桑樹害蟲綠色防控技術(shù)的研究進展

曹紅妹，胡桂萍*，杜賢明，葉 川，石旭平，黎小萍，楊 帆，王軍文

(1.江西省蠶桑茶葉研究所，江西 南昌 330202；2.江西省蠶桑工程技術(shù)研究中心，江西 南昌 330202)

桑樹是我國重要的多年生經(jīng)濟作物，屬薔薇目(Rosales)桑科(Moraceae)桑屬(MorusL.)。桑樹用途廣泛，據(jù)東漢的《神農(nóng)本草經(jīng)》記載：桑葚、桑枝、桑葉、桑白皮均含有特殊藥物成分，具有較好的功能性藥物效果[1]。桑樹不僅具有獨特的藥用價值，而且還是家蠶的唯一飼料來源，桑葉的質(zhì)量和產(chǎn)量是影響?zhàn)B蠶發(fā)展的決定性因素。然而，害蟲危害是影響桑樹產(chǎn)量和品質(zhì)的一個重要因素。據(jù)報道，2007年重慶市合川區(qū)多個桑蠶養(yǎng)殖基地的桑樹遭遇桑薊馬(PseudodendrothripsmoriNiwa)、紅蜘蛛(Tetranychuscinnbarinus)等害蟲危害，對蠶農(nóng)的經(jīng)濟收入和養(yǎng)蠶積極性會產(chǎn)生很大的負面影響[2]；2012年秋季閬中蠶種場巴巴寺分場的4.53 hm2桑園暴發(fā)桑螟(DiaphaniapyloalisWalker)危害，桑園內(nèi)的桑葉受到嚴重危害與污染，導致當季多種蠶病發(fā)生，損失2000余張一代雜交種，造成10萬余元直接經(jīng)濟損失[3]。因此，如何提高桑樹的桑葉品質(zhì)、產(chǎn)量、抗病蟲害和適應(yīng)性是現(xiàn)代桑樹研究的重點目標[4]。

以人工捕捉等為主的原始防治措施已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代桑樹生產(chǎn)的需要；以噴施化學農(nóng)藥為主的化學防治方法雖然成本低、見效快，但是在殺滅害蟲的同時也消滅了大量有益的天敵昆蟲，多次使用農(nóng)藥后不僅使目標害蟲產(chǎn)生抗藥性，而且化學農(nóng)藥難以防治的害蟲在解除了其他昆蟲的生存競爭和天敵昆蟲制約的生態(tài)環(huán)境中，極易暴發(fā)成災(zāi)[5]。

我國桑樹害蟲的綠色防治工作已經(jīng)取得了不少的進展和成果。在生物防治方面，已經(jīng)對害蟲天敵進行詳細的研究；在治理技術(shù)方面，已經(jīng)開始對害蟲抗藥性的檢測調(diào)查；在生物技術(shù)方面，利用半胱氨酸蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)入桑樹，獲得抗蟲害植株[6]。

綠色防控模式是一種針對不同靶標和作物，綜合農(nóng)業(yè)、化學、物理、生物、生態(tài)等多種途徑進行防治的技術(shù)模式，是綠色防控技術(shù)集成的綜合表現(xiàn)[7]。害蟲綠色防控是采用物理防治、生物防治、科學用藥和生態(tài)調(diào)控等環(huán)境友好型技術(shù)，來控制農(nóng)作物害蟲發(fā)生程度的措施，確保農(nóng)作物生產(chǎn)安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)環(huán)境安全，達到農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增收的目的[8]。本文綜述了近年來桑樹害蟲防治過程中綠色防控技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析了其中存在的問題并進行了簡要的分析，以期為今后的桑樹害蟲防治研究和蠶桑業(yè)健康快速發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 桑樹害蟲種類和發(fā)生特點

