倪漢祥, 陳巨蓮, 張 勇, 曹雅忠

(植物病蟲害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所, 北京 100193)

我國(guó)農(nóng)作物病蟲害種類多、發(fā)生頻繁,是世界上病蟲災(zāi)害較重的國(guó)家。改革開放以來,隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量的需求日益提高,在加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展進(jìn)程中,由于全球性氣候反常以及農(nóng)作物栽培水平的提高和耕作制度、作物布局的復(fù)雜化,使農(nóng)作物病蟲害成為更加突出的問題[1]。在“七五”“八五”期間, 我國(guó)農(nóng)作物病蟲害發(fā)生為害進(jìn)入了一個(gè)較為明顯的高峰期。在1989年-1994年這6年中,每年都有病蟲害大發(fā)生,有的年份如1990年和1993年各有3種主要病蟲害大發(fā)生。在已發(fā)生的病蟲害中,以棉鈴蟲Helicoverpaarmigera的為害最為嚴(yán)重,6年中有4年(1990年、1992年-1994年)大發(fā)生,其中1992年黃河流域和長(zhǎng)江流域的400萬hm2棉田棉鈴蟲特大發(fā)生,全國(guó)皮棉損失30% 以上。水稻稻瘟病6年中有2年(1990年、1993年)大流行,重災(zāi)區(qū)損失稻谷30%以上。小麥條銹病1990年大流行,由于‘洛夫林10 號(hào)’系列的抗病品種喪失抗性,使大部分冬麥區(qū)受災(zāi),損失小麥26.5億kg。稻飛虱1991年在2 000多萬hm2稻田里特大發(fā)生,損失稻谷25億kg。小麥赤霉病1989年在長(zhǎng)江中下游特大流行,損失小麥16億kg。棉花黃萎病1993年在400萬hm2棉田大流行,損失皮棉1億kg。以上損失除棉花黃萎病外都是經(jīng)過防治后的損失數(shù)量[2]。除上述病蟲外,小麥吸漿蟲再度猖獗,為害面積達(dá)330多萬hm2[3];隨著種植密度的增加、水肥條件的改善,小麥白粉病、小麥蚜蟲和水稻紋枯病逐年加重,發(fā)生面積均超過600多萬hm2;此外,玉米大、小斑病、玉米病毒病、玉米穗、莖腐病、玉米螟等病蟲害都有明顯加重的趨勢(shì)[2]。由此可見,農(nóng)作物病蟲害的成災(zāi)頻率明顯加快, 致災(zāi)強(qiáng)度逐年加劇,嚴(yán)重威脅我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[4]。

為了加強(qiáng)該領(lǐng)域的研究,當(dāng)時(shí)國(guó)家計(jì)委和國(guó)家科委在我國(guó)持續(xù)幾個(gè)五年計(jì)劃中把農(nóng)作物主要病蟲害綜合防治技術(shù)研究作為一個(gè)課題納入國(guó)家科技攻關(guān)重點(diǎn)研究計(jì)劃[1]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所作為該課題的第一主持單位,郭予元院士從1985年開始,先后主持“七五”國(guó)家科技攻關(guān)“小麥主要病蟲害綜合防治技術(shù)研究”子專題、“八五”國(guó)家科技攻關(guān)“棉花病蟲害綜合防治技術(shù)研究”專題和“八五”國(guó)家科技攻關(guān)“農(nóng)作物主要病蟲害、農(nóng)田草鼠害綜合防治技術(shù)研究”課題。在項(xiàng)目立項(xiàng)和實(shí)施過程中,他高度重視組織優(yōu)勢(shì)單位聯(lián)合攻關(guān),來自農(nóng)業(yè)部、中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家教委3個(gè)系統(tǒng)在本領(lǐng)域有良好基礎(chǔ)的20多個(gè)科研、教學(xué)單位近400位科學(xué)家,分別就水稻、小麥、玉米和棉花等4種作物的主要病蟲害進(jìn)行綜合防治技術(shù)協(xié)作攻關(guān)。通過長(zhǎng)期深入基層進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查研究,結(jié)合國(guó)外有害生物綜合治理(IPM)研究和發(fā)展情況,他提出了我國(guó)農(nóng)作物病蟲草鼠害綜合防治技術(shù)研究分3個(gè)階段發(fā)展的思想,即從以單種病蟲為對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)橐砸环N作物的多病蟲為對(duì)象,再進(jìn)一步發(fā)展為以生態(tài)區(qū)多作物的復(fù)合病蟲為對(duì)象,使制定的防控對(duì)策愈來愈符合客觀的需要。同時(shí)提出要以“形成體系”為關(guān)鍵環(huán)節(jié)的協(xié)作,建立有中國(guó)特色的分不同生態(tài)區(qū)針對(duì)水稻、小麥、玉米、棉花的多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系,并在全國(guó)17個(gè)省市區(qū)建立30多個(gè)示范區(qū),示范面積20多萬hm2,合理協(xié)調(diào)自然控制和人為防治,基本控制了各地多種病蟲災(zāi)害,取得明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益,其示范作用的技術(shù)覆蓋面積超過600多萬 hm2。將我國(guó)農(nóng)作物病蟲害防治技術(shù)推向一個(gè)新的歷史階段,既為國(guó)際IPM研究做出了新貢獻(xiàn),又為21世紀(jì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物病蟲害可持續(xù)控制提供了重要科學(xué)依據(jù)[5]。其研究成果“中國(guó)主要糧棉作物病蟲害綜合防治技術(shù)體系的創(chuàng)建和成效”獲1999年農(nóng)業(yè)部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

1 郭予元院士在創(chuàng)建中國(guó)主要糧棉作物多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系上的重要貢獻(xiàn)

1.1 提出組建糧棉作物多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系的創(chuàng)新性思路

1.1.1組建糧棉作物多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系的指導(dǎo)思想

通過組織各攻關(guān)專題對(duì)多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系(IPM)的本質(zhì)進(jìn)行反復(fù)討論、逐步深入理解,最終在下面幾個(gè)原則上達(dá)成共識(shí)[6-7]:

一是IPM策略源于實(shí)踐應(yīng)用于實(shí)踐。從我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)實(shí)際出發(fā),遵循經(jīng)濟(jì)、有效、安全的原則,組建IPM技術(shù)體系,不僅針對(duì)IPM策略進(jìn)行理論探討,更重要的應(yīng)使其在操作上規(guī)范化、具體化、實(shí)用化和配套化,使其成為適合我國(guó)農(nóng)村需要的IPM行動(dòng)綱領(lǐng),并通過大面積示范來驗(yàn)證其可行性。

