生物防治在农业中的应用科普-毕业论文

科毕业论文(设计)论文(设计)题目：生物防治在农业中的应用科普贵州大学本科毕业论文(设计)第11页Thepopularscienceof“BiologicalcontrolinTheapplication 第一章前言 11.1生物防治概述 11.2科普设计 21.2.1国内科普资源现状 21.2.2科普宣传的意义及目的 2第二章设计方案 42.1设计思路及设计要求 42.1.1设计思路 42.1.2设计要求 42.2设计所需材料及器材 4第三章设计说明视频脚本及注释 53.1背景介绍 53.2化学防治弊端 53.3什么是生物防治 63.3.1以虫治虫 63.3.2以菌治虫 73.3.3以昆虫病毒治虫 73.4生防优点 83.4.1害虫无法或很难产生抗性 83.4.2针对性强 83.4.3无残留，或残留对人畜无害 83.4.4不破坏生态环境 93.4.5可以自我繁殖、传播且作用时间长 93.4.6不受取食习惯影响 93.5生物防治缺点 3.6生物防治的机理与应用 3.6.1真菌防治害虫的机理(-—-以白僵菌为例) 3.6.2细菌防治害虫的机理—以苏云金芽孢杆菌(BT)为例 贵州大学本科毕业论文(设计)第111页 第四章结语及讨论 贵州大学本科毕业论文(设计)第IV页生物防治在农业中的应用科普摘要摘要：生物防治是指利用自然界各种有益的生物本身或其代谢产物进行病虫害防治的方法口。常见的方法有以虫治虫，以菌治虫，以昆虫病毒治虫三大类防治害虫方法。以其生物防治因为害虫无法或很难产生抗性；针对性强；无残留、或残留对人畜无害；不破坏生态环境；可以自我繁殖、传播且作用时间长；不受取食习惯影响等优点成为了害虫防治的新领域。但是由于观念、传统种植思想、信息传播不方便等原因，使得生物防治在农业中的应用远低于应有的地位，因此，对生物防治的科普宣传刻不容缓。关键词：生物防治，生物农药，科普贵州大学本科毕业论文(设计)第V页Abstract:Biologicalcontrolistheuseofavarietyofbeneficialbiologicalnatureitselfsefulinsectsfeedoninsects,usingthemethodofckillinginsects,insectviruskillinginsectpestcontrolmeharmlesstohumanandreproduceandspreadandeffecttbecomeanewfieldofpethoughts,itisnotconvenienttobiologicalcontrolofpopularsciencepropagandaisurgentlyneeded.贵州大学本科毕业论文(设计)第1页第一章前言蔺忠龙、郭怡卿、浦勇等人指出生物防治是指利用自然界各种有益的生物本身或其代谢产物进行病虫害防治的方法。[1生物防治通过生物间的相互作用来控制病虫害，其效果不可能像化学农药那么快速、有效，但它们的防效是持久的、稳定的。目前生物防治的基本途径主要有“天敌昆虫的保护利用、昆虫性信息素与不育性的利用、生物农药的应用、拮抗微生物和害虫致病微生物的利用、转基因技术抗虫抗病”等[1。现在市场上常出现的生物防治方法主要有有以虫治虫，以菌治虫，以昆虫病毒治虫三大类防治害虫方法。以虫治虫主要种类捕食性和寄生性2类天敌生物：捕食性天敌昆虫，这种昆虫专以其它昆虫或小动物为食物的昆虫，称为捕食性天敌昆虫。