云南省农业害虫性诱剂监控技术的应用

2014-08-15 00:48李永川
云南农业 2014年1期
关键词:诱剂测报害虫

李永川

(云南省植保植检站,云南 昆明650034)

近年来,减少化学农药造成的农业面源污染逐步成为国际科学和社会发展的趋势和共识。在我国,为减少化学农药长期大量使用带来的负面影响,早在1975年就提出了“预防为主,综合防治”的植保方针,2006年又提出“公共植保、绿色植保”的植保理念并付诸实践,大力推进农作物有害生物绿色防控,这对于进一步推进我国高效、低风险、环境友好型的重大农业有害生物防控技术的研究和应用具有重要的理论和实践指导意义。性诱剂诱控技术是目前国际公认的绿色植保技术,主要是利用昆虫成虫性成熟时释放性信息素引诱异性成虫的原理,将有机合成的昆虫性信息素化合物(简称性诱剂)用释放器释放到田间,通过干扰雌雄交配,减少授精卵数量,从而达到控制靶标害虫的目的。应用性诱剂诱控技术防治农业害虫,具有安全性、选择性、高效性、持效性、兼容性五大特点,能明显减少化学农药使用,改善生态环境,符合“优质、高产、高效、生态、安全”的农业发展目标,对保护农业生产安全、农产品质量安全、农业生态安全、农业贸易安全和实现农业可持续发展具有重要意义。

1 性诱剂监控技术

我国性信息素的研究始于上世纪80年代初,以中国科学院为代表的一批科研单位在农业害虫性信息素鉴定、合成和应用上做出了显著成绩,为我国性信息素应用于害虫防治打下了扎实的基础。近年来,有关科研、企业和推广部门开展了大量的性诱剂产品开发研究和田间应用技术研究,针对性诱剂产品应用特性、田间应用技术和集成配套技术反复实践,不断深入完善,促进了性诱剂诱控技术的进一步发展。

1.1 性诱剂的特性

1)使用的安全性。通过测定,明确性诱剂使用的安全性。性诱剂诱芯中的化合物含量低,一个诱芯每天只有纳克至毫克的释放量,并且是通过空气传播,不直接接触作物,因此,对人畜、作物和环境基本没有危害。

2)高度的选择性。性信息素是由多种化合物以特定的比例和浓度所组成的,每种性诱剂都需要独特的配方和浓度,具有高度的专一性,只对本种害虫起作用,不会引诱其他非靶标昆虫。

3)诱控的高效性。昆虫对性信息素的敏感性非常强,在适当的时期内使用性诱剂,可以大量诱集异性靶标害虫,且多为刚羽化、对性信息素气味敏感、繁殖能力强的个体。

4)释放的持效性。目前,人工合成的性诱剂主要是通过PVC、有机硅橡胶、聚乙烯、微胶囊等载体材料,采用控制释放技术缓慢释放到田间,其释放均匀,持效期长。

5)应用的兼容性。性诱剂诱控技术是利用对昆虫自然习性的调控来防治害虫,对作物和非靶标昆虫没有危害,并且其使用简便,操作性强。

1.2 田间应用技术

1.2.1 害虫监测应用技术。由于城市灯光的干扰和食物源的过度丰富,传统测报灯和糖醋液诱蛾作用下降,城乡环境变化促动测报技术的革新,尤其是一些弱趋光性昆虫采用常规的测报技术不能达到精准目的,例如稻纵卷叶螟、斜纹夜蛾、豆野螟等,而性诱技术可以弥补这些不足。性诱测报与传统测报的原理不同,性诱同样可以对害虫的发生期、发生量、害虫种群动态和为害程度作出精准预测,与灯诱、人工赶蛾、人工剥查等传统的测报技术相比,具有敏感性高、峰型清晰的特点,特别是对一些弱趋光性害虫,在种群密度较低的情况下也能诱到虫,如二化螟越冬代成虫,在灯诱几乎诱不到虫的情况下性诱能诱到虫,弥补了传统测报的不足。近几年,上海一些区县一直根据性诱测报斜纹夜蛾和甜菜夜蛾的越冬代高峰,由此可以尽早规划防治措施和农药用量。此外,性诱目标专一,不需复杂的摄像和鉴定技术,开发自动计数和测报计算机化系统比较可行。受外界因素影响小,不需供电,操作简单,适合群众预测预报,更不会因雷雨或断电而缺失测报数据。在此基础上,化学信息素复合色板对跳甲、蓟马、粉虱、蚜虫等灯诱无法诱获的害虫作出预测,解决了这些害虫预测预报的难题。在国外,约30%的性诱产品应用于害虫测报和对外来生物的预警。

