吳 靜,呂艷杰
(1.天津市南開區(qū)公用事業(yè)服務(wù)中心,天津 300120;2.天津市規(guī)劃和自然資源局林業(yè)事務(wù)中心,天津 300191)
近年來(lái),在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)和加快建設(shè)生態(tài)宜居城市的背景下,防治城市園林植物病蟲害、保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境成為社會(huì)關(guān)注的重要課題。由于外地種苗的引進(jìn)、物資轉(zhuǎn)運(yùn)等因素的影響,外來(lái)生物物種快速擴(kuò)散,為城市園林植物病蟲害的防治帶來(lái)挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的化學(xué)防治手段已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的防治工作需要,而生物防治技術(shù)具有綠色、環(huán)保、高效等特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病蟲害防治工作中。本文論述了當(dāng)前我國(guó)園林植物病蟲害防治工作中存在的主要問(wèn)題以及生物防治技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。
目前,我國(guó)許多城市園林養(yǎng)護(hù)單位因行政區(qū)域劃分不同,各自形成獨(dú)立的管理體系,缺乏統(tǒng)一管理,使得城市園林植物病蟲害防治工作銜接不到位,省市級(jí)園林植物病蟲害防治目標(biāo)和規(guī)劃缺乏約束性,區(qū)縣級(jí)防治手段、防治規(guī)模、防治效果參差不齊,出現(xiàn)防治成本高、防治效率低的現(xiàn)象。
目前,對(duì)城市園林植物病蟲害的防治多采取對(duì)環(huán)境影響較大的化學(xué)藥劑。一方面,由于過(guò)度依賴化學(xué)農(nóng)藥,甚至是長(zhǎng)期單一地連續(xù)施用少數(shù)幾種化學(xué)農(nóng)藥,使得病蟲害對(duì)這些化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生抗藥性,導(dǎo)致防治效果不佳。另一方面,由于人工配制化學(xué)農(nóng)藥經(jīng)常存在配制濃度不精確的問(wèn)題,時(shí)常出現(xiàn)化學(xué)農(nóng)藥使用濃度超標(biāo)現(xiàn)象,使城市園林植物表面堆積過(guò)量農(nóng)藥,直接影響植物的正常生長(zhǎng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生藥害。此外,城市園林土壤表面沉積的農(nóng)藥,經(jīng)雨水沖刷后對(duì)地下水造成污染,嚴(yán)重破壞城市生態(tài)系統(tǒng),危害人類健康。
生物防治技術(shù)具有綠色、環(huán)保等特點(diǎn),在防治突發(fā)性、暴發(fā)性病蟲害方面沒有化學(xué)農(nóng)藥見效快、效果明顯,因此有些園林管理人員為達(dá)到短期目的而忽略采用生物防治技術(shù)。此外,目前園林養(yǎng)護(hù)普遍以政府購(gòu)買第三方服務(wù)的形式進(jìn)行,受限于第三方專業(yè)技術(shù)力量以及成本控制等因素,承擔(dān)園林植物病蟲害防治的工作人員習(xí)慣于采用傳統(tǒng)化學(xué)防治手段,對(duì)城市園林植物病蟲害防治的新理念、新技術(shù)接受程度較低,一定程度上影響了生物防治技術(shù)的大面積應(yīng)用。
生物防治是指利用一種生物防治另外一種生物的方法,主要利用生物物種間的相互制約關(guān)系,以一種或一類生物抑制另一種或另一類生物[1]。相較于傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥防治方法,生物防治具有安全、綠色、高效、可持續(xù)性等優(yōu)點(diǎn)。生物防治的方法有很多,在實(shí)踐應(yīng)用中主要為以蟲治蟲、以鳥治蟲、以菌治蟲三大類為主。
