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 浅论烟草害虫防治现状及进展(上)
 
字体:【 】  作者:河南农业大学国家烟草栽培生理生化基地 孙家利 更新日期:2008年1月29日
  烟草在线专稿  摘要:本文从我国烟草害虫的研究历史及烟草害虫分类说起,从烟草主要害虫对烟草品质的影响、烟用杀虫剂研究状况及目前使用状况、烟用杀虫剂的残留及杀虫剂对烟草品质的影响几个方面对我国害虫及防治研究进展进行了综述,并对我国今后烟草害虫及其防治重点进行了展望。

  关键词:烟草害虫;杀虫剂;烟草品质

  1、我国烟草害虫研究历史的回顾及烟草害虫分类

  我国烟草昆虫研究历史,可以追溯到上世纪30年代,1934年成立的山东烟草改良场进行烟草昆虫调查和害虫的防治工作,其后几十年逐渐发展壮大。马继盛[1]等把我国烟草昆虫研究的历史划分为萌芽时期、发展时期、创新时期和繁荣时期四个阶段。从开始起步进行烟草虫害研究至今的几十年间,我国烟草昆虫研究工作者先是就一种害虫的发生、为害与防治,而后就主要害虫及其天敌相互关系,继而在烟田和烟仓生态系统水平上就烟草昆虫小群落的结构、功能、演替等诸方面展开了全面的研究,近年来在害虫对烟草产质的影响、虫害防治指标以及基因改良提高抗性等方面也取得了很大进展,取得了丰硕的成果。

  经过几十年的不懈努力,烟草工作者逐渐把烟草昆虫学学科丰富发展起来了。这其中就包括基本查请了全国各主产烟区烟田和烟仓害虫种类及其分布。据报道目前世界上已知的烟田害虫有800多种,我国烟草害虫约有600多种,但造成较大危害的仅有20多种[2]。依据对烟草的危害方式可分为以下几类:地下害虫、刺吸危害害虫、食叶性害虫、潜蛀性害虫、烟储藏期害虫等。

  2、烟草主要害虫:烟蚜和地老虎简介

  烟蚜是烟草上的主要害虫之一,综合起来讲烟蚜的危害可分为直接危害和间接危害。

  直接危害[3~10]主要表现在形态变化、生理生化反应和内在物质含量变化三个方面。在形态变化上,被烟蚜严重危害的烟株,生长发育受到影响,株高降低,叶片数和单叶面积减少,叶片变小、单位叶面积重下降,单产下降,现蕾期推迟,烟草种子品质降低,烘烤后叶片变褐,易破脆,缺乏光泽,质地粗糙,难以回潮,易燃性下降;在生理生化反应方面,被烟蚜严重危害的烟株,叶片叶绿素含量下降,过氧化物同工酶种类增多、且活性加强,净光合强度减弱;在内在物质含量方面,被烟蚜严重危害的烟株,烟叶的总烟碱、烟碱、总糖、还原糖、氯的含量降低,总氮、蛋白质以及K2O含量增加,烟草生长前期(第一蚜高峰期)烟蚜种群数量与烟叶内的糖碱比值呈显著的正相关,而烟叶中烟碱含量及氮碱的比值是影响烟草生长后期(第二蚜高峰期)蚜量的主要因子,烟蚜种群数量与烟碱呈显著的负相关,烟叶的香气和吃味改变;间接危害[9,11~14]:主要包括传播多种病害、分泌蜜露诱发煤烟病等。

  刁朝强[15]等研究表明:随着烟田地老虎幼虫混合种群虫口密度的增加,烟叶亩产量、亩产值减少;均价、平均单叶重、上等烟比例、上中等烟比例、亩缺株率、受害程度增加。王学东[16]等的研究结果表明烟草受细毛蝽危害后,株高下降、叶面积、叶片干重减少,烟叶总氮、蛋白质、钾含量下降,还原糖含量上升,正常的糖氮代谢遭破坏。同时研究还表明叶绿素含量、净光和速率、水势下降,脯氨酸含量上升,叶肉组织、栅栏组织厚度变薄,组织细胞紊乱。高正粮[17]等的研究表明,烟青虫为害的烟叶片面积减少,单叶鲜重降低,但单位烟叶面积叶鲜重明显提高,烤后烟叶单位干重在低水平为害下提高而高水平为害下降低,烟叶外观品质明显降低。

