1、,一、Biological control method传统的生物防治是指利用害虫的天敌来防治害虫。随着科学技术的不断进步，生物防治的内容也一直在扩充。从广义来说，生物防治法就是利用生物或其天然产物以及生物 技术控制有害生物的方法，包括传统的天敌生物利用、昆虫不育、昆虫激素、信息素及转基因抗虫植物的利用等。,第四节 生物防治法,二、Theory base在自然界，一种生物的存在总是以其它生物为条件，各种生物相互联系、相互制约，构成一定生态环境下的生物群落。在农田生态系中，生物群落中各生物种群以食物链关系联系在一起，其中任何一环发生变化，必然引起其他环节的变化。 Cotton-cotton bo
2、llworm-spider,第四节 生物防治法,第四节 生物防治法,二、Theory base昆虫占陆生动物种数的80%左右，而植食性昆虫又占整个昆虫纲(insecta)的一半左右。依据每种作物上往往都有成百上千种昆虫，但实际上对农作物造成为害、经济上具有重要性的种类并不多，95%以上的种类是潜在性害虫或间歇性害虫，它们种群数量受到自然因素的控制，处于一种动态的平衡状态。而其中最重要的自然控制力量就是天敌因素-“自然生物控制” 。,第四节 生物防治法,二、Theory base分析害虫种群与天敌种群的相互关系，人为地加强天敌种群控制害虫种群的力量，就能把害虫种群数量压低到经济损害水平。这就是生
3、物防治的依据。,三、advantage of the biocontrol no pollution, no resistance， safety easy construction of population, reproduction and dispersion harmony with other control methodsetc我国利用生物防治的历史悠久，天敌资源丰富，成本低，因此，这类防治方法有着广阔的发展前景。,第四节 生物防治法,第四节 生物防治法,四、limitation (or disadvantage )of the biocontrol slowness of th
4、e effects 生物防治也存在着一定的局限性。例如利用天敌昆虫以及病原微生物防治害虫，由于依赖自然平衡的控制作用，往往不能在短期内达到理想的防治效果，必须利用人为的因素予以加强。 high cost of production 杀虫范围较窄，不容易批量生产，贮存运输也受限制等也是生物防治的不利之处。当然，天敌、寄主、环境之间的相互关系比较复杂，受到多种因素的影响。范围 narrow acting range etc,五、生物防治的方法,（一）using natural insect enemy 1. sorts of natural insectspredators: 捕食性天敌昆虫分属于
5、昆虫纲18个目，近200个科。瓢虫(lady beetles) 草蛉(goldeneye lacewings)食蚜蝇(feeding-aphid flies) 食虫虻(robber flies)蚂蚁(ants) 食虫椿象(feeding-insect bugs)泥蜂(digger wasps) 步行虫(carabid beetles)etc,goldeneye lacewing,lady beetle,adult,larvae,feeding-insect bug,wasp,feeding-aphid fly,adult,larva,1. sorts of natural insect ene
6、myparasite: 寄生性昆虫分属于昆虫纲 5 orders，97 families。大多数种类属膜翅目 Hymenoptera和双翅目Diptera，被广泛利用的主要是寄生蜂和寄生蝇。寄生性天敌一般一生仅寄生1个对象，且个体形均小于寄主，从卵开始便寄生于寄主体内或体外，随着天敌幼虫的发育寄主逐渐死亡。成虫和幼虫食料来源完全不同，成虫营自由生活。,（一）using natural insect enemy,（一）using natural insect enemy,2. approaches to use natural insect enemy （1）protection and usa
