《害虫生物防治》PPT课件.ppt

害虫生物防治 李静 第一篇总论 第一节害虫生物防治的定义和内容第二节害虫生物防治的意义第三节生物防治的历史和发展第四节生物防治的原则 途径和方法 第一章害虫生物防治基本概念 第一节害虫生物防治的定义和内容 一 生物防治的概念1 生物防治 利用天敌控制植物病害 虫害 螨害和农田杂草的一门科学 有害生物 简化为 利用天敌控制有害生物的一门科学 2 害虫生物防治传统上 利用害虫天敌控制害虫 害螨 的理论和实践的科学 扩展后 利用生物有机体或其天然 无毒 产物控制害虫的科学 第一节害虫生物防治的定义和内容 广义 利用生物或其代谢产物 激素或提取物 控制有害物种群的发生 繁殖或减轻其为害的方法 狭义 一般指利用有害生物天敌来消灭有害生物 包括以虫治虫 以微生物治虫 以鸟治虫 以其他动物或植物治虫等 第二节害虫生物防治的意义 农林作物在生长过程中 不可避免的会遭受病虫杂草的危害 虫害 13 病害 12 杂草 8 33 第二节害虫生物防治的意义 目前 多数的病虫防治主要靠化学农药 也习惯使用农药 因化学农药有 立竿见影 的效果 见效快 在保产 保丰收方面起着重要的作用 发展中与发达国家的人口增长 1960年各种化学药剂的使用量 第二节害虫生物防治的意义 但农药并不是万能的 长期大面积 在大量施用化学农药 也带来许多负面影响 抗药性 再猖獗 农药残留 化学农药污染了水源 农田环境 残留于农产品 对人体健康造成威胁 一 滥用农药的危害 一 引起害虫抗药性害虫产生抗药性的结果 损失是惊人的 甚至可使农作物颗粒无收 使产品的产量与品质下降 成本增加 在中美洲的尼加拉瓜 50年代棉花种植业兴旺 1965年达到高峰 但在以后5年 产量的年减产率达到16 抗性迅速发展 终于使棉铃虫和行军虫 粘虫 大爆发 几乎到了不可收拾的地步 只有简单地通过提高用药量和增加用药次数对付害虫的抗药性 在那时 每个季节的农药使用次数平均达25 30次 有些田里超过50次 有时在单独一次施药中 要用5种不同的杀虫剂 1966 1967年平均每亩棉田使用杀虫剂6 6升 粉剂2 6斤 成本大大提高 但棉花的产量反而下降 结果当地的棉农由于无法生活 被迫背井离乡 附近的棉花加工工厂也因此停业 从而影响了整个社会的经济组织结构 第二节害虫生物防治的意义 我国山东省90年代初棉花约有3200万亩 约占全国的1 4 1 3 由于棉铃虫抗性的剧增 最初使用2 5 敌杀死 浓度为1万倍 防治蚜虫效果可达90 左右 而在92年田间使用500 1000倍防效仅达30 40 有些农药如 久效磷 氧乐果 灭多威等最初使用浓度为3000倍 到92年时使用1000 1500倍 效果仍不理想 若再提高浓度 如灭多威使用到1000倍 就会使棉花受药害 棉铃虫对这些药剂的抗药性也提高了10 50倍 我国抗药性的例子 1 打药达到了三个极限 不能再提高浓度 否则就会死人 提高浓度对植物造成了严重危害 农民经济压力太大 农民无法承担 1 打药达到了三个极限 1 不能再提高浓度了 否则会死人 1605 稀释到300 500倍 防效不佳 反而出现打药人员中毒现象 2 提高浓度对植物造成严重药害 如DDT高浓度造成落花 如灭多威使用到1000倍 就会使棉花受产生药害 菊酯类稀释到500 1000倍 蚜虫死亡率仅有30 40 而对体型较大的害虫更无效 3 农民经济压力太大 农民无法承担 在生育期至少要打15次药 打药像推磨似的 从地头打到地尾 反过地头再打 打药间隔3 4天 或1 2天 