生物控制技術防治林木病蟲害應用研究
陳建雄 陶 勇 朱 虹 梁振山
(烏魯木齊市園林植物保護站森防站 830006)
1 前言
烏魯木齊市屬于溫帶大陸性氣候,屬荒漠植被區,降雨量極少,生態環境比較脆弱。隨著西部大開發和我國林業產業的發展,近年來,我市綠化事業有了突飛猛進發展,但同時,我市每年都有上萬畝的林木資源發生嚴重的病蟲害。這些病蟲害主要有春尺蠖、楊夢尼夜蛾、蚜蟲、紅蜘蛛、介殼蟲、溫室白粉虱、榆樹小蠹蟲、白粉病、腐爛病、銹病等以及外地傳入的一些新的病蟲害種類,病蟲災害在有些地方連年不斷,造成林木資源的損失和園林景觀的損失。據統計,我市園林病蟲害發生面積,已由80年代初的幾百畝上升到2005年的5萬畝左右。隨著我市造林面積的擴大,引進外來樹種進行造林的面積也在擴大,大量的新的蟲害種類在增加,同時原有的病蟲害種類也有蔓延之趨勢。
林木病蟲害的大發生原因與城市生態系統復雜化有密切關系。城市生態系統中的林木蟲害群落隨著生態系統的變化而發生變化,主要表現在害蟲群落中的種群組成、種群密度和種群優勢以及種群特性的變化,這種變化很可能造成某一害蟲成災。
城市林木害蟲的來源主要有3種途徑:一是聚集(convefgence),當農村農田、林地、荒坡建成集鎮或城市時,在原有自然生態系統或人為生態系統中的昆蟲種群,有的因為喪失了適宜的棲境、食料來源等生存條件,而遷離或消亡。但也有不少昆蟲種類在城市環境條件下仍然可以生存,便聚集在城市中成為城市昆蟲區系的組成成分,如蚜蟲、介殼蟲、飛螞蟻、蚊、蠅等。如2000-2002年農區棉蚜大量遷飛我市就是很好的例證。二是擴大(amplification),當地原有的昆蟲或由非城市地區進入城市的昆蟲,對城市中新環境較原有環境更加適應,食料更加豐富。天敵等抑制因素減少,有利于大量繁殖,種群更加繁榮,成為城市昆蟲區系中的優勢種群,如溫室白粉虱、蚜蟲、介殼蟲等刺吸式口器昆蟲最為常見。危害行道樹等綠化植物的春尺蠖、楊夢尼夜蛾、刺蛾、毒蛾、舟蛾等也適應城市環境,而且在樹種單一、樹木集中的情況下,由于具有大量繁殖的優越條件,種群得以擴大,成為危害城市林木資源的重要害蟲。還有一類昆蟲原來生活在野外、村舍、居室或溫室中,城市化以后環境更加穩定,更利于擴散,于是種群不斷擴大,成為城市中林木的主要害蟲,如鼠婦、地老虎等。三是引入(introduction),城市化以前不是當地的昆蟲,城市化以后,由人或運輸工具引入城市,如前幾年由苗木種子調動引入我市的蔗扁蛾、美洲斑潛蠅等等,火車、飛機、遠洋運輸的原木更是吉丁蟲、天牛、小蠹、象甲引入城市的重要途徑。引入的昆蟲在城市定居繁殖以后,便可成為城市昆蟲區系中的新成員,常常可以演變為危險性的城市害蟲。由于城市中各項建筑和設施密集布局和入口擁擠的特點,城市生態系統中又缺乏自然阻隔屏障,因此,各子系統的昆蟲種群很容易經主動的遷移和擴散或人為的傳帶和擴散,在子系統之間互相混雜,互相交流。尤其在許多類似的子系統之間如各綠化帶之間、公園風景林與行道樹、庭園、荒山綠化基地、溫室。許多害蟲可以互相轉移,而使城市中各生態子系統中的昆蟲群落組成不斷發生變化。加之不斷有外來昆蟲引入和本地昆蟲的傳出,更使城市林木病蟲害區系復雜多變。
