吳 靜,呂艷杰
(1.天津市南開區公用事業服務中心,天津 300120;2.天津市規劃和自然資源局林業事務中心,天津 300191)
近年來,在城市化進程不斷推進和加快建設生態宜居城市的背景下,防治城市園林植物病蟲害、保護城市生態環境成為社會關注的重要課題。由于外地種苗的引進、物資轉運等因素的影響,外來生物物種快速擴散,為城市園林植物病蟲害的防治帶來挑戰,傳統的化學防治手段已無法適應當前的防治工作需要,而生物防治技術具有綠色、環保、高效等特點,已被廣泛應用于農業、林業的病蟲害防治工作中。本文論述了當前我國園林植物病蟲害防治工作中存在的主要問題以及生物防治技術的應用現狀。
目前,我國許多城市園林養護單位因行政區域劃分不同,各自形成獨立的管理體系,缺乏統一管理,使得城市園林植物病蟲害防治工作銜接不到位,省市級園林植物病蟲害防治目標和規劃缺乏約束性,區縣級防治手段、防治規模、防治效果參差不齊,出現防治成本高、防治效率低的現象。
目前,對城市園林植物病蟲害的防治多采取對環境影響較大的化學藥劑。一方面,由于過度依賴化學農藥,甚至是長期單一地連續施用少數幾種化學農藥,使得病蟲害對這些化學農藥產生抗藥性,導致防治效果不佳。另一方面,由于人工配制化學農藥經常存在配制濃度不精確的問題,時常出現化學農藥使用濃度超標現象,使城市園林植物表面堆積過量農藥,直接影響植物的正常生長,嚴重時會產生藥害。此外,城市園林土壤表面沉積的農藥,經雨水沖刷后對地下水造成污染,嚴重破壞城市生態系統,危害人類健康。
生物防治技術具有綠色、環保等特點,在防治突發性、暴發性病蟲害方面沒有化學農藥見效快、效果明顯,因此有些園林管理人員為達到短期目的而忽略采用生物防治技術。此外,目前園林養護普遍以政府購買第三方服務的形式進行,受限于第三方專業技術力量以及成本控制等因素,承擔園林植物病蟲害防治的工作人員習慣于采用傳統化學防治手段,對城市園林植物病蟲害防治的新理念、新技術接受程度較低,一定程度上影響了生物防治技術的大面積應用。
生物防治是指利用一種生物防治另外一種生物的方法,主要利用生物物種間的相互制約關系,以一種或一類生物抑制另一種或另一類生物[1]。相較于傳統化學農藥防治方法,生物防治具有安全、綠色、高效、可持續性等優點。生物防治的方法有很多,在實踐應用中主要為以蟲治蟲、以鳥治蟲、以菌治蟲三大類為主。
據統計,天津市在防治城市園林植物病蟲害方面,每年農藥施用量均超過130 t,而且這一數字還在持續增長。利用化學農藥防治園林植物病蟲害極易引起病蟲害產生抗藥性,導致病蟲害再次猖獗或者次要病蟲害大面積暴發。同時,大量使用化學農藥嚴重傷害了天敵昆蟲,使得城市生態系統遭到破壞,形成惡性循環,而生物防治技術是利用生物有機體或其天然無毒產物有效地控制病蟲害,具有針對性強、綠色環保等特點,能為城市園林綠化事業可持續發展提供保證。
目前,我國化學防治城市園林植物病蟲害的農藥利用率一般只有20%。在對城市園林植物病蟲害的防治過程中,沒有采取交替使用化學藥劑,或者選用霧化效果不達標的施藥器械通常會使病蟲害抗藥性升高,同時也會大大增加單位面積的施藥量和施藥次數,進而大幅度增加園林植物的養護成本,生物防治技術不僅不會對環境造成污染,而且活體生物還具有主動尋找寄主(害蟲)的特性,因此利用生物技術防治園林植物病蟲害可大大降低園林植物的養護成本。
天敵昆蟲防治技術是利用捕食性和寄生性天敵昆蟲來控制害蟲發生,通過以蟲治蟲方式來減少化學藥劑的使用,進而減少環境污染。利用天敵昆蟲防治技術首先要了解當地天敵昆蟲種類,有針對性地制定防治措施,創造有利于害蟲天敵的生存環境,或者通過人工飼養、繁殖、釋放害蟲天敵,控制園林植物害蟲的發生和危害的頻率。
據調查得知,天津市園林植物主要蟲害有槐尺蠖、槐蚜、桑白盾蚧、美國白蛾、國槐小卷蛾等,目前常用天敵昆蟲防治美國白蛾、槐尺蠖等蟲害。通過人工繁育和分批次釋放周氏嚙小蜂,將專門用來寄生周氏嚙小蜂的柞蠶蛹懸掛在樹上,利用周氏嚙小蜂在自然環境中的世代繁育來抑制美國白蛾的生長繁育,逐步實現美國白蛾與周氏嚙小蜂之間的生態平衡。此外,還有利用白蛾聚集的絨繭蜂寄生美國白蛾幼蟲進行防治,也有利用尺蠖凹眼姬蜂防治槐尺蠖等(表1)。

