板栗灾发害虫安全防控关键技术研究与应用

时间:2014-06-05    作者:    浏览次数:2780

所属战略性新兴产业领域:  生物

所属高新技术领域:  现代农业

属其他学科、专业领域:  植物保护

单位名称:  广东省农业科学院植物保护研究所

单位性质:  科研院所

成果简介:

    1.1科技成果简介

    (1)成果简介

    项目以安全防控技术研究为主线,开展了板栗园节肢动物本底普查、节肢动物群落结构特征分析、板栗灾发害虫生物生态学特性和板栗抗虫品种抗性机制等防控基础研究,以及板栗灾发害虫安全防控关键技术体系的构建与示范推广。

    项目针对我省板栗虫害防控盲目性大、防控手段单一和技术滞后等突出问题,开展了系统研究和技术创新。

    通过田间系统调查,摸清了广东板栗害虫和天敌种类组成,明确桃蛀螟、栗实蛾、小蛀果斑螟、栗瘿蜂和透翅蛾等灾发害虫种类,揭示了上述灾发害虫的种群动态,明确其发生高峰,为板栗害虫防控技术研究和策略的制定提供科学依据。通过对空间分布情况分析,构建了桃蛀螟、栗实蛾和小蛀果斑螟等板栗蛀果害虫的最适理论抽样数公式,为上述灾发害虫的虫情测报奠定基础。通过化学生态学研究方法和手段,揭示了抗虫板栗对桃蛀螟、栗实蛾、小蛀果斑螟和栗瘿蜂等灾发害虫的化学抗性机制,证实通过挥发物对蛀果害虫寄主选择行为进行干扰是抗虫板栗的抗性机制之一,为抗虫板栗品种的筛选和利用提供依据。研究创建了板栗灾发害虫安全防控关键技术体系,该体系由2部分组成:针对普通板栗品种,将农业措施、物理防控技术和高效安全化学药剂使用技术集成应用,有效控制感虫板栗品种上的灾发害虫发生;针对抗虫板栗品种,以果期使用生物农药取代化学药剂,实现了板栗灾发害虫的生态防控。并通过生命表方法对安全防控技术体系的实施效果进行评价,定量阐述了天敌在控制板栗灾发害虫种群数量增长中的重要作用。本成果技术及产品在粤东和粤北等板栗种植区推广应用8年,取得显著经济、生态和社会效益,极大地提升了当地板栗灾发害虫安全防控技术水平,为我省板栗的高产稳产提供保障。成果整体达到国内领先水平。

    应用本技术桃蛀螟、栗实蛾、小蛀果斑螟等蛀果害虫为害率由原来的30%~40%下降至5%以下,栗瘿蜂由原来的30%下降至4%以下,透翅蛾由原来的15%下降至1%,板栗灾发害虫发生得到有效控制,每亩增收节支250元。本技术安全环保、节能增效,全面提升了板栗害虫防控技术水平。2005~2012年,本技术在河源、清远、韶关和封开等板栗种植区进行推广技术,累积推广应用面积达162.4万亩,新增经济效益4.06亿元,有力推动了板栗产业健康持续发展,为我省板栗的高产稳产提供技术保障。

    (2)课题来源

    I.广东省农业攻关项目“板栗主要蛀果害虫种群系统控制技术研究”(2005B20501007,起止时间:2005年1月至2007年12月);

    II.广东省农业科技推广专项“板栗主要病虫害种群控制技术的示范与推广”(粤农财[2008]417,起止时间:2008年1月至2010年12月);

    III.广东省田园农业科技服务专家行动计划项目“板栗主要害虫综合控制技术推广应用”(粤科农字[2007]103,起止时间:2007年8月至2008年8月)。

    (3)批准登记单位、批准登记号、批准登记日期

    批准登记单位:广东省科学技术厅;批准登记号:粤科成登字20130102;批准登记日期:2013年2月27日。

 

成果创新性:

    1.2创新性

    1、在我国率先开展高价值经济作物板栗节肢动物的系统研究,查明广东板栗害虫及其天敌本底,新发现报道一种板栗新害虫小蛀果斑螟,并摸清其生物学特性和发生规律;探明了不同耕作方式板栗园节肢动物的物物种组成、种类分布和群落结构特征,为板栗灾发害虫安全防控技术研究和策略的制定提供科学依据。

    2、引入系统控制理论,创建板栗灾发害虫安全防控关键技术体系,实现板栗灾发害虫的绿色防控和生态防控;首次以作用因子生命表评价板栗蛀果害虫各防控因子的实施效果,为该类害虫防控效果的评价提供新思路。研制出有自主知识产权,防治板栗灾发害虫的安全高效药剂4个,其中3个已获农药生产批准证。

