1. 引言
经济的不断发展在很大程度上提升了农业现代化水平。设施蔬菜生产作为现代农业技术的典范,以高技术含量、高产量、高品质和高效益等特点,成为最具备发展活力的新型模式农业产业[1]。“十三五”以来,设施蔬菜种苗工厂化生产、栽培机械化作业、水肥一体化等技术不断提升,促使我国设施蔬菜质量安全日益强化,生产水平逐年提高,农民收入逐渐增加[2]。
近年来,设施蔬菜生产发展迅猛,由于种植面积增加、种植年限延长,以及农户缺少科学的病虫害防治管理,大棚内蔬菜病虫害发生日渐严重。大棚内采用的各种保温措施受人为控制,环境相比较为封闭,大棚内的保温措施保护蔬菜顺利过冬,也为病虫提供了繁殖条件。同时,相比露天环境,大棚内阳光不充足、湿度大,导致作物长势较差,易导致植株抗病能力下降,从而病虫害发生严重。病虫害的发生将导致设施蔬菜减产甚至绝收,给菜农造成极大的经济损失,而常规的化学农药使用容易造成大气、土壤及水体污染,破坏人类赖以生存的环境[3]。因此,总结出适当的生物农药病虫害综合防治技术对于设施蔬菜产业的发展是十分必要的。
2. 生物农药概况与特点
生物农药目前在国际上没有统一的定义。联合国粮食及农业组织和世界卫生组织将生物农药定义为源于自然界的、可以以类似于常规化学农药的方式配制和应用的、通常用于短期有害生物控制的物质,如微生物、植物源物质、化学信息素。生物农药具有选择性高、对环境污染小、不易产生抗药性、可利用资源多等特点[4]。此外,其毒害性较低,对周围环境的影响较小,能够维系生物生存环境的健康、稳定。
3. 生物农药防治虫害
中国是世界上蔬菜种植面积和总产量最大的国家。其中十字花科蔬菜的种植面积占全国蔬菜面积的30%以上。在所有威胁蔬菜质量和产量的因素中,害虫造成的损害排在第一位[5]。在设施蔬菜种植中最大的困难之一就是虫害,虫害的发生将造成蔬菜产量降低甚至植株死亡,给菜农带来巨大的经济损失,因此,对虫害的防治是蔬菜种植过程中的重中之重。化学农药的使用不但会对蔬菜产生抗药性,同时还会对环境造成一定程度的污染,而生物农药因其不易产生抗药性及对环境污染小等多个优点被越来越多菜农选择。
3.1. 粉虱
3.1.1. 白粉虱
白粉虱属同翅目粉虱科,其繁殖能力强、速度快,种群数量大,寄主范围广。通过吸食辣椒、番茄等蔬菜叶表面汁液,使其褪绿、变黄、萎蔫,活力下降,导致叶片过早枯萎甚至全株枯死。还会分泌大量蜜液污染叶片和果实,引发污煤病[6]。
马红丽[7]在对武山县蔬菜白粉虱防治中指出,可选用苦参碱、苏云金杆菌甲维盐等药剂在若虫高峰期进行喷雾,虽相比化学农药作用效果慢,但防治效果不相上下。李进等人[8]在5种生物农药对番茄白粉虱的防效评价中发现,3%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐WG是防治设施番茄白粉虱的最佳生物农药。申海香等人[9]在对白粉虱无公害防治中指出用0.3%印楝素乳油1000倍液结合农业防治和物理防治措施防治白粉虱,综合防效可达89.51%。而彭昌家等人[10]为减轻白粉虱危害,减少化学农药的使用及降低环境污染,开展了生物农药与生化复配制剂防治设施番茄白粉虱的田间实验,研究结果表明,阿维菌素 + 碧护、苦参碱 + 碧护和甲维盐 + 碧护可作为设施蔬菜白粉虱防治的理想药剂。
3.1.2. 烟粉虱
烟粉虱属半翅目粉虱科,其寄主范围广、繁殖速度快、有强烈的群集性、防治难度大,且成虫有趋嫩、趋黄和趋黄绿色的习性。几乎能为害所有蔬菜作物,其中茄果类、豆类、瓜类蔬菜受害尤为严重。通过取食植物汁液,诱发煤污病,影响光合作用,降低产品产量,甚至整株死亡,给蔬菜生产带来巨大损失[11]。
早在十年前,张慧峰等人[12]研究发现,生物农药米尔贝霉素有只杀害虫、不伤天敌、对环境污染小等特性,因此展开了米尔贝霉素对烟粉虱的防治实验,研究结果表明,米尔贝霉素对烟粉虱成虫伤害性不大,但0.18 mg/L和0.54 mg/L的有效成分可导致烟粉虱产卵量减少,对其繁殖力有一定的抑制作用。随着研究的深入,植保人员更多倾向于对鱼藤酮、苦参碱、印楝素这几类生物农药进行研究。何振华等人[13]选取鱼藤酮、苦参碱、印楝素3种生物农药对辣椒烟粉虱进行药效试验,研究结果表明,2%苦参碱水剂1000倍液对辣椒烟粉虱的防治能力最强,适合进行大面积推广使用。韩文风等人[14]也指出用苦参碱剂对辣椒烟粉虱进行防治,选用0.5%苦参碱水剂或0.3%苦参碱水剂500倍液,并使用机动弥雾机进行均匀机动弥雾,可有效减缓烟粉虱堆蔬菜的为害。
