以虫治虫,让春天不再寂静

发布时间:2023-05-25

1962年,美国科普作家蕾切尔·卡逊(Rachel Carson1907-1964)出版了《寂静的春天》一书。 该书一经出版,便在全世界引发了一系列对环保和生态振聋发聩深沉反思。在这本书中,卡逊以生动而严肃的笔触,描写因过度使用化学药品和肥料而导致环境污染、生态破坏,最终给人类带来不堪重负的灾难。环境恶化使人类将面临一个没有鸟、蜜蜂和蝴蝶的世界,一个死寂的春天。农药的滥用、乱用造成的负面作用相当巨大,化学农药施用后可进入食物、水体、大气和土壤中,由于其化学性质稳定,短期内难以降解,就会通过生物的吸收、生物间的转移,随食物链形成富集作用,最终对人类和生态环境造成严重影响,如我国在1983年就已经禁止使用的六六六和DDT等化学农药,至今仍能在环境和有机体中检测出来。有学者调查,在浙江义乌一个常年使用克百威等化学农药的甘蔗种植区,方圆5平方公里内仅发现一只麻雀,在1平方米的耕作土壤中仅发现3条蚯蚓,而在邻近未使用农药的对照地有30多条。

书中进一步指出,人类用自己制造的毒药来提高农业产量,无异于饮鸩止渴,人类应该走“另外的路”——一条不滥用农药的道路,一条敬畏自然,与自然和解的生存之道。在大自然中,总是维持着微妙的平衡,有害虫,便有能克制它的天敌。如果把这些天敌巧妙地加以运用,它们就能成为病虫害防治的“精兵强将”,从而形成生物防治的一种方式——天敌昆虫。天敌昆虫,一般指农业害虫的天敌,主要包括昆虫类、螨类及蜘蛛等,根据其猎食害虫的方式,又可分为捕食性天敌和寄生性天敌。捕食性天敌直接取食害虫,常见的捕食性天敌有瓢虫、草蛉、捕食性蝽类、胡蜂、食蚜蝇、捕食螨和蜘蛛等。寄生性天敌寄生于害虫体内或体表,以其体液和组织器官为食,使害虫死亡,主要包括寄生蜂、寄蝇、寄生性螨类等。与传统使用化学农药防治相比,释放天敌并不是要彻底消灭害虫,而是要维持生态平衡,把害虫数量控制在较低水平,从而实现‘有虫无灾’。 用环境友好型的‘生物武器’替代和削减一大批高污染、高环境风险的化学农药,可以大大降低对环境、空气、土壤、水体的污染,目标就是要保持生态平衡。”

我院天敌研究进展情况

近年来,市农科院围绕产业发展和市场需求,新设立了植物保护学科,重点围绕农作物绿色防控开展科学研究。目前,在以虫治虫方面,已攻克了智利小植绥螨、巴氏新小绥螨、加州新小绥螨、蝽等4种天敌昆虫规模化繁育技术研究,形成了智利小植绥螨规模化繁育技术1项,建成了巴氏新小绥螨、蝽规模化生产线,年产能力达10亿余头,创制了天敌昆虫的饲养、收集、包装和储运等装备。

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智利小植绥螨捕食红蜘蛛照片(毕司进 摄)

在应用天敌昆虫控制害虫上,提出了“天敌昆虫+”协同促增控害的关键技术,集成创建了适合不同作物、不同栽培模式下,十字花科、茄科和豆科三大类蔬菜及柑橘、茶叶、草莓上的小菜蛾、甘蓝夜蛾、菜青虫、粉虱、害螨、蚜虫等重大害虫的绿色防控技术。目前,已在绵阳周边县(市、区)、成都以及重庆、云南、新疆等地应用示范超过2万亩以上。多年多点应用后发现,利用天敌防控虫害的平均防控效率可达85%以上,减少农药使用60%以上,为草莓、设施蔬菜等重要经济作物的主要虫害安全绿色控制提供了技术支持。如,通过3年的试验示范,2021年成功帮助涪城区季丰颐和农业公司获得农业农村部绿色食品认证,农药使用量和使用频次分别下降了60%80%,其生产的草莓比市场价提高了30%以上,并且还供不应求。