7、ge of local insect enemyA. direct protecting：采集的稻螟卵块放于卵寄生蜂保护器内，可以保护螟卵寄生蜂；草把诱集蜘蛛防治稻飞虱、稻叶蝉等；越冬瓢虫移到室内保护，降低其越冬死亡率，翌年再释放至田间让其捕食蚜虫。,2. approaches to use natural insect enemy （1）protection and usage of local insect enemy B. protection with agricultural methods ：改变田间小气候，提供天敌昆虫的补充寄主，保证天敌昆虫有足够的营养食料，减低死亡率，增加天敌
8、数量。棉田种植油菜、高粱、玉米等诱集植物，诱引麦田天敌转移到棉田，控制棉花生长前期棉蚜、棉铃虫的为害；果园内种植蜜源植物，可大量招引天敌。 C. Applying insecticide science reasonably：选用对天敌杀伤力较小的药剂、选择适当的药剂浓度，改进施药方法，推广隐蔽施药，如使用内吸剂拌种、涂茎、灌根，使用颗粒剂等均对天敌较安全。,（一）using natural insect enemy,2. approaches to use natural insect enemy （2）introducing natural enemies 人工饲养繁殖，释放田间，可获得较
9、好的防治效果。我国从国外引进日光蜂与我国的日光蜂杂交，提高了防治苹果绵蚜的效果； 澳洲瓢虫、孟氏唇瓢虫、欧洲玉米螟；1979年自英国和瑞典引入丽蚜小蜂防治温室白粉虱；,（一）using natural insect enemy,oophagous trichogrammae,2. approaches to use natural insect enemy （3）reproduction and releasing of the insect enemy我国创新了利用柞蚕卵繁殖赤眼蜂的技术，研制成功赤眼蜂人工卵半机械化生产线；利用赤眼蜂防治玉米螟和苹果卷叶蛾等。利用人工卵繁殖平腹小蜂防治荔枝蝽
10、象也取得成功。在温室内释放丽蚜小蜂防治温室白粉虱。,（一）using natural insect enemy,赤眼蜂,（二）using insects pathogeny microbe,真菌Fungi , 细菌 bacteria, 病毒 virus, 原生动物protozoan, 线虫 Nematode 目前已记述2000多种，但以真菌和细菌应用较为广泛。 1. bacteria：以芽孢杆菌应用最广，其能产生芽孢抵抗不良环境，并且在生长发育过程中能形成具有蛋白质毒素的伴孢晶体。尤其是对鳞翅目Lepidoptera昆虫有很强的毒杀作用。如防治菜青虫、玉米螟、三化螟、松毛虫、稻纵卷叶螟、稻苞虫
11、及一些林木害虫的苏云金杆菌Bt、青虫菌、松毛虫杆菌、杀螟杆菌均属芽抱杆菌。,acting characteristic of bacteria：经口进入。BT的伴孢晶体由18种氨基酸组成，在碱性溶液中分解为分子量小的、有毒的多肽，破坏中肠的肠壁细胞，使昆虫得败血症死亡。杀虫速度慢，有效期短，不能自然流行，见光易失效（加入抗紫外线的物质，如活性炭等更理想），但对人畜无害，可与化学农药混用（加入20%农药），加入0.1%的洗衣粉有增效作用。对高龄和低龄幼虫都同样有效，以孵化盛期最好，对鳞翅目幼虫最好。虫体死亡后腐烂发黑，有臭味。由于Bt蛋白毒素对害虫的毒杀作用显著， Bt毒素蛋白基因的克隆和导入作
12、物是现今农业生物技术的研究热点，已经培育成功许多转Bt基因的品种。如Bt棉花，烟草，番茄，玉米等。,（二）using insects pathogeny microbe,2. fungi真菌占昆虫病原微生物种类的60%以上，现已发现530余种。目前广泛应用的有白僵菌、绿僵菌、虫霉菌、赤座霉和蜡蚧轮枝菌。其中白僵菌引起的病害占21%，寄主昆虫200多种，寄主范围厂，且致病力和适应性较强。我国利用白僵菌防治大豆食心虫、玉米螟、地老虎、松毛虫、甘蓝夜蛾、甘薯小象甲、红蜘蛛、蓟马、叶蝉等数十种害虫，均取得了不同程度的防治效果。,（二）using insects pathogeny microbe,（二
13、）using insects pathogeny microbe,acting characteristic of fungi：真菌一般通过皮肤感染，病原菌黏附在昆虫的皮肤上，通过表皮节间膜、气门等侵人体内消耗虫体营养，有些还产生毒素，如白僵毒素。可借助风、雨水传播。昆虫被真菌寄生后虫体僵硬，称为硬化病，虫体表面常有白色（绿色）菌丝和粉状微粒。使用时可加入10%农药。,白僵菌感染的locust,绿僵菌感染的蝗虫,3. virus是近年来发展较快的病原物类群。对害虫有专一性，且在一定条件下能反复感染。据报道，昆虫和螨类的病毒1000多种，其中以鳞翅目昆虫病毒最多。类型：根据是否形成包涵体分为：包
