陳巨蓮, 武予清, 張 勇, 范 佳, 譚曉玲,曹雅忠, 苗 進(jìn), 倪漢祥*

(1.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; 2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所, 鄭州 450002)

郭予元院士在20世紀(jì)70-90年代(1978年-1990年)一直從事小麥害蟲預(yù)測(cè)和治理研究及指導(dǎo)生產(chǎn)防治工作。他瞄準(zhǔn)小麥生產(chǎn)區(qū)域主要害蟲,將害蟲生物學(xué)與生態(tài)學(xué)有機(jī)結(jié)合,特別是憑借他在植保數(shù)理統(tǒng)計(jì)方面的出色能力,將宏觀調(diào)查與微觀機(jī)理相銜接,先后在麥類毀滅性害蟲小麥吸漿蟲、麥種蠅Deliacoarctata(Fallén)、黏蟲MythimnaseparataWalker、小麥蚜蟲預(yù)測(cè)和防控關(guān)鍵技術(shù),綜合治理理論與策略等方面做出了顯著成績(jī)。郭予元院士在小麥害蟲預(yù)測(cè)和治理上的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn),不僅是20世紀(jì)小麥害蟲防控上的重要突破,而且對(duì)現(xiàn)階段小麥害蟲預(yù)測(cè)與防控工作仍具有指導(dǎo)作用。

1 郭予元院士在小麥害蟲預(yù)測(cè)和治理上的重要貢獻(xiàn)

20世紀(jì)70年代,郭予元院士在寧夏工作期間,針對(duì)1977年麥種蠅在我國(guó)西北嚴(yán)重發(fā)生,造成冬小麥返青后死苗達(dá)30%～50%,出現(xiàn)“斑禿”狀缺苗現(xiàn)象,從1978年開始,對(duì)麥種蠅的形態(tài)特征、為害與分布、寄主范圍、生活史及其習(xí)性、幼蟲的田間分布型、為害造成的經(jīng)濟(jì)損失率、生命表等開展系列研究,提出以麥苗被害率15%為防治閾限,篩選了防治方法,并組織了大面積的防治成蟲示范[1-3],為麥種蠅有效防控奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),對(duì)提高甘、寧兩省(區(qū))冬小麥產(chǎn)量起到重要作用。

20世紀(jì)70-80年代,江淮流域麥區(qū)常遭一代黏蟲為害。為了解一代黏蟲自然種群消長(zhǎng)情況及影響因子,為黏蟲異地測(cè)報(bào)和當(dāng)?shù)鼐C合防治提供科學(xué)依據(jù),從1980年開始,郭院士率領(lǐng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)在河南南陽(yáng)“七五”國(guó)家科技攻關(guān)示范區(qū)制作麥田黏蟲自然種群生命表, 建立逐步回歸分析預(yù)測(cè)模型,分析影響麥田黏蟲種群的關(guān)鍵因子。開展麥田主要害蟲及天敵群落的排序、麥田主要天敵對(duì)一代黏蟲捕食功能的研究,提出益害關(guān)系與小麥抗蟲品種的關(guān)聯(lián)性,首次將麥田天敵控害效果,從經(jīng)驗(yàn)方法上升為以益害比作為定量評(píng)價(jià)指標(biāo), 并制定出黏蟲種群數(shù)量的最優(yōu)預(yù)測(cè)模型[4-8]。這些研究結(jié)果為組建麥田一代黏蟲測(cè)報(bào)專家系統(tǒng),以及麥田黏蟲綜合防治提供了重要的定量可操作的方法。

20世紀(jì)80年代,在示范區(qū)發(fā)現(xiàn)小麥蚜蟲為害越來(lái)越重,常?；旌习l(fā)生,郭院士利用他在昆蟲生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和田間設(shè)計(jì)與生物統(tǒng)計(jì)方面綜合能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),開展了麥蚜自然種群生命表、田間種群動(dòng)態(tài)[9-11]、麥蚜混合種群對(duì)小麥穗期的危害和動(dòng)態(tài)防治指標(biāo)[12]、麥田兩種麥蚜、主要天敵的生態(tài)位測(cè)定及天敵對(duì)麥蚜控制能力[13-14]、冬小麥品種抗蚜性田間鑒定[15]等系列研究,顯著提升了麥蚜的測(cè)報(bào)技術(shù)及治理關(guān)鍵技術(shù)。

小麥吸漿蟲是小麥上的毀滅性害蟲,我國(guó)以麥紅吸漿蟲SitodiplosismosellanaGehin為害為主。該蟲是《農(nóng)業(yè)發(fā)展綱要》限期消滅的重大病蟲害之一,20世紀(jì)在我國(guó)發(fā)生嚴(yán)重,到20世紀(jì)60年代初已基本得到控制,但到1985年又嚴(yán)重回升,再度猖獗、暴發(fā)成災(zāi)。郭予元院士率領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì),深入揭示了吸漿蟲在20世紀(jì)80年代嚴(yán)重回升的成因[16]，創(chuàng)新了田間調(diào)查取樣技術(shù)，提高了吸漿蟲預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)和小麥品種對(duì)吸漿蟲抗性鑒定技術(shù)[17]、明確了小麥品種對(duì)吸漿蟲的抗性機(jī)制[18-22]、鑒定出一批抗吸漿蟲的小麥種質(zhì)資源;在藥劑防治方面,研究確定了防治時(shí)期及防治指標(biāo)、改土壤藥劑處理為成蟲期防治、篩選出高效殺蟲藥劑,使示范區(qū)藥劑用量平均減少91.25%,成蟲期防治效果達(dá)90%～95%;在天敵保護(hù)利用方面,系統(tǒng)地查明了小麥吸漿蟲的優(yōu)勢(shì)種天敵種類及其主要生物學(xué)特性,提出了一整套有效保護(hù)利用天敵,充分發(fā)揮自然控制因素的技術(shù)規(guī)范;構(gòu)建了吸漿蟲宏觀控制策略,創(chuàng)建小麥吸漿蟲綜合治理技術(shù)體系[23-25]。經(jīng)10余年的系統(tǒng)研究及生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用,取得突破性成果“小麥紅吸漿蟲種群動(dòng)態(tài)規(guī)律及其綜合治理技術(shù)體系”，于1998年獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)[26-27]。