幾年來,烏魯木齊市森防(園林)植保站在防治林木病蟲害的工作實踐中,運用生物防治技術取得了一定的效果。本項目緊緊把握“預防為主,綜合防治”的方針,從生態學的角度出發,強化生態意識,利用自然控制因素,因地制宜地相互協調各種防治措施,把病蟲危害控制在經濟允許水平之內,做到經濟、安全、有效的防治林木病蟲害,達到保護林木資源、保護生態、保護環境的目標,使林木資源充分發揮應有的生態效益。
2 烏市園林主要害蟲生物習性及生物防治研究
2.1 春尺蠖,別名吊死鬼、榆尺蠖、沙棗尺蠖
屬鱗翅目尺蛾科,在我市危害榆樹、楊樹、文冠果等,屬雜食性害蟲,以幼蟲食害樹葉,一年一代,是我市每年早春害蟲之一。由于幼蟲危害葉片,噴灑化學藥劑不但防治困難,而且污染城市環境,為此我們選用了無公害藥劑生綠BT殺蟲劑進行了試驗。不產生抗藥性,對人、畜作物均具有安全性;無致癌、無致畸作用,對益蟲和有益微生物十分安全。試驗地點在烏魯木齊市水磨溝區溫泉后山的白榆樹林。
通過用生綠BT殺蟲劑200倍、300倍濃度防治春尺蠖的試驗觀察,防治效果較為理想,在防治后2天200倍液防效可達76.2%,300倍液可達78.1%。5天后200倍液可達80.8%,300倍液可達86.7%,方差分析表明差異極顯著。由于在我市春尺蠖已成為白榆的主要病蟲之一,在藥效調查中發現,其幼蟲4齡藥劑較難作用。而3齡以下幼蟲大部分死亡,因此建議生綠BT應在春尺蠖3齡前噴施。
同時,針對春尺蠖,我們經過多年研究后,還在各植保網單位大力推廣糖醋誘殺、燈光誘殺、噴毒環、飛機噴灑生物制劑(25%滅幼脲、20%除蟲脲等)生物控制技術。
通過調查春尺蠖在我市主要天敵昆蟲有:
裸眼琶寄蠅Palesisa nudioculata Villeneuve
長尾姬峰Ephialtes sp.
擬瘦姬峰Netelia sp.
紅尾細腰蜂Ammophila sp
紅腹細腰蜂Ammophila sp
2.2 楊夢尼夜蛾,Orthosia incerta Hufnag
主要分布于新疆、黑龍江、吉林、寧夏、陜西、浙江。寄主植物有白臘、復葉槭、鉆天楊、箭桿楊、蘋果、山楂、海棠、白榆、刺槐、柳樹等樹種。成蟲體長18~
其發生規律為:1年發生1代,以蛹在
楊夢尼夜蛾在烏魯木齊市種苗場、植物園、北京路等其它林帶多有發生,從90年代中期起已上升為我市僅次于春尺蠖的早春食葉害蟲。我們針對楊夢尼夜蛾的發生規律,近幾年主要采用以燈光誘殺成蟲、糖醋盤誘殺、人工挖蛹、幼蟲發生初期噴灑無公害藥劑、保護天敵(鳥類、蝙蝠、蜘蛛、寄生蠅、姬蜂、病原微生物)等多種防治措施。其中,經多種比例試驗表明,將糖∶醋∶酒∶水=3∶4∶1∶2的比例投放,在種苗場、植物園地區取得較好的誘殺效果。
同時,針對楊夢尼夜蛾,經多年研究后,還在各植保網單位大力推廣糖醋誘殺、燈光誘殺、噴毒環、飛機噴灑生物制劑等方法。
針對荒山綠化基地大面積發生的春尺蠖、楊夢尼夜蛾,在實施飛機治蟲中,我們應用生物制劑20%除蟲脲懸浮劑(石家莊化工廠生產)、含量為1.5億孢子/ml的BT乳劑(湖北BT研究開發中心研制)和25%滅幼脲3號懸浮劑(安陽林藥廠生產)以及新利農、煙參堿等,替代樂果、敵敵畏、久效磷等有機農藥。
經普查,楊夢尼夜蛾在我市主要天敵昆蟲有:
夜蛾瘦姬蜂Ophian Luteus(Linnaeus)
長尾姬蜂Ephialtes sp.