二是要適合生態(tài)多樣性要求。我國(guó)地域遼闊,各地氣候、土壤、水資源、地形、地貌等有很大差異,其作物病蟲害發(fā)生種類、程度、時(shí)間各有特點(diǎn),因此,不可能組建一個(gè)“放諸四海而皆準(zhǔn)”的 IPM技術(shù)體系,而必須按不同生態(tài)區(qū)因地制宜地制定各自的對(duì)策和措施。

三是要反映我國(guó)生物群落多樣性特色。我國(guó)是農(nóng)業(yè)耕作制度十分復(fù)雜的國(guó)家,種植制度或栽培模式的改變直接影響農(nóng)田生物群落結(jié)構(gòu),使作物-有害生物-天敵三級(jí)營(yíng)養(yǎng)水平的關(guān)系不斷發(fā)生變化,導(dǎo)致作物病蟲害發(fā)生為害情況有差異。因此,應(yīng)充分利用我國(guó)種植制度復(fù)雜的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),在IPM技術(shù)體系中突出體現(xiàn)通過調(diào)整耕作制、作物熟制和間復(fù)套種方式等增強(qiáng)作物對(duì)病蟲害自然控制作用的特色。

四是要反映IPM策略的長(zhǎng)期性和階段性。IPM策略立足于保持穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生態(tài)系的生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)、減少化學(xué)農(nóng)藥等對(duì)環(huán)境污染的環(huán)境保護(hù)觀點(diǎn)和節(jié)約生產(chǎn)成本及力爭(zhēng)高效益、低損耗的經(jīng)濟(jì)學(xué)觀點(diǎn),這些觀點(diǎn)都符合保持農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展的要求。因此,IPM是防治農(nóng)作物病蟲害的長(zhǎng)期有效策略,其內(nèi)涵將隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而逐步提高。從綜合性和實(shí)用程度考慮,IPM 策略可劃分為3個(gè)階段,即由單蟲、單病的綜合防治發(fā)展為以作物為主體的多病蟲復(fù)合群體的綜合防治,最后發(fā)展為以生態(tài)區(qū)為單元的多作物病蟲復(fù)合群體的綜合防治。在技術(shù)措施上應(yīng)逐步增強(qiáng)自然控制作用并相應(yīng)地減少對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的依賴。

1.1.2提出了組建糧棉作物多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系的技術(shù)路線

根據(jù)現(xiàn)代生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的原理和要求,從發(fā)展作物高產(chǎn)、高效和優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)、保護(hù)作物、保護(hù)環(huán)境和提高經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益的總體目標(biāo)出發(fā),運(yùn)用系統(tǒng)工程、系統(tǒng)分析及優(yōu)化技術(shù)等方法,深入研究環(huán)境-作物-病蟲-措施的相互間關(guān)系,充分發(fā)揮自然控制(鑒定篩選和培育多抗病蟲品種、調(diào)整耕作栽培制度、保護(hù)利用昆蟲天敵及應(yīng)用生物制劑等)和人為防治措施(合理用藥、抗藥性治理、物理防治等)的協(xié)調(diào)作用。需要著重研究在不同生態(tài)區(qū)作物的主要病蟲種群動(dòng)態(tài)規(guī)律、監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)和關(guān)鍵為害時(shí)期,評(píng)價(jià)自然控制因素的作用。根據(jù)病蟲為害損失和經(jīng)濟(jì)閾值,提出復(fù)合動(dòng)態(tài)防治指標(biāo),制定最佳防治對(duì)策,組建以作物為主體的多病蟲綜合防治技術(shù)體系。

具體做法:一是分不同生態(tài)區(qū)進(jìn)行歷史資料分析和田間系統(tǒng)調(diào)查研究,弄清作物主要病蟲害的發(fā)生動(dòng)態(tài)和種類演替規(guī)律,確定當(dāng)前主要防治對(duì)象;二是研究主要病蟲害發(fā)生動(dòng)態(tài)與氣候條件、耕作制度、作物布局、種植方式和天敵制約等的關(guān)系,制定作物關(guān)鍵發(fā)育階段病蟲害發(fā)生期和發(fā)生量的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)方法[4];三是監(jiān)測(cè)病原物小種、菌系或株系及害蟲生物型的變異情況,研究作物品種對(duì)病蟲害的抗性機(jī)理,鑒定、篩選、培育和推廣對(duì)主要病蟲害(小種/菌系/株系/生物型)相對(duì)穩(wěn)定的單抗或多抗的優(yōu)良作物品種/材料/組合;四是研究主要害蟲(害螨)天敵的發(fā)生規(guī)律和自然控制作用以及化學(xué)農(nóng)藥對(duì)天敵種群數(shù)量的影響,提出保護(hù)利用天敵控制害蟲(害螨)的措施;五是研究制定調(diào)整耕作制度、間復(fù)套種方式及作物布局等減輕病蟲發(fā)生為害的農(nóng)田生態(tài)調(diào)控技術(shù)和化學(xué)信息素招引天敵及誘殺、阻斷、驅(qū)避害蟲的化學(xué)生態(tài)學(xué)調(diào)控技術(shù);六是研究主栽作物品種對(duì)病蟲的抗害、耐害補(bǔ)償功能和產(chǎn)量損失,根據(jù)防治病蟲害后挽回作物產(chǎn)量損失的所得收益至少應(yīng)等于投入的防治費(fèi)用這個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)原則,制定作物品種主要病蟲害復(fù)合種群的動(dòng)態(tài)防治指標(biāo)(復(fù)合經(jīng)濟(jì)閾值)[8];七是系統(tǒng)監(jiān)測(cè)主要害蟲/病菌對(duì)常用殺蟲/殺菌劑抗藥性的發(fā)展變化,篩選對(duì)害蟲和病原物高效、對(duì)天敵選擇性好,對(duì)人、畜低毒和在環(huán)境中低殘留的新殺蟲劑、殺菌劑,提出避免或緩解害蟲、病菌抗藥性的科學(xué)管理和合理使用農(nóng)藥的配套技術(shù);八是在以上研究的基礎(chǔ)上,將各個(gè)環(huán)節(jié)所研究出的防治措施進(jìn)行合理組裝,組建成既適合當(dāng)前本生態(tài)區(qū)特定條件、按該作物生長(zhǎng)發(fā)育階段控制多病蟲優(yōu)化管理系統(tǒng),而又不致構(gòu)成對(duì)未來生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響的預(yù)防與治理相結(jié)合的綜合防治技術(shù)體系[5]。

