生物防治技术作为植物保护的重要手段,在农学领域具有广泛应用,本文参考多篇农学论文,探讨了生物防治技术在植物保护中的具体应用,该技术通过利用天敌昆虫、微生物制剂等自然因素,有效控制病虫害,减少化学农药使用,保护生态环境,生物防治不仅提高了农作物的产量和品质,还促进了农业可持续发展,是未来植物保护的重要方向。
生物防治技术在植物保护中的应用研究 随着生态农业理念的深化,生物防治技术凭借其环境友好性、可持续性及低抗性风险,成为植物保护领域的核心策略,本文系统梳理了生物防治技术的分类体系,结合国内外实践案例,分析了其在病虫害防控中的具体应用模式与成效,并针对技术推广中的瓶颈提出优化路径,旨在为农业绿色转型提供理论支撑与实践参考。
生物防治;植物保护;天敌昆虫;微生物制剂;生态调控
传统化学农药的长期滥用导致土壤污染、生物多样性锐减及害虫抗药性激增,全球每年因病虫害损失的粮食占比达10%-25%,在此背景下,生物防治技术通过利用自然界的生态平衡机制,实现了对病虫害的精准控制,其核心优势在于:
- 环境兼容性:减少化学残留对土壤、水源及非靶标生物的危害;
- 经济可持续性:长期应用可降低防治成本,如赤眼蜂防治玉米螟的示范项目显示,每亩减少农药使用1公斤,同时提升物种多样性;
- 抗性管理:通过多靶点作用机制延缓害虫抗药性发展。
生物防治技术的分类与应用模式
(一)天敌昆虫的引入与扩繁
天敌昆虫通过捕食或寄生作用直接抑制害虫种群,其应用需结合害虫生物学特性与区域生态条件。
- 捕食性天敌:
- 瓢虫:对蚜虫、粉虱等小型害虫具有高效控制能力,澳洲瓢虫引入后,吹绵介壳虫的种群密度下降90%以上;
- 草蛉:幼虫期日均捕食蚜虫200-300头,成虫期持续控害,适用于温室蔬菜害虫防控。
- 寄生性天敌:
- 赤眼蜂:通过卵寄生破坏鳞翅目害虫(如玉米螟、棉铃虫)的繁殖链,山东省武城示范区数据显示,赤眼蜂释放后玉米螟卵寄生率达94.25%,被害株率降低至8.1%,较化学防治区减少50%;
- 丽蚜小蜂:专性寄生温室白粉虱,单头雌蜂可寄生30-50粒卵,有效控制设施农业害虫。
技术要点:天敌释放需匹配害虫发生高峰期,如赤眼蜂需在玉米螟产卵初期分3次释放,每次间隔5-7天,以确保持续控害效果。
(二)微生物制剂的开发与应用
微生物制剂通过感染、代谢产物抑制或竞争作用实现病虫害防控,具有靶标专一性强、环境风险低的特点。
- 真菌制剂:
- 白僵菌:分生孢子接触害虫体表后萌发,穿透体壁导致害虫死亡,对蛴螬、蝗虫等地下害虫防治效果显著;
- 木霉菌:哈茨木霉通过重寄生作用破坏病原菌细胞壁,对黄瓜白粉病、立枯病的防治效果达78%-83.6%。
- 细菌制剂:
- 苏云金杆菌(Bt):产生δ-内毒素破坏害虫中肠细胞,对菜青虫、棉铃虫幼虫致死率超90%,且对蜜蜂等益虫无害;
- 枯草芽孢杆菌:分泌脂肽类抗生素抑制植物病原菌,广泛应用于果树炭疽病、蔬菜软腐病的生物防治。
应用案例:木霉菌剂在北沙参菌核病防治中,通过土壤处理使发病率降低83.6%,同时促进植株生长,叶片数增加15%-20%。
(三)生物农药的研发与推广
生物农药以植物源、微生物源或动物源活性物质为原料,具有低毒、易降解的特性。
- 植物源农药:
- 苦参碱:从苦参根中提取,对蚜虫、红蜘蛛具有触杀与胃毒作用,田间防效达85%-90%;
- 印楝素:干扰害虫取食与繁殖,对小菜蛾、斜纹夜蛾幼虫拒食率超95%。
