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生物害虫防治:新手指南 

撰文: 范妮·戴斯 范妮·戴斯

点评人: 史蒂夫·埃丁顿 史蒂夫·埃丁顿

主题: 生物防治的基础知识

叶子上的瓢虫的特写镜头
瓢虫等生物防治剂通常用于控制蚜虫等害虫。Quartl/来自维基百科 – CC BY-SA 3.0

概述

什么是生物防治?

生物防治,简称生物防治(或“生物保护”),是一种利用生物体和天然来源(或与自然相同)的化合物来控制农业生产中的害虫种群的方法。 

生物防治涉及农民在农作物上使用生物制品,并可能引入天敌来控制危害农业的入侵物种。  

IBMA(国际生物防治制造商协会)对生物防治产品的定义是:  

源自大自然的工具,对人类健康和环境影响较小,可以控制害虫、杂草和疾病。 
 
一百多年来,人们已经成功地使用这种方法来控制害虫的传播、保护农作物并恢复生态系统和栖息地的平衡。   

生物害虫防治或“生物保护”信息图,展示了化学农药的挑战和生物防治的好处
生物害虫防治,或称“生物保护”,具有诸多优势,有助于克服使用化学农药带来的挑战。© CABI

生物害虫防治是农药的天然替代品 

生物防治采用天然技术,以环保的方式控制农业害虫。生物防治产品可以很容易地融入到 综合虫害管理 (IPM) 计划是一种可持续的害虫防治方法。如果使用得当,种植者可以减少合成化学品的使用,因为合成化学品会对人类、野生动物和土壤健康产生毁灭性的负面影响。  
 
在 CABI,经典的生物防治已被证明是一种通过释放生物防治剂来控制入侵物种或非本地物种的有效方法。入侵物种或非本地害虫通常是在没有天敌或天敌很少的情况下迁移到新环境的生物,从而导致其不受控制地蔓延。

生物害虫防治的目标是什么以及谁应该使用它? 

生物防治的目的是保护种植者免受有害农业害虫、植物病原体和杂草的侵害,同时不危及人类、伤害野生动物或使植物产生抗药性。它可以作为一种快速攻击方法,也可以作为一种在种植系统中长期增强免疫力的方法。它也适合对有机和可持续农业感兴趣的人。 

为什么需要生物害虫防治?

显微镜下木霉真菌的特写
绿色木霉(上图)是一种真菌和生物杀菌剂。它可用作生物防治方法来抑制真菌病原体引起的疾病。图片来自 CABI

由于传统化学农药存在安全性和抗药性问题,生物防治方法越来越受欢迎。生物防治有助于减少对这些化学农药的依赖,因为这些农药对环境、野生动物和人类健康有害。此外,消费者对低残留和/或有机食品的需求不断增长,导致人们对更自然、更可持续的害虫防治方法的兴趣日益浓厚。   

入侵害虫也令人担忧,因为它们可能导致农作物严重减产,并降低粮食安全。控制这些入侵者需要协调一致的努力,例如采用生物防治等可持续管理措施。 

减少合成化学品投入

合成化学农药会对农业中的各种因素产生不利影响。它们会破​​坏土壤生命,从而限制植物生长和活力的基本过程。它们会危害农场内外的野生动物,例如传粉昆虫、捕食者和寄生蜂等有益昆虫。化学农药还会通过径流或漂流污染水体。   

有毒合成农药会通过直接接触、食物和水污染直接影响人类健康。 

这些化学物质还会诱发目标宿主产生抗药性,使农药效力降低或不再有效。合成农药不仅会破坏土壤健康和有益生物,还会对农作物生产产生负面影响,进而影响生计。 

新的害虫和疾病

各国之间的贸易和旅行日益频繁,导致外来物种进入外国,破坏了微妙平衡的本土生态系统。这些物种通常是无意中引入的,由于缺乏天敌、病原体和通常控制它们的竞争对手,它们可以迅速传播。这让入侵的害虫比其本土邻居拥有巨大的不公平优势。 

生物害虫防治有哪些不同类型?

寄生蜂(Diadromus pulchellus)正在攻击韭菜蛾蛹
大眼金龟正在攻击韭菜蛾蛹

有几种不同的策略或 生物防治类型:增强、古典(导入)和保护。  

增强生物防治

增强生物防治 涉及增加害虫的天敌或病原体的数量。天敌或病原体可以是微生物或能够控制害虫种群的捕食性昆虫或螨虫。生物农药可用于此策略。  

释放量可以很小,但可以持续一季或跨季(接种法)。这更像是一种预防方法。也可以是更大规模的释放,以期产生更直接的影响(淹没法)。  

增强型生物防治通常具有立竿见影的效果,但可能不会持续很长时间。这就是为什么它需要反复释放防治剂。 

植物叶子上成年隐翅虫(天敌)的近距离图像。
隐翅虫的例子,隐翅虫是天敌,也可用于生物防治。© Katja Schulz via Flickr (CC BY 2.0)

经典生物防治

经典生物防治,也称为进口生物防治,是引入外来生物来控制入侵害虫。 

目的不是消灭入侵生物,而是将其密度控制在合适的生态或经济阈值以下。释放的天敌通常会在环​​境中定居,并能维持一个种群来控制害虫多年。  

CABI 是管理 CABI 生物保护门户网站的组织,在传统生物防治方面有着丰富的历史。它研究可以引入的潜在生物防治剂,以控制全球各种入侵物种。其工作包括释放生物防治剂 大眼金刚,一种用来 控制入侵的韭菜蛾, 鳞毛蕨, 在加拿大

保护生物防治

保护性生物防治是指保护或养护环境中已经存在的天敌,并控制害虫种群。这是最直接的生物防治策略或类型之一,因为天敌已经存在于环境中并发挥其作用。保护性生物防治的目的是维持和增强生物防治剂。 

有哪些不同的生物防治剂?

