综述：大豆蝽类害虫综合管理策略：从常规防治到技术创新

《Crop Protection》：Integrated strategies for managing stink bugs in soybeans: From conventional control to technological innovation

　　

蝽类害虫是威胁大豆生产的主要有害生物之一，可造成严重的产量损失与籽粒品质下降。本综述批判性整合了常规与新兴的大豆蝽类管理策略，涵盖化学防治、生物防治、综合害虫管理(IPM)，以及信息化合物与纳米技术的应用进展。分析表明：化学防治虽可实现快速种群压制，但会加速抗药性演化并产生环境风险；生物防治与信息化合物手段提供了选择性强且可持续的替代方案，但仍需更广泛的田间验证；纳米结构制剂在控制释放与提升防效方面展现出潜力，但其监管审批与毒理学挑战尚未完全解决。将上述方法纳入IPM框架可提升防治选择性、降低化学农药依赖并促进生态平衡。本研究强调需通过跨学科研究与农研协作，在大豆农业生态系统中实施兼具可持续性与韧性的害虫管理策略。

1. 1.
   Introduction
   大豆(Glycine max)是全球最重要的作物之一，对粮食安全与全球经济具有关键作用。该作物因高蛋白含量与广泛用途，被用于人类食品、动物饲料及多种工业原料。全球约6%的可耕地用于种植大豆，其种植面积增速显著高于其他主要作物。巴西、美国、阿根廷与中国是当前主要生产国，其中巴西近年已超越美国成为最大生产国与出口国。随着大豆种植向暖区扩张及免耕系统的普及，蝽类害虫种群结构发生变化：20世纪80至90年代以绿色蝽(Nezara viridula)为主，目前已演变为以褐蝽(Euschistus heros)、Diceraeus melacanthus与红带蝽(Piezodorus guildinii)为优势种。严重侵染可导致巴西产区减产高达30%，美国产区年损失超过1200万蒲式耳。当前防治仍高度依赖化学杀虫剂，但抗药性上升与环境压力正推动种植者寻求可持续替代方案，包括利用昆虫病原真菌、信息化合物与天敌的生态防控途径。
2. 2.
   Literature search strategy
   本综述通过Web of Science、SciELO、Scopus与Google Scholar系统检索文献，检索词涵盖“蝽类”“Pentatomidae”“大豆”“生物防治”“信息化合物”“纳米技术”等。文献时间跨度以2000–2026年为主，辅以追溯早期经典研究（可追溯至1970年代末）。通过引文追踪补充关键文献，优先选择涉及蝽类生物学、种群动态、监测技术、化学与生物防治、生境管理及纳米递送系统的研究，重点关注巴西及主产国成果，仅纳入同行评审论文、综述与专著章节。
3. 3.
   Stink bugs
   蝽类属半翅目蝽科(Pentatomidae)，是大豆核心害虫。在巴西免耕体系中，其可滞留于作物残茬并向新播作物扩散，扩散行为受物种特性、轮作制度与景观组成调控。其刺吸式口器直接损伤豆荚与籽粒，导致变形、减重与蛋白品质下降，并可通过取食伤口传播真菌、细菌与病毒，间接降低种子活力。大豆生殖生长阶段（结荚与鼓粒期）因营养丰富最易受害。主要危害种包括E. heros（巴西田间优势种）、N. viridula（全球性多食性种）、P. guildinii（偏好成熟豆荚，影响油分与蛋白含量）及D. melacanthus（可在大豆-玉米轮作体系中持续繁衍，危害幼苗茎部导致畸形或死亡）。美国产区则面临入侵种茶翅蝽(Halyomorpha halys)的威胁。未防治田块产量损失可达10%–30%。
4. 4.
   Monitoring and management strategies for controlling stink bugs in soybean
   有效管理需整合精准监测与可持续治理。监测方面，传统方法包括拍布法（适用于植株中下部虫量调查）与扫网法（操作便捷但易低估种群）；性信息素诱捕器在R1–R4生育期监测成虫种群优于拍布法，可减少采样偏差，但需投入诱芯与维护成本。新兴技术如遥感、摄像识别、人工智能辅助分析与无人机尚处于探索阶段，环境DNA(eDNA)技术亦待田间验证。治理策略方面，化学防治仍是主流，主要在R3–R7期施用，常用类别为新烟碱类（作用于烟碱型乙酰胆碱受体）、拟除虫菊酯类（调节钠离子通道）、氨基甲酸酯类与有机磷类（抑制乙酰胆碱酯酶）。巴西常将新烟碱类与拟除虫菊酯类混用，但E. heros已对乙酰甲胺磷与拟除虫菊酯产生抗性（死亡率降至60%以下，敏感品系＞90%），迫使农户增加用药量与频次，进而破坏天敌群落与生态平衡。

