生物农药在果树病虫害防治中的应用研究
作者: 付大庆中图分类号:S436.6 文献标识码:A
Research on The Application of Biopesticides in Fruit Tree Pest and Disease Control
FU Daqing (Jinzhong Vocational and Technical College,Jinzhong Shanxi O3o6oo,China)
Abstract:Biopesticides have emergedasacritical alternativeto chemical pesticides duetotheir environmentally friendly nature,lowresidue,andsustainability.Themechanismsof microbial pesticides,botanical pesticides,and biochemicalpesti cides incontrollngfruit tree pests and diseases were analyzed.Throughcase studiesof aple,citrus,grape,andother fruit tres,the applicationeficacyandexistingchallngesarediscussed.Theresearchdemonstrates thatbiopesticides cansignificantly reduce pest and disease incidence while decreasing chemical pesticide usage by 30%-50% . However,widespread adoptionstillfcestecicalonomicndawareesselatedbarrrs.Aodingly,tispaprproosstriniylbative promotion strategyencompassing technological,operational,andinstitutionaldimensions toenhancemarket penetrationof biopesticides,providing theoretical and technical support for sustainable fruit production.
Keywords:biopesticides;fruit tree pests and diseases;mechanism of action;green control;sustainable agriculture
在全球农业生产体系中,果园作为水果供应的重要基地,其化学农药的使用量却日益成为环境保护与食品安全领域关注的重点。据2022年联合国粮食及农业组织(FAO)报告揭示,全球果园化学农药年使用量超200万t,导致 40% 果园土壤农药残留超标(FAO,2022)。我国作为世界最大水果生产国,其果树种植面积达1300万 hm2 ,化学农药使用过量所引发的果品质量安全问题频发,2023年农业农村部抽检发现 12.7% 果品存在农药残留超标现象。面对这一严峻形势,《“十四五”全国农业绿色发展规划》明确要求2025年生物农药占比提升至 15% 。这一目标的设定,不仅是对化学农药滥用问题的有力回应,更是推动农业绿色转型、保障食品安全的重要举措。
生物农药,作为化学农药的绿色替代品,其独特的病虫害防治机制日益受到关注。通过微生物间的拮抗作用、植物次生代谢产物的干扰以及其他生物调控手段,生物农药在苹果蠹蛾、柑橘黄龙病等重大病虫害的防治中展现出了显著的效果,有效减少了化学农药的使用量,降低了环境污染风险。然而,尽管生物农药优势显著,但目前其市场份额尚不足 5% ,这既反映出生物农药在推广应用过程中的难度,也凸显出系统性研究其应用瓶颈与突破路径的紧迫性。本研究整合田间试验数据与企业应用案例,提出全产业链解决方案,希望能够为果树产业的绿色转型提供思考。
1生物农药的种类与作用机制
1.1种类
生物农药是指利用生物体或其代谢产物来防治病虫害的农药,旨在为农业生产提供一种既环保又高效的解决方案[1]。目前,生物农药主要包括微生物农药、植物源农药和生物化学农药三大类,其中每一类都蕴含着大自然的智慧与奥秘。
1.1.1 微生物农药
作为生物农药的重要分支,微生物农药主要依赖于细菌、真菌、病毒等微小生物或其独特的代谢产物来施展“魔法”。例如,苏云金芽孢杆菌(Bt),作为微生物界的“杀虫高手”,能释放出对多种害虫具有致命吸引力的毒素,使害虫在不知不觉中丧命;而绿僵菌,则擅长在害虫体内“潜伏”,通过寄生作用逐渐消耗害虫的生命力,最终达到消灭害虫的目的。
1. 1.2 植物源农药
植物源农药是从自然界植物中提取出的宝贵资源,它们蕴含着杀虫、杀菌或除草的神奇活性。例如:印楝素,源自印楝树的精华,以其独特的化学结构干扰害虫的生长发育,使害虫无法正常繁衍;鱼藤酮,则是从鱼藤属植物中提取的天然毒素,对多种害虫具有快速击倒的作用,且对环境友好;还有苦楝油,从苦楝树中提取,对蚊子、苍蝇和跳蚤等害虫有显著的杀虫和拒避作用。
1. 1. 3 生物化学农药
生物化学农药利用了自然界中本就存在的化学物质或其人工合成的类似物,可用来精准打击病虫害。例如,昆虫信息素,作为生物化学农药中的“间谍”,能够模仿害虫释放的求偶信号,吸引并干扰害虫的交配行为,从而有效控制害虫的种群数量;植物生长调节剂,则像是植物的“营养师”,可通过调节植物的生长周期和生理状态,增强植物的抗逆性和产量[2]。
