李永川
(云南省植保植檢站,云南 昆明650034)
近年來,減少化學農(nóng)藥造成的農(nóng)業(yè)面源污染逐步成為國際科學和社會發(fā)展的趨勢和共識。在我國,為減少化學農(nóng)藥長期大量使用帶來的負面影響,早在1975年就提出了“預防為主,綜合防治”的植保方針,2006年又提出“公共植保、綠色植保”的植保理念并付諸實踐,大力推進農(nóng)作物有害生物綠色防控,這對于進一步推進我國高效、低風險、環(huán)境友好型的重大農(nóng)業(yè)有害生物防控技術(shù)的研究和應用具有重要的理論和實踐指導意義。性誘劑誘控技術(shù)是目前國際公認的綠色植保技術(shù),主要是利用昆蟲成蟲性成熟時釋放性信息素引誘異性成蟲的原理,將有機合成的昆蟲性信息素化合物(簡稱性誘劑)用釋放器釋放到田間,通過干擾雌雄交配,減少授精卵數(shù)量,從而達到控制靶標害蟲的目的。應用性誘劑誘控技術(shù)防治農(nóng)業(yè)害蟲,具有安全性、選擇性、高效性、持效性、兼容性五大特點,能明顯減少化學農(nóng)藥使用,改善生態(tài)環(huán)境,符合“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全”的農(nóng)業(yè)發(fā)展目標,對保護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)業(yè)生態(tài)安全、農(nóng)業(yè)貿(mào)易安全和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
我國性信息素的研究始于上世紀80年代初,以中國科學院為代表的一批科研單位在農(nóng)業(yè)害蟲性信息素鑒定、合成和應用上做出了顯著成績,為我國性信息素應用于害蟲防治打下了扎實的基礎。近年來,有關(guān)科研、企業(yè)和推廣部門開展了大量的性誘劑產(chǎn)品開發(fā)研究和田間應用技術(shù)研究,針對性誘劑產(chǎn)品應用特性、田間應用技術(shù)和集成配套技術(shù)反復實踐,不斷深入完善,促進了性誘劑誘控技術(shù)的進一步發(fā)展。
1)使用的安全性。通過測定,明確性誘劑使用的安全性。性誘劑誘芯中的化合物含量低,一個誘芯每天只有納克至毫克的釋放量,并且是通過空氣傳播,不直接接觸作物,因此,對人畜、作物和環(huán)境基本沒有危害。
2)高度的選擇性。性信息素是由多種化合物以特定的比例和濃度所組成的,每種性誘劑都需要獨特的配方和濃度,具有高度的專一性,只對本種害蟲起作用,不會引誘其他非靶標昆蟲。
3)誘控的高效性。昆蟲對性信息素的敏感性非常強,在適當?shù)臅r期內(nèi)使用性誘劑,可以大量誘集異性靶標害蟲,且多為剛羽化、對性信息素氣味敏感、繁殖能力強的個體。
4)釋放的持效性。目前,人工合成的性誘劑主要是通過PVC、有機硅橡膠、聚乙烯、微膠囊等載體材料,采用控制釋放技術(shù)緩慢釋放到田間,其釋放均勻,持效期長。
5)應用的兼容性。性誘劑誘控技術(shù)是利用對昆蟲自然習性的調(diào)控來防治害蟲,對作物和非靶標昆蟲沒有危害,并且其使用簡便,操作性強。
