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新课导入
从社会中来
蝗虫满天飞
松毛虫使松林受害
棉铃虫大爆发
棉铃虫幼虫
每年因病虫害造成的损失,粮食达1.6×106 t(大约一亿人一年是用粮),棉花600万担,油料1.4×106 t 以上。
怎样应用生物防治病虫害呢?
第3节植物病虫害的防治原理和方法
四、“爱情陷阱”
——昆虫性信息素的应用
一、未雨绸缪 ——病虫害的预测预报
二、农作物与环境双赢的“保护神”
——新型农药
三、巧用天敌防病虫 ——生物防治
教学目标
知识目标
能力目标
1.简述植物病虫害的防治原理。
调查当地主要农作物某种病虫害的防治措施和效果,并作出评价和提出建议。
2.列举植物病虫害的防治方法。
情感态度与价值观
1.认识“以防为主,防治结合”的策略。
2.明确国家对植物病虫害的防治的措施,对生物防治的有效性有足够认识。
重点
教学重难点
难点
1.植物病虫害预防原理和方法。
2.新型农药的使用。
新型农药的概念及开发。
一、未雨绸缪——病虫害的预测预报
1985年夏,天津市大港水库地区滋生高密度的蝗虫群,致使7000hm 以上芦苇叶被一扫而光。
2
2002年夏,同样是天津市大港水库地区滋生蝗群,局部虫口密度达每平方米5000头,但没有对农业生产造成损失。
同样的地点、同样的病虫害,造成的损失差异如此之大,是为什么呢?
这是由于对病虫害采取了预测预报的原因。
几乎无损害的芦苇
植物病虫害的预测预报:是指人类根据植物病虫害流行的规律,推测未来一段时间内病、虫分布、扩散和危害。
植物病虫害的预测预报主要分为:
发生期预测预报
发生量预测预报
分布区预测预报
危害程度预测预报
读一读
东亚飞蝗一年可发生2~4代,交配后可产卵多次,一生平均产卵总数为300~400粒。孤雌生殖,其成虫可交配产卵或继续孤雌生殖。其食料植物有20多种,一生食量约60~80 g,成虫期食量为蝻期的3~7倍。我国古籍记载表明,几千年来,飞蝗与干旱同年发生率(或相关性)最大。其次是前一年干旱以后,再先涝后旱,蝗蝻就会成片出现。
像蝗虫这样的区域迁移性(迁区性)害虫,在预测预报时还要注意其迁入迁出的情况。
蝗虫
我国植物病虫害预测预报的组织系统示意图
乡、村、镇植保站(点、队)
县森林病虫害防治站
森林
农业部植保总站
省植保(总)站
地市植保站
县植保站
农业
国家林业局森林病虫害防治总站
省森林病虫害防治(总)站
地市森林病虫害防治站
二、农作物与环境双赢的“保护神”———新型农药
我国南方某省近些年来仅蔬菜农药食物中毒一项,平均每年就超过1000起。
传统化学农药毒性强、残留时期长。
传统农药,特别是第1代农药,是以有机磷或苯为基础的高效、剧毒、长残留农药,如有机磷类的“1059”、“1605”,苯类的“六六六”等。
这些农药在世界风靡了20~30年。随着使用时间的延长,人们发现这些农药因害虫产生抗药性而效果越来越差,而且在作物,特别是在粮食、蔬菜、水果等食品及其制成品中的残留量也越来越高,影响人体健康,甚至急性中毒。
那么怎样既能控制农作物的病虫害,又能避免破坏环境,保证人畜的安全呢?
新型农药解决了这个问题。
新型农药
新型农药:是指具备环境和谐或生物合理的特征,具有安全、广谱、高效、低毒、无公害、易分解、与环境相容和免除有害副作用特性的农药。
新型农药中以生物或生物成分制成的农药属于生物农药,主要包括植物农药、抗生素农药、昆虫信息素、微生物活体农药和植物疫苗等几个方面。
抗生素农药
植物农药是能植物防治病虫害的“中草药”。
如烟碱、鱼藤、茴蒿、苦参、百部等。
鱼藤
苦参
植物疫苗:是能引起农作物的生物防御反应,提高农作物的免疫力,使农作物能时刻做好准备,顶住病虫袭击的农药。
如:苏云金芽孢杆菌(Bt)基因工程杀虫植物疫苗
苏云金芽孢杆菌
生物农药是否都是无毒、低毒或无公害的呢?
不是的。烟碱与马前子碱就是高毒物。
生物农药既然有如此大的优势那么是否会完全替代化学农药呢?
