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农田病虫害生物防治环境生态评价方案

2020-07-24陈平张转

乡村科技 2020年17期
关键词:生物防治

陈平 张转

[摘 要] 生物防治大致可以分為以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类,是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。本文研究一种农田病虫害生物防治环境生态评价方案,可以准确评价当地农田病虫害生物防治环境质量。

[关键词] 农田病虫害;生物防治;环境生态评价

[中图分类号] G255.51 [文献标识码] A [文章编号] 1674-7909(2020)17-82-3

植物害虫是威胁农业生产的重要因素[1],其不仅直接以作物组织为食,而且会造成有利于疾病感染的伤口。许多害虫还可能传播各种植物病毒,导致农作物减产严重和农产品品质下降。长期以来,化学防治一直是农业病虫害防治的主要措施。化学农药的大规模使用导致了诸如环境污染、种植成本增加、天敌被杀死、不同程度抗药性的出现以及害虫复发等问题。捕食性节肢动物的种类和数量非常丰富,其捕食性作用在控制害虫种群密度方面具有重要作用。目前,很难定量评估野外掠夺性天敌对特定地区有害生物的防治效果。通常,人们使用笼子法来定量评估田间掠食性天敌对稻飞虫的控制能力。该方法会改变笼中植物的生理状态以及草食动物的行为和发育,并且会影响猎物的生长和活动。同时,捕食者和猎物将一起被限制在笼子里,这可能会高估捕食率。因此,基于包膜的捕食性天敌对害虫的防治效果评价往往反映在害虫种群规模的抑制程度上,而对捕食性天敌对害虫的防治效果评价缺乏有效的方法,导致对特定区域的生物防治环境系统进行的评估不足以反映该区域病虫害的生物防治效果。

1 生物防治效果评价方案

为了准确评估某种农田病虫害生物防治成效,研究人员设计了一个诱饵和猎物程序,以模拟农田病虫害的生物防治效果[2]。诱饵和猎物程序由一个不锈钢盖和一个诱饵、猎物板组成。不锈钢盖上覆盖一个诱饵捕食盘。不锈钢盖的框架由水平杆和垂直杆焊接而成。单杠是长度为32 cm、直径为3 mm的不锈钢条。垂直杆是长度10 cm、直径5 mm的不锈钢杆。不锈钢盖上的金属网格由直径1 mm的铁丝编织而成,每个小正方形长2.2 cm、宽1.0 cm,可以有效地将非节肢动物(如鸟类和啮齿类动物)隔离到诱饵和猎物区域。诱饵和食肉动物盘由一个载板、一个方孔、一个固定的猎物位置和一个圆孔组成。载板由白色塑料板制成,长度为32.0 cm,宽度为32.0 cm,厚度为2 mm。载板的中央留有一个方孔,方孔的侧面长14.0 cm,用于载板和地面之间循环物质能量。猎物的固定位置设置在承载板四边内侧的3.0 cm处(即距方孔侧面2.0 cm),每边5个位置,并且每个位置相距2.0 cm。模拟的猎物是由浅绿色或棕色油性橡皮泥材料制成的害虫模拟物体。将模拟猎物固定到位后,检查以确保模拟主体的表面光滑且无痕迹。

此外,该程序还配备了一种评估方法,用于评估天敌对小麦蚜虫的影响;安装了一个捕食和捕食设备,并在麦田试验区布置了一个捕食和捕食设备,间隔距离为5~15 m,固定了8~20个小麦蚜虫,以模拟小麦蚜虫被捕食/攻击情况。将设备安装24~48 h后,统计天敌对小麦蚜虫猎物的捕食或攻击情况。如果小麦蚜虫不完整或消失,则认为其遭受天敌的攻击。小麦蚜虫猎物的捕食/侵袭强度为PI,计算公式为PI=Na/Nt,其中Na和Nt分别为被判定/侵袭的小麦蚜虫的数量和受试小麦蚜虫的总数。PI指标大小范围为0~1,该值越大,天敌对小麦蚜虫的捕食强度越高,捕食效果越大。

2 引诱捕食方案试验效果证明

2.1 试验1

试验地点为河南省南阳市社旗县无农药的麦田,占地面积0.13 hm2,分别在10月25日(播种期)、2月25日(生长期)和5月10日(收获期)进行试验。将装置布置在麦田中部,按五点交叉布置,共布置5个引诱装置,捕食装置间距不小于10 m,害虫模拟体16个,固定在每个引诱装置的捕食板上。在每次测试中,设备安装24 h后,调查表面天敌对模拟猎物的捕食或攻击情况,根据虫害模拟体表面的咬痕初步确定捕食的类型,并反映表面天敌捕食或攻击害虫模拟物体的强度。安装捕食者和被捕食者设备7 d前,在捕食者和被捕食者设备每个放置点的左侧和右侧分别向左1 m放置一个陷阱。部署7 d后,检查每个陷阱表面的天敌数量。