1.2.1 害蟲監(jiān)測應用技術(shù)。由于城市燈光的干擾和食物源的過度豐富,傳統(tǒng)測報燈和糖醋液誘蛾作用下降,城鄉(xiāng)環(huán)境變化促動測報技術(shù)的革新,尤其是一些弱趨光性昆蟲采用常規(guī)的測報技術(shù)不能達到精準目的,例如稻縱卷葉螟、斜紋夜蛾、豆野螟等,而性誘技術(shù)可以彌補這些不足。性誘測報與傳統(tǒng)測報的原理不同,性誘同樣可以對害蟲的發(fā)生期、發(fā)生量、害蟲種群動態(tài)和為害程度作出精準預測,與燈誘、人工趕蛾、人工剝查等傳統(tǒng)的測報技術(shù)相比,具有敏感性高、峰型清晰的特點,特別是對一些弱趨光性害蟲,在種群密度較低的情況下也能誘到蟲,如二化螟越冬代成蟲,在燈誘幾乎誘不到蟲的情況下性誘能誘到蟲,彌補了傳統(tǒng)測報的不足。近幾年,上海一些區(qū)縣一直根據(jù)性誘測報斜紋夜蛾和甜菜夜蛾的越冬代高峰,由此可以盡早規(guī)劃防治措施和農(nóng)藥用量。此外,性誘目標專一,不需復雜的攝像和鑒定技術(shù),開發(fā)自動計數(shù)和測報計算機化系統(tǒng)比較可行。受外界因素影響小,不需供電,操作簡單,適合群眾預測預報,更不會因雷雨或斷電而缺失測報數(shù)據(jù)。在此基礎上,化學信息素復合色板對跳甲、薊馬、粉虱、蚜蟲等燈誘無法誘獲的害蟲作出預測,解決了這些害蟲預測預報的難題。在國外,約30%的性誘產(chǎn)品應用于害蟲測報和對外來生物的預警。
1)種群動態(tài)監(jiān)測。每年3~11月應用性誘監(jiān)測害蟲成蟲消長動態(tài),以此掌握害蟲全年發(fā)生情況和發(fā)生高峰期。性誘獲得的誘蟲曲線與燈誘相比,始峰期早,峰次多、峰型明顯,及時反映了田間害蟲成蟲種群消長情況,如第一代二化螟監(jiān)測,性誘比人工剝查蟲蛹多一個峰,更具有代表性。
2)發(fā)生期預測。根據(jù)成蟲消長資料和各世代蟲態(tài)歷期資料,以發(fā)蛾高峰日采用期距法或歷期法,預測卵孵化盛期和幼蟲盛發(fā)期。據(jù)試驗,性誘預測通常比燈誘或人工調(diào)查預測的蛾高峰期和卵孵高峰期提前1~3d,與田間害蟲實際發(fā)生高峰期吻合度高,誘蛾量與田間卵塊密度相關(guān)顯著,更接近田間害蟲實際發(fā)生情況。
3)發(fā)生量預測。根據(jù)成蟲誘獲量田間幼蟲蟲口密度和發(fā)育進度調(diào)查,作出發(fā)生量預測。性誘對小菜蛾、實蠅、稻縱卷葉螟、柑橘潛葉蛾等一些重要的弱趨光性害蟲具有較好的誘蟲效果,誘蟲量大約是燈誘的1~8倍或更多,因此,預測出的發(fā)生量更切合實際。
4)性誘測報在小范圍測報和一些區(qū)域性發(fā)生的害蟲測報上優(yōu)勢非常明顯。例如三化螟的發(fā)生在許多情況下是小范圍和區(qū)域性發(fā)生的,測報點不一定能預測到,但性誘劑測報就較易設置。此外,在不同田塊,由于作物或品系及小氣候的差異導致害蟲發(fā)育進程不同,傳統(tǒng)測報技術(shù)較難區(qū)別,但性誘可以對這些不同區(qū)域作出精確測報。
1.2.2 害蟲防控應用技術(shù)。
1)安放范圍。安放性誘劑時要根據(jù)防治對象的習性選擇成蟲活動場所進行釋放,一般將其放置在田間和周邊害蟲棲息場所內(nèi)。同時,由于性誘劑需要靠氣流來擴散傳播,較小的面積不利于充分發(fā)揮性誘劑的效果,因此應選擇比較空曠的場所,以提高誘捕效率,擴大防治面積。以斜紋夜蛾為例,防治區(qū)域至少需要在2 hm2以上,才能顯示出明顯的防治效果。
2)安放密度。性誘劑的安放密度與應用方法、防治對象、地形等因素有關(guān),采用迷向法時性誘劑安放的密度就遠遠高于群集誘捕法。在采用群集誘捕法安放性誘劑時,一般是在防治區(qū)周圍地帶設置的密度高一些,用以誘殺從遠處飛來的蟲源,內(nèi)圈、尤其是中心位置可以減少性誘劑的放置數(shù)量,一般每667~1334 m2放置一個誘捕器。不同的防治對象性誘劑設置密度也有所不同,調(diào)查證明,斜紋夜蛾和甜菜夜蛾一般每畝設置1枚性誘劑,小菜蛾一般每畝設置3~5枚性誘劑。