紅尾細腰蜂Ammophila sp
紅腹細腰蜂Ammophila sp.
其應用研究正在進一步開展。
2.3 刺吸類害蟲
2.3.1 溫室白粉虱:Trialeurodes vaporariorum
屬同翅目,粉虱科。其寄主植物很多,以成蟲和若蟲群集于寄主葉背刺吸枝葉,使受害葉片褪色,變黃,萎蔫,甚至枯死,并分沁蜜露,影響其觀賞價值。長期使用化學藥劑,易使白粉虱產生抗藥性,難以防治,并且污染環境。為此,篩選了幾種無公害藥劑進行防治試驗。供試藥劑為10%吡蟲啉可濕性粉劑(石家莊化工廠)、新利農生物保健殺蟲劑可濕性粉劑(新疆石河子市利民生物技術有限公司)、花保(武漢市園林科研所植保研究室研制)。防治時間為
試驗表明,較為理想的是10%吡蟲啉可濕性粉劑,施藥5天后,10%吡蟲啉可濕性粉劑的兩種濃度的防治率在80%以上,10天后防治率在98%以上;其次是花保1∶50倍,施藥后10天防治率達99.9%;新利農1∶600倍,施藥后10天防治率達98.3%。10%吡蟲啉可濕性粉劑、花保在防治后持效期長,越往后越顯著。
經調查,麗蚜小蜂(Encarsia formosa)是溫室白粉虱的寄生性天敵。
2.3.2 考氏白盾蚧
屬同翅目,危害寄主較廣,以若蟲、雌成蟲寄生在植株的小枝和葉片上,吸食汁液,形成葉片上黃色斑塊,植株生長衰弱,影響植株生長和觀賞。為此,我站篩選了幾種新型無公害藥劑進行防治試驗,藥劑為新利農生物保健殺蟲劑可濕性粉劑(新疆石河子市利民生物技術有限公司)、花保(武漢市園林科研所植保研究室研制),時間為
從試驗得出,通過用花保1∶50倍防治傘尾葵上的考氏白盾蚧試驗,防治效果較好,在防治后4天效果為68.7%,8天后防治率在94.4%。用新利農1∶300倍防治傘尾葵的考氏白盾蚧,在防后4天防治率在85.4%,8天后在92.1%。
考氏白盾蚧的天敵,已發現有寄生蜂、日本方頭甲、捕食螨及捕食性薊馬等,對其種群數量有一定控制作用。
2.3.3 榆彩斑蚜Therioaphis sp.
供試藥劑為生綠蘇阿維可濕性粉劑或2%蘇.阿可濕性粉劑(湖北省農業科學院BT研究開發中心研制)、蚜滿快殺,試驗時間為
用生綠蘇維和蚜螨快殺防治行道樹大葉榆上的榆彩斑蚜,效果不明顯,數據顯示防治率較低,防效不顯著,蚜、螨、蚧、粉虱等刺吸性害蟲1年多代,繁殖迅速,極易產生抗藥性,樂果、久效磷等農藥污染環境,使用濃度和劑量增大。我們通過幾年試驗示范,從引進的20余種無公害農藥中篩選出了6種,其中1.2%煙.參堿乳油(內蒙古赤峰農藥廠生產)1000倍液防治朱砂葉螨和榆樹彩蚜、800倍液防止溫室白粉虱,防效均達80%以上;用1.8%齊螨素(石家莊化工廠生產)4000倍液防治朱砂葉螨、3000倍液防治蔬菜斑潛蠅,防效均達95%以上;用花保(武漢市園林科研所植保室研制)100倍液治白蠟綿粉蚧,防效達81%;用2.5%鐵沙掌高參可濕性粉劑(河南臺灣圣豐化學有限公司生產)2000倍液防治溫室白粉虱,防效達86.5%;10%吡蟲啉可濕性粉劑3000倍液防治桃蚜,防效達98%;用新利農可濕性粉劑600倍液防治白蠟綿粉蚧效果達80%、800倍液防治榆彩斑蚜效果達91%、1000倍液防治朱砂葉螨效果達94%,安全高效,推廣前景看好。
經調查,蚜蟲在我市的天敵昆蟲有:
蚜繭蜂類:光盾蚜繭蜂Diacretus sp.
