天敌昆虫在我国重大林木害虫防治中的应用

2015-04-04 09:33段东红孙永明岳宝寿
山西林业科技 2015年2期
关键词:应用现状中国

段东红,高 洁,孙永明,岳宝寿

(1.山西省林业有害生物防治检疫局,山西 太原 030012; 2.山西省林业科学研究院,山西 太原 030012;3.山西省太行山国有林管理局,山西 和顺 032700)



·试验研究·

天敌昆虫在我国重大林木害虫防治中的应用

段东红1,高 洁2,孙永明2,岳宝寿3

(1.山西省林业有害生物防治检疫局,山西 太原 030012; 2.山西省林业科学研究院,山西 太原 030012;3.山西省太行山国有林管理局,山西 和顺 032700)

天敌昆虫已成为我国可持续治理林业害虫的重要手段之一。笔者详细介绍了赤眼蜂、缨小蜂、管氏硬皮肿腿蜂、蒲螨、花绒寄甲5种寄生性天敌昆虫和瓢虫、草蛉、郭公虫、步甲4种捕食性天敌昆虫的发展历史与应用研究现状,指出了天敌昆虫在重大林木害虫综合治理中的重要作用和发展前景。关键词: 中国; 天敌昆虫; 林木害虫; 应用现状

受全球气候变暖、极端天气频繁出现等因素的影响,我国有害生物发生十分严重。据统计,我国每年林业有害生物平均发生面积达800×104hm2,其中,虫害发生面积600×104hm2,给林业生产造成巨大的经济损失。随着国民经济的快速发展,利用天敌进行害虫生物防治的地位和作用也越来越突出。尤其在我国加入WTO后,为了提高我国农产品的竞争力,使其与国际市场接轨,降低农药使用量、强调IPM策略,利用天敌昆虫防治害虫已成为可持续综合治理的重要手段[1]。近年来,我国在利用天敌防治主要害虫技术上进行了大量研究,生产上常用的天敌昆虫主要有赤眼蜂、缨小蜂、花绒寄甲、瓢虫等。

1 寄生性天敌

1.1 赤眼蜂

赤眼蜂(Trichogrammadendrolimi)属膜翅目小蜂总科赤眼蜂科赤眼蜂属,是一种寄生在昆虫卵内的寄生蜂。其成虫将卵产于寄主的卵内,使寄主的卵不能正常孵化,从而达到消灭害虫的目的[2]。赤眼蜂是许多农林害虫的重要天敌,寄主范围十分广泛,包括鳞翅目、双翅目、鞘翅目、广翅目、膜翅目以及同翅目等7目44科203属,尤其喜欢寄生于鳞翅目昆虫卵内[3]。

我国在赤眼蜂的研究和应用方面做了大量工作,赤眼蜂的繁殖技术由利用米蛾卵到柞蚕卵,再到人工卵。经过不断地完善和改进繁殖技术,赤眼蜂现已成为应用范围最广、面积最大、防治对象最多的一类卵寄生蜂天敌[4]。其中,10种赤眼蜂被大量繁殖和推广应用,规模较大的主要有松毛虫赤眼蜂、螟黄赤眼蜂、玉米螟赤眼蜂、广赤眼蜂、稻螟赤眼蜂等。

我国利用赤眼蜂防治的害虫主要有:棉铃虫、稻纵卷叶螟、亚洲玉米螟、甘蔗条螟、玉米螟、豆天蛾、桃蛀螟、白条夜蛾、双尾舟蛾、灰白蚕蛾、蓖麻夜蛾、枣尺蠖、松毛虫、松梢螟、黄刺蛾、竹箩舟蛾、杨扇舟蛾等[5]。目前,我国较大规模的赤眼蜂生产基地主要分布在东北,平均每年繁殖赤眼蜂200×108头,在农业上的应用较多。“九五”期间,中国北方地区应用赤眼蜂防治害虫面积达193.3×104hm2.其中,用于防治玉米螟的面积达66.6×104hm2.在林业上,应用赤眼蜂防治农林害虫的面积约有30.0×104hm2[6].

