陈浩 王玉涛 周仙红 高欢欢 翟一凡 于毅
摘要:韭菜迟眼蕈蚊是一种严重为害韭菜生产的地下害虫,化学药剂防治导致食品安全和环境污染等诸多问题,亟需开发其他无公害防治措施。生物防治有着良好的环境效益和可持续发展效益,是未来害虫防治的重要发展方向。本文对我国韭菜迟眼蕈蚊的生物防治研究现状进行了综述,对存在的问题展开讨论,并对未来的发展进行了展望。
关键词:韭菜迟眼蕈蚊;生物防治;现状;展望
中图分类号:S436.33 文献标识号:A 文章编号:1001—4942(2016)03—0158—04
韭菜迟眼蕈蚊(Bradysia odoriphaga Yang andzhang),属双翅目(Diptera)眼蕈蚊科(Seiaridae),其幼虫俗称韭蛆。韭蛆可为害百合科、十字花科、葫芦科等7科30多种蔬菜的地下嫩茎、主根和其地面附近的皮下组织等,是一种重要的蔬菜害虫。其中,韭菜(Allium tuberosum Rottle exSpreng)是其最重要的寄主。韭蛆能群集在韭菜地下部的鳞茎和柔嫩的茎部为害,致使其根茎腐烂,甚至成片枯死。韭菜在亚洲、中东、欧洲、北美均有种植,但目前只在中国有受韭菜迟眼蕈蚊为害的报道。我国北方各省区,以及四川、湖北、浙江、江苏等省韭菜田均有韭菜迟眼蕈蚊发生。在我国北方韭菜主产区,1年中韭蛆可发生4~6代,在南方及保护地年发生代数更多。一般情况下,韭菜被害率常在20%~30%,严重时到60%以上。
近年来,随着农村产业结构的调整,韭菜的栽培面积迅速扩大,目前在全国各地均有栽培,其播种面积在很多地区占常年菜田面积的5%。因韭蛆栖息和为害位置隐蔽,防治极为困难,目前生产上主要采用化学农药灌根防治,农药滥用问题严重,不仅污染环境还严重威胁食品安全。因此,减少农药使用量,追求无害化的韭菜生产是必由之路,而加强生物防治技术的研究是追求无害化蔬菜害虫防治技术最重要的途径。
传统的生物防治指利用害虫的天敌来防治害虫。随着科学技术的进步,生物防治的内容一直在扩充。从广义来说,生物防治是利用生物及其代谢产物控制有害生物的方法,即除了传统的天敌利用,还包括昆虫病原微生物和昆虫不育、昆虫激素及信息素等的利用。近年来,有学者把转抗虫基因植物也列入生物防治的范畴。
1韭菜迟眼蕈蚊生物防治研究现状
1.1天敌昆虫
天敌昆虫是自然生态系统内抑制害虫种群的重要因子,利用天敌昆虫控制农业害虫是安全有效的害虫控制策略,也是未来害虫管理发展的方向。目前,尚未有利用天敌昆虫防治韭蛆的报道。在其他蕈蚊防治上,有使用螨类和瘦弱秽蝇Coenosia attenuata的报道。在未来,还需对韭菜迟眼蕈蚊的天敌昆虫资源进行深入发掘利用。
1.2昆虫病原微生物
1.2.1细菌 苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuring-iensis,简称Bt)是一种革兰氏阳性细菌,在芽胞形成期能够产生对鳞翅目、双翅目、鞘翅目、直翅目等昆虫有毒杀活性的伴胞晶体(Insecticidal crystal protein,简称ICP)。目前,世界上已经分离了6万余株苏云金芽胞杆菌菌株,我国有8000多株。利用苏云金芽胞杆菌防治韭蛆有一定效果。解维星在室内从600株苏云金芽胞杆菌分离株中筛选出9株对韭蛆有较高活性,其发酵液处理后5天对韭蛆幼虫的校正死亡率达到80%。成学美等和张强等分别用韭虫净和微保久(均为Bt制剂)对韭蛆进行了田间防治,分别与当时的主用农药3911和乐斯本进行了对比,认为应用苏云金杆菌防治韭蛆有较好的防治效果。
吴艳兵等将对双翅目幼虫有高毒力的以色列亚种(B.thuringiensis subsp.israeleusis)的ICP基因导入荧光假单胞菌中,构建成新的工程菌,可有效控制韭蛆危害,且该工程菌在田间可长期定殖。
1.2.2真菌病原真菌对环境和温血动物无害,易于培养,原料价廉易得,杀虫谱广,致病性强。自20世纪70年代以来我国应用球孢白僵菌防治农林害虫的规模一直居世界前列。在防治韭蛆方面,主要利用白僵菌。崔元英试验结果表明,球孢白僵菌可湿性粉剂(孢子含量400亿个/g)在施用量为1800g/hm2时,与用量为30 000 g/hm2的5%毒死蜱可湿性粉剂对韭蛆的防治效果相当。周仙红等研究了孢子含量150亿个/g球孢白僵菌颗粒剂对韭蛆的田间防治效果,666.7m2用300 g球孢白僵菌颗粒剂有着良好的速效性与持效性,防治效果与施用30kg/hm2的5%毒死蜱颗粒剂相当。
1.3昆虫病原线虫
昆虫病原线虫施用后,如条件适宜,可长期存活于土壤中,达到持续控制害虫种群数量的效果,对宿根植物地下害虫的防治具有重要意义。目前,昆虫病原线虫在欧美、澳大利亚、韩国和日本等已广泛用于害虫的综合治理中,对一些钻蛀性害虫有很好的防效。