捕食性天敌昆虫数量很多，共有19个目188科的昆虫。常见的有瓢虫、食蚜蝇、草岭、捕食瞒、食虫蛇、蝗螂、胡蜂、步甲、猎蜻、蜘蛛等。例如：异色瓢虫幼虫全期能吃松干蚊的雄蛹150多个、卵囊40多个；中华金星步甲的成虫寿命很长，一天可捕食舞毒蛾4龄幼虫11—15,头[2]。寄生性天敌通常将卵产在害虫卵或者若虫(幼虫),寄生在害虫卵或幼虫体内使害虫数量减少。它们分属于5个目98个科，其中寄生性天敌最丰富的是膜翅目，主要有赤眼蜂、肿腿蜂、平复小蜂等，其中的赤眼蜂为卵寄生蜂，可寄生斜纹夜蛾、地老虎等鳞翅目害虫的卵；肿腿蜂可寄生多种蛀干害虫(特别是天牛)幼虫和蛹，还可沿着天牛蛀食的虫道自行寻找天牛幼虫寄生，能够很好的控制天牛等害虫的发生[21。以菌治虫即以可引起害虫发病并致死的病原真菌或细菌来治理农业害虫，能够引起害虫患病的真菌与细菌有很多种，市场上常见治理害虫的真菌有白僵菌、绿僵菌、虫霉等，除此之外一些引起害虫患病细菌也可用于生物防治。白僵菌在治理蛴蜡、玉米螟、松毛虫、茶小绿叶蝉等害虫方面具有显著成效[31;绿僵菌对棉铃虫、桃小食心虫、玉米螟、甘蔗草杆螟、斜纹夜蛾、松褐天牛、马尾松毛虫、等害虫均有明显控制效果H;虫霉是自然界中蝗虫、蝇虫、蛾类、蚜虫、蚁及瞒类的主要寄生菌，并常引起上述昆虫的流行病[5]。除了真菌之外，贵州大学本科毕业论文(设计)第2页引起害虫发病并致死的还有害虫的病原细菌，如苏云金芽孢杆菌。以昆虫病毒治虫中常见的昆虫病毒有核多角体病毒(NPV)、昆虫痘病毒(EPV)、颗粒体病毒(CV)及其它昆虫病毒等病毒[0]一般昆虫病毒只感染某一种昆虫，并不感染人、畜、植物及其他有益的生物，因此使用比较安全。由于昆虫病毒具有专一性，可以制成良好的选择性杀虫剂，而对生态系统极少有破坏作用，这是应用昆虫病毒的一大优点。1.2科普设计1.2.1国内科普资源现状国内对农业科普宣传主要集中于电视网络等媒体。科普网站主要有中国科普网()、中国科普博览网()、大科普网()、中国数字科技馆()等一些相关网站。而电视节科普则常出现于各大卫视的科普节目。关于农业技术科普宣传则主要集中于CCTV-7农业频道等农业类节目频道及全国党员干部现代远程教育教学等媒体1.2.2科普宣传的意义及目的我国是一个人口众多的农业大国，农业的可持续发展关系到国家经济建设和社会稳定的全局。农业虫害一直是农作物优质高产的重要制约因素之一。中国农民同虫害作斗争的历史源远流长。早在周代，管仲就把治虫列为治国的一项重要措施，唐代设有治蝗吏，宋代《梦溪笔谈·卷二十四》中就有文章记叙“宋神宗元丰年间庆州地区秋田中“傍不肯”消灭“子方虫””的记载[71。害虫在取食作物时，可对农作物造成机械性损伤，如缺刻、孔洞、折断、钻蛀茎秆、切断根部)等，造成作物大面积减产甚至绝产。据统计，世界主要粮食作物因害虫为害造成的损失在1.19亿吨以上。对经济作物的为害缺乏统计，但据资料表明一般在10%-60%[8]。据全国农业技术推广服务中心组织植保系统和科研、教学单位的专家会商结果，预计2014年水稻病虫害将呈偏重发生态势，发生面积14.4亿亩次。其中虫害面积约10.2亿亩次；小麦病虫害总体预计发生面积9.8亿亩次，其中虫害发生面积5.4亿亩次[20]。农业虫害不仅直接造成农作物贵州大学本科毕业论文(设计)第3页产量下降与品质降低，而且部分昆虫在取食农作物过程中会传播真菌病毒等农作物病害病原微生物，对农农业生产带来二次伤害。