有害生物综合治理 第四章 害虫综合治理体系的防治技术（112P）

本章内容本章重点和难点建立合理的耕作制度尽可能全面地掌握农业害虫及其天敌的生活史、生物学和生态学特性，以至于对整个生态系统的知识，并用这些知识来指导实施是耕作防治成功的关键，改变农田环境使之不利于害虫的生存。1、调整作物布局〔1〕合理设置植物田块〔2〕轮作和间作〔3〕栽种诱集作物2、土壤耕作和培肥，改善土壤环境〔1〕收获后和播种前的耕翻，〔2〕生长季节的中耕〔3〕农田休闲和轮作绿肥，对寄主范围较窄，活动能力较差害虫有效。

选育和利用抗性植物品种加强栽培管理控制环境条件，促进天敌的开展“旧闻〞阅读新华网济南2000年７月２８日专电〔记者宋振远〕来势猛、卵量大的第二代棉铃虫近期在山东７００万亩棉田“着陆〞，这是继１９９２年棉铃虫大爆发以来的第二次大发生。山东曾是全国头号棉花大省，棉花年播种面积一度到达２５００万亩，约占全国的三分之一。但今年山东麦收后一些地方因旱不耕而播，为第一代棉铃虫提供了繁育良机；许多抗虫棉因旱发育受阻，长势弱，抗虫性下降，第二代棉铃虫便乘“虚〞而来。据预测，全省百株棉累计卵量一度平均到达２千粒，最高地块那么超过１万粒。在全国仅在1992年大爆发就造成我国当年皮棉损失达30%以上

。全班讨论：如何采用农业防治措施防治棉铃虫？应采取的棉铃虫农业防治措施农业防治的优缺点有哪些？分组讨论：农业防治的优点农业防治的缺点本章内容生物防治：在害虫防治过程中有时可利用有益生物及其代谢产物和基因产品等控制有害生物，包括以虫治虫、微生物治虫及其他有益动物的利用、利用不育昆虫和遗传方法防治等。利用生物防治害虫,在中国有悠久的历史。公元304年左右晋代嵇含著?南方草木状?和公元877年唐代刘恂著?岭表录异?都记载了利用一种蚊防治柑桔害虫的事例。19世纪以来，生物防治在世界许多国家有了迅速开展。生物防治举例在中国，利用大红瓢虫防治柑桔吹绵蚧，利用白僵菌防治大豆食心虫和玉米螟，利用金小蜂防治越冬红铃虫，利用赤小蜂防治蔗螟等都获得成功。在美国，利用苏云金杆菌防治落叶松叶蜂、舞毒蛾、云杉芽卷叶蛾；在俄罗斯，利用核型多角体病毒和颗粒体病毒防治美国白蛾等，也获得成功。

美国人看生物防治1987年美国国家科学院将生物防治〔Biologicalcontrol〕定义为：“利用自然的或经过改造的生物，如作物、树木、动物和益虫及微生物来控制害虫〞。中山大学庞义有关“生物防治〞的概念以虫治虫利用天敌防治有害生物的方法，应用最为普遍。每种害虫都有一种或几种天敌，能有效地抑制害虫的大量繁殖。这种抑制作用是生态系统反响机制的重要组成局部。利用这一生态学现象，可以建立新的生物种群之间的平衡关系。例如一种叫做草蛉的昆虫，专门捕食蚜虫，人工大量繁殖草蛉，用来防治棉铃虫、蚜虫等害虫，效果非常好。赤眼蜂、蜘蛛、瓢虫、食虫虻等都是害虫的天敌。生物防治的生物可分为三类捕食性生物：包括草蛉、瓢虫、步行虫、畸螯螨、钝绥螨、蜘蛛、蛙、蟾蜍、食蚊鱼、叉尾鱼以及许多食虫益鸟等；寄生性生物：包括寄生蜂、寄生蝇等；病原微生物：包括苏芸金杆菌、白僵菌等。引进天敌成功的例子对照区放蜂区以螨治虫微生物治虫通过菌类和病毒本身或提取物，使有害生物致病，从而到达对有害生物的防治。苏云金杆菌是目前世界上研究最多，产量最大的微生物杀虫剂，能杀死150种鳞翅目害虫，如玉米螟、棉铃虫等；广泛用于农、林、卫生害虫的防治。杆状病毒，主要感染鳞翅目昆虫，被认为是重要而平安的杀虫剂。目前进入大田推广或示范阶段的病毒杀虫剂约20种，棉铃虫核多角体病毒杀虫剂是我国第一个商品化且登记注册的病毒杀虫剂。利用昆虫激素防治害虫激素防治法:生产出一些具有和天然动植物激素相类似的物质，用于病虫害的防治，其特点是高效、针对性强、毒性低、无污染。昆虫激素分内激素和外激素两种。外激素是昆虫分泌到体外的挥发性物质，能对同伴起传递信息作用。据此，人们用雌虫分泌的性引诱剂来诱杀雄虫，使性别比例失调，抑制害虫繁殖。内激素是昆虫分泌在体内的化学物质，用来调节发育和变态。人为地扩散某些内激素，就能干扰它的正常发育，造成害虫发育畸形，甚至死亡。