1.2 缨小蜂

缨小蜂(Mymaridae)属于膜翅目缨小蜂科,是害虫卵期的重要寄生性天敌。它们通常选择较为隐蔽的卵,或是植物组织内的卵,亦或介壳下面甚至是埋藏于土壤中的卵[5]。缨小蜂寄主约有10目60科1 000种,对控制这些寄主害虫的种群数量发挥了重要作用。其中,常见的寄主主要是同翅目昆虫的卵(约占所有寄主的45%,尤其是蚧总科),其次是鞘翅目、半翅目。现已报道的缨小蜂可寄生在同翅目、鳞翅目、鞘翅目、半翅目、啮虫目、双翅目、蜻蜓目、直翅目、膜翅目等害虫的卵上[7]。

我国目前主要利用缨小蜂防治稻飞虱、茶小绿叶蝉和假眼小绿叶蝉。其中,稻飞虱是我国水稻的重要害虫,每年都对水稻生产造成巨大的经济损失[8]。由于我国幅员辽阔,地理环境复杂多样,加之缨小蜂个体微小,生活场所隐蔽,资源调查工作非常困难。截止目前,我国许多地区(尤其是西部地区)对缨小蜂资源和分布区系调查研究进行较少[9]。由于缨小蜂生境广泛,且寄主种类繁多,在生物防治上有很好的应用前景。今后还需要进一步开展缨小蜂的资源调查,通过系统分类研究其生物学特性,具有十分重要的理论意义,对于我国农林害虫生物防治也有非常重要的实践意义。

1.3 管氏硬皮肿腿蜂

管氏硬皮肿腿蜂(SclerodermaguaniXiao et Wu.)属膜翅目肿腿蜂总科肿腿蜂科,是一类钻蛀性害虫,是天牛科幼虫和蛹的体外寄生性天敌[10]。管氏硬皮肿腿蜂寄生的害虫种类很多,包括鳞翅目、鞘翅目、膜翅目3目22科50余种昆虫。其中,天牛类寄主共20余种。

目前,管氏硬皮肿腿蜂在我国林业害虫、药用植物蛀茎害虫、经济作物蛀干害虫、居室建筑木材害虫的防治上均有应用。其应用主要集中在2个方面,一是林木蛀干害虫的防治,如,用来防治侧柏的主要蛀干害虫双条杉天牛和松材线虫病的主要传播媒介松墨天等,一般防治效果在30%左右,应用面积不大[11]。二是果树、园艺和药用植物等经济作物蛀干、蛀茎性害虫的防治,如,利用肿腿蜂防治梨树害虫梨眼天牛,及金银花、菊花、玫瑰、核桃等的蛀茎、蛀干害虫,应用面积较小。

1.4 蒲螨

蒲螨(Pyemotesspp.)属于真螨蒲螨总科蒲螨科蒲螨属,是一类体外寄生性螨,寄生时向寄主体内注射毒素,导致寄主麻痹甚至死亡。蒲螨分布于世界各地,广泛寄生于鳞翅目、鞘翅目和膜翅目昆虫的幼虫和蛹[12]。目前,蒲螨的许多种已经成功应用于害虫的生物防治。由于其具有较高的雌雄比,世代发育周期短,容易饲养,雌螨寄生时释放的毒素可麻痹、毒杀寄主,所以,在生物防治中具有较大的利用潜力[13]。

我国对于蒲螨的研究利用比较晚,对蒲螨资源的调查研究也较少。除河北省于丽辰等人对北方的蒲螨资源做了调查研究外,目前还没有专家学者对南方的蒲螨资源做过研究,故对我国南方的蒲螨资源进行一次详细调查是很有必要的[14]。近年来,我国利用蒲螨防治一些钻蛀性害虫。北京市蒲螨的繁育规模较大,多应用在防治双条杉天牛、柏肤小蠹上,应用面积约 0.4×104hm2.

1.5 花绒寄甲

花绒寄甲(Dastarcushelophoroides)原隶属鞘翅目坚甲科,后独立出来成为穴甲科,别名为花绒穴甲、木蜂寄甲和缢翅寄甲等[15]。2004年杨忠岐报道此甲虫为寄生性昆虫,为了更能反映其生物学习性,故将其中文名称改为花绒寄甲[16]。花绒寄甲是迄今为止世界上成虫寿命和产卵期最长的天敌昆虫,人工饲养条件下其寿命长达6年,每年可繁殖3代以上。

