生物防治7

生物防治7杂草的生物防治•杂草生物防治是指谨慎地利用寄主范围较为专一的植食性动物或病原微生物，将影响人类经济活动的杂草种群控制在经济上、生态上或环境美化上可容许水平。（杂草生防是利用第二营养级的动物、昆虫、寄生属于真菌、细菌）•杂草生物防治是依据生物地理学、种群动力学及群落生态学的原理，在明确了天敌—寄主—环境三者关系的基础上，对目标杂草进行调节控制：(1)通过降低寄主植物种子量；(2)通过天敌的压力，使其与其他植物的竞争力下降，最终被其他植物取代；(3)使其不能对抗环境所产生的压力，增加死亡率，以达到降低其种群密度的目的。•杂草生物防治的方法：(1)传统的生防：从国外或外地引进天敌，利用专一性强的天敌，建立种群的方法；(2)淹没释放：在实验室条件下，人工大量饲养天敌，在适当的季节和地点，大量释放的方法；(3)助增释放：是一种常规的释放，即释放外来的或本地专一性天敌，增加其田间种群密度，达至控制的目的；(4)指人为操纵和调节天敌对植物群落的控制作用，或区域性控制。•杂草生防的优点：投资少，收益大，不污染环境。特别是对除草剂有抗药性或很难用除草剂防治的杂草，或发生在特殊环境中(或水域)的杂草、外来杂草、多年生杂草和有毒杂草，生物防治是最理想的方法。•不足之处：杂草生防不能解决所有杂草问题；收效较慢，一般需要3~10年才能达到较好的控制效果。因此，当以根除、及时防治为目的时，不宜使用生防除草方法；杂草生防的作用物(虫或菌)要求有较强的专一性，以保证不为害非目标植物。因有一定风险，需要做安全性试验，才能引进和使用。恶性杂草的危害性•1、外来杂草的恶性生长，造成生物多样性的丧失或者削弱，引发本土生态灾难。如薇甘菊、大米草；•2、占领了农田耕地、牧场。•如紫茎泽兰、仙人掌；•3、堵塞航道。如水葫芦，空心莲子草；•4、危害作物生长。如吐丝子、香附子、瓜列当恶性杂草薇甘菊覆盖大片森林薇甘菊覆盖大树恶性杂草紫茎泽兰珠海前山港内水葫芦阻塞河道珠江广州水域，从1975年至今每10年就增长10倍：1975年平均每天捞0.5吨，1985年为5吨，1995年为50吨，而现在平均每天近500吨（广州水上环卫队统计）。杂草生防•杂草生物防治在世界范围内已有200年历史(Harris,1991)。1836~1838年印度从巴西引进胭脂虫(Dactylopiusceylonicus)，成功地控制了仙人掌(Opuntiavuogaris)的为害。•进入20世纪，杂草生防有了很大发展：从1903-1985年，50个国家共开展了727个杂草生防项目，其中包括94种杂草，研究利用的生防作用物达215种(Julien,1987)。•20世纪20~30年代，澳大利亚从墨西哥和阿根廷引进48种天敌防治仙人掌，其中有螟蛾等11种天敌建立了种群，取得了90%的控制效果。•从杂草的原产地引进天敌的事例：•杂草马缨丹(LantanacamaraL.)原产于中美南美的热带亚热带地区，是一种观赏植物。该草对牧畜有毒，其果实能致儿童的性命。18世纪传到夏威夷后成为严重的草害。1902年从墨西哥引进23种昆虫，释放了17种，8个种定居，控制了马缨丹的扩散。其中主要天敌是网蝽(Teleonemiascupulosa)。直至1950s,取得完全成功。•另一事例是克拉马斯草(Hypericumperforatum)。它原产欧、亚、北非。大部分温带地区作为观赏植物，而迅速蔓延成为害草，对牧畜有毒。20世纪20年代澳大利亚从英国、法国前后引进12种昆虫，其中和四重叶甲(.Chrysolinaguadrigemina)金丝桃叶甲(C.hyperici)，控制了克拉马斯草的为害，上千公顷草害被消灭。之后美国、加拿大、南非、新西兰从澳大利亚引进该天敌，控制了克拉马斯草。美国还为这种叶甲Klamathweedbeetle建立了纪念牌。•灯心草粉苞苣(Chondrillajuncea)是一种多年生菊科草本植物。