    3、揭示抗虫板栗的化学抗性机制,探明通过挥发物对蛀果害虫寄主选择行为进行干扰是品种抗虫性的重要机制,并报道了抗、感虫板栗品种挥发物的化学成分;构建板栗芽内化学物质含量与栗瘿蜂为害率之间的数学模型,阐明了栗芽化学物质含量与抗虫板栗抗栗瘿蜂的关系。筛选出河源油栗、阳山油栗、广西油栗和铁粒头等对灾发害虫有较高抗性的板栗品种。对进一步了解抗虫板栗的抗性机制及其科学利用具有重要价值。

    4、摸清了桃蛀螟、栗实蛾和小蛀果斑螟等主要灾发害虫在板栗园的空间分布格局,探明了上述害虫个体聚集程度及其原因,构建最适理论抽样数公式;明确了发育起点温度、有效积温以及发育速率与温度之间的回归关系,为准确测报我省板栗灾发害虫的发生流行及有效防控奠定了坚实的科学基础。

成果独占性:

    1.3独占性

    板栗灾发害虫防控是板栗种植生产的组成部分,也是板栗产业链条中的重要环节。本技术安全高效,可有效减少板栗灾发害虫发生危害,保障板栗高产稳产。本技术的实施涉及果园种植环境改造、栽种品种选择、耕作措施调整、生物农药使用以及安全高效农药使用等方面,对实施人员的专业技术水平要求较高,上岗前需经系统培训,并对实施效果持续跟踪,做好对各种变化的应对,以“公司+研究机构”的应用模式为宜。

 

成果盈利性:

    1.4盈利性

    应用本技术桃蛀螟、栗实蛾、小蛀果斑螟等蛀果害虫为害率由原来的30%~40%下降至5%以下,栗瘿蜂由原来的30%下降至4%以下,透翅蛾由原来的15%下降至1%,板栗灾发害虫发生得到有效控制,每亩增收节支250元。

 

成果持续性:

    1.5持续性

   本技术第1完成单位在自20世纪90年代从事板栗害虫研究以来,在板栗害虫防控技术研发与推广方面已有二十多年的历史,有着深厚的理论基础和丰富的实践经验,与全省板栗种植区的基层农技推广机构和农业管理机构保持密切联系与合作。广东省农业科学院植物保护研究所(下称植保所)是省直科研机构,属于体现广东优势和特色的社会公益型研究所,在职员工149人,其中科技人员102人,高级专业技术资格的科技人员30人,中级职称30人,博士21人,硕士41人。至2011年12月,流动资产合计1550万元,固定资产合计3535万元,资产合计5782万元。主要从事农业安全生产病虫草鼠害可持续控制重大与关键技术研究;外来入侵有害生物的防控研究;环境友好型高效、低毒农药与生物农药研发推广;农作物品种抗病虫种质资源/农业微生物资源的收集、鉴定、保存与创新利用;农药大田药效评价、生物活性测定和农药风险评估研究。建有广东省植物保护新技术重点实验室、广东省无公害蔬菜工程技术研究开发中心、农业部广州作物有害生物科学观测实验站、广州市农产品安全生产工程技术研究中心、广东省荔枝标准化生产重点科研基地、村村通动植物医院广东植物中心医院。具农业部农药登记药效试验、室内活性测定、农药残留测定资格,是农业部、广东省水稻、蔬菜区域试验抗病虫性鉴定指定单位及广东省植物保护学会挂靠单位。

   以上科研条件和研究平台为本技术的持续创新和完善提供强有力的保障。

成果先进性:

    1.6先进性

   首次报道板栗国际新害虫——小蛀果斑螟。首次对有机等不同耕作方式的板栗园节肢动物群落结构特性进行系统研究,阐明有机耕作板栗园的节肢动物物种分布和生物多样性明显比常规耕作板栗园均匀和丰富,其物种组成和群落结构特征与自然生长板栗园相近,为板栗害虫安全防控技术研究和策略的制定提供科学依据。

   首次对桃蛀螟、栗实蛾和小蛀果斑螟等蛀果害虫在板栗园的空间分布情况进行研究,揭示了上述3种害虫个体聚集程度及其原因,构建其最适理论抽样数公式,为桃蛀螟、栗实蛾和小蛀果斑螟的虫情调查和预测预报奠定基础。首次对小蛀果斑螟生物学特性进行研究,阐明其田间发生规律,明确其发生高峰,揭示了温度对其发育的影响。

首次研究了抗虫板栗对桃蛀螟、栗实蛾和小蛀果斑螟等蛀果害虫的化学抗性机制。证明感虫板栗挥发物对蛀果害虫寄主定向有导向作用,其雌蛾根据感虫板栗果实挥发物进行产卵部位识别,而抗虫板栗挥发物对蛀果害虫无明显吸引作用,蛀果害虫也不喜好选择抗虫品种为其产卵场所,揭示了通过挥发物对蛀果害虫寄主选择行为进行干扰是抗虫板栗的抗性机制之一。并率先报道抗、感虫板栗品种挥发物的化学成分。该研究对于进一步揭示抗虫板栗的抗虫机制及其科学利用具有重要价值。