花绒寄甲是星天牛类(包括黄斑星天牛、光肩星天牛、星天牛)害虫的重要寄生性天敌。1996年王希蒙报道花绒寄甲的寄主除星天牛类外,还有2目3科12种,主要包括膜翅目的黄胸木蜂,鞘翅目的六星吉丁、十斑吉丁、合欢双条天牛、锈色粒肩天牛、桑天牛、云斑白条天牛、松墨天牛和刺角天牛等。花绒寄甲分布于我国的辽宁、上海、山东、江苏、广东、四川、安徽、浙江、湖北、北京、山西、河北、河南、内蒙古、陕西、天津、宁夏和甘肃东南部[17]。目前,研究发现花绒寄甲是大型天牛的唯一有效天敌,可在6 d~8 d内使寄主死亡,防治效果较好[18]。其中,东北、北京等地主要应用于蛀干害虫栗山天牛的防治,应用面积约为0.4×104hm2[19].

2 捕食性天敌

2.1 瓢虫

瓢虫(Coccinellidae)属鞘翅目,捕食各类蚜虫,某些蚧虫、粉虱、木虱、螨类,及鳞翅目、鞘翅目某些害虫的卵和低龄幼虫,对蚜虫的防治作用最为广泛[20]。

1955年,澳洲瓢虫从苏联引入广州,1960年自广州引种到重庆,后经人工繁殖和自然增殖,在害虫防治中发挥了重要的作用[21]。食螨瓢虫的一些种是世界上许多地区果树和经济作物叶螨的有效捕食天敌。福建省在春季散放腹管食螨瓢虫至橘园,以控制春季橘全爪螨,还可在秋季控制全爪螨的种群,全年无需喷药防治,自然控制效果显著。在我国南北地区均分布有红点唇瓢虫,在防治蚧类害虫方面效果十分显著。通过引移、释放红点唇瓢虫来防治柑橘矢尖蚧,即使在未施药的情况下,也可有效地控制其危害程度[22]。食蚜瓢虫中的龟纹瓢虫,因对温度、湿度的适应性较强,在7月至8月成为控制棉花伏蚜及苹果黄蚜的有效天敌[23]。稻红瓢虫、八斑和瓢虫与稻田蜘蛛等捕食性天敌相互配合,在防治稻飞虱等水稻害虫中显示出较大的作用[24]。异色瓢虫在园艺上用于防治月季蚜虫,林业上用于防治黑松松干蚧[25]。经研究发现,在大棚内释放异色瓢虫防治草莓蚜虫效果良好[26]。异色瓢虫防治棉蚜(瓜蚜)的效果也很理想。此外,由于成虫容易飞走,一般作为生物防治剂的瓢虫多为幼虫[27,28]。

2.2 草蛉

草蛉(Chrysoperlasp.)属于脉翅目草蛉科(Chrysopidae),是一类常见的捕食性天敌,国内外利用草蛉防治作物害虫取得了良好效果。其种类很多,目前世界上已知的有1 300多种,在我国果园常见的有大草蛉、丽草蛉、中华草蛉、叶色草蛉、普通草蛉等10余种。

草蛉能捕食蚜虫、红蜘蛛、叶蝉、蓟马、介壳虫以及鳞翅目害虫的低龄幼虫和卵,为重要的捕食性天敌。中华草蛉1龄~3龄幼虫平均每日捕食各类蚜虫、山楂叶蜡、若螨300.1头、438.8头和718.9头。大草蛉每头幼虫一生可捕食各类蚜虫600头~700头,成虫捕食500头,成虫、幼虫一生可捕食蚜虫1 000余头。丽草蛉成虫、幼虫主要取食蚜虫、叶螨及鳞翅目昆虫的卵和初孵化幼虫,取食量和大草蛉相似[29]。亚非草蛉是果树、花木和蔬菜害虫的主要天敌[30,31]。胡坚的研究表明,大草蛉、中华草蛉和丽草蛉可控制烟田的烟蚜、烟青虫的种群数量,以大草蛉效果最为显著。据报道,目前草蛉对棉田害虫、果树害虫、烟田害虫、粉虱等有很好的防效[32]。且草蛉的人工饲养及规模化繁殖已取得一定的成效,可应用于害虫的综合防治。研究表明,中华草蛉对麦蚜、白粉虱、玉米螟卵有很好的捕食作用,在农田害虫防治方面有很大的潜力[33,34]。