不育昆虫遗传防治遗传防治举例人们曾利用辐射不育雄虫,对旋丽蝇(Cochliomyiahominivorax)进行了成功的控制。遗传防治法还应用于对其他许多害虫的防治,如地中海实蝇(Ceratitiscapitata)、采采蝇(Glossinapalpalis和G.morsitans)、蚊虫(Anophelesalbimanus)以及苹蠹蛾(Cydiapomonella)等。

早在1960年,Knipling就提出利用近缘种之间杂交,可获得用于对害虫遗传防治的不育雄虫。生物防治的优点对人畜平安。不污染环境。不产生抗性。仅杀伤或抑制防治对象，能参与生态环境的调控，保持生态平衡，起到长效的作用。生物防治的缺点生物农药与生物防治生物农药包含生物化学农药和微生物农药两类。生物化学农药必须符合两个条件：一是对防治对象没有直接毒性，而只有调节生长、干扰交配或引诱等特殊作用；二是必须是天然化合物，如果是人工合成的，其结构必须与天然化合物相同(允许异构体比例的差异)。这类农药包含有信息素、激素、天然植物生长调节剂和昆虫生长调节剂和酶，一些植物源农药如楝素、鱼藤酮、烟碱、天然除虫菊和中草药等农药也应作为生物农药。微生物农药包括由细菌、真菌、病毒和原生物或基因修饰的微生物等自然产生的防治病、虫、草、鼠等有害生物的制剂，如苏云金杆菌、核型多角体病毒、井冈霉素等。生物农药的定义生物农药是指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等有害生物进行防治的一类农药制剂，或者是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂。生物农药的种类按照联合国粮农组织的标准，生物农药一般是天然化合物或遗传基因修饰剂，主要包括生物化学农药(信息素、激素、植物调节剂、昆虫生长调节剂)和微生物农药(真菌、细菌、昆虫病毒、原生动物，或经遗传改造的微生物)两个局部。我国生物农药按照其成分和来源可分为微生物活体农药、微生物代谢产物农药、植物源农药、动物源农药四个局部。分组讨论：如何看待生物农药？生物农药的优点选择性强，对人畜平安。对生态环境影响小。可以诱发害虫流行病。可利用农副产品生产加工。生物农药开展中存在的问题书面作业：现代农业与IPM本章内容IPM强调自然防治。能够自然防治的就根本不作人为的防治，而完全依赖自然生态系统的自我平衡，因此自然防治是占第一位的，化学防治是一种尽可能不用的方法，它只是一种补救措施，化学防治在IPM中的地位是不高的。化学防治的优缺点有哪些？缺点：〔1〕、引起“3R〞问题；〔2〕、污染环境，产生残毒，对人畜产生不良影响；〔3〕、农药对生态平衡产生有效干扰。化学防治干扰生态平衡的表现：〔1〕、对生态系统中各生物产生直接或间接的影响；〔2〕、使生态系统中生物相贫乏和不稳定化；〔3〕、影响生物群落的正常演替过程；〔4〕、对害虫自然控制系统的破坏；在农田生态系统中最为突出的问题是大量杀伤天敌，消弱了天敌的自然控制能力，引起害虫的再猖獗或次生害虫的大发生。如何合理进行化学防治？化学防治是害虫综合治理的重要内容之一，应把化学防治与害虫综合防治的其它手段有机结合起来，从生态、经济、环境保护二个方面的角度出发，注重化学农药的合理、适时使用，控制使用，加强对化学农药的管理，开发新型无公害农药，充分发挥化学农药“速效、方便、简单、经济〞的特长，以促进害虫综合治理管理水平的日益提高。正确认识IPM中的化学防治分组辩论：正方：在IPM中实施化学防治弊大于利反方：在IPM中实施化学防治利大于弊VS本章内容第四节作物抗虫性的应用