1.2 創(chuàng)建主要糧棉作物多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系

郭予元院士作為“八五”國(guó)家科技攻關(guān)“農(nóng)作物主要病蟲害、農(nóng)田草鼠害綜合防治技術(shù)研究”課題主持人,除負(fù)責(zé)整體設(shè)計(jì)、制定研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線和實(shí)施方案,組織檢查、總結(jié)交流和驗(yàn)收外,還分別主持“七五”國(guó)家科技攻關(guān)“小麥主要病蟲害綜合防治技術(shù)研究”子專題和“八五”國(guó)家科技攻關(guān)“棉花病蟲害綜合防治技術(shù)研究”專題,親自率領(lǐng)攻關(guān)課題組以河南南陽(yáng)和新鄉(xiāng)為研究示范基地,創(chuàng)建了黃淮海冬麥區(qū)和黃河流域灌溉棉區(qū)小麥和棉花兩大作物多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系。根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)耕作制度復(fù)雜和生物群落多樣性的特點(diǎn),在研究組建小麥和棉花多病蟲害IPM技術(shù)體系時(shí),主要策略是針對(duì)主要病蟲復(fù)合種群,盡可能發(fā)揮各種自然控制因素的綜合作用,抑制其種群數(shù)量(密度),當(dāng)自然控制因素不能抑制病蟲害發(fā)展而達(dá)到防治指標(biāo)時(shí),即實(shí)施人為治理(包括科學(xué)使用農(nóng)藥等),并力求與自然控制相協(xié)調(diào),以保持對(duì)病蟲害相對(duì)持久的控制效果[5]。

1.2.1創(chuàng)建小麥多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系

我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)為黃河、淮河、海河流域(黃淮海)冬麥區(qū),其次為長(zhǎng)江中下游冬麥區(qū)、西北冬/春麥區(qū)和東北春麥區(qū),分別屬于南溫帶濕潤(rùn)區(qū)、北亞熱帶濕潤(rùn)區(qū)、南溫帶半干旱區(qū)和中溫帶濕潤(rùn)區(qū)。除西北冬麥區(qū)外,雨量大體適中,黃淮海和長(zhǎng)江中下游為兩熟制,小麥生長(zhǎng)期耕作制度不太復(fù)雜,但易受遷飛性、流行性病蟲害如黏蟲、小麥條銹病等入侵。主要病蟲為黏蟲、麥蚜、吸漿蟲、銹病、白粉病、赤霉病和紋枯病。根據(jù)國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃安排,在黃淮海平原冬麥區(qū)、西北冬、春麥區(qū)、長(zhǎng)江中下游冬麥區(qū)和東北春麥區(qū)組建多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系。技術(shù)對(duì)策是在分析麥田生物群落種間關(guān)系的基礎(chǔ)上,發(fā)揮抗病品種、天敵的作用;發(fā)掘利用小麥生長(zhǎng)前期的耐害補(bǔ)償功能,合理放寬病蟲防治指標(biāo),將藥劑防治重點(diǎn)放在保護(hù)穗期,但應(yīng)盡量使用選擇性農(nóng)藥,以保護(hù)天敵向后季作物轉(zhuǎn)移[9]。

以黃淮海冬麥區(qū)河南南陽(yáng)示范區(qū)為例,該區(qū)地處黃淮海平原和江淮平原交界地帶,是河南省內(nèi)較溫暖濕潤(rùn)的縣之一,但年度間氣候條件變化較大,在小麥生長(zhǎng)階段有時(shí)會(huì)遇干旱或雨澇。這里土壤較肥沃,小麥生產(chǎn)水平和產(chǎn)量居全省前列,是國(guó)家優(yōu)質(zhì)小麥生產(chǎn)基地之一。為組建南陽(yáng)示范區(qū)小麥多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系,在郭予元院士主持下開展了以下工作[9-10]:

第一,摸清主要病蟲害發(fā)生概況,明確主要防治對(duì)象。病害以白粉病、條銹病、葉銹病、赤霉病等為主。赤霉病在小麥抽穗期前后如遇陰雨連綿天氣,有流行可能。小麥銹病在當(dāng)?shù)刂饕l(fā)生條銹病和葉銹病,由于主栽品種‘宛7107’中抗條銹病,不適宜條銹病的流行,因此病情很輕,但有的年份后期葉銹病較重,對(duì)產(chǎn)量有明顯影響。小麥白粉病自20世紀(jì)70年代以來日趨嚴(yán)重,已成為常發(fā)性病害。蟲害以小麥吸漿蟲、麥蚜為主。吸漿蟲自20世紀(jì)70年代中后期以來明顯回升,再次成為主要害蟲。麥蚜以麥長(zhǎng)管蚜Sitobionavenae(該學(xué)名一直誤用,其真實(shí)學(xué)名為荻草谷網(wǎng)蚜Sitobionmiscanthi[11])、禾谷縊管蚜Rhopalosiphumpadi為主,隨著小麥生產(chǎn)水平的提高,有日趨嚴(yán)重之勢(shì)。南陽(yáng)地區(qū)歷來是黏蟲的一代常發(fā)區(qū),對(duì)小麥威脅較大,20世紀(jì)80年代以來由于從越冬代常發(fā)區(qū)遷來的蟲源明顯減少,因此田間一代幼蟲密度很低,一般受害輕微,對(duì)產(chǎn)量無明顯影響。