現(xiàn)將郭予元院士在小麥主要害蟲研究與防控的重要學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)總結(jié)如下。

1.1 創(chuàng)新了生物學(xué)與生態(tài)學(xué)有機(jī)結(jié)合方法,顯著提升了小麥害蟲預(yù)測(cè)技術(shù)水平

郭予元院士在農(nóng)業(yè)昆蟲學(xué)、生態(tài)學(xué)方面具有非常扎實(shí)的專業(yè)功底,同時(shí)在數(shù)理統(tǒng)計(jì)與分析方面具有很深的研究造詣。他指出為了保證小麥病蟲害綜合防控措施的正確貫徹實(shí)施,首先必須掌握病蟲害在時(shí)間和空間上的數(shù)量變化情況。這就應(yīng)該深入實(shí)際,用科學(xué)的方法收集數(shù)據(jù),對(duì)情況做出客觀分析;并在綜合各有關(guān)因子作用的基礎(chǔ)上準(zhǔn)確判斷病蟲害未來(lái)的動(dòng)態(tài)趨勢(shì),即認(rèn)真進(jìn)行病蟲害的調(diào)查和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作[28]。

1.1.1應(yīng)用科學(xué)方法,準(zhǔn)確掌握害蟲時(shí)空動(dòng)態(tài)

在“七五”“八五”國(guó)家科技攻關(guān)確定小麥吸漿蟲、麥蚜和黏蟲為主要防治對(duì)象的基礎(chǔ)上,改進(jìn)調(diào)查采樣方法,精準(zhǔn)摸清害蟲蟲口密度與分布型;了解其發(fā)育進(jìn)度,以確定最佳防治時(shí)機(jī);利用害蟲自然種群生命表,明確影響種群動(dòng)態(tài)的關(guān)鍵因子;在小麥害蟲發(fā)生程度及發(fā)生期預(yù)測(cè)技術(shù)等方面均取得突破性成果,顯著提升了小麥害蟲預(yù)測(cè)技術(shù)水平。

1.1.1.1改進(jìn)調(diào)查采樣方法,精準(zhǔn)摸清吸漿蟲蟲口密度與分布型

組織開展蟲口密度與分布型的深入研究。通過(guò)研究吸漿蟲在土壤中的分布型,發(fā)現(xiàn)麥紅吸漿蟲幼蟲在土壤中以及麥穗上主要呈二項(xiàng)分布。為了精準(zhǔn)摸清該害蟲在土壤中的基數(shù),他指導(dǎo)研究組成員,改進(jìn)調(diào)查采樣方法,在國(guó)內(nèi)外首次提出了采用等距抽樣技術(shù)調(diào)查吸漿蟲在土壤中的蟲口密度[17],即選取有代表性的麥田2～3塊,在每塊田一次性等距取7個(gè)樣方的土,混合均勻后,從中取1/7的土樣進(jìn)行淘土查蟲,得到代表全田土內(nèi)平均蟲口密度的估計(jì)值。為了使農(nóng)民技術(shù)員易掌握,還編制了“半距開頭,整距在后,本行不夠,下行來(lái)補(bǔ)”的調(diào)查口訣。該方法比以往隨機(jī)取樣和五點(diǎn)取樣等方法,操作方便,省工、省時(shí),準(zhǔn)確性高,深受廣大測(cè)報(bào)人員和農(nóng)民技術(shù)員的歡迎。

1.1.1.2構(gòu)建害蟲自然種群生命表,明確影響麥蚜、黏蟲種群動(dòng)態(tài)關(guān)鍵因子

昆蟲生命表是昆蟲種群動(dòng)態(tài)研究的重要手段,但在蚜蟲研究方面進(jìn)展緩慢。而實(shí)驗(yàn)種群的結(jié)果不能全面反映自然因素(如天氣、天敵影響及蚜蟲種間干擾等)的作用和變化。因此,自然種群生命表的研究甚為重要。但麥蚜生活周期短、世代重疊嚴(yán)重,且?guī)追N麥蚜混合發(fā)生;在自然開放條件下,供試蚜蟲和田間蚜蟲擴(kuò)散及遷飛引起混雜等問題,均給試驗(yàn)設(shè)計(jì)和田間觀測(cè)增加許多困難。這可能是當(dāng)時(shí)麥蚜自然種群特定年齡生命表研究未見報(bào)道的原因。1986年-1987年,采用分代隔離觀測(cè)等方法克服世代重疊和有翅蚜遷飛的干擾,研究建立了麥長(zhǎng)管蚜SitobionavenaeFabricius(其正確名稱為荻草谷網(wǎng)蚜SitobionmiscanthiTakahashi[29])自然種群特定年齡生命表,共獲得9個(gè)世代的數(shù)據(jù)。明確影響該蚜自然種群波動(dòng)的主要因素是天氣條件和天敵;低齡若蚜主要受風(fēng)雨影響,一次大風(fēng)雨可使其密度下降30%～80%,高齡若蚜和成蚜則受天敵和風(fēng)雨共同作用;捕食性天敵對(duì)麥田4種蚜蟲無(wú)選擇偏好,而蚜繭蜂對(duì)4種麥蚜存在選擇偏好性,主要寄生麥長(zhǎng)管蚜和麥二叉蚜SchizaphisgraminumRondani[9]。通過(guò)自然種群生命表,結(jié)合種群結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)調(diào)查,各世代的田間生殖力,厘清了該蚜整個(gè)發(fā)育階段種群結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)機(jī)制,分析影響種群動(dòng)態(tài)的關(guān)鍵因子,為麥蚜預(yù)測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在20世紀(jì)80年代,江淮流域是一代黏蟲的常發(fā)區(qū),該蟲主要為害小麥。為了解小麥上一代黏蟲自然種群消長(zhǎng)情況及其主要影響因素,為黏蟲的異地測(cè)報(bào)和當(dāng)?shù)氐木C合防治提供科學(xué)依據(jù),郭院士率領(lǐng)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)分別于1980年-1983年在河南南陽(yáng)[4]、1986年-1990年河南漯河[6]制作麥田黏蟲自然種群生命表,對(duì)麥田黏蟲自然種群的消長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行追蹤調(diào)查,并采用歐氏距離法,選出影響年度間種群波動(dòng)的關(guān)鍵因子。縱觀麥田一代黏蟲世代生命過(guò)程,氣候因素為影響其種群數(shù)量變動(dòng)的關(guān)鍵因子,極端的高溫干燥天氣直接影響?zhàn)はx的生長(zhǎng)發(fā)育使死亡率增高,而低溫多雨又利于中華卵索線蟲Ovomermissinensis的寄生,使4齡以后幼蟲的寄生死亡率增加。風(fēng)雨還可造成初孵幼蟲的大量死亡。天敵的捕食對(duì)黏蟲種群也有一定控制作用。

