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害虫防治作用方式:概述

撰文: 范妮·戴斯 范妮·戴斯

点评人: 史蒂夫·埃丁顿 史蒂夫·埃丁顿

主题: 生物防治基础知识

主题: 综合虫害管理

主题: 生物防治剂

概述
行动方式 
了解杂草和害虫的控制 
生物农药 
化学农药 
不同方法的挑战和局限性 
总结

杂草、微生物、昆虫和其他动物害虫对全球农业造成严重破坏。仅在美国, 数据表明 害虫每年造成数十亿美元的损失。幸运的是,有很多控制方法可以处理这些害虫,包括化学和 生物学方法。这两种方法针对目标害虫的类型,具有多种不同的作用模式。具有多种模式是有利的,因为这意味着可以针对更多的害虫,并使组合策略更加可行,此外,它还可以减缓害虫的抗药性。

在本文中,我们探讨不同的害虫防治方法、它们的作用方式以及不同方法的挑战和局限性。

行动方式

在农作物保护中,作用方式是一个术语,用于描述物质或处理方法如何引起害虫或植物的变化。化学除草剂的作用方式是指它们所针对的酶(对害虫生存至关重要的特定蛋白质),而生物农药的作用方式包括竞争和重寄生,我们将在本文中探讨这些。 

了解不同防治方法的作用方式很重要,因为它可以帮助选择针对特定害虫的最佳解决方案。此外,在作用方式之间切换有助于防止害虫产生抗药性——这已成为农业中日益严重的问题。 

了解杂草和害虫的控制

以农作物为目标的害虫种类繁多。这种多样性意味着我们需要针对不同害虫的解决方案。害虫的解决方案包括 生物解决方案 比如生物农药、化学农药产品、预防或文化方法。方法的选择取决于许多因素,包括目标害虫和环境因素。幸运的是,在许多情况下,针对特定害虫有多种解决方案可供选择。

生物农药

生物农药是源自自然或自然过程的微生物、天然物质和化学信息素,用于控制侵害农作物的害虫。微生物包括细菌、真菌和病毒,但也使用卵菌和藻类。在这些群体中,有许多物种和菌株对不同害虫具有特定的活性。

天然物质通常来自植物,但也来自动物、真菌、其他微生物和矿物质。这些包括 印度楝树油 可有效对抗螨虫和粉虱等多种害虫。其他天然产品包括 壳聚糖 源自甲壳类动物的壳,可有效对抗真菌疾病, 橙油 它既针对真菌,也针对昆虫。

印度楝 (Azadirachta indica) 及其果实的近照。
印度楝树叶和果实。图片来源:CABI

生物农药有时根据其攻击的是害虫还是疾病而分为两类。攻击植物疾病的生物农药称为拮抗剂(例如 枯草芽孢杆菌),而攻击昆虫的被称为昆虫病原体(例如 苏云金芽孢杆菌).

显微镜下的苏云金芽孢杆菌特写图,显示紫色的小杆状体是孢子
染色的杆状显微图像 苏云金芽孢杆菌 孢子——来源:Ansel Oommen via Bugwood.org

生物农药性质多样,具有不同的作用方式。

昆虫病原生物农药通过以下方式直接或间接杀死昆虫:

  • 产生毒素,其中物质直接杀死害虫,并干扰生理活动,如抑制害虫生长和阻止产卵。
  • 干燥,即害虫的干燥过程。
  • 驱避作用,防止害虫以植物为食。
  • 生物农药可以被害虫食用,或者通过渗透到昆虫体内而进入害虫体内。

拮抗性生物农药通过几种作用方式发挥作用,包括:

  • 重寄生,即生物农药的活性成分吞噬植物病原体(即寄生虫以寄生虫为食)
  • 直接拮抗和抗菌作用,生物农药的活性成分产生杀死疾病的化合物
  • 竞争,即生物农药的活性成分在资源和空间方面胜过疾病
  • 植物抗性,即生物农药的活性成分释放出可激活抗病能力的化合物。

化学农药

农药是用于控制害虫的非自然化学物质。因此,农药是一个广泛的总称,适用于各种害虫防治方法。它们根据控制的害虫进行分类,农药类型包括杀虫剂、除草剂、杀鼠剂、杀病毒剂和杀粘菌剂(真菌和霉菌)。

农民用化学农药喷洒农作物的景观图
在田地里喷洒农药。图片来源:Sundaram via Pixahive.com

化学除草剂用于杀死植物,通常用于控制杂草。化学除草剂属于不同的化学家族,可用于针对特定杂草或多种植物。化学除草剂的使用引发了几个安全性和有效性问题,因为它们会对环境和人类健康产生影响。化学除草剂通过不同的机制起作用,包括抑制氨基酸合成,通常分为不同的化学家族。

不同方法的挑战和局限性

抵抗力

许多种植者多年来一直使用具有相同作用模式的化学农药。这是有问题的,因为害虫会对特定模式产生抗药性,从而使产品无效。例如,科罗拉多马铃薯甲虫是美国和加拿大的主要害虫, 随着时间的推移,对常见的化学农药产生了抗药性. 使用不同作用方式的产品组合可能比仅使用一种产品更有效,并且还能为处理抗性害虫提供解决方案。

这是两只成年科罗拉多马铃薯甲虫在叶子上的近照。
科罗拉多马铃薯甲虫(淡齿小ept)图片来源:Howard F. Schwartz,科罗拉多州立大学,来自 Bugwood.org

在 CABI,我们推荐生物防治方法,因为它们有效、安全且可持续。我们还建议轮换使用不同作用方式的产品,以帮助防止害虫和杂草产生抗药性。虽然生物农药的作用方式更复杂,比化学农药更不容易引发抗药性,但值得注意的是,有时可能会对生物农药产生抗药性。因此,我们建议轮换使用不同作用方式的产品,即使是生物农药也是如此。

副作用

控制农业害虫的另一个挑战是化学农药可能对植物产生负面影响 环境 和人 健康化学农药之所以受欢迎,是因为它们相对便宜且易于推广。然而,它们会污染水、空气和土壤,导致生物多样性严重丧失。此外,它们还会对人类健康产生严重的负面影响。

生物解决方案 通过提供更可持续、更健康的替代方案,可以大大减轻这些负面影响。美国环境保护署 (EPA) 是负责环境事务的独立政府机构,其法规旨在减少有害化学品的使用,同时促进使用可持续的生物方法。此外,使用生物植物保护产品可以让种植者在更多市场上销售他们的产品,并减少农药抗性。

总结

有许多可用的害虫防治策略。这些方法通过不同的作用方式发挥作用。了解不同防治方法的作用方式对于确定选择哪种方法很重要,因为不同的害虫对不同的方式敏感。生物防治方法在安全性、有效性和可持续性方面优于化学方法,而化学方法会损害环境并损害人类健康。最终,在决定如何处理害虫问题时,重要的是要考虑作用方式以及哪种方法最有效。

有关不同类型害虫和控制策略的更多信息,您可以咨询 CABI 生物保护门户资源产品数据库。为了帮助您找到针对特定问题的最佳解决方案,请访问我们的 产品页面.

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