作物抗虫性：指不同作物品种以及各种机制防卫昆虫侵害的能力。这种能力与植物的基因型、昆虫的基因型以及植物与昆虫在不同环境条件下的相互作用有密切的关系。利用作物对病虫害的抗性，选育具有抗性的作物品种防治病虫害,如选育抗马铃薯晚疫病的马铃薯品种、抗花叶病的甘蔗品种，抗镰刀菌枯萎病的亚麻品种、抗麦杆蝇的小麦品种，都已经取得成果。作物的抗虫性表现为忍耐性、抗生性和无嗜爱性。忍耐性是作物虽受有害生物侵袭，仍能保持正常产量。抗生性是作物能对有害生物的生长发育或生理机能产生影响，抑制它们的生活力和发育速度，使雌性成虫的生殖能力减退。无嗜爱性是作物对有害生物不具有吸引能力。

作物抗虫性研究的内容和任务作物抗虫性的类别：

〔一〕对害虫侵害防卫能力的大小免疫：指在任何条件下，作物从不受某种害虫取食和危害的品种特性。高抗：一个品种在特定条件下受某种害虫为害很小的特性。低抗：一个品种受害虫为害程度低于该类作物的平均受害水平。易感：一个品种受害虫为害程度等于或大于该类作物的平均受害水平。高感：一个品种受害虫为害远远高于该类作物的平均受害水平。.国际水稻所抗螟虫的标准:(二)根据遗传根底划分：单基因抗性：抗性由单一的基因控制。寡基因抗性：抗性由少数的基因控制。多基因抗性：抗性由多数的基因控制。〔三〕根据抗性的有效范围或稳定性划分：水平抗性〔horizontalresistance〕：又称非专化抗性或一般抗性。同一作物的一系列不同品种由同一昆虫的不同生物型侵害，其抗性表现一致。垂直抗性〔Verticalresistance〕：同一作物的不同品种由同一昆虫的不同生物型侵害，其抗性表现有明显差异，某一品种对一些生物型表现高抗，对另一些生物型表现易感。苗期抗性〔resistanceofseedlings〕：这种抗性主要在苗期显现，苗期抗性测定常被用于检验垂直抗性的有无，因为各种植物的苗期对昆虫生物型比成株期敏感。成株抗性〔resistanceofadultplants〕：这种抗性主要在长成的植株显现，在苗期不明显。成株抗性可以是水平抗性，但并非所有水平抗性都繁盛在长成的植株上。多抗性〔multipleresistance〕：狭义指能抗一种以上的害虫，广义指兼抗病害，这是多是水平抗性。至多只是对一种病或虫是垂直抗性。综合抗性〔combinedresistance〕：指的是对某种害虫既有水平抗性也有垂直抗性。累积抗性〔cumulativeresistance〕：指通过多亲本互交而到达积累多种抗性因素的目的，这种抗性有利于推迟害虫新生物型的出现。作物抗虫机制生态抗性：〔1〕物侯期的不一致〔生态回避〕。各种害虫对植物发育的不同阶段均有明显的选择性。〔2〕诱导抗虫性〔inducedresistance〕：是指作物由于环境条件的变化而产生的暂时增强抗性的现象，通常是由于作物的水肥条件改变所引起的。植物对植食性昆虫的取食有三种反响：〔1〕产生能引起昆虫忌避或抑制其取食的物质，使昆虫避开、离去或阻止取食；〔2〕产生阻碍昆虫对食物消化和利用的化学因素；〔3〕产生某些物质，使昆虫中毒、甚至死亡；或延迟生长发育，降低繁殖力。遗传抗虫性：遗传抗虫性的抗性机制是以遗传特性为根底，这种遗传特性的表现虽受环境的影响，但不受环境的严格控制。〔1〕抗选择性：作物对害虫的抗选择特性包括抗取食选择和抗产卵选择。〔2〕抗生性：抗生性是指一类影响昆虫生理代谢过程的抗虫因素。包括由昆虫取食植物而引起的暂时性或持久性的对昆虫不利的生理学影响。〔3〕耐害性：有些植物还具有耐受害虫为害的特性，表现为具有补偿昆虫损害的能力，或者遭受一定程度的害虫为害，但仍具有生产足够的能力。抗选择性作物对害虫的抗选择性特性表现在抗取食选择，抗产卵选择和抗栖息取食。