1.1.1.3掌握吸漿蟲發(fā)育進(jìn)度,以確定最佳防治時(shí)機(jī)

郭予元院士帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì),在明確了影響吸漿蟲種群變動(dòng)關(guān)鍵因子的基礎(chǔ)上,結(jié)合田間普查和發(fā)育進(jìn)度調(diào)查,特別關(guān)注成蟲發(fā)生期預(yù)測(cè):利用積溫法,明確了越冬或滯育幼蟲破繭起始溫度為(9.8±1.1)℃,從幼蟲破繭活化到成蟲羽化有效積溫為216日·度?；计鹗纪翜?2℃,羽化起始土溫為15℃。由此,可根據(jù)當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)及歷年溫度情況,預(yù)測(cè)化蛹及成蟲羽化期,確定防治適期[28]。同時(shí)率先明確提出決定吸漿蟲發(fā)生程度的主要因素是在小麥抽穗至揚(yáng)花這一敏感期的成蟲數(shù)量,而不是整個(gè)種群密度。

1.1.1.4檢查吸漿蟲對(duì)田間麥穗為害情況,評(píng)估防治效果,預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)生程度

在小麥吸漿蟲的發(fā)育進(jìn)度調(diào)查方面,針對(duì)以往在黃昏前利用捕蟲網(wǎng)查蟲或用扒麥法檢查田間成蟲數(shù),但檢查時(shí)存在可比性差,單位面積蟲數(shù)不詳?shù)膯栴},因而改用籠罩法和膜罩定量查蟲,準(zhǔn)確調(diào)查吸漿蟲成蟲與寄生蜂。通過(guò)調(diào)查麥穗被害情況,評(píng)估防治效果,并預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)生程度。麥穗被害調(diào)查一般在小麥揚(yáng)花后10 d至幼蟲離穗前進(jìn)行。選擇有代表性的3～5塊麥田,按照棋盤式10點(diǎn)取樣,每點(diǎn)隨機(jī)取中層5穗,置于袋中,帶回室內(nèi)當(dāng)天逐穗逐粒剝查,記錄穗、粒被害率及每穗幼蟲數(shù),估計(jì)損失率[28]。

1.1.2建立小麥害蟲發(fā)生程度預(yù)測(cè)技術(shù)

1.1.2.1小麥吸漿蟲發(fā)生程度預(yù)測(cè)

根據(jù)出土化蛹、羽化與主要環(huán)境條件的關(guān)系,在國(guó)內(nèi)外首次提出了以揚(yáng)花前半個(gè)月的雨量、雨日和風(fēng)日為主要因子的吸漿蟲發(fā)生程度的測(cè)報(bào)技術(shù),組建了吸漿蟲發(fā)生初盛期的預(yù)測(cè)模型,使測(cè)報(bào)的準(zhǔn)確率提高到80%以上。通過(guò)分析河南省南陽(yáng)縣自20世紀(jì)80年代中期以來(lái)的歷史資料,證明吸漿蟲為害輕重與小麥揚(yáng)花前半月(吸漿蟲蛹期到有效成蟲期)內(nèi)的雨量、雨日、特別與降雨系數(shù)(雨量×雨日)1/2呈顯著正相關(guān);與揚(yáng)花前10 d的大風(fēng)日呈負(fù)相關(guān),組建了適用于黃淮海麥區(qū)可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)吸漿蟲為害級(jí)別的兩個(gè)預(yù)測(cè)式[26]。通過(guò)研究吸漿蟲老熟幼蟲在土壤中結(jié)繭越冬、打破滯育、化蛹、羽化與主要環(huán)境條件的關(guān)系,明確了氣象因素,尤其是1、2月份氣溫以及上年7、8月份和當(dāng)年1、2月份的降水量與吸漿蟲種群發(fā)生程度的關(guān)系最密切。這6個(gè)因素分屬于一年中最熱和最冷的月份。總的趨勢(shì)是雨水多、氣溫低,有利于吸漿蟲的發(fā)生。據(jù)此建立判別函數(shù)模型,進(jìn)行吸漿蟲發(fā)生適合度的預(yù)測(cè),對(duì)中等發(fā)生、嚴(yán)重發(fā)生的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性分別達(dá)到85%和100%[27]。對(duì)于指導(dǎo)大田防治具有重要參考價(jià)值。