據(jù)統(tǒng)計，我國桑樹害蟲種類多達200種，其中40余種可導致成災(zāi)[9]。經(jīng)過大量的田間調(diào)查試驗和查閱相關(guān)文獻發(fā)現(xiàn)，桑樹上的害蟲根據(jù)其危害部位大致可以分為4類[10],分類情況及每個分類的主要害蟲名稱及學名如表1所示。

表1 桑樹主要害蟲分類

桑樹蟲害的發(fā)生種類和發(fā)生量與當?shù)氐纳湓耘嗉夹g(shù)、氣候條件、防治水平密切相關(guān)[11]。以桑天牛為例，周衛(wèi)紅等[12]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，桑天牛的發(fā)生與桑樹樹齡、樹型、樹勢強弱、桑樹栽培條件及桑樹品種密切相關(guān)，樹齡在10 a以上的成林桑園受桑天牛危害率低，樹齡在2～5 a的桑樹受天牛危害嚴重，再加上管理不當，受害率高達75%；樹勢強的桑樹較樹勢弱的桑樹更易受桑天牛危害，當桑樹栽培條件好，長勢強，枝條粗壯，枝條營養(yǎng)豐富，為天牛成蟲附著產(chǎn)卵、幼蟲取食提供充足的營養(yǎng)條件和舒適場所，易導致桑天牛的暴發(fā)；與魯誘1號、湖桑32等枝條偏細和樹形適中的桑品種相比，枝條粗、樹形大的魯7307、農(nóng)桑14號、育151等桑樹品種受桑天牛的危害程度更重，不過與桑樹其他相關(guān)因素相比，桑樹品種對害蟲的暴發(fā)構(gòu)成次要因素，無顯著關(guān)系。

2 桑樹害蟲綠色防治研究

為促進現(xiàn)代蠶桑業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)蠶桑產(chǎn)業(yè)的農(nóng)藥零增長，綠色防控技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用。目前，桑葉害蟲常用的綠色防治方法包括太陽能殺蟲燈誘殺、粘蟲板、信息素引誘劑、輻射不育以及釋放天敵昆蟲等，現(xiàn)將我國桑樹害綠色防治技術(shù)應(yīng)用研究現(xiàn)狀概括如下。

2.1 太陽能殺蟲燈

首類太陽能殺蟲燈于2004年春季開始應(yīng)用于桑園害蟲防治[13]，殺蟲燈利用昆蟲較強的趨光、趨波特性，引誘害蟲撲向光源，達到消滅害蟲的目的[14]。殺蟲燈誘殺桑樹害蟲效果好，具體表現(xiàn)為誘蟲量大、誘殺害蟲種類多，具有較好的社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。劉暮蓮等[15]經(jīng)過試驗研究發(fā)現(xiàn)，頻振式殺蟲燈對桑樹害蟲具有良好的防治效果，掛燈區(qū)比對照區(qū)蟲口密度減少62.8%。曹紅妹等[16]試驗發(fā)現(xiàn)，太陽能殺蟲燈可誘殺鱗翅目、直翅目、同翅目、半翅目、雙翅目、鞘翅目等8類桑樹害蟲，3～12月誘蟲量達112436頭，可節(jié)省植保總投入約47.57元/667 m2。江禮文等[17]試驗表明，太陽能誘蟲燈通過物理方法誘殺害蟲，每年可減少2～3次用藥，每盞殺蟲燈有效控制面積可達2～4 hm2，通過統(tǒng)計分析可知，使用太陽能殺蟲燈的成本費用為每667 m2只要12元/年；殺蟲燈與化學農(nóng)藥不同，農(nóng)藥主要滅殺幼蟲，而殺蟲燈將害蟲直接誘殺在成蟲期，極大地提高了防治效果。因此，利用太陽能殺蟲燈防治桑樹害蟲可以減少環(huán)境污染，降低農(nóng)藥殘留、投入成本低，防治面積大、誘殺成蟲，效果顯著。

