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中國(guó)水稻害蟲(chóng)治理對(duì)策的演變及其展望

2013-09-28 01:34
植物保護(hù) 2013年5期
關(guān)鍵詞:飛虱害蟲(chóng)水稻

(浙江大學(xué)昆蟲(chóng)科學(xué)研究所,杭州 310058)

1 引言

害蟲(chóng)綜合防治一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要方面,在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中具有舉足輕重的作用[1]。水稻作為最主要的糧食作物,其害蟲(chóng)的治理經(jīng)歷了不同的發(fā)展階段。程家安[2]1995年將1949-1995年間中國(guó)水稻有害生物治理體系的發(fā)展歷史分為4個(gè)時(shí)期:初級(jí)病蟲(chóng)防治時(shí)期(1950年代中期前)、病蟲(chóng)防治體系建立時(shí)期(1950年代中期-1970年代前期)、綜合防治技術(shù)發(fā)展時(shí)期(1970年代中期-1980年代前期)和綜合治理體系改善時(shí)期(1980年代中期-1990中期),并詳細(xì)指出了浙江北部稻區(qū)各時(shí)期治理體系的主要特征,對(duì)準(zhǔn)確掌握水稻害蟲(chóng)治理歷史并從中獲得新時(shí)期治蟲(chóng)策略有重要的參考價(jià)值。本文則將時(shí)間尺度前伸后延,期望從更長(zhǎng)的中國(guó)水稻治蟲(chóng)史中獲取經(jīng)驗(yàn)、針對(duì)1995年之后直至新世紀(jì)面臨的新問(wèn)題而形成的一些新治理思路做一概述與展望。

2 水稻害蟲(chóng)發(fā)生的歷史變遷

中國(guó)是栽培稻的起源地之一,浙江省余姚河姆渡發(fā)掘出的炭化谷表明,在7 000年前的新石器時(shí)期這里已經(jīng)廣泛栽培了人工馴化的稻種。作為從野生稻馴化的栽培稻,繼承了野生稻的主要性狀,也承接了與野生稻密切關(guān)聯(lián)的多種植食性昆蟲(chóng)及其天敵;由于栽培稻種植的水土環(huán)境基本連片、平坦、均一,比野生稻更適合各種植食者的生存和繁衍,因此具備了較多的植食者種類(lèi)和豐度。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界水稻的植食者至少有1 400種,亞洲熱帶地區(qū)有650種以上,中國(guó)至少有10目87科624種,其他動(dòng)物9目19科71種,合計(jì)共695種,較為重要的僅30余種;而稻田中的天敵為137科613屬1 303種,其中捕食性天敵達(dá)820種、寄生性天敵419種、病原性天敵64種[3]??梢?jiàn)稻田生態(tài)系統(tǒng)中物種豐富多樣,其食物網(wǎng)復(fù)雜,是抑制絕大多數(shù)植食者成為害蟲(chóng)的重要因素,只有在一些外來(lái)干擾作用下,穩(wěn)定的食物網(wǎng)失衡,一些植食者方可成為優(yōu)勢(shì)種而成災(zāi)[4]。

從物種形成的一般知識(shí)可以推測(cè),稻田的上述物種應(yīng)該與水稻馴化、栽培相伴生,只是在不同歷史時(shí)期,由于土地所有制、經(jīng)營(yíng)方式、農(nóng)田耕作制度、所采用的品種特性和農(nóng)業(yè)技術(shù)的不同,使得不同生態(tài)特征的植食者成為主要害蟲(chóng)[5],并被當(dāng)時(shí)的知識(shí)分子所記錄;或者由農(nóng)民代代口頭相傳,但這種口頭傳播往往會(huì)失傳或失真。表1大致按照中國(guó)的歷史朝代,列出了這些特征和主要治蟲(chóng)對(duì)策和技術(shù)。

表1 中國(guó)水稻主要害蟲(chóng)變遷和治蟲(chóng)對(duì)策演變1)Table 1 Historical profiles of main rice insect pests and their management strategy in China

2.1 遠(yuǎn)古(~唐朝前)

中國(guó)水稻栽培起源于南方溫暖濕潤(rùn)的熱帶沼澤地,最初為低濕度地?!妒酚洠谋炯o(jì)》“禹……令益予眾庶稻,可種卑濕”,從長(zhǎng)江中下游推進(jìn)到了黃河中游,戰(zhàn)國(guó)時(shí)期鐵農(nóng)具和犁耕應(yīng)用,開(kāi)始精耕細(xì)作,漳水渠、都江堰、鄭國(guó)渠等大型水利工程的興修極大地有利水稻的種植[6]。

