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绪论

咖啡属茜草科(Rubiaceae)咖啡属(Coffea L.)多年生常绿灌木或小乔木。咖啡富含淀粉、脂类、蛋白质、糖类、芳香物质和天然解毒物质等多种有机成分,常用作饮料,在食品工业中可用于制作咖啡糖果、咖啡果脯、咖啡冰淇淋、咖啡果冻、咖啡可乐等;同时,在医药工业上也有广泛的用途。因此,咖啡产业在热带农业经济、国际贸易及人类生活等方面具有极其重要的地位。

一、病虫害防治在咖啡栽培管理中的重要性

目前,全世界的咖啡种植分布于南美洲、中美洲、非洲、亚洲及大洋洲的70多个国家和地区。据国际咖啡组织(ICO)统计,2014年全世界咖啡种植面积达1300万公顷,总产量达850多万吨,年消费量已超过800万吨。我国于1902年开始引种咖啡,1956年开始规模化生产,到目前为止,咖啡种植已有100多年的历史,而云南是我国咖啡种植面积最大的省份。据农业部发展南亚热带作物办公室统计,截至2013年底,全国咖啡种植面积为12.06万公顷,云南省种植面积达11.91万公顷,占全国咖啡种植面积的98.7%。云南种植的咖啡品种主要为小粒种,也称阿拉伯种,种植区域主要分布于普洱、保山、临沧、德宏等地,咖啡成为云南主要的热区经济作物之一,同时也是当地经济发展的重要支柱及农民增收的主要经济来源。

在咖啡的生长发育过程中,常遭受各种病虫等有害生物(如咖啡天牛、咖啡木蠹蛾、咖啡锈病等)的危害。它们轻则引起叶片发黄凋萎脱落,植株生长发育不良,开花结果减少,果实空瘪,产量减少,质量下降;重则引起植株枯死,果实未成熟即掉落或无花无果,甚至整个咖啡园被毁而导致颗粒无收。因此,病虫害防治工作是咖啡栽培管理过程中非常重要的环节。

二、咖啡病虫害防治研究的内容和任务

咖啡病虫害防治是昆虫学和植物病理学的分支学科,是研究咖啡病虫害的发生与流行、防治的基本原理及技术措施,直接为咖啡生产服务的一门应用学科。其内容包括咖啡害虫形态特征的识别、生活习性、危害特点和病害症状的识别与诊断、发病规律及综合防治等几个方面。

咖啡病虫害防治的主要内容包括与咖啡栽培管理有关的昆虫形态与生物学特征、生活习性,咖啡病害症状的识别与诊断及其发生与流行的规律和综合防治技术等几个方面。由于咖啡病虫等危害的发生与流行往往与人类的生产、生活活动及自然环境有着十分密切的关系,因此在学习和研究咖啡病虫等有害生物的发生规律与防治措施时,必须关注人类活动、咖啡生长的环境条件等因素对咖啡病虫害的发生、种群消长的影响,同时还应注意它与其他相关学科之间的联系,以求更加全面地掌握咖啡病虫害的基础知识,为咖啡病虫害的防治工作提供指导。

咖啡病虫害防治的主要任务是通过对本门课程的学习,使学生能够掌握咖啡病虫害防治的基础知识和基本技能,熟悉云南小粒种咖啡常见的病虫害种类和发生规律,制定科学、有效的综合防治措施,把病虫等有害生物对咖啡的损害降到最低限度,提高咖啡的产量和质量,增加咖啡种植户和企业的经济效益。

三、咖啡病虫害的发生特点

(一)咖啡病虫害种类较多

咖啡病虫害种类较多,据R.H.LePelley记载,全世界咖啡病虫害种类将近1000种,其中虫害有800多种,病害有50多种。仅云南的咖啡病虫害就有100多种,其中在云南小粒种咖啡种植区发生较普遍的主要有咖啡旋皮天牛、咖啡灭字虎天牛、白蚁类和咖啡叶锈病、褐斑病等病虫害。

(二)扩散蔓延迅速

据统计,到2015年,云南省咖啡种植面积已达12万公顷,其中以大面积成片种植居多,这给咖啡病虫害的扩散蔓延提供了有利条件。某种虫害或病害一旦发生,若不能及时采取有效的方法与措施加以控制,则可能在较短时间内迅速蔓延和扩大危害,给咖啡生产带来较大的经济损失。

