魏紀珍, 陳 豪, 梁革梅

(1.河南省害蟲綠色防控國際聯(lián)合實驗室,河南農(nóng)業(yè)大學植物保護學院, 鄭州 450002; 2.中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所, 植物病蟲害生物學國家重點實驗室, 北京 100193)

寧夏地處西北內(nèi)陸,農(nóng)業(yè)是當?shù)氐闹饕?jīng)濟來源,在五六十年代該地區(qū)也是我國農(nóng)村最困難的地區(qū)之一,糧食的畝產(chǎn)量和當?shù)厝司加辛慷嫉陀谌珖絒1]。寧夏的引黃灌區(qū)主要種植水稻,南部西海固地區(qū)主要種植冬小麥。當時的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要靠經(jīng)驗,運用科學的手段和科學成果去指導實踐的農(nóng)業(yè)科學研究還十分匱乏[2]。如何靠科技吃飯,是農(nóng)業(yè)面臨的重要問題。郭予元院士通過深入調(diào)查和分析研究,為當?shù)厮竞托←湹霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出了卓越的貢獻,為農(nóng)業(yè)科技發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1 郭予元院士在寧夏水稻稻瘟病預測預報及防治中的貢獻

在寧夏引黃灌區(qū)(北緯37°30′～39°30′,海拔1 100～1 200 m),水稻是當?shù)刂饕r(nóng)作物之一。該稻作區(qū)的特點是:緯度和地勢均較高,雨量稀少,氣候干燥,降水量歷年平均為174 mm,蒸發(fā)量為1 129 mm,是降水量的6.5倍左右,相對濕度為55%,土壤為鹽堿土類,水稻需水全靠引黃河水灌溉[3]。由于氣候特點,其他病蟲害在該地區(qū)發(fā)生較輕,主要的危害是稻瘟病。據(jù)資料記載,1953年-1963年11年間,因稻瘟病損失稻谷(大面積估計)1至3成的有7年[4-5]。其中受害最嚴重的1956年,永寧、青銅峽、靈武等地區(qū)稻田基本顆粒無收[5]。1959年正趕上國家大饑荒年代,連湖農(nóng)場375.4 hm2的水稻有46.32%的面積因為稻瘟病損失30%以上,其中成片顆粒無收的面積占15.86%[4]。1961年為稻瘟病發(fā)生一般的年份,未經(jīng)防治的稻田平均損失率也達到了21.21%[4]。當時稻瘟病常暴發(fā)成災,急需系統(tǒng)研究該病的發(fā)生規(guī)律和有效的防治對策。郭予元院士是該地區(qū)負責病蟲害防治的主要科技人員,他臨危受命,深入田間,開展系統(tǒng)的調(diào)查工作。他每天在稻田中調(diào)查,詳細記載田間不同田塊定點病情發(fā)展變化,定時更換病菌孢子捕捉器上的載玻片,并在室內(nèi)進行盆栽試驗、查閱文獻資料、分析氣候數(shù)據(jù)與病情變化的關(guān)系、用調(diào)查數(shù)據(jù)組建稻瘟病預報模型。并開展小區(qū)試驗,進行藥劑篩選,建立了高效控制稻瘟病的藥劑防治技術(shù)規(guī)范。這些工作為當時寧夏引黃灌區(qū)的水稻增收做出了巨大貢獻。

1.1 建立稻瘟病預測預報體系

寧夏稻區(qū)降雨主要集中在7、8、9三個月。水稻于5月底或6月初種植,9月中下旬收獲。稻瘟病流行程度主要取決于水稻生長階段(7、8月份)的降雨情況[5]。為了掌握寧夏引黃灌區(qū)水稻稻瘟病的發(fā)病情況、流行規(guī)律及稻瘟病發(fā)生與降水的關(guān)系，郭予元院士自學統(tǒng)計分析,收集該地區(qū)氣象資料,分析天氣與病情變化的關(guān)系,通過反復地科學演算,發(fā)現(xiàn)能用7月雨量雨日較準確預測8月稻瘟病發(fā)生程度的規(guī)律。隨后,他對永寧農(nóng)業(yè)氣象站1954年至1959年7、8月的有關(guān)氣候資料與稻瘟病損失率進行了相關(guān)性統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)降雨系數(shù)[(雨量×降雨時數(shù))1/2]與損失率極顯著相關(guān)。分旬計算降雨系數(shù),與損失率建立預測稻瘟病的經(jīng)驗回歸式,可以預測稻瘟病病情[5]。