3)安放高度。性誘劑釋放的氣味需要靠氣流來擴散傳播,并被害蟲所感知。因此性誘劑應安放在比較空曠的上風口,這樣性信息素化合物隨氣流的擴散而傳播,引誘下風區(qū)域的靶標害蟲。其誘捕器放置高度要因害蟲的飛行高度而異。近年來全國各地田間應用顯示,斜紋夜蛾和甜菜夜蛾的誘捕器一般應放置在離地面1 m左右的高度,但如果作物比較高,可以放置在離作物表面20cm的高度;小菜蛾由于飛行高度低,其誘捕器一般放置在作物表面稍微以下的位置。
4)安放時間。性誘劑引誘的是成蟲,是一種預防措施,利用性誘劑誘捕防治應在害蟲羽化初期,蟲口密度比較低(如越冬代)時就開始使用,這樣可以持續(xù)壓制害蟲的種群增長,長期維持在經(jīng)濟閾值之下。通過多年全國水稻二化螟發(fā)生區(qū)的性誘試驗,發(fā)現(xiàn)在長江以南,由于夏季溫度高,二化螟雄蛾的反應要差一些,因此二化螟性誘防治在長江以南要在越冬代。
性誘劑誘控技術(shù)需與其他防治措施協(xié)調(diào)配套才能達到理想的防效。多年來,通過在水稻、玉米、蔬菜、果樹等作物蟲害防治過程中的實踐與探索,總結(jié)出了多種與其他生物、生態(tài)防控技術(shù)相結(jié)合的綜合防控模式,取得了良好的防治效果和生態(tài)經(jīng)濟效益,有力地促進了重大農(nóng)業(yè)害蟲的綜合防治和綠色植保技術(shù)的發(fā)展。
1)水稻害蟲綜合防控模式。應用性誘劑防治二化螟、稻縱卷葉螟、三化螟、大螟等害蟲實踐中,為提高防效,降低成本,集成了性誘劑+微生物農(nóng)藥等模式。據(jù)測算,通過使用性誘劑誘控綜合防治技術(shù),可每年畝節(jié)約成本15~20元,減少施藥1~2次,降低農(nóng)藥成本與人工費8~16元。水稻螟蟲前期的性誘防治,大大減少了化學農(nóng)藥的施用,保護稻田生態(tài)系統(tǒng),可以減輕對后期稻飛虱的防治壓力。
2)玉米害蟲綜合防控模式。在玉米螟防治上,集成了性誘劑+赤眼蜂、性誘劑+白僵菌等防治越冬代和二代玉米螟的綜合防控模式,可每年畝節(jié)約成本10~20元,減少施藥1~2次,降低農(nóng)藥成本與人工費20~30元。
3)煙草害蟲綜合防控模式。在煙青蟲、斜紋夜蛾等多種煙田害蟲防治上,集成應用性誘劑+天敵昆蟲、性誘劑+微生物農(nóng)藥、性誘劑+Bt作物等模式,可每年畝節(jié)約成本4~5元,減少施藥2~3次,降低農(nóng)藥成本與人工費9~13元。
4)蔬菜害蟲綜合防控模式。應用性誘劑防治斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、小菜蛾、小地老虎、豆莢螟等10多種蔬菜害蟲的實踐中,集成了性誘劑+色板、性誘劑+天敵昆蟲、性誘劑+微生物農(nóng)藥、性誘劑+植物源農(nóng)藥等多種集成模式。據(jù)測算,在蔬菜上通過使用性誘劑誘控技術(shù)防治害蟲,可每年畝節(jié)約成本5~15元,減少施藥50%以上,降低農(nóng)藥成本與人工費20~40元。
5)果樹害蟲綜合防控模式。集成性誘劑+色板、性誘+天敵昆蟲、性誘+防蟲網(wǎng)等多種模式,防治果實蠅、梨小食心蟲、桃蛀螟、桃小食心蟲、柑橘潛葉蛾、金紋細蛾等害蟲,可每年畝節(jié)約成本6~9元,減少施藥2~3次,降低農(nóng)藥成本與人工費40~60元。
云南省在全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務中心指導下,積極組織有關(guān)專家開展試驗,并加強生產(chǎn)企業(yè)、科研單位的溝通協(xié)調(diào),多方爭取資金和政策支持,探索推廣模式,合力推進性誘劑誘控技術(shù)的集成創(chuàng)新和推廣應用。2006年和2009年全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務中心兩次印發(fā)文件,在全國逐步組織落實示范推廣工作,探索性誘劑示范推廣補貼模式和推廣模式,形成并完善了“植保站+公司”、“植保站+基地”、“植保站+農(nóng)民專業(yè)合作組織”、“植保站+專業(yè)植保組織”等多種推廣模式,促進了性誘劑誘控技術(shù)的推廣應用。