(三)单一的种植模式给部分病虫的常年发生创造了条件

咖啡原产于非洲中北部的热带地区,生长于雨林的最底层,是一种耐阴植物。但自从人类开始种植以来,就大面积砍伐森林而单独种植咖啡,云南较早期的咖啡园也是如此,多采用无荫蔽条件的栽培模式,这在一定程度上破坏了咖啡原有的生态习性,给病虫等有害生物创造了适宜的生态环境,从而导致各种病虫的发生与危害。如在云南的部分咖啡园,咖啡灭字虎天牛(Xylotrechus quadripes Chevrolat)的危害十分普遍,有虫株率达到30%,更严重的甚至超过50%,且常年发生。随着人们对咖啡天牛发生及危害特点的逐步认识,近些年新建的咖啡园多采用有荫蔽的栽培模式,甚至已建成的老咖啡园已通过更新及适度栽植遮阴树等方式为咖啡生长发育创造不利于咖啡天牛等有害生物生长与繁殖的环境条件,使其发生危害的情况有所改善。

(四)防治措施的特殊性

咖啡与人们的健康与生命安全息息相关,咖啡及其产品可供人类直接食用,也可用于医药方面。在传统的咖啡种植模式中,人们为了快速有效地控制咖啡病虫的发生与危害以及片面追求单位面积产量和经济效益而施用大量的化肥和农药,从而带来重金属污染及农药残留等问题。因此,在咖啡的栽培及管理过程中,为了保证咖啡的正常生长、发育、开花与结果,为了能够生产出符合国际质量标准的优质咖啡,就必须做到:尽量减少化学农药的使用次数和用量或选用低毒无残留的生物药剂,强化栽培管理措施,提高咖啡抗病虫的能力;对各种有害生物应事先预防、及时发现、准确诊断、弄清病虫种类,并采取科学有效的综合治理措施。这是实现咖啡产业可持续发展,进一步促进农民增收、企业增效的重要保证。

三、昆虫及微生物与人类的关系

许多昆虫可危害各种经济植物,甚至向人、牲畜传播疾病,给人类带来经济损失以及影响其健康和生命安全,这称为害虫;也有不少昆虫对人类有益,如传粉昆虫、工业原料昆虫等,这称为益虫。微生物也与人类有密切的关系,有的能引起人类、牲畜、植物害病;有的则可食用,或可用于防治人类病害和虫害等。

(一)有害方面

1.对经济植物及其产品的危害

经济植物受到害虫和病原微生物的危害后常导致产量下降,品质降低,甚至造成严重的灾害。尤其是在古代,由于科技不发达,措施不力,防治方法及手段较少,虫灾时有发生,并造成严重的经济损失甚至饥荒。从公元前707年到1949年的2000多年中,我国仅蝗灾就发生800多次,平均每3~5年发生1次大的蝗灾。据《旧唐书·五行志》记载:(唐贞观元年,即787年)“夏,蝗,东自海,西尽河陇,群飞蔽天,旬日不息;所至,草木叶及畜毛靡有孑遗,饿殍枕道。”1845—1846年,爱尔兰因马铃薯晚疫病使800万人中130万人饥饿而死,164万人逃荒到北美;1879年,因葡萄霜霉病的流行,迫使法国酿酒业停顿;1904—1929年,美国发生的板栗疫病几乎把美国的板栗毁光;另外,毁灭性的南美叶疫病使巴西的橡胶几乎毁灭,至今不及东南亚的橡胶种植业。类似的记载不胜枚举,让人触目惊心。

2.对动物的危害

昆虫对人、牲畜的危害有螫刺和传播疾病等,在人类的传染病中大约有2/3是因昆虫如蚊、蝇、臭虫、锥猎蝽等传播引起的。病原微生物主要引起人、牲畜病害,如2003年发生的非典型肺炎,全球累计共发生8422例,涉及32个国家和地区,死亡919人;其中,中国内地共发生5327例,死亡349人。2009年4月甲型H1N1流感(称“猪流感”)首先在北美爆发,到2010年8月世界卫生组织宣布其大流行结束,在此期间全球有214个国家和地区报告了甲型H1N1流感确诊病例,至少有18849个死亡病例。