   研制出10%氯虫*高氯乳油(10%氯虫苯甲酰胺*高效氯氰菊酯乳油)、13%果虫灭乳油(13%三唑磷*高效氯氰菊酯乳油)、15%科绿乳油(15%毒死蜱*高效氯氰菊酯乳油)和20%螨力克乳油(20%三唑磷*甲氰菊酯乳油)等4种对桃蛀螟等蛀果害虫高效安全的药剂。其中,13%果虫灭、15%科绿和20%螨力克乳油等3个药剂已获工信部农药生产批准证,已工厂化生产,证书编号分别为HNP 44011-A6547、HNP 44011-A5879和HNP44011-B0591;10%氯虫*高氯乳油已申请发明专利,申请号为201010503201.5。

   率先建立板栗灾发害虫安全防控关键技术体系。由两部分构成:针对感虫品种,建立无公害防控技术;针对抗虫品种,建立生态防控技术。包括:农业防治技术,如板栗园栽种向日葵防治桃蛀螟,放养鸡防治蛀果害虫,清园、修剪、间种、清虫果、摘虫瘿等;物理防治技术,如挂设杀虫灯、树干涂白;研制出防治板栗蛀果害虫的安全高效化学药剂,筛选出对板栗灾发害虫有明显防治效果的生物农药,研究提出其科学使用方法;首次利用生命表技术评价板栗灾发害虫生态防控技术的实施效果,建立有机板栗园。通过研究示范与推广应用,板栗灾发害虫安全防控关键技术体系在板栗主产区产生了显著的经济、生态和社会效益。

成熟度:  大批量

市场分析:

    2.1市场分析

   板栗是广东粤东、粤北山区的主要经济林果之一,对推动山区经济和增加山区人民收入具有重要作用。广东地处热带亚热带,高温多雨,气候环境特殊,板栗虫害具有种类多、发生早、扩散快和为害重等特点。本项目技术成果在实施过程中已经在省内板栗主产区应用,得到农业技术推广部门和农户的认同,说明已具备全面推广应用的条件。

   2005~2012年,项目组已在河源、清远、韶关和封开等板栗种植区进行推广,指导我省板栗害虫防治,平均每亩每年可挽回板栗损失20公斤,按每公斤10元计算,每亩每年可挽回经济损失200元;平均每年减少喷药次数2~3次,平均每亩每年可节省费用(购置农药费用和请工费用)50元。平均每亩每年可新增效益250元。8年来,本技术成果累积推广应用面积达162.4万亩,合计新增经济效益4.06亿元。

   随着板栗产业的进一步发展本技术必将拥有广阔的市场前景。

 

商业模式分析:

    2.2商业模式分析

   本技术的客户主要是板栗种植户,由于本技术对施用人员的专业技术水平要求较高,板栗种植区的青壮年劳动力较缺乏,所以宜采用“研究机构+公司+基层农技推广机构+农户”的形式。各部门分工明确,各司其职。研究机构负责技术输出、技术的持续完善和技术监制,公司负责产品生产和市场推广,基层农技推广机构为技术骨干,负责组织和具体指导农户实施技术,并跟踪实施效果,及时反馈田间第一手信息。各部门精诚合作,将先进的技术与产品及时、有序地送到农户手上。以服务三农开拓市场、以市场推广支撑技术持续创新,以此形成良性循环。

营销状况:

    2.3营销状况

   近年来,广东粤东和粤北地区的板栗种植面积不断扩大,产业规模也不断发展,产前育苗、产中种植和产后加工等产业链各环节日趋完善和成熟。由于灾发害虫的为害,板栗产量不高,也不稳定,常出现栗果供应量不足的问题。板栗灾发害虫安全防控技术的使用,既可减少灾发害虫为害,换回栗果损失,达到增产的目的,也可减少农药使用量,减少种植成本,起到增收的作用。板栗以其甘甜芳香,富含营养成分深受消费者喜爱,一直保持着较高的价格,本地板栗每公斤10~15元,但依然供不应求。按市场推测,广东板栗种植面积将扩大至50~80万亩,害虫防控将是产业发展的关键环节之一。可以预见,板栗灾发害虫安全防控关键技术将在板栗种植规模扩大和产业持续发展中发挥越来越重要的作用

 

拟采取的转化方式:  合作研发;技术转让;技术入股

应用推广的已投入情况:  49万元

资金需求额:  500万元

融资用途:  产品研发;市场开拓