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科研人员在草莓地开展智利小植绥螨防治红蜘蛛的试验示范(王登杰 摄)

国内外天敌发展情况

在国际上,天敌昆虫扩繁、商品化的生产相当成熟。欧盟等发达国家大田农作物和设施果菜已经禁止使用化学杀虫剂,天敌应用非常普遍。在上个世纪末,欧盟90%以上的设施作物释放天敌昆虫防治害虫,大田作物也大规模使用天敌昆虫。据测算,2021年,全球整个天敌市场规模在55亿美元左右,到2025年预计达到80亿美元以上。其中,欧洲和北美洲生产的天敌占有75%以上的市场份额。国外重要的天敌生产公司约有 250 多家,其中规模较大的有80多家,主要分布在西欧、北美、大洋洲的发达国家。如成立于1967年的荷兰的Koppert是世界上支持可持续农业产品与实践最为久远的企业之一。经过50多年的发展,科伯特已发展成为生物防治和天然授粉的全球领先企业。2021年营业额高达2.8亿欧元。规模较大的天敌公司还有英国的Biological Crop Protection (BCP)天敌公司、比利时的Biobest,澳大利亚的Biological Services等。国际上一些大型天敌公司,已经形成了分支机构广布的国际化组织,生产的天敌昆虫商品已占据欧洲大部分市场,广泛应用于果园、大田、温室以及园艺作物。

其实,作为四大文明古国之一,中国很早就开始利用天敌开展害虫防控。早在2700年前,《诗经》就有“螟蛉有子,蜾蠃负之”的诗句,这里的“螟蛉”是一些鳞翅目幼虫的泛称,蜾蠃属于膜翅目胡蜂科,成虫会筑巢并捕捉猎物置于巢内,作为后代的食物。这句诗准确描述了天敌昆虫的捕猎行为。公元304年,《南方草木状》记载了岭南地区用黄蚁防治柑橘害虫。可以说,中国是世界上最早开始利用天敌昆虫进行生物防治的国家。

但是,建国以来,我国人口呈爆发式增长,对粮食的产量需求更为急迫,农药化肥应用的效果立竿见影。因此,对天敌昆虫的研究起步较晚,产业化发展也较为缓慢。尽管我国天敌资源丰富、质量上佳,但总体而言,我国天敌昆虫产业化仍处于起步阶段,天敌昆虫在我国农作物害虫防控中的应用比例仅为2%左右,只有20多种天敌昆虫实现了产业化,天敌企业只有几十家。

近年来,特别是党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央中央遵循人类社会发展规律,顺应人民群众对美好生活的期盼,把建设美丽中国摆在前所未有的高度,把生态文明建设作为统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局的重要内容,把坚持人与自然和谐共生纳入新时代坚持和发展中国特色社会主义基本方略,把绿色发展纳入新发展理念。2017年中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》;2018年农业农村部印发了《农业绿色发展技术导则(2018-2030)》;2021年农业农村部、国家发展改革委、科技部 自然资源部、生态环境部、国家林草局等6部委联合印发了 《“十四五”全国农业绿色发展规划》(农规发〔20218号),这是我国首部农业绿色发展专项规划,对“十四五”农业绿色发展工作作出系统部署和具体安排。这一系列的文件,都对农业绿色投入品提出了新的要求,推动了天敌市场的快速发展。  目前,国内比较大的天敌昆虫生产单位主要位于我国东北,主要有吉林农业大学生物防治研究所赤眼蜂厂、吉林省农科院赤眼蜂厂、 公主岭市植保站赤眼蜂厂、辽宁省西丰县植保站赤眼蜂厂、辽宁辽中县植保站赤眼蜂厂等。几家赤眼蜂厂,平均每年都有繁殖200亿头赤眼蜂生产能力,营业额在2000-8000万不等,全国的产值在6-8亿元。在四川,有能力规模化生产天敌的企事业单位仅有2家,而具备产----推的单位仅有我院一家。



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