用药1 5kg 亩 成本在60 70元 亩 超过了化肥的投资 84年时用化肥的成本为7 8元 亩 只好用人工捉虫 每头棉铃虫以0 05 0 1元收购 2 在害虫抗性治理上的四个不通 领导思想不通群众不通技术指导不通农药进货生产资料部门不通 1 领导思想不通 防治抗性 要求消灭70 80 的害虫 剩下的由天敌控制 而领导则要求100 的消灭 只管任期的产量 不管抗性的发展 2 群众不通 抗性治理是一个社会治理的问题 与农民个体效益相矛盾 3 技术指导不通 农技站搞第二产业的多 农业技术不能到达农户 4 农药进货生产资料部门不通 农资公司只图效益盈利 不搞抗性治理 2 在害虫抗性治理上的四个不通 3 害虫产生抗药性带来的不良后果 1 害虫产生抗药性 后果及其严重 在尼加拉瓜 西太平洋地区 因农田大量使用杀虫剂 使媒介昆虫 按蚊 的防治失效 疟疾重新流行 给人类的健康带来极大的影响 2 增加农药的使用剂量 使人类耕种增加了危险性 中美洲因为棉田大量使用杀虫剂 使几千人中毒 几百人死亡 3 使农业团体的社会经济解体 害虫产生抗药性后 使施药量大大增加 造成增产不增收 造成一系列的连锁反应 使作物种植失败 随后为农业服务的各种经济团体崩溃 整个经济都会受到严重的影响 4 害虫抗药性的发展状况昆虫对农药抗药性的历史 通常从1908年美国发现梨圆蚧对石流合剂 产生抗药性之后算起的 1917年又发现苹果蠹蛾对砷酸铅的抗药性 直到1938年前 仅有7种害虫产生抗药性 当时并未引起人们的足够重视 直到上世纪40年代后有机杀虫剂的合成应用之后 瑞士人发现DDT防治家蝇失效 家蝇对DDT的抗性达到了100 200倍 这时才引起国际上的重视 纵观历史 害虫抗性的发展大致经过了三个时期 1 1940年以前无机杀虫剂时代 农药种类很少 农药的靶标很广 抗性发展缓慢 2 20世纪40 70年代末 有机氯 有机磷农药广泛使用时代 农药靶标明确 作用机制单一 农药种类相对较少 抗性发展快 很多害虫出现了无药可治的局面 3 80年代以后 拟除虫菊酯 生长抑制剂等农药出现 它们的靶标单一 容易被害虫代谢酶降解 抗性发展十分迅速 椐FAO 联合国粮食及农业组织 统计 1954 1985年 抗性害虫已由10种猛增到432种 唐振华 2002 报道 全世界至今已有600多种害虫及害螨对一种或多种农药产生了抗性 其中绝大多数是农业害虫 自1963年首次报道我国淡色库蚊对氯化烃类杀虫剂产生抗性以来 至今我国已有45种害虫产生了抗性 其中农业害虫36种 卫生害虫9种 唐振华 2000 抗性突出的害虫有棉蚜 棉铃虫 二化螟 小菜蛾 家蝇 淡色库蚊 德国小蠊等 这些害虫对不同类型的多种杀虫剂产生了抗性 并且抗性水平较高 至1986年止 各种昆虫和螨类历年发生抗性的情况见表1 唐振华 1993 表1节肢动物对一种或几种药剂发生抗性的情况 1908 1986 在这些抗性害虫中 59 0 为重要农业害虫 其中同翅目46种 占17 4 仅次于鳞翅目 67种 占25 4 和鞘翅目 64种 占24 2 系抗性发展较为严重 姚洪渭等 2002 报道 同翅目害虫对有机磷抗性居多 占65 2 抗环戊二烯类 DDT及氨基甲酸酯类次之 各占32 6 30 4 28 3 对拟除虫菊酯类抗性相对较少 仅占10 9 这可能与当时这类药剂使用时间不长有关 但害虫对此类药剂的抗性发展相当迅速 作物或牧草 鹰 兔 小型鸟类 虫 作物或牧草 鷹 小型鸟类 虫 因农药导致呼吸衰竭 沒有食物而饿死 沒有天敌而大量增生破坏农业与自然生态系统 