4.4 生态防虫的成功案例
为寻找环境友好型害虫防治对策,2006 年6 月,本团队在山东省平邑县蒋家庄村的弘毅生态农场开展试验,摒弃化肥、农药、农膜、除草剂、人工合成激素和转基因种子 6 项技术,转而使用生维持态平衡的栽培与耕作技术,取得了重要进展。粮食产量由试验初期的亩产500 多千克(小麦-玉米两季)提高到1000 多千克,实现了吨粮田。
4.4.1 特殊光谱诱捕
诱虫灯让“害虫”自投罗网,“害”虫变成鸡的食物。在玉米小喇叭口时,将柴鸡放进玉米田,这样金龟甲幼虫不能对作物形成危害。靠近弘毅生态农场院墙外面的农田,因诱虫灯存在,虫害明显减少。农民用于花生的剧毒农药每亩费用大约为 50 元,但依旧无法控制虫害。采用生态方法控制虫害的成本远低于剧毒农药。另外,鸡的净收益是玉米的 2~3 倍。采用这个方法的缺陷是部分益虫也诱捕,但益虫比例小于 5%,诱虫灯对益鸟没有危害。
高频紫外诱虫灯通过引诱成虫扑灯、高压电网触杀,使害虫落入灯下专用接虫袋中并及时收取害虫,达到灭杀害虫的目的。诱虫灯可诱杀小菜蛾、甜菜夜蛾、白粉虱、斜纹夜蛾、银纹夜蛾、天蛾、稻螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱、二化螟、化螟、叶蝉、棉铃虫、烟青虫、红铃虫、盲蝽象、大造桥虫、蝼蛄、金龟子、玉米螟、谷子钻心虫、大豆食心虫、豆天蛾、吸果夜蛾、桃蛀螟、松毛虫、灯蛾、松天牛、杨树白蛾、卷叶蛾、大青叶蝉、米蛾、药材甲、黑粉虫、麦蛾、地老虎等。
4.4.2 增加生物多样性
农场里生产20 多种有机粮食和蔬菜,有小麦、玉米、大豆、花生、绿豆、韭菜、芹菜、土豆、葱、蒜、萝卜、白菜、西红柿、黄瓜、南瓜、丝瓜等,还有一些野菜如荠菜、马齿苋(Portulaca loeracea)等。运用生态学原理,结合物理(诱虫灯)和生物(害虫天敌)的方法,大幅度减少乃至杜绝使用农药,保护农田害虫天敌;利用大自然的恢复力,改善农田环境;逐步恢复农田生态平衡,保障粮食安全。农田害虫天敌包括捕食性天敌和寄生性天敌。捕食性天敌昆虫的种类很多,涉及 19 个目、120 多个种,其中,蜻蜓目、螳螂目和脉翅目的全部种类(共 33科)均具捕食性。寄生性天敌昆虫涉及膜翅目、双翅目、捻翅目、鞘翅目及鳞翅目 5 个目,分属于 98 个科。此外,还包括除昆虫外的其他捕食性天敌和寄生性天敌,如蜘蛛、捕食螨、寄生螨、线虫、益鸟、两栖类、兽类及鱼类等。
4.4.3 生态控虫的效果
本团队以冬小麦-夏玉米农田生态系统为研究对象,探讨了诱虫灯控虫区和常规化学防治效果。诱虫灯控虫区分为 3 个处理,处理1:不施农药;处理2:在小麦开花前和玉米大喇叭口期分别防治1遍害虫;处理3:在小麦播种耕地时防治 1遍地下害虫,小麦开花前和玉米大喇叭口期分别防治1遍害虫。常规化防区为处理4:常规防治害虫(小麦播种耕地时防治1 遍地下害虫,小麦开花前、小麦开花后、玉米苗期、玉米大喇叭口期分别防治1遍害虫)。利用农药防治害虫措施和农药用量见表4-1。
在诱虫灯控虫区,无农药处理与有农药处理的小麦产量差异显著,但玉米产量不显著,小麦和玉米周年产量亩产均达到1吨。说明在利用诱虫灯控虫的前提下,只需要对小麦蚜虫进行防治即可,防治地下害虫和玉米害虫对产量贡献不大。研究还发现,施2 遍农药处理比施3 遍农药处理的周年产量少 4.03 千克,小麦和玉米都按 2.0 元/千克计算,合计为 8.06 元,但施2 遍农药处理比施 3 遍农药处理产生的费用少 15 元,而且农药用量少 37.6%(表 4-2)。因此,防治 1 遍小麦蚜虫,并在玉米大喇叭口期防治1 遍害虫更加合算。同时施 2 遍农药处理的周年产量与常规化防处理的周年产量相差不大,玉米产量甚至高于常规管理,但农药用量减少 55.4%。原因很可能是减少农药的使用,使农田生态环境得到改善,有利于作物的生长。能否进一步减少农药用量,如只在小麦季防治 1 遍害虫,而在玉米季仅利用诱虫灯,并保证达到吨粮田,还有待进一步的研究和追踪。
高频紫外诱虫灯的防虫效果显著,害虫捕获量从 2009 年的日平均 0.45 千克下降到 2014 年的 0.012 千克;每盏灯年捕获量从 33.8 千克下降到 2.1 千克(Liuet al.,2016)。害虫还存在,但基本不对作物构成产量威胁,其科学原理在于,害虫都是有性繁殖的,交配后的雌虫无法回到地里产卵,这样害虫从卵这个阶段就被控制了。并且,在惊蛰时节就开始让诱虫灯工作,每天除下雨自动关灯外,在生长季节天天捕捉,害虫几乎无构成大种群的能力。停止农药后,益虫(夜间不活动或少活动)和益鸟(夜间不活动)的数量增加,残余的害虫又成为益虫和益鸟的食物,如此“物理+生物”的立体防治就构成无虫害的农田生态环境,不用农药也不会对产量构成威胁。
为了明确诱虫灯的控虫范围,本团队以金龟甲为研究对象,在距诱虫灯不同距离处,释放用不同颜色标记的金龟甲,捕获金龟甲的效果见表4-3,可以看出,距离诱虫灯75 米处的金龟甲依然能够被诱虫灯捕获,但是在距离诱虫灯45 米以内捕捉到的金龟甲占75 米以内捕捉到的金龟甲数量的 84.6%,故初步确定诱虫灯捕捉半径为45 米,控虫面积约为10 亩。但由于释放个数和重复次数较少,距离设置间隔太大,诱虫灯的控制范围还有待进一步的研究。
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