這段漫長(zhǎng)的歷史中,有關(guān)水稻害蟲(chóng)的記錄不多。《詩(shī)經(jīng)》:“去其螟螣,及其蠹賊,無(wú)害我田。”(食心曰螟,食葉曰螣,食根曰蠹)?!稜栄拧罚骸笆趁缧拿薄h-毛亨《傳》:“食心曰螟”。三國(guó)吳-陸璣《毛詩(shī)草木鳥(niǎo)獸蟲(chóng)魚(yú)疏》:“螟似 而頭不赤”。周堯先生1988年[7]根據(jù)當(dāng)時(shí)北方的栽培制度以及高粱和小米為主要禾谷類(lèi)作物考證認(rèn)為這里的螟蟲(chóng)可能是粟灰螟(ChiloinfuscatellusSnellen)或高粱條螟[Procerasvenosata(Walker)],但筆者認(rèn)為也不能排除水稻上的螟蟲(chóng)尤其是二化螟,因?yàn)椤对?shī)經(jīng)》描述的年代里水稻已經(jīng)在黃河中游有種植?!洞呵铩?、《漢書(shū)》、《五行志》等書(shū)籍中記載了從公元前718年的周桓王二年開(kāi)始至公元212年共13次螟害,主要發(fā)生期在7月或9月。

《莊子》(公元前400年前)觀察記錄了寄生現(xiàn)象:“焦螟,生于蚊睫”,《晏子春秋·外篇下十四》:“公曰:‘天下有極細(xì)乎?’晏子對(duì)曰:‘有。東海有蟲(chóng),巢于蚊睫,再乳再飛,而蚊不為驚。臣嬰不知其名,而東海漁者命曰焦冥’”。指出了昆蟲(chóng)的食物聯(lián)系與營(yíng)養(yǎng)鏈鎖。《呂氏春’秋》(公元前239年)提出適時(shí)種植可以防蟲(chóng),除草和深耕可以除蟲(chóng)。《禮記·郊特性》(公元前3世紀(jì))記載伊耆氏(即神農(nóng)氏)時(shí)代的年終祭祀祭典《蠟辭》:“土反其宅!水歸其壑!昆蟲(chóng)毋作!草木歸其澤!豐年若土,歲取千百!”句句既是祈求,也是命令;既是祝愿,也是詛咒;既反映了原始先民飽受自然昆蟲(chóng)等災(zāi)害侵襲的深重苦難、復(fù)雜矛盾心理,也反映了他們相信利用祝辭、咒語(yǔ)能夠消除蟲(chóng)害的樂(lè)觀心理[8]及其實(shí)際行動(dòng)?!渡褶r(nóng)草本經(jīng)》(公元前1或2世紀(jì))應(yīng)用汞、砷劑、藜蘆殺蟲(chóng)。《氾勝之書(shū)》(公元前60年)作物與桑樹(shù)混種的方法,陶景弘《名醫(yī)別錄》(公元502年)揭開(kāi)了《詩(shī)經(jīng)-小雅-小宛》的“螟蛉有子,蜾蠃負(fù)之”的奧妙,明確了蜾蠃的生活史與螟蛉的關(guān)系。公元275年至503年,《史記五帝本紀(jì)》、《晉書(shū)·五行志》記載有6次螟害?!洱R民要術(shù)》(公元528-549年)記錄了石灰、草木灰、油類(lèi)防蟲(chóng)法、注意作物抗蟲(chóng)性。北魏(630年代)、晉、南北朝及其以后的唐、宋、元朝900年間,江南成為全國(guó)水稻生產(chǎn)中心地區(qū)。此時(shí)開(kāi)始,有比較詳細(xì)的水稻害蟲(chóng)發(fā)生與防治的記載。

2.2 唐、宋、元朝

《唐書(shū)五行志》記載公元649年至840年,4次螟害;《宋史·五行志》記載1159-1241年間螟害17次,范圍遍布江、浙、贛廣大地區(qū);宋程大昌《演繁露》(1182年):“吾鄉(xiāng)徽州稻成棵,長(zhǎng)苦害蟲(chóng),其形如蠶,而其色標(biāo)青,既食苗也,又復(fù)吐絲牽漫稻頂,如蠶在簇然,稻之花穗,皆不得伸,最為農(nóng)害,俗乎橫蟲(chóng)”,講的可能是稻苞蟲(chóng),也可能是稻螟蛉?!对贰な雷诒炯o(jì)》和《元史·成宗本紀(jì)》兩書(shū)共記載了元朝的現(xiàn)浙江、四川、山東等地發(fā)生的螟害3次。宋紹興二十九年(1159年)首次記錄稻飛虱。唐朝(717年)政府設(shè)有專(zhuān)門(mén)的治蟲(chóng)官員。《墨客揮犀》記錄了1025-1067年間浙江省官府禁止捕蛙,保護(hù)害蟲(chóng)天敵。

2.3 明、清朝

明朝《浙江、湖廣、貴州、山西通史》,明洪武五年(1372年)開(kāi)始8次螟害,其中最后3次均為浙江嘉興。成化十九年(1433年)首次記錄鐵甲蟲(chóng)。1578年李時(shí)珍劃時(shí)代的《本草綱目》出版。1630年中國(guó)最完整的農(nóng)業(yè)書(shū)《農(nóng)政全書(shū)》出版。湖南最早記錄有螟害的是在1671年(清康熙十年)[9]。清康熙二十九年“沁水有黑蟲(chóng)食禾,結(jié)繭”,可能是稻螟蛉。清道光元年(1821年),《瀏陽(yáng)縣志》記載應(yīng)用插煙莖除螟蟲(chóng)。有不少文獻(xiàn)記載了讓飛鳥(niǎo)、鴨子捕食害蟲(chóng)的治蟲(chóng)方法。