1.1.2.2一代黏蟲發(fā)生程度預(yù)測(cè)

采用多元回歸預(yù)測(cè)式預(yù)測(cè)黏蟲幼蟲密度,4個(gè)預(yù)報(bào)因子分別為:每臺(tái)誘蛾器最多連續(xù)10 d誘蛾量,百束小谷草把累計(jì)落卵塊量,4月中旬降水量和4月中旬雨日。經(jīng)過(guò)通徑分析,4個(gè)預(yù)報(bào)因子對(duì)于預(yù)測(cè)幼蟲密度具有不同程度的重要性,其中百束小谷草把累計(jì)落卵塊量最重要。由此得出能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一代黏蟲幼蟲密度的回歸方程式[29]。

1.1.2.3小麥蚜蟲發(fā)生程度預(yù)測(cè)

郭予元院士親自設(shè)計(jì)試驗(yàn)開展麥蚜混合種群對(duì)小麥穗期的為害和動(dòng)態(tài)防治指標(biāo)研究[12],在指導(dǎo)麥蚜發(fā)生程度的中、短期預(yù)報(bào)方面發(fā)揮了作用。在以麥長(zhǎng)管蚜為優(yōu)勢(shì)種的麥區(qū),較為重要的中期預(yù)報(bào)是在拔節(jié)期預(yù)測(cè)揚(yáng)花期的發(fā)生量,因?yàn)榘喂?jié)期是麥長(zhǎng)管蚜種群密度的上升期,揚(yáng)花后進(jìn)入高峰期;因而揚(yáng)花至灌漿中期是小麥?zhǔn)茺溠翞楹p失最重的關(guān)鍵時(shí)期。主要預(yù)測(cè)依據(jù)是拔節(jié)期的蚜蟲密度、天敵種類與數(shù)量、正常的氣溫、中大風(fēng)雨的有無(wú)。他指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員在河南鄭州基地開展短期預(yù)報(bào)(10～20 d的預(yù)報(bào)),主要預(yù)測(cè)發(fā)生量和防治適期,預(yù)報(bào)依據(jù)主要是蚜蟲變動(dòng)系數(shù)、天敵與麥蚜的益害比及特殊天氣等資料。在小麥抽穗到灌漿初期的10～15 d,麥長(zhǎng)管蚜單莖蚜量隨時(shí)間呈直線增長(zhǎng),據(jù)此,建立預(yù)測(cè)模型可對(duì)麥蚜發(fā)生程度進(jìn)行短期預(yù)測(cè)[28]。

1.2 從宏觀到機(jī)理,解析突破多項(xiàng)小麥害蟲治理關(guān)鍵技術(shù)

1.2.1小麥品種抗吸漿蟲鑒定技術(shù)與抗吸漿蟲機(jī)制及遺傳研究

1.2.1.1小麥品種對(duì)吸漿蟲抗性鑒定技術(shù)研究

由于吸漿蟲具有長(zhǎng)期滯育,隔年或多年羽化以及選擇性產(chǎn)卵的獨(dú)特生物學(xué)特性,人工飼養(yǎng)有難度,因而品種抗蟲鑒定工作都必須在鑒定圃中進(jìn)行。過(guò)去抗性鑒定標(biāo)準(zhǔn)都沿用吸漿蟲直接為害程度分級(jí)的方法。其最大缺點(diǎn)是抗性鑒定結(jié)果不穩(wěn)定,如在吸漿蟲輕發(fā)生年被鑒定為抗蟲品種,到了重發(fā)生年有可能被鑒定為感蟲品種。為了解決這一問題,郭予元院士在國(guó)內(nèi)外首次提出了用相對(duì)定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)鑒定小麥品種對(duì)吸漿蟲的抗性[19]。從吸漿蟲的生物學(xué)特性出發(fā),結(jié)合多年的品種抗性鑒定工作,設(shè)計(jì)出一套比較完整的品種抗性鑒定及抗源篩選方法[15],其主要內(nèi)容包括田間地塊的選擇,調(diào)查內(nèi)容和方法,抗性級(jí)別的計(jì)算及抗性類型的劃分。運(yùn)用此方法鑒定小麥品種材料對(duì)吸漿蟲的抗性,劃分抗性級(jí)別,不但年度間及不同地區(qū)間的鑒定結(jié)果可比性顯著增加,而且還可以區(qū)分抗性類型,也為抗性機(jī)制研究和培育抗蟲品種奠定了良好的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)近10年對(duì)2 500余份品種材料的抗吸漿蟲鑒定,已篩選出‘4154’‘179’‘4188’‘河農(nóng)矮3’‘河農(nóng)215’‘河農(nóng)972’‘河農(nóng)326’‘冀麥23’‘冀麥24’‘冀麥25’‘鄭太育1號(hào)’‘洛陽(yáng)851’‘陜148-1’‘陜229’‘陜麥897’等100多份抗性表現(xiàn)穩(wěn)定(不同年間穩(wěn)定,不同地區(qū)穩(wěn)定)的品種及抗源,有10多個(gè)品種已通過(guò)審定,并已在生產(chǎn)上應(yīng)用。通過(guò)與有關(guān)部門配合已累計(jì)推廣330多萬(wàn)hm2次,在吸漿蟲發(fā)生嚴(yán)重的地區(qū),發(fā)揮了重要的抗害增產(chǎn)作用。