昆虫是否对寄主的取食、产卵和栖息产生选择取决于物理〔形态〕的因素、也有化学因素，有些因素不明。昆虫对寄主的取食可分为四步：〔1〕定向寄主场：主要通过寄主植物散发出的特定化学物质〔刺激性激素〕，或颜色的信息食昆虫向寄主场所定向飞行。〔2〕定向寄主：昆虫接近寄主后，除植物发出的化学物质引诱外，还通过接收寄主的色泽、形状等物理信息，定向于寄主上。〔3〕寄主选择：昆虫接触植物的一定部位后，进行试探性的取食。〔4〕寄主的适合性：昆虫取食后，植物的营养价值及体内其它化学成分对昆虫的生长发育起决定性作用。抗取食选择性的作物具有的特性具有阻断昆虫接触寄主的因素〔化学的和物理的因素〕。使昆虫对寄主产生不适应性的化学物质，这与抗性有关。抗产卵选择性植物性昆虫的产卵行为活动为：〔1〕对寄主的“识别〞和“定向〞；〔2〕在选定植株后，昆虫再到植株的不同部位定向选择产卵点；〔3〕第三步进行产卵，最后离开产卵点。植株对昆虫产卵过程的每一活动都有反响。具有抗产卵选择性的抗虫品种常常不为害虫的产卵提供适宜的刺激性化学物质，或是释放阻碍产卵的刺激性物质，或是两者同时具备。植物的某些物理性状〔形态结构〕对抗产卵有明显的影响，主要有：植物的体毛、刺、蜡质、组织厚度、韧度、茎杆硬度、硅化程度和颜色等。抗生性抗生性都是由生物化学作用所引起的，所以抗虫机制是生物化学抗虫机制。具有抗生性植物的病症主要有：〔1〕昆虫在最初的几个星期内死亡；〔2〕生长发育不正常；〔3〕摄食和消化不正常；〔4〕不能化蛹；〔5〕不能羽化；〔6〕成虫畸形或小型；〔7〕不能浓缩贮备食物，因而不能成功越冬；〔8〕降低生殖率；〔9〕降低受精率；〔10〕表现不安或其它不正常行为。导致抗虫性的植物天然产物植物血球凝集素：食含碳水化合物的蛋白质或含类脂的蛋白质。它能使昆虫的血细胞凝结。异常氨基酸〔非蛋白氨基酸〕：一些植物种子内含有异常氨基酸，如羟基色氨酸，对甲虫和以种子为食的昆虫，有强烈的抑制作用。酶抑制素：〔1〕蛋白酶抑制素：在花生、大豆等豆科植物种子中发现对甲虫幼虫有抑制作用的蛋白酶抑制素；〔2〕淀粉酶抑制素：至少在20种豆科植物及小麦、黒麦种子中发现；生氰物质：约有1千多种植物能产生氰化氢，这是由于组织受损失激活了氰化氢酶，致使植物中的HCN积累之故，而HCN对昆虫是剧毒的。生物碱：是植物的次生代谢产物。油分：如柑桔果皮中的油分对地中海实蝇有毒害作用。棉酚：棉株中的主要毒素，除根外，其它部位都能找到。导致抗生性的植物激素植物蜕皮素保幼激素早熟素：能抑制保幼激素的物质。耐害性指植物具有忍耐害虫为害的特性，表现为具有补偿昆虫损害的能，或遭受一定程度的为害，仍具有生产足够产量的能力。形成耐害性的因素：〔1〕植物长势普遍旺盛；〔2〕受害组织的再生长；〔3〕茎杆强韧或抗蛀性；〔4〕产生新的枝条；〔5〕邻近植株的补偿作用。影响昆虫对寄主的选择的其它因素昆虫、寄主的生态一致性。植物散发的化学物质激发昆虫的移动。植物体内存在的化学刺激物，只有在适当的感觉刺激时，昆虫才能由开始取食到进食，到持续取食。其它形式的抗虫机制形态结构抗虫性：某些作物的形态结构〔包括株形、颜色、细胞壁厚度、组织韧度、茎杆强度、毛状体、外表蜡质等〕能直接抗御害虫的侵害。共生微生物抗虫性：在棉叶和棉蕾组织中存在一些粗糙白色、平滑白色和半透明的细菌共生。它们的存在与棉花对棉桃盲蝽、棉铃象甲和棉铃虫的抗性有关。生物化学抗虫性:植物体内含有某些化学物质，以防御害虫的侵害。这些化学物质主要有：〔1〕无机物，常与机械结构有关；〔2〕初级和中间代谢产物；〔3〕次生代谢产物。环境因素对作物抗虫性的影响土壤水分的影响土壤肥力的影响温度的影响光照的影响化学农药的影响六、植物抗虫性应用在IPM中的地位利用抗虫品种控制害虫的特点：〔1〕专化性：植物抗虫性通常对一种或几种害虫有效，对益虫不产生抗性。