害蟲生物防控理論與技術進展

害蟲生物防控理論研究進展

◆昆蟲的發生與為害

昆蟲是自然界生態系統的一個組成成員，在一般情況下並不與人發生衝突。只有在干擾到人們生活、與人類爭奪資源、損壞人們生活用品和生活環境時，才將這部分昆蟲定性為害蟲。實際上，昆蟲在地球上出現的時期遠遠早於人類，當人類在地球上出現以後，某些昆蟲與人類的利益之間發生矛盾，才有害蟲問題的出現 。害蟲的產生是自然生態系統轉變為農業生態系統的必然結果。

自然界中的“昆蟲”轉變為人類的“害蟲”需要一個過程，這個過程甚至是緩慢的，是一個由無到有、由少到多、由多而害的過程，在這個過程中，其種群數量不斷增加，取食量不斷加大而造成危害。傳統農藥植保技術，基本上淡化了“過程”概念，只有在危害已經形成時才採取使用化學農藥的措施，本質上是“末端治理”行為。現代害蟲生物防控理論提倡“源頭治理”為基礎，監測預警為依據，物理防控措施壓低蟲口基數，使害蟲生物防控技術充分發揮“低密度效應”。

◆農業生態系統昆蟲

在農業生態系統中，並不是所有植食性昆蟲都是害蟲，害蟲只是其中少數種類。Debach 引用美國昆蟲學會學報 1968 年公佈的數字，稱美國和加拿大已知的 85000 種昆蟲中，只有 1425 種是重要害蟲，約佔已知種類的 1.7%。據估計我國至少有 150000 種昆蟲，害蟲只有 1000 多種，害蟲種類約佔 1%。吳鉅文和陳紅印在 2013 年《蔬菜害蟲及其天敵昆蟲名錄》中歸納了國內外已知取食蔬菜的害蟲（含軟體動物及節肢動物）2 門 7 綱22 目 212 科 1216 屬 2460 種，天敵昆蟲（含昆蟲綱與蛛形綱）2 綱 18 目 157 科 1271 屬3820 種。

◆中性昆蟲

中性昆蟲是生態系統中昆蟲群落的重要組成成分。與寄主植物沒有直接營養關係，但可以作為害蟲天敵的寄主昆蟲，或捕食性昆蟲的重要獵物，用以在天敵昆蟲食物不足時支撐天敵昆蟲種群數量規模。此外，還具有授粉、廢棄物轉化等生態功能。

◆害蟲的生活史、發生規律與災變

害蟲生活史內容一般包含一年發生幾代，幼蟲脫皮幾次，各蟲態歷時幾天，生活習性，怎樣越冬等等。害蟲發生規律的中心問題，是害蟲種群數量變化的動態，以及其特有的行為習性。引起昆蟲種群數量變化的因素分為內因和外因，內因是昆蟲本身的生物學特性，包括生殖潛能和生存潛能。生殖潛能是指在最適條件下可能產生的下一代昆蟲的最大數量。與實際生殖力不同，與世代數、雌雄性比、交配率、產卵量等有關，是害蟲種群數量變動的基礎。外因是物理因素、營養因素、生物因素。

由於害蟲分佈存在空間格局結構，如有些種類鑽蛀樹體內部，有的居於樹皮裂縫，有的分佈樹冠，有的貼於葉片等等，傳統化學農藥只能在一個平面上分佈，而不能與害蟲的存在空間格局相對應，因而不可能對分佈於不同空間位置的害蟲都發揮較好的殺傷作用。對於天敵昆蟲而言，害蟲是其食物，它會積極尋找、主動跟蹤害蟲，也就是可以完全實現天敵昆蟲與害蟲的“同域分佈”，從而直接、高效滅殺害蟲。

害蟲生物防控技術研究進展

◆天敵昆蟲應用技術

天敵昆蟲的應用是害蟲生物防控領域最經典、最豐富、積累最多的領域，也為其他害蟲生物防控技術或它類有害生物的生物防控提供了借鑑經驗和參考案例。

（1）單種天敵昆蟲的研究與應用

無論是捕食性還是寄生性天敵昆蟲，對於單一種類的系統研究最豐富。針對天敵昆蟲的選擇，一般基於“同域分佈”的“跟隨現象”而確定，而並不是所有自然發生的天敵昆蟲優勢種都適合於人工生產繁育，如常見的草蛉類、小花蝽等，雖然對其生物學、實驗室飼養技術研究很多也很成熟，但是實現規模生產繁育、滿足生產需求則很難實現。