明確了降雨量與稻瘟病的關(guān)系,接下來就是通過有效的指標來預測稻瘟病的發(fā)生。郭予元院士經(jīng)過多年田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)葉瘟在6月中旬出現(xiàn),此時病情發(fā)展極慢;至7月20日左右(拔節(jié)至孕穗期)出現(xiàn)急性型病斑,形成發(fā)病中心;至8月上旬(抽穗期)葉瘟才普遍嚴重發(fā)生,達到高峰,以后病勢減退,至8月中旬末基本停止發(fā)展。由此總結(jié)出,稻瘟病流行過程的特點是葉瘟發(fā)病晚,發(fā)展慢,與穗瘟期連接起來。而造成水稻產(chǎn)量損失的主要是穗瘟。因此在寧夏引黃灌區(qū)稻瘟病的流行也應(yīng)以穗瘟為指標。當時對于葉瘟與穗瘟有無聯(lián)系,從葉瘟能否預知穗瘟的發(fā)生情況,各方面意見很不一致。郭予元院士對幾年辛苦得來的田間調(diào)查資料進行分析,證實了穗瘟的病情與葉瘟存在聯(lián)系。接下來,他又對搜集到的歷年調(diào)查的46塊稻田的病情指數(shù)資料進行統(tǒng)計分析,獲得了葉瘟指數(shù)與穗瘟指數(shù)的相關(guān)系數(shù),建立了預測模型。該統(tǒng)計模型極大地方便了普通技術(shù)人員及當?shù)剞r(nóng)戶進行稻瘟病的預測預報,他們只需要在每年葉瘟到達頂峰時期(8月15日左右)調(diào)查葉瘟指數(shù),即可推測出穗瘟發(fā)生高峰—9月10日左右的穗瘟指數(shù)[5-6]。該稻瘟病預測預報體系的建立為當時及早地預測稻瘟病的發(fā)生,并進行及時防治提供了數(shù)據(jù)支持。因此也為水稻的豐收奠定了很好的基礎(chǔ)。

1.2 建立了高效控制稻瘟病的藥劑防治技術(shù)規(guī)范

在精準預測水稻稻瘟病發(fā)病情況的基礎(chǔ)上,郭予元院士又建立了高效控制稻瘟病的藥劑防治技術(shù)規(guī)范。1954年-1956年,他在永寧地區(qū)對幾種藥劑及配方進行了防效比較試驗,確定了賽力散石灰粉(1∶5)防治效果最好,且比其他藥劑使用方便[5]。1956年,他又利用賽力散石灰粉(1∶5)在原寧朔縣李俊鄉(xiāng),原金積縣馬蓮渠鄉(xiāng)進行了示范防治,防治后每667m2比不防治的增產(chǎn)了51～79.1 kg,得到了群眾的普遍歡迎。結(jié)合預測預報及試驗經(jīng)驗,郭予元院士針對稻瘟病在當?shù)亟⒘烁咝Э刂频疚敛〉乃巹┓乐渭夹g(shù)規(guī)范:1)控制發(fā)病中心。一般在水稻的大扁秧時期,即7月25日前,葉瘟急性型或慢性型病斑出現(xiàn)前,對生長茂密的糞堆底、水嘴、田角、樹蔭和綠肥田等重點撒藥控制發(fā)病中心。2)在水稻懷苞快要抽穗時(一般7月25日到8月2日這段時間),對規(guī)劃防治的稻田如輪作稻田、綠肥稻田、生長好的常年稻田,全面噴藥防治。3)在水稻剛抽穗時(8月5日-10日),對規(guī)劃防治的稻田再全面防治1次。8月中旬在遲熟稻田的抽穗期和局部生長過旺的稻田的灌漿期再防治1次。這些工作給當?shù)厮镜脑霎a(chǎn)增收起到了保駕護航的作用,也得到農(nóng)戶、業(yè)務(wù)領(lǐng)導和省內(nèi)農(nóng)技推廣部門的認可。