表1 天津市常見園林植物害蟲及天敵
利用害蟲的致病微生物來防治害蟲,因其具有用量少、繁殖速度快、成本較低、不影響園林植物正常生長發育、對人體及環境無害等優點,這類防治技術已成為應用范圍廣泛、作用效果明顯的防治方法??梢鸷οx致病的微生物有真菌、細菌、病毒等,目前應用范圍較廣、利用率較高的微生物制劑主要有Bt乳劑(HD-1),該藥劑的活性成分有孢子和伴孢晶體,其防治機理是通過破壞害蟲的消化道,使其暫緩進食直至死亡,對槐尺蠖、枯葉蛾、毒蛾、松毛蟲、燈蛾等園林植物害蟲具有較好的防治效果[2],現已成為城市園林植物病蟲害生物防治應用的重要方法。此外,利用真菌農藥也可以提高城市園林植物病蟲害的防治效果,目前應用較廣的真菌藥劑有白僵菌、鐮刀菌、綠僵菌等,其中白僵菌對馬尾松毛蟲具有較好的防治效果,鐮刀菌可以有效地控制病蟲害的密度,從而起到保持生態平衡的作用[3]。
抗生素類農藥是利用微生物代謝產物來防治害蟲的生物藥劑。抗生素類農藥的原藥或其前體均由微生物發酵而成,其機理是破壞昆蟲的神經系統,通過抑制害蟲消化系統和內分泌功能,最終使防治對象無法進行正常的生理活動。抗生素類農藥的優勢是不易造成害蟲的抗藥性,殺蟲譜較廣,具有兼治作用,對人、畜和環境無害,可長期與自然界相互共存。隨著科學技術的發展,抗生素類農藥品種也在不斷增加,應用范圍不斷擴大,目前應用較多的抗生素類農藥主要有春雷霉素、井岡霉素、多效霉素、慶豐霉素等,這些抗生素類農藥對炭疽病及白粉病有著較好的防治效果。此外,阿維菌素、甲維鹽等新型抗生素農藥也被用于鱗翅目、雙翅目害蟲的防治,如防治舞毒蛾、赤松毛蟲等蟲害。華光霉素、瀏陽霉素等抗生素藥劑在防治螨蟲方面有著較好效果,在有效防治害蟲的同時也保護了益蟲的生存環境,從而保障了城市園林植物快速、健康成長[4]。
生物制劑防治技術是一種利用昆蟲激素防治植物病蟲害的方法。昆蟲信息素的種類有很多,主要有性信息素、聚集信息素、報警信息素等。在昆蟲性信息素運用方面,我國取得了很大成就[5],自1959年首次提純并鑒定出昆蟲性信息素至今,我國已合成昆蟲性信息素化合物超過1 000多種。昆蟲性信息素是由昆蟲的某一性別的個體分泌于體外、被同種異性個體的感受器所接受、并引起異性個體產生一定的生殖行為反應的微量化學物質[6],是一類在同種雌雄昆蟲之間傳遞信息的化學物質。實踐中,昆蟲性信息素常與昆蟲誘捕器或粘蟲板配合使用,以達到較好的防治效果,如將性信息素用于美國白蛾、白楊透翅蛾、舞毒蛾、槐尺鑊等害蟲的大量誘殺;在害蟲成蟲發生期進行監測等方面,性信息素也發揮了較大作用[7]。通過對蘋果蠹蛾性信息素迷向防治技術的研究表明,信息素迷向劑對蘋果蠹蛾的成蟲交配行為產生干擾,從而減少了蘋果蠹蛾雌性成蟲產卵數量,降低了第一、二代幼蟲的發生,起到了較好的防治效果[8]。
基因工程防治技術在園林植物病蟲害防治中占有重要地位,其作用原理是采用基因拼接技術,將外源抗特定病蟲害的基因片段與植物體本身基因進行拼接,獲得具有外源基因表達的轉基因植物,使該種植物具有天然抗病蟲的特性,這種賦予植物新功能的過程就是植物基因工程技術[9]?;蚬こ谭乐渭夹g具有環保性強、應用效果好的特點,植物基因工程技術的應用為防治城市園林植物病蟲害提供了更好的選擇。我國從20世紀80年代末期即開始林木轉基因技術研究,現已掌握了楊樹、樺樹、桉樹、落葉松等樹種組織培養技術和外源基因轉化技術,如利用Bt-內毒素即蘇云金芽孢桿菌在形成芽孢時產生的晶體蛋白致昆蟲幼蟲死亡。除利用Bt基因外,我國已成功將廣譜抗蟲基因豇豆胰蛋白酶抑制劑基因、水稻巰基蛋白酶抑制劑基因等引入多個楊樹品種,并將蜘蛛殺蟲肽與Bt基因C肽序列的嵌合基因成功導入白樺基因組[10]?;蚬こ谭乐渭夹g應用場景廣泛,在實踐中還需進行不斷探索,以更好地發揮基因工程技術在城市園林植物病蟲害防治方面的作用。
在開展城市園林植物病蟲害的防治工作中,要在充分調研園林植物、病害蟲種類、害蟲天敵、環境條件等前提下,首選釋放天敵、施用生物藥劑和種苗檢疫、物理防治等措施進行園林植物病蟲害防治,在病蟲害大范圍較重發生時,可適當運用高效藥械噴施高效低毒的化學藥劑進行防治。通過采取生物防治為主、化學防治為輔的原則,維護城市園林植物生物多樣性,保護城市生態環境。