这是片面和盲目乐观的,生物农药也有弱点,例如作用慢、药效受环境因素影响大、对贮藏条件高等。
讨 论
三、巧用天敌防病虫——生物防治
生物防治:是指利用病虫害的天敌生物来防治病虫害的方法或途径。
白粉虱
赤眼蜂
草蛉
螟虫
害虫
天敌
生物防治的基本策略
1.控制害虫密度:控制有害生物的密度,使之不超过一定的阈值。主要途径有保护、利用本地天敌和引进外地天敌。
密集的蚜虫群
2.保护排斥系统:保护植物叶和根周围的大量有益微生物,利用这些微生物作为活的屏障,排斥有害生物的侵染。
微生物
3.诱导植物的抗性:诱导植物体产生抗性。例如对蚕豆、黄瓜和香瓜,可通过接种产生局部病斑的侵染因子,诱导植物产生能保护自身免受真菌、细菌、病毒危害的抗性机制。
蚕豆
黄瓜
真菌
4.使病菌或害虫生病:将“不育基因”或“自杀基因”导入害虫,使其不能生育或在有危害能力前就自杀身亡;人工接种或传播病菌和害虫的致病病毒,使害虫和病菌死亡。
基因
四、“爱情陷阱”
——昆虫性信息素的应用
性信息素:是指由成虫释放于体外,能够吸引同种异性昆虫前来交尾的一类激素。
信息素混合黏胶、农药、化学不育剂、病毒、激素等
保护农作物
制成“诱导剂”
放置在田间
大量诱导成虫
降低成虫自然交配率
减少次代幼虫的虫口密度
信息素的应用过程
由于昆虫信息素类物质具有专一性强、准确性高、不杀伤天敌、不污染环境等特点,因此被称为“第三代农药”。
第一代农药是以有机磷或苯为基础的化学农药;第二代农药是 “菊脂”类化学农药。
昆虫信息素
比一比
这三代农药的区别
第三代农药:
这三代农药的区别主要表现在“毒性”和“残留期”上,当然,效果也在考虑之列。
第一代农药:
高效、剧毒、长残留;
第二代农药:
高效、中毒和残留期较短;
施用后,不会产生抗药性、专一、高效的农药。
到社会中去
探讨当地主要农作物一种病虫害的防治措施
1.了解当地主要农作物一种病虫害的危害情况。
活动目的
2.了解当地农民对这种病虫害采取的防治措施以及防治效果。
3.根据你所学的知识,尝试提出一种或多种防治这种害虫的措施。
1.确定一种病虫害为研究对象。
2.收集有关病虫害的资料。
3.向农民请教该种病虫害的基本知识和一般的防治措施。
4.如果条件具备,就该种病虫害就基本知识和一般的防治措施等问题请教专家。
5.查找资料,与同学和老师一起商讨这种病虫害的最佳防治方案,并与农民和专家商讨该方案的可行性。
活动步骤
将大家共同确定的防治方案进行宣传,尽量让更多的农民知道。
活动结果
课堂小结
植物病虫害的预测预报:是指人类根据植物病虫害流行的规律,推测未来一段时间内病、虫分布、扩散和危害。
植物病虫害的预测预报主要分为:
发生期预测预报
发生量预测预报
分布区预测预报
危害程度预测预报
生物防治:是指利用病虫害的天敌生物来防治病虫害的方法或途径。
三代农药在“毒性”、“残留期”和“效果”上的区别。
针对性练习
1.为了解决粮食生产和环境保护问题,实现农业可持续发展,当前科学、有效的途径是( )
①合理开发海洋,寻找新的粮食资源
②控制人口增长,协调人与自然和谐发展
③增加化肥和农药的使用,提高作物产量
④开荒辟地,围湖造田,扩大粮食种植面积
⑤利用现代生物技术,培育具有较高光合效率的作物品种
A.①②③ B.①②⑤
C.①③④ D.③④⑤
B
解析:本题主要考察学生现代生物技术在农业生产中的应用的掌握。
2.生态农业是一个自我维持的农业生产系统,其特点是在保持和改善系统内的生态平衡,不对其周围环境造成明显改变的情况下,求得最大生产力和可持续发展。下列不属于生态农业生产方式的是( )
A.病虫害的生物防治
B.作物轮作、套种
C.使用化肥提高作物产量
D.秸秆等农业废弃物的资源化利用
C
解析:本题主要考察生态系统的概念。
3.某地曾是著名的鱼米之乡,植物生长茂盛,土壤动物种类繁多。后来,由于上游地区一农药厂的污染废水排入河流,造成该地农田土壤环境持续恶化,原本常见的泥鳅、田螺等几近销声匿迹。为了调查污染废水对农田土壤动物类群的影响,在受污染河流一侧不同距离进行调查,调查结果见下表
离污染河流的距离(km) 0.1 0.5 1.0 2.0 4.0
动物类群数(类) 20 23 37 50 58
动物个体总数(个) 365 665 750 1983 2490