第二,開展主要病蟲害綜防關(guān)鍵技術(shù)研究。1)設(shè)立小麥品種材料抗吸漿蟲、白粉病、麥蚜觀察圃,篩選出一批農(nóng)藝性狀較好、兼抗或單抗吸漿蟲和白粉病能力強(qiáng)甚至免疫的和一些抗性強(qiáng)但農(nóng)藝性狀不夠理想的材料。對(duì)于前者,如種子來源有保證,擬在病蟲發(fā)生區(qū)擴(kuò)大試種。單抗品種材料則輔以藥劑防治;如種子來源不足,擬參加地縣小麥區(qū)域試驗(yàn)。對(duì)于后者則繼續(xù)參加觀察圃或供作育種抗源材料[3]。2)分析主要病蟲害大發(fā)生條件:小麥吸漿蟲在土內(nèi)蟲口密度大的地區(qū),其發(fā)生為害輕重取決于4月下旬,即蛹期到有效成蟲期(小麥揚(yáng)花前15 d)的降雨情況,期間的雨量和降雨次數(shù)多,吸漿蟲發(fā)生重,反之就輕[12]。對(duì)于白粉病,在當(dāng)時(shí)生產(chǎn)上種植的品種都不抗病的條件下,3月-5月上中旬的雨量、相對(duì)濕度較大、日照時(shí)數(shù)偏少,有利于白粉病的發(fā)生危害。此外,如小麥播種較早、冬季比較溫暖和不太干旱,則早春的越冬菌源較多。影響條銹病發(fā)生輕重的主要因素是大面積種植品種的抗病性,其次是春季的雨量。如種植感病品種面積較大,菌源充足,3月-5月的雨量較多,條銹病將發(fā)生較重。在小麥抽穗、揚(yáng)花階段如連續(xù)陰雨,溫度較高,赤霉病將發(fā)生流行[9-10]。3)研究天敵對(duì)害蟲的控制作用:據(jù)調(diào)查,南陽(yáng)地區(qū)麥田主要害蟲天敵種類有200余種,其中黏蟲、麥蚜的天敵有100余種,分屬4綱8目,約30科。黏蟲主要天敵是低齡幼蟲期侵入蟲體的寄生性中華卵索線蟲Ovomermissinensis和老齡幼蟲期的捕食性中國(guó)曲脛步甲Calosomachinense。麥蚜主要天敵是瓢蟲、食蚜蠅和寄生蜂。這些天敵對(duì)這兩種害蟲有明顯的控制作用應(yīng)該加強(qiáng)保護(hù)。值得注意的是吸漿蟲的天敵很少[9-10]。4)確定防治指標(biāo):在白粉病發(fā)生較重的年份,小麥產(chǎn)量損失率約為灌漿期病情指數(shù)的0.3倍;在白粉病前期發(fā)生輕、后期較重的情況下,小麥灌漿期病情指數(shù)20%左右將造成2%的產(chǎn)量損失。在吸漿蟲適宜發(fā)生的條件下,土內(nèi)蟲口每小方(0.56 m3)達(dá)5頭,將使小麥減產(chǎn)1%左右。秋苗受地下害蟲為害死苗率超過10%,小麥開始減產(chǎn)。5月初,麥田每平方米有25頭3齡黏蟲幼蟲將使小麥減產(chǎn)2%左右。在麥蚜適宜發(fā)生的年份和地區(qū),在抽穗期每穗有5頭麥長(zhǎng)管蚜或每莖有40頭禾谷縊管蚜將使小麥減產(chǎn)2%左右。這些指標(biāo)可作為設(shè)定這幾種害蟲防治區(qū)的重要依據(jù)[9-10]。5)開展藥劑試驗(yàn):在小麥孕穗期后白粉病病莖率達(dá)10%～20%時(shí),噴灑粉銹寧類藥劑可取得良好的防效。多種藥劑混用兼治,在已篩選出滅幼脲防治黏蟲,抗蚜威防治麥蚜,粉銹寧防治銹病、白粉病等一批防治小麥病蟲高效、低毒、對(duì)天敵安全的新藥劑的基礎(chǔ)上,采用回歸設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了這3種藥劑混用兼治的田間試驗(yàn)。結(jié)果證明,在小麥抽穗期前后按常規(guī)用量施混劑一次,可很好地防治上述幾種病蟲害,顯著挽回小麥損失,混配后不降低藥效,且無藥害等副作用[13]。研究明確在氣候干旱年份,土壤施用毒土對(duì)吸漿蟲防治效果顯著低于穗期噴灑的效果,建議示范區(qū)應(yīng)在小麥70%抽穗時(shí),及時(shí)噴灑藥劑防治成蟲[12]。

第三,制定南陽(yáng)示范區(qū)IPM的策略和措施。防治策略:以控制吸漿蟲、麥蚜和白粉病危害為主,兼治葉銹病、散黑穗病、地下害蟲和麥圓蜘蛛等,并且密切注意黏蟲、赤霉病、條銹病等突發(fā)性病蟲害的發(fā)生,在有大發(fā)生的可能時(shí)及早采取措施加以控制。主要防治措施為選用高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗銹品種,大面積控制當(dāng)時(shí)流行的小麥條銹29號(hào)新小種;利用蚜繭蜂等天敵控制麥蚜為害,對(duì)穗期吸漿蟲、小麥白粉病及時(shí)施藥防治,可收到很好的防治效果[14]。

1.2.2創(chuàng)建棉花多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系

棉花主產(chǎn)區(qū)為黃河、淮河、海河、長(zhǎng)江流域和新疆地區(qū),分別屬于南溫帶濕潤(rùn)區(qū)、北亞熱帶濕潤(rùn)區(qū)和中溫、南溫帶干旱區(qū)。四河流域雨量適中,為兩熟制。20世紀(jì)80年代以來由于間作套種增加,棉區(qū)耕作制度較為復(fù)雜。主要病蟲害為棉鈴蟲、棉蚜、紅鈴蟲、棉葉螨、盲蝽、枯萎病、黃萎病和爛鈴病[15]。攻關(guān)專題在棉花主產(chǎn)區(qū)的七個(gè)生態(tài)區(qū):黃河流域灌溉棉區(qū)、黃河流域一熟棉區(qū)、海河流域黑龍港棉區(qū)、冀南旱糧棉花混作棉區(qū)、長(zhǎng)江中游稻麥間輪作棉區(qū)、長(zhǎng)江下游棉糧套作棉區(qū)和新疆內(nèi)陸棉區(qū),分別組建IPM技術(shù)體系。

棉花是無限花序,在生長(zhǎng)前期除頂尖外,耐害補(bǔ)償能力頗強(qiáng)。綜合防治對(duì)策是:選用抗病品種,運(yùn)用控害栽培技術(shù),發(fā)掘利用棉花生長(zhǎng)前期耐害補(bǔ)償功能,放寬防治指標(biāo),力爭(zhēng)麥?zhǔn)涨安挥盟幏乐?后期北方合理放寬棉鈴蟲防治指標(biāo),重點(diǎn)防治主害代,南方合理放寬紅鈴蟲防治指標(biāo)(二代),重治三代,均收到了很好的防治效果。