兔 正常的生态系统 因施用农药而遭到破坏的生态系统 食物因昆虫肆虐而減少 族群转移他处 二 杀伤天敌 破坏生态平衡 引起害虫再猖獗或次要害虫爆发成灾 三 污染环境 产生残留问题 据报道 农田使用化学农药的的直接利用率一般仅为10 约有90 农药散失在环境中 也可通过河流散播 或经食物链逐步富集浓缩 造成对生态系统的影响 农药 在微生物作用下降解 土壤中移动 土壤胶体吸附 化学降解 植物吸收 光化学降解 挥发 施入农田的农药在各种因素影响下的转化 第二节害虫生物防治的意义 施用农药 农作物 大气 土壤 地下水 农产品 地表水 水生物 畜禽 人体 飘浮 残留 吸收 饲料 食用 食用 饮用 食用 饮用水 吸入 湿沉降 吸收 渗入 农药进入人体的途径 亚美尼亚环境污染海报选出的获奖作品 农药进入人体的途径 农药进入人体后 在各种酶的作用下发生一系列的转化 有的在人体内脂肪中残留 有的参与机体的代谢过程 对人体构成潜在的危害 主要表现在影响中枢神经系统及致癌 致畸问题 有机磷 有机氯农药等系列毒物慢性影响神经系统 症状如头昏 头痛 乏力等 其次为植物神经功能紊乱症状 如果农药能使脱氧核糖核酸 DNA 受损 会引起子细胞突变 当突变物质作用于生殖细胞 就会致畸 若引起体细胞突变 便可致癌 有些农药在动物实验中已证实致癌 乙体 六六六能引动物产生肿瘤 有机磷农药如乐果 敌百虫 敌敌畏 甲基对硫磷 甲基1605都能与DNA的鸟嘌呤起甲基化作用 因此可引起癌症 这些药物中敌敌畏的作用最强 乐果 敌百虫对小鼠的骨髓细胞均有致突变作用 食物 吃蔬菜时 中毒 仅1994年我国发生因农药引起食物中毒210起 中毒人数416人 死亡32人 据广州 茂名 珠海 中山 肇庆 韶关6市的不完全统计 从1998年至2001年10月 因农药残留导致蔬菜 水果食物中毒事故100多起 中毒人数1379人 死亡1人 同期湛江市共发生中毒事故47例 中毒人数462人 其中死亡6人 食物 吃蔬菜时 中毒频频发生 興農 2006 农药残毒以及对民众健康影响的报道 农药喷洒安全装备 生物沉集或生物放大作用 环境中的有毒物质 经过食物链的取食与被取食关系 而会在食物营养层的生物体中浓缩及放大 如海水中DDT的含量只有0 00005ppm 但到达食物链顶端的鸟类 其体中DDT的浓度已高达75 5ppm 其有毒物质的浓度足足放大了150万倍 次级消费者 分析与讨论 生产者 初级消费者 三级消费者 四级消费者 动动脑 DDT一旦被生物吸收就很难分解 通过食物链在生物内不断地积累 DDT的浓度也会随着消费者级别的升高而逐步增加 1 为什么消费者级别越高 体内的浓度越大 2 如果这些积累了有毒物质的鱼被人吃了 会产生什么样的后果 DDT会在人体内不断积累 引起中毒 严重时会引起死亡 生物富集 定义在生态系统中 一些有害物质如铅 汞 铜等重金属和某些杀虫剂 可以通过食物链在生物体内不断积累 使其浓度随着消费者级别的升高而逐步增加 这种现象叫做生物富集 意义使环境中低浓度的有害物质在食物链最高级别的消费者体内的积累量增加成千上万倍 对生物体造成严重危害 台視新聞 2006 11 2 农药残留影响正常的贸易 海南豇豆在武汉连续3次检出高毒农药残留2010年02月22日14 35南海网南海网2月22日消息 南海网记者杨振东 2010年1月份以来 武汉白沙洲农副产品大市场对海南省豇豆连续3次检出高毒农药水胺硫磷残留 为此 武汉市农业局规定从2月7日起停止销售来自海南省的豇豆3个月 对此 