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生物源农药在园林植保上的应用展望

作者: 胡月,周涵宇,田立超 时间:2020-1-7 阅读次数:496

城市园林绿地是城市居民活动的主要场所,在保障植物健康、维护景观效果的过程中常需使用化学农药进行病虫害防控,但化学农药使用往往存在的面源污染问题,威胁着城市居民的健康。随着人们环保意识的增强,利用生物农药防治病虫害将成为园林绿化持续发展的重要方式之一。生物防治是植物病虫害综合防控的重要内容,而生物源农药是生物防治中应用最广泛的措施,包括植物源农药、农用抗生素、微生物农药等。本文对生物源农药进行了简要介绍,结合我市园林现状提出了综合防控策略,以期为园林病虫害绿色防控提供参考,提高园林管护水平。

一/生物源农药介绍

1.1 植物源农药

1.1.1 植物源杀虫剂

植物源杀虫剂是我国近年来研究得最多的课题之一,指从植物中提取有效成分后加工获得的药剂。其对害虫有特异性作用,如拒食作用、抑制蜕皮、不育作用、干扰交配、抑制羽化等[1],研究较多的主要有印楝素、苦参碱、除虫菊素等。印楝素是世界公认活性最强的植物源杀虫剂,对半翅目、膜翅目、鳞翅目等10余目400多种害虫有生物活性,具有趋避、抑制生长发育、内吸活性等作用[2],园林上可用于各类害虫的防治;苦参碱可用于蚜虫、木虱、叶蝉、螨等害虫的防治,据韩鹏杰[3]报道,0.3%苦参碱水剂用药量为100~150毫升/亩时防治蚜虫药后7天防效达90%以上,还可对各类病害具有抑制作用,且与常用化学农药混用,有显著增效作用[4];除虫菊素是一种天然广谱的高效杀虫剂,具有触杀、胃毒和趋避作用,可用于蚜虫、鳞翅目幼虫、粉虱等害虫防治[5]。吴光远等[6]研究发现3%除虫菊素水剂400倍液防治茶尺蠖后7天防效为73.5%,但药剂持效性较差,可结合联苯菊酯、吡虫啉等化学农药进行施用。

1.1.2 植物源杀菌剂

植物源杀菌剂指直接利用或提取植物的根、茎、叶、花或果实等部位获得稳定的有效成分,按一定的方法制成具有杀菌作用的植物源制剂,可用于防治植物病害而不防碍植物正常生长。植物中的活性物质是植物在自然环境下与有害生物协同进化的结果,这些物质来源于自然,易降解,不污染环境[7]。杀菌活性物质主要有蛇床子素、香芹酚、大蒜素等。蛇床子素是从蛇床、欧前胡等中草药中提取的化合物,具有独特的杀虫抑菌活性,尤其对白粉病防效显著[8];香芹酚可用于防治锈病、灰霉病、白粉病等。大蒜素是大蒜的主要活性成分,具有抗菌谱广、无污染、价格低廉等优点[9],可对园林上细菌性角斑病、腐烂病等进行防治;乙蒜素属大蒜素的乙基同系物,为中等毒性杀菌剂,具有保护和内吸作用,可用于防治叶斑病、枯萎病、霜霉病等多种病害。

1.2 微生物源农药

1.2.1 细菌杀虫剂

细菌类农药是我国应用较多的一类微生物农药,其中苏云金杆菌是开发最成功的细菌杀虫剂,占据了微生物农药95%以上的市场[10],登记产品为242个,其中单剂179个,可用于园林上多种鳞翅目害虫的防治,经我院技术人员验证,其对杜鹃三节叶蜂等膜翅目幼虫也有优异的防治效果,可以替代频繁使用的有机磷类药剂,如辛硫磷等。此外,细菌性杀虫剂还包括球形芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、荧光假单胞杆菌等。

1.2.2 真菌杀虫剂

真菌微生物农药的开发应用较早,有700多种,其中研究较多的是白僵菌、绿僵菌。球孢白僵菌是世界上应用研究最多的病原真菌之一,具有致病力强、防治害虫效果显著、对人畜无害等特点,能寄生多种昆虫[11]。金龟子绿僵菌是一种内寄生广谱杀虫真菌,通过孢子粘附在昆虫体表,产生可穿过体壁的入侵菌丝,在虫体内大量繁殖并产生毒素,使寄主死亡[12]。能寄生200多种昆虫及螨类,可对园林上的蚜虫、白蚁、叶蝉、跳甲、飞虱等加以防控。

1.2.3 病毒杀虫剂

病毒杀虫剂具有特异性强、稳定性高、可在害虫群体内传播,间接延长持续性等优点,是害虫生物防治的重要手段之一。目前研究较多的是核型多角体病毒、质型多角体病毒和颗粒体病毒,目前主要用于棉铃虫、松毛虫、菜青虫、斜纹夜蛾等农业或林业害虫,由于其具有专性寄生的特点,适用于园林病虫害防治的病毒杀虫剂还有待进一步研究开发[13]。