（2）2~3 種天敵昆蟲的組合應用

天敵昆蟲功能團（IGP）是研究天敵昆蟲組合種類間互相作用的協同 / 競爭機制，研究捕食性天敵功能團之間以及捕食性與寄生性天敵功能團的協同 / 增效 / 競爭抑制效應，揭示天敵的不同時空生態位與天敵功能團內穩定性機制的關係。

例如，利用龜紋瓢蟲和麗蚜小蜂組合防控煙粉蝨，龜紋瓢蟲捕食煙粉蝨的卵、一二齡若蟲；而麗蚜小蜂則選擇寄生三齡若蟲及預蛹；被麗蚜小蜂寄生的煙粉蝨蟲態，龜紋瓢蟲則不再捕食；這樣，二者形成了一個增效的組合關係。

（3）“嵌入式”害蟲生物防控技術體系

“嵌入式”害蟲生物防控技術體系，就是首先建立一個天敵昆蟲繁育子系統，然後透過載體植物，將天敵繁育子系統融入農業生產系統，重構一個內含天敵昆蟲自繁的農業生態系統。“嵌入式”生物防控理論主要包括生物多樣性理論、最簡（佳）生物多樣性理論、生態平衡理論等。

仍以龜紋瓢蟲和麗蚜小蜂組合為例，我們選擇了龍葵作為中間載體植物，龍葵對於煙粉蝨成蟲具有很強的吸引力，煙粉蝨成蟲聚集於龍葵葉片活動、交配、產卵，卵孵化為若蟲，龜紋瓢蟲可以在龍葵葉片上捕食煙粉蝨卵、一二齡若蟲；由於龍葵葉片較薄，不能支撐煙粉蝨若蟲發育完成其生命週期，難以發育到預蛹或蛹期，個別發育較好的預蛹、蛹也可以透過釋放少量麗蚜小蜂解決問題。為了保持農業生態系統的龜紋瓢蟲群體，我們又選擇完善了紫藤 - 紫藤蚜 - 龜紋瓢蟲子系統，保持穩定的龜紋瓢蟲群體。

◆昆蟲病原微生物製劑技術

目前，比較穩定的微生物製劑有蘇雲金芽孢桿菌（B t）、白僵菌、綠僵菌、蚜黴菌、微孢子蟲和捕食性線蟲製劑，都已經形成一定產業化規模，並在農業生產中得到廣泛應用。

◆蟲菌複合生物防控技術

天敵昆蟲（捕食性或寄生性）與微生物製劑複合應用具有顯著的增效作用。對此，天敵昆蟲首先對害蟲身體造成傷口，然後為昆蟲病原菌侵入創造了良好的條件，使兩個方面的防效都大大提高。

加拿大專家研究表明，捕食蟎和微生物製劑聯合可有效控制薊馬種群。西花薊馬是花卉作物的主要害蟎，在花卉葉片為害的薊馬高齡蟲態，98% 的種群需要在土壤中化蛹。加拿大科學家針對薊馬蛹期防治，透過將兩種商品化的捕食蟎（捕食薊馬蛹的品種）、微生物顆粒劑（白僵菌 GHA 和綠僵菌 F52）以及昆蟲病原線蟲，聯合應用於盆栽菊花土壤表面，結果表明，該方法相對於單獨使用任何一種生防產品的效果都好，薊馬蛹的致死率達到 90% 以上。該結果同時證明了土壤中生活的捕食蟎類和微生物顆粒劑具有相容性，其聯合作用對薊馬（蛹）防控具有增效作用。

天敵昆蟲釋放應用的原則

為了獲得高效、持久的防控效果，對於天敵昆蟲的釋放應用，應堅持以下 3 個原則：

◆伏擊式釋放原則

任何一種害蟲的發生、發展到危害都是一個種群數量由少到多的過程，在害蟲發生初期甚至發生前期，釋放天敵昆蟲，對害蟲發生實現早期壓制，可以獲得事半功倍的效果。

◆淹沒式釋放原則

在害蟲發生基數較大或者害蟲具有猖獗發生勢頭時，需要採用過量釋放的原則，即以天敵昆蟲控制害蟲的理論數量為基礎，適量增大天敵昆蟲釋放數量，達到快速遏制害蟲種群數量上升的趨勢。