2.4 民國(guó)

南方水稻產(chǎn)區(qū)頻繁發(fā)生螟害,造成嚴(yán)重后果,螟蟲(chóng)成為危害水稻最重要的一類(lèi)害蟲(chóng),造成巨大的損失,如民國(guó)十八年(1929年),僅江蘇省就因水稻螟蟲(chóng)損失達(dá)1億元,給國(guó)計(jì)民生和社會(huì)安定帶來(lái)了極大危害。為了除螟保產(chǎn),南方地區(qū)產(chǎn)稻各省各級(jí)政府都對(duì)水稻除螟給予了政策上的支撐,涉及制定除螟具體細(xì)則、工作范圍、獎(jiǎng)懲措施等,保證了螟蟲(chóng)防治工作得以順利開(kāi)展;成立了眾多的蟲(chóng)害防治研究機(jī)構(gòu),如江蘇省昆蟲(chóng)局、浙江省昆蟲(chóng)局、中央農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)所等,開(kāi)展了重點(diǎn)蟲(chóng)害的調(diào)查和考察、研究了各種螟蟲(chóng)的生活史和防治方法、初步開(kāi)展了較大規(guī)模的防治螟害工作??谷諔?zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后四川、貴州等西南成為戰(zhàn)時(shí)大后方,為保證糧食供應(yīng),雖時(shí)局艱難,但有關(guān)水稻螟蟲(chóng)的研究、防治工作并沒(méi)停止,其基礎(chǔ)教育、研究反而繼續(xù)推進(jìn),螟害防治技術(shù)在傳統(tǒng)防治的基礎(chǔ)上得以發(fā)展,在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合不同季節(jié)、不同地區(qū)的實(shí)際情況,推廣了掘除稻根、插植煙莖、保護(hù)寄生蜂、使用DDT等方法,并評(píng)價(jià)了防治效果,進(jìn)一步在江浙等省推廣、展開(kāi)了多次大規(guī)模的治螟運(yùn)動(dòng),極大地挽回了水稻損失。民國(guó)時(shí)期是中國(guó)由傳統(tǒng)的封建社會(huì)向現(xiàn)代社會(huì)轉(zhuǎn)型期,政府對(duì)水稻螟害的政策支撐、成立的研究機(jī)構(gòu)以及昆蟲(chóng)學(xué)家們?cè)趹?zhàn)時(shí)堅(jiān)持研發(fā)螟害防治技術(shù)是難能可貴的。該時(shí)期防治水稻害蟲(chóng)的對(duì)策既有傳統(tǒng)方法的繼續(xù)應(yīng)用,也有當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,為其后中國(guó)水稻害蟲(chóng)的治理奠定了一定的基礎(chǔ)[10]。

總之,在漫長(zhǎng)的中華農(nóng)業(yè)發(fā)展、水稻種植過(guò)程中,農(nóng)民、鄉(xiāng)紳、技術(shù)人員、官府積累總結(jié)了一整套治理水稻害蟲(chóng)的技術(shù)和策略。大致可以歸為:(1)法規(guī);(2)人工防除;(3)篝火燒殺;(4)除草、深耕、適時(shí)播種、健苗、輪作、間作等農(nóng)業(yè)技術(shù)防除;(5)利用捕食性天敵昆蟲(chóng)、鴨、鳥(niǎo)類(lèi)等捕食性天敵的生物防治技術(shù);(6)襄荷、莽草、藜蘆、牛扁、芫花、煙草浸出液等植物殺蟲(chóng)劑;(7)草木灰、石灰、汞、砷、硫、油、銅、鋁劑等殺蟲(chóng)藥劑。

經(jīng)過(guò)這番梳理,得出一個(gè)初步結(jié)論,與蝗蟲(chóng)、桑樹(shù)害蟲(chóng)治理技術(shù)的完整性相比,從古至1950年,水稻害蟲(chóng)的治理體系確實(shí)還沒(méi)有很好地建立起來(lái),還沒(méi)有完整的治理對(duì)策。

3 現(xiàn)代中國(guó)水稻害蟲(chóng)治理對(duì)策形成與演變

3.1 初級(jí)病蟲(chóng)防治時(shí)期(1950年代)