郭予元院士通過對引黃灌區(qū)水稻稻瘟病的發(fā)病情況、流行規(guī)律及稻瘟病發(fā)生與降水的關(guān)系的科學研究,不僅很好地用農(nóng)業(yè)科學技術(shù)解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題,更是通過建立高效控制稻瘟病的藥劑防治技術(shù)規(guī)范,精準地指導了農(nóng)戶對水稻稻瘟病的防治。通過對當?shù)亟涤炅颗c稻瘟病發(fā)生的關(guān)聯(lián)分析及稻瘟病特點研究,構(gòu)建了預測預報體系。這些研究成果不僅一直指導著該地區(qū)水稻稻瘟病的防治工作,而且由于引黃灌區(qū)稻瘟病預測預報和防治的成功開展,1956年末他參加了全國主要稻區(qū)稻瘟病防治考察團,對當時指導全國范圍內(nèi)因地制宜防治稻瘟病提供了很好的借鑒和參考。

2 郭予元院士在西北冬小麥預測預報及防治中的貢獻

寧夏南部西海固地區(qū)是回族聚居地,是西吉、海原和固原3地的簡稱。該地區(qū)是歷史上災害頻繁、干旱出名的地區(qū),也是我國當時最困難的農(nóng)村地區(qū)之一。該地區(qū)地處黃土高原干旱和半干旱地帶,終年干旱少雨,土地貧瘠,自然環(huán)境十分惡劣,礦產(chǎn)資源匱乏,生態(tài)基礎(chǔ)薄弱,到處是開墾了卻沒有耕種的土地[7]。這里有限的耕作地成了當?shù)刭囈陨娴慕?jīng)濟來源,但是自然條件差,抗御災害的能力低;經(jīng)濟單一,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低[1]。1956年,隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和回族自治區(qū)的成立,寧夏各方面條件都發(fā)生了很大變化,但是新劃入自治區(qū)的西海固地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平依然很低,農(nóng)民生活依然很貧困,糧食作物病蟲害發(fā)生嚴重,亟待解決。為此郭予元院士被派到西海固蹲點進行病蟲害調(diào)查和開展試驗示范,他對當?shù)氐男←湶∠x害的發(fā)生及防治進行了常年的調(diào)查和研究,對當時小麥重要的蟲害—麥種蠅Deliacoarctata(Fallén)和病害—小麥麥腥黑穗病進行了系統(tǒng)的分析和調(diào)查,破除了當時對小麥病蟲害的錯誤認識,為當?shù)丶Z食增產(chǎn)增收做出了重要的貢獻。更重要的一點,他切實地為當?shù)剞r(nóng)戶解決了很多重大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題,得到了當?shù)匕傩盏男湃魏蛺鄞?為當?shù)孛褡鍒F結(jié)也做出了重要貢獻。

2.1 提出西北冬小麥麥種蠅田間防控技術(shù)

