华盛顿果树研究委员会已经持续资助迷向干扰的研究30多年了。
在华盛顿果树研究委员会庆祝其成立50周年之际,我们评估了三个不同领域研究所产生的一些重大影响:作物负载量管理、病虫害综合害防治和采后管理。在此,我们讨论了通过迷向干扰技术在控制苹果蠹蛾方面取得的重大进展。
苹果蠹蛾起源于中亚,200多年来一直是北美苹果和梨的重要害虫。20世纪40年代,合成有机杀虫剂开始用于控制商业果园的苹果蠹蛾。然而,随着蠹蛾对传统防治蠹蛾产品的抗药性增加,对新的控制方法的需求也随之增加。
早期的研究表明,信息素对许多作物中害虫的交配干扰具有重要的价值。1991年,第一个基于信息素的商业技术被注册用于蠹蛾迷向干扰(CMMD)。
华盛顿果树研究委员会(WTFRC)认识到有机磷杀虫剂,尤其是当时最常用的控制药剂保棉磷的监管压力越来越大,其对苹果蠹蛾的防治效果也越来越差。因此,于20世纪90年代开始由华盛顿果树研究委员会(WTFRC)提供支持,开发有效的迷向干扰系统来控制蠹蛾。
从1991年到今天,在大学、美国农业部农业研究所和行业人员的支持下,WTFRC已经提供了210多万美元,用于开发新的信息素传递方法来控制蠹蛾,并将这项工作的成果推广到苹果和梨产业。
华盛顿州温哥华太平洋生物控制公司(Pacific Biocontrol Corp.)负责人唐汤姆森(Don Thomson)表示:“WTFRC在资助和推动研究、创造行业对这项技术的信心以及获得种植者的认可方面发挥了很大作用,使我们成为第一家成功推出迷向干扰工具的公司。”
汤姆森说,早期WTFRC资助的功效试验有助于将交配干扰提升到公众关注的焦点,并为实施这项技术制定了参数。如果不是WTFRC的资助,交配干扰就不会像以前那样迅速实施。
1995年,美国农业部重新安排资金,以支持加州、俄勒冈州和华盛顿州的一个区域性项目,该项目的重点是交配迷向干扰。华盛顿州有三个地区性的蠹蛾示范点。蠹蛾区域控制项目在所有地点都非常成功。从1995年到2000年,据估计,用迷向干扰处理的苹果种植面积从10%增加到近50%。
自2000年以来,种植者对迷向干扰的采用稳步增加,根据最近的种植者调查,估计2015年华盛顿州90%的苹果种植面积都使用了迷向干扰技术。
图13-1 迷向干扰如何工作.
迷向干扰技术是使用人工合成的性信息素以防止雄蛾发现雌蛾并交配,左图是正常的交配过程,雄蛾通过识别雌蛾释放的性激素发现雌蛾并完成交配。右图为迷向干扰,在树上悬挂人工合成的迷向剂,干扰雄蛾对雌蛾的识别,从而使雄蛾找不到雌蛾,交配失败。
华盛顿州立大学昆虫学家杰伊·布伦纳(Jay Brunner)提供的一项影响评估显示,将经济价值评价用于害虫防治技术也是一项挑战。
美国国家农业统计局(NASS)的农药使用调查数据显示,1991年至1997年间,每英亩(1英亩≈6.07亩,译者注)平均施用3.2种杀虫剂。然而,在1999年至2011年期间,当采用迷向干扰技术的数量不断增加时,用于控制苹果蠹蛾的杀虫剂平均数量降至每英亩2.0种。
根据布伦纳的评估,仅在美国苹果产业,每年在90%的产区内消减一种杀虫剂的价值估计为1200万美元。
此外,鉴于认证有机生产对华盛顿水果业的重要性,如果没有有效的交配干扰技术,近年来出现的相对大规模的从传统苹果生产向有机苹果生产的转移将不可能实现。
如果没有迷向干扰技术,即使使用其他经认证的有机控制工具,蠹蛾的危害也很容易达到迫使人们放弃有机认证的程度。
根据华盛顿州果树协会的年度作物总结,在2016年,大约有1100万箱有机苹果售出,每箱平均比传统生产的苹果溢价19.87美元。据估计,在有机苹果果园中使用迷向干扰技术,使美国苹果产业每年获得了近2.15亿美元的高回报。
虽然对蠹蛾的控制仍然是一个重大的挑战,没有一个单一的工具可能永远持续下去,但WTFRC为迷向干扰技术提供资金的经济影响证明了将种植者资金投入研究的持续价值。
(张凤巧 译,王树桐 校)
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