海南省农业厅立即召开紧急会议 并向全省各市县下发紧急通知 要求切实做好豇豆质量安全监管工作 确保豇豆质量 农药残留影响正常的贸易 建议阅读 寂靜的春天新版中文译本 一九六二年 瑞秋卡森 RachelCarson 1907 1964 曾自世界各地之科学家处 收集有关致命毒物危害影响的资料 特别是人工合成杀虫剂的危害方面 写成 寂静的春天 一书 勇敢地揭露现代人类在对付害虫的残酷战役中所使用的暴力 代表着所有自然和谐的一种感人的抗议 也是代表生物的抗议 化学药剂对全球生物的影响极广 经由卡森女士 寂静的春天 一书的描述 让人类了解到化学药剂的毒害不是区域性的 而是全球性的伤害 也因此 全球自 寂靜的春天 出版之后 吹起了一股环保的风潮 而农业界也开始找寻防治病虫害的新方法 这些方法包含传统的防治方法与现代分子生物的防治方式 卡森女士与其他科学家讨论农药时 赫然发现连无农事行为的南极洲 企鵝体内竟也含有高量的DDT 四 农业成本增加 二 生物防治的优点 1 一般不会产生抗药性 2 对天敌等有益生物无不良影响 3 对人畜无毒 无害 不污染环境 4 天敌资源丰富 有预防和长期控制效果 二 生物防治的缺点 1 滞后效应 跟随现象 因此 仅依靠天敌的的自然发生发展来控制害虫是不可能的 2 受环境影响较大 3 防治成本较高 保存 运输 繁衍等技术 第三节生物防治的历史和发展 害虫生物防治的历史可分为3个时期 一 早期的生物防治 天敌意识萌芽期 300 1887年 一 300 1299年 只限于扩大天敌种群的应用 黄猄蚁治虫 公元304年晋代嵇含编著 南方草木状 记载 交趾人以席囊贮蚁于市者 其巢如薄絮 囊皆连枝叶 蚁在其中 并巢同卖 蚁赤黄色 大于常蚁 南方柑橘若无此蚁 则其实皆为群蠹所伤 无复一完者矣 在南方经常可以看到 有人手提着一种口袋上街叫卖 这种口袋是用席子做成的 口袋中放有许多树枝树叶 枝叶上挂着虫茧 虫茧看上去就象薄絮 里面裹着一种虫蚁 这种虫蚁颜色为赤黄色 比普通的的蚂蚁要大一些 卖的时候连同薄絮一起卖掉 原来 南方盛产柑桔 柑桔树上有一种害虫 专门为害果实 如果没有这种虫蚁的话 桔子会被害虫吃得无一完好 第三节生物防治的历史和发展 二 1300 1799年 生物防治开始得到认识1602年Aldrovandi报道了黄绒茧峰幼虫在菜粉蝶体外结茧的现象 他认为是蝴蝶的卵 直到1670年 Lister订正为寄生现象 1762年 Reaumur第一个发现夜蛾科的虫生真菌 1734年他建议收集草蛉的卵 至于温室里防治蚜虫 1758年 Linnaeus系统描述了许多食虫昆虫 发现了每个生物体都有天敌 第三节生物防治的历史和发展 第三节生物防治的历史和发展 1762年 八哥鸟被从印度已经到毛里求斯防治红蝗 这是第一次国际间昆虫天敌的人为引进 而且效果相当成功 三 1800 1849年 欧洲生物防治的基础研究和应用进展在 昆虫学导论 一书中 强调了天敌的寄生和捕食作用 在 昆虫生活习性手册 中指出自然界的平衡是一种昆虫会取食另一种昆虫 四 1850 1887年生物防治的中心转向美国1859年 达尔文在 物种起源 中提出了食物链和生命网的概念 认识到从原产地引进害虫的天敌昆虫的重要性 把粉螨从美国运到法国防治葡萄根瘤蚜 赤眼蜂从美国引到加拿大防治鳞翅目害虫 第三节生物防治的历史和发展 二 中期生物防治 生物防治意识较明确 1888 1955年 一 1888 1889年 吹绵蚧工程1888年 美国从澳大利亚引入514只澳洲瓢虫 到1889年4月加利福尼亚州的柑橘吹绵蚧就被完全控制 