◆組合式釋放原則

不同的天敵昆蟲種類具有不同的獵食物件，甚至對於同一種獵物的不同蟲態也存在很大的區別。為了獲得理想防控效果，可以選擇在時間、空間、蟲態、獵食方式等方面具有互補性的 2~3 種天敵產品，形成一個生物防控組合進行使用。

主要蔬菜害蟲天敵昆蟲的生態化生產繁育技術

針對蔬菜主要害蟲，包括蚜蟲類、粉蝨類、紅蜘蛛類和鱗翅目、鞘翅目害蟲，目前已經優選出的天敵昆蟲種類有：捕食蚜蟲的七星瓢蟲、異色瓢蟲；兼食蚜蟲和粉蝨的龜紋瓢蟲；專食紅蜘蛛的深點食蟎瓢蟲；廣譜獵食鱗翅目、鞘翅目害蟲的蠋蝽，並分別建立了生態化繁育技術，進行了初步生產驗證。

紫藤 - 紫藤蚜 - 食蚜瓢蟲（七星瓢蟲、異色瓢蟲、龜紋瓢蟲）- 蔬菜蚜蟲 - 蔬菜作物

每年冬季 10 月底 ~11 月上旬，採集紫藤種莢，暴曬，剝出種子，儲存。來年春天 2~3 月份，溫水浸泡發芽，播種，培育長成一年生幼苗，密植，接種紫藤蚜，待紫藤蚜密度充分大時，分批次採集作為餌料蚜蟲，繁育瓢蟲。保持足夠數量的瓢蟲群體，根據生產上蔬菜蚜蟲發生危害情況，釋放瓢蟲進行防控。

櫻花、山楂 - 山楂紅蜘蛛 - 深點食蟎瓢蟲 - 蔬菜葉蟎 - 蔬菜作物

盆栽櫻花、山楂實生苗，適當修剪成型，保留適量枝葉，接種山楂紅蜘蛛。待紅蜘蛛密度充分大時，分批次採集作為餌料葉蟎，繁育深點食蟎瓢蟲。保持足夠數量的瓢蟲群體，根據生產上蔬菜紅蜘蛛發生危害情況，釋放瓢蟲進行防控。

楓楊 - 核桃扁葉甲 - 蠋蝽 - 蔬菜害蟲 - 蔬菜作物

每年冬季 10 月底 ~11 月上旬或早春 2~3 月份，移栽野生楓楊幼苗，密植，接種核桃扁葉甲（各個蟲態），待核桃扁葉甲密度充分大時，分批次採集作為餌料昆蟲，繁育蠋蝽。保持足夠數量的蠋蝽群體，根據生產上蔬菜鱗翅目、鞘翅目害蟲發生危害情況，釋放蠋蝽進行防控。

蔬菜田天敵昆蟲群落的季節性變化

在零星分散的蔬菜田中，菜田的昆蟲群落與周圍其他作物田進行著廣泛的交流，特別是在一定季節裡，多食性害蟲和天敵，將會在菜田集中，形成蔬菜害蟲群落的旺盛階段。

在 9 月中下旬 ~10 月上旬，玉米、穀子田裡 95% 的多食性害蟲會轉移到十字花科蔬菜田為害，棉花田 70% 的害蟲轉移到各類蔬菜田，甚至還有一部分果樹和林木的多食性害蟲在蔬菜田為害，構成了這一時期菜田獨特的害蟲群落。

首先利用親緣關係較遠的蔬菜品種輪作換茬，對控制一些單食性、寡食性害蟲作用顯著，如蔥蒜類與十字花科蔬菜間作，減輕了菜蚜、菜青蟲、小菜蛾的危害；玉米和番茄、青椒間作減輕了棉鈴蟲和煙青蟲的為害，施用腐熟的有機肥不利於種蠅產卵，以此降低蟲口密度已成為蔥蒜類生產最基本的技術。根據害蟲對寄主及生育階段的強依存性和強選擇性，應用調節播期或移栽期，在較大程度上減輕了菜蚜、菜螟、跳甲等的為害。大面積應用“拆橋斷代，集中掃殘”，已從根本上控制了菜青蟲的為害。