东　北　林　业　大　学　学　报

JOURNAL OF NORTHEAST FORESTR Y UN IV ERSIT Y

Vol.31No.3

May2003金龟子防治研究的回顾与展望

　　　　　　　姚庆学　　　　　　　张　勇　　　　　　丁　岩(黑龙江省森林保护研究所,哈尔滨,150040)　　(哈尔滨森林指挥学校)　　(黑龙江省森林病虫害防治检疫站)

　　摘　要　综述了国内外金龟子防治技术的研究历史与现状,详细阐述了应用化学药剂、病原真菌、病原线虫、乳状菌、性信息素等防治金龟子的研究进展,分析了金龟子防治研究的发展趋势。

关键词　金龟子;防治;研究进展;发展趋势

分类号　Q969.48

R eview on th e A d v ance and P rosp ect o f S carabs C ontrol R esearch/Y ao Qingxue(F orest Protection Institute of H eilongjiang Province,

H arbin150040,P.R.China);Zhang Y ong(H arbin F orest C ommand S ch ool of Armed P olice);D ing Y an(H eilongjiang F orest D isease

and Pest Quarantine Station)//Journal of N ortheast F orestry Univers ity.-2003,31(3).-～66

The paper reviews the research history and current situation of chemical and biological control methods against scarabs at home and abroad,and expounds utilizing pesticides,entomopathogenic fungi,entomopathogenic nematodes, pheromone to control scarabs at length.The prospect on its development in the future is also discussed.

K ey w ords　Scarabs;Control;Advance;Development prospect

　　金龟子是鞘翅目昆虫中庞大的类群之一,是国内外公认的难防治的土栖性害虫。全世界已记载有3万余种,北美大约有1200种[1],我国目前已记录约1800种[2]。这类害虫种类多、分布广、食性杂、生活隐蔽、适应性强、生活史长短不一,很难防治[3]。很多种类是农林业生产的大敌,常导致农作物、林木及果树等芽残叶破,甚至光枝秃杆,其幼虫是地下害虫中最大的类群,也是危害最重、造成损失最大的种类[4]。据调查统计,植物地下部分受害的86%是由蛴螬危害造成的。有的种类分布很广,遍及北方各地及南方多个省、自治区,有的只在局部地区造成危害。随着环境的改变,有些过去危害严重的种类,降为次要害虫。金龟子的生活习性复杂而多样,根据活动规律,可分为日出、夜出和日夜都活动3种类型。危害虫态也各异,有的以成虫危害,幼虫不危害;有的以幼虫危害,成虫不危害。

早在19世纪就已开始了此方面的防治研究,但进展缓慢。直到20世纪初,它的危害越来越重,才逐渐引起广泛的重视,研究不断深入,研究领域不断拓宽,先后进行了一些主要金龟子的种类调查及生活史、生物学习性的研究,并采用化学与生物方法进行防治技术的研究,取得了许多突破性的成绩[5]。回顾近一个世纪的研究历史,化学防治起着主导作用,生物防治虽然开展的也比较广泛,但在实际应用中效果不明显。

1　化学防治

国外在二、三十年代开始使用有机氯药剂进行金龟的防治,特别是在欧洲和美国研究的较多,后来发现此类药剂剧毒和高残留,在农作物中的残留直接危害人体的健康,从而引起广泛关注。随后进入替代药剂的研究和推广工作,在20世纪70年代就完成了有机氯化学药剂的替代研究,而进入有机磷的品种更新和改进剂型的防治研究。辛硫磷、甲拌磷、呋喃丹

第一作者简介:姚庆学,男,1954年2月生,黑龙江省森林保护研究所,高级工程师。

收稿日期:2002年9月24日。

责任编辑:李金荣。等药剂逐渐取代有机氯而在生产中广泛应用,效果也非常明显。但由于长期使用化学药剂而产生的问题也越来越突出,如污染环境、杀伤天敌、诱使植物产生抗性等。因此,大力开发高效、低毒、低残留的药剂进行金龟子防治成为当务之急。新型产品不断推陈出新,在防治金龟子方面扮演着重要角色。

我国在该方面的研究落后于世界发达国家20a的时间,在20世纪50年代才开始地下害虫的防治研究工作,当时以化学防治为主,主要应用有机氯药剂,如:六六六、滴滴涕等。由于长期的使用有机氯带来的污染、残留问题越来越突出。据资料介绍:施用药剂的花生土壤中含0.16μg/g的有机氯,在成熟的花生种子中有机氯的含量高达0.67μg/g,为土壤中有机氯含量的4倍。70年代开始进行剧毒和高残留药剂的取代研究和示范推广工作,由以有机氯为主的农药向有机磷氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类农药过度,如辛硫磷、久效磷、溴氰菊酯、甲拌磷、呋喃丹等先后成为主要药剂,取得了较好的效果,并大面积推广应用[2]。

