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生物防治中的宏观生物初学者指南:类型和使用方法

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

主题: 生物防治剂

概述

生物防治中的宏观生物是什么?

大型生物防治剂,又称无脊椎动物生物防治剂 (IBCA),是能够控制农作物害虫的生物体。它们是小型动物,例如有益昆虫、线虫和螨虫。它们通过直接食用或感染来控制害虫。

大型生物制剂用于生物防治,生物农药也是如此(微生物, 化学信息素天然物质).

商业化宏观生物产品的一些例子包括:

  • Spical Ulti-Mite (Spical Ulti-Mite DE, GB, PE, CA, US): 控制红蜘蛛的捕食性螨虫。
  • Trichosafe (DE): 控制欧洲玉米螟的寄生蜂。
  • Bio Atheta (US, CA): 隐翅虫,用于控制土壤中的蓟马、蕈蚊和其他害虫。
  • 尼玛托普 (HU, DE, ES): 控制象鼻虫的线虫。

生物防治中的宏观生物类型

我们可以根据宏观营养物的特性和作用方式将其分为三类:

  • 捕食者:杀死并以害虫为食的昆虫或螨虫。
  • 寄生蜂:生活并寄生在害虫内部或体表的昆虫,最终杀死害虫。
  • 昆虫病原线虫:感染并杀死害虫的寄生线虫。 
三张显示大蝽类型的图片。它们分别是一只正在吃毛虫的掠食性刺蝽、一只在草地贪夜蛾卵中产卵的寄生蜂和从受感染昆虫体内破出的昆虫病原线虫
从左到右:刺蝽的捕食性若虫(斑鳅) 吃毛虫害虫;寄生蜂(松毛虫赤眼蜂)寄生于草地贪夜蛾卵;昆虫病原线虫(细菌异形线虫) 从受感染的昆虫体内爆发出来。图片来源:Russ Ottens 通过 Bugwood.org;Victor Fursov 通过 Wikipedia commons;Peggy Greb 通过 Bugwood.org。

捕食性大型生物在生物防治中的应用

大型捕食者是杀死并吃掉害虫的无脊椎动物。捕食者可以寻找猎物(害虫),并将其定位在农作物上,或者等待猎物靠近。一旦捕食者发现害虫,它就会杀死并吃掉它。

有时,捕食者的幼年阶段和成年阶段都会以猎物为食,例如瓢虫;然而,有时只有其中一个生命阶段是捕食性的,例如仅在幼虫时期捕食的草蛉。

2 张生物防治中的大型昆虫图像。左图:未成熟阶段的瓢虫。右图:成年瓢虫正在吃害虫。
瓢虫的幼虫阶段(左)和成虫阶段(右)。图片来源:CABI(左)和 Gilles San Martin 通过 Flickr CC BY-SA 2.0(右)

捕食者包括螨虫和昆虫。

掠食性螨虫

这些捕食者与蜘蛛属于同一科。它们捕食其他螨虫和昆虫,例如蓟马、粉虱和介壳虫。

捕食螨的所有生命阶段都以害虫为食。

  • 捕食螨 斯氏钝绥螨 是市场上最成功的大型杀虫剂之一。它用于防治蓟马、粉虱和螨虫等主要温室害虫。
  • Spical Ulti-Mite (DE, GB, PE, CA, US)是一种含有捕食螨的产品 加利福尼亚新雪松这些捕食者以各种蜘蛛螨为食。它们刺穿猎物并吸出其中的内容物,留下一个空壳。

捕食性昆虫

捕食性昆虫以其他昆虫为食,其中包括草蛉、瓢虫和捕食性甲虫。有些捕食者是主动的猎人。它们使用各种策略来捕食猎物。例如,有些捕食者,如瓢虫,会咀嚼猎物。有些会吮吸猎物的内容物。