例如黃河流域灌溉棉區(qū)新鄉(xiāng)示范區(qū)：1)從調(diào)控棉田生態(tài)環(huán)境入手,推廣麥棉間作,種植兼抗良種。麥棉間作,面積由“六五”占40%發(fā)展到“七五”的93%,抗病良種基本普及。棉花苗期,由于小麥成株的屏障作用,減少了有翅棉蚜遷入,并為天敵繁衍轉(zhuǎn)移提供了良好的生境。據(jù)5月中旬調(diào)查,間作棉田單株蚜量?jī)H為單作棉田的1/9,天敵為單作棉田的35倍,控制了苗蚜為害;間作棉花遲播10～15 d,可提高地溫3.1℃,減輕了苗病危害;2)種植抗病品種,基本控制了枯萎病危害,做到一般年份麥?zhǔn)涨安皇┧幏乐尾∠x,初步形成較好的保護(hù)性棉田生態(tài)體系,使化學(xué)防治由棉花全生育期轉(zhuǎn)移到重點(diǎn)防治蕾鈴期病蟲害,降低了棉田用藥次數(shù)[15];3)棉鈴蟲是黃河流域灌溉棉區(qū)最重要的害蟲,攻關(guān)專題通過多年系統(tǒng)研究棉鈴蟲的發(fā)生規(guī)律,發(fā)現(xiàn)灌漿期麥穗上的一代棉鈴蟲幼蟲數(shù)量與棉田二代棉鈴蟲的為害輕重有密切關(guān)系,因此創(chuàng)造性地建立了麥田掃網(wǎng)調(diào)查幼蟲量,可以提前20多天準(zhǔn)確預(yù)測(cè)棉田二代棉鈴蟲的發(fā)生程度的測(cè)報(bào)技術(shù)。查明了二代棉鈴蟲對(duì)棉花主莖生長(zhǎng)點(diǎn)的為害造成棉花瘋長(zhǎng)是棉花減產(chǎn)的關(guān)鍵因素,這個(gè)階段棉花有較強(qiáng)的補(bǔ)償能力,花蕾受害脫落對(duì)產(chǎn)量影響不大。到三代棉鈴蟲發(fā)生期間,棉花的補(bǔ)償能力已很弱,花蕾受害脫落直接影響棉花產(chǎn)量。由此制定了“一代監(jiān)測(cè)、二代保頂、三代保蕾、四代保鈴”的防治策略[15-19]。通過大量田間試驗(yàn)確定了不同肥力水平棉田二、三代棉鈴蟲的科學(xué)防治指標(biāo)。系統(tǒng)組建了一至四代棉鈴蟲自然種群生命表,明確了各代各蟲期的主要天敵種類及其控制作用,并研究出采用隱蔽施藥和選擇性殺蟲劑等措施保護(hù)利用自然天敵[18, 20]。研究制定了棉花品種種質(zhì)資源抗棉鈴蟲鑒定標(biāo)準(zhǔn)和鑒定方法,并選育出幾個(gè)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗蟲品種[19, 21-23]。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)了棉鈴蟲對(duì)菊酯類殺蟲劑的抗性發(fā)展,研究了抗藥性機(jī)制,制定了加強(qiáng)抗藥性預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),適時(shí)施藥,協(xié)調(diào)應(yīng)用多種措施進(jìn)行防治,科學(xué)合理使用化學(xué)農(nóng)藥等緩解棉鈴蟲抗性的綜合治理對(duì)策。此外,還研究出先施Bt生物制劑,后施菊酯類農(nóng)藥提高對(duì)抗菊酯棉鈴蟲防效等一系列新的防治技術(shù)。由于綜合采用了上述一整套防治策略技術(shù),使新鄉(xiāng)示范區(qū)6 700 hm2棉田成為1992年-1994年大災(zāi)之年大面積控制棉鈴蟲災(zāi)害的先進(jìn)樣板;示范區(qū)棉花產(chǎn)量比非示范區(qū)增產(chǎn)20%～60%,防治次數(shù)減少3～5次,化學(xué)農(nóng)藥用量顯著減少,節(jié)約防治成本25%～30%[18,21-22]。這套技術(shù)體系1993年后在全國(guó)棉鈴蟲防治中得到成功的推廣應(yīng)用,獲得1996年國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng),并被兩委一部列為國(guó)家“八五”科技攻關(guān)的重大成果。

1.3 主要糧棉作物多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系成效顯著

在郭予元院士領(lǐng)導(dǎo)的攻關(guān)研究團(tuán)隊(duì)共同努力下,小麥和棉花多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系取得了顯著成效,主要體現(xiàn)如下:

1.3.1在國(guó)際上率先建成了作物為主體、適合不同生態(tài)區(qū)的多病蟲復(fù)合群體的綜合防治技術(shù)體系

從我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)多樣性和生物群落多樣性的特點(diǎn)出發(fā),在對(duì)不同耕作區(qū)域氣候條件、種植制度、作物生長(zhǎng)發(fā)育和益害生物的種間關(guān)系、病蟲種群動(dòng)態(tài)變異、監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)研究和多種控制措施協(xié)調(diào)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,初步建成以小麥、棉花為主體、針對(duì)不同生態(tài)區(qū)特定條件的、多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系[3]。在綜合防治示范區(qū),實(shí)現(xiàn)了由單病、單蟲的應(yīng)急防治向以作物為主體的多病蟲復(fù)合群體綜合治理的過渡,進(jìn)一步增強(qiáng)了自然控制與人為防治措施的有機(jī)結(jié)合,其科學(xué)性、實(shí)用性和關(guān)鍵配套措施的規(guī)范性與可操作性在示范區(qū)和技術(shù)覆蓋區(qū)得到不斷完善和提高,有效地控制或抑制了20世紀(jì)中后期麥棉病蟲危害,取得顯著的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益[7]。該項(xiàng)研究成果還為21世紀(jì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物病蟲害可持續(xù)控制提供了重要科學(xué)依據(jù),并為我國(guó)實(shí)現(xiàn)新的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)儲(chǔ)備。

1.3.2制定了合理的病蟲防治指標(biāo),并根據(jù)多種病蟲復(fù)合危害的實(shí)際,制定出主要病蟲復(fù)合防治指標(biāo),提高了綜合防治決策的科學(xué)性和準(zhǔn)確性