而目前普遍应用的化学农药防治虽然见效快，却存在着不少的弊端，例如3S(即抗性resistance,再猖獗resurgence,和残留residue)等问题，因此寻找高效、长效、稳定、无公害的害虫防治方法势在必行。生物防治因为害虫无法或很难产生抗性；针对性强；无残留、或残留对人畜无害；不破坏生态环境；可以自我繁殖、传播且作用时间长：不受取食习惯影响等优点成为了害虫防治的新领域。但是由于观念、传统种植思想、信息传播不方便等原因，使得生物防治在农业中的应用远低于应有的地位，因此，对生物防治的科普宣传刻不容缓。贵州大学本科毕业论文(设计)第4页第二章设计方案2.1设计思路及设计要求2.1.1设计思路查找资料确定初步剧本咨询老师并确定知识准确无误确定剧本并且查找相应素材资料购买非免费素材查找免费素材校正并完成视频制作配字幕并交由老师检查知识是否准确无误制作视频及2.1.2设计要求(1)知识的来源及其准确性。(2确定文字所对应的素材及素材来源。(3)视频制作及后期剪辑(4)科普视频要求全程字幕。字幕应清晰美观，准确无误，无错字、漏字等现象。字幕不能闪烁或边缘抖动，字幕不能对图像有干扰。(5)同期声字幕：字体为细黑体，字色为白色(黑色),加1档(或2档)黑色(白色)边，字号统一为23×23,出屏方式为硬切，位置在画面左下方安全线内。(6)节目图像画面(特别在编辑点)稳定，无跳动、闪烁和变色。(7)内容部分无夹帧、断磁、彩条等杂乱信号。(8)图像稳定，图像清晰、层次分明、色彩自然，无明显抖动、摇晃、倾斜、虚焦等现象；无信号失落、马赛克、失色、闪烁、跳动、拉毛等现象。(9)声音清晰、饱满、圆润，无失真、噪声杂音干扰，无音量明显过大、过小或忽大忽小现象。(10)声音和画面同步或具有内在逻辑关联，同期声与口形要对准。2.2设计所需材料及器材工具：电脑、专业文献(CNKI等网站)、文字编辑软件(Word2012版)、视频制作软件(会声会影X6)、图片处理软件(AdobePhotoshopCS5)、音频处理软件(AdobeAudit贵州大学本科毕业论文(设计)第5页2.3设计结果科普视频附光盘第三章设计说明视频脚本及注释3.1背景介绍我国是一个人口众多的农业大国，农业的可持续发展关系到国家经济建设和社会稳定的全局。农业虫害一直是农作物优质高产的重要制约因素之一。中国农民同虫害作斗争的历史源远流长。早在周代，管仲就把治虫列为治国的一项重要措施，唐代设有治蝗吏，宋代《梦溪笔谈·卷二十四》中就有文章记叙“宋神宗元丰年间庆州地区秋田中“傍不肯”消灭“子方虫””的记载[7]。害虫在取食作物时，可对农作物造成机械性损伤，如缺刻、孔洞、折断、钻蛀茎秆、切断根部)等，造成作物大面积减产甚至绝产。据统计，世界主要粮食作物因害虫为害造成的损失在1.19亿吨以上。对经济作物的为害缺乏统计，但据资料表明一般在10%-60%I8]。据全国农业技术推广服务中心组织植保系统和科研、教学单位的专家会商结果，预计2014年水稻病虫害将呈偏重发生态势，发生面积14.4亿亩次。其中虫害面积约10.2亿亩次；小麦病虫害总体预计发生面积9.8亿亩次，其中虫害发生面积5.4亿亩次[20]。农业虫害不仅直接造成农作物产量下降与品质降低，而且部分昆虫在取食农作物过程中会传播真菌病毒等农作物病害病原微生物，对农农业生产带来二次伤害。注释：本段主要介了害虫对农业生产带来的危害以及我国治理农业害虫的历史。