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森环森保所为林业害虫绿色防控创制出系列产品和装置

时间:2023年01月04日 22:47 来源:  作者:党英侨 张彦龙

我国的森林生态系统正遭受到多种害虫的威胁,天牛、吉丁等蛀干害虫是林木的重大毁灭性害虫,主要以幼虫在树干、枝条内蛀食危害,严重影响寄主树木的养分和水分运输,导致树势衰弱,甚至整株死亡。因其隐蔽性强,防治难度大,常造成巨大的经济和生态损失。斑衣蜡蝉作为多种经济树种的刺吸性害虫,近年来在我国多地虫口密度过大,其排泄的蜜露还可引起煤污病,严重影响树木生长和果实品质。利用天敌昆虫主动搜寻寄主害虫尤其是隐蔽性害虫、或通过人为干预措施将枯死/濒死木中尚未羽化逃逸的害虫扑杀消灭,阻止其危害邻近健康树木,是林业害虫重要的绿色环保的防治措施。然而,目前发现的有效防控特定林业害虫的天敌昆虫种类较少、室内大规模繁育技术不完备、优势天敌的野外应用率较低;同时,现有的处理虫害木的装置构造复杂、使用率低、携带不便,这都给林业害虫的防控工作造成不小的阻碍。

图1几种林业害虫的危害状

A:松褐天牛幼虫蛀食松树主干;B:白蜡窄吉丁幼虫蛀食白蜡树主干;C:斑衣蜡蝉成虫群集于寄主树干上取食、交配、产卵。

因此,森环森保所天敌昆虫与生物防治学科组基于特定害虫的种群消长规律,对其潜在优势控害因子或措施进行了系统探究和分析。针对已在生产上广泛利用的松褐天牛天敌花绒寄甲的室内繁育率始终不够理想、繁育技术较为繁琐复杂等问题,结合3D打印等技术开发了新型高效规模化繁育装置,繁育效率提升了5.2倍,同时节省成本超过75%。针对白蜡窄吉丁和斑衣蜡蝉在我国种群数量激增,而现有防控手段多以化学和理化诱控为主、防控效果不够理想的现状,分别确立了白蜡窄吉丁卵期、幼虫期的优势天敌——白蜡吉丁卵跳小蜂和白蜡吉丁啮小蜂,以及斑衣蜡蝉若虫期的优势寄生蜂——中华螯蜂,并创建了这些天敌的室内大规模繁育技术及野外防治技术体系。为有效精简蛀干害虫危害的枯死或濒死木的处理流程,设计了一款构造简单、易于操作、携带便利的实用新型网袋,大大减少了蛀干害虫危害木的除害步骤,显著提升了蛀干害虫的防治效率。

图2开发出的防控制剂或产品

A:利用花绒寄甲高效繁育装置在不同接种比例下的繁育效果;B:寄生白蜡窄吉丁卵的白蜡吉丁卵跳小蜂成虫;C:寄生白蜡窄吉丁幼虫的白蜡吉丁啮小蜂幼虫;D:寄生斑衣蜡蝉若虫的中华螯蜂幼虫;E:受害木处理网袋。

本学科组创制的以上产品和装置全部获得了国家发明专利/实用新型专利的授权,它们是:①一种花绒寄甲高效繁育装置(实用新型专利,ZL 202221354985.4),②一种白蜡吉丁卵跳小蜂饲养方法及在防治白蜡窄吉丁中的应用(发明专利,ZL 202011310036.1),③一种白蜡吉丁啮小蜂饲养方法及在防治白蜡窄吉丁中的应用(发明专利,ZL 202011310038.0),④一种中华螯蜂的人工饲养方法及其在斑衣蜡蝉的防治中的应用(发明专利,ZL202011305638.8),⑤一种蛀干害虫受害枯死或濒死木处理网袋(实用新型专利,ZL 202221354992.4)。这些产品和装置已经开始用于松褐天牛、白蜡窄吉丁和斑衣蜡蝉等多种林业危险性害虫的防控实践中,效果显著。由于该系列产品和装置在林业害虫绿色防控中的提质增效作用明显,还有望得到进一步推广应用。

相关研究得到了国家重点研发计划项目(2018YFC1200400)、局揭榜挂帅项目课题(ZD202001)、国家自然科学基金项目(31971666)、中国林科院基本科研业务费专项资金重点项目(CAFYBB2017ZF002、CAFYBB2021ZG001)的资助。(党英侨、张彦龙/森环森保所)