生物防治是有害生物综合治理战略的一部分。它的定义是天敌减少害虫数量,通常涉及积极的人类作用。请记住,所有昆虫物种也都受到自然存在的生物和环境因素的抑制,无需人工干预。这通常称为自然控制。该指南强调了昆虫的生物防治,但也包括了杂草和植物病害的生物防治。害虫的天敌也称为生物防治剂,包括天敌,寄生虫和病原体。杂草的生物防治包括昆虫和病原体。植物病害的生物防治剂最常被称为拮抗剂。
捕食者,例如瓢虫和草lace,主要是自由生活的物种,在其一生中会消耗大量猎物。寄生物是未成熟阶段在单个昆虫寄主上或内部发育,最终杀死寄主的物种。黄蜂的许多种类和某些苍蝇都是寄生虫。病原体是引起疾病的生物,包括细菌,真菌和病毒。它们杀死或使宿主虚弱,并且对某些昆虫群相对特定。以下各节将更详细地讨论这些天敌群体。
天敌的行为和生命周期可能相对简单或异常复杂,并非所有昆虫的天敌都对作物生产有益。例如,超寄生虫是其他寄生虫的寄生虫。在缅因州种植的马铃薯中,发现了22种蚜虫的寄生虫,但它们又受到18种其他超寄生虫的攻击。
本指南重点介绍那些存在其益处大于不利之处的物种。成功的天敌应该具有较高的繁殖率,良好的搜索能力,寄主特异性,适应不同的环境条件并与其寄主(害虫)保持同步。
高繁殖率很重要,这样可以在有宿主的情况下迅速增加天敌的数量。天敌必须有效地寻找其寄主,而且它应该只寻找一种或几种寄主物种。例如,蜘蛛以许多不同的宿主为食,包括其他天敌。天敌与其宿主同时出现也很重要。例如,如果天敌是卵寄生虫,则在有宿主卵时必须存在。天生的敌人没有所有这些属性,但是具有几个特征的敌人在帮助维护害虫种群方面将更为重要。
有三种广泛且有些重叠的生物控制类型:保护,经典生物控制(将天敌引入新的场所)和扩充。
保护
保护天敌可能是种植者可获得的最重要且最容易获得的生物防治方法。从后院花园到商业领域的所有生产系统中都有天敌。它们适应当地环境和目标害虫,并且其保护通常简单且具有成本效益。用较少的努力就可以观察到这些天敌的活动。蚜虫菌落几乎总是存在草,瓢虫,盘旋蝇幼虫和被寄生的蚜虫木乃伊。高湿度一段时间后,真菌感染的成年蝇通常很常见。这些自然控制很重要,在制定害虫管理决策时必须加以保护和考虑。在许多情况下,除非停止或减少杀虫剂的使用,否则天敌的重要性尚未得到充分研究,也没有变得明显。通常,我们能做的最好的事情就是认识到这些因素的存在,并将对它们的负面影响最小化。如果需要杀虫剂,应尽一切努力以选择性的方式使用选择性的材料。
古典生物防治
在许多情况下,与害虫相关的天敌复合物可能不足。当将害虫意外地引入没有相关天敌的新地理区域时,这一点尤其明显。这些引入的害虫被称为外来害虫,占美国害虫的约40%。引入的植物害虫实例包括欧洲玉米bore,它是北美最具破坏性的昆虫之一。为了获得所需的天敌,我们转向经典生物控制。这是导入并释放天敌以控制引入的(外来)害虫的做法,尽管也针对天然害虫进行了实践。该过程的第一步是确定引入的有害生物的来源,然后收集与该有害生物或密切相关物种相关的适当天敌(从该位置或类似位置)。然后,天敌将经过严格的隔离过程,以确保不引入,不进行繁育,最好是大量繁殖并释放它们,而不会引入不想要的生物(例如超寄生虫)。进行后续研究以确定天敌是否在释放地点成功建立,并评估其存在的长期利益。然后进行饲养,最好是大量饲养并释放。进行后续研究以确定天敌是否在释放地点成功建立,并评估其存在的长期利益。然后进行饲养,最好是大量饲养并释放。进行后续研究以确定天敌是否在释放地点成功建立,并评估其存在的长期利益。