為了進一步完善性誘劑田間應用技術(shù),建立與其他防治措施相結(jié)合的配套技術(shù)體系,與生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合,大力開展相關(guān)試驗示范工作。2002~2012年間,先后在全省(州、市)的80個縣共建立了120多個技術(shù)試驗示范點,防治對象涉及蔬菜、果樹、水稻、玉米、煙草、茶葉等作物上的20余種害蟲。針對性誘劑放置范圍、密度、高度等技術(shù)指標和與其他防治技術(shù)配套方法開展了大量的試驗與驗證工作,并取得了顯著成效。
性誘劑誘控技術(shù)是一項新的生物防治技術(shù),農(nóng)民對其田間使用效果和使用方法還缺少了解。為此,省站多次組織召開性誘劑現(xiàn)場觀摩會和技術(shù)研討會,邀請有關(guān)專家對性誘劑的田間應用技術(shù)提出指導意見,并組織各地相關(guān)技術(shù)人員編印性誘劑應用技術(shù)???,結(jié)合示范區(qū)建設舉辦綠色防控技術(shù)培訓班,對省、市、縣、鄉(xiāng)等各級植保技術(shù)人員和農(nóng)戶開展技術(shù)指導。
為了提高性誘劑誘控技術(shù)的普及率和到位率,組織各地通過召開會議、舉辦講座、現(xiàn)場指導、媒體宣傳等多種方式向農(nóng)民和公眾進行宣傳引導。向經(jīng)濟作物種植大戶、蔬菜生產(chǎn)企業(yè)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)科站發(fā)放1萬余份性誘劑技術(shù)資料;每年舉辦以性誘劑為主的綠色防控技術(shù)培訓會和農(nóng)民田間學校,累計培訓農(nóng)民10萬多人;宣傳內(nèi)容豐富多樣、農(nóng)民廣泛參與,形成大力宣傳,有力地促進了該技術(shù)的推廣應用。
通過與溫州醫(yī)學院健康與環(huán)境生態(tài)研究所合作,經(jīng)2002年以來的試驗研究推廣,性誘劑關(guān)鍵應用技術(shù)得到了不斷地創(chuàng)新和提高。
1)誘芯。通過性信息素鑒定與核對,研究出完整的性信息素配比;通過雌性性信息素組成和雄性對性信息素的識別的地理區(qū)系差異研究,解決了復雜環(huán)境條件下害蟲性信息素的地理區(qū)系差異問題,使性誘劑能適應不同地理環(huán)境;通過昆蟲、植物與花氣味關(guān)系的研究,開發(fā)出系列增效劑,使性誘劑誘蟲量增大;通過釋放材料和穩(wěn)定劑配方優(yōu)化,篩選出特定的釋放材料穩(wěn)定劑配方組合,提高抗紫外、抗氧化能力,誘芯在高溫、高海拔、高濕和高紫外條件下更穩(wěn)定。改進氣味的釋放控制技術(shù),使性誘劑釋放更均勻,持效期更長。通過優(yōu)化合成和純化路線,使誘芯質(zhì)量得以確保和標準化。到目前為止,已開發(fā)出針對農(nóng)業(yè)害蟲、林業(yè)害蟲和倉儲害蟲的60余種誘芯。
2)誘捕器。通過對不同害蟲交配定向飛行行為特性研究,不斷改進誘捕器設計,設計了適應不同靶標害蟲的誘捕器,至今已成功開發(fā)出夜蛾類、新型飛蛾、果實蠅、粘膠型、水盆型等十多種誘捕器。提高了誘捕效率,達到了誘得到、誘得多、逃不掉的目的,使誘捕器結(jié)構(gòu)更優(yōu)化(適應多種害蟲誘捕和商業(yè)化生產(chǎn)),性能更優(yōu)越(誘蟲效果是其他誘捕器誘蟲效果的2倍以上),誘蟲方式更獨特(性誘與視覺結(jié)合減少了對非靶標害蟲的誤捕),防止逃逸更有效。
