害虫无公害生物防治技术

2020/2/151杜永均教授温州医学院健康与环境生态研究所宁波纽康生物技术有限公司化学生态学、技术研究及其应用新一代生物农药第四代农药四川，夹江2008.09.032020/2/152一、化学信息素研究的背景、意义2020/2/153•全球气温升高，CO2浓度上升•频繁的国际贸易•国内外旅游业的发展薄弱的基层农技推广系统由于缺少正确的测报和科普知识，农民普遍施药不当和滥用农药我国施用化学农药和化肥是全球平均水平的2倍以上我国GDP增长的10%须支付环境污染的破坏2020/2/154我国与国际农药使用量的比较（折纯kg/hm2）地区年份每年使用量资料来源全球19610．49WorldwatchInstitutereport,VitalSigns2007-2008.20042WorldwatchInstitutereport,VitalSigns2007-2008.美国19960．604（CABInternational,1999）中国19961．53李典谟，1999200013．4浙江（杭嘉湖）19967．46章强华，19972020/2/155我国害虫防治的困境重要害虫的爆发频率、范围上升(e.g.稻飞虱)生态环境恶化农产品的安全性存在严重问题害虫对化学农药的抗性快速发展外来入侵生物的风险增加媒介生物传播疾病的风险加大2020/2/156农药使用的直接和间接成本1999年使用量(吨)50000买价(亿美元)41挽救的损失160公共健康8家畜的中毒0.3对害虫的自然天敌、益虫的破坏5.2害虫抗药性的问题14对农作物的破坏9.4对鱼、鸟类等的杀伤21.2蜜蜂及传粉昆虫的经济损失3.2对地下水、环境的破坏18政府费用0.2间接破坏所造成损失的费用高达81农药实际所挽救的损失（亿美元〕402020/2/157II.自然天敌应用的优势•杀虫范围较窄•对人畜及农作物安全•不杀伤天敌及其他有益生物•不会造成环境污染、往往能收到较长期的控制效果。•天敌资源丰富，一般费用较低。2020/2/158自然天敌应用的局限性•见效较慢、技术要求高•释放时间的不确定•不能与农药混用•受气候条件影响较大。•一般不易批量生产、贮存运输也受限制。2020/2/159转基因植物和农产品的风险•对动物和人类的可能的影响•广谱性•破坏植物－昆虫－天敌的三者营养关系•对生物多样性的影响2020/2/1510IV、在害虫测报上的需要环境变化促动测报技术的革新•城市灯光干扰•糖醋诱蛾失去作用弱趋光性的害虫•许多农业重要害虫是弱光性：•斜纹夜蛾、小菜蛾、豆野螟、豆荚螟、稻纵卷叶螟2020/2/1511温家宝总理批示大力发展生物农药（2008.3）2020/2/1512二、化学信息素技术2020/2/15131.基本概念化学信息素是生物体之间起化学通讯作用的化合物的统称是昆虫交流的化学分子语言。2020/2/15142、Semiochemicals(Infochemicals)的种类•性信息素(SexPheromones)昆虫的一性产生，引诱同种异性以完成交配•报警信息素(AlarmingPheromones)激起攻击和遁逃行为，常见于蜜蜂、蚜虫•标记信息素(Trail-markingPheromones)为同巢的其他成员指明资源，如蚂蚁，白蚁等•聚集信息素(AggregationPheromones)诱导昆虫的聚集，在甲虫、蟑螂、蝗虫中常见•空间分布信息素(Epideictic,SpacingPheromones)激起昆虫远离食物源和产卵场所，达到分散均匀,如蚜虫取食诱导的MethylJasmonate.•产卵信息素(Ovipositionpheromones)诱导昆虫产卵或阻止昆虫产卵，如蚊虫、菜粉蝶•社会性昆虫的信息素(Socialpheromones)如蚂蚁、白蚁、蜜蜂等调控各种社会性昆虫行为的信息化合物。•协同信息素(Synomones)如害虫取食寄主植物所诱导的化合物对天敌的引诱作用。•利它信息素(Kairomones)如寄生蜂寻找寄主所利用的化学物质，可以是寄主的Pheromones.蚊子吸血，利用的是人和动物呼出的CO2和气味。•取食信息素(Feedingattractants,repellents,stimulantsordeterrents)诱导昆虫取食或阻止昆虫取食2020/2/15151.腹部末端内的性信息素腺体(sexpheromonegland)中2.一些鞘翅目昆虫在胸部3.一些昆虫在体表或粪便中4.