  3、烟草杀虫剂的研究进展及目前使用情况

  建国前,由于烟草病虫害发生危害程度较轻,虫害主要以人工防治为主,50年代,主要用天然杀虫剂进行烟草害虫的防治,如用除虫菊和鱼滕精防治地下害虫、烟青虫等。生物源农药是从动物、植物或微生物中衍生而来的天然源农药,对环境和人类伤害很小,目标性强,昆虫也不易产生抗性。这就决定了生物源农药比化学合成农药更适合在有害生物综合防治策略中应用。

  从50年代后期,化学农药开始推广使用,到60年代以后,烟草虫害的防治在实际生产应用中逐渐转变为以化学农药为主,并提出了“防重于治”的防治策略。这之后,烟草生产还明确提出了病虫害防治必须采取“预防为主、综合防治”的策略,不能靠某一项技术,应当采取农业、生物、物理和化学等技术综合防治,才能有效控制烟草病虫害的发生,最大限度的把危害程度降到最低。

  化学防治目前是病虫害防治中的一个重要措施,在防治烟草有害生物方面起了积极作用,但大量不合理使用化学农药,引起了一系列的环境和社会问题,即“三R”问题(抗性Resistance,再猖獗Resurgence,残留Residue)。在我国烟叶生产上已经明令禁止了一些高毒、高残留农药的使用,2001年王彦亭等[18]也提出了无公害烟叶的概念。

  3.1 生物源杀虫剂研究进展及目前使用情况

  简言之,生物源杀虫剂是指利用生物资源开发的杀虫剂。生物源杀虫剂分为动物源杀虫剂、植物源杀虫剂和微生物源杀虫剂三大类。可以说包括了地球上所有类别的生物。生物源杀虫剂也是最古老的一类农药,早在公元前的文献中就有记载。随着现代科学技术发展,特别是现代生物技术的研究和开发,使生物源杀虫剂的概念和发展都有了很大变化。

  目前生物杀虫剂的研究方向除了继续进行新生物农药的开发和机理研究,以下两个方面的研究也逐渐成为热点,一是生物与化学方法相结合,开发生物化学农药。生物农药为化学农药的创制提供了先导化合物,通过对生物农药进行化学结构改造,可创制出新的农药。生物技术向生物农药研究渗透。二是随着细胞工程、基因工程技术的日趋成熟,转基因植物的研究也会越来越受到重视。此外,利用细胞工程改造、生产生物农药也将成为热点。

  3.1.1 植物源杀虫剂研究进展及目前在烟草上的使用情况

  植物源农药一般通过麻醉作用、毒杀作用、拒食作用、内吸作用、杀卵作用以及抑菌作用等防治烟草病害和虫害[19]。植物源农药的研究国外始于20世纪20年代,随着研究手段的进步而逐渐深入[20]。据报道,约有2400种植物具有控制害虫的生物活性[21]。目前我国以对植物源杀虫剂在杀虫植物种质资源研究、活性成分、作用机理以及植物源杀虫剂作用方式、植物源杀虫剂的开发应用等方面进行了详细的研究,取得了重要进展。植物杀虫有效成份主要是生物碱类、萜烯类、萘醌类、黄酮类、甾类等[24~30];对昆虫具有毒杀、拒食、引诱、驱避、绝育、调节昆虫发育等作用[22,23,27,31,32]

  植物源杀虫剂在烟草害虫防治上的研究多见于烟蚜、烟青虫、斜纹夜蛾和烟草甲等,而对其他烟草害虫的研究报道较少。已有的报道多侧重于防治效果和防治方法,对植物源杀虫剂的作用机理研究甚少。日本烟草公司烟叶研究实验室[33]采用大蒜和洋葱油对烟蚜的驱避、定殖抑制作用和杀虫活性进行了研究,二者对烟蚜具有很强的杀虫活性。其中对于斜纹夜蛾的研究表明[34,35],印楝素对斜纹夜蛾幼虫有抑制生长发育的作用和拒食作用,闹羊花素-Ⅲ对斜纹夜蛾幼虫有拒食作用和显著的触杀作用,这两种药剂对脂肪体合成蛋白质均有影响,唐古特瑞香的抽提物对斜纹夜蛾有致畸作用,作用方式为触杀、胃毒、拒食和抑制生长发育,紫背金盘对斜纹夜蛾也具有强烈的拒食和抑制生长的活性。