早在20世纪90年代,我国一些学者就研究了线虫对韭蛆的侵染能力,证实某些线虫品系对韭蛆有着良好的防治效果。目前的研究认为对韭蛆防治效果较好的线虫品系有:夜蛾斯氏线虫Steinernema.frltiae PS4、印度小杆线虫Het-erorhabditis indica LN2、芫菁夜蛾斯氏线虫S.feltide、嗜菌异小杆线虫H.bacteriophora、小卷蛾斯氏线虫S.carpocapsae All和S.he-beiense JY-82。在适宜田间条件下昆虫病原线虫防治韭蛆的持效期要长于传统药剂防治。
此外,某些线虫品系可与杀虫剂混用防治韭蛆。武海斌等筛选出了可与一定浓度农药(70%吡虫啉水分散颗粒剂、40%毒死蜱乳油、4.5%高效氯氰菊酯乳油)共同使用、有增效作用的病原线虫品系Js.carpocapsae SF-SN。赵国玉等也测定了一些田间常用农药在推荐使用浓度及高一倍浓度条件下对线虫(H.bacteriophoraH06和H.indica LN2)的影响,认为高效氯氰菊酯、三唑酮、菌核净和多菌灵可与线虫同时使用,辛硫磷、毒死蜱应该在药后10 d后、阿维菌素应该在20 d后方能施用线虫。孙瑞红和李爱华研究表明,线虫H.bacteriophora H06与楝素、毒死蜱、辛硫磷和吡虫啉联合使用防治韭蛆具有更好的效果。化学农药毒死蜱和辛硫磷对线虫(H.indica LN2)的存活率无显著影响。
1.4昆虫激素
昆虫激素分为内激素和外激素。内激素又称昆虫生长调节剂,是通过扰乱昆虫的生理机能(如昆虫的脱皮、发育变态、生殖机能等)最终达到控制害虫目的的一类化合物。利用昆虫生长调节剂防治韭蛆的试验结果表明,70%灭蝇胺可湿性粉剂、5%卡死克乳油800倍液和5%抑太保(氟啶脲)乳油1000倍液等生长调节剂速效性较差,但持效性较好。
外激素,又称昆虫信息素,是通过诱捕、趋避或干扰雌雄虫交配而最终达到控制害虫目的的一类化合物。其中,利用最多的是性信息素。性信息素在很多昆虫的防治方面都获得极大成功。目前,仅有3种眼蕈蚊科昆虫被报道存在信息素,且起作用的主要成分的化学结构并未被解析,而关于利用昆虫信息素防治韭蛆的产品和研究也未见报道。但室内和田间试验显示,雌虫体表冲洗物和产卵器都能吸引雄虫,表明韭蛆是存在性信息素类物质的,产卵器很可能是性信息素的生产源。
2韭菜迟眼蕈蚊生物防治展望
生物防治在世界范围内有很多经典的防治案例。因其有无污染、无公害、害虫不易产生抗性等良好的环境效益和可持续发展效益,目前在发达国家被大量应用。生物防治在解决当前人类面临的两大中心问题即生态环境保护和可持续发展中处于十分重要和不可替代的地位,势必成为中国可持续农业经济发展主体技术之一。
2.1 Bt菌株利用方面
苏云金芽胞杆菌杀虫剂的稳定性较差,残效期短,阳光下1小时,就有80%芽胞死亡,且对环境温湿度有一定要求,因而用来防治在地下为害的韭蛆时,对施用环境要求较高。目前,国内防治韭蛆的Bt制剂仍处于筛选菌株、田间试验水平,且大部分研究的试验方法和效果评价机制不统一,Bt制剂杀灭韭蛆的机理也不明确。因此,用Bt制剂防治韭蛆的可靠性仍需进一步检验,并重点筛选稳定性高的菌株和研发持效期长的剂型。
2.2病原线虫利用方面
国内利用病原线虫防治韭蛆的研究较多,但很多仅限于实验室和小规模田间试验阶段,制成商业产品进行大面积推广的很少。原因可能是所用线虫是之前用来防治其他昆虫的品系,其最适侵染温度为20~25℃,而韭蛆往往在低于此温度条件下才大发生。因此,开发防治韭蛆的线虫制剂,筛选耐低温品系线虫是关键。夜蛾斯氏线虫是适低温的线虫种类,在防治韭蛆方面应具有较广阔的应用前景。
2.3性信息素利用方面
自韭菜迟眼蕈蚊被证明存在性信息素以来,国内已有很多机构对此开展研究。因为昆虫性信息素有着安全高效,特异性强,不易产生抗性等优点,一旦被开发成商业化产品,将有着良好的应用前景。
3小结
生物防治往往速效性差,短期成本较高,且需要较高管理水平,受经济效益和传统思维影响,在国内推广速度缓慢,大多数技术只能停留在小规模试验阶段。目前,韭菜迟眼蕈蚊生物防治也面临这些共性问题。解决这些问题,需要国家组织大型攻关项目,当地政府加大经费投入和政策的扶持力度,制定相关优惠政策,鼓励科研单位和企业加大研发力度,调动农民采用生防技术的积极性,加大宣传普及力度。
综上所述,韭菜迟眼蕈蚊的生物防治在利用昆虫病原线虫、性信息素方面前景较好,在利用天敌昆虫方面有一定潜力。应用技术的研发和推广需国家、政府层面提供优惠政策和扶持。