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农业概论

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农业概论作物虫害及防治概论台大昆虫系柯俊成应用昆虫学农林昆虫
一、昆虫的益害以及为害(一)直接为害(二)间接为害
二、虫害防治概论(一)害虫管理观念的演变(二)害虫管理的策略(strategies)
三、害虫管理的技术(tactics)
(一)农业防治(二)物理防治(三)化学防治(四)生物防治(五)费洛蒙,诱引剂诱杀防治(六)不育性昆虫防治(七)法规防治
四、害虫管理的制定
六、参考文献应用昆虫学研究昆虫与人、畜,农作物及其产品等一切与人类经济利益有关的昆虫的科学,也称经济昆虫学.人类抵制蚊,蝇,蚤,虱等的骚扰,作为疾病媒介的危害性;自从有了农业,人类就不可避免的要和农业害虫作斗争.应用昆虫学包括有益资源昆虫的利用,蚕学和养蜂学,医学昆虫学,兽医昆虫学,农业昆虫学,森林昆虫学以及都市昆虫学.
农林昆虫包括农业昆虫学和森林昆虫学.农业昆虫学是研究与人类所需要的食物,纤维及一切动植物生产及产品有关的昆虫学科;研究林木及其产品有关的昆虫的是森林昆虫学.随著国际贸易,增加病虫传播的可能,应加强检疫.林木是多年生的,森林是一个较为稳定的生态系统,其害虫组成相对较为稳定,大发生的频率和强度有一定之规律性,发生其和发生量的预测预报容易准确,但一旦失控,由於面积过大往往措手不及.农业害虫的寄主植物大多是当年生的,或一年几熟;随著作物种类,种植及耕作制度之改变,害虫种类结构和种群间的数量比即随之改变,在这种不稳定的生态环境中、很难发挥自然控制的效能,以致害虫大发生的频率和强度都较难掌握,预测难度较大.
从40年代以来,防治农业害虫曾一度单纯依赖化学农药的局面,当时对挽回作物损失起了重大作用.但随之出现了害虫产生抗药性,农药使用非标的生物受害(尤以授粉昆虫之伤害),土壤和水域受污染,农产品残毒等一系列问题,迫使人们从新研究治虫对策:一面改变农药的性质(如重新强调易於分解的人造或天然农药),改变施药方法;一方面强调综合治理,从生态系研究入手,在宏观上作出最优化的防治对策.
目前全世界已知之昆虫种类约有80万种、而实际的蕴藏量,保守的估计有300~500万,更有人估计3000~ 5000万.在众多的昆虫中、和人类有直接害,益关系者虽仅占少数,但仍为生态系中重要成员.如水栖昆虫为食虫性鱼类之重要食饵,而陆栖昆虫则为多种食虫性鸟类,两栖类及爬虫类等之猎物,访花性昆虫又为显花植物之虫媒;腐食性昆虫以衰弱木,老朽木为食物而促进森林中之新陈代谢,淘汰更新,对腐烂植物体,落叶之分解还原作用扮演著重要的角色.又粪食性,尸食性昆虫则对动物排泄物,尸体之搬运分解有不可忽视之作用.珍稀及大型美丽之蝶蛾与甲虫等为极重要之观光资源,蝉、螽0,蟋蟀等之鸣声亦可吸引人们聆听.因此在维系生态平衡中、昆虫实有其不可替代之地位.
昆虫之所以为害虫、除直接为害人类的虱,蚤,蚊,蝇类等卫生昆虫外,直接取食为害人类栽植的作物,造成人类经济损失的昆虫、也是人类眼中的大害虫.有些昆虫对人类具直接经济价值,如胶虫的虫胶可提供作为塑胶的原料,蜜蜂作为花媒及其蜂蜜产物等.有些昆虫为肉食性或寄生性,可捕食害虫或寄生在害虫体内令其死亡,而保护农作物,有些则为腐生性,可帮忙分解死亡的尸体,如丽蝇,这些昆虫对人类而言、它们是益虫、其中胶虫的虫胶不再提供作为塑胶的原料后,胶虫被放任於野外生活,造成果树的受害,而又被归在害虫之列.因此,昆虫是害虫或益虫、端赖对人类经济的影响情况而定.
昆虫依其行为及取食偏好性的不同、为害农作物的部位也略有差异,害虫对农作物的为害部位分为根、茎(树干,枝条),叶,花及果实.害虫为害农作物的方式,可分为直接为害及间接为害:昆虫利用口器取食或产卵管将卵产在植物组织内所造成的伤害,称为直接为害.