  • 双点阿达利亚 (HU) 是一种捕食性瓢虫。幼虫和成虫都以蚜虫和其他软体昆虫为食。  
  • 商业化产品 Bio Atheta (US, CA) 包含隐翅虫成虫 马桑。这些甲虫是捕食者,以蓟马、蕈蚊和其他土壤昆虫为食。
  • 微鼠(CA) 包含一种掠食性昆虫,棕色草蛉(斑叶小松鼠)这种捕食者以蚜虫、粉虱和粉蚧等吸吮性昆虫害虫为食。
一只大型捕食性昆虫栖息在一片被粉虱若虫侵染的叶子上
一种掠食性昆虫,阴险的花虫(阴唇鸢尾),以粉虱若虫为食。图片来源:Jack Dykinga 通过 Wikipedia commons。

大型寄生虫在生物防治中的应用

寄生蜂是寄生于其他节肢动物(主要是昆虫)的昆虫。它们会限制宿主(害虫)的生长,并最终导致其死亡。寄生蜂在宿主身上或体内产卵。孵化出的幼虫以宿主为食,使宿主变得虚弱。最终,宿主死亡。这使得寄生蜂不同于直接杀死宿主的捕食者。

昆虫寄生蜂主要是黄蜂和苍蝇。寄生蜂可以通过气味或振动等各种线索来定位宿主。它们可以攻击节肢动物的所有生命阶段,但一种寄生蜂通常只针对一个生命阶段。

  • 例如, 特丽舒 (DE)包含寄生蜂个体, 甘蓝赤眼蜂 用于控制欧洲玉米螟()。寄生蜂在害虫的卵内产卵,阻止其发育,并最终导致其死亡。
  • 蚜虫 (CA) 是寄生于桃蚜和大麻蚜的蜂类。寄生蜂在幼虫或成虫体内产卵。卵随后发育成幼虫,吞食害虫的器官,最终杀死害虫。
一种大型寄生蜂(Encarsia noyesi),又名巨型粉虱
寄生蜂(诺氏恩蚜小蜂 旁边是它的一个宿主——粉虱若虫。图片来源:Jesse Rorabaugh,来自 iNaturalist。

昆虫病原线虫大型生物在生物防治中的应用

昆虫病原线虫(杀虫线虫)是有益线虫。它们是感染和杀死昆虫的小蠕虫。它们通常用于控制生活在土壤中或附近的昆虫毛虫,但它们对以叶子为食的害虫也有效。

线虫与一些细菌形成一种特殊的(“共生”)关系。这些细菌生活在线虫体内,但对它们无害。然而,这些细菌对昆虫来说是致命的。

当线虫与宿主接触时,它们会进入宿主体内。一旦进入体内,线虫就会释放这些细菌,导致害虫体内感染。线虫在昆虫体内繁殖,一旦昆虫因感染而死亡,它们就会被释放出来。被释放的线虫可以感染更多个体。

显微镜下的大型昆虫病原线虫
昆虫病原线虫幼虫的显微镜视图(斯氏线虫)图片来源:David Cappaert,来自 Bugwood.org

  • 例如,Steinernema 系统 (MA, PT, DE, ES, CR, GB, FR, CA, US)是一种含有线虫的产品 毡苔藓。它的目标是某些害虫的土栖幼虫,例如蕈蚊和潜叶虫。
  • 产品 Nematop (HU, DE, ES) 含有线虫 细菌异形线虫 控制象鼻虫(沟耳喙鱼)。线虫可以杀死象鼻虫的幼虫和蛹。

不同类型的宏量营养素如何发挥作用:作用方式

首先,大型生物必须找到宿主或猎物。我们区分了两种主要行为:

  • 猎人/巡洋舰:这些大型生物会跟踪并积极追捕猎物,以吃掉或感染它们。食蚜蝇和瓢虫等捕食者就是这种情况。这些大型生物通常使用线索来寻找猎物,例如嗅觉或视觉线索。一些大型生物,如寄生蜂,可以使用振动来定位宿主。
  • 伏击者:这些大型线虫不太活跃,它们会等待移动的猎物靠近后再发起攻击。一些线虫 等待伏击路过的猎物。
成年捕食者宏观生物防治,Chrysoperla carnea
草蛉(角柏)是一种捕食猎物的捕食者。图片来源:Donald Hobern 通过 Flickr CC BY-SA 2.0

一旦大型生物找到宿主或猎物,它们就会通过两种方式杀死它们:

  • 感染:大型生物会感染宿主,宿主随后会死亡。线虫是唯一一种通过感染猎物(使用其细菌)来杀死猎物的大型生物。
  • 消费:大型生物会吃掉猎物,导致其死亡。捕食者和寄生蜂就是这种情况。捕食者会立即吃掉猎物,而寄生蜂会先在猎物体内或身上产卵。只有当卵孵化后,幼虫才会慢慢吞食宿主,最终将其杀死。

如何在生物防治中应用不同类型的宏观生物

应用捕食者和寄生蜂大型生物

捕食者和寄生者通常直接释放到田地中。这意味着不需要额外的设备。它们可以在未成熟的非捕食阶段(例如卵)或捕食阶段使用。未成熟的大型生物仍需要发育才能活跃并开始控制害虫。另一方面,购买时已经是捕食性的大型生物可以立即控制害虫。

释放捕食者和寄生蜂到田间的方法有很多种。一些常见的使用方法如下:

  • 缓释/增产小袋:这些小袋里不仅有捕食者,还有一些食物,以便它们进食和繁殖。你可以把小袋挂在农作物上,捕食者会在几周内逐渐被释放出来。例如:Spical Ulti-Mite(DE, GB, PE, CA, US)
  • 贺卡:卡片尤其常见于 赤眼蜂 寄生蜂。寄生蜂卵被粘在卡片上,成虫随后破壳而出,准备寄生害虫。卡片被悬挂或钉在植物上。
  • 瓶装:有些捕食者只是装在瓶子里。你可以将容器里的大分子生物倒在农作物上,从而将其释放到田地里。
  • 背包:大型生物可以装在有孔的袋子里。你可以把袋子挂在植物上,这样捕食者或寄生虫就可以通过这些孔逃走。
一位农民手持粘有大眼赤眼蜂卵的卡片
赤眼蜂 粘在卡片上的鸡蛋准备投入田间使用。版权所有 CABI

使用昆虫病原线虫大型药剂

线虫的使用方法与捕食性昆虫和寄生性昆虫的使用方法不同,需要先将线虫与水混合后在田间使用。

针对线虫的使用方法为:

  • 喷涂: 由于线虫是小型生物,因此可以使用标准喷雾器将其喷洒在土壤或叶子上。您需要调整喷雾器以避免堵塞喷雾设备或杀死线虫,例如通过移除过滤器、降低喷雾压力等。
  • 淋漓:可以将线虫和水的混合物直接倒在土壤上。
  • 滴灌: 线虫也可能混入田间灌溉系统中的水。过滤器也必须合适,以免堵塞。

采取确保大型生物能够在环境中生存和繁衍的做法也很重要。繁衍的大型生物可以繁殖并更长时间地控制害虫。其中一些做法是:

  • 避免喷洒化学农药 引入大型生物的地方。许多化学农药都是广谱的,既可以杀死害虫,也可以杀死大型生物等有益生物。
  • 提供替代食物来源 例如,种植开花植物和覆盖作物。您还可以购买一些在猎物数量较少时提供其他食物来源的产品。例如, 内脏食物 是捕食性昆虫的替代食物 大斑鱒。
  • 提供庇护所: 例如,树篱是许多有益昆虫的庇护所。保护树篱可以帮助大型生物生存。

要了解有关如何使用生物保护产品的更多信息,请阅读 我们的“如何使用生物保护”博客

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