〔2〕积累效果：植物抗虫性对害虫种群的影响，可以在连续的世代中积累起来；即对害虫的每个世代均能产生稳定的控制作用，使害虫的数量不同程度的减少，使其增长速度减慢，从而减少或防止使用化学农药，一旦使用农药将害虫数量压低，再度恢复也慢。此外，可以大大延长害虫数量到达ET的时间；〔3〕持久性：尽管有时会产生新的生物型，但大多数抗虫品种仍能维持高水平的抗虫性；〔4〕相容性：植物抗虫性的利用与IPM中的其它措施不矛盾；〔5〕与环境的协调性：因为抗虫品种的应用没有涉及到非天然物质，所以不会造成环境污染，有利于天敌保护；〔6〕在耐害品种上，可以放宽防治指标；〔7〕潜在的经济效益大：开展抗虫品种虽然花费较多时间和投资，但潜在的效益大；〔8〕应用方便：一旦优势抗虫品种选育出来，就能直接用于生产。利用抗虫品种控制害虫的优点：利用抗虫品种可以直接防止和减轻害虫为害可以充分发挥有利于防治害虫的自然控制因素的作用，收到预防的效果大大减少化学农药的施用，有利于保护害虫天敌，减轻对环境的污染。节约防治本钱简便易行利用抗虫品种控制害虫的局限性：国外抗虫品种作为防治措施的成功例子苹果品种Northernspy有效的抗苹果棉蚜；葡萄抗根瘤蚜〔法国〕抗棉微叶蝉品种的利用〔南非〕在美国，抗黒森瘿蚊及麦茎蜂，抗玉米螟及玉米穗虫；抗苜蓿上的斑点蚜和豌豆蚜国际水稻所一系列抗螟虫和稻飞虱的品种等，均为这些害虫防治的重要措施。国内抗虫品种作为防治措施的成功例子抗小麦吸浆虫〔冬麦区〕抗麦杆蝇品种的推广转Bt基因抗虫棉的应用植物抗虫品种与耕作防治的配合作物的抗虫性有时依赖于耕作措施而其作用，假设能把两者密切结合起来，可收到明显的控制效果种植了抗虫品种那么会加强栽培防治措施所起的作用举例：在华北的春麦区，麦杆蝇成虫产卵对小麦茎的生育期优明显的选择性，即喜产卵于拔节期的麦茎上，即拔节期为其受害危险生育期；具有抗虫性的品种一般比感虫品种的生育期提前，因此，如适期早播、适当浅播、合理密植和增施肥料，均可使小麦生育期提前及生长旺盛，导致小麦品种的抗性增强。植物抗虫品种与化学防治的配合在IPM体系中，利用作物抗虫性与化学防治协调运用，防效较好。单独使用抗虫品种缺乏以将害虫控制在EIL之下，但可降低害虫种群数量，使害虫的增长速度减慢，从而减少对化学农药的使用要求。是否需要用药，或用药次数和用量的多少，决定于抗虫品种的防效。抗虫品种有利化学防治发挥抗虫效能，压低虫口密度，使害虫的增长速度减慢，从而减少对化防的需要。增加药剂在作物靶标部位的附着量。如具抗虫性的棉花品种，常具有窄卷苞叶和鸡脚叶形状，使药更易到达棉株各局部，从而提高药效。提高害虫对杀虫剂的敏感性，从而增高防效。抗虫品种减弱杀虫剂的防效有的资料研究说明，有时抗虫品种有降低化学农药防效的可能性。如棉酚〔棉籽毒〕是品种抗虫性的一种有毒物质，如果美洲棉铃虫取食了含有<0.1%的棉酚的抗虫品种，那么对甲基一六零五有抗药性。植物抗虫品种与生物防治的配合植物抗虫性对害虫天敌没有多大影响，而有利于天敌的保护利用，即与害虫生物防治高度协调。因此，现代害虫综合治理强调二者的配合。抗虫品种应用与生物防治相互配合，提高防治效果。抗虫品种使天敌昆虫能更好的发挥作用压低害虫种群数量，提高益害比；保存少量害虫，为天敌昆虫提供食料来源；诱引较多的天敌昆虫，提高其对害虫的相对数量优势；有时品种的抗虫形态特征有利于天敌昆虫的活动；削弱害虫的生活力，使天敌的效能提高。本章内容细胞工程抗病育种如小麦抗条锈病等基因系转育已取得重大进展。转基因抗病虫如烟草和棉花已先后获得成功，有的即将田间推广应用。武装转座子—靶标昆虫防治策略(Transposon