該時(shí)期可自新中國(guó)建立起,中國(guó)大地發(fā)生了巨大的所有制變革,先是國(guó)有化和土地改革,之后是初級(jí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社、高級(jí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合作社、并有短期的集體大食堂等全方位、高強(qiáng)度的人民公社化。一切生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)由公社決定。同時(shí),為了盡快提高糧食產(chǎn)量,加強(qiáng)了農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,首個(gè)矮稈水稻品種‘矮腳南特號(hào)’在我國(guó)南方稻區(qū)推廣,單季向雙季轉(zhuǎn)變的耕作制度變革啟動(dòng),但仍以傳統(tǒng)的單季稻為主。以三化螟為主的稻螟為最主要害蟲(chóng)。為了更好地控制水稻螟蟲(chóng)的危害,在全國(guó)南方稻區(qū)各縣建立起以螟蟲(chóng)為主要對(duì)象的病蟲(chóng)測(cè)報(bào)站(測(cè)螟站)并開(kāi)始推行用六六六點(diǎn)蔸、毒土、潑澆的化學(xué)防治[11]。在1957-1958年,褐飛虱在湖南暴發(fā),數(shù)十萬(wàn)畝稻田成災(zāi)[12],顯示了稻田害蟲(chóng)演變的前兆。

3.2 病蟲(chóng)防治體系建立時(shí)期(1960年代-1970年代中期)

即綜合防治的形成階段[13],時(shí)間從1961年至1977年,處于“大躍進(jìn)”之后的調(diào)整恢復(fù)、之后則處在整個(gè)“文革”之中,高喊“抓革命,促生產(chǎn)”的口號(hào),以全面集體經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)隊(duì)為基本生產(chǎn)單元,農(nóng)業(yè)耕作制度也從單季稻向雙季稻轉(zhuǎn)換,品種由傳統(tǒng)的髙稈向矮稈轉(zhuǎn)變。水稻病蟲(chóng)發(fā)生了一些大變化,1963年在長(zhǎng)三角稻區(qū)發(fā)現(xiàn)了灰飛虱傳播的條紋葉枯病和黑條矮縮病,在1964-1967年期間引起嚴(yán)重危害;1966年,在浙江嘉興地區(qū)發(fā)現(xiàn)三化螟對(duì)六六六產(chǎn)生了抗藥性;1968年,褐飛虱在長(zhǎng)三角暴發(fā),引起大面積枯干倒伏;1971年前后,由黑尾葉蟬傳播的黃化矮縮病和普通矮縮病暴發(fā)。隨著單季改雙季,水稻螟蟲(chóng)也由三化螟為主向二化螟為主發(fā)展,縱卷葉螟開(kāi)始成災(zāi)。為了應(yīng)對(duì)害蟲(chóng)演變所出現(xiàn)的新問(wèn)題,全國(guó)提出了綜合防治的概念,并建立起群眾病蟲(chóng)防治體系,在公社和生產(chǎn)隊(duì)建立起植保員隊(duì)伍,組織培訓(xùn),推行查發(fā)生期定防治時(shí)期,查發(fā)生量定防治田塊的“兩查兩定”的防治策略,執(zhí)行防治指標(biāo),開(kāi)展單病蟲(chóng)的綜合防治。1975年確定“預(yù)防為主,綜合防治”的植保工作方針,初步提出了綜合防治策略。

3.3 綜合防治技術(shù)發(fā)展時(shí)期(1970年代中期-1980年代中期)

即綜合防治的發(fā)展階段[13]。為了完善水稻害蟲(chóng)綜合防治技術(shù),在全國(guó)開(kāi)展了稻田害蟲(chóng)天敵普查工作,以及水稻病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù)攻關(guān)研究,并形成了“農(nóng)業(yè)防治為基礎(chǔ)(抗蟲(chóng)品種、健身栽培),保護(hù)利用自然天敵,有節(jié)制地合理用藥”的綜防體系,1984年停用有機(jī)氯。同時(shí),綜合防治技術(shù)研究開(kāi)發(fā)也從以往以單一病蟲(chóng)為目標(biāo)演化為以作物系統(tǒng)為目標(biāo)。但是,由于感蟲(chóng)雜交稻的大面積推廣,導(dǎo)致白背飛虱從潛在害蟲(chóng)上升為稻田主要害蟲(chóng)。

3.4 綜合治理體系改善時(shí)期(1980年代中-1990年代)

隨著改革開(kāi)放,各地集體經(jīng)濟(jì)基本解散,先后向以分田到戶為主要形式的聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制轉(zhuǎn)化,個(gè)體農(nóng)戶成為害蟲(chóng)防治的決策者。因此,提高當(dāng)季作物經(jīng)濟(jì)效益成為農(nóng)戶的最高目標(biāo),原來(lái)建立起來(lái)的適應(yīng)于集體生產(chǎn)方式的綜防技術(shù)和實(shí)施體系難以有效運(yùn)行。采取簡(jiǎn)化、無(wú)害化防治的做法,將水稻害蟲(chóng)的防治整合到整個(gè)水稻生產(chǎn)過(guò)程中去,成為其整個(gè)過(guò)程的重要組成部分。浙江臨海總結(jié)出要 “抓四關(guān)控四害”即“保種關(guān)、保苗關(guān)、保穗關(guān)、保收關(guān)”,其中苗期主要針對(duì)稻薊馬、灰飛虱、葉蟬、病害和雜草,穗期主要為褐飛虱、稻縱卷葉螟、紋枯病、稻曲病等,乳熟期則主要防止褐飛虱的為害[14]。