1.2.1.2品種抗吸漿蟲機(jī)制及遺傳研究

郭予元院士指導(dǎo)研究人員,通過(guò)田間試驗(yàn)、室內(nèi)生化測(cè)定及組織學(xué)切片,研究了85個(gè)品種(系)對(duì)吸漿蟲的抗性機(jī)制。采用通徑分析、主成分分析、逐步回歸、多元回歸等方法,分析了構(gòu)成抗性的各種可能因子及其作用強(qiáng)度,明確了小麥品種對(duì)吸漿蟲的抗性是一個(gè)多層次、綜合性的抗性,從其產(chǎn)卵到最終造成危害的3個(gè)階段中,每個(gè)階段都有可以抑制其為害的抗性因子,從而使品種表現(xiàn)出不同程度的抗性[20-22]。結(jié)合吸漿蟲的為害行為,將對(duì)抗性有顯著作用的抗性因子分為以下4類,第一類:與無(wú)選擇性機(jī)制有關(guān)的因子,主要包括品種的抽穗期、第二對(duì)麥芒長(zhǎng)度、麥芒與穗軸的夾角、敏感期的長(zhǎng)短。這類因子主要影響吸漿蟲的產(chǎn)卵行為。第二類:與機(jī)械抗蟲有關(guān)的因子,主要包括內(nèi)穎與外穎的長(zhǎng)度差、內(nèi)穎緣毛密度及粗壯程度,小穗的寬度及小穗與穗軸的夾角,這類因子主要影響吸漿蟲卵的孵化及初孵幼蟲的侵入。第三類:與抗生性有關(guān)的因子,主要包括早期籽粒內(nèi)單寧和氨基酸的含量。這類因子主要影響侵入的幼蟲存活、取食和發(fā)育。第四類:與耐害性有關(guān)的因子，主要包括品種的灌漿速度及揚(yáng)花10 d后千粒重與成熟時(shí)千粒重之比。這類因子主要是靠品種本身的灌漿特性減少為害損失。在此基礎(chǔ)上,組建了依靠麥穗形態(tài)特征及其主要生化指標(biāo)的抗性判別模型,使得抗蟲鑒定擺脫了單純依靠自然蟲源的諸多弊端,并可使抗蟲鑒定在更大規(guī)?；A(chǔ)上開展[21]。在基本明確抗性機(jī)制的基礎(chǔ)上,通過(guò)籽粒同工酶和可溶性蛋白電泳及籽粒中生化物質(zhì)含量的測(cè)定分析,探討了37個(gè)不同抗性的冬小麥品種對(duì)吸漿蟲的生化抗性機(jī)制。生化抗性構(gòu)成因子的主成分分析表明,總酚、單寧、還原糖和類黃酮是小麥對(duì)吸漿蟲的生化抗性因子,它們?cè)诠酀{初期的抗蟲作用較強(qiáng),其中總酚、單寧和還原糖是影響生化抗蟲性的關(guān)鍵因子,總酚最為重要,類黃酮為次要因子,可溶性糖與品種抗蟲性關(guān)系不明顯。研究結(jié)果還表明小麥對(duì)吸漿蟲的為害具有誘導(dǎo)抗性,總酚和還原糖是小麥的誘導(dǎo)抗蟲物質(zhì)。吸漿蟲取食為害可誘導(dǎo)總酚含量的增加,且有隨抗性級(jí)別增加而增加的趨勢(shì);還原糖被誘導(dǎo)后,其在抗蟲品種中的含量顯著降低,而感蟲品種含量則升高,單寧與小麥的誘導(dǎo)抗蟲性無(wú)關(guān)?？扇苄缘鞍椎腟DS-PAGE結(jié)果表明,抗蟲品種受害后,蛋白質(zhì)的組成發(fā)生了變化,出現(xiàn)了一條分子量為39.2 kD的蛋白帶,可能與品種誘導(dǎo)抗蟲性有關(guān)[22,30]。

1.2.1.3抗性遺傳研究

選用協(xié)作組內(nèi)已篩選鑒定出的12個(gè)抗性表現(xiàn)穩(wěn)定的小麥品種材料,于1994年、1995年在大田進(jìn)行了與感蟲品種‘遺4133’‘遺4023’等多對(duì)雜交組合。1995年、1996年分別對(duì)其F1代和F2雜種在抗蟲圃進(jìn)行了抗蟲鑒定。F1代抗蟲性鑒定結(jié)果表明,‘遺4154’‘翼麥24’‘84(251)-3-22-1’‘西農(nóng)6028’的F1代均表現(xiàn)為抗蟲,表明這些品種的抗蟲性狀受顯性基因控制。F2代抗蟲性鑒定結(jié)果表明,抗性變異幅度較大,從變異程度來(lái)看,抗蟲性狀可能由2對(duì)及以上的基因所控制。研究結(jié)果為小麥抗吸漿蟲遺傳育種提供了參考[27]。