2.2 粘蟲板

色板誘殺具有使用方便、無公害、無毒無殘留、對天敵安全及可持續(xù)控制等優(yōu)點，是一種在生產(chǎn)實踐中越來越受到重視的無公害害蟲防治技術(shù)[18]。使用的色板顏色包括黃色、藍色、青色、綠色和黑色[19]。現(xiàn)階段，桑樹上應(yīng)用粘蟲板進行防治的害蟲為桑薊馬，桑薊馬是一種寄生性害蟲，通過刺吸桑葉的汁液對其進行破壞，若不及時采取防治措施，會對桑樹和其他植物造成嚴重危害。劉暮蓮等[15]試驗發(fā)現(xiàn)桑園內(nèi)黃色粘蟲板處理區(qū)桑薊馬的蟲口密度比對照區(qū)減少25%；楊振國等[18]研究發(fā)現(xiàn)藍色粘蟲板對桑薊馬具有良好的誘集效果；黃立飛等[20]通過試驗研究發(fā)現(xiàn)桑薊馬對黃色和藍色具有很大的趨性，因此，可以制作藍色和黃色的粘蟲板，在桑園內(nèi)對桑薊馬進行誘殺。粘蟲板不僅具有植保功能，也可用于監(jiān)測害蟲的發(fā)生動態(tài)[21]，可在桑樹害蟲(如桑薊馬)防治過程中發(fā)揮預測預報功能。

2.3 信息素引誘劑

昆蟲信息素(Insect pheromones)是同種昆蟲個體之間在覓食、棲息、求偶、產(chǎn)卵、自衛(wèi)等過程中起通訊聯(lián)絡(luò)作用的化學信息物質(zhì)統(tǒng)稱，主要包括：聚集信息素(Aggregation pheromones)、性信息素(Sex pheromones)、報警信息素(Alarm pheromones)及示蹤信息素(Trail pheromones)等[22]。昆蟲信息素防治害蟲始于20世紀60年代，具有誘殺害蟲和蟲情測報功能，常用形態(tài)包括用聚乙烯制成的塑料管誘芯、以天然橡膠為載體制成的小橡膠帽誘芯和用人工固化硅橡膠制成的硅橡膠塊誘芯[23]。據(jù)文獻報道，目前用于桑樹害蟲防治的信息素引誘劑主要是性信息素引誘劑，已被鑒定性信息素成分的害蟲有桑毛蟲、桑尺蠖和桑螟。浦冠勤等[24]從桑毛蟲性信息素腺體中首次鑒定其性信息素的主要成分為順-7-十八碳烯醇異戊酸酯；經(jīng)大田生物測試發(fā)現(xiàn)：100～200 μg順-7-十八碳烯醇異戊酸酯合成樣品的最高誘蛾量與2頭雌蛾相當?shù)模⑶液Y選出聚乙烯塑料管誘芯的誘蛾效果最好[25]。蒲冠勤等[26]等通過氣相層析和觸角電位聯(lián)用(GC-EAD)技術(shù)測定出桑尺蠖性信息素主要成分為6Z-9S，10R環(huán)氧十八碳烴和3Z，6Z-9S，10R環(huán)氧十八碳烴，并且這2種物質(zhì)按1∶10所得的混合物對茶尺蠖雄蟲具有較強的引誘力。曹紅妹等[27]針對桑螟雌蛾性信息素引誘劑展開試驗，得出桑螟性信息素引誘劑對桑螟雄成蟲具有較好的誘殺效果。害蟲性信息素誘殺技術(shù)具有無毒、高效、環(huán)保、專一性強等優(yōu)勢，相關(guān)的研究與應(yīng)用逐漸受到關(guān)注和重視。