3.5 綜合治理體系變動(dòng)時(shí)期(1991-2005年)

這一階段名義上繼續(xù)貫徹“預(yù)防為主,綜合防治”的植保方針,隨著FAO國(guó)家間水稻有害生物綜合防治項(xiàng)目(Inter-Country IPM)的開(kāi)展,我國(guó)也開(kāi)始學(xué)習(xí)“農(nóng)民田間學(xué)?!迸嘤?xùn)農(nóng)民的模式,試圖通過(guò)提高農(nóng)民決策能力來(lái)實(shí)施綜防技術(shù)[15]。中國(guó)參加了國(guó)際水稻研究所主持的Rice IPM Network等國(guó)際合作,開(kāi)展稻田節(jié)肢動(dòng)物的生態(tài)研究。為了減少化學(xué)農(nóng)藥使用中的問(wèn)題,國(guó)家在2003年提出分階段停止使用甲胺磷等5種高毒殺蟲(chóng)劑,并上馬生產(chǎn)其替代品三唑磷、毒死蜱等,比較低毒,使用廣泛,但能引起褐飛虱再增猖獗;噻嗪酮、吡蟲(chóng)啉、氟蟲(chóng)腈等為主的化學(xué)殺蟲(chóng)劑也得到普遍使用。然而,由于政府工作重心向GDP轉(zhuǎn)移,各級(jí)政府部門(mén)的農(nóng)業(yè)推廣體系得到的支持不足,出現(xiàn)“點(diǎn)散、線斷、網(wǎng)破”的局面,植保部門(mén)不得不轉(zhuǎn)向通過(guò)銷(xiāo)售農(nóng)藥以獲取部分工作經(jīng)費(fèi)和收益,加上農(nóng)藥銷(xiāo)售體系的改變,缺乏必要知識(shí)的個(gè)體農(nóng)戶對(duì)害蟲(chóng)防治決策均依賴于農(nóng)藥供銷(xiāo)店。因而,農(nóng)藥的生產(chǎn)、進(jìn)口、銷(xiāo)售和使用量都不斷上升,農(nóng)民田間學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)未能在我國(guó)得以應(yīng)用和推廣。2005年,褐飛虱對(duì)吡蟲(chóng)啉抗性暴發(fā),可是卻沒(méi)有事先的警報(bào),導(dǎo)致褐飛虱發(fā)生數(shù)量超歷史,全國(guó)稻飛虱防治農(nóng)藥施用面積超過(guò)3 000萬(wàn)hm2[16]。這一階段正處于全國(guó)水稻面積、單產(chǎn)和總產(chǎn)量上升至1997-1998年高峰又下降、出現(xiàn)徘徊時(shí)期(圖1)。

圖1 現(xiàn)代中國(guó)水稻生產(chǎn)面積、總產(chǎn)量和單產(chǎn)變化圖Fig.1 Historical profiles of area,total product and unit yield of rice production in China(數(shù)據(jù)來(lái)自:楊守仁1987[6];國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2012[17])

3.6 綠色防控、生態(tài)治理時(shí)期(2006年-)

2005年,褐飛虱靜寂了近十年之后卷土重來(lái),著實(shí)給中國(guó)水稻植保工作者打了重重的一悶棍子。這次發(fā)生的蟲(chóng)源原因?yàn)檫w入早,但關(guān)鍵乃是策略上藐視了它,加上從蟲(chóng)源地到整個(gè)南方稻區(qū)大面積、長(zhǎng)期、每年多次使用吡蟲(chóng)啉,產(chǎn)生了幾百倍的抗藥性,而農(nóng)民仍在使用吡蟲(chóng)啉[18]。2006年8月下旬至9月上旬的褐飛虱大規(guī)模遷入長(zhǎng)三角,則是各方嚴(yán)密監(jiān)控之下,因此并沒(méi)有對(duì)遷入地造成像2005年那樣的損失。這一波褐飛虱暴發(fā)成災(zāi)所揭示的問(wèn)題,不得不使人們意識(shí)到發(fā)展更新害蟲(chóng)防治觀念的必要性。之后,有識(shí)之士不斷呼吁,必須加強(qiáng)監(jiān)測(cè),要像建立人類(lèi)的疾病控制中心(CDC)一樣建立農(nóng)作物病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)中心。因此農(nóng)業(yè)部全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心于2006年召開(kāi)了專(zhuān)家組會(huì)議,提出了新時(shí)期下必須堅(jiān)持“預(yù)防為主,綜合治理”的植物保護(hù)方針,同時(shí)提出“公共植保,綠色植?!钡男吕砟睿?9]。具體行動(dòng)上采取“無(wú)害化防治”、“專(zhuān)業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治”、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)提出“綠色防控”、農(nóng)藥企業(yè)提出“組合施藥”。