综观我国金龟子防治的研究历史,大致可分为3个阶段: 20世纪50年代开始此方面的研究,以六六六为代表药剂,大面积推广应用。1957年在农业部的主持下,防治地下害虫的面积达1000万hm2,当时以蝼蛄和金龟子为主。第二阶段也就是20世纪60～70年代,由单一的化学防治措施向综合防治方面发展,由有机氯为主的农药向有机磷等农药方向过渡,研究开发低毒药剂,由有机磷药剂逐渐取代有机氯药剂,先后明确了辛硫磷、地亚农、乙嘧硫磷、乙酰甲胺磷、久效磷、苯达磷、奎硫磷、甲基异柳磷、广灭磷、溴氰菊酯、杀灭菊酯、二氯苯醚菊酯、巴丹等药剂对金龟子幼虫的防治效果。1974年以辛硫磷和甲基异柳磷为代表,在华北、华南等地区的花生、大豆及甘蔗等金龟子危害非常严重的产区,被大面积推广[6]。第三阶段为80年代以后,先后吸收国外技术和产品,在农业、林业生产上研究和使用新型药剂,特别重视综合防治技术控制金龟子的危害。1984年甲基异柳磷被农业部列为取代六六六防治地下害虫的重点推广项目[7]。中国农科院甜菜研究所自1974～1984年对东北大黑鳃金龟子和黑绒金龟先后用了20余种药剂进行化学防治试验,防治效果较好的乳剂有50%辛硫磷乳油、40%乐果乳油、50%乙基1605乳油、40%甲基异柳磷乳油;颗粒剂有30%甲基异柳磷颗粒剂、50%大风雷颗粒剂、3%呋喃丹颗粒剂。20世纪90年代以后,随着化学农药的大规模应用而产生的问题越来越突出,它们的高残留、高抗药性会污染环境,对人畜不安全,可操作性差。开发和利用高效、低毒、安全、经济的新型农药势在必行,先后有乐斯本、毒斯本、米乐尔等新型药剂在农林生产中大量应用,效果显著,而且残留低[8,9]。

总结几十年的探索和研究过程,化学防治虽然具有很多负面影响,但该方法见效快、防效好、使用方法简单、经济实用,能在短期内把虫口密度压低到经济允许水平之下,因此,在生产实际中仍发挥着主导作用。近年来,科技工作者也在寻求应用生物防治等方法控制地下害虫的危害,如利用虫生真菌、病原线虫等防治措施,结果表明:这些方法见效慢、成本高、受环境条件约束严格,仍然无法取代化学防治。随着人们对环保意识的增强,正在努力开发新型高效、低毒、经济及使用方便的化学药剂。

2　生物防治

早在1809年,欧洲学者Link发现卵孢白僵菌对金龟子幼虫的寄生现象;17年学者梅契尼科夫,首先从奥国金龟(A nisoplia aust riaca Herbst)分离出绿僵菌(Metarrhiz2 ium anisopliae),并进行了防治小麦金龟子的研究[5],至1884年,有一个实验工厂开始商业生产绿僵菌孢子,梅契尼科夫作为一个昆虫病原微生物防治实践的奠基人,不仅从理论上阐明了利用虫生真菌防治金龟子是可行的,从此揭开了利用虫生真菌防治害虫的序幕,也开始了生物措施防治金龟子的研究历程[5,10]。

1941年,长谷川曾用Isaria kogane和Oospora sp.对蛴螬(A nom ala cuprea)进行防治研究。1975年青木从金龟(Mimela costata)分离出3种丝状菌,即Beauveria tenella,B. bassiana和S ynnem atium jonessi的近缘种。试验证明前两种接于三种金龟(A nom ala cuprea、Polyphylla picea和M aladera casstanea)均可感病。1984年岛津从蛴螬(A nom ala cuprea和A.costata)分离出Beauvia amorpha,这在日本尚属新记录[2]。1974年,法国曾利用卵孢白僵菌防治五月鳃金龟(Melolontha melolontha L.)[11];在国内江苏、山东曾利用其防治花生、大豆田蛴螬,内蒙用其防治大黑鳃金龟(Holot richia oblita)。但由于其用量大,菌株特异性强,仅对暗黑鳃金龟(Holot richia parallela Motschulsky)有较好效果[12],而对大黑鳃金龟作用不明显,了广泛应用。“八五”期间,中国农科院生防所筛选出对大黑鳃金龟和暗黑鳃金龟寄生效果均较好的卵孢白僵菌单-5菌株,在江苏、山东、河北等省进行防治示范300hm2,防治效果明显[1,13]。1940年,日本学者从一种象甲虫体上分离出乳状菌,通过人工培养及防治研究发现,用乳状菌的营养体或芽孢注射或口服皆可使金龟子幼虫感病死亡。随后其他国家如新西兰、澳大利亚、法国、美国也不断发现新的寄生金龟子的生物天敌资源,但是仍然停留在新型菌株、菌种的筛选和致病力、侵染力室内测定阶段,而在生物制剂的生产及应用技术等方面进展缓慢[11]。