有许多成功的经典生物防治计划的例子。最早的成功之一是棉质靠垫秤,这种害虫在1800年代后期破坏了加利福尼亚州的柑橘产业。从澳大利亚引进了捕食性昆虫,吠陀甲虫和寄生蜂。在短短的几年之内,这些被引入的天敌完全控制了棉花状的垫子秤。苜蓿象鼻虫(一种严重引入的牧草害虫)的危害通过引入一些天敌而大大降低了。引入苜蓿后约20年,美国东北部用于苜蓿象鼻虫的苜蓿种植面积减少了75%。从中国引进的一种小黄蜂,Trichogramma ostriniae,以帮助控制欧洲玉米bore,是这种主要有害生物经典生物防治努力历史悠久的最新例证。美国和加拿大正在实施许多针对虫害和杂草的经典生物防治计划。
经典的生物防治方法持久且价格便宜。除了收集,进口和饲养的初始费用外,几乎没有其他费用。成功建立天敌后,它几乎不需要额外的投入,并且可以在没有人类直接帮助的情况下,免费地杀死害虫。不幸的是,经典的生物学控制并不总是有效。通常,它对付外来害虫最有效,而对本地害虫则效果较差。失败的原因通常是未知的,但可能包括释放的人太少,天敌在释放地点对环境条件的适应性差以及天敌与宿主有害生物的生命周期缺乏同步性。
增广
第三类生物防治涉及天敌的补充释放。在该季节的关键时刻可能会释放相对较少的天敌(引发释放),或者实际上可能会释放数百万人(泛滥释放)。另外,可以修改裁剪系统以偏爱或增加天敌。后一种做法通常被称为栖息地操纵。
接种释放的一个例子发生在几种作物的温室生产中。周期性释放的寄生虫,即Encarsia formosa,被用来控制温室粉虱,而早m螨Phytoseiulus persimilis被用来控制两个斑点的蜘蛛螨。
瓢虫,草wing或类寄生虫(如赤眼蜂)经常大量释放(强制释放)。蔬菜或田间作物中的赤眼蜂的建议释放速率为每周每英亩5,000至200,000,具体取决于虫害的侵染程度。同样,致病性线虫以每英亩数百万甚至数十亿美元的速率释放,以控制某些居住在土壤中的害虫。
栖息地或环境操纵是另一种形式的增强。该策略涉及改变种植系统,以增强或增强天敌的效力。许多成年的拟寄生物和捕食者都受益于花蜜的来源以及诸如树篱,农作物和杂草边界等避难所提供的保护。
天敌可以从花蜜中受益。从左到右,迷人的花朵包括野胡萝卜(ATEaton),莳萝(M.Hoffmann)和金毛菊(M.Hoffmann)。
混合种植和提供开花边界可以增加生境的多样性,并提供住房和替代食物来源。它们很容易合并到家庭花园中,甚至是小规模的商业种植中,但更难以容纳大规模的作物生产。大型生产者的害虫控制也可能存在一些冲突,因为难以确定害虫种类,而且害虫和天敌都难以使用避难所。
栖息地操纵的例子包括在作物附近生长开花植物(花粉和花蜜来源)以吸引和维持天敌种群。例如,悬停蝇成虫可以被盛开的伞形植物吸引。
加利福尼亚州的最新工作表明,在葡萄葡萄园中种植修剪树可改善关键的葡萄虫寄生虫的越冬栖息地或庇护所。修剪的树木为寄生的寄生虫提供了替代寄主,以前只能在距大多数葡萄园很远的地方越冬。应谨慎使用此策略,因为某些对天敌具有吸引力的植物也可能是某些植物疾病的宿主,尤其是可能由害虫传播给作物的植物病毒。尽管该策略似乎有很大希望,但只有少数例子得到了充分的研究和开发。
大规模饲养天敌的释放包的形式和功能各不相同。
购买和释放天敌
许多商业昆虫会饲养和销售各种天敌,包括食螨,瓢虫,草lace,螳螂和数种寄生虫。释放成功需要适当的时机(主机必须在场,否则天敌将死亡或离开该地区),并在单位面积上释放正确数量的天敌(释放率)。在许多情况下,尚未确定最有效的释放速率,因为它会根据作物类型和目标寄主密度而变化。
成功还需要一个健康而强大的天敌。该指南并未就购买或释放市售天敌提出具体建议,但确实提供了有关大多数商业饲养物种的生物学和行为的基本信息。此信息应有助于做出有关其使用的决策。