國(guó)家發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部等6部委于2008年1月8日公告:從即日起禁止甲胺磷、對(duì)硫磷、甲基對(duì)硫磷、久效磷、磷胺在農(nóng)業(yè)上使用。2010年10月禁止氟蟲(chóng)腈用于水稻等水田作物。農(nóng)業(yè)部、工信部、環(huán)保部、工商總局、質(zhì)檢總局等五部門(mén)進(jìn)一步?jīng)Q定2011年6月起停止使用氧樂(lè)果、水胺硫磷、溴甲烷、硫丹等22種農(nóng)藥。阿維菌素等大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、雙酰胺類(lèi)殺蟲(chóng)劑用于防治鱗翅目害蟲(chóng)。

然而,稻田長(zhǎng)期大量施用的農(nóng)藥已經(jīng)顯著破壞了稻田生態(tài)系統(tǒng)的自然調(diào)控功能,稻田現(xiàn)有天敵數(shù)量已大幅下降,我國(guó)稻飛虱在一季稻的增長(zhǎng)倍數(shù)已達(dá)到熱帶國(guó)家的數(shù)十倍,這反映了我國(guó)脆弱的稻田生態(tài)系統(tǒng)如不及時(shí)加以恢復(fù)和重建,我們將無(wú)法確保糧食和食品的安全。浙江所開(kāi)展的在規(guī)?;?jīng)營(yíng)的基礎(chǔ)上,通過(guò)綜合“培育提高作物抗性,減少化肥農(nóng)藥用量,種植蜜源誘集植物,人工釋放補(bǔ)充天敵”等技術(shù)的生態(tài)工程示范實(shí)驗(yàn)區(qū),已取得明顯的恢復(fù)稻田生態(tài)系統(tǒng)自然調(diào)控功能的效果,天敵數(shù)量顯著回升,在減少約80%農(nóng)藥甚至不用藥的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)增收,為水稻害蟲(chóng)的持續(xù)治理提供了樣板[20-21]。該技術(shù)已納入全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心推廣的重大病蟲(chóng)害防控技術(shù)方案。

4 面臨的新問(wèn)題與展望

4.1 新問(wèn)題

國(guó)家糧食數(shù)量保障與品質(zhì)安全嚴(yán)峻:人口的持續(xù)增長(zhǎng),牽動(dòng)了對(duì)稻米消費(fèi)的持續(xù)上揚(yáng);生活品質(zhì)的提升,加速了對(duì)優(yōu)質(zhì)米、健康米等市場(chǎng)需求。然而,隨著城市化的進(jìn)程,耕地面積尤其是傳統(tǒng)魚(yú)米之鄉(xiāng)的肥沃水稻田在不斷減少,要在有限的耕地上生產(chǎn)出高產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)、健康的稻米,只有通過(guò)進(jìn)一步的集約化、提高單產(chǎn)。這些目標(biāo)之間往往相互矛盾,需要進(jìn)一步探索找出各方均可接受的途徑。

治理對(duì)象復(fù)雜:(1)有害生物種類(lèi)增加了,3種稻飛虱幾乎同時(shí)大發(fā)生,稻縱卷葉螟大發(fā)生的頻率上升;(2)3種稻飛虱各傳播了1~3種植物病毒病、共7種禾谷類(lèi)作物病毒病,尤其是白背飛虱是首次發(fā)現(xiàn)并且大范圍傳播南方黑條矮縮病,而且這種現(xiàn)象跨越國(guó)界,在越南、緬甸等中國(guó)稻飛虱的蟲(chóng)源地也成嚴(yán)峻態(tài)勢(shì);(3)有害動(dòng)物,如福壽螺,遍布南方幾乎所有省區(qū),為害面積不斷擴(kuò)大,鼠害不減、麻雀嚴(yán)重為害成熟期稻谷;甚至一些地方白鷺也為害稻苗;(4)不僅要治蟲(chóng),還要治理害蟲(chóng)的抗藥性,褐飛虱對(duì)吡蟲(chóng)啉的抗藥性達(dá)到了幾百倍,幾種稻飛虱對(duì)噻嗪酮的敏感性也在下降??梢?jiàn)任何單一的技術(shù)介入均可能產(chǎn)生連鎖效應(yīng);針對(duì)任何一種對(duì)象的技術(shù)措施均可涉及其他對(duì)象的演變和其他地區(qū)遷入害蟲(chóng)的時(shí)空動(dòng)態(tài)。根據(jù)歷史教訓(xùn),我國(guó)自1960年代中期以來(lái),病蟲(chóng)對(duì)水稻生產(chǎn)的嚴(yán)重危害大多是由新病蟲(chóng)害問(wèn)題所引起。例如,1960年代中、后期出現(xiàn)的三化螟抗藥性,灰飛虱及其傳播的條紋葉枯病及黑條矮縮病、褐飛虱等,1970年代初期的黑尾葉蟬及其所傳播的黃矮病和普通矮縮病,1980年代前期的稻瘟病和白背飛虱[2],2005年對(duì)褐飛虱尤其是其抗藥性的忽視等。因此需要密切監(jiān)測(cè)各類(lèi)有害生物種群及其主要特征的演變。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體能力差異大:由于各地方經(jīng)濟(jì)條件、就業(yè)機(jī)會(huì)和地方政府對(duì)水稻生產(chǎn)的充實(shí)程度等、土地流轉(zhuǎn)程度等的差異,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)和相當(dāng)大的區(qū)域里,水稻生產(chǎn)規(guī)模將一直存在小農(nóng)戶的分散小規(guī)模生產(chǎn)和大農(nóng)戶、合作社、甚至國(guó)有企業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)并存的狀況。不管哪種規(guī)模,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人力資源的年齡普遍老化[22],而且小農(nóng)戶的各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、害蟲(chóng)治理的知識(shí)態(tài)度和行動(dòng)(KAP)普遍缺乏[22-23],規(guī)模經(jīng)營(yíng)者則也需要建設(shè)專(zhuān)業(yè)化的有害生物治理隊(duì)伍。如果沒(méi)有訓(xùn)練有素的執(zhí)行團(tuán)隊(duì),最好的策略和技術(shù)均不可能達(dá)到預(yù)期效果。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境多變:稻米重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)土壤鎘等重金屬超標(biāo)造成的稻米產(chǎn)品污染日益受到關(guān)注。這些采礦、工業(yè)化以及污染河水灌溉等問(wèn)題一時(shí)難以治理。值得慶幸的是農(nóng)藥造成的農(nóng)產(chǎn)品污染本身相對(duì)比較好控制,通過(guò)生態(tài)途徑減少用藥、謹(jǐn)慎用藥可以達(dá)到。因此對(duì)于環(huán)境惡劣的產(chǎn)區(qū)更要慎用、少用、不用農(nóng)藥,不能因?yàn)橐WC產(chǎn)量、發(fā)揮產(chǎn)量潛力,而過(guò)度使用農(nóng)藥,使得稻米成為雙重超標(biāo),會(huì)毀滅稻米產(chǎn)業(yè),引起巨大的社會(huì)恐慌。