3.2化学防治弊端面对农作物病虫害威胁，目前病虫害的主要防治手段是化学农药，如敌敌畏、吡虫啉、三唑酮、顺式氯氰菊酯等。随着化学农药的大面积使用，越来越贵州大学本科毕业论文(设计)第6页题暴露出来：1、抗性：害虫产生抗药性，致使原有农药效果降低或失效，迫使死害虫天敌，由于害虫的个体小，群体数量大，产生抗药性快，致使害虫失去天敌制约，数量再次爆发；3、残留：由于化学农药含有毒性，多数不易降解，使得民生活水平的不断提高以及各种食品安全问题的出现，人们对食品安全问题越来越敏感，自从人类大量使用化学农药以后，各种农副产品的农药残留问题越来越突出，对人体健康带来了直接或间接的危害[10],甚至有人“谈农药色变”。除此之外化学农药给生态和环境也带来极大的负面作用。我国《农药管理条例》(农药管理条例)明令禁止使用的农药就有23种之多，包括666,DDT,毒鼠强，氟乙酸钠等除此之外在蔬菜、果树、茶叶、中草药材上不得使用和限制使用的农本集视频，我们要讲述的就是如何通过使用生物农药来治理作物虫害，从而减少化学农药的使用，达到环境保护的目的。注释：本段简单介绍了一下化学农药防治农业害虫的一些弊端。即化学农药大量使用引起的3S(抗性resistance,再猖獗resurgence,残留residue)问题，并介绍了一些禁止或者限制使用的化学农药。3.3什么是生物防治在化学防治的的弊端逐渐明显的今天，人们提出了生物防治。那么什么是生物防治?生物防治就是指利用病菌、害虫或杂草的天敌，以减轻病、虫和杂草危害的病虫害防治技术。(屏幕放图片并写打字。)即利用天敌昆虫，凡以害虫为食物的昆虫，称为天敌昆虫。根据取食方式的不同，天敌昆虫可分为捕食性和寄生性2类[12]。捕食类常见天敌有瓢虫，1头瓢贵州大学本科毕业论文(设计)第7页虫每天可以捕食蚜虫50-80头[12]。捕食的害虫主要有各种蚜虫、瞒类、蓟马、小叶甲和鳞翅目害虫如粘虫、草地螟、玉米螟、甘蓝夜蛾、菜青虫、小菜蛾、刺蛾等，除瓢虫之外还有步甲类昆虫、食蚜蝇、草岭类、蜻蜓等昆虫；寄生性天敌通常将卵产在害虫卵或者若虫(幼虫),寄生在害虫卵或幼虫体内使害虫数量减注释：本段介绍了通过天敌生物来防治农业害虫的方法，并且简单的介绍了天敌生物的概念及常见种类。昆虫的病原微生物有千余种，这些微生物对人、畜和植物无害，可用来防治害虫。包括病原真菌与细菌，病原真菌引起昆虫病症的真菌种类有很多，常用的有白僵菌、绿僵菌和虫霉[13]。白僵菌以防治大豆食心虫、玉米螟而著称；绿僵菌以防治地下害虫蛴蟾而出名；虫霉则是蔬菜蚜虫的重要病原菌。害虫病原细菌常见的有苏云金杆菌，苏云金杆菌，又称Bt杀虫剂。它是一种寄生于昆虫体内的细菌，是微生物农药中应用最广泛的一类。我国市场上已出现多种苏云金杆菌制剂，如高效Bt、苏云金杆菌可湿性粉剂，用其防治鳞翅目的害虫特别有效。注释本段介绍了通过以害虫的病原真菌及病原细菌来防治农业害虫的方法。并且介绍了一些市场上常见的病原真菌与细菌的种类。3.3.3以昆虫病毒治虫因此使用比较安全。由于昆虫病毒具有专一性，可以制成良好的选择性杀虫剂，而对生态系统极少有破坏作用，这是应用昆虫病毒的一大优点。除以上三种常用方法外，应用与实际生产之中的还包括以病原线虫治虫、以生长调节剂治虫、以植物疫苗治病、以农用抗生素治病虫、以植物浸出液治虫等方法注释：本段介绍了通过可以引起害虫死亡的病毒来防治农业害虫的方法。并且介绍了用昆虫病毒治理害虫的一些优点。除此之外还介绍了一些其他的生物防治方法。