第三节生物防治的历史和发展 二 1900 1930年 更多的生物防治项目得以开展 三 1931 1955年 生物防治从繁盛到萧条1930 1940年是世界生物防治活动的高峰期 各地有57种天敌被应用 1944年 DDT开始广泛使用 化学杀虫剂大量出现 二战后有机农药普及 三 现代生物防治 1956年至今 真正开始于1959年 特别是1962年 寂静的春天 出版后 生物防治再次引起人们的注意 据统计 前苏联生防面积超过1130万hm2 美国生防面积约1333万hm2 美国植物保护研究经费中 化学农药和生物防治的研究经费比例为 1955年分别占42 和20 1968年分别占18 和51 第三节生物防治的历史和发展 四 中国生物防治的发展史 一 古代至二战前中国生物防治实践早在3000年前 诗经 中记载 螟蛉有子 蜾蠃负之 记载了胡蜂类捕捉蛾类幼虫的现象 是记述最早的文献 也是世界上发现害虫天敌最早的国家 以黄猄蚁治虫养鸭除虫广东中山沙田地区 养鸭除虫已有300多年来历史 第三节生物防治的历史和发展 二 解放初期帝国主义的封锁 缺乏农药的情况下 采用生物防治方法例 应用赤眼蜂防治甘蔗螟虫 三 1979年之后政府提出了生物防治的策略 并创刊 昆虫天敌 1983年创 生物通讯 1990年生防面积达2000万亩 可以利用的天敌类群有以下几方面 第三节生物防治的历史和发展 1 天敌昆虫种类 可分为捕食性和寄生性两类捕食性天敌昆虫 特点 一生捕食多头猎物才能完成其发育 幼虫和成虫同为捕食性 甚至捕食同一猎物 一般较快杀死猎物 如蜻蜓 螳螂 瓢甲步行虫等 寄生性天敌昆虫 特点 一般一生寄生一头寄主就可完成其发育 幼虫和成虫食性不同 寄主死亡较慢 如寄生蜂 赤眼蜂 姬蜂 茧蜂 和寄生蝇类 使用最为成熟的天敌昆虫是赤眼蜂 可以活体培养 柞蚕卵 家蚕卵 制成卵卡 防治玉米螟和松毛虫 2009年吴家全李军民 安徽省引进松毛虫赤眼蜂 在小卷叶蛾卵期 连续放蜂4 5批 一般寄生率在60 70 高的达到90 以上 贵州 浙江等省试验用红点唇瓢虫防治长白蚧和椰圆蚧具有 三强 繁殖力强 适应性强 捕食能力强 的特点 是茶园中害虫的主要天敌 2 昆虫病原微生物的利用 细菌 如Bt 真菌 如虫霉 白僵菌 绿僵菌等 病毒 如核形多角病毒 其他 线虫 立克次体类等 真菌 真菌是通过昆虫体壁进入虫体的 也可通过消化道侵染 当真菌孢子或菌丝接触虫体后 一般在体壁上发芽而穿入体内 在体内发生很多菌丝 贯穿入各个组织而引起昆虫死亡 当虫体感染真菌后 常出现食欲减退 身体萎靡 皮肤失常等现象 死于真菌病的昆虫 其身体往往坚硬 体表有白色 绿色 黄色等不同色泽的霉状物 故有 硬化病 之称 目前生产上应用常用的病原真菌有球孢白僵菌等 属半知菌类 可防治玉米螟 松毛虫等200多种害虫 它的分升孢子寿命很长 可以制成干粉长期保存 便于工业化生产和田间使用 2009熊昌勇蒋清先 用200毫升白僵菌悬剂 0 1 溴氰菊酯 防治松毛虫能达到60 以上的死亡率 又有接近30 的白僵率 是目前使用最佳配比 适用于干旱少水的地区进行地面超低容量喷雾 具有用药量少 效果好 工效高 成本低等优点 细菌 致病的细菌大多是通过消化道侵入体腔而发病 虫体感染细菌后表现为行动迟缓 食欲减退 死后身体软化 变色 内脏常软化 带粘性且有臭味 如运用最多的苏云金杆菌 Bt 2009年吴家全李军民 1 以菌治虫苏云金杆菌 包括杀螟杆菌 青虫菌 制剂100 200倍液 含孢子量0 5亿 10亿 毫升 