3.2. 蓟马
蓟马是昆虫纲缨翅目昆虫的统称,因体型微小、隐蔽性强,行动速度快、擅长跳跃,繁殖力强、世代重叠严重,是蔬菜种植中较为困难防治的害虫。且对多种化学杀虫剂都容易产生抗药性。蓟马通过吸食蔬菜花器、嫩叶及果实的汁液,花器受害后有褐色斑、叶片褪绿或畸形、果荚出现褐色伤痕;与此同时,还会传播番茄斑萎病毒等多种病毒病,造成蔬菜产量和品质下降,影响种植效益[15]。
蓟马分为多种类型,花蓟马通过取食豆科作物的果实、叶和花器,造成叶片卷曲,甚至导致心部坏死,且在温度过高或过低时,造成落花落果。章杰等人[16]尝试生物农药与化学农药配比使用,减少化学农药的使用以此筛选更加绿色、高效的防治方案。研究结果表明,0.3%苦参碱可溶液剂与10%联苯·虫螨腈悬浮剂混配使用可显著提高茄子及豇豆中蓟马的防治效果。在对辣椒蓟马的防治研究中,王胤等人[17]对5种杀虫剂进行了对比实验,结果表明,生物药剂150亿孢子/g球孢白僵菌可湿性粉剂和0.3%苦参碱可溶液剂药可在蓟马发生初期施用,可有效杀灭土壤中残存的蓟马卵和若虫,具有较好的防治效果。因此,在可使用150亿孢子/克球孢白僵菌可湿性粉剂按照制剂量160~200 g∙667 m−2连续喷雾2~3次,每隔7~10 d喷施1次的方式防治韭菜蓟马[18]。
3.3. 蚜虫
蚜虫是同翅目蚜科类昆虫,其繁殖能力强,世代重叠现象严重。在温度适宜时快速生长,一旦找到合适的寄主,数量爆发式增长;其分布范围广,严重为害白菜、胡萝卜、番茄、辣椒和莴苣等蔬菜。主要通过口针破坏作物的叶片、花器等组织,阻碍作物生长。此外,蚜虫还是传播植物病毒的媒介昆虫,虽然单只蚜虫可传播的面积虽然不大,但数量达到一定规模后,对寄主作物造成极大伤害[19]。
卞晓东等人[20]在对小白菜主要害虫防控的研究中发现,20%溴酰与20%噻虫嗪悬浮剂配比对小白菜蚜虫具有较好的防治效果。王伟[21]在对大棚番茄病虫害的防治技术中表明,除常见的物理与化学防治外,生物农药作为一种更安全、绿色的环境友好型防治手段,可选用阿维菌素或浏阳霉素乳油防治。金小靖等人[22]在生物农药对油菜病虫害的研究中发现,1050 g/hm2鱼藤酮和1275 mL/hm2的苦参碱对蚜虫的防效最好。蚜虫作为大棚辣椒生产中最难防治的害虫之一,对辣椒叶片和果实的为害较大[23]。王胤等人[24]在4种药剂在辣椒上对蚜虫的防治研究中发现,49%软皂水剂和10%吡虫啉可湿性粉剂相比0.3%苦参碱和复方植物精油对辣椒蚜虫的防治效果更强。然而在实际的辣椒生产中,蚜虫发生的初期,可选用苦参碱或软皂水剂进行防治。如果蚜虫为害比较严重,则用软皂水剂和化学药剂交替使用,以达到更好的防治效果。
4. 结论与讨论
粉虱、蓟马和蚜虫作为设施蔬菜中常见的虫害,严重威胁了作物的健康生长及产量的提升,给农户造成巨大的经济损失。然后农药使用频率高,也会给食品安全和生态环境带来危害,而生物农药以其低毒和对环境友好等特点备受人们关注[25]。
综合以上对生物农药使用的论述不难发现,生物农药的使用有利有弊,应当客观看待生物农药的使用,才能确保其发挥最大作用。由于生物农药大多是自然界本身存在的物质,因此公众逐渐形成一种生物农药都是低毒的错误认知,但其实生物农药并非都是低毒的,同时在降解过程中可能出现的降解不彻底与操作失误等情况都有可能导致中毒。因此,在推广生物农药的过程之中,一方面需要促进各类现代生产技术的灵活应用,另一方面需要了解生物农药的发展趋势,灵活利用生物农药。在保护生态环境的基础之上,更好地促进人类的发展,全面提升生产效率和生产质量[26]。
基金项目
项目名称:四种植物提取物在植物保护中的应用效果研究,编号:赣市科发[2022]65号。
NOTES
*通讯作者。