如表1所示,在3个调查中,所有用不锈钢盖覆盖的诱捕器都没有捕获非节肢动物,但是没有不锈钢盖的陷阱都进入了非节肢动物。不锈钢盖可以完全防止非节肢动物进入调查区域。在这3项调查中,被不锈钢盖覆盖的所有诱捕器捕获的表面天敌数量与没有诱捕器的捕获器相比没有显著差异,可以看出本装置中的不锈钢盖没有阻碍表面节肢动物的天敌。统计害虫或模拟害虫的攻击可以得到,10月25日基本上没有害虫模仿物被地表天敌捕食或攻击,其原因可能是早期地表天敌数量很少;2月25日,超过65%的害虫模拟物被地表天敌捕食或攻击,因为此时地表天敌人数众多;5月10日,有害生物模拟物基本上不受地表天敌的攻击,因为此时小麦已经收割完毕,地表天敌从麦田中迁移,寻求避难所为过冬做准备,种群数量减少到非常低的水平。

2.2 试验2

试验地点位于南阳市唐河县油菜产业基地,占地面积0.67 hm2,分别在4月25日(播种期)、7月25日(生长期)和9月10日(收获期)进行试验。引诱装置布置在油菜地中央,按五点交叉布置,共布置5个引诱装置,捕食装置间距不小于15 m,害虫模拟体20个,固定在每个引诱装置的捕食板上。在每次测试中,设备安装24 h后,调查表面天敌对模拟猎物的捕食或攻击,根据虫害模拟体表面的咬痕初步确定捕食类型,并反映表面天敌捕食或攻击害虫模拟物体的强度。安装捕食者和被捕食者设备7 d前,在捕食者和被捕食者设备每个放置点的左侧和右侧分别向左1 m放置一个陷阱。部署7 d后,检查每个陷阱表面的天敌数量。

如表2所示,在3個调查中,所有用不锈钢盖覆盖的诱捕器都没有捕获非节肢动物,但是没有不锈钢盖的陷阱都进入了非节肢动物。不锈钢盖可以完全防止非节肢动物进入调查区域。在这3项调查中,被不锈钢盖覆盖的所有诱捕器捕获的表面天敌数量与没有诱捕器的捕获器相比没有显著差异,可以看出本装置中的不锈钢盖没有阻碍表面节肢动物的天敌。统计害虫或模拟害虫的攻击可以得到,4月25日基本上没有害虫模仿物被地表天敌捕食或攻击,其原因可能是早期油菜生长的地表天敌的数量很少;7月25日,超过65%的害虫模拟物被地表天敌捕食或攻击,此时地表天敌数量众多;9月10日有害生物模拟物基本上不受地表天敌的猎物所攻击,因为此时油菜已经收割完毕,地表天敌从麦田中离开,寻求避难所为过冬做准备,种群数量已经减少到非常低的水平。

2.3 试验3

定量评价捕食性天敌对不施用农药的麦田中小麦蚜虫的生物防治效果,每个样品区的分隔距离不小于12 m,将其中7个作为封闭区,另外8个作为通行区。竹竿(高1 m)插入封闭区域的4个角,被0.3 mm尼龙网(高50 cm)包围,并埋入16 cm深。地面上的节肢动物被完全封锁;入口区域的4个角落也插入了竹竿(高1.6 m),但是如果没有尼龙网,地面上的节肢动物可以自由进出。

4月26日(小麦蚜虫发生初期)和5月26日(小麦蚜虫繁殖高峰期)安排了2次小麦蚜虫种群调查。每个样地进行了五点交叉抽样调查,每个点选择了15株小麦,共对60株植物进行了调查,换算出1 m2的小麦蚜虫数量,再根据公式BI=(AC-AO)/AC×100,计算出小麦天敌相对于表面天敌的生物防治指数BI。其中,表3列出了小麦蚜虫种群数量和表面掠食性天敌对小麦蚜虫的生防指数。表3显示小麦蚜虫初期和高峰期土壤掠食性天敌对小麦蚜虫的生防指数分别为25.90和76.93,这是因为早春地表掠食性天敌数量少,小麦蚜虫的生防指数低,此时小麦蚜虫的数量为1 160头/m2;后期小麦蚜虫数量迅速增加,达到了一个相对较高的水平,此时小麦蚜虫种群为4 250头/m2,小麦蚜虫种群仍处于可控范围内。

3 结论

本农田病虫害生物防治环境生态评价方案中对金属网罩的网格大小进行了筛选优化,可有效隔离非节肢动物进入引诱捕食区,同时极大程度减少对引诱捕食区空气流动、温度、湿度和光照等扰动,降低试验装置自身对地表节肢动物活动的人为干扰,能客观地反映地表捕食性天敌对麦蚜的直接捕食作用,评价结果的准确性和科学性突出。本方案中采用的诱捕装置小巧、结构简单、结实耐用、成本低廉及操作便捷,在田间研究与评价地表天敌对麦蚜直接捕食作用中具有好的应用潜力[3]。

参考文献

[1]丛斌.病虫害灾变异常大发生对我国持续农业的威胁及减灾预防途径[C]//植物保护21世纪展望暨全国青年植物保护科技工作者学术研讨会,1998.

[2]李凯.农林复合生态系统林带对捕食性节肢动物种群动态的影响[D].北京:北京林业大学,2010.

[3]李超,丁岩钦,马世骏.草间小黑蛛对棉铃虫幼虫的捕食作用及其模拟模型的研究:Ⅰ.捕食者-单种猎物系统的研究[J].生态学报,1982(3):41-56.

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