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单词 水稻害虫综合防治技术体系
释义

【水稻害虫综合防治技术体系】
 

拼译:ineegraeed management of insect pests(IPM)of rice
 

1983年,(Saxena)报道世界性水稻害虫有22种;(Grist)记载亚洲水稻害虫为28种。中国约有水稻害虫58种,主要害虫为稻螟虫(二化螟、三化螟)、稻纵卷叶螟、稻飞虱(褐飞虱、白背飞虱、灰飞虱)。它们分布很广发生量大,且危害严重,因此,应用和开展综合防治技术,改变单一防治措施,对控制病害和水稻高产具有极为重要的意义。

1841年Harris在植被害虫论说中总结了以前的农业防治方法。1940年,瑞士J.R.盖吉,A.G公司首次发现二氯-二苯-三氯乙烷(DDT)和它的杀虫作用,标志着害虫防治的一次重要变革。在二次世界大战以后,出现六六六、对硫磷;约1948年,瑞士又发现了氨基甲酸酯类(西维因)。这些有机杀虫剂在当时防治害虫效果极高,人们曾经认为害虫防治问题基本上解决了,并且向着以农药为中心的方向发展。1950年以后的10年间,化学防治确实收到了极好的效果,农药品种不断增加,杀虫剂得到极大的发展。1960年左右,人们发现大量使用化学农药已导致严生了三“R”问题(残毒、抗性、再猖獗)。1962年,卡逊(R.Carson)指出喷洒杀虫剂好比下了一场毒雨,杀死了各种生物,揭示了滥用化学农药带来的严重后果,并引起全世界的高度关注。

1966年以后,人们对害虫提出了新的防治策略,以生态学为基础的综合防治方法开始在国际上兴起。1967年联合国粮农组织(FAO)在罗马召开有关专家会议,提出了害虫综合防治(简称IPC)。1972年再次把IPC改为害虫综合治理(简称IPM)。IPM是一套害虫治理系统,这个系统考虑到害虫种群动态及有关环境,利用一切适当的方法与技术以尽可能互相配合的方式,把害虫种群数量控制在经济允许水平以下。1974年,中国农作物主要病虫综合防治讨论会总结了这方面的经验;1975年农林部召开的全国植保工作会议确定了“预防为主,综合防治”的植保方针;1978年史密斯(R.F.Smith)认为害虫综合治理是一个多学科的、偏重于生态学的害虫种群管理方法,把各种防治措施配合成为一个协调的害虫管理体系。IPM是多战术的战略。在这些战术中要充分利用自然控制因素,必要时使用人工防治或化学防治方法。我国水稻病虫综合防治技术研究被列为国家重点项目。川西、江淮、太湖、江汉、洞庭湖和珠江三角洲六大稻区,基本上可代表我国水稻生产的主要区域,也是重要的商品粮基地。以水稻“三虫”(稻飞虱、稻螟、稻纵卷叶螟)为对象,采用自然控制与人工调节相结合的防治策略,开发关键技术研究工作。经过“六五”、“七五”攻关研究,不仅在理论和实践上都已逼近IPM的层次水平,而且形成了中国独具特色的水稻病虫综合防治技术体系。这个体系贯穿着现代经济学、生态学和环境学的基本观点,推进了IPM战略的发展。1991年,杜正文等比较全面系统地介绍了中国现阶段所取得的研究进展和主要成就,将防治技术和管理策略有机地融为一体,具有最新的权威性。总之,从单项措施到配套技术再到综合防治体系是水稻害虫综合防治的3个发展阶段。现将综合防治体系中的具体内容分述如下:

抗性品种 1951年,Painter根据抗性机制将抗性品种分为忌避性的、抗生性的和耐性的。50年代,中国有关专家发现粳稻对三化螟具有阶段抗性,利用调整品种的生育期来避开该虫的为害效果显著。1968年,V.D.Plank根据遗传模式和抗性现象提出了品种的水平抗性和垂直抗性。1970年,Sogowa和Pathak观察到褐飞虱在Mudgo品种上取食很少,因其所含天门冬酰胺较少,限制了褐飞虱的取食和繁殖。1971年,Athwal等最先研究了二点黑尾叶蝉的抗性遗传,发现3个显性基因,鉴定菲律宾褐飞虱有3个生物型,印度、斯里兰卡和孟加拉国有4个生物型。1976年,国际水稻所(IRRI)推广抗褐飞虱品种IR26和IR36后,有效地控制了东南亚大部分地区的褐飞虱为害,同时利用抗虫品种防治绿叶蝉和稻瘿蚊也取得成功。1977年Pathak报道,有14000多个品种用于二化螟抗性筛选,表明在水稻品种中存在着对稻叶蝉的天然抗性,这种抗性很容易转移给高产品种。因此,水稻抗叶蝉育种当时已成为亚洲产稻国的主要目标。1991年,顾正远总结我国近10多年来在水稻抗虫品种资源研究方面所做的大量工作时指出,我国已鉴定30000多份(次)材料,从中找出了一大批很有利用价值的抗虫资源,已选育出许多高产优质抗性品种。但是,随着抗性品种研究的发展,一些问题也随之产生,首先是抗性品种对害虫存在着选择压而导致新的生物型产生,致使品种丧失抗性。另外,单独利用低水平的抗虫品种无法有效地控制害虫为害,况且目前推广的水稻抗虫品种大多只抗单一的目标害虫,而对其它害虫则无抗性。