4.2 生態(tài)治理是水稻害蟲(chóng)綜合治理的現(xiàn)實(shí)選擇

2005-2006年褐飛虱大范圍暴發(fā)為代表的一系列病蟲(chóng)害發(fā)生現(xiàn)狀引發(fā)了新一輪水稻有害生物治理的思考、研究與實(shí)踐。中國(guó)國(guó)內(nèi)和東南亞均上馬了系列研究和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,其投入資金規(guī)模和人力資源素質(zhì)和人數(shù)均可謂史無(wú)前例?!?73”項(xiàng)目、“863”項(xiàng)目、行業(yè)項(xiàng)目、支撐項(xiàng)目、國(guó)家基金項(xiàng)目、各省市的重點(diǎn)科技項(xiàng)目成批應(yīng)對(duì)上述新問(wèn)題,期望提出、發(fā)展可持續(xù)的控制對(duì)策和技術(shù),并且也已產(chǎn)生了眾多優(yōu)秀結(jié)果并在生產(chǎn)上得到了應(yīng)用[24-26]。

歷史的發(fā)展已經(jīng)明確地告訴我們,在傳統(tǒng)的集約技術(shù)條件下,害蟲(chóng)治理是難以可持續(xù)發(fā)展的。而且,要把已經(jīng)被傳統(tǒng)的集約技術(shù)破壞的稻田生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)也不是容易的。能否通過(guò)新的綠色革命,實(shí)現(xiàn)更高水平的可持續(xù)集約農(nóng)業(yè)將成為解決我國(guó)糧食問(wèn)題的關(guān)鍵。

前述害蟲(chóng)治理發(fā)展史顯示,隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展,人類(lèi)能研究創(chuàng)造出各種高效的防控技術(shù),并在一定時(shí)間范圍內(nèi),有效控制一種目標(biāo)害蟲(chóng)的危害。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,人們可以通過(guò)分子育種技術(shù)培育出既高產(chǎn),又對(duì)特定害蟲(chóng)具有良好抗性的品種;隨著化學(xué)合成技術(shù)的發(fā)展,人們也可以開(kāi)付出新的具有良好環(huán)境效應(yīng)的農(nóng)藥。然而,生態(tài)系統(tǒng)是極其復(fù)雜的,生態(tài)系統(tǒng)中眾多物種通過(guò)能量和物質(zhì)聯(lián)系組成了一個(gè)統(tǒng)一的整體,人們尚難以判斷當(dāng)人為干擾某些物種的聯(lián)系后,究竟會(huì)對(duì)其他物種的聯(lián)系帶來(lái)什么影響。同時(shí),也無(wú)法確定一種新的生物技術(shù)或化學(xué)藥品的應(yīng)用經(jīng)一定的時(shí)間后是否也會(huì)對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)難以預(yù)料的影響。因而,從系統(tǒng)整體來(lái)研究和探索,并充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)害蟲(chóng)持續(xù)治理的策略和技術(shù)可能是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)集約農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵。同時(shí),在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,政府必須通過(guò)政策和法規(guī)的激勵(lì)和限制來(lái)確??沙掷m(xù)集約農(nóng)業(yè)技術(shù)的實(shí)施。