3)自動記錄儀。突破了圖像識別等方式探索害蟲自動分類和計數(shù)的思維,攻克了害蟲紅外感應、信號輸出、記憶芯片等關(guān)鍵技術(shù)難題,將性誘與電子技術(shù)結(jié)合,開發(fā)出害蟲自動監(jiān)測系統(tǒng)。
4)復合色板。利用害蟲視覺信息(波長、反光度)和化學信息素協(xié)同作用的研究,將色彩(形狀、波長和反光度)、植物氣味融入到性誘劑產(chǎn)品中,監(jiān)控效果提高4~10倍,并廣泛地應用于難以監(jiān)控的小型害蟲的監(jiān)測與防控。
推廣部門不斷創(chuàng)新,充分發(fā)揮性誘劑誘控技術(shù)的兼容性,總結(jié)出了性誘劑與色板結(jié)合使用、性誘劑與天敵結(jié)合使用、性誘劑與生物農(nóng)藥結(jié)合使用等多種集成配套技術(shù),逐步建立和完善了性誘劑誘控技術(shù)在蔬菜、果樹、水稻、玉米等作物上的應用技術(shù)模式,并且針對區(qū)域、作物和害蟲的差異,形成了不同地區(qū)不同的模式,不同作物不同的模式,同一作物不同的模式和同一害蟲不同的模式,提高了技術(shù)的實用性和可操作性。
通過近幾年推廣工作的深入開展,性誘劑誘控技術(shù)的先進性和實用性已逐步得到廣大用戶的充分認可,其應用范圍從最初的蔬菜擴大到水稻、玉米、棉花、果樹、林業(yè)等多種作物。據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2013年底,全?。▍^(qū)、市、縣)性誘劑累計推廣應用面積達80萬hm2多。
實行多部門、跨行業(yè)合作,全省范圍內(nèi)的技術(shù)試驗、示范、推廣,實施個性化培訓(農(nóng)民田間學校等),網(wǎng)絡化展示(建設省-市-縣-鄉(xiāng)四級示范樣板,上下聯(lián)動,左右成網(wǎng)),集約化應用(與多種地方項目結(jié)合),產(chǎn)業(yè)化推廣(產(chǎn)-學-研聯(lián)合,上、中、下游一體)。應用性誘劑誘控技術(shù)防治農(nóng)業(yè)害蟲,具有顯著的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。據(jù)初步統(tǒng)計,使用性誘劑防治農(nóng)業(yè)害蟲,其平均防治效果可達50%~80%,每個生長季可減少化學農(nóng)藥使用2~3次,減少農(nóng)藥使用量30%以上,每畝使用成本比化學防治區(qū)節(jié)省30元以上。同時,長期使用性誘劑防治農(nóng)業(yè)害蟲,可以有效保護天敵,性誘區(qū)天敵種類比常規(guī)區(qū)多1倍,種群數(shù)量多2~3倍,增強農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)多樣性和穩(wěn)定性,并能降低農(nóng)民勞動強度,減少農(nóng)藥中毒事故,為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)生態(tài)安全發(fā)揮了積極的作用。推廣應用性誘劑等綠色防控技術(shù)后,蔬菜質(zhì)量安全監(jiān)測合格率躍居全國前列。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計,2013年1~10月,云南省出口農(nóng)產(chǎn)品92.8萬t,較上年同期(下同)增長15.9%;出口額18.6億美元,增長18.7%。出口額位居全國各省區(qū)市第7位,繼續(xù)穩(wěn)居西部之首。