栽培控害 栽培技术措施的改变,对稻虫种群消长有着密切的关系。1983年,江苏省农科院试验,施氮量对稻飞虱种群数量的影响总趋势是发生量随施氮量的提高而增加。褐飞虱高峰期虫量,高氮区(300kg纯氮/ha)比中氮区(150kg/ha)和低氮区(75kg/ha)纯氮每丛分别多13.5和41.9头,比不施氮区多43.9头。白背飞虱在高氮区比中、低氮区每丛虫量分别增加20~63头,23~126头,比不施氮区多144.8头。高氮区稻株上种群繁殖量比低氮区增加2~3倍,且雌虫寿命长,产卵量大,原因是高氮区孕穗期稻株中的游离氨基酸含量比低氮区高1~5倍。另外,在不施氮区和低氮区(75kg/ha),深水灌溉区,白背飞虱主峰期虫量比湿润灌溉区高1.7和2.1倍。而在中氮(150kg/ha)或高氮(300kg/ha)的水平下,深水灌溉区虫量仍比浅水灌溉区高0.2倍和0.1倍。1982年Saroga等证明,施氮量对稻纵卷叶螟的为害轻重也有明显影响。1988年湖南省农科院试验,在不同的施氮量下,稻纵卷叶螟卷叶率和虫量随施氮量的增加而递增。早稻高氮区(300kg纯氮/ha)比两个低氮区(120kg/ha和75kg纯氮/ha)卷叶率分别高0.29%和0.37%,晚稻高氮区虫量3.046头/m2,比两个低氮区分别增加0.787头/m2和1.572头m2。1989年四川省农科院试验,密度对二化螟第1代主效应极显著。

害虫生物控制 1957年夏松云报道水稻害虫寄生蜂有33种。1957年约翰逊(Johansen)、1971年格里塞德(Greathead)等提出了一系列生物防治的论述,对近代害虫生物控制的理论和实践都产生过巨大影响。1977年科波尔(H.C.Coppel)和梅丁斯(J.W.Mertins)认为,人类可利用促进生活的有机体或它们的产物来达到降低害虫种群的目的。1978年蒲蛰龙指出,啮小蜂寄生三化螟卵的能力很强,海南崖县田间卵粒寄生率曾高达72.26%~99.86%。1977~1980年,陈常铭等调查湖南稻田天敌昆虫约有183种,常见的69种(属6目、23科),主要有稻飞虱缨小蜂、稻虱螯蜂、黑肩绿盲蝽、稻螟赤眼蜂、二化螟绒茧蜂、三化螟瘦姬蜂、稻纵卷叶螟绒茧蜂、螟蛉绒茧蜂、稻苞虫金小蜂和赛寄蝇等,分别对这些天敌昆虫进行了消长动态和寄生率观察。1983年,李荣森、罗绍彬总结了我国利用微生物防治害虫的实况,并指出苏云金秆菌(B.t乳剂)和白僵菌防治水稻害虫效果较好。1972~1985年,王洪全等鉴定中国南方稻田蜘蛛约有150余种(分属20个科),其优势种是草间小黑蛛、食虫瘤胸蛛、八斑球腹蛛、拟环纹狼蛛和拟水狼蛛,一般占稻田蛛量的70%~80%,还有锥腹肖蛸和圆尾肖蛸等,这些蜘蛛对主要害虫的控制作用已做系统研究。利用天敌控制水稻害虫的工作虽有较大进展,主要难题和它的局限性在于天敌种群易受环境因子的影响,气温偏高偏低或降雨都有可能降低天敌的作用,一旦害虫暴发而天敌则无法控制。广泛使用化学农药造成天敌大量死亡,引起害虫再度猖厥。另外,由于一些天敌对害虫的寄生率和捕食力较低,有时难以有效地控制害虫发生。

害虫经济阈值 经济阈值(防治指标)是指导科学用药、开展化学防治的决策依据。1959年,Stern等认为经济损害水平(EIL)是指引起经济损失的最低害虫密度;经济阈值(ET)是指防止害虫种群达到经济损害水平时应防治的害虫密度。1979年,kiritani观察到1代二化螟受害丛率15%~20%时可引起产量损失超过3.5%;同年,Brader试验螟害枯心率5%,每平方米有蛾2只或卵2块为经济阈值。1979~1983年,张桂芬等采用田间笼罩接虫研究稻纵卷叶螟为害水稻穗期,在经济允许损失水平2%时,经济阈值为百丛幼虫40~50头,卷叶率5%。1983年,蒋书楠等证明1代二化螟数量与为害量呈幂函数曲线关系。1985年,罗盛富作了二化螟为害水稻分蘖、产量损失补偿及补偿机制的研究。1989年,黄志农总结水稻害虫经济阈值,百丛虫量稻飞虱在穗期早稻为1000~1500只,在晚稻为1500~2000只;稻纵卷叶螟在分蘖期和穗期分别为60~65头和35~40头;稻苞虫为25~36头;粘虫15~22.5头/m2。二化螟枯鞘率常规在稻和杂交稻分蘖期分别为4.5%~5.0%和6.0%~6.5%;稻蓟马以“黄苗”出现为标准。1991年,陆自强等分析水稻食叶害虫(卷叶螟、稻蝗、稻苞虫)的各龄取食量,按水稻叶面积受害与损失率的关系建立了不同生育期EIL。根据3种害虫的相对潜在取食量计算等量损害系数,为制订复合防治指标提供了依据。由于生产实际中常常存在着几种害虫同步发生为害的复合状况,仍用单一防治指标是不适宜的,必须注重复合防治指标的研究。