寧夏南部山區(qū)和甘肅隴東、隴南等地的冬麥(黑麥)是當?shù)氐闹饕Z食作物。冬麥死苗問題是影響這些地區(qū)冬麥增產(chǎn)的重要因素之一,郭予元院士及同事通過幾年的努力,發(fā)現(xiàn)陜甘寧交界區(qū)冬麥死苗主要是由麥種蠅引起的,麥種蠅是一種地下害蟲,在冬小麥和黑麥返青后為害,造成大量枯心腐爛而使麥田缺苗斷壟,每年因缺苗造成的減產(chǎn)達20%～30%[8]。在明確了防治對象后,他和同事對麥種蠅的發(fā)生規(guī)律進行了詳細地研究,發(fā)現(xiàn)每年9月中旬開始雌成蟲將卵散產(chǎn)于麥田土中,卵胚約經(jīng)1個月發(fā)育為幼蟲,但仍留在卵殼中過冬。翌年3月下旬幼蟲鉆出卵殼,從分蘗處侵入正在返青的麥苗。麥種蠅的田間發(fā)生規(guī)律的發(fā)現(xiàn)為麥種蠅的防治奠定了基礎(chǔ)[8]。此外,要掌握麥種蠅發(fā)生程度和防治效果,必須先弄清它在田間的分布特點,采用科學的取樣技術(shù),才能得到符合實際的結(jié)果。為此,郭予元院士及同事又對麥種蠅進行了大量的田間調(diào)查工作,確定了麥種蠅幼蟲在田間基本上呈核心分布,有的向嵌紋分布過渡,所以以長條形進行采樣調(diào)查較合適。在此基礎(chǔ)上,又根據(jù)麥種蠅危害小麥產(chǎn)量損失試驗確定了麥種蠅的防治閾值。清楚了這些基本的防治指標后,他們又進行了大量的防治試驗研究,并針對麥種蠅的特殊生活習性,制定防治對策:1)小麥灌漿期,傍晚是成蟲在麥株上部活躍活動時段,應(yīng)及時噴灑殺蟲劑滅蠅,以壓低土內(nèi)蟲卵密度;2)播種前用辛硫磷拌種防止返青期幼蟲蛀食麥苗。該方法在隆德縣大面積推廣,收到顯著的防治效果。針對麥種蠅的防治技術(shù)使其為害得到有效控制,使六盤山區(qū)冬麥死苗嚴重問題得以解決,提高了甘、寧兩省(區(qū))陰濕-半陰濕地區(qū)冬小麥產(chǎn)量。此項成果切實地提高了小麥產(chǎn)量,獲1986年寧夏科技進步二等獎。

2.2 發(fā)展西北冬小麥麥腥黑穗病田間防控技術(shù)

西北冬小麥上除了麥種蠅發(fā)生較重外,還有一類病害—小麥腥黑穗病(灰疽)發(fā)生也非常嚴重,它是一種世界性病害,據(jù)西海固同心地區(qū)統(tǒng)計,春麥區(qū)一般均會發(fā)生小麥腥黑穗病,發(fā)病率在15%～20%,嚴重的達40%～60%。鑒于土壤傳染是該病主要傳播途徑,郭予元院士及同事進行了大量藥劑篩選,發(fā)現(xiàn)用六氯代苯處理種子可大面積減輕小麥腥黑穗病的發(fā)生,可將病穗率由20%～40%壓低到0.1%以下,有效地幫助了當?shù)剞r(nóng)戶防治小麥腥黑穗病。

3 郭予元院士對西北農(nóng)業(yè)相關(guān)貢獻在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的指導意義

郭予元院士在寧夏工作近30年,從水稻稻瘟病的防治,到小麥麥種蠅和腥黑穗病的防治,無不體現(xiàn)著郭予元院士帶動當?shù)赜每茖W指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實踐。他結(jié)合當?shù)鼐唧w情況、生產(chǎn)實際、氣候特點、昆蟲種群分布,病蟲害發(fā)生和流行規(guī)律,采用數(shù)量統(tǒng)計的方法把一個個預測和防治指標躍然紙上,開展科學的田間示范,制定詳盡可行的操作規(guī)范,很好地指導了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。從這些具體的防治實踐中,他還促進了數(shù)理統(tǒng)計方法在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用和研究[9-12],他完成的“正交多項式配線求殺蟲劑的致死中量”和“多元回歸分析的因子相關(guān)選擇法”兩項成果獲1983年寧夏技術(shù)改進獎二等獎和寧夏優(yōu)秀科技成果獎三等獎。這些成果提高了試驗設(shè)計的科學性,分析數(shù)據(jù)的精確性,為我國植保數(shù)理統(tǒng)計學的建立奠定了基礎(chǔ)。郭予元院士在寧夏的研究由實踐到理論,再由理論指導實踐,為寧夏地區(qū)應(yīng)用農(nóng)業(yè)科學指導生產(chǎn),乃至全國的農(nóng)業(yè)科學指導起到了引領(lǐng)的指導作用。