1)种群动态监测。每年3~11月应用性诱监测害虫成虫消长动态,以此掌握害虫全年发生情况和发生高峰期。性诱获得的诱虫曲线与灯诱相比,始峰期早,峰次多、峰型明显,及时反映了田间害虫成虫种群消长情况,如第一代二化螟监测,性诱比人工剥查虫蛹多一个峰,更具有代表性。

2)发生期预测。根据成虫消长资料和各世代虫态历期资料,以发蛾高峰日采用期距法或历期法,预测卵孵化盛期和幼虫盛发期。据试验,性诱预测通常比灯诱或人工调查预测的蛾高峰期和卵孵高峰期提前1~3d,与田间害虫实际发生高峰期吻合度高,诱蛾量与田间卵块密度相关显著,更接近田间害虫实际发生情况。

3)发生量预测。根据成虫诱获量田间幼虫虫口密度和发育进度调查,作出发生量预测。性诱对小菜蛾、实蝇、稻纵卷叶螟、柑橘潜叶蛾等一些重要的弱趋光性害虫具有较好的诱虫效果,诱虫量大约是灯诱的1~8倍或更多,因此,预测出的发生量更切合实际。

4)性诱测报在小范围测报和一些区域性发生的害虫测报上优势非常明显。例如三化螟的发生在许多情况下是小范围和区域性发生的,测报点不一定能预测到,但性诱剂测报就较易设置。此外,在不同田块,由于作物或品系及小气候的差异导致害虫发育进程不同,传统测报技术较难区别,但性诱可以对这些不同区域作出精确测报。

1.2.2 害虫防控应用技术。

1)安放范围。安放性诱剂时要根据防治对象的习性选择成虫活动场所进行释放,一般将其放置在田间和周边害虫栖息场所内。同时,由于性诱剂需要靠气流来扩散传播,较小的面积不利于充分发挥性诱剂的效果,因此应选择比较空旷的场所,以提高诱捕效率,扩大防治面积。以斜纹夜蛾为例,防治区域至少需要在2 hm2以上,才能显示出明显的防治效果。

2)安放密度。性诱剂的安放密度与应用方法、防治对象、地形等因素有关,采用迷向法时性诱剂安放的密度就远远高于群集诱捕法。在采用群集诱捕法安放性诱剂时,一般是在防治区周围地带设置的密度高一些,用以诱杀从远处飞来的虫源,内圈、尤其是中心位置可以减少性诱剂的放置数量,一般每667~1334 m2放置一个诱捕器。不同的防治对象性诱剂设置密度也有所不同,调查证明,斜纹夜蛾和甜菜夜蛾一般每亩设置1枚性诱剂,小菜蛾一般每亩设置3~5枚性诱剂。

3)安放高度。性诱剂释放的气味需要靠气流来扩散传播,并被害虫所感知。因此性诱剂应安放在比较空旷的上风口,这样性信息素化合物随气流的扩散而传播,引诱下风区域的靶标害虫。其诱捕器放置高度要因害虫的飞行高度而异。近年来全国各地田间应用显示,斜纹夜蛾和甜菜夜蛾的诱捕器一般应放置在离地面1 m左右的高度,但如果作物比较高,可以放置在离作物表面20cm的高度;小菜蛾由于飞行高度低,其诱捕器一般放置在作物表面稍微以下的位置。

4)安放时间。性诱剂引诱的是成虫,是一种预防措施,利用性诱剂诱捕防治应在害虫羽化初期,虫口密度比较低(如越冬代)时就开始使用,这样可以持续压制害虫的种群增长,长期维持在经济阈值之下。通过多年全国水稻二化螟发生区的性诱试验,发现在长江以南,由于夏季温度高,二化螟雄蛾的反应要差一些,因此二化螟性诱防治在长江以南要在越冬代。

1.3 集成配套技术

性诱剂诱控技术需与其他防治措施协调配套才能达到理想的防效。多年来,通过在水稻、玉米、蔬菜、果树等作物虫害防治过程中的实践与探索,总结出了多种与其他生物、生态防控技术相结合的综合防控模式,取得了良好的防治效果和生态经济效益,有力地促进了重大农业害虫的综合防治和绿色植保技术的发展。