2.3 郭公虫

郭公虫属于鞘翅目多食亚目郭公虫科(Cleridae),该科捕食性昆虫的成虫、幼虫一般均具有捕食性,是著名的天敌昆虫。郭公虫的捕食对象主要有柏肤小蠹、松纵坑切梢小蠹、松齿小蠹、南部松小蠹、落叶松八齿小蠹、松墨天牛、双条杉天牛,另外还捕食橄榄星室木虱、蜂类幼虫、白蚁、红脂大小蠹、长蠹、扁蠹、窃蠹、麦茎蜂、苜蓿切叶蜂、五倍子蜂、丽蝇、麻蝇、美洲棉铃虫、螟蛾、潜叶害虫、褐粉蠹等[35]。

捕食性郭公虫在小蠹、天牛等生物防治中的应用前景广阔,国内外研究者在其人工饲养方面做了一些工作,我国对郭公虫的研究仍处于初期阶段,还有待进一步试验进行研究和推广应用。

2.4 步甲

大多数步甲是重要的捕食性天敌,属于鞘翅目步甲科(Carabidae),全世界已记载约25 000种,我国已知约1 000种[36]。20世纪70年代以来,我国开展了农林作物害虫及其天敌的调查工作,步甲作为捕食性天敌,可大量捕食鳞翅目幼虫,是粘虫等害虫的重要天敌。陈守坚1984年对我国步甲133属做了检索表[37]。目前,我国发现410余种步甲属昆虫,超过世界已知种类(770种左右)的半数以上。可见,中国是步甲属昆虫物种多样性最丰富的国家。其中,对黑广肩步甲的研究较多。黑广肩步甲个体大、行动迅速、活动敏捷、搜寻能力强、食量大,可捕食很多鳞翅目、膜翅目等害虫,而且环境适应性强、分布广泛,具有重要的利用价值。

3 结语

1) 有害生物的防治是一项系统性的复杂工程,在进行有害生物防治的同时,一定要做到因地制宜、合理搭配、增加生物多样性、预防为主的防治策略,协调好天敌昆虫与其它生物生存的关系,及生物防治与化学防治的关系[38]。利用天敌防治害虫,具有安全、无污染、不产生抗性并能持久控制害虫种群数量等优点。因此,用天敌来防治害虫将是害虫综合治理中的重点和发展方向[39]。同时,充分发挥政府部门和专业人员的主观能动性,加大科研和基础设施建设,加强专业人员队伍的培训工作,最终形成以营林为手段、健康森林可持续发展为目标的育林理念。确保森林资源安全,促进林业健康快速发展。

2) 目前,我国农业、林业等领域天敌应用面积每年不足200×104hm2,与每年3×108hm2的病虫害发生面积相比,应用范围明显不足。再有,利用天敌防治有害生物具有以虫治虫、不污染环境、生态内部平衡、可持续稳定控制灾害等一系列突出特点,符合世界病虫害防治的大方向。可见,天敌昆虫在害虫综合防治中具有巨大的潜能。

3) 天敌昆虫寄生或捕食害虫的行为与适应机制,商品化生产和繁育,以及与寄主相互作用的生物学机制、生态学机制等一系列问题仍待深入研究。最终通过建立天敌昆虫可持续利用的生物防治模式,实现对有害生物持续有效的控制。

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Application of Natural Enemy Insects in China’s Major Forest Pest Control

Duan Donghong1, Gao Jie2, Sun Yongming2, Yue Baoshou3

(1.InstituteofMedicineandlifeSciencesofShanxiProvince,Taiyuan030012,China; 2.ShanxiAcademyofForestrySciences,Taiyuan030012,China; 3.NationalForestryAdministrationBureauofTaihangMountainofShanxiProvince,Heshun032700,China)

The natural enemy insect had become an important sustainable mean to control pest in China. The author detailed development history and application research status ofTrichogramma,Mymaridae,Sclerodermaguani,Pymeotes,Dastarcushelophoroides5 kinds of parasitic natural enemy insects andCoccinellidae,Chrysoperla,Cleridea,Carabidae4 kinds of predatory natural enemy insects, noted that the important role and prospect of natural enemy insects in major forest pest control.

China; Natural enemy insects; Forest pests; Application status

2015-02-28

山西省专利推广实施资助项目(20051006)

段东红(1959— ),男,山西曲沃人,1985年毕业于山西农业大学,高级工程师。

S763.7

A

1007-726X(2015)02-0001-05

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