14、涵体病毒：在寄主细胞内形成各种形状、大小不同的蛋白质包涵体，包涵体内含有病毒粒子；非包涵体病毒：在寄主细胞内不形成包涵体，病毒游离于细胞中。,（二）using insects pathogeny microbe,3. virus类型：根据病毒在寄主细胞中生长发育所处的部位分为核病毒和细胞质病毒两类。 核多角体病毒NPV、细胞质多角体病毒CPV、颗粒体病毒GV,（二）using insects pathogeny microbe,棉铃虫核多角体病毒,烟夜蛾核多角体病毒,斜纹夜蛾核多角体病毒,3. virus,（二）using insects pathogeny microbe,杀虫特点：病毒在碱
15、性胃液中溶解病毒外壳，释放毒素。 病毒的特异性强，对寄主专一。一般不感染高等动物，比较安全。,4. Nematode 病原线虫小卷蛾线虫防治危害杨树的小木蠢蛾，有效率达80%以上；斯氏线虫防治桃、杏的桃红颈天牛； 芜菁夜蛾线虫防治果园越冬代出土期桃小食心虫幼虫，卵果率可控制在1% 以下，效果与化学农药相近。,（二）using insects pathogeny microbe,5、other microbe已知与昆虫有关的微孢子虫Microsporidium 100多种，可寄生于鳞翅目、鞘翅目等12个目的昆虫，在防治蝗虫中已取得很好的效果。,（二）using insects pathogeny
16、 microbe,五、生物防治的方法,（三）other beneficial animalsspider：我国农田蜘蛛有140种以上，捕食性蜘蛛的捕食范围广，捕食能力强，并有耐饥的特性。以稻田内蜘蛛资源丰富，捕食飞虱、叶蝉、钻心虫、卷叶螟等水稻害虫。捕食preying mite：如智利小植绥螨、西方盲走螨。在我国四川、广东等省，利用钝绥螨中的一些种系如重庆钝绥螨、纽氏钝绥鳗成功地防治了柑橘叶螨；广东筛选出抗亚胺硫磷的尼氏钝绥螨的品系，上海研究发现了拟长刺钝螨用于防治棉、菜上的叶螨。bird：大山雀、杜鹃、啄木鸟、伯劳等益鸟用于防治森林和果园害虫。我国南方稻区利用鸭群防治水稻害虫。frog， e
17、tc。,（四） using sterility to control insect pest （1）radiation sterility利用放射能照射，破坏昆虫的生殖腺，造成不育个体。如使用粒子、粒子、X-射线、射线和中子进行照射，均能造成昆虫不育。最常用和方便的方法是使用-射线源。不同昆虫对辐射剂量要求不同，鳞翅目昆虫要用比对双翅目更高剂量。,五、生物防治的方法,（四） using sterility to control insect pest （2）chemical sterility利用化学药剂（化学不育剂）处理昆虫使之不育。如塞替派类。这方面的研究已在国内外广泛开展，但由于田间使用
18、的安全问题未能解决，成本费用也较高等，其应用有待进一步研究。,五、生物防治的方法,（四） using sterility to control insect pest （3）heredity sterility即人为改变昆虫个体的基因成分，使它们所产生的后代生殖力减退或遗传上不育。遗传不育在当前研究较多的主要是“杂交不育”和“胞质不亲和性”。此外，还有利用遗传上的条件致死因子、染色体移位等达到不育。,五、生物防治的方法,Cotton bollworm Tobacco budworm,五、生物防治的方法,（四） using sterility to control insect pest （3）
19、heredity sterility烟夜蛾雌蛾与棉铃虫雄蛾交配所产的卵，及反交所产的卵，均能孵化，孵化率分别为8.18%和6.13%，表明两者杂交有受精卵产生。棉铃虫雌蛾与烟夜蛾雄蛾杂交时，子代均为雄性个体，其中有的可育，有的畸形不育。不育是因精巢发育不正常，致使精母细胞减数分裂异常而不能生成正常的精细胞所致。,五、生物防治的方法,（四） using sterility to control insect pest （3）heredity sterility杂交不育是近缘种杂交，即种间杂交，产生种质不育的雄虫后释放。因此，这种遗传防治的应用，关键在于大量繁殖和释放不育杂种。胞质不亲和性是同种的