1)水稻害虫综合防控模式。应用性诱剂防治二化螟、稻纵卷叶螟、三化螟、大螟等害虫实践中,为提高防效,降低成本,集成了性诱剂+微生物农药等模式。据测算,通过使用性诱剂诱控综合防治技术,可每年亩节约成本15~20元,减少施药1~2次,降低农药成本与人工费8~16元。水稻螟虫前期的性诱防治,大大减少了化学农药的施用,保护稻田生态系统,可以减轻对后期稻飞虱的防治压力。

2)玉米害虫综合防控模式。在玉米螟防治上,集成了性诱剂+赤眼蜂、性诱剂+白僵菌等防治越冬代和二代玉米螟的综合防控模式,可每年亩节约成本10~20元,减少施药1~2次,降低农药成本与人工费20~30元。

3)烟草害虫综合防控模式。在烟青虫、斜纹夜蛾等多种烟田害虫防治上,集成应用性诱剂+天敌昆虫、性诱剂+微生物农药、性诱剂+Bt作物等模式,可每年亩节约成本4~5元,减少施药2~3次,降低农药成本与人工费9~13元。

4)蔬菜害虫综合防控模式。应用性诱剂防治斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、小菜蛾、小地老虎、豆荚螟等10多种蔬菜害虫的实践中,集成了性诱剂+色板、性诱剂+天敌昆虫、性诱剂+微生物农药、性诱剂+植物源农药等多种集成模式。据测算,在蔬菜上通过使用性诱剂诱控技术防治害虫,可每年亩节约成本5~15元,减少施药50%以上,降低农药成本与人工费20~40元。

5)果树害虫综合防控模式。集成性诱剂+色板、性诱+天敌昆虫、性诱+防虫网等多种模式,防治果实蝇、梨小食心虫、桃蛀螟、桃小食心虫、柑橘潜叶蛾、金纹细蛾等害虫,可每年亩节约成本6~9元,减少施药2~3次,降低农药成本与人工费40~60元。

2 性诱剂诱控技术推广

2.1 加强协作推广

云南省在全国农业技术推广服务中心指导下,积极组织有关专家开展试验,并加强生产企业、科研单位的沟通协调,多方争取资金和政策支持,探索推广模式,合力推进性诱剂诱控技术的集成创新和推广应用。2006年和2009年全国农业技术推广服务中心两次印发文件,在全国逐步组织落实示范推广工作,探索性诱剂示范推广补贴模式和推广模式,形成并完善了“植保站+公司”、“植保站+基地”、“植保站+农民专业合作组织”、“植保站+专业植保组织”等多种推广模式,促进了性诱剂诱控技术的推广应用。

2.2 着力试验示范

为了进一步完善性诱剂田间应用技术,建立与其他防治措施相结合的配套技术体系,与生产企业联合,大力开展相关试验示范工作。2002~2012年间,先后在全省(州、市)的80个县共建立了120多个技术试验示范点,防治对象涉及蔬菜、果树、水稻、玉米、烟草、茶叶等作物上的20余种害虫。针对性诱剂放置范围、密度、高度等技术指标和与其他防治技术配套方法开展了大量的试验与验证工作,并取得了显著成效。

2.3 强化技术指导

性诱剂诱控技术是一项新的生物防治技术,农民对其田间使用效果和使用方法还缺少了解。为此,省站多次组织召开性诱剂现场观摩会和技术研讨会,邀请有关专家对性诱剂的田间应用技术提出指导意见,并组织各地相关技术人员编印性诱剂应用技术专刊,结合示范区建设举办绿色防控技术培训班,对省、市、县、乡等各级植保技术人员和农户开展技术指导。

2.4 注重宣传引导

为了提高性诱剂诱控技术的普及率和到位率,组织各地通过召开会议、举办讲座、现场指导、媒体宣传等多种方式向农民和公众进行宣传引导。向经济作物种植大户、蔬菜生产企业以及乡镇农科站发放1万余份性诱剂技术资料;每年举办以性诱剂为主的绿色防控技术培训会和农民田间学校,累计培训农民10万多人;宣传内容丰富多样、农民广泛参与,形成大力宣传,有力地促进了该技术的推广应用。