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1. 2 作用机制
生物农药的作用机制多样,它们或通过产生毒素、抗生素直接作用于病虫害,实现快速消灭;或通过竞争生态位,抑制病虫害的生长空间,达到生态平衡;或诱导植物产生抗性,让植物自身拥有对抗病虫害的“铠甲”;或通过干扰害虫的生理过程,如利用昆虫信息素打乱害虫的繁殖计划,从根本上
降低害虫的威胁。
正是这些不同的作用机制,赋予了生物农药在病虫害防治中的高效、低毒、低残留等优势,它们不仅能够有效保护农作物免受病虫害的侵袭,还大大降低了化学农药对环境和人体的潜在危害,完全符合可持续农业发展的核心理念。
2生物农药在果树病虫害防治中的应用
2.1苹果主要病虫害防控
苹果蠹蛾作为一种长期困扰苹果种植户的害虫,如今有了更为科学且环保的防控体系。信息素迷向技术就是核心手段之一,其效果令人瞩目。在陕西洛川示范区,果农们通过在每 hm2 土地悬挂1200个诱芯,让雄蛾迷失方向,进而无法准确找到雌蛾进行交配。据统计,这一技术的交配干扰率超过 90% ,可显著降低害虫的繁殖率[3]。与此同时,Bt菌剂的配套使用也为防控体系增添了重要一环。在卵孵化期,通过喷施 8 000IU/mg 的可湿性粉剂,让幼虫致死率达到了 85% 。综合这两大技术,洛川示范区的化学农药使用量成功减少了47% ,而优质果实的比例则跃升至 82% ,实现了产量与质量的双重提升。
还有苹果腐烂病,这一苹果树的“癌症”,同样有了更为有效的生物防治方法。通过利用哈茨木霉T—22菌剂 (2×108CFU/g) )对病斑进行刮治,深入病灶,治愈率可高达 78.6% 。而为进一步提升预防效果,果农们还配施氨基寡糖素200倍液进行喷雾处理,这一组合使得预防效果提高了 35% .为苹果树的健康生长提供了有力保障。
2.2柑橘黄龙病综合防控
柑橘黄龙病的毁灭性极强,让无数果农谈之色变。然而,通过一系列生物农药综合防控措施,其发病率和传病率也可得到有效控制。比如,通过健康种苗与内生菌接种技术结合,则可为柑橘树筑起一道坚实的防线。在嫁接过程中,果农们可将幼苗浸渍在伯克霍尔德菌液中( 10-7CFU/mL) ,这一步骤如同为幼苗接种了疫苗,使其具备了抵抗黄龙病的能力,发病率因此降低了 60% 。
其次,果园生草与捕食螨释放技术的结合,能够为柑橘园营造一个生态平衡的环境。在果园内,果农们可种植藿香蓟等草本植物,借此为捕食螨提供丰富的食物来源和栖息地;同时,每株柑橘树上都会释放300头巴氏新小绥螨,作为捕食螨,可有效地控制木虱等害虫的虫口密度。
另外,系统诱抗与物理阻隔技术的结合,则是柑橘黄龙病防控的最后一道防线。通过喷施 5% 香菇多糖以提高柑橘树的抗病能力,同时设置40目防虫网进行物理阻隔,则可防止害虫和病菌的传入。这一系列措施的实施,可使柑橘黄龙病的传病率被控制在 3% 以下。
2.3葡萄霜霉病绿色防控
葡萄霜霉病会严重影响葡萄产量和品质的病害,现如今也有了更为环保且高效的防控方法。芽孢杆菌组合应用技术的成功研发为葡萄霜霉病的防控提供了新的思路。解淀粉芽孢杆菌FZB42(109CFU/g) )与枯草芽孢杆菌BS—208按 1:1 的比例进行复配使用,对霜霉病菌的孢子萌发抑制率可高达 96.8% ,显著优于单剂使用效果( P< 0.01)。
而植物提取物增效研究的深入,则为葡萄霜霉病的防控增添了更多可能性。通过添加 0.1% 的茶多酚,可促使丁香菌酯对霜霉病的EC50值降低58.3% ,这意味着在相同效果下,丁香菌酯的使用量可以大大减少。根据田间试验结果表明,这一组合技术的防治效果可达到 84.7% ,持效期更是延长了 5d ,进而为葡萄的优质高产提供有力保障。
3生物农药的应用瓶颈及其突破路径
3.1 应用瓶颈
3.1.1 技术层面
当前,不少生物农药在使用上仍面临着技术瓶颈。比如,紫外敏感是一直是制约白僵菌等生物农药广泛应用的关键因素。据农业科研机构的精确测试数据显示,白僵菌孢子在晴朗无云的天气条件下,其半衰期仅有 2~3h ;尤其是在每日阳光最为炽烈、紫外线强度达到峰值的10:00—14:00时段,白僵菌孢子的存活率会急剧下滑,这无疑会让生物农药的使用效果和时间窗口受限,使得其在许多实际应用场景中难以发挥出应有效力[4]
与此同时,印楝素作为近年来备受瞩目的生物农药成分,其展现出的控害效果确实令人瞩目。然而,印楝素在施用后见效迟缓则是一个不容忽视的客观问题。具体而言,农户在田间施用印楝素后,往往需要耐心等待 5~7 d的时间,才能肉眼观察到明显的害虫控制效果。这对于那些面临害虫快速繁殖威胁或处于作物生长关键期的农田来说,无疑是一个巨大的挑战,稍有不慎就可能错失最佳的防治时机,导致作物受损严重。
3.1.2 经济层面
长期以来,成本问题始终是生物农药推广的一大障碍。以Bt制剂为例,这种生物农药的施用每亩( 667m2 )成本高达38元,而相比之下,传统化学农药毒死蜱的每亩( 667m2 )成本却仅为15元。基于价格上的巨大差异,使得许多农户在面临成本控制的重压时不得不忍痛割爱,选择价格更为亲民的传统化学农药。
更严重的是,尽管国家为推动生物农药的普及已经出台了一系列鼓励政策,但在实际操作层面,这些政策的惠及范围却十分有限。据了解,目前农机购置补贴目录中仅包含全国12个省份,这意味着绝大多数地区的农户在购置生物农药施用设备时仍然无法享受到政策红利,这无疑进一步加重了他们使用生物农药的经济负担[5]
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