2.4 天敵昆蟲

利用天敵昆蟲對害蟲進行生物防治，可以減少化學農(nóng)藥的使用次數(shù)和使用量，降低生產(chǎn)成本，減少農(nóng)藥污染以及對天敵的傷害，有利于保持生態(tài)平衡和可持續(xù)發(fā)展[28]。桑樹多種害蟲的害蟲已被發(fā)現(xiàn)，比如桑毛蟲的天敵是桑毛蟲絨繭蜂(ApantelesfemoratusAshmead)、桑毛蟲黑卵蜂(TelenomusabnormisAshmead)；野蠶的天敵是蠶黑卵蜂(TelenomustheophilaeWu et Chen)、野蠶黑瘤姬蜂(CoccygomimusluctuosusSmith)；桑象蟲的天敵是桑象蟲旋小蜂；桑尺蠖(PhthonandriaatrilineataButler)的天敵是桑尺蠖腹繭蜂[29]。利用天敵對桑樹害蟲進行防治開展了相關(guān)試驗研究，于軍香等[30]試驗研究發(fā)現(xiàn)桑螟絨繭蜂(ApantelesheterusiaeWilkinson)將卵寄生于桑螟低齡幼蟲，其自然寄生率為22.95%～55.41%，平均33.99%，對減輕桑螟的發(fā)生和危害具有明顯的作用。胥忠坤等[31]提出保護和利用啄木鳥及天牛卵嚙小蜂(AprostocetusprolixusLasale et Huang)、花絨寄甲(DastarcushelophoroidesFairmaire)等天敵，發(fā)揮對天牛的抑制作用，早春或冬季整枝時，保留有桑天牛產(chǎn)卵穴而無蛀孔的枝條，因為其中的卵多被天牛卵嚙小蜂寄生；夏伐時，寄生蜂尚處于化蛹期，選出無蛀孔產(chǎn)卵枝條并成束懸掛于桑園枝桿上，可明顯增加桑天牛卵的寄生率，起到較好的防治效果。早在2003年，王志剛等[32]對桑天牛卵嚙小蜂的生物學特性進行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)其野外寄生率高達75%，對桑天牛的危害有顯著的抑制作用。袁芳芳等[33]進一步在室內(nèi)采用SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳的方法，測定了桑天牛受桑天牛卵嚙小蜂寄生后其體內(nèi)蛋白質(zhì)的變化情況，通過比對不同時期內(nèi)的桑天牛蛋白質(zhì)條帶變化情況，發(fā)現(xiàn)在室溫下，桑天牛卵嚙小蜂的發(fā)育歷期和卵孵化時間分別為30和10 d，并且前10 d是觀察和測定寄生的最佳時期；前3 d是寄生作用的關(guān)鍵時期。利用桑樹害蟲天敵對害蟲進行防治，不僅對環(huán)境無污染，而且省時省力。

2.5 輻射不育技術(shù)

昆蟲輻射不育技術(shù)指對防治對象(雄蟲)某個蟲態(tài)進行輻射處理，再在該蟲發(fā)生地區(qū)大量釋放這種經(jīng)過輻射處理的不育個體，輻射后的個體機理不受損傷，仍能保持正常的生命活動，但是與自然種群進行自由交配后不產(chǎn)生后代[34]。輻射不育技術(shù)具有較強的專一性和較持久的防治效果，同時，該技術(shù)對環(huán)境友好，對人和非靶標生物無害[35]。目前，輻射不育技術(shù)在桑樹害蟲防治中的應(yīng)用并不廣泛，僅見于桑天牛研究報道中。例如，唐燕平等[36]采用60Co-γ射線對桑天牛展開相關(guān)研究，研究發(fā)現(xiàn)60Co-γ輻射劑量達到250 Gy時會影響桑天牛成蟲壽命；并且綜合考慮成本和輻射效果，確定采用150 Gy作為實際應(yīng)用中60Co-γ射線最佳輻照劑量。王廣利等[37]進一步同樣采用60Co-γ射線對桑天牛的雌雄成蟲分別進行輻照，在受輻成蟲不同交配類型的處理、雄蟲精子超微結(jié)構(gòu)、雌蟲產(chǎn)卵量和卵孵化率上，綜合研究輻照處理對桑天牛的控制作用，結(jié)果顯示：輻射引起桑天牛雄蟲精細胞分裂次數(shù)增加、精細胞體積顯著減少，致使精子間發(fā)生粘連現(xiàn)象；雌蟲受輻射后，交配次數(shù)減少、產(chǎn)卵量和卵孵化率均降低。輻射不育技術(shù)對害蟲防治具有良好的應(yīng)用前景，相關(guān)機制在進一步加強研究。