現(xiàn)階段水稻害蟲(chóng)治理的總體思路傾向于道法自然,并以道家的陰陽(yáng)學(xué)說(shuō)詮釋害蟲(chóng)與稻田生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能之間的互動(dòng)(圖2)[27],發(fā)掘生態(tài)系統(tǒng)中的內(nèi)稟控制因素,調(diào)動(dòng)發(fā)揮其自然控制作用,通過(guò)設(shè)計(jì)并實(shí)施生態(tài)工程治理有害生物技術(shù)(ecological engineering for pest management),建立起一個(gè)合理的人與自然雙贏的良性生態(tài)系統(tǒng),可作為現(xiàn)階段水稻害蟲(chóng)綜合治理的現(xiàn)實(shí)選擇。國(guó)際水稻研究所(IRRI)、浙江農(nóng)科院、浙江大學(xué)和全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心等單位組成的團(tuán)隊(duì),在浙江的金華、三門(mén)試驗(yàn)和總結(jié)的基礎(chǔ)上,由浙江大學(xué)等單位于2012年5月22日國(guó)際生物多樣性日(International Day for Biodiversity),在浙江召開(kāi)了“國(guó)際水稻有害生物治理生態(tài)工程啟動(dòng)儀式暨學(xué)術(shù)研討會(huì)”,提出了以“公共植保,綠色植保,生態(tài)工程”作為現(xiàn)階段中國(guó)特色的水稻有害生物治理的行動(dòng)口號(hào),并以“生態(tài)工程治蟲(chóng),綠色植保要術(shù)”的簡(jiǎn)要語(yǔ)言傳播至受眾。

圖2 國(guó)際水稻研究所主持的亞洲開(kāi)發(fā)銀行稻飛虱項(xiàng)目徽標(biāo)Fig.2 Logo of ADB-IRRI Rice Planthopper Project(from:ricehoppers.net)

經(jīng)過(guò)多地點(diǎn)多年的實(shí)踐,目前采用的生態(tài)工程治蟲(chóng)主要技術(shù)內(nèi)涵包括:(1)加強(qiáng)農(nóng)田全年景觀設(shè)計(jì)與管理,在永久性非稻田生境種植多年生、長(zhǎng)花期的蜜源植物;在田埂保留可豐富天敵食料或蜜源的植物,如夏枯草、菊科、酢漿草等,并種植芝麻、豆類(lèi)、黃秋葵、向日葵等蜜源作物,強(qiáng)化自然控制作用;采用生態(tài)溝渠,種植蜜源作物,截留稻田排水有機(jī)質(zhì);種植誘殺植物,誘殺螟蟲(chóng)等以恢復(fù)生境和植物多樣性,保護(hù)和扶植自然天敵;(2)選用抗性高產(chǎn)品種,并科學(xué)使用化肥,合理調(diào)整播培時(shí)間,以提升水稻對(duì)害蟲(chóng)的抗性、耐性和避蟲(chóng)性;(3)按需、準(zhǔn)確使用釋放赤眼蜂防治稻縱卷葉螟、二化螟,稻鴨共育、稻魚(yú)共育等生物防治手段;(4)只有在真正必要時(shí),使用環(huán)境友好性化學(xué)農(nóng)藥。

經(jīng)過(guò)最近幾年的一系列田間試驗(yàn),以實(shí)際事例證明了在亞熱帶稻飛虱、稻縱卷葉螟遷入地區(qū),通過(guò)生態(tài)工程技術(shù),發(fā)揮稻田生態(tài)系統(tǒng)的自然控制作用也可以控制住稻飛虱等重大害蟲(chóng)的暴發(fā)為害[21]。該技術(shù)體系現(xiàn)已納入中國(guó)水稻綠色防控的全國(guó)推廣技術(shù)之中[28],并且成為各省市綠色防控的主要技術(shù)內(nèi)容。

為了進(jìn)一步推動(dòng)生態(tài)工程技術(shù),筆者設(shè)計(jì)了圖3的路線圖,期望經(jīng)過(guò)各地的“院校研發(fā)部門(mén)-農(nóng)技推廣部門(mén)-農(nóng)業(yè)(企業(yè))農(nóng)戶”眾多“三駕馬車(chē)”一起努力達(dá)到田野里人、蟲(chóng)、自然和諧共處,天敵等生物多樣性資源得到永續(xù)發(fā)展與利用;保障農(nóng)產(chǎn)品安全,滿足不斷增長(zhǎng)人口的食物數(shù)量需求和質(zhì)量安全;促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,達(dá)到代際平等和代內(nèi)社會(huì)平等的可持續(xù)發(fā)展,人人幸福,社會(huì)和諧。

圖3 實(shí)施生態(tài)工程治理水稻害蟲(chóng)的技術(shù)路線圖Fig.3 Roadmap for implementation of ecological engineering for rice insect pest management

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