1914年,日本人引进学者梅契尼科夫分离出的绿僵菌到,我国才开始进行防治金龟子的研究。20世纪60年代,南开大学从阔胸犀金龟幼虫分离出绿僵菌。轻工业部甘蔗研究所进行了绿僵菌防治甘蔗金龟子的研究,特别是80年代在华北地区进行了广泛的白僵菌防治金龟子的研究。1973年开始了乳状菌防治的研究,经试验,引入的蛴螬乳状菌对我国主要蛴螬反应敏感的寄主达14种以上。我国乳状菌资源十分丰富,1975～1979年,河北沧州地区农业科学研究所成功地筛选出了4个蛴螬乳状菌菌株75P-1、77E-a、77T-1、7801.在东北地区和华北地区进行广泛调查,感染的金龟子有10余种之多。此外,我国利用天敌昆虫进行了金龟子的防治研究,山东莱阳对两种臀钩土蜂Tiohia sp.进行了研究,开展助迁利用试验,大面积防治花生蛴螬收到了很好的效果。步甲、食虫虻等天敌的利用研究在进行中[2,6,13]。

国内外关于金龟子性信息素的研究,从20世纪70年代初开始有报道[1]。先后鉴定了新西兰肋翅鳃金龟、日本金龟子、铜绿丽金龟的性信息素,进展较慢,进入90年代,陆续鉴定了10余种金龟子的性信息素,为人工合成和防治应用提供了科学依据。我国已经对铜绿丽金龟、小云斑金龟、华北大黑鳃金龟和毛黄鳃金龟等性信息素进行了有益的研究和探索,但未见结构鉴定方面的报道[15]。2000年中国农科院生防所选择14种性信息素对北京郊区果园食花的萍毛丽金龟和小青花金龟进行了诱捕试验,发现3种诱剂效果明显[16]。1993～1999年间,李兰珍等用卵孢白僵菌防治苗圃中东北大黑鳃金龟子,防治效果达到65%以上,并且有持效作用,可以控制该虫的危害[17]。应用芫　夜蛾线虫防治淡翅黎丽金龟子,防治效果达到85%,在防治区检查线虫寄生率达75%以上[18,19]。利用格氏线虫防治突背蔗金龟,试验区蛴螬寄生死亡率52.3%～71.3%[20～22]。

另外,步甲以及病毒、立克次氏体等方面也有初步的研究,但能实际应用的却不多。

3　金龟子防治研究的展望

3.1　化学防治

由于农药的超剂量使用导致金龟子抗药性增强,杀伤天敌、生态平衡破坏、害虫猖獗、环境污染等问题越来越突出。随着人们环保意识的增强,农药的负面影响越来越受到广泛的关注,特别是在当今农业生产中,提出无公害蔬菜和绿色食品,这将对农产品的农药残留量有更加严格的要求。对农药的使用首先考虑与环境的相容性,从生态学的角度出发,提倡将有害物造成的损失控制在经济允许的范围内,不是最大限度的杀灭有害生物,而是调节和控制有害生物种群密度,例如昆虫生长调节剂的开发和推广代表这种新观念的树立。而相对于农业较为粗放的林业生产,应大力开发和应用安全性高、残留低、无公害、生物活性高、使用费用低、选择性高的符合生态学要求的新农药,在实际应用中,提倡使用无公害污染、不杀伤天敌的仿生性农药和昆虫发育调节剂,把害虫的种群数量降低到经济受害水平之下。

3.2　生物防治

在未来的害虫防治中,生物防治将发挥主导作用,金龟子的生物防治将在以下几个方面深入研究:一是引进和利用天敌控制金龟子的大发生———引入天敌需进行严格的调查研究,避免出现种群灾害性的激增以及重寄生等问题,同时注重本地天敌的保护和利用,积极为其繁衍创造有利条件,减少农药的用量,发挥天敌的自然控制金龟子的作用;二是利用病原微生物研制生物药剂———一些病原微生物如B.t、昆虫病原线虫、乳状菌、白僵菌等已经实现了商品化,其中几种对金龟子在特定地区有明显的抑制作用,由于微生物制剂存在作用缓慢、易受环境条件的影响、防治效果不够稳定等不足之处,