菜蚜繭蜂Diaeretiella rapae(Mintosh)
食蚜蠅類:大灰食蚜蠅Metasyrphus corollae(Fab-ricius)
短翅細腰食蚜蠅Sphacrophoria scripta-(L.)
短腹管食蚜蠅Eristalis arbustorm(L .)
瓢蟲類:七星瓢蟲Coccinella sepcempunetata
多異瓢蟲Adonia variegata
十三星瓢蟲Hippdomia tredacmpuctata(1)
紅點唇瓢蟲Chilocorus Kuwanae Silvestri
異色瓢蟲Leis axyridis(pallas)
草蛉類:普通草蛉Chrysopa caraea
葉色草蛉Chrysapa formasa Brauer
中華草蛉Chrysapa sinica Tieder
食蟲蝽類:華姬獵蝽Nabis sinoferus Hsiao
肩毛小花蝽Orius niger
褐獵蝽Oneocephulus philippinus
毛足食蚜蝽Deraeocoris pilipes (Reuter)
雙刺胸獵蝽Pygolampis bidentete goeze
類原姬蝽Nabia feroides mimoferus hsiao
蜘蛛類:草間小黑蛛Frigonidium gramimicouam Sundvral
三突花蟹蛛Misumenopos tricuspidataFahri-cius
巴氏野跳蛛Yllenus bajan Proszynski
2001年,我們對蚜繭蜂在自然界對蚜蟲種群的控制作用作了初步調查研究,主要是蚜蟲數量和被寄生率(或僵蚜數)的一般調查。調查表明,在自然界蚜繭蜂和蚜蟲之間一般有明顯的跟隨現象。在夏季蚜蟲的增殖階段,被寄生率一般為0~10%,很少超過15%,只有蚜蟲數量不再上升而后下降的階段,寄生率才會迅速上升,高時達30%以上。在這種情況下,我們認為蚜繭蜂并未對蚜蟲種群數量有控制作用,尤其考慮到后期被寄生率上升,一定程度上,是由于蚜蟲種群繁殖力下降和外遷,而不是蚜繭蜂本身增殖所致。
2.4 楊毒蛾,Stilpnotia Cangida Staudinger
楊毒蛾又名楊雪毒蛾,分布于我國東北、西北、內蒙古、山東、山西、陜西、云南、西藏等地區。主要危害山楊、黑楊、赤揚、中東楊、小葉楊、小青楊等多種楊樹及柳樹、白樺等。大發生時,將大面積楊樹林和護田林帶楊葉全部吃光,形如火燒,影響林木生長,甚至使林木成片死亡。在烏魯木齊友好路、迎賓路、安寧渠路等路段的楊樹上都有發生。在烏市1年發生2代,以初齡幼蟲在樹皮或枝杈處越冬,7月中、下旬第1代幼蟲危害期,3齡前主要取食,葉、嫩梢處的葉肉、留下葉脈,4齡后能食盡整個葉片,大發生時,往往數日即能將樹葉吃光。
2.4.1 引入周氏嚙小蜂防治楊毒蛾
周氏嚙小蜂屬小蜂總科Chalcidoidea,姬小蜂科Eulophidea,嚙小蜂亞科,Tetrastichinae。該寄生蜂適應性強、繁殖量大,寄生率高,在多種鱗翅目種類中寄生。此次所用周氏嚙小蜂是從天津園林所科研購進的,共購買了34個蜂繭,根據廠家提供每個蜂繭約有5000只小蜂。楊毒蛾屬毒蛾科,在新疆一年發生2代,主要危害箭桿楊、鉆天楊等楊樹。我站此次實驗楊毒蛾的寄主是鉆天楊。試驗時間于
據放蜂后觀察,當天氣溫為
2.4.2 BT乳劑防治
Bt乳劑是一種生物殺蟲劑,對人蓄安全,主要成分是蛋白質。害蟲取食后,將蛋白質分解成有毒物質,破壞害蟲的中腸細胞,使害蟲在幾分鐘內停止取食,1~3天內因敗血癥及饑餓而死亡。此試驗在友好路開展。
Bt乳劑防治楊毒蛾,在以1∶200倍的比例時,幼蟲在施藥后第一天沒有什么變化,仍然存在,但活動力減小,不取食。在施藥后第4天調查,發現幼蟲在逐漸死亡,形態柔軟或身體變為空扁狀,多死于葉正面。使用300倍濃度時效果與200倍相比,防治率在第6天基本相同,因此,使用300倍Bt乳劑防治為佳。
經調查,楊毒蛾在我市主要天敵昆蟲有:
楊毒蛾黑卵蜂T. nitidulus Thomson
楊毒蛾赤眼蜂Trichogrmma sp.