澳大利亚利用锈菌(Pucciniachondrillina)进行防治(70年代)，致死率50%~70%，田间繁殖12代后，发病中心离释放点320公里，成为澳大利亚杂草生防的成功例子。•恶性杂草槐叶萍(Salviniamolesta)，原产巴西东南部，是浮动性的水生杂草，2.2天内，体积增长1倍，能很快长成1米厚度，覆盖湖面或流速缓慢的河流。它也是稻田内的杂草，又是血吸虫病中间寄主的孳生地。它是世界上几种恶性杂草之一，用多种手段防治未能奏效。•20世纪80年代初，在澳大利亚Moondarra湖上释放从原产地引进的象甲(Cyrtobagoussalviniae)，14个月后，200公顷的槐叶萍被消灭。巴布亚-新几内亚释放该虫后不到一年，覆盖250平方公里湖面的槐叶萍下降至2平方公里，大约200万吨的槐叶萍被消灭。之后印度、纳米比亚也取得了极好的效果。斯里兰卡、南非等一些国家相继开展了槐叶萍的生物防治。•1945年美国夏威夷、澳大利亚、新西兰从墨西哥引进泽兰实蝇(Procecidocharesutilis)等控制了紫茎泽兰(Eupatoriumadenophonum)的危害。•20世纪60年代，美国从亚根廷引进莲子草叶甲(Agasicleshygrophila)控制空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)，开辟了水生杂草生物防治成功的先例。•1969年美国从法国引进取食麝香飞廉(杂草)的叶甲(Rhinocyllusconicus)，获得成功。•我国的杂草生物防治始于20世纪60年代。首例是山东省农科院刘志海等，于1963年研制出炭疽菌剂“鲁保一号”防治大豆菟丝子。•1985年4月在扬州召开第一次全国杂草生防会议，明确了主攻重点：紫茎泽兰、空心莲子草、豚草的生物防治。•1988年在云南宜良召开了第二次全国杂草生物防治会议，检阅了“七五”期间杂草生防的成果，提出今后发展的重点和策略。•外来杂草的生物防治程序：(1)确定适于生物防治的目标杂草(杂草的分类、分布、近缘种、危害性与经济重要性、天敌、防治费用比较)；(2)潜在的杂草生防作用物的搜寻与有效天敌筛选；(3)寄主专一性测定；(4)有效生防作用物的引进、释放与种群建立；(5)生防作用物的效果评价。引进天敌的风险评估问题1、紫茎泽兰的生物防治•紫茎泽兰(Eupatoriumadenophorum)属菊科泽兰属多年生植物。原产于墨西哥。20世纪40年代以后，传播至澳大利亚、新西兰、泰国、菲律宾、缅甸、尼泊尔、印度等20多个国家和地区，先后泛滥成灾。50年代，由缅甸边境传入我国云南，扩散蔓延至四川、贵州、广西、西藏等省区。据1982年调查，仅在云南的蔓延面积达24万平方公里，约占该省面积的63%，并以每年10公里的速度向北推进(佘宇平等，1988)。•紫茎泽兰2~4年成熟，每株年结种籽可达1万粒左右，并具有极强的无性繁殖能力。迅速蔓延形成单一植被后，排斥其他植物生长，对农林牧业带来严重威胁。紫茎泽兰带有毒性，能诱发牲畜哮喘病和蹄腐病。•利用泽兰实蝇(Procecidocharesutilis)抑制紫茎泽兰生长1984年中国科学院昆明生态研究所从西藏聂拉木县找到取食紫茎泽兰的实蝇，之后在宜良、思茅、文山、双柏等地释放，累计寄生面积超过1000平方公里。以实蝇幼虫在茎杆形成虫瘿，抑制其生长，有性繁殖率降低60%~70%(佘宇平等，1990)。泽兰实蝇在紫茎泽兰茎上的虫瘿•1987年，云南微生物研究所在当地的紫茎泽兰植株上分离出6种病原菌，其中飞机草菌绒孢菌(Mycovellosiellaeupatoriio-odorati)对紫茎泽兰致病力较强，野外小区试验，其感病指数为63.41。在紫茎泽兰生长旺盛的雨季喷洒,可提高扩散流行程度(郭光远等，1992)。•以生物防治、营林生态调控，形成紫茎泽兰综合治理体系2、空心莲子草的生物防治空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)，通称水花生，属苋科莲子草属多年生宿根草本植物。