸟类的营巢习性和巢的特征,设计制造多种式样的人工鸟巢,把它悬挂或布放在适宜的处所,借以为更多的益鸟提供营巢的场地,吸引它们到这里来繁殖。实践经验证明,它是一种简单易行、收效迅速的招引益鸟的方法。
人工巢箱必须坚固耐用、制造简易和取材方便,不同的零碎木板、粗竹筒以及不成材的原木都可以加工制作。用竹筒制作比较简单,取整节的、带有上下节隔膜的粗竹筒,在1/3处钻出直径
3.2 人工巢箱的悬挂
悬挂巢箱的季节最好在入冬以前,最迟也在当年2~3月份。因为很多鸟类是在冬季及入春前后就已经开始选择巢址了。到了4~5月份,应该定期检查人工巢箱内的情况,清除一些被胡蜂、蛇、松鼠以及麻雀等占用的巢。根据国内外的实践经验,麻雀和松鼠类是人工招引工作的大敌,它们不仅霸占巢箱,而且经常偷袭已在巢箱内繁殖的鸟巢,吃掉卵和幼雏。因而在悬巢地区应捕打麻雀并放置鼠夹,减少它们的危害。
巢箱在悬挂时一般距离地面
3.3 人工巢箱的建档
人工巢箱要编号并建立卡片,记录每一号巢的布放地点、树种、距地高度、巢口方向、悬巢日期。以后发现有鸟类占有时,再逐次记录所招引的鸟类名称、筑巢期、产卵期和育雏期,雏鸟最后离巢的时间等。这些都是充实对各种鸟类繁殖习性认识的宝贵材料,也为不断提高人工招引益鸟工作积累着经验。
在开展益鸟招引工作时,可以根据所了解的、本地繁殖鸟类的情况,来确定招引对象。所用巢箱和巢口直径的太小,均参考该种鸟类的筑巢习性、巢的体量以及鸟的体型来加以调整。不过就笔者在野外采集的经验来说,小鸟占用大的树洞以及大洞口的巢穴情况十分普遍。所以使用较大洞口的椋鸟巢箱也完全能招来山雀居住。但是如果我们只想招引山雀或其他体型更小的种类,就可以采用小口径的巢洞,以防大鸟进入。小洞口还能防止松鼠等进巢残食卵和雏鸟。而且在巢箱不足的情况下,大鸟要欺负小鸟,会把小鸟和它的卵、雏鸟等扔出巢外而占用它们的巢箱。
至2001年9月底结束。我站挂置人工鸟巢共计115个,其中30个木制鸟巢;60个草编鸟巢;15个简易鸟巢。主要分布在各大公园和绿化地带,如水磨沟公园、植物园、动物园、燕儿窝风景管理区,分别挂置鸟巢数量为35个、5个、6个、70个。挂后第一年8月份调查,上巢率为1%,其原因还需今后进一步研究分析。
鸟类生物控制技术的研究是一项长期的工作,我们只是刚刚开展,今后还要投入力量加强研究。目前,运用人工技术招引粉红椋鸟防治蝗虫的工作已在石河子紫泥泉种羊场开展,我站今后将在鸟类资源的研究、保护和利用上进行探入研究。
4 社会效益
无公害防治是世界植物保护发展的趋势。开展生物控制技术研究及推广工作,就是旨在今后园林病虫害防治工作中,探索出一条科学合理使用无公害农药及防治技术的道路,达到既能科学有效地控制园林病虫害,同时又不污染环境,不破坏生态平衡,保护生存环境的目的。从而使园林景观更好的发挥美化环境、改善生态条件的作用,使园林植保工作走上一条良性发展的道路。
三年来,经过我们积极努力,共挽回经济损失138.28万元。在推广中由于大面积使用无公害药剂,无毒、污染环境、对人畜安全,受到各使用单位的认可,这必将对改善城市生态环境产生积极的影响。
经济效益额计算数据:
Ⅰ.隐性损失量 公式:H=S.M
其中:H为隐性损失量 S为生物工程总量
M为隐性损失率
已知:S=312.5万株 M=30%(蛀虫危害率加权值)
所以:H=S.M=312.5×30%=93.75(万株)
Ⅱ.显性损失量 公式P=H.N
其中P为显性(绝对)损失量,N为显性损失率
已知:H=93.75万株 N=10%(蛀干害虫危害死亡率)
所以:P=H.N-8.75×10%=8.5(万株)
Ⅲ.单元成本值公式:K=L+T+V
其中:K为单元的成本值(移植树标准价)
L相关因子(移植基准价)
T相关因子(径级增幅值)
V相关因子(施工附加值)
已知:L=10元/株 3~
K=L+T+V=10+50+100=160元
Ⅳ.减少损失值:公式R=K.P
其中:R为减少损失值(减少死亡淘汰、避免重复施工,节约更新用苗等挽回的损失)。
已知:K=160元 P=8.5(万/株)
所以:R=K.P=160×8.5=1360(万元)
Ⅴ.经济效益总额 公式:W=R.G-E
其中:W为经济效益总额,R为减少损失值,G为防治效果(危害株下降率),E为项目投资总额。
已知:R=1360万元 G=10% E=8万元
W=R.G-E=1360×10%-6=130万元
盆花:S=210万盆 M=5% H=SM=10.5N=10%
L=45元/盆 T=50元 V=60元 K=155元
R=1.05×155=162.75(万元)
G=10% E=8(万元)
W=162.75×10%-8=8.28(万元)
两项合计8.28+130=138.28(万元)
参考文献
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