因分泌物或携带植物病原菌造成植物生病者、如蚜虫、木虱,介壳虫等昆虫分泌蜜露导致煤烟病、木瓜轮点毒素病、柑桔黄龙病等、此种间接造成的伤害,称为间接为害.
农业生态系是一个不稳定的生态系统.若没有小心应用适当的技术来管理农业生态系,该农业生态系很容易就瓦解,例如农药长期不合理的使用.为了提高农业产值,我们必须应用适当的管理技术来管理我们所建立的农业生态体系,让农业生态系统能够永续利用与经营.
早期害虫防治是采用一种或几种可以增加害虫死亡率为重点的防治措施,很少考虑到各种防治措施间相互作用的影响、更不用谈对生态系统的破坏或对环境品质影响的关心.
40 年代DDT,BHC,有机磷剂等化学药剂相继问世后,由於其广效,速效,成本低廉、使用简单等优点、大获一般人的青睐,他们认为化学防治是解决害虫问题的唯一有效方法,传统防治方法自此被忽略.直至60 年代,因长期连续不合理使用化学农药,引起害虫对农药产生抗性,害虫天敌及授粉昆虫被大量毒杀、促使害虫再猖獗,次要害虫崛起的后果,同时毒效持久的农药也因残毒累积造成环境污染等一系列不良的副作用后,人类才体认到依赖单一的药剂防治是不好的,於是生态学的理论再度受到关心并应用,将生物防治引入与化学防治结合来防治害虫的方法,称之为综合防治(integrated control).随后几年,各种防治技术如抗虫品种、轮作,间作,田间卫生等也被应用.
虫害管理(pest management) 认为害虫防治应著重在管理(management) 而不是治理(control),也就是说,过去害虫防治是以杀死害虫为主要目标,现在则以保护作物为目标,不再以赶尽杀绝标的害虫为唯一保护作物的方法.
害虫管理就技术上来看,是以生态学原理为基础、也就是在采用各种防治技术管理目标害虫时,必须考虑自然制衡的因子,目标是在降低害虫族群的丰量,使族群变动在经济为害水平(economic injury level,简称EIL) 之下,并以维持农业生态系的稳定,永续经营农业生产为终极目标.在经济层面上,管理的目的必须达到高产量,高品质及低风险的要求.由於害虫管理是整合运用各种防治技术来管理一作物田中的害虫、又称之为整合性害物管理(integrated pest management,简称IPM).
害虫防治策略是为了除去或减缓已存在或具潜在危险的害虫所制定的防治计画,该策略内涵包括害虫族群与作物的生命系统,亦即减少害虫族群存在的状态、以提升作物生产量,其间包括以计量技术为主的取样技术,经济为害水平估算,族群动态的研究等.从经济层面及害虫的特性来看,害虫防治策略有几项原则:
1. 任何防治措施都不用做害虫取食为害植物时,有些植物的确受到伤害,有些植物因本身耐受力较强、受害程度较轻,但受害是轻或重与害虫族群密度有绝对的关系外,经济因素也是考虑因子.害虫族群密度长期是维持在一定密度上下变动,当族群密度到达足以为害寄主植物,导致经济损失时的最低密度,称为经济为害水平(EIL);为了避免害虫族群密度增加至经济为害水平而必须采取防治措施时的族群密度临界值,称之为经济为害限界(ET)(图2).害虫族群密度在经济限界以下时,该密度下所造成寄主植物的经济损失是我们可以接受的范围,故可以不必采取任何防治措施,藉由自然制衡的力量予以控制即可.
2. 减少害虫族群丰量在害虫管理策略应用上,减少害虫族群丰量是被应用最广的策略,站在保护作物的立场、它扮演的是一个治疗的角色.害虫族群密度在自然制衡因素控制下会维持在一定密度上下波动,害虫族群密度在经济限界以下时,该密度下所造成寄主植物的经济损失是我们可以接受的范围,故可以不必采取任何防治措施,藉由自然制衡的力量予以控制即可.
3. 减少作物受害的敏感度此防治策略是利用选植抗虫品种或对害虫为害具忍受力的作物,以减少经济的损失.
4. 结合减少害虫族群丰量与减少作物受害敏感度二项策略,共同运用在害虫管理体系中.
所谓害虫管理技术是指为了减少害虫族群丰量所采取的单一防治方法,包括农业防治,化学防治,生物防治,抗虫品种、诱引剂等.