56

第3期　　　　　　　　　　　　　　　　姚庆学等:金龟子防治研究的回顾与展望　　　　　　　　　　　　因此必须从改良微生物制剂的性状入手,努力提高杀虫效力、杀虫速度以及抵御不良环境的能力,起到长期抑制金龟子危害的作用[23,24];三是利用化学信息物质预测和控制金龟子———有关此方面的研究报道较少,化学信息素对金龟子的取食、交配、产卵、栖息等行为起诱导作用,具有高效、无毒、无污染、不伤天敌等优点,随着基础研究的深入和应用试验的进展,金龟子信息物质必将在综合治理中发挥更大的作用[1,25]。

3.3　培育抗虫品种及生物工程技术在金龟子防治上的应用

随着分子遗传学的进展和分子生物学技术的突破,基因工程增强了植物、害虫和天敌之间关系的新内涵,对害虫治理策略和方法产生深刻影响[26]。目前已成功将Bt杀虫基因和病毒基因导入植物中,获得了多种毒性蛋白得到表达的抗食叶害虫的植株,如烟草和棉花,但在林业领域此方面研究比较落后[27]。在这个新技术领域,需要育种专家和昆虫学家紧密合作,培育抗虫品种,解决关键技术问题,使其切实成为害虫防治的有效措施。

参　考　文　献

1　刘孟英.金龟子性信息素研究进展.昆虫知识,1997,34(6):356～359

2　魏鸿均.中国地下害虫.上海:上海科学技术出版社,1985

3　张执中.森林昆虫学.北京:中国林业出版社,1997

4　刘广瑞.中国北方常见金龟子彩色图鉴.北京:中国林业出版社, 1997

5　侯陶谦.森林昆虫研究进展.杨陵:天则出版社,1990

6　中国科学院动物研究所编.中国主要害虫综合防治.北京:科学出版社,1979

7　魏鸿均.中国地下害虫研究概述.昆虫知识,1992,29(2):168～170 8　黄应昆.15%乐斯本颗粒剂防治甘蔗害虫田间药效试验.农药, 2001,40(10):26～27

9　郝德君.两种新型药剂对东北大黑鳃金龟的防治研究.林业科技, 2002,27(6):20～22

10　包建中,古德祥.中国生物防治.太原:山西科学技术出版社,1998 11　Ferron P.Test of microbiological control of Melolontha melolontha

by contamination of the soil with blastspores of Beauveria tenella.

Entomophaga,1974,19(1):103～114

12　邓春生.卵孢白僵菌对花生蛴螬的田间防治效果.中国生物防治, 1995,11(2):56～59

13　农向群.卵孢白僵菌优良菌株的筛选和选育.生物防治通报, 1994,10(1):22～24

14　乔志文.金龟子研究概况及进展.中国甜菜糖业,1993(2):25～28 15　孟宪佐.金龟子信息化学物质研究与应用.化学生态学,1998,16

(2):41～45

16　陈松笔,杨怀文,崔景岳,等.诱剂对食花金龟诱捕效果的初步研究.中国生物防治,2001,17(2):143～145

17　李兰珍,周新胜,崔永三,等.卵孢白僵菌防治苗圃地蛴螬的研究.

东北林业大学学报,1998,26(3):31～33

18　李兰珍,周新胜,闫峻,等.淡翅黎丽金龟子生物防治试验.森林病虫通讯,1993,12(3):15～16

19　Z immerman G.The G alleria bait methods for detection of ento2 mopathogenic fungi in soil.Angen Z F.Entomologie Bd102.H Z S,1986.212～215

20　李素春.利用新线虫防治突背蔗金龟的研究.昆虫天敌,1983,5

(3):171～176

21　刘南欣.我国昆虫病原线虫的田间试验研究进展.昆虫天敌, 1993,15(2):96～100

22　Bedding R A,Akhurst R J,Kaya H K.Future prospects for ento2 mogenous and entomopathogenic nematodes.In:Bedding R A, Akhurst R J,Kaya H K eds.Nematodes and the biological control of insect

pests.Melbourne:CSIRO Publications,1993.157～170

23　徐洁莲.昆虫病原线虫(斯氏属和异小杆属)遗传改良研究近况.

昆虫天敌,1995,17(1):47～50

24　Poina G O J r.Biotechnology for Biological Control of Pest and Vec2 tors.Boca Raton:FL CRC Press,1991.77～93

25　孟宪佐.金龟子信息化学物质研究与应用.化学生态学,1998(2): 41～46

26　王琛柱.应用转基因技术治理害虫展望.植物保护,1998(3):35～37

27　杨忠岐.世界森林昆虫学研究现状与发展趋势展望.中国森林病虫,2001,20(1):26～29

66　　　　　　　　　　　东　北　林　业　大　学　学　报　　　　　　　　　　　　　　　第31卷下载本文