通過研究病蟲危害損失,證明在病蟲低密度危害情況下,作物可以通過自身的生理、生化反應(yīng),實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)補(bǔ)償。利用作物這種耐害補(bǔ)償功能,攻關(guān)課題組合理放寬了麥長(zhǎng)管蚜、小麥黏蟲、棉花苗蚜、棉鈴蟲等病蟲的防治指標(biāo),一般放寬1～5倍;新制訂了棉紅鈴蟲Pectinophoragossypiella、棉葉螨Tetranychusspp.、小麥條銹病、赤霉病、白粉病等多種病蟲的防治指標(biāo)[1, 16]。從而用比較科學(xué)的指標(biāo)取代了過去的經(jīng)驗(yàn)指標(biāo),顯著地減少了農(nóng)藥用量。同時(shí)在“六五”制定單蟲、單病防治指標(biāo)的基礎(chǔ)上,“七五”以來從田間多種病蟲同步發(fā)生、混合危害的實(shí)際情況出發(fā),首次提出病蟲復(fù)合危害動(dòng)態(tài)防治指標(biāo)的概念[24];根據(jù)不同生態(tài)區(qū)生產(chǎn)條件,按作物生育期研究了病蟲復(fù)合危害與產(chǎn)量損失的關(guān)系,并結(jié)合作物對(duì)病蟲危害的耐害補(bǔ)償功能、天敵控害作用,計(jì)算和制定出小麥和棉花主要病蟲害動(dòng)態(tài)復(fù)合防治指標(biāo):小麥麥長(zhǎng)管蚜和禾谷縊管蚜復(fù)合防治指標(biāo)(河南)[25]、白粉病、麥蚜和黏蟲復(fù)合防治指標(biāo)(黃淮)[14];棉花二代棉鈴蟲和葉螨復(fù)合防治指標(biāo)(黃河流域)、棉蚜和葉螨復(fù)合防治指標(biāo)(河南)等[19],顯著地提高了綜合防治決策的科學(xué)性、準(zhǔn)確性和綜合度。同時(shí)在多元統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上組建了包含交互作用項(xiàng)的多病蟲復(fù)合防治指標(biāo)模型,經(jīng)田間試驗(yàn)和示范區(qū)證明,這類復(fù)合防治指標(biāo)比單對(duì)象防治指標(biāo)更符合實(shí)際需要,這是我國(guó)在IPM領(lǐng)域的一個(gè)重大創(chuàng)新。

1.3.3篩選和培育出一大批單抗或多抗病蟲害的抗源材料及優(yōu)良品種

小麥和棉花專題組分別制定了主要病蟲害抗性的鑒定技術(shù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),在查清病原菌生理小種、害蟲生物型變異及其動(dòng)態(tài)分布的基礎(chǔ)上,開展大規(guī)模的單、兼或多抗病蟲害作物品種材料的評(píng)價(jià)、篩選工作。從小麥和棉花品種資源中選出分別適用于不同生態(tài)區(qū)的一批抗源材料或品系,以及兼抗或多抗幾種病蟲的材料[5]。從這些抗源材料和品系中培育出多個(gè)分別適用于各主要生態(tài)區(qū)的高抗主流病菌小種(菌系)和/或主流害蟲生物型的優(yōu)良作物品種[26-27]。

1.3.4發(fā)展了控害栽培技術(shù),使之成為生態(tài)調(diào)控防治病蟲害的一項(xiàng)重要措施

改革種植制度,合理的作物布局和品種布局,適當(dāng)調(diào)整播期,科學(xué)施肥管水,可以有效改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,切斷病蟲繁殖田和橋梁田,并使天敵增殖,提高作物的抗害能力[7]。特別是加強(qiáng)對(duì)病蟲害發(fā)源地的改造,有效地抑制了病蟲發(fā)生;加強(qiáng)保健栽培,提高作物抗害能力。例如:棉田和夏玉米田的合理布局還可以減輕四代棉鈴蟲對(duì)棉花的為害。作物間套作對(duì)一些病蟲害有較好的控制作用。如小麥與油菜套作,可利用油菜蚜蟲招引天敵控制小麥穗蚜,減免化學(xué)防治。小麥與棉花套作,麥田用選擇性殺蟲劑防治麥蚜和黏蟲,保存的天敵可控制棉花苗蚜不用化學(xué)防治[15]。改造病蟲害發(fā)源地。減少華南黏蟲越冬蟲源地寄主植物面積可減輕江淮一代黏蟲的發(fā)生[6]。

1.3.5合理協(xié)調(diào)生物防治和化學(xué)防治,增強(qiáng)天敵的自然控制力

通過開展害蟲自然種群生命表研究,將害蟲與天敵關(guān)系的田間系統(tǒng)調(diào)查和天敵控制能力的室內(nèi)測(cè)定相結(jié)合,弄清了主要害蟲天敵種類,分作物編寫了害蟲天敵名錄,并研究了優(yōu)勢(shì)天敵的發(fā)生規(guī)律、功能反應(yīng)和控害作用。同時(shí)在篩選出一批特異性強(qiáng)的新農(nóng)藥基礎(chǔ)上,制定并實(shí)施了協(xié)調(diào)生物防治和化學(xué)防治、保護(hù)利用天敵的有效方法,取得很好效果。

小麥IPM攻關(guān)組在小麥穗期噴施高效選擇性殺蟲劑抗蚜威+滅幼脲1號(hào)防治麥蚜、黏蟲不僅化學(xué)防治效果顯著,并且對(duì)天敵殺傷作用小,麥田天敵在小麥成熟后還能轉(zhuǎn)移到棉花等其他作物上繼續(xù)發(fā)揮作用。在二代棉鈴蟲發(fā)生期,棉花有較強(qiáng)的補(bǔ)償能力[28],但在此階段棉莖頂尖生長(zhǎng)點(diǎn)常受到棉鈴蟲的為害,使棉株不實(shí)而徒長(zhǎng)造成嚴(yán)重減產(chǎn)[18]。為此,棉花IPM攻關(guān)組提出了“二代保頂為主”的策略[16]。試驗(yàn)證明這種策略的保頂及防止徒長(zhǎng)效果顯著,不僅節(jié)省用藥和用工,還保護(hù)了大部分天敵,成為示范區(qū)防治二代棉鈴蟲的主要措施。

1.3.6提高了重要病蟲害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)水平,經(jīng)受住了重大病蟲害相繼暴發(fā)成災(zāi)的嚴(yán)峻考驗(yàn)

在深入研究重要病蟲害災(zāi)變規(guī)律的基礎(chǔ)上,組建出一批實(shí)用性相對(duì)較強(qiáng)的預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)取得實(shí)質(zhì)性和突破性進(jìn)展,在實(shí)踐中特別是經(jīng)受住了棉鈴蟲等重大病蟲害相繼暴發(fā)成災(zāi)的嚴(yán)峻考驗(yàn),為綜合防治決策提供了重要依據(jù)。