據(jù)統(tǒng)計(jì),天津市在防治城市園林植物病蟲害方面,每年農(nóng)藥施用量均超過(guò)130 t,而且這一數(shù)字還在持續(xù)增長(zhǎng)。利用化學(xué)農(nóng)藥防治園林植物病蟲害極易引起病蟲害產(chǎn)生抗藥性,導(dǎo)致病蟲害再次猖獗或者次要病蟲害大面積暴發(fā)。同時(shí),大量使用化學(xué)農(nóng)藥嚴(yán)重傷害了天敵昆蟲,使得城市生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞,形成惡性循環(huán),而生物防治技術(shù)是利用生物有機(jī)體或其天然無(wú)毒產(chǎn)物有效地控制病蟲害,具有針對(duì)性強(qiáng)、綠色環(huán)保等特點(diǎn),能為城市園林綠化事業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供保證。
目前,我國(guó)化學(xué)防治城市園林植物病蟲害的農(nóng)藥利用率一般只有20%。在對(duì)城市園林植物病蟲害的防治過(guò)程中,沒有采取交替使用化學(xué)藥劑,或者選用霧化效果不達(dá)標(biāo)的施藥器械通常會(huì)使病蟲害抗藥性升高,同時(shí)也會(huì)大大增加單位面積的施藥量和施藥次數(shù),進(jìn)而大幅度增加園林植物的養(yǎng)護(hù)成本,生物防治技術(shù)不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,而且活體生物還具有主動(dòng)尋找寄主(害蟲)的特性,因此利用生物技術(shù)防治園林植物病蟲害可大大降低園林植物的養(yǎng)護(hù)成本。
天敵昆蟲防治技術(shù)是利用捕食性和寄生性天敵昆蟲來(lái)控制害蟲發(fā)生,通過(guò)以蟲治蟲方式來(lái)減少化學(xué)藥劑的使用,進(jìn)而減少環(huán)境污染。利用天敵昆蟲防治技術(shù)首先要了解當(dāng)?shù)靥鞌忱ハx種類,有針對(duì)性地制定防治措施,創(chuàng)造有利于害蟲天敵的生存環(huán)境,或者通過(guò)人工飼養(yǎng)、繁殖、釋放害蟲天敵,控制園林植物害蟲的發(fā)生和危害的頻率。
據(jù)調(diào)查得知,天津市園林植物主要蟲害有槐尺蠖、槐蚜、桑白盾蚧、美國(guó)白蛾、國(guó)槐小卷蛾等,目前常用天敵昆蟲防治美國(guó)白蛾、槐尺蠖等蟲害。通過(guò)人工繁育和分批次釋放周氏嚙小蜂,將專門用來(lái)寄生周氏嚙小蜂的柞蠶蛹懸掛在樹上,利用周氏嚙小蜂在自然環(huán)境中的世代繁育來(lái)抑制美國(guó)白蛾的生長(zhǎng)繁育,逐步實(shí)現(xiàn)美國(guó)白蛾與周氏嚙小蜂之間的生態(tài)平衡。此外,還有利用白蛾聚集的絨繭蜂寄生美國(guó)白蛾幼蟲進(jìn)行防治,也有利用尺蠖凹眼姬蜂防治槐尺蠖等(表1)。
表1 天津市常見園林植物害蟲及天敵
利用害蟲的致病微生物來(lái)防治害蟲,因其具有用量少、繁殖速度快、成本較低、不影響園林植物正常生長(zhǎng)發(fā)育、對(duì)人體及環(huán)境無(wú)害等優(yōu)點(diǎn),這類防治技術(shù)已成為應(yīng)用范圍廣泛、作用效果明顯的防治方法??梢鸷οx致病的微生物有真菌、細(xì)菌、病毒等,目前應(yīng)用范圍較廣、利用率較高的微生物制劑主要有Bt乳劑(HD-1),該藥劑的活性成分有孢子和伴孢晶體,其防治機(jī)理是通過(guò)破壞害蟲的消化道,使其暫緩進(jìn)食直至死亡,對(duì)槐尺蠖、枯葉蛾、毒蛾、松毛蟲、燈蛾等園林植物害蟲具有較好的防治效果[2],現(xiàn)已成為城市園林植物病蟲害生物防治應(yīng)用的重要方法。此外,利用真菌農(nóng)藥也可以提高城市園林植物病蟲害的防治效果,目前應(yīng)用較廣的真菌藥劑有白僵菌、鐮刀菌、綠僵菌等,其中白僵菌對(duì)馬尾松毛蟲具有較好的防治效果,鐮刀菌可以有效地控制病蟲害的密度,從而起到保持生態(tài)平衡的作用[3]。