近距离观察一只身上覆盖着微小白色蠕虫(称为线虫)的昆虫
从昆虫尸体中出现的昆虫病原线虫(有益/杀虫)版权所有:CABI

有各种各样的类型 生物防治剂或生物农药和生物防治产品。这些包括微生物、天然物质、化学信息素和大型生物(昆虫、螨虫、线虫等无脊椎动物)。这些生物防治剂可以破坏、阻止或杀死攻击植物的害虫和疾病

微生物

这一类群包括细菌、真菌、病毒和其他能够杀死害虫或战胜害虫并预防疾病的微生物。木霉是众所周知的微生物生物农药的例子。  

全球登记和大规模生产使微生物可以广泛用于保护植物免受各种病虫害的侵害。 

它们涉及一种害虫或疾病控制方法,其中包含微生物或微生物 - 非常小的生物

天然物质

天然物质由天然化学物质等成分组成,这些成分源自大自然,具有抗菌、杀虫或驱虫作用。天然物质可能来自植物、动物和微生物,但并非全部。天然物质也可以是其原始形式的合成复制品。例如,百里香油或印楝素。  

化学信息素

动物或植物会产生信息素,这是一种带有信息的化合物,用于改变和破坏害虫的正常行为。 
 
信息化学生物农药可以含有一种或多种信息素或化学化合物,可以改变害虫的行为,最终导致害虫数量减少。 

微生物学

大型生物,有时也称为无脊椎动物生物防治剂,包括昆虫、线虫和螨虫,它们在释放时会寄生于害虫和/或以害虫为食。  

有益寄生蜂,也称为寄生蜂,可以帮助控制 鳞翅目 蝴蝶和蛾子。寄生蜂可以在寄主害虫的内部或外部产卵,从而阻止其生长并最终导致其死亡。  

一种众所周知的大型生物媒介是捕食性螨虫,例如 旋涡虫或隐翅虫 科里亚无毛虫。 

生物防治的优点

一只被病毒感染的毛毛虫的特写,其树干出现畸形
感染核型多角体病毒的舞毒蛾幼虫。图片来自 Bugwood.org 的 David Cappaert

目标

生物植物保护产品因其对抗特定植物病虫害的特殊能力而被选中,以确保较高的成功率。它们的针对性作用也意味着它可以最大限度地降低危害非目标物种的风险。  
 
了解更多有关如何 生物防护方法可以寻找害虫。 

可持续

使用自然控制方法意味着对人类、野生动物或环境产生不利影响的可能性极小。这是一种可行的长期解决方案,适用于所有类型的种植,包括农场、私人花园和温室。 

进一步了解 生物保护如何对环境友好。 

费用

种植者有时可以以比合成化学农药更低的价格获得天然产品。而且,从长远来看,通过促进土壤健康并避免反复使用失效/有抗性的化学农药,生物制品可以变得非常具有成本效益。   

传统的生物防治可以成为一种永久性、自我维持的解决方案。一旦实施,无需重新应用。  

几乎无残留 

生物保护产品几乎不会在农作物上留下任何残留物,因此对于想要生产清洁、安全食品的种植者来说,它们是一个有吸引力的选择。与化学农药不同,生物产品分解迅速,不太可能在收获的农产品上积聚。这种低残留特性不仅支持消费者的健康和安全,而且符合有机农业标准并符合食品安全法规。  

阅读更多关于如何 生物防治可以帮助农民进入更多市场.  

安全

源自自然的生物保护产品不太可能产生任何危险的副作用。另一方面,一些毒性较大的化学农药的副作用很常见。这包括对人类、植物和生态系统的急性(短期)和慢性(长期)影响。 

进一步了解 生物防治如何成为化学农药的更安全替代品

抵抗力

与化学防治相比,生物防治具有新的作用方式,可以减缓农药抗药性的发展速度,将其控制在可控的水平。科学家们一直在寻找新的生物体和作用方式,以取得领先地位。 

进一步了解 生物保护如何减缓害虫抗药性

与综合害虫管理 (IPM) 方法的兼容性

生物产品可以轻松地纳入 IPM 计划,因为它们通常与其他害虫控制方法兼容,例如文化、机械和化学策略。  

这种整合支持长期害虫控制,同时最大限度地减少环境影响并保护有益生物。 

生物害虫防治的挑战

由于生物防治方法具有“活”的特性,因此它们通常需要适当的储存设施,例如冷藏设施,以保持成分可用,而有些种植者可能无法获得这些设施。然而,在这些情况下,人们可以寻找一种不需要特定储存手段的替代生物防治方法。 

教学

作为一种相对较新的害虫防治方法,一些种植者可能不具备正确实施生物防治所需的知识。或者他们可能更喜欢使用以前尝试过的方法。   

话虽如此,生物防治产品总是会附有标签和详细的使用说明。此外,顾问(如果有)将能够就如何使用产品提供良好的建议,以确保其有效性。  

用户教育是 CABI 积极致力于改进的一个问题,包括以下项目 CABI生物保护门户Plantwise Plus 程序。   

有用的链接

生物保护产品简介在线课程解释了什么是生物保护产品以及它们在田间如何发挥作用。该课程借鉴了 CABI 在开发科学合理的生物防治解决方案以控制农作物病虫害方面的丰富经验。 

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