1992年棉鈴蟲在我國(guó)近400萬hm2棉田特大發(fā)生,黃河流域和長(zhǎng)江以北的發(fā)生量為常年的20倍以上,加上棉鈴蟲對(duì)常用農(nóng)藥已產(chǎn)生高抗藥性,給防治帶來很大困難,雖普遍大力防治,仍造成冀魯豫3省交界區(qū)、陜西關(guān)中和晉南等重災(zāi)區(qū)棉花減產(chǎn)50%以上和全國(guó)棉花總產(chǎn)減少30%以上的慘重?fù)p失。棉花攻關(guān)組河南新鄉(xiāng)3 300多hm2的IPM示范區(qū)處在棉鈴蟲重災(zāi)區(qū)的中心地帶,他們用自創(chuàng)的調(diào)查麥田一代棉鈴蟲發(fā)生期、發(fā)生量的方法,結(jié)合天氣條件分析,準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出二代棉鈴蟲將在棉田超常暴發(fā),同時(shí)制定了正確的對(duì)策,顯著提高了防治效果,將棉花的損失控制在15%以下,皮棉單產(chǎn)仍保持在1 050 kg/hm2以上,比周圍非示范區(qū)增產(chǎn)40%～60%,并節(jié)約了大量農(nóng)藥和防治成本,經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益顯著[19,21]。

1.3.7攻克了一批作物病蟲害防治技術(shù)難關(guān)

由于始終找不到高抗黃萎病的棉花品種,以致在大流行年份,經(jīng)常造成棉花嚴(yán)重減產(chǎn)。棉花IPM攻關(guān)組采用對(duì)兩個(gè)耐病品系與無病單株的雜交后代進(jìn)行連續(xù)重病圃選擇,選育出1個(gè)抗黃萎病品系‘BD18’,經(jīng)全國(guó)6年27次鑒定,平均病指為11.65,其抗病性穩(wěn)居首位,是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)陸地棉抗黃萎病性能最好的抗源新種質(zhì),8省16個(gè)單位將其作為抗源培育當(dāng)?shù)乜裹S萎病品種[27]。

20世紀(jì)80年代初小麥吸漿蟲在世界范圍大幅度回升,我國(guó)雖連年采用大面積藥劑處理土壤結(jié)合穗期噴藥防治,吸漿蟲發(fā)生面積仍逐年擴(kuò)大,已超過330多萬hm2,每年在局部地區(qū)造成嚴(yán)重?fù)p失[3]。小麥IPM攻關(guān)組通過研究吸漿蟲種群動(dòng)態(tài)規(guī)律及綜合治理體系,找出了傳統(tǒng)吸漿蟲防治策略的主要漏洞,一是當(dāng)前品種更替過程中忽略了抗吸漿蟲良種的選育推廣。二是藥劑處理土壤不僅耗藥量大于地上部噴施的幾十倍,而且前茬為小麥的其他作物和套種田的土壤沒有被處理,仍能羽化大量成蟲飛到小麥穗上產(chǎn)卵造成嚴(yán)重為害。三是傳統(tǒng)的穗期噴藥防治,不能經(jīng)常與小麥抽穗盛期,即小麥感染吸漿蟲的敏感期吻合。所以,防治2～3次仍常出現(xiàn)防治失時(shí)及控制作用不佳。針對(duì)上述問題,在加強(qiáng)品種抗性機(jī)制研究和篩選抗蟲良種的同時(shí),在化學(xué)防治上提出以小麥70%抽穗為防治閾限,只進(jìn)行一次性穗部噴施低劑量高效殺蟲劑的措施。經(jīng)“七五”“八五”分別在河南省南陽(yáng)和修武縣兩個(gè)吸漿蟲重發(fā)生區(qū)開展大面積防治示范,壓低穗內(nèi)蟲口密度和增產(chǎn)作用十分明顯,用藥量和防治費(fèi)用大大下降,麥粒和土中農(nóng)藥殘留量明顯低于國(guó)際允許標(biāo)準(zhǔn),土內(nèi)蟲口密度逐年下降,兩個(gè)示范區(qū)分別在3年后將蟲量降至防治指標(biāo)以下[29]。

通過研究麥田益害生物群落,明確麥田害蟲和天敵在時(shí)間上有兩個(gè)發(fā)生中心區(qū)域,可大體劃分為前發(fā)生型和后發(fā)生型。前發(fā)生型害蟲發(fā)生高峰約在3月下旬到4月底,天敵比害蟲滯后1～2周;后發(fā)生型害蟲高峰約在5月中下旬,害蟲與天敵基本同步,研究揭示了主要害蟲與天敵的動(dòng)態(tài)關(guān)系,初步查明黏蟲與天敵,麥蚜與天敵之間的平衡點(diǎn)[30-31]。闡明了在防治策略上,對(duì)前發(fā)生型害蟲盡量采用自然控制,慎用農(nóng)藥;對(duì)后發(fā)生型害蟲,也要盡量選用選擇性農(nóng)藥,保護(hù)天敵向后季作物轉(zhuǎn)移[10]。

上述研究成果,使我國(guó)IPM在理論和實(shí)踐上都有很大的發(fā)展和提高。與國(guó)外同類研究相比,我國(guó)的 IPM技術(shù)體系的綜合度高,更具有系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性和實(shí)用性。在組建以作物為中心，多病蟲為對(duì)象的作物全生育期綜合防治技術(shù)體系，多病蟲動(dòng)態(tài)復(fù)合防治指標(biāo)和實(shí)施規(guī)模等方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位。

2 推進(jìn)我國(guó)主要糧棉作物多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系的發(fā)展

2.1 多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系的發(fā)展前景

根據(jù)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害的反復(fù)性、長(zhǎng)期性和突發(fā)性,為實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的總目標(biāo),農(nóng)作物生物災(zāi)害也將實(shí)現(xiàn)持續(xù)控制。因此,綜合防治技術(shù)體系的研究和提高是必然的,其內(nèi)涵也將隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而逐步提高。從綜合性和實(shí)用程度考慮,提出21世紀(jì)的主要方向:研究探索以生態(tài)區(qū)為單位對(duì)多種作物主要有害生物進(jìn)行群體調(diào)控的綜合防治技術(shù)體系,在技術(shù)措施上應(yīng)逐步增強(qiáng)自然控制作用并相應(yīng)地減少對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的依賴,使我國(guó)農(nóng)作物生物災(zāi)害防御的整體水平再提高到一個(gè)新的階段。同時(shí)通過宏觀和微觀相結(jié)合的研究方法,改善農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,強(qiáng)化對(duì)有害生物監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)和災(zāi)情預(yù)警工作。在防治措施上要充分發(fā)揮人為增強(qiáng)的自然控制因子(抗性品種、天敵或生態(tài)調(diào)控)對(duì)有害生物的抑制作用,同時(shí)廣泛利用包括化學(xué)防治在內(nèi)的各種控制手段(環(huán)境友好的化學(xué)農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥、植物性農(nóng)藥、輻射不育技術(shù)及化學(xué)、物理誘殺/驅(qū)除技術(shù)等),逐步壓低化學(xué)農(nóng)藥的使用量,為當(dāng)前我國(guó)實(shí)施綠色防控可持續(xù)發(fā)展奠定了一定基礎(chǔ)。