楊毒蛾金小蜂(學名待定)
薄翅螳螂Mantis religiosa L.
毛蟲追寄蠅 Exorista amoena Mesnil
平長黃胡蜂Dolichovespula norvegicoides
2.5 樹蜂屬膜翅目Hymenoptera樹蜂科Siricidea,種名待查
試驗時間
試驗結果表明,用噴干并包扎塑料布的方法,防治大葉榆樹蜂這種蛀干害蟲,方法簡單,防治徹底,效果較好,而且不污染環境,值得推廣應用。但防治時間必須在老熟幼蟲或蛹期至成蟲羽化之前,即在6月中旬之前。
3 鳥類資源應用調查研究
我國是世界上鳥類最多的國家,共有1183種,其中絕大多數有益于人類,它們在消滅害蟲、害鼠,保護林木方面起到重要的作用。
植物與鳥類的關系極為密切,是鳥類賴以生存的基本環境。森林中昆蟲的數量之所以能達到平衡,正是由于鳥類和其它動物抑制昆蟲大量繁殖的結果。但是,如果大量的食蟲鳥類被消滅,破壞了生態平衡,昆蟲大量繁殖就會危害森林,甚至會大片毀滅森林。
保護鳥類的關鍵在于保護環境和制止亂捕濫獵。我們應該把開展精神文明建設活動和植樹造林活動與保護動物資源結合起來,使其成為一種自覺的行動。這樣,鳥類資源才能得到更好的保護和發展。從2001年開始,主要開展了鳥類資源研究與利用的前期工作,制作和安放了人工招鳥巢箱,現介紹如下。
3.1 人工巢箱的來由及制作
人工巢箱就是根據各種鳥類的營巢習性和巢的特征,設計制造多種式樣的人工鳥巢,把它懸掛或布放在適宜的處所,借以為更多的益鳥提供營巢的場地,吸引它們到這里來繁殖。實踐經驗證明,它是一種簡單易行、收效迅速的招引益鳥的方法。
人工巢箱必須堅固耐用、制造簡易和取材方便,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。用竹筒制作比較簡單,取整節的、帶有上下節隔膜的粗竹筒,在1/3處鉆出直徑
3.2 人工巢箱的懸掛
懸掛巢箱的季節最好在入冬以前,最遲也在當年2~3月份。因為很多鳥類是在冬季及入春前后就已經開始選擇巢址了。到了4~5月份,應該定期檢查人工巢箱內的情況,清除一些被胡蜂、蛇、松鼠以及麻雀等占用的巢。根據國內外的實踐經驗,麻雀和松鼠類是人工招引工作的大敵,它們不僅霸占巢箱,而且經常偷襲已在巢箱內繁殖的鳥巢,吃掉卵和幼雛。因而在懸巢地區應捕打麻雀并放置鼠夾,減少它們的危害。
巢箱在懸掛時一般距離地面
3.3 人工巢箱的建檔
人工巢箱要編號并建立卡片,記錄每一號巢的布放地點、樹種、距地高度、巢口方向、懸巢日期。以后發現有鳥類占有時,再逐次記錄所招引的鳥類名稱、筑巢期、產卵期和育雛期,雛鳥最后離巢的時間等。這些都是充實對各種鳥類繁殖習性認識的寶貴材料,也為不斷提高人工招引益鳥工作積累著經驗。
在開展益鳥招引工作時,可以根據所了解的、本地繁殖鳥類的情況,來確定招引對象。所用巢箱和巢口直徑的太小,均參考該種鳥類的筑巢習性、巢的體量以及鳥的體型來加以調整。不過就筆者在野外采集的經驗來說,小鳥占用大的樹洞以及大洞口的巢穴情況十分普遍。所以使用較大洞口的椋鳥巢箱也完全能招來山雀居住。但是如果我們只想招引山雀或其他體型更小的種類,就可以采用小口徑的巢洞,以防大鳥進入。小洞口還能防止松鼠等進巢殘食卵和雛鳥。而且在巢箱不足的情況下,大鳥要欺負小鳥,會把小鳥和它的卵、雛鳥等扔出巢外而占用它們的巢箱。