1.2.2化學(xué)防治技術(shù)研究

1.2.2.1改變施藥策略,高效控制小麥吸漿蟲的為害

小麥吸漿蟲是黃淮海麥區(qū)和西北麥區(qū)的重要害蟲,自20世紀(jì)80年代初為害再次上升以來(lái),迅速向周圍蔓延形成許多新發(fā)生區(qū),使小麥嚴(yán)重減產(chǎn),有的田塊甚至絕收。雖然各地進(jìn)行大面積土壤施藥壓低土內(nèi)蟲口,仍不能控制它的為害和蔓延。郭予元院士在1986年-1990年承擔(dān)國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目“河南南陽(yáng)小麥吸漿蟲綜合防治與示范”研究任務(wù)時(shí),經(jīng)過(guò)深入觀察研究,發(fā)現(xiàn)土壤施藥雖然殺死了土內(nèi)大量吸漿蟲,但前茬是小麥當(dāng)年種其他作物的田塊和麥田套作其他作物的行間都沒有施藥,從這些地里羽化飛出大量吸漿蟲成蟲,它們不僅可以在施藥麥田的麥穗上產(chǎn)卵為害,而且可以隨意向無(wú)吸漿蟲發(fā)生區(qū)的麥田蔓延。據(jù)此,他提出控制吸漿蟲的策略必須將土內(nèi)殺蟲為目標(biāo)改為以保護(hù)麥穗為目標(biāo),經(jīng)多次試驗(yàn),制定了在小麥抽穗70%(包括從葉鞘中暫露麥穗,俗稱露臉的穗子)時(shí)用長(zhǎng)效殺蟲劑一次性噴灑的技術(shù)措施。郭予元院士與合作者創(chuàng)新性提出以小麥抽穗70%～80% 作為成蟲期防治的適期。同時(shí),改藥劑土壤處理為成蟲期防治。分別在南陽(yáng)縣和修武縣兩個(gè)示范區(qū)(各1 333.33 hm2)實(shí)施成蟲期防治,不僅殺死了大量成蟲,防治效果達(dá)95%以上,而且在3年內(nèi)將土壤中吸漿蟲蟲口密度由每小方(0.56 m3)100余頭控制在防治指標(biāo)以下(每小方低于5頭幼蟲,不會(huì)造成明顯損失),并且節(jié)約了大量防治成本[31-32]。

1.2.2.2小麥蚜蟲防治閾值及復(fù)合防治指標(biāo)的建立

麥蚜是小麥的重要害蟲之一,通常多種同時(shí)混合發(fā)生,對(duì)小麥產(chǎn)量的影響主要是穗期使粒重降低而減產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外研究麥蚜對(duì)小麥產(chǎn)量的危害和防治指標(biāo),多采用小面積(1 m2)罩籠套袋接單種蚜蟲。這類方法對(duì)麥蚜發(fā)育繁殖和小麥籽粒發(fā)育都有影響;接單種蚜蟲丟失其他種蚜蟲的作用信息。且罩籠小區(qū)面積過(guò)小,處理得到的結(jié)果與實(shí)際情況往往有出入。為了使試驗(yàn)結(jié)果盡可能接近實(shí)際情況,1986年采取小區(qū)擴(kuò)大和開放式控制蟲量的辦法,在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州試驗(yàn)場(chǎng),根據(jù)麥蚜混合種群對(duì)小麥產(chǎn)量的危害,研究確定動(dòng)態(tài)防治指標(biāo)。在小麥穗期,對(duì)田間自然蟲源加以人工控制培養(yǎng),形成蟲量梯度以研究麥蚜混合種樣對(duì)小麥產(chǎn)量的影響。研究結(jié)果表明,在4種蚜蟲(麥長(zhǎng)管蚜、禾谷縊管蚜RhopalosiphumpadiL.、麥二叉蚜和麥無(wú)網(wǎng)長(zhǎng)管蚜MetopolophiumdirhodumWalker)中,麥長(zhǎng)管蚜和禾谷縊管蚜對(duì)產(chǎn)量有明顯影響,兩者對(duì)產(chǎn)量無(wú)明顯交互作用。得到了復(fù)合蚜量動(dòng)態(tài)防治指標(biāo)的二元一次式,并推算出揚(yáng)花初期麥長(zhǎng)管蚜單獨(dú)存在時(shí)的防治指標(biāo)為4.4頭/莖,禾谷縊管蚜單獨(dú)存在時(shí)的防治指標(biāo)為38.9頭/莖[12]。進(jìn)一步通過(guò)對(duì)減產(chǎn)率與蚜量的相關(guān)分析,根據(jù)經(jīng)濟(jì)損失允許水平和保護(hù)天敵的需要,提出防治適期為灌漿初期,小麥蚜蟲化學(xué)防治指標(biāo)為百株蚜量以麥長(zhǎng)管蚜為主達(dá)到500頭以上,以禾谷縊管蚜為主達(dá)到4 000頭[28,33]。此外,還開展小麥上黏蟲、麥蚜和白粉病等病蟲害復(fù)合危害條件下小麥產(chǎn)量損失與復(fù)合防治指標(biāo)的研究,探討建立了農(nóng)作物病蟲害復(fù)合經(jīng)濟(jì)閾值及其研究方法[34],這對(duì)麥田病蟲害化學(xué)防治具有重要的實(shí)際意義。

1.2.3麥田天敵資源及保護(hù)利用

害蟲天敵包括捕食性天敵、寄生性天敵和害蟲病原微生物,它們?cè)谵r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中起著調(diào)控害蟲種群數(shù)量的作用,是生態(tài)平衡的負(fù)反饋環(huán)節(jié)。保護(hù)利用自然天敵昆蟲是生物防治發(fā)展的一個(gè)重要方向。麥田可以說(shuō)是各種作物害蟲的天敵資源庫(kù),保護(hù)利用天敵具有重要意義[28]。在國(guó)家“七五”攻關(guān)以來(lái),郭予元院士指導(dǎo)研究人員開展麥田害蟲天敵資源調(diào)查,已定名的天敵有218種,并對(duì)麥田益害生物群落與防治策略進(jìn)行深入研究, 還結(jié)合室內(nèi)天敵捕食功能測(cè)定,利用Lotka-Volterra方程對(duì)1986年天敵和黏蟲田間系統(tǒng)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行擬合,得到天敵與害蟲動(dòng)態(tài)關(guān)系模型,計(jì)算出黏蟲和天敵的平衡點(diǎn),預(yù)測(cè)害蟲種群變化趨勢(shì)。當(dāng)麥田害蟲與天敵的數(shù)量比(益害比)大于平衡點(diǎn)的益害比時(shí),害蟲種群數(shù)量會(huì)逐漸下降;反之,害蟲種群數(shù)量就會(huì)上升。在麥田天敵的保護(hù)利用方面,實(shí)行“兩查三定”?！皟刹椤笔遣辂溙锖οx與益蟲的發(fā)育進(jìn)度及益害比,“三定”即根據(jù)田間益害蟲發(fā)育進(jìn)度及數(shù)量、作物狀況、氣候條件等定防治適期、定防治地塊、定防治措施。通過(guò)“兩查三定”,掌握害蟲的防治指標(biāo)和天敵利用指標(biāo)。在黏蟲、麥蚜防治中,通過(guò)放寬防治指標(biāo),充分發(fā)揮天敵的控害作用,以減少施藥次數(shù),壓低化防面積[28]。為麥田天敵保護(hù)利用及生物防治技術(shù)由定性的經(jīng)驗(yàn)描述到定量評(píng)價(jià)模式的轉(zhuǎn)變奠定了良好基礎(chǔ)。