  印楝素对码绢金龟成虫具有较强的忌避作用和拒食作用[36],刘晓波等[37]还选用印楝素、苦楝油和除虫菊3种植物源杀虫剂对烟草码绢金龟成虫进行生物活性研究,提出用l%印楝素防治该虫的建议。王春[38]利用5种植物精油熏杀烟草甲的越冬幼虫,在l00mg/kg剂量下,桉叶油、冷磨柠檬油在24h内对烟草甲老熟越冬幼虫熏杀致死率为100%,山苍子油的防治效果次之,香茅油、蒸馏桔油对烟草甲老熟越冬幼虫表现为中毒或低毒。程新胜[39]等用不同浓度的印楝素、甲基嘧啶磷及双氧威3种药剂处理烟草甲的幼虫,发现印楝素的后效作用明显,可用于烟草仓库害虫的防治。章新军等[40]研究结果表明藜芦、博落回、苦参对烟蚜有强的杀灭作用;苦皮藤、博落回对烟青虫的防治效果明显。

  3.1.2 动物源物源杀虫剂研究进展及目前使用情况

  动物源杀虫剂一般按性能划分可分为动物毒素、昆虫激素、昆虫信息素和天敌动物等,研究最为活跃的是昆虫信息素、动物毒素和昆虫神经肽。

  由于动物源杀虫剂研究进展较慢,动物源杀虫剂在农田大规模应用的技术还不很成熟。在实际生产实践中,动物源杀虫剂在烟草上的应用较少,所见报道不多。主要有:(1)利用昆虫性信息素(性引诱剂)和昆虫集合信息素监控害虫的发生。例如对烟芽夜蛾,顺-11-十六碳稀醛、十四碳醛、顺-9-十四碳稀醛和十六碳醛都具有很高活性(Tumlinson等,1982)。用烟芽夜蛾性信息素的主要成分进行检测,发现诱蛾量与随后两星期的危害率及幼虫量都有明显的相关(Tingle和Michel,1981),根据性信息素诱蛾量预测田间虫口密度也获得了成功(Hartstack,等,1981)。(2)通过引诱和集结大量诱杀害虫。如1992年河南在烟田中利用性诱剂诱捕烟草夜蛾,取得一定效果[41],之后云南[42]、福建等也利用性诱剂防治烟草夜蛾,均取得了良好效果。激素诱捕板和保幼激素在控制烟叶仓储害虫中也有应用[43]。(3)搅乱昆虫交配等三大类。利用昆虫性信息素扰乱害虫的交配,目前尚在实验之中,虽然在日本已有11种利用性信息素扰乱害虫交配的交配扰乱剂得登记,但尚未大规模的应用。

  3.1.3 微生物源杀虫剂研究进展及目前使用情况

  细菌杀虫剂主要对烟草鳞翅目幼虫有效,可用于防治烟青虫斜纹夜蛾等鳞翅目烟草害虫;放线菌及其代谢产物可作用的目标害虫为鳞翅目、双翅目、半翅目、脉翅目、螨目、缨尾目、鞘翅目和直翅目等昆虫;真菌杀虫剂杀虫谱较广,可用于防治烟青虫、斜纹夜蛾、小地老虎、金龟子、烟蚜等鳞翅目及同翅目烟草害虫;杆状病毒杀虫剂可作用于鳞翅目(如烟蚜、烟青虫、斜纹夜蛾)、双翅目、膜翅目等昆虫。

  目前至少有几十个商品真菌、细菌和病毒杀虫剂登记注册。我国在生物杀虫剂的研制开发上取得了一定的成绩,例如阿维菌素是由链霉菌发酵产生的一组结构相近的16员大环内酯抗生素。我国“七五”期间开始立项跟踪研究,于1994年前后对AVMB1及其双氢化衍生物实现了产业化。此类农药已应用到烟青虫的防治实践中[44]。云南烟草科学研究院以阿维菌素为主要有效成分,经过科学配方选择,使其制剂化,形成中试产品“灭虫宁”在云南省玉溪、红河、曲靖、昆明等烟区7334hm2的大面积应用表明,“灭虫宁”1500~2000倍对烟蚜、烟青虫的防治效果达90%。苏云金杆菌在烟叶仓库对烟草粉螟老熟幼虫一月后防治效果达70%以上[45]

来源:烟草在线专稿