农林植物害虫防治的“植物天敌”

近年来，国内外科学家正在努力探求除化学农药以外的其他控制害虫的新方法，其中通过昆虫与植物信息联系、昆虫与植物的相互作用关系的研究，揭示了植物与昆虫间的一些微妙关系。这一研究有助于拓展农林作物害虫防治的新路，为尽量少用或不用化学农药防治农作物病虫害，提供了某些切实可行的新的途径，已受到广泛的关注。
　　

驱斥作用。害虫对寄主植物的选择，取决于不同植物中是否含有次生物质。这些物质一般有抵御昆虫取食的作用，可以引起害虫离弃植物或拒绝取食。当昆虫对某些次生物质不能适应时，便不以含这些成分的植物为食；反之，则对它们表现向往的趋性，并把这些成分作为“信号刺激”，以寻找适宜的寄主植物。例如，含有烟碱的植物几乎可以防止所有害虫的侵害，除虫菊酯是广为利用的广谱性驱虫剂；另外，地麻素、吗啡、芦竹碱、鹰爪豆碱、马钱子碱、奎宁等都是植物中含有的具有驱虫效应的生物碱。国外科学家研究，飞蝗在幼嫩杂草上的食量比在老熟杂草上小得多，蚜虫和一些半翅目、鳞翅目幼虫也倾向于选择比较成熟的寄主植物，其原因是幼嫩植物中含有较高浓度的属于生物碱的拒食物质。我国华南农业大学的昆虫学家研究，楝科植物中所含的活性成分川楝素、印楝素以及楝科的多种抽取物，对稻飞虱、水稻小叶夜蛾、菜粉蝶、斜纹夜蛾等的幼虫，均具有强烈的拒食作用。

　　抗生作用。昆虫的生长、变态和生殖的化学调节是通过其体内较复杂的神经内分泌系统来完成的。它们与植物的情况完成不同，在亿万年的演化过程中，昆虫与植物之间出现了共有的调节细胞生长的基本化学因子，也就是说，对植物某些过程具有调节作用的物质，其基本分子结构在昆虫体内也可发挥类似激素作用。它借助于干扰昆虫体内精细平衡的激素系统而使植物获得竞争优势。昆虫取食植物后，通常以植物甾醇的形态供给自身甾体母核，然后经过代谢而结合到其甾类化合物的基本结构和甾类激素化合物中。茄科植物中含在甾醇生物碱，由于其分子结构与植物甾醇相似，故影响了马铃薯叶甲对植物甾醇的吸收和利用，甾醇生物碱对马铃薯叶甲的取食和生长有抑制作用，从而为这类植物提供了竞争的有利条件。在某些植物体内能够形成影响害虫生长发育和变态的化学物质，破坏害虫幼虫成熟的正常过程，使之不发生变态，形成“巨大”的幼虫从而使其死亡。例如，甾醇生物碱对马铃薯叶甲的取食和生长有明显的抗生作用，其幼虫取食颠茄叶后，体重和生长速度正常，但死亡率很高。美国一家遗传基因公司从一种芽孢杆菌中分离出一种能使玉米螟致死的毒性基因，把这种基因植入玉米植株后，玉米螟吃后即中毒死去。英国科学家发现红豆中有胰蛋白酶抑制剂，昆虫取食后会使体内失去胰蛋白酶，使其不能吸收蛋白质，两天后便会一命呜呼。目前这些科学家已从红豆中分离出胰蛋白酶的抑制基因，并用于烟草植株中，使烟草能抗虫害，除抗虫害的抗体技术外，生物工程还被用来增强作物抗盐碱、抗干旱、抗冻，抗除草剂等抗体功能。