原产于南美洲，现遍及北美、澳在利亚、东南亚、非洲等地区。约在20世纪40年代传入上海，后逸为野生。50年代后期曾作为猪羊饲料在南方各省推广种植。空心莲草主要以根茎进行无性繁殖，覆盖水面和旱地，直接影响淡水养殖和作物生长，堵塞航道，影响水上运输和农田排灌，间接影响景观和旅游业。•以空心莲子草叶甲(Agasicleshygrophila)防治空心莲子草，已有成功先例。中国农科院生物防治研究所于1987年从美国引进此叶甲，在北京、重庆、长沙等地对其进行专一性测定、生物学特性研究及饲养释放试验。1988年在长沙地区释放，三年后控制了水域中的空心莲子草，面积达67公顷，该虫扩散面积达1000公顷。叶甲幼虫食尽叶片后，钻进茎秆内继续取食、化蛹，能有效地阻碍茎节生长，同时叶甲能分泌有毒物质，抑制植株生长；被害的伤口常引起病原微生物感染，加速其死亡过程。大面积推广应用，尚需解决叶甲的越冬和越夏问题。3、豚草的生物防治•豚草(Ambrosiaspp.)属菊科豚草属，一年生草本植物。单花性植物，靠种子繁殖，每株可产种子3000~26000粒。根系发达，吸水吸力强，长势迅猛，压倒其他一年生植物。原产北美。现已广泛传播到美洲和亚洲各国，以及澳大利亚和大西洋群岛，成为世界性恶性杂草和检疫对象。约在20世纪30年代传入我国，分布于东北、华北、华东、华中15个省区。主要在沿江、沿铁路、公路两侧形成带状分布，在农田、居民生活区形成单一密集的的植被，对农牧业生产、交通、环境美化造成不良影响。该草的花粉是人群花粉过敏原，危害人体健康。据1986年沈阳调查，因其花粉发病率为1.52%。估计全国将有111万花粉病患者(万方浩等，1990)。•国外自20世纪60年代开始，研究豚草的生物防治，从该草的原产地找到400多种天敌，筛选出优势种，其中豚草条纹叶甲(Zygogrammasuturalis)和豚草卷蛾(Epiblemastrinuana)控制效果较好。中国农科院生防所1987年自国外引进上述天敌，进行系统研究。目前进入田间效果评价阶段，大面积利用为期尚远。4、菟丝子(Cuscutaspp.)菟丝子是一年生的寄生性杂草和检疫对象。它寄生大豆、花生、马铃薯、苜蓿、麻类、牧草、蔬菜等作物。每株菟丝子可缠绕大豆100株，多的达300株。繁株结籽达百万粒。其种子随土壤、肥料传播，有些种籽可在土中埋藏数年后仍可萌芽。•菟丝子的生物防治上世纪60年代，山东省农科院刘志海等(1963)研制出一种有特别防效的微生物菌剂—“鲁保一号”。这是国际上利用微生物进行杂草生防工作起步早，且成效显著的一个例子。它具有不污染环境、不产生药害、对人畜安全，投入少效益高等特点。60年代中、后期，在山东、江苏、安徽、宁夏等20多个省区应用，推广面积达60万公顷，防效在85%以上。但经过长时间的人工培养和保藏，“鲁保一号”菌种的生活力明显减弱，丧失了生产和应用价值。•中国农科院土肥所高昭远等，从真菌遗传学方法，研究了菌种退化原因，明确了在人工培养条件下，二倍体菌株的单倍化，是“鲁保一号”菌种退化的主要原因。同时，从3000多个单孢分离物中选育出1株对大豆菟丝子致病力强、性状隐定的S22单孢变异株。菌剂的生产以小规模固体培养为主，应用面积达18万公顷。5、薇甘菊(MikaniamicrathaKunth)•薇甘菊属菊科藤本植物，原产中、南美洲。英文名叫Mile-a-minuteweed，直译是“一分钟一英里草”。一天可长10多厘米，攀缘并缠绕其他植物，铺天盖地，被其覆盖的植物因长期缺少日照而枯死，使成片成片树林枯萎。堪称为“植物杀手”，引发本土生态灾难。•1883年作为产自南美的一种花卉引入香港。20世纪80年代初作为护滩植物引入深圳，如今已泛滥成灾。内伶仃岛7000多亩山林，80%的面积被薇甘菊覆盖，1000多亩树木已枯死。•内伶仃岛是国家自然保护区，区内有600多只猕猴以及穿山甲、蟒蛇等重点保护动物。而猕猴赖以生存的香蕉、荔枝、龙眼、野生橘及一些灌乔木被覆盖，危及猕猴