1.3 面向小麥生產(chǎn)實(shí)際,創(chuàng)建小麥吸漿蟲綜合治理技術(shù)體系

1.3.1吸漿蟲宏觀控制策略研究

郭予元院士率領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì),通過(guò)對(duì)黃淮海主產(chǎn)麥區(qū)小麥吸漿蟲的系統(tǒng)調(diào)查,分析了該蟲自1985年嚴(yán)重回升以來(lái)十年的發(fā)生特點(diǎn)是:重發(fā)生區(qū)由于連續(xù)防治蟲口數(shù)量顯著下降;輕發(fā)生區(qū)蟲量則呈上升趨勢(shì),為害加重;新發(fā)生區(qū)不斷出現(xiàn),面積不斷擴(kuò)大。這十年來(lái)的發(fā)生特點(diǎn)表明,小麥吸漿蟲由于其隱蔽性為害的特點(diǎn),在輕發(fā)生情況下,不易被發(fā)現(xiàn)引起人們的重視;但在造成嚴(yán)重為害情況下只要連續(xù)幾年認(rèn)真抓好綜合防治就可以達(dá)到基本控制其為害的目的。在控制為害后,長(zhǎng)期系統(tǒng)監(jiān)測(cè)則是防止其再猖獗為害的重要保證。

根據(jù)系統(tǒng)調(diào)查的數(shù)據(jù),結(jié)合歷史資料,分析了造成1985年以來(lái)吸漿蟲嚴(yán)重回升的主要原因是:20世紀(jì)80年代以來(lái)聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的實(shí)行以及高產(chǎn)田的開發(fā),復(fù)種指數(shù)大幅度提高,麥?zhǔn)蘸鬅o(wú)法翻耕,田間濕度增加,地溫明顯降低,10 cm處最高地溫,夏玉米地為33.35℃,夏大豆地為33.9℃,套種棉田為34.45℃,為吸漿蟲幼蟲越夏提供了良好的生態(tài)條件,從而導(dǎo)致越夏死亡率由過(guò)去的50%～90%降至5.1%～8.0%。過(guò)去越夏死亡率高的主要原因是吸漿蟲結(jié)繭幼蟲耐熱性很差,暴露于地表溫度55℃超過(guò)3 min,52.5℃超過(guò)7 min,47.5℃超過(guò)26～37 min,死亡率可達(dá)100%。同時(shí)實(shí)行聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制后,大面積麥田成小塊種植,小麥品種及播種期均不一致,使得小麥抽穗期不整齊,延長(zhǎng)約10 d左右,從而增加了小麥對(duì)吸漿蟲敏感期的總長(zhǎng)度;再加上近年來(lái)推廣種植的品種大多為感蟲品種,在感蟲品種上吸漿蟲增殖倍數(shù)是高抗品種的24.8倍,這些因素導(dǎo)致整個(gè)大田蟲口逐漸累積。另外,吸漿蟲天敵數(shù)量顯著減少,有機(jī)氯農(nóng)藥禁用后,土壤處理所用藥劑因持效期短,對(duì)吸漿蟲防治效果差,這也是導(dǎo)致吸漿蟲回升及猖獗為害的主要原因。據(jù)文獻(xiàn)記載,20世紀(jì)50年代后期河南省南陽(yáng)縣吸漿蟲被寄生性天敵自然寄生率可達(dá)50%～60%;陜西省吸漿蟲與寄生蜂的比例為1∶2.12;而20世紀(jì)80年代末期南陽(yáng)縣吸漿蟲的天敵自然寄生率僅為0.14%,陜西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所調(diào)查結(jié)果表明,1980年以來(lái),除個(gè)別田塊寄生率達(dá)到60%外,大部分田塊的寄生率為0～25.65%,顯著低于50年代末期。

在分析了吸漿蟲暴發(fā)為害的特點(diǎn)及回升原因之后,根據(jù)小麥吸漿蟲的生物學(xué)特性和發(fā)生為害規(guī)律,提出了必須實(shí)行以抗蟲品種與栽培技術(shù)為基本措施的綜合治理策略。但在當(dāng)時(shí)發(fā)生為害嚴(yán)重且又缺少抗蟲良種的地區(qū),除加快鑒定、選育抗蟲品種外,應(yīng)以化學(xué)防治為重點(diǎn),結(jié)合保護(hù)利用天敵,將長(zhǎng)遠(yuǎn)與當(dāng)前、藥劑防治與農(nóng)業(yè)、生物防治措施有機(jī)結(jié)合起來(lái),控制其為害與發(fā)展?；瘜W(xué)防治提倡成蟲期防治,以小麥?zhǔn)欠癯樗霝闃?biāo)準(zhǔn),而不是以蟲口消長(zhǎng)為主要依據(jù),并應(yīng)選擇對(duì)天敵殺傷力小的藥劑進(jìn)行防治。