考慮到植物保護(hù)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì),為遏制病蟲加重發(fā)生勢(shì)頭、減輕農(nóng)業(yè)面源污染,保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境,應(yīng)提倡樹立綠色、低碳、循環(huán)的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展理念,堅(jiān)持走產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。實(shí)施農(nóng)藥零增長(zhǎng)行動(dòng),將促進(jìn)農(nóng)藥產(chǎn)品向高效低毒、低殘留、環(huán)境友好、人畜安全的方向轉(zhuǎn)變;同時(shí)生物農(nóng)藥使用率明顯增加,迅速扭轉(zhuǎn)過度依賴化學(xué)農(nóng)藥的局面,并更加重視保護(hù)和利用天敵,實(shí)施物理防治、生物防治、生態(tài)調(diào)控等非化學(xué)防控技術(shù)的綠色防控措施,使綠色防控技術(shù)模式不斷創(chuàng)新,在我國(guó)農(nóng)作物有害生物防控實(shí)踐中發(fā)揮關(guān)鍵的科技支撐作用,逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物病蟲害可持續(xù)治理,維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)多樣性,促進(jìn)生產(chǎn)和生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展[32]。

2.2 多病蟲復(fù)合群體綜合防治技術(shù)體系的發(fā)展目標(biāo)

郭予元院士在21世紀(jì)初指出,未來20年我國(guó)植物保護(hù)工作將遵照農(nóng)作物有害生物可持續(xù)控制發(fā)展策略。前10年,啟動(dòng)區(qū)域性災(zāi)害的綜合治理基礎(chǔ)研究,開展區(qū)域性有害生物生態(tài)背景與生物災(zāi)害形成關(guān)系研究。完善常規(guī)災(zāi)情監(jiān)測(cè)技術(shù),開展高新技術(shù)監(jiān)測(cè),發(fā)展環(huán)境相容性農(nóng)藥及使用技術(shù),強(qiáng)化對(duì)外來有害生物的監(jiān)控,發(fā)展數(shù)字化植保。后10年,實(shí)施區(qū)域性生物災(zāi)害的總體監(jiān)管。進(jìn)一步發(fā)展高新技術(shù)監(jiān)測(cè)手段,實(shí)現(xiàn)災(zāi)情信息提取標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、發(fā)展預(yù)警決策模型[33]。大力發(fā)展生物防控和環(huán)境協(xié)調(diào)的植?？貫?zāi)手段,建立不同防治技術(shù)區(qū)域性生物災(zāi)害控制技術(shù)體系;完善對(duì)外來有害生物有效監(jiān)測(cè)及控制體系?？傮w上扭轉(zhuǎn)生物災(zāi)害造成損失和影響的被動(dòng)局面,使控災(zāi)減災(zāi)形勢(shì)實(shí)現(xiàn)總體好轉(zhuǎn),植保技術(shù)總體水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列,以支撐農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全面發(fā)展。并提出:實(shí)施區(qū)域性生物災(zāi)害可持續(xù)控制策略,研究具體農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),完善技術(shù)體系,建立示范區(qū)。加強(qiáng)生物災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警體系,減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染,走綠色植保之路。植物抗病蟲性研究要有所突破,有效阻擋外來有害生物入侵。加快植?？萍汲晒D(zhuǎn)化等發(fā)展目標(biāo)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)展目標(biāo),郭予元院士認(rèn)為,植物保護(hù)工作應(yīng)繼續(xù)貫徹有害生物綜合防治(IPM)方針,并在可持續(xù)發(fā)展的思想指導(dǎo)下,以生態(tài)區(qū)為單位開展微觀與宏觀相結(jié)合的研究。不斷開發(fā)綜合、高效(防治效果、經(jīng)濟(jì)效益)、持久、安全的防治技術(shù)和技術(shù)體系。考慮到該學(xué)科特點(diǎn)和國(guó)外發(fā)展趨勢(shì),提出我國(guó)植物保護(hù)的“兩個(gè)加強(qiáng),兩個(gè)重點(diǎn)和一個(gè)改進(jìn)”,“兩個(gè)加強(qiáng)”即加強(qiáng)有害生物監(jiān)測(cè)、預(yù)警體系建設(shè),加強(qiáng)防范外來有害生物入侵體系建設(shè);“兩個(gè)重點(diǎn)”是植物持久抗性分子機(jī)制及其應(yīng)用技術(shù)研究以及利用生物多樣性控制有害生物危害的機(jī)制和生態(tài)調(diào)控技術(shù)研究;“一個(gè)改進(jìn)”是指發(fā)展環(huán)境協(xié)調(diào)性農(nóng)藥,提高化學(xué)防治技術(shù)。并建議加強(qiáng)主要糧食作物對(duì)主要病害的寄主抗病性的分子機(jī)理、病原物侵染誘導(dǎo)性植物基因啟動(dòng)子的分離、調(diào)控元件解析與改良、主要農(nóng)作物病原物小種變異的分子機(jī)理及其分子檢測(cè)體系、植物對(duì)主要作物病害的非寄主抗性機(jī)制、農(nóng)業(yè)外來入侵物種的預(yù)防與控制、環(huán)境相容性好的化學(xué)農(nóng)藥的研發(fā)和農(nóng)作物重大病蟲災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)等研究[7,33]。

綜上所述,郭予元院士在我國(guó)主要糧棉多病蟲復(fù)合群體綜合防治領(lǐng)域的相關(guān)學(xué)術(shù)思想及重大貢獻(xiàn)對(duì)我國(guó)農(nóng)作物病蟲害綜合防治、可持續(xù)治理、綠色防控策略制定,以及植物保護(hù)學(xué)科未來的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。