贵州大学本科毕业论文(设计)第8页3.4.1害虫无法或很难产生抗性化学防治之所以产生抗体是因为在使用化学农药时，害虫由于种群基数大，而化学试剂只会杀死大量抗农药能力差的害虫，而剩余的抗药性强的存活下来作为繁殖的第一代所繁殖出来的后代必然也抗药性强，而由于一般害虫的繁殖能力极高，所以产生抗药性的周期短。而在生物防治中，由于用于的防治生物属于在长期自然进化中共同进化而来的捕食或者寄生关系，因此被捕杀的害虫无法在短期内产生相应抗体或者进化，(解说：即使害虫由于基因突变长生抗体，所用的天敌生物也必然由于害虫的进化而进化---即自然界的协同进化。)注释：本段解释了为什么生物农药很难产生抗性或者抗体。相比于化学农药的，害虫要想进化需要更多的基因突变。并且即使害虫基因突变成功，天敌也能化学农药之所以会产生再猖獗现象，是因为化学农药在杀死害虫的同时也会大量杀死害虫的天敌[15],而由于因此使得害虫失去天敌的制约而大量繁殖，而生物防治中由于用于的防治生物属于在长期自然进化中共同进化而来的捕食或者寄生关系，所以只针对害虫或用于生物防治的生物本身就是害虫天敌，所以不会针对原有的天敌生物，因此害虫很难产生再猖獗现象。注释：本段介绍了再猖獗现象的成因，以及为什么生物农药的针对性强。3.4.3无残留，或残留对人畜无害农药防治是使害虫被“毒死”,残余的农药对人畜依然有毒，而生物防治是使害虫“病死”或者被“吃掉”,而能使害虫得病的病原微生物具有寄主专一性，其无法感染人畜，因此对人畜无害。有些昆虫的病原真菌还是我们的传统医药，如冬虫夏草。注释：本段介绍了生物农药的无害性，指出了生物农药和化学农药的区别。贵州大学本科毕业论文(设计)第9页3.4.4不破坏生态环境生物防治只是人为调控生物种群的优势种，并不会如同化学农药一般“一刀切”的全部杀死，当害虫变少时，相应的天敌也会减少，始终是害虫保持在农业损失允许的范围之下，即有虫不成灾。不会对生态环境与产量产生影响。注释：本段介绍了生物防治在农业生产中不破坏生态环境，以及控制农业损失在经济阈值之下。3.4.5可以自我繁殖、传播且作用时间长由于生物防治中所用的生物农药或者天敌都属于生物，有自我繁殖的能力，因此作用时间长。例如澳洲瓢虫、大红瓢虫如不遇到特殊情况(极端天气或者用药不当)一般可以一直抑制吹绵蚧。又如白僵菌可以产生孢子过冬，而在第二年继续侵染害虫。而天敌生物或者病原微生物为了自身生存必然有着自己的传播方式与能力，因此作用面积大，施用方便。另外施用化学农药时有些昆虫如地下害虫、藏于植物体内的昆虫等可避免与农药接触，而化学农药很容易被雨水淋失、导致害虫可以躲过一劫而生物防治则会自主深入土壤或者植物体内杀死害虫。注释：本段介绍了在防治害虫时间上生物农药的优越性。因为生物农药本身也是生物，需要繁殖取食，所以其传播范围，作用时间必然长于化学农药。3.4.6不受取食习惯影响化学防治一般需根据不同昆虫的取食方式不同选取不同药剂，如刺吸式昆虫可将口器插入植物体内吸食养分，而农药一般喷施在作物表面，昆虫即可躲开农药，此时就应用毒性较大的触杀剂或者残留十分大的内吸剂。而生物防治中则不会出现这种情况。如天敌会直接吃掉或者直接将卵排入害虫卵或幼虫体内，不受取食习惯影响。再例如害虫病原真菌制剂会直接透过昆虫体壁进行侵染，不受取注释本段介绍了生物农药在针对不同口器的害虫时和化学农药相比的优点。因为化学农药针对不同口器的害虫需要选用不同的农药，但是生物农药不收取食贵州大学本科毕业论文(设计)第10页3.5生物防治缺点1.