白僵菌制剂含孢量1亿 2亿 毫升防治茶尺蠖 茶小卷叶蛾等鳞翅目害虫的防效较好 病毒 病毒主要通过带病毒的食物 接触病虫尸体或其排泄物等传播而感染 得病的虫体早期外表症状不明显 死前1 2天才可见到表皮变黑 有黄色发亮斑点的症状 感病中的昆虫食欲减退 行动迟缓 最后腹足抓紧枝梢 体下垂而死 尸体体壁变薄 流出含有大量病毒的液体 但无臭味 应用病毒防治害虫的优点较多 如用量小 专一性强 不会杀死天敌 而且持续时间长 但病毒必须用活体培养 这样增加了病毒制剂在生产上的困难 因而在应用上受到限制 以毒 病毒 攻虫在茶树上已发现的昆虫病毒有58种 其中茶小卷叶蛾GV 颗粒体病毒 茶尺蠖NPV 核型多角体病毒 油桐尺蠖NPV 茶毛虫NPV 云尺蠖NPV 扁刺蛾NPV等9种昆虫病毒制剂已进行了研制 并在川 闽 浙 鄂 湘 黔 桂 赣等省约3万公顷茶园中 其他 1 研制出92 8型棉铃虫复合病毒杀虫剂 2 固 液两相生产卵孢白僵菌剂进入工厂小试 3 高含量Bt粉剂己商品化生产 高含量BtKen Ag粉 苏云金杆菌肯尼亚亚种 剂完成中试并转让给工厂 上述标准化生物防治制剂在大面积上示范 推广和用取得了显著效果 3 其他有益生物农田青蛙 蟾蜍 食虫鸟类 蝙蝠 蜥蜴和蜘蛛 家禽 螨类 线虫等都能大量捕食害虫 2009年常光辉 通过人工饲养草地逍遥蛛幼蛛 散布到田问和森林中去 草地逍遥蛛可捕食鳞翅目幼虫 蚂蚁 盲蝽象 跳蝉 大豆根潜蝇 大豆蚜虫和玉米蚜虫等 一头成蛛每天可捕食大豆蚜虫80 90头 4龄幼蛛可捕食大豆蚜头30 40头 2007年马俊龙 内蒙古大兴安岭乌尔旗汉林业局森防站人工招引食虫鸟类控制林业有害生物取得较大成功 目前 施业区内共悬挂各类鸟巢箱1944个 食虫鸟筑巢率最高达45 控制林业害虫面积1 15万亩 大山雀 沼泽山雀 柳莺 白眉姬翁等食虫益鸟 4 其他生防方法 1 利用植物与昆虫的代谢产物 植物代谢产物 如生物碱类的印楝素等可以抑制昆虫产卵 对幼虫有一定的触杀作用 昆虫代谢产物 如昆虫产生的性信息素用于诱杀成虫等 2 利用不育性防治害虫 原理 利用多种特异方法破坏昆虫的生殖腺的生理功能 或是利用昆虫遗传成分的改变 使雄性不产生精子 雌性不排卵 或受精卵不能正常发育 将这些大量不育个体 释放到自然种群中去交配造成后代不育 在一定的世代中连续这种做法 使害虫种群数量一再减少 甚至最后导致消灭的目的 方法 辐射不育 化学不育 遗传不育 第四节生物防治的原则 途径和方法 一 生物防治的原则1 保护天敌2 有效防治害虫3 不污染环境二 生物防治的目的使一种害虫的天敌在田间保持相对稳定的种群以发挥对害虫的控制作用 维持生态平衡 第四节生物防治的原则 途径和方法 三 生物防治的途径和方法 一 增加自然界害虫天敌的个体数量1 创造害虫天敌在野外繁殖的条件 直接保护天敌 保护青蛙和益鸟 青蛙被称为 农田卫士 害虫天敌 按品种的不同一只青蛙一年可吃掉5 40万只害虫 在稻田中放养适量的青蛙 这样不仅可以减轻农作物的病虫害 而且可以避免因喷洒农药所造成的环境污染 还有一句 天上天鹅肉 地下田鸡肉 好吃 第四节生物防治的原则 途径和方法 啄木鸟吃食的害虫 主要有天牛幼虫 囊虫的幼虫 象甲 伪步甲 金龟甲 螟蛾 蝽象 蟥虫卵 蚂蚁等 有的害虫潜藏树木中很深 把树活生生地咬死 只有啄木鸟才能把它从树干中掏出来除掉 因为啄木鸟的主食是害虫 对防止森林虫害 发展林业很有益处 所以大家都叫它们是 森林的医生 三 生物防治的途径和方法 一 增加自然界害虫天敌的个体数量1