即是运用农事上各种耕种操作技术,造成不适於害虫猖獗发生的环境、以减少害虫族群丰量的方法.例如:田间卫生,耕作操作,轮作,间作或混植、施肥,除草、修枝去叶等.
物理防治是指利用对害虫有影响的物理因子,人工及机械等防治的方法.例如:手捕,网捕,灯光诱捕,陷阱诱集法,黏附法,保护包装(如套袋,网室栽培) 等.
利用杀虫剂来达到降低害虫族群密度的方法.化学防治是所有防治技术中使用率最普遍、最能被广为接受的方法.化学防治在害虫管理的应用可分为三部份:
1. 毒杀作用杀虫剂是利用其化学结构和生理活性来妨碍害虫生理生化的进行、使害虫丧失生命.
2. 抑制作用例如利用拒食剂,忌避剂等物质来抑制昆虫生命活动或过程中某一环节.
3. 调节作用利用昆虫激素如青春激素,脱皮激素等类化合物使害虫的习性改变或抑制昆虫贺尔蒙在昆虫体内生理生化作用的调控.
生物防治是利用生物活体或其代谢产物来控制害虫族群的密度.广义的生物防治包括捕食性及寄生性天敌、病原微生物(病毒,细菌、真菌、原生动物等)、线虫等、狭义是指利用捕食性或寄生性天敌防治害虫的方法.
性费洛蒙在害虫防治上使用最普遍的一种、通常由雌性个体产生,用来引诱同种的雄性个体,如鳞翅目昆虫.诱引剂是利用合成的化合物来引诱操纵害虫的行为、例如甲基丁香油为一性诱引剂,可诱引雄性东方果实蝇;蛋白质水解物可诱引害虫趋前取食,将这类化合物与杀虫剂调配成毒饵,致被诱引的害虫中毒死亡,也是安全,有效的防治方法之一.
利用物理方法如X-ray,Co-60 等照射昆虫使其产生不孕,或利用不育性药剂0食昆虫使其不孕,再将不孕的虫体释放於田间,与田间的虫体交尾,交尾后的雌虫无法产生正常有效的受精卵,繁衍子代的机会因而中断、致田间害虫族群的密度降低,达到防治的目的.
指藉法令规章协助防治害虫的方法.植物检疫为法规防治主要的部份,依据国家法规对植物及其产品实行检验和处理,以防治病、虫、草、鼠等有害生物因人为的传播而蔓延,目的是作预防性的限制.倘若检疫发生缺失,新害虫侵入时,由政府规定具体办法,进行强迫防治的紧急处置,以降低害虫未来的威胁性.农药管理法也是法规防治之内容.
前面已有提及在进行害虫管理时必须以农业生态系整体性的考量为出发点、亦即以生态学为基础、以经济利益为目标,综合应用适当的防治技术於一农业生态系统中、抑制或调节主要害虫族群於一经济容许限度之下,因此,各种防治技术不论如何搭配协调、只要经济,方便且有利於农作物的生长发育,不利於害虫的生长发育,就是合乎害虫管理的基本要求.
害虫管理体系中所应用的各种防治技术必需建筑在取样技术,族群动态与经济为害限界三者基础上(图3),取样技术的目的在了解害虫族群的动态、监测其密度变化情形,以利防治时机的订定.通常害虫防治的制定是以一种害虫族群发生的状况采用一种或二种防治技术予以防治,现代的防治是讲求整合性管理,应从作物别来考量,不同作物别有不同的害虫种类,防治方法也需依其各害虫的发生习性与分布情形,采取联合防治措施,减少作物生产的损失,毕竟我们的目的是在保护作物,而不是非将害虫置於死地不可.
害虫的问题是生态问题之一、因此必须以生态学的原理为基础、以经济利益为目标,综合应用各种防治技术或方法来防治害虫、减少作物生产的经济损失.在面对不同作物,不同害虫的防治时,应考虑其各别可运用的防治方法,再采取联合防治措施,应避免病急乱投「药」的盲目行为、否则,只解决眼前的问题,对农业永续的经营是毫无助益的.大自然生态平衡系统是因人类自己的需要而被破坏,也只有用人类自己的力量去创造适合我们自己需要的平衡系统,才是真正的解决之道.
未具名.1995.台湾农家要览农作篇(三):植物保护.1-360页.丰年社,台北市.
周梁镒,方尚仁、朱耀沂.1990.台湾昆虫资源调查及其资料库.
黄莉欣,苏文瀛.植物虫害及防治概论.行政院农业委员会农业药物毒物试验所技术专刊第131 号.

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