至2001年9月底結束。我站掛置人工鳥巢共計115個,其中30個木制鳥巢;60個草編鳥巢;15個簡易鳥巢。主要分布在各大公園和綠化地帶,如水磨溝公園、植物園、動物園、燕兒窩風景管理區,分別掛置鳥巢數量為35個、5個、6個、70個。掛后第一年8月份調查,上巢率為1%,其原因還需今后進一步研究分析。
鳥類生物控制技術的研究是一項長期的工作,我們只是剛剛開展,今后還要投入力量加強研究。目前,運用人工技術招引粉紅椋鳥防治蝗蟲的工作已在石河子紫泥泉種羊場開展,我站今后將在鳥類資源的研究、保護和利用上進行探入研究。
4 社會效益
無公害防治是世界植物保護發展的趨勢。開展生物控制技術研究及推廣工作,就是旨在今后園林病蟲害防治工作中,探索出一條科學合理使用無公害農藥及防治技術的道路,達到既能科學有效地控制園林病蟲害,同時又不污染環境,不破壞生態平衡,保護生存環境的目的。從而使園林景觀更好的發揮美化環境、改善生態條件的作用,使園林植保工作走上一條良性發展的道路。
三年來,經過我們積極努力,共挽回經濟損失138.28萬元。在推廣中由于大面積使用無公害藥劑,無毒、污染環境、對人畜安全,受到各使用單位的認可,這必將對改善城市生態環境產生積極的影響。
經濟效益額計算數據:
Ⅰ.隱性損失量 公式:H=S.M
其中:H為隱性損失量 S為生物工程總量
M為隱性損失率
已知:S=312.5萬株 M=30%(蛀蟲危害率加權值)
所以:H=S.M=312.5×30%=93.75(萬株)
Ⅱ.顯性損失量 公式P=H.N
其中P為顯性(絕對)損失量,N為顯性損失率
已知:H=93.75萬株 N=10%(蛀干害蟲危害死亡率)
所以:P=H.N-8.75×10%=8.5(萬株)
Ⅲ.單元成本值公式:K=L+T+V
其中:K為單元的成本值(移植樹標準價)
L相關因子(移植基準價)
T相關因子(徑級增幅值)
V相關因子(施工附加值)
已知:L=10元/株 3~
K=L+T+V=10+50+100=160元
Ⅳ.減少損失值:公式R=K.P
其中:R為減少損失值(減少死亡淘汰、避免重復施工,節約更新用苗等挽回的損失)。
已知:K=160元 P=8.5(萬/株)
所以:R=K.P=160×8.5=1360(萬元)
Ⅴ.經濟效益總額 公式:W=R.G-E
其中:W為經濟效益總額,R為減少損失值,G為防治效果(危害株下降率),E為項目投資總額。
已知:R=1360萬元 G=10% E=8萬元
W=R.G-E=1360×10%-6=130萬元
盆花:S=210萬盆 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(萬元)
G=10% E=8(萬元)
W=162.75×10%-8=8.28(萬元)
兩項合計8.28+130=138.28(萬元)
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