- 微生物源农药:
- 春雷霉素:由放线菌产生,对水稻稻瘟病、黄瓜细菌性角斑病的防治效果与化学农药相当,但持效期延长30%;
- 农用链霉素:抑制细菌蛋白质合成,广泛用于番茄青枯病、辣椒疫病的防控。
市场趋势:全球生物农药市场规模以年均12%的速度增长,中国登记产品超300种,占农药总量的8%,但应用面积不足15%,需加强技术培训与政策扶持。
(四)生态调控技术的集成创新
生态调控通过优化作物布局、增强天敌栖息地功能,构建可持续的病虫害防控体系。
- 间作套种:
- 玉米-大豆间作:利用大豆根际分泌物抑制玉米螟幼虫取食,同时吸引赤眼蜂定居,使玉米螟为害率降低40%;
- 万寿菊-蔬菜间作:万寿菊释放的挥发性物质驱避蚜虫、白粉虱,减少化学农药使用量30%-50%。
- 驱虫植物配置:
- 薄荷:含薄荷醇等成分,对菜青虫、斜纹夜蛾具有趋避作用,田间配置后害虫落卵量减少60%;
- 除虫菊:花朵分泌除虫菊酯,对蚜虫、红蜘蛛的击倒速度较化学农药快2倍,且无残留风险。
示范案例:甘肃定西市通过“杨树-沙棘”混交林建设,利用沙棘根系分泌物抑制杨树烂皮病病原菌繁殖,使病害发生率从25%降至8%。
生物防治技术推广的挑战与对策
(一)技术适配性不足
问题:天敌昆虫对环境温湿度敏感,如赤眼蜂在25℃以上活性下降;微生物制剂在强光、高温条件下易失活。
对策:
- 开发耐候性制剂,如木霉菌微胶囊化技术使持效期延长至45天;
- 建立区域性天敌昆虫繁育基地,根据气候分区推广适配品种。
(二)农民认知与接受度低
问题:生物防治见效周期长(如微生物制剂需7-10天显效),农民倾向于选择速效化学农药。
对策:
- 开展“田间学校”培训,通过对比试验展示生物防治的长期效益;
- 政策补贴降低生物防治产品价格,如印度对Bt制剂的补贴使农户使用成本降低40%。
(三)产业链不完善
问题:天敌昆虫规模化生产技术滞后,国内仅10余家企业具备年产能超1亿头的生产线。
对策:
- 引进自动化繁育设备,如赤眼蜂人工卵卡生产线提升产能;
- 推动“企业+合作社+农户”模式,构建生物防治产品供应网络。
结论与展望
生物防治技术通过天敌调控、微生物作用及生态优化,实现了病虫害防控的绿色转型,未来研究需聚焦:
- 多技术协同:集成基因编辑、纳米载体等前沿技术,提升生物防治精准性;
- 数字化管理:利用物联网监测害虫种群动态,实现生物防治的智能决策;
- 政策支持:完善生物防治产品登记制度,纳入绿色农业补贴体系。
随着全球对可持续发展的重视,生物防治技术将成为植物保护的主导方向,为保障粮食安全与生态安全提供核心支撑。
参考文献
[1] 张锦源. 园林植物病虫害防治中生物技术的应用研究[J]. 新农业, 2020(21):21.
[2] Krebs C J, et al. Biological Control in European Vineyards: A Case Study of Encarsia formosa[J]. Agricultural Ecosystems & Environment, 2018, 256:123-130.
[3] 康振生团队. 小麦蚜虫天敌群落多样性监测报告[R]. 西北农林科技大学, 2019.
[4] 山东省农科院植保所. 赤眼蜂防治玉米螟示范



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