1.2.4 抗生素

抗生素是微生物在代谢过程中产生的次生代谢物质,具有易降解与环境友好等优点,目前实现大规模应用的品种主要为井冈霉素和阿维菌素。井冈霉素是最成功的生物杀菌剂之一,具有高效低毒、真菌不易产生抗药性的特点,主要用于水稻纹枯病的防治。研究指出井冈霉素还可用于害虫的防治,使昆虫不能飞行或发育不良,此外还可提高植物抗性,达到控制病害的目的[14]。阿维菌素是目前应用最广泛的生物农药,具有高效广谱的特点,能防治鞘翅目、鳞翅目、蜱螨目的近百种害虫[15];甲维盐全称甲氨基阿维菌素苯甲酸盐,在阿维菌素的基础上研制成功,是阿维菌素的加强型,它们有相似的杀虫谱,但甲维盐的活性要远高于阿维菌素,杀虫活性比阿维菌素高出1-3个数量级,据报道在16℃时,相同含量的甲维盐的活性是阿维菌素的2-3倍;当气温由16℃升高到22℃时,阿维菌素的毒力增加6倍左右,而甲维盐的毒力仅增加了2-3倍,所以在16℃-22℃时使用相同含量的阿维菌素及甲维盐的杀虫效果几乎相当;当气温升高到25℃以上时,甲维盐的毒力会大大升高,甚至可以提高到1000倍以上[16]。园林上可用于各类植物叶螨、蛾类、木虱、蓟马、蚜虫等防治。

二/ 园林中生物农药使用策略

2.1 选择恰当的生物农药

首先要对所使用的生物农药有一定认识,如有效成分、作用机理和适用范围等。如Bt杀虫剂的有效成分为苏云金杆菌;作用机理是产生毒素,使害虫停止取食,最后因饥饿和中毒死亡;应用范围主要是园林上的鳞翅目幼虫、蚜虫、螨类、介壳虫等;施用方法通常为喷雾。在使用时,应有针对性地选择适当的品种。

2.2 把握防治适期

园林病虫害的发生具有种类繁多、结构复杂、危害持久的特点,但往往有一定的阶段性和规律性,这与园林植物分布、气候条件等关系密切。害虫的发生一般经过卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段,其中低龄幼虫是害虫防治的最佳时期。生物农药作用缓慢,可结合各地区病虫害发生预报,提前施药,以达到最佳防治效果。如苏云金杆菌、白僵菌、绿僵菌等,害虫取食后两天左右才能见效;生物农药杀菌剂一般是协调其与微生物之间的关系,须在病原菌为害之前使用效果较好。

2.3注意用药环境

生物农药受环境因素的影响较大,如苏云金杆菌在低温条件下芽孢在害虫体内繁殖速度缓慢,其活性成分难以发挥作用,影响防效;白僵菌、绿僵菌湿度较低条件下孢子不能萌发,药效丧失;阳光中的紫外线对生物农药有杀伤作用,显著降低药效;大雨会将菌液冲刷掉。施用时要求温度、湿度在一定的范围内,避开强光和大风天气,在有微风的时候使用,效果最好。

三/展望

随着可持续发展战略的推行,我国的绿色生态城市建设受到重视,也是推进城市的持续、快速、健康发展的需要。园林是城市中唯一有生命的基础设施,具有非常重要的生态价值,开展园林病虫害防治是保障园林发挥正常生态效益的重要工作,但当前大量不合理使用化学农药,引起了一系列环境污染和社会民生问题,成为绿色生态文明城市建设中急需解决的关键问题,因此,城市园林化学农药减量增效势在必行。生物源农药具有绿色、环境友好的特点,作为化学农药的替代品在城市绿化建设中具有极广的应用推广价值。未来我们应在生物源农药药效试验,开发适宜园林病虫害防控的新产品等领域加强研究,为打造绿色生态园林城市、提升园林管护质量、实现生态可持续发展创造条件。

参考文献:

[1]郑铁军. 我国生物农药制剂生产应用现状与前景[J]. 黑龙江农业科学, 2005(6):40-43.

[2]徐勇, 郭鑫宇, 项盛, 等. 植物源杀虫剂印楝素研究开发及应用进展[J]. 现代农药, 2014(5):31-37.

[3]韩鹏杰, 牛国飞, 秦楠, 等. 苦参碱水剂对甘蓝蚜虫的防治效果研究[J]. 吉林农业,No.434(17):62-63.

[4]付颖, 王常波, 叶非. 我国苦参碱农药研究应用概况[J]. 农药科学与管理, 2005,26(12):18-19.

[5]刘建丰. 天然植物杀虫剂除虫菊素的特点及应用[J]. 农药市场信息, 2007(6):40.

[6]吴光远, 曾明森, 王庆森. 除虫菊素防治茶假眼小绿叶蝉茶尺蠖试验报告[J]. 茶叶学报, 2004(4):11-12.

[7]易永丰, 周洁尘. 浅谈植物源杀菌剂[J]. 林业与生态, 2018(10):31-32.

[8]石志琦, 陈浩. 新型植物源创制农药蛇床子素[J]. 世界农药, 2010,32(6):28-30.

[9]梅四卫, 朱涵珍. 大蒜素的研究进展[J]. 中国农学通报, 2009,25(9):97-101.

[10]关雄, 蔡峻. 我国苏云金杆菌研究60年[J]. 微生物学通报, 2014,41(3):459-465.

[11]翟锦彬, 黄秀梨, 许萍. 杀虫真菌──球孢白僵菌的昆虫致病机理研究近况[J]. 微生物学通报, 1995,22(1).

[12]裘晖, 吴振强, 梁世中. 金龟子绿僵菌及其杀虫机理[J]. 农药, 2004,43(8):342-345.

[13]姚东伟, 郑宇, 张光星. 病毒杀虫剂的研究现状[J]. 北方园艺, 2008(3):69-72.

[14]徐利剑, 赵维, 曹聪, 等. 井冈霉素的研究进展[J]. 中国农学通报, 2015,31(22):191-198.

[15]武会. 阿维菌素的研究现状和前景分析[J]. 科技致富向导, 2013(15).

[16]袁国杰. 根据温度合理选用甲维盐与阿维菌素[J]. 农药市场信息, 2010(18):43.