(二)有益方面

1.昆虫

(1)工业原料昆虫。有不少昆虫产品是重要的工业原料,如家蚕丝是丝绸工业的主体,紫胶、白蜡、五倍子、荧光素酶、几丁质等昆虫产品是医学、机电、纺织、化工、航天、食品等多种工业的重要原料。

(2)天敌昆虫。自然界中存在大量的捕食性和寄生性天敌昆虫,如瓢虫、螳螂、草蛉等在农林业害虫防治中有极其重要的作用,保护和利用自然界中的天敌是害虫生物防治和综合治理的基本措施,可减少农药施用量和对环境的污染,具有明显的经济效益和生态效益。

(3)药用昆虫。如冬虫夏草(蝙蝠蛾)、蝉蜕、蚂蚁等昆虫是我国传统药物宝库的重要组成部分,到目前为止人们已知晓可入药的昆虫有近300种。

(4)食用及饲用昆虫。全世界大约有5000种昆虫被人类食用,如东亚飞蝗、天牛幼虫、蝉、蜂蛹及幼虫等昆虫富含蛋白质、不饱和脂肪酸、微量元素等,是人类的理想食品。另外,如蝇蛆、黄粉虫等昆虫可作家养动物的低成本高级饲料。

(5)传粉昆虫。有80%左右的植物属虫媒植物,蜂类、蝶、蛾类、甲虫类等具有仿花习性的昆虫是虫媒植物授粉的必要媒介,为人类创造了巨大的财富。如蜜蜂传粉促进农作物增产的价值远高于蜂蜜的价值等。

(6)文化昆虫。文化昆虫是指能够美化或丰富人们文化生活的昆虫,主要包括漂亮的蝴蝶、会发光的萤火虫、能发音的蝉、能争斗的蟋蟀以及节日昆虫等。在我国,昆虫文化资源十分丰富,仅与昆虫相关的民间节日就有100多个,如贵州盛宁县布依族的蚂蚱节(即蝗虫节,每年的农历正月初一至初三和十五举行,用草球驱赶蝗虫)、山东宁津县的蟋蟀节等。

此外,科研用昆虫、腐食及粪食性昆虫、指示昆虫、法医昆虫、生物工程用昆虫等都对人类的生活有着十分重要的贡献。

2.微生物类

(1)参与物质循环,维持生态平衡。微生物在其生命活动中,分解和利用周围环境中的有机物质,除构成自身细胞物质外,还将大部分的无机物和CO2归还给土壤和大气。如没有微生物,则地球上的各种生物会因食物不足而不能生存。

(2)食用菌。我国食用菌资源比较丰富,如竹荪、香菇、鸡 等在全国各地都是餐桌上的美食。

(3)药用。很多微生物及其产品广泛用于医药方面,如虫草、灵芝、马勃等是重要的中药材;医药中的抗生素、维生素、酶制剂、酶抑制剂等都来源于微生物。另外,随着基因工程技术的发展与完善,许多新型药物和疫苗不断开发成功,如干扰素等。

(4)病虫防治。如白僵菌、苏云金杆菌、金龟子芽孢杆菌、多角体病毒、野杆菌放线菌株84、木霉菌等微生物制剂广泛被应用于农林业病虫害的防治中。

四、学习方法

本课程主要讲授咖啡病虫等有害生物的形态及分类、生物学特性、发生危害规律及综合防治措施等方面的基础知识和基本技能,使学生学会识别和防治常见咖啡病虫害的技能,为咖啡生产服务。具有较强的直观性和实践性,学习时必须运用辩证唯物主义的观点和方法,重视基础理论知识的学习,多观察、多实践,加强实践技能的训练,结合当地咖啡生产实际,掌握不同病虫的识别及发生特点,提高病虫害防治的理论水平和操作技能。树立保护生态环境、降低农药残留、少用甚至不用化学农药的防治观念,达到无公害咖啡生产的要求,在具体实施过程中应贯彻“预防为主,综合治理”的方针,促进生态环境与咖啡产业的可持续发展。 0hNhHNnMe7txJbfayJEvTq1VwNB6upRO1eVS5IsmuyHrzw/i2XNZ7NAKZ5yL39Lt

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