抗生素類農(nóng)藥是利用微生物代謝產(chǎn)物來(lái)防治害蟲的生物藥劑。抗生素類農(nóng)藥的原藥或其前體均由微生物發(fā)酵而成,其機(jī)理是破壞昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng),通過(guò)抑制害蟲消化系統(tǒng)和內(nèi)分泌功能,最終使防治對(duì)象無(wú)法進(jìn)行正常的生理活動(dòng)。抗生素類農(nóng)藥的優(yōu)勢(shì)是不易造成害蟲的抗藥性,殺蟲譜較廣,具有兼治作用,對(duì)人、畜和環(huán)境無(wú)害,可長(zhǎng)期與自然界相互共存。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,抗生素類農(nóng)藥品種也在不斷增加,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,目前應(yīng)用較多的抗生素類農(nóng)藥主要有春雷霉素、井岡霉素、多效霉素、慶豐霉素等,這些抗生素類農(nóng)藥對(duì)炭疽病及白粉病有著較好的防治效果。此外,阿維菌素、甲維鹽等新型抗生素農(nóng)藥也被用于鱗翅目、雙翅目害蟲的防治,如防治舞毒蛾、赤松毛蟲等蟲害。華光霉素、瀏陽(yáng)霉素等抗生素藥劑在防治螨蟲方面有著較好效果,在有效防治害蟲的同時(shí)也保護(hù)了益蟲的生存環(huán)境,從而保障了城市園林植物快速、健康成長(zhǎng)[4]。
生物制劑防治技術(shù)是一種利用昆蟲激素防治植物病蟲害的方法。昆蟲信息素的種類有很多,主要有性信息素、聚集信息素、報(bào)警信息素等。在昆蟲性信息素運(yùn)用方面,我國(guó)取得了很大成就[5],自1959年首次提純并鑒定出昆蟲性信息素至今,我國(guó)已合成昆蟲性信息素化合物超過(guò)1 000多種。昆蟲性信息素是由昆蟲的某一性別的個(gè)體分泌于體外、被同種異性個(gè)體的感受器所接受、并引起異性個(gè)體產(chǎn)生一定的生殖行為反應(yīng)的微量化學(xué)物質(zhì)[6],是一類在同種雌雄昆蟲之間傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。實(shí)踐中,昆蟲性信息素常與昆蟲誘捕器或粘蟲板配合使用,以達(dá)到較好的防治效果,如將性信息素用于美國(guó)白蛾、白楊透翅蛾、舞毒蛾、槐尺鑊等害蟲的大量誘殺;在害蟲成蟲發(fā)生期進(jìn)行監(jiān)測(cè)等方面,性信息素也發(fā)揮了較大作用[7]。通過(guò)對(duì)蘋果蠹蛾性信息素迷向防治技術(shù)的研究表明,信息素迷向劑對(duì)蘋果蠹蛾的成蟲交配行為產(chǎn)生干擾,從而減少了蘋果蠹蛾雌性成蟲產(chǎn)卵數(shù)量,降低了第一、二代幼蟲的發(fā)生,起到了較好的防治效果[8]。
基因工程防治技術(shù)在園林植物病蟲害防治中占有重要地位,其作用原理是采用基因拼接技術(shù),將外源抗特定病蟲害的基因片段與植物體本身基因進(jìn)行拼接,獲得具有外源基因表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植物,使該種植物具有天然抗病蟲的特性,這種賦予植物新功能的過(guò)程就是植物基因工程技術(shù)[9]?;蚬こ谭乐渭夹g(shù)具有環(huán)保性強(qiáng)、應(yīng)用效果好的特點(diǎn),植物基因工程技術(shù)的應(yīng)用為防治城市園林植物病蟲害提供了更好的選擇。我國(guó)從20世紀(jì)80年代末期即開始林木轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究,現(xiàn)已掌握了楊樹、樺樹、桉樹、落葉松等樹種組織培養(yǎng)技術(shù)和外源基因轉(zhuǎn)化技術(shù),如利用Bt-內(nèi)毒素即蘇云金芽孢桿菌在形成芽孢時(shí)產(chǎn)生的晶體蛋白致昆蟲幼蟲死亡。除利用Bt基因外,我國(guó)已成功將廣譜抗蟲基因豇豆胰蛋白酶抑制劑基因、水稻巰基蛋白酶抑制劑基因等引入多個(gè)楊樹品種,并將蜘蛛殺蟲肽與Bt基因C肽序列的嵌合基因成功導(dǎo)入白樺基因組[10]?;蚬こ谭乐渭夹g(shù)應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,在實(shí)踐中還需進(jìn)行不斷探索,以更好地發(fā)揮基因工程技術(shù)在城市園林植物病蟲害防治方面的作用。
在開展城市園林植物病蟲害的防治工作中,要在充分調(diào)研園林植物、病害蟲種類、害蟲天敵、環(huán)境條件等前提下,首選釋放天敵、施用生物藥劑和種苗檢疫、物理防治等措施進(jìn)行園林植物病蟲害防治,在病蟲害大范圍較重發(fā)生時(shí),可適當(dāng)運(yùn)用高效藥械噴施高效低毒的化學(xué)藥劑進(jìn)行防治。通過(guò)采取生物防治為主、化學(xué)防治為輔的原則,維護(hù)城市園林植物生物多樣性,保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境。