3 討論

3.1 桑樹害蟲綠色防治工作中存在的問題

桑葉品質(zhì)和產(chǎn)量的下降由許多因素引起，桑樹蟲害是其中的主要因素。目前，桑樹害蟲防治仍主要采取化學防治手段，采用綠色防控技術(shù)工作中存在的主要問題有：(1)蠶農(nóng)害蟲綠色防治觀念的片面性和局限性：蠶農(nóng)未正確認識農(nóng)藥特性和殺蟲機理，害蟲綠色防控觀念落后甚至缺失，盲目重視農(nóng)藥防治，忽視桑樹害蟲綜合防治；(2)綠色防控存在短期投入大、防治效果不明顯等現(xiàn)象，從而促使綠色防控技術(shù)的實施力度很小，因而難以推廣。

3.2 蠶桑綠色防控研究的發(fā)展方向

為有效采取害蟲綠色防治技術(shù)，解決上述存在的問題，應(yīng)做好以下工作：首先，政府及科研單位應(yīng)起先鋒帶頭作用，政府有關(guān)部門加大桑樹害蟲綠色防控技術(shù)推廣資金力度，協(xié)助科研院所在蠶桑主要種植地區(qū)建立桑樹害蟲綠色防控技術(shù)示范點。同時，科研院所加大科研力度，加大推廣技術(shù)人員的宣傳、培訓和推廣。比如定期開展以蠶農(nóng)和生產(chǎn)為中心的技術(shù)服務(wù)指導，組織技術(shù)推廣人員和蠶農(nóng)現(xiàn)場交流與培訓，改變蠶農(nóng)的害蟲綠色防治觀念。最后，對于購買和引進如太陽能誘蟲燈、粘蟲板、天敵等害蟲綠色防治工具和材料的農(nóng)戶，給予相應(yīng)的補貼。通過多種方法和途徑，改變蠶農(nóng)的傳統(tǒng)治蟲觀念，減少農(nóng)戶使用害蟲綠色防控技術(shù)治蟲的成本，實現(xiàn)桑樹害蟲綠色防控技術(shù)的推廣和使用。

4 展望

十三五的相關(guān)文件明確提出：我國現(xiàn)代蠶桑業(yè)發(fā)展必須走可持續(xù)多元發(fā)展道路，蠶桑業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有待調(diào)整改善、科學技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新、品種資源日益短缺、生產(chǎn)效率急需提高、產(chǎn)品難以適應(yīng)市場需求的變化、蠶桑病蟲害威脅加大以及國內(nèi)外競爭加劇等巨大挑戰(zhàn)。其中，桑樹害蟲防治工作不僅影響桑葉的品質(zhì)和產(chǎn)量，還與桑園生態(tài)環(huán)境及家蠶飼養(yǎng)等密切相關(guān)，因此，需在科學發(fā)展觀的指導下，開展桑樹害蟲防治工作。害蟲綠色防控技術(shù)兼顧質(zhì)量安全和生產(chǎn)安全，具有廣闊的應(yīng)用前景。認真貫徹“預防為主，綜合防治”的植保方針，加強害蟲預測預報，充分發(fā)揮害蟲綠色防控技術(shù)的優(yōu)點，獲得最大的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，促進蠶桑業(yè)健康快速發(fā)展。