杀虫剂应用技术 由于杀虫剂见效快,并能在短期内迅速控制暴发性害虫,关键时期合理运用化学防治是必要的。1981年,黎勇、周建勋对14种农药进行了防治水稻主要害虫药效分析,筛选出一批高效低毒农药。1983年李范报道,在取代有机氯的10大杀虫剂中,防治稻虫以杀虫双、杀螟松、叶蝉散、速灭威、久效磷、甲胺磷为主。1986年,孙希文等采用不同方法和混配技术进行了667ha示范,杀虫双大粒剂防治二化螟效果为85.5%~90.0%,叶蝉散和杀虫双吹雾法与弥雾法用量比常用量减少35%,防效90%以上。1987年曹坳程等用沙蚕毒系杀虫剂有效成份750g/ha,对二化螟、三化螟有良好的效果;相同用量以巴丹、易卫杀、杀虫单最好;杀虫双次之;多噻烷和杀虫磺较差。在新农药开发和应用方面,1988年陆锡康试验日本农药株式会社生产的灭幼酮(Applaud)防治稻飞虱,300~450g/hag的效果为85.3%~93.9%,残效期30d以上。1989年胡国文等应用国产扑虱灵防治白背飞虱效果为97.36%,对褐飞虱的防效为86.77%。同年,胡笙介绍了英国壳牌公司新产品WL108477,是通过乙酰胆碱受体的活化作用使神经传导受阻造成害虫死亡,具有很高的生物活性。1991年廖世纯报道,日本三井东压化学公司开发的多来宝(Trebon),每亩6g防治褐飞虱和白背飞虱效果分别为92%和97%。使用杀虫剂的问题仍然是程度不同地杀伤天敌、污染环境和农药残毒等。

水稻害虫综合防治是一个十分活跃的领域,进一步的工作将从不断完善综合防治体系为目标来深化综合防治技术,推行总体防治,对不同地区的水稻害虫实行系统管理。在抗性品种方面,随着分子育种理论和技术的发展,基因工程和分子水平生物技术已广泛应用于生产实际,授粉后外源DNA(基因)导入技术是实现水稻抗性基因转移的分子育种新途径。害虫天敌是一种用之不竭的自然资源,生物防治有着广阔的发展前景,特别是天敌种群对害虫的控制效应具有重要价值;现代控制论的状态空间分析法也被应用于研究天敌对害虫的控制作用。利用生物技术研究生物农药,目前国内外专家对此项研究具有浓厚兴趣,企图通过基因重组或细胞融合技术人为地创建新的高效菌株,提高毒效并扩大其防治目标范围。为害损失和经济阈值是当前的研究热点,它不仅具有理论意义,更重要的是它在害虫预报和防治决策中具有重要的应用价值。ET的研究正在向微观与宏观方面同时进展;微观上,水稻对害虫的产量反应及其生理学机制、补偿作用途径及其调控技术属于主要研究内容,同时害虫抗药性的形成发展机制、天敌与害虫及其防治措施之间的关系,包括害虫和天敌在栖境之间的迁移运动规律以及农药残毒和环境污染问题也是不可忽视的重要内容;宏观上,对水稻主要害虫建立一个动态的复合ET及其替代指标、ET与其他管理决策的配合、ET组分与系统模拟和预测模型,以及从一个地区的害虫系统管理到农田生态系的分析、设计、优化和工程技术,都是未来ET研究的必然趋势。杀虫剂的研究方向是进一步探索对害虫高效而对有益生物影响小的“非杀生性”农药,昆虫激素、性信息素、绝育剂、拒食剂、抗几丁质物质等都是有待开发的领域。

【参考文献】:

1 深谷昌次,桐谷圭治合编.综合防治.忻介六,梁来荣译.上海:上海科学技术出版社,1980.326~351

2 农牧渔业部植保总站.中国生物防治的进展.北京:农业出版社,1984.38~66

3 张宗炳,曹骥主编.害虫防治:策略与方法.北京:科学出版社,1990.1~62

4 杜正文主编.中国水稻病虫害综合防治策略与技术.北京:农业出版社,1991.114~403

5 胡建章,陆秋华,等.昆虫学报,1986,29(1):49~54

(湖南省农业科学院黄志农副研究员撰)

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