　　引诱作用。近些年来，植物源活性引诱物质的研究，取得了许多成功的实例。现已发现烟草和番茄水抽提物中的中性和酸性成分，能引诱烟草天蛾产卵；大菜粉蝶、胡萝卜潜蝇受到甘蓝的刺激后会产卵；在田间发现，受到损伤并开始腐烂分解的洋葱，对葱蝇的引诱力比刚受损伤的洋葱的引诱力高出5倍，这一高效的引诱物质是洋葱本身具有的挥发性物质。英国和法国科研人员，发现了一种能“诱杀”线虫的绿肥，他们发现豆科作物喙形田菁，既是一种绿肥作物，又能起到对作物的生物防治的作用。他们通过实验证明，如用这种豆科植物为前作，耕翻后栽培水稻，产量可以翻一番。喙形田菁同大部分豆科植物一样，根上有根瘤菌和根瘤，能够固定空气中的游离氮。而且这种植物的地上茎也有菌瘤。显然，由于根瘤菌的作用，提高了土壤中的含氮量，使试验获得了成功。另外，他们的实验还表明在不耕翻喙形田菁和不施氮肥的情况下，后茬水稻产量也提高了一倍。在“微型小区”试验中，人工释放出一种线虫——稻根线虫。经过观察，发现喙形田菁对这种线虫有“诱杀”作用。这种线虫可以顺利地侵入水稻的根部，但无法发育，也不能繁殖。这样，喙形田菁至少“清除”了土壤中的部分线虫，使后茬作物水稻发病率大大降低，避免早期受到严重的危害而减产。所以，在这个试验中，喙形田菁的增产效果既不是由于根瘤菌的作用，也非绿肥的效果，而是这种豆科植物诱杀稻根线虫的结果。这样，人们掌握了水稻上最常见的一种线虫的简单而有效的生物防治方法，比单纯用化学防治的效果好而方便。
　　

产卵忌避。有些植物的活性物质具有挥发性，能使产卵期的雌性害虫，在一定距离内即可感受并产生负趋性反应，另一些也会拒绝在植物上产卵。例如，粉纹夜蛾在十字花科或非十字花科影响下，释放出一些对成虫产卵行为有抑制作用的化合物；甘蓝组织浸出液喷洒在完整甘蓝植株上，至少能忌避粉纹夜蛾产卵长达8天之久；欧洲玉米螟雌虫，对已被幼虫侵害或受机械损伤的玉米植株，同样有忌避反应。
　　

生物毒作用。以毒攻毒，这是我国中医学上的传统的治病方法。科学家想到了采用天然医库中的生物毒来消灭害虫。我国研制成功的菜青虫颗粒体病毒制剂，已在全国广泛推广使用。这种制剂对蔬菜的菜青虫和小菜蛾毒杀力强，效力持久，且洒一块地，四邻都可受益，对害虫的天敌和对人畜均无害，也不污染环境。另外，我国生物学家从地中海粉螟得病幼虫中分离出来的苏云金杆菌，对150多种害虫（主要是鳞翅目昆虫）有不同程度的致病和毒杀作用，包括农业、林业、果园、仓库、卫生上的许多害虫。自然界中，除动物、微生物可提取生物毒外，许多植物产生的毒素，也正在造福人类。在我国农村，常用苦楝树的花、叶熬制成土农药，防治水稻螟虫、稻苞虫、菜青虫、蚜虫、凤蝶幼虫等，并将其花、叶放到厕所里，以杀死蛆和蝇；美国佛罗里达州的一家公司从苦楝树的果实种子中，提炼出一种杀虫毒素，制成杀虫剂后，可有效地防治细小的白蝇和100种以上的其他害虫。他们还从一种叫万寿果的树上的叶、皮、根中，提炼出一种类假苦楝树毒素的化合物，这种化合物能够通过干扰昆虫把糖转化为有用的能量的方式，用以来杀死害虫的幼虫、成虫和蛹。许许多多的试验结果表明，由植物毒素制成的杀虫剂不污染环境，可避免施用化学农药而导致害虫产生抗药性和大量杀伤害虫天敌的弊端。因此，其已成为一种安全、高效、经济的“环保型”农药，越来越受到欢迎，并大量用于生产中，且具有广阔的应用前景。
　　

不育作用。我国科学家在27年前承担的使用棉酚不育剂防治棉铃虫的研究课题，已取得重要成果。用不育方法消灭害虫种群的研究，国际上于上世纪50年代就提出来了，我国科学家采用从棉籽中提取棉酚不育剂，把它掺入糖液中饲喂棉铃虫雄蛾，使雄蛾造成不育，放入棉田与棉铃虫雌蛾交配后，所产的卵不能孵化，大大地减轻了大田棉铃虫的有效虫量，防治效果达到88.9%，每亩防治费用只要1元左右。这项成果为棉铃虫种群数量的逐渐减少直到消灭，迈出了可贵的一步，也为棉花副产品的综合利用找到了一条新的途径，对减少农药人畜中毒，减少环境污染，保护天敌都有重要意义。