下表距污染河流不同距离土壤动物类群和个体数
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)土壤动物调查一般不能采用标志重捕法,理由是
(2)遭受污染的农田土壤仍存在一定数量的土壤动物,是因为农田生态系统具有 ,而不同类群的土壤动物具有 。过度污染的农田会丧失生产能力,原因是
大多数土壤动物身体微小,活动范围小,标记个体难与无标记个体充分混匀。
相对稳定性
不同的耐污能力
当外来干扰超过生态系统自我调节能力时,会导致系统稳定性(稳态)的破坏,甚至会引发系统的崩溃。
(3)从表中调查结果可得出以下结论:
① ;
②
(4)当污染停止后,在原来因污染而废弃的土地上开始的群落演替属于 演替。在华南热带亚热带地区,这种演替将最后达到 (群落)阶段。
距离污染源越远(近),农药污染物的浓度越低(高),对土壤动物的影响越小(大)
农药污染会降低土壤动物类群数和个体总数
森林
次生
解析:考查考生对生态学主干知识和重要实验方法的理解与运用,考查读表获取与处理信息能力、实验分析能力、综合运用生态学知识和观点分析和解决实际问题等能力,并引导考生关注环境污染等社会现实问题。)
课堂练习
1.松毛虫是马尾松林的害虫,能取食马尾松针叶:松毛虫种群的爆发引起马尾松林成片死亡,造成严重的经济损失和生态后果。通过向马尾松林引入灰喜鹊,可以有效控制虫害。这种控制虫害的方法属于 ,具有长效、环保和无污染的特点;而农药防治不可能取得长期持续的防治效果,原因是 。
生物防治
农药对具有抗药性的松毛虫不起作用
2.利用病虫害的天敌生物来防治病虫害的方法或途径称为: 。
生物防治
3.农业生产中长期使用某种杀虫剂后,害虫的抗药性增强,杀虫效果下降,原因是( )
A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生
B.杀虫剂对害虫具有选择作用,使抗药性害虫的数量增加
C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达
D.抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性
B
4.为挽救濒危物种,保护生物多样性,下列措施一般不选用的是( )
A.建立自然保护区
B.迁地保护
C.用生物技术进行人工繁殖
D.引入被保护动物天敌的天敌
D
5.为研究环境污染物对某湖泊中生物的影响,一组学生开展了研究性学习。他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E,并对其进行消化道内食物组成的分析;然后又请当地一所湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定;再将研究数据绘制成下表。
生物种类 消化道内食物组成 千克体重污染物含量/mg
汞 某种杀虫剂
A 鱼(甲) 鱼(乙) 78 96
B 河蚌 水蚤、小球藻 25 57
C 小球藻 / 3 5
D 鱼(乙) 水蚤 10 31
E 水蚤 小球藻 5 15
(1)为更直观地表达研究结果,请尝试利用上表中的数据,在所给坐标上规范绘制柱形图,以比较5种生物体内2种污染物含量,请在答题纸的相应位置作答。
(2)根据上表提供的信息,以食物网的形式表示5种生物之间的营养关系(以A、B、C、D、E代表5种生物)。
6.乙醇等“绿色能源”的开发备受世界关注。利用玉米秸杆生产燃料酒精的大致流程为:
发酵
预处理、水解
玉米秸杆
糖液
酒精
(1)玉米秸杆经预处理后,应该选用 酶进行水解,使之转化为发酵所需的葡萄糖。
(2)从以下哪些微生物中可以提取上述酶? (多选)
A.酿制果醋的醋酸菌 B.生长在腐木上的霉菌
C.制作酸奶的乳酸菌 D.生产味精的谷氨酸棒状杆菌
纤维素
B、E
(3)若从土壤中分离产生这种酶的微生物,所需要的培养基为 (按功能分),培养基中的碳源为 。
(4)从生物体提取出的酶首先要检测 ,以便更好地将酶用于生产实践。在生产糖液的过程中,为了使酶能够被反复利用,可采用 技术。
(5)发酵阶段需要的菌种是 ,在产生酒精时要控制的必要条件是 。
选择培养基
纤维素
酶的活力(活性)
固定化酶(固定化细胞)
酵母菌
无氧(密闭、密封)