一些天牛没有释放挥发性的、可以远距离起引诱作用的性信息素，而是依赖寄主植物气味和聚集信息素群集在一起，然后是通过接触化学信息素（contactpheromone）识别雌雄，完成交配的性信息素的释放部位2020/2/1516斜纹夜蛾的诱虫昼夜节律诱虫量与昼夜时间的关系051015202530354018：00前18：00-19：0019：00-20：0020：00-21：0021：00-22：0022：00-23：0023：00-00：000：00-1：001：00-2：002：00-3：003：00-4：004：00-5：005：00-6：00时间诱虫百分比（%）2020/2/15176.性信息素的接收•昆虫的触角上的嗅觉感受器•下唇须的一些嗅觉感受器(蚊虫、果蝇感觉CO2)2020/2/15182020/2/1519化学信息素的应用•极大部分已注册的是性信息素和聚集信息素+80％的是蛾类+10％的是甲虫类+10％的是蝇类、蟑螂、蜂类等•预测预报(Monitoringpestpopulations)+取样和检测+预测种群密度+种群动态的模型•直接防治(DirectControlofpestpopulations)+群集诱捕(MassTrapping)+迷向技术(MatingDisruption)+诱－杀(Attract-Kill)2020/2/1520性信息素技术的优势•只针对目标害虫，保护生物多样性•物理诱杀，95%为羽化0-5天的雄虫•气味化合物的释放量微，一般每一诱芯只有ng-mg/day的释放量•对生态环境极其友好•不接触农产品，确保农产品安全•不诱发害虫的抗药性•可以与其他任何防治技术相兼容2020/2/1521对生物多样性的低风险•不杀非目标生物个体•保护自然天敌•不破坏植物-植食性害虫-天敌之间的三层营养关系2020/2/1522NumberofpesticideusageononevegetationperiodofbroccoliintheMeishanislandwhentrappedwithpheromonelureswithouttechnicalsupervisionforfarmers宁波市北仑区梅山乡(岛)一季西兰花农药使用量抽样调查012345604年05年06年07年年份化学农药次数2020/2/1523化学信息素提高害虫防治中的自然天敌的寄生率(马尼拉陡盾茧蜂SnelleniusmanilaeAshmead棉铃虫齿唇姬蜂CampoletischlorideaeUchida)SamplingdateS.lituralarvaeInfectedParasitoidsEclosionrate(%)Parasitismrate(%)07.11.7350824858.523.4307.11.9100253122507.11.1210052405Total5501125347.32020/2/1524性信息素应用于预测预报•弱光性害虫的精准测报•比传统测报技术更灵敏，远在经济损失之前检测到虫害的发生•精确地确定为害的地点和范围•只引诱目标害虫，不需要专业人员鉴定诱捕害虫•群众性预测预报•不需要供电，操作简单2020/2/1525性诱测报更灵敏2020/2/1526测报诱捕器的设置30m风向2020/2/1527性信息素群集技术有哪些元件组成•诱芯•诱捕器•接收袋2020/2/15281、新型的性信息素释放器(诱芯)2020/2/1529释放速率2020/2/1530同类产品质量国内领先到达国际先进水平•高诱捕量。精确的配比•持效期长。在一定的自然条件下稳定，即使在一定的高温、高湿、紫外线条件下也保持一定的稳定•诱捕量的高一致性03060901201508-18-68-118-168-218-268-31月－日诱捕量/头•（瓶•d）-1诱芯A诱芯B诱芯C2020/2/15312020/2/1532斜纹夜蛾性诱剂效果比较(上海市农技中心)05001000150020002500300035009月4日9月8日9月12日9月16日9月20日9月24日9月28日10月2日10月6日10月10日10月14日日期诱蛾量/头云南诱芯/3个台湾诱芯宁波诱芯注：北京的诱芯每10天换芯1次，台湾诱芯每21天换芯1次。宁波纽康只用一根诱芯。2020/2/1533夜蛾类诱捕器适应于：斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、玉米螟、豆野螟、大豆食心虫、杨扇舟蛾2020/2/1534诱捕器的改进、演变2020/2/1535大多数害虫：如小菜蛾、稻纵卷叶螟大多数害虫，但稻纵卷叶螟是例外2020/2/1536PheromoneTraps