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综述:澳大拉西亚无脊椎害虫的增补生物防治:来自南半球的实践经验
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月24日 来源:Biological Control 3.4
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本综述系统探讨了澳新地区农业害虫综合治理(IPM)策略中增补生物防治(Augmentative Biological Control)的应用现状与挑战。文章深入分析了两国在引入天敌生物(BCAs)时面临的严格生物安全法规、文化因素及生态风险,强调其在减少化学农药依赖(如抗性治理与残留合规)、保护独特生物多样性中的战略价值,并为可持续农业实践提供前瞻性视角。
2. 增补释放的生物防治应用
增补生物防治在国际上已有140余年历史,通过周期性释放大规模繁殖的天敌生物(包括捕食者、寄生蜂和病原体)短期抑制害虫种群。尽管全球商业化天敌产品达数百种,但在新西兰和澳大利亚的应用面积仍受限,主因包括严格的政府法规导致产品获取困难、缺乏大规模田间试验数据,以及环境因素的年际变异影响防治稳定性。
2.1. 新西兰生物防治的起源与发展
新西兰最早的天敌引入记录可追溯至1874年用于防治蚜虫的瓢虫(Coccinella undecimpunctata),但实为偶然传入物种。1930年代,温室粉虱寄生蜂(Encarsia formosa)的成功引入标志着经典生物防治的起步。当前商业化产品主要依赖本地物种或已建立种群的天敌,如捕食螨Neoseiulus cucumeris和塔斯曼草蛉(Micromus tasmaniae)。市场规模的限制使新产品注册困难,但近年来如LimoMax(基于本地螨Amblydromalus limonicus)等产品的开发显示本地化天敌选育的潜力。
2.2. 新西兰露天作物的应用进展
生物防治主要集中于设施作物和高价值露天作物(如草莓)。近期在鳄梨蓟马、啤酒花二斑叶螨(Tetranychus urticae)、柑橘蚜虫及蓝莓粉虱防治中取得进展。Neoseiulus cucumeris的销售额年均增长15%,应用范围从设施辣椒扩展至蔬菜、观赏植物和浆果。
2.3. 澳大利亚生物防治的启动与现状
1942年引入寄生蜂Aphytis防治加州红圆蚧(Aonidiella aurantii)是澳大利亚商业化生物防治的开端。当前市场拥有34种天敌产品,涵盖寄生蜂、捕食螨和甲虫等,主要用于柑橘、草莓、棉花和坚果作物。澳大利亚天敌生产者协会(1992年成立)推动行业协作,但高昂的开发成本和生物安全法规仍阻碍外来天敌的引入。
2.4. 澳大利亚露天作物的创新实践
草莓产业因西花蓟马(Frankliniella occidentalis)和二斑叶螨的抗药性问题广泛采用天敌释放。近期在 broadacre 系统(如油菜田)中通过飞机投放专用胶囊释放蚜虫寄生蜂,初步显示显著降低蚜虫密度的潜力。该技术亦应用于棉花和玉米的害虫治理。
3. 文化因素
3.1. 新西兰毛利人的参与
毛利传统农业采用基于代际经验的害虫治理策略,如利用驯化鸟类防治害虫。根据《怀唐伊条约》,新西兰环境保护局(EPA)在审批天敌引入时必须评估对毛利文化宝藏(taonga species)的潜在影响。毛利组织Tāhuri Whenua积极参与评估过程,权衡经济利益与文化生态风险。
4.1. 澳大利亚原住民的考量
澳大利亚《生物防治法(1984)》未明确涉及原住民文化评估,但通过公众咨询机制纳入土著利益相关者意见。环境法规虽提及原住民权益,但缺乏对天敌引入的专项文化影响评估。
5. 新西兰与澳大利亚的共同挑战
两国均面临生物安全法规严格、审批周期长、成本高(新西兰单项目超100万纽币)及非靶标效应风险等问题。新西兰引入《有害物质与新生物法案(HSNO)》后,天敌释放数量从每十年20.5种降至2.9种,但建立率从0.35提升至0.89,反映风险评估严谨性提升。澳大利亚则需通过植物健康委员会的多层审批。
5.1. 全球法规框架下的协作
《生物多样性公约》的“获取与惠益分享(ABS)”原则要求在天敌资源勘探中遵循“事先知情同意”,增加了国际获取的复杂性。国际生物防治组织(IOBC)正推动建立专项协议简化经典生物防治的资源交换。
5.2. 新西兰天敌引入案例剖析
2014年捕食螨Macrolophus pygmaeus的引入申请因逃逸风险、潜在危害本土物种被否决,体现EPA对生态风险的严格把控。而预先性生物防治(如批准Trissolcus japonicus应对未入侵的褐纹蝽)代表法规灵活性创新。
5.3. 澳大利亚的预防控尝试
澳大利亚曾尝试预引入俄罗斯小麦蚜寄生蜂(Aphelinus varipes)未果,近期因本土蝽类多样性丰富否决了Trissolcus japonicus,转向开发本地寄生蜂Trissolcus mitsukurii。
5.4. 保护性生物防治的核心价值
在引入天敌受限的背景下,通过生境操纵(如 banker plants、生态廊道)增强本土天敌种群成为关键策略。新西兰苹果产业的《Apple Futures》计划通过减少有机磷农药、增加选择性农药,成功提升生物防治占比。
5.5. 技术与非技术壁垒
生物制约(如天敌环境适应性差)、经济性(高昂繁殖成本)、技术推广不足及气候变化影响天敌-害虫互作,是全球生物防治面临的共性挑战。需通过跨学科研发、自动化技术(如无人机释放、AI监测)和纳米包封农药提升可行性。
6. 未来展望
化学农药注册成本上升、国际市场残留限值收紧及农药淘汰计划共同推动生物防治成为澳新农业的基石。未来发展需聚焦:用户教育、扩展服务示范、景观调控、本土天敌资源挖掘、基因编辑技术培育下一代天敌(如打破滞育性状),以及自动化技术集成,最终实现减药增效的可持续农业目标。
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