生物防治分为保护利用、经典引进与增强释放三类。捕食性天敌包括蜘蛛、盲蝽、猎蝽与步甲等，可捕食卵与低龄若虫，但在增强释放中应用较少。寄生性天敌以蝽卵寄生蜂为主，包括Trissolcus basalis（针对N. viridula，推荐释放量5000头/公顷）与Telenomus podisi（针对E. heros，已有6家巴西公司商业化生产，需配合害虫发生周期释放）。昆虫病原微生物中，真菌（如球孢白僵菌Beauveria bassiana）通过体壁侵染，但蝽类防御分泌物具有抑菌作用，且田间效果受温湿度与紫外线制约。生境管理可利用诱集作物（如木豆Cajanus cajan吸引D. melacanthus）与伴生植物（如荞麦Fagopyrum esculentum）提升寄生蜂存活率与寄生率——大豆田周边种植荞麦可使T. podisi寄生率由18%提升至42%。

信息化合物是介导植物–植食者–天敌互作的关键信号。蝽类性信息素多为脂肪酸衍生物（如甲基酯）与倍半萜烯，雄性分泌，近北区种类吸引两性，新热带区种类仅吸引雌性。例如E. heros性信息素由三种甲基酯按特定比例组成：(2E,4Z)-2,4-癸二烯酸甲酯（53%）、2,4,6-三甲基十二烷酸甲酯（3%）与2,6,10-三甲基十三烷酸甲酯（44%）。性信息素可用于监测种群动态，减少50%杀虫剂用量；亦可与病原真菌联用构建“引诱–感染”系统，但受限于真菌持效期与抗性问题，交配干扰技术尚未在蝽类中成功应用。传统橡胶诱芯需人工布设与回收，缺乏生物降解性，亟需新型递送系统。

1. 5.
   Nanotechnology and semiochemicals for insect pest control
   纳米技术在农业领域的应用涵盖纳米载体（如聚乳酸纳米粒、介孔二氧化硅纳米粒）、纳米杀虫剂（氧化锌ZnO、二氧化硅SiO₂、氧化铝Al₂O₃纳米颗粒通过磨损蜡层致虫体脱水；银纳米颗粒AgNPs诱导氧化应激与解毒酶异常）及智能响应系统。针对E. heros的研究显示，马来酸二乙酯纳米包封联苯菊酯可使其敏感性提升3.5倍；γ-环糊精修饰碳点负载杀虫剂经跗节穿透后，防效较单剂提高25%。纳米制剂可增强活性成分稳定性、延长持效期并降低用量。

5.1. Pheromone nanoformulations

纳米载体可精准调控多组分信息素的同步释放比例。例如，多层纳米结构与差异化配体封装可解决结构差异大的化合物（如极性醇与非极性萜烯）释放速率不一致的问题。刺激响应材料（如金属有机框架、可降解聚酯）可在pH、温度或酶触发下缓释信息素，将持效期延长至30–90天。介孔二氧化硅纳米粒可将信息素释放速率降低至纯品的1/485，实现超长缓释。壳聚糖纳米粒负载红棕象甲聚集信息素、电纺纳米纤维负载葡萄蛾信息素均已证实可显著提升田间引诱效果与交配干扰效率。然而，纳米制剂的合成机制、成本效益与生态毒理数据仍不完善，需完善监管框架以推进IPM应用。

1. 6.
   Conclusions and Perspectives
   当前大豆蝽类管理过度依赖化学防治，抗药性与环境风险日益凸显。生物防治与信息素技术虽具可持续性，但受环境条件与应用复杂度限制。纳米技术为信息素与微生物制剂提供了创新递送平台，可延长持效期并减少施用频次，但尚未大规模商业化。未来需发展精准农业工具（实时监测传感器、种群动态模型）与农研协作，构建融合传统实践与创新技术的多层次IPM体系，以实现大豆生产的可持续性与韧性。