效果不如化学防治快：化学农药一般杀死害虫需要30-60分钟即可。而生温湿度(24～28℃,相对湿度90%左右，土壤含水量5%以上)才能使害虫致病。害虫感染白僵菌死亡的速度缓慢，经4～6天后才死亡。3.6生物防治的机理与应用3.6.1真菌防治害虫的机理(--以白僵菌为例)应用范围：白僵菌可寄生的害虫有700余种，对蚌槽、玉米螟、松毛虫、茶贵州大学本科毕业论文(设计)第11页用于茶园、苗圃、草坪、农田的害虫预防以及林业害虫的预防。特别对刺吸式口3.6.2细菌防治害虫的机理---以苏云金芽孢杆菌(BT)为例致病机理：苏云金芽孢杆菌并不是直接感染害虫，而是被害虫吞食后，其细胞内含有一种叫做伴孢晶体的蛋白，这些蛋白可在昆虫的肠道降解，降解后这些蛋白具有很高的杀虫活性，会使昆虫得败血症后死亡。目前发现100多种苏云金芽孢杆菌的杀虫晶体蛋白。近年来已经把控制伴孢晶体合成的基因，整合到作物体内达到抗虫品种培育的作用。应用范围：苏云金芽孢杆菌对鳞翅目、鞘翅目、双翅目等多种农业害虫，以及动植物线虫、蜱螨等节肢动物都有较好的毒杀活性，同时又对而对非目标生物安全。目前苏云金杆菌商品制剂已达100多种，是世界上应用最为广泛、用量最3.6.3病毒防治害虫的机理---核型多角体病毒(NPV)为例致病机理：核型多角体病毒主要寄生鳞翅目昆虫幼虫。幼虫死亡后经常用腹足倒挂在枝条上。感染途径，经口或伤口感染，经口进入虫体的病毒被胃液消化，游离出病毒粒子，通过中肠上皮细胞进入昆虫血体腔，侵入昆虫血细胞并在细胞核内增殖，之后再侵入健康细胞，直到昆虫致死[18]。也可通过卵传到昆虫应用范围主要用于防治农业和林业害虫。棉铃虫核型多角体病毒已在约20个国家用于防治棉花、高粱、玉米、烟草、西红柿的棉铃虫。我国也曾大面积应用棉铃虫核型多角体病毒对棉铃虫、桑毛虫、斜纹夜均有较好的影响[19]。该病毒对人、畜、鸟、虫、鱼无影响。但不耐高温，易被紫外线杀活，能被消毒剂杀死，对蛋白变性剂敏感。贵州大学本科毕业论文(设计)第12页注释：3.6一节为人们介绍了生物防治的作用机理以及一些代表性的生物农贵州大学本科毕业论文(设计)第13页生物防治归根到底就是运用生态学的理论知识，通过人为的调节农田生态系统中的优势种来抑制农田中对人有害的生物群体，将农田生态系统中的物质及能量最大限制的流向农作物。广义上讲，生物防治除了直接利用害虫的天敌或病原微生物来进行生物防治，还包括利用一些物种的代谢产物或者利用生物本身的习性进行害虫防治。例如利用害虫趋黄性制成的粘虫板以及利用害虫的性引诱剂制成的捕虫器等。单纯的通过调节农田中的种间关系来防治害虫具有一定的局限性，例如生物农药见效慢，使用条件相对苛刻等。所以在实际应用中应当对农田生态系统进行综合治理，注重生物农药与其他防治方法的配合施用。例如白僵菌杀敌害虫时间一般需要4—6天，在实际应用中可以采取与一些微毒低残留的化学农药一起使用，两者可以互补药效上见效慢的弊端。另外，针对使用条件上的限制，人们可以更多的开发当地的物种作为生物农药，这样既可以解决施用条件的限制，又可以避免生物农药使用不当所引起的生物入侵现象，并且因地制“药”也可以避免因长途运输所带来的农业成本的提高。贵州大学本科毕业论文(设计)第14页[2]李仁保.果树虫害生物防治技术[J].生物技术世界.2013(08):26.[3]陈嘉恒，吴国杰，陈宗发，等.白僵菌及其在农业生产上的应用[J].仲恺农业工程学院[4]张礼