3 性诱剂诱控技术的创新和提高

3.1 关键技术不断创新

通过与温州医学院健康与环境生态研究所合作,经2002年以来的试验研究推广,性诱剂关键应用技术得到了不断地创新和提高。

1)诱芯。通过性信息素鉴定与核对,研究出完整的性信息素配比;通过雌性性信息素组成和雄性对性信息素的识别的地理区系差异研究,解决了复杂环境条件下害虫性信息素的地理区系差异问题,使性诱剂能适应不同地理环境;通过昆虫、植物与花气味关系的研究,开发出系列增效剂,使性诱剂诱虫量增大;通过释放材料和稳定剂配方优化,筛选出特定的释放材料稳定剂配方组合,提高抗紫外、抗氧化能力,诱芯在高温、高海拔、高湿和高紫外条件下更稳定。改进气味的释放控制技术,使性诱剂释放更均匀,持效期更长。通过优化合成和纯化路线,使诱芯质量得以确保和标准化。到目前为止,已开发出针对农业害虫、林业害虫和仓储害虫的60余种诱芯。

2)诱捕器。通过对不同害虫交配定向飞行行为特性研究,不断改进诱捕器设计,设计了适应不同靶标害虫的诱捕器,至今已成功开发出夜蛾类、新型飞蛾、果实蝇、粘胶型、水盆型等十多种诱捕器。提高了诱捕效率,达到了诱得到、诱得多、逃不掉的目的,使诱捕器结构更优化(适应多种害虫诱捕和商业化生产),性能更优越(诱虫效果是其他诱捕器诱虫效果的2倍以上),诱虫方式更独特(性诱与视觉结合减少了对非靶标害虫的误捕),防止逃逸更有效。

3)自动记录仪。突破了图像识别等方式探索害虫自动分类和计数的思维,攻克了害虫红外感应、信号输出、记忆芯片等关键技术难题,将性诱与电子技术结合,开发出害虫自动监测系统。

4)复合色板。利用害虫视觉信息(波长、反光度)和化学信息素协同作用的研究,将色彩(形状、波长和反光度)、植物气味融入到性诱剂产品中,监控效果提高4~10倍,并广泛地应用于难以监控的小型害虫的监测与防控。

3.2 技术模式不断成熟

推广部门不断创新,充分发挥性诱剂诱控技术的兼容性,总结出了性诱剂与色板结合使用、性诱剂与天敌结合使用、性诱剂与生物农药结合使用等多种集成配套技术,逐步建立和完善了性诱剂诱控技术在蔬菜、果树、水稻、玉米等作物上的应用技术模式,并且针对区域、作物和害虫的差异,形成了不同地区不同的模式,不同作物不同的模式,同一作物不同的模式和同一害虫不同的模式,提高了技术的实用性和可操作性。

3.3 应用规模不断扩大

通过近几年推广工作的深入开展,性诱剂诱控技术的先进性和实用性已逐步得到广大用户的充分认可,其应用范围从最初的蔬菜扩大到水稻、玉米、棉花、果树、林业等多种作物。据不完全统计,截至2013年底,全省(区、市、县)性诱剂累计推广应用面积达80万hm2多。

3.4 推广机制不断完善,综合效益不断提升

实行多部门、跨行业合作,全省范围内的技术试验、示范、推广,实施个性化培训(农民田间学校等),网络化展示(建设省-市-县-乡四级示范样板,上下联动,左右成网),集约化应用(与多种地方项目结合),产业化推广(产-学-研联合,上、中、下游一体)。应用性诱剂诱控技术防治农业害虫,具有显著的经济、社会和生态效益。据初步统计,使用性诱剂防治农业害虫,其平均防治效果可达50%~80%,每个生长季可减少化学农药使用2~3次,减少农药使用量30%以上,每亩使用成本比化学防治区节省30元以上。同时,长期使用性诱剂防治农业害虫,可以有效保护天敌,性诱区天敌种类比常规区多1倍,种群数量多2~3倍,增强农田生态系统多样性和稳定性,并能降低农民劳动强度,减少农药中毒事故,为保障农业生产安全、农产品质量安全和农业生态安全发挥了积极的作用。推广应用性诱剂等绿色防控技术后,蔬菜质量安全监测合格率跃居全国前列。据海关统计,2013年1~10月,云南省出口农产品92.8万t,较上年同期(下同)增长15.9%;出口额18.6亿美元,增长18.7%。出口额位居全国各省区市第7位,继续稳居西部之首。

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