20、两个种群进行杂交，精子虽进入卵细胞质内，但精、卵不结合而产生不育后代，或同时产生可育和不育两种后代或不育的雄性个体。缅甸曾利用大量释放尖音库蚊的外地不亲品系的雄蚊，将局部地区的尖音库蚊自然种群灭绝。,（五）insect hormone内激素hormone(又称昆虫生长调节剂regulator)和外激素pheromone(又称昆虫信息素)两大类。在害虫防治中研究和应用较多的是保幼激素和性外激素。 1.保幼激素juvenile hormone当昆虫不存在激素或只存在少量激素的发育阶段(幼虫末期和蛹期)使用过量激素，抑制昆虫的变态或蜕皮，影响昆虫的生殖或滞育。保幼激素的活性很高，很少量就可达到防治效
21、果。1967年美国Ro1ler正式合成了天蚕蛾的保幼激素，此后，研究进展很快，现已合成了5000多种保幼激素类似物，如保幼激素2号、3号，灭幼脲。,五、生物防治的方法,（五）insect hormone2.性外激素sex pheromone:人工合成的性外激素通常叫性诱剂 sex attractant 。在害虫治理中的应用可分为害虫监测和害虫控制两大类。昆虫性外激素具有很强的诱集能力，并且有高度专化性。所以，应用性外激素可以预测害虫发生期、发生量及分布为害范围，是一种有效的监测特定害虫出现时间和数量的方法。此外，性外激素可用于储粮害虫防治和植物检疫中。,五、生物防治的方法,五、生物防治的方法,
22、（五）insect hormone2.性外激素sex pheromone杀虫特点：诱杀雄虫，减少田间雌雄结合，使后代孵化率下降。作用强，持效期长，不污染环境，不产生抗药性，对人畜安全。但须大面积进行。使用注意事项：诱捕器及诱芯的类型，一定面积内诱捕器设置数量、位置，风和温度等。,五、生物防治的方法,昆虫触角上的感受器 Antennal Sensilla,（五）insect hormone3. application in the pest control：信息素具有高效、无毒、无污染、无公害等特点，所以昆虫信息素尤其是性信息素的研究受到世界各国的广泛关注。至今已鉴定出性信息素化学结构的昆虫30
23、0余种，其中仅鳞翅目昆虫就有170多种。国外在七十年代就已人工合成生产苹果蠹蛾、红带卷叶蛾和梨小食心虫等12种昆虫的性诱剂商品，我国目前生产的玉米螟、桃小食心虫、棉铃虫、烟夜蛾等性诱剂，已在害虫预测预报和防治中发挥了重要作用。,五、生物防治的方法,（五）insect hormone3. application in the pest control：（1）tools for insect forecast采用性信息素测报诱捕器诱集雄蛾，测定成虫发生期、发生量及其分布区域，不但准确可靠，而且设备简单，能够指导适时防治，减少环境污染，有利于保护天敌。（2）trap:mess trap： 即在田间设
24、置大量的信息素诱捕器诱杀雄蛾，导致雌雄比例严重失调，减少成虫的交配率，降低下代虫口密度。该方法须大面积统一使用。disturb mating： 也称交配干扰法，即使田间弥漫人工合成的性信息素气味，致使雄虫无法准确找到雌虫的位置，从而干扰害虫的正常交配而降低下一代的发生量。,五、生物防治的方法,（五）insect hormone3. application in the pest control：（3）use combined with other bio-pesticide以昆虫病毒、原生动物或化学不育剂处理信息素诱捕器，使被诱的雄虫感染后返回田间，通过雌雄交配使病原物蔓延，从而导致整个种群发
25、生流行病；接触过不育剂的雄蛾，通过交配使雌虫产生的子代不育。此外，可以利用标迹外激素防治白蚁，即在白蚁发生区喷洒高活性的标迹信息素引诱白蚁以便集中杀灭，或将标迹外激素混于杀蚁药剂中提高防治效果。,五、生物防治的方法,（六）agricultural antibiotics抗生素是微生物新陈代谢过程中产生的活性物质，具有杀虫治病的功效。阿维菌素来源于土壤微生物阿佛曼链霉素，对鳞翅目、同翅目有效；浏阳霉素来源于灰色链霉素，防治柑橘上的害螨；南昌霉素来源于南昌链霉素，防治菜青虫、松毛虫；杀蚜素来源于浅灰链霉素，防治多种蚜虫和叶螨。,五、生物防治的方法,（七）转基因抗虫植物Insect Resistant Transgenic Crops,五、生物防治的方法,