1.3.2組建綜合治理技術(shù)體系

在深入開展上述研究的同時(shí),針對(duì)我國(guó)小麥吸漿蟲發(fā)生為害的實(shí)際情況,郭予元院士指導(dǎo)科技攻關(guān)課題組在河南豫南、豫北和陜西關(guān)中等地建立試驗(yàn)示范基地,以小麥高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效為中心,經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益的綜合效應(yīng)為目標(biāo),因地制宜地應(yīng)用各項(xiàng)研究成果組建了以加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)為前提,以應(yīng)用抗蟲品種與強(qiáng)化栽培技術(shù)為基礎(chǔ),化學(xué)防治為重點(diǎn),結(jié)合保護(hù)利用自然天敵的綜合治理技術(shù)體系。該體系在小麥吸漿蟲的主要發(fā)生區(qū),推廣面積達(dá)100多萬(wàn)hm2,不僅有效控制了吸漿蟲的為害,而且改善了麥田生態(tài)環(huán)境,保護(hù)了大量天敵,吸漿蟲的主要優(yōu)勢(shì)種天敵呈明顯上升趨勢(shì),寄生率上升到30%左右,天敵種群數(shù)量增加2～4倍,收到了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益,在國(guó)內(nèi)外尚屬首次。

如陜西關(guān)中麥區(qū)在加強(qiáng)對(duì)吸漿蟲監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)的前提下,以推廣‘植陜229’‘陜麥897’等抗蟲良種為基礎(chǔ),對(duì)達(dá)到防治指標(biāo)的田塊,在抽穗期用高效、持效、對(duì)天敵殺傷性較小的林丹低劑量(60～75 g/hm2)防治,不僅有效控制了吸漿蟲為害,而且減少了用藥次數(shù)、面積和用藥量,最大限度地保護(hù)了自然天敵,充分發(fā)揮了天敵的自然控制作用,近幾年天敵寄生率已由過(guò)去年平均5%穩(wěn)定在30%左右。黃淮海麥區(qū)在搞好監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)的同時(shí),對(duì)受害嚴(yán)重的田塊實(shí)行輪作換茬、耕翻土地等農(nóng)業(yè)措施,因地制宜推廣種植抗蟲良種,改進(jìn)化學(xué)防治技術(shù),大力推廣成蟲期防治,抓住抽穗70%～80%這一關(guān)鍵時(shí)期施藥1次,有效地控制了吸漿蟲的為害。通過(guò)連年防治,示范區(qū)土內(nèi)蟲口密度壓低到每小方(0.56 m3)5頭以下。同時(shí)穗期應(yīng)用林丹及其混劑還可兼治白粉病、麥蚜、麥圓蜘蛛PenthaleusmajorDuges、麥葉蜂DolerustriticiChu和一代黏蟲等多種病蟲,收到更大的綜合效應(yīng)。在河南、陜西、甘肅等地區(qū)推廣應(yīng)用后,已取得顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

2 郭予元院士相關(guān)貢獻(xiàn)對(duì)現(xiàn)階段小麥主要害蟲治理研究與生產(chǎn)實(shí)踐的影響

21世紀(jì)以來(lái),隨著氣候變暖、耕作制度變更與設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展,以及農(nóng)民在病蟲害防治生產(chǎn)實(shí)踐中過(guò)度依賴化學(xué)藥劑,我國(guó)小麥兩大主要害蟲的發(fā)生態(tài)勢(shì)發(fā)生了重大變化。一是小麥蚜蟲連年呈偏重至大發(fā)生,從20世紀(jì)70年代年發(fā)生面積330多萬(wàn)hm2次左右上升到目前1 600多萬(wàn) hm2次,特別是以麥長(zhǎng)管蚜為優(yōu)勢(shì)種的小麥穗期蚜蟲在黃淮海小麥主產(chǎn)區(qū)及北方麥區(qū)發(fā)生尤為嚴(yán)重,全國(guó)每年發(fā)生面積穩(wěn)定在1 500萬(wàn)hm2次以上,大發(fā)生年份可造成小麥減產(chǎn)超過(guò)40%,已位居我國(guó)小麥蟲害的首位。二是小麥吸漿蟲猖獗發(fā)生年發(fā)生面積200多萬(wàn) hm2,毀產(chǎn)現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),發(fā)生區(qū)域不斷向北擴(kuò)展。小麥兩大主要害蟲嚴(yán)重威脅著小麥產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此,麥蚜與吸漿蟲一直被列入我國(guó)科技攻關(guān)、科技支撐計(jì)劃與重大研發(fā)計(jì)劃的主攻對(duì)象。

郭予元院士長(zhǎng)期主持農(nóng)作物病蟲害綜合防治技術(shù)研究工作,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。在小麥害蟲研究中做出的顯著成績(jī)以及在農(nóng)業(yè)昆蟲研究中的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)對(duì)21世紀(jì)以來(lái)小麥害蟲預(yù)測(cè)與防控仍具有重要的指導(dǎo)作用。

2.1 郭予元院士學(xué)術(shù)思想對(duì)后續(xù)小麥害蟲監(jiān)測(cè)與治理的科學(xué)理論和方法具有重要指導(dǎo)作用

20世紀(jì)90年代,郭予元院士構(gòu)建了吸漿蟲宏觀控制策略,創(chuàng)建了小麥吸漿蟲綜合治理技術(shù)體系,即“長(zhǎng)期系統(tǒng)監(jiān)測(cè)是防止其再猖獗為害的重要保證;以應(yīng)用抗蟲品種與強(qiáng)化栽培技術(shù)為基礎(chǔ),化學(xué)防治為重點(diǎn),結(jié)合保護(hù)利用自然天敵的綜合治理技術(shù)體系”,該綜合治理策略對(duì)新時(shí)期仍具有重要的指導(dǎo)作用。研制的吸漿蟲土內(nèi)蟲口密度檢測(cè)抽樣技術(shù)、小麥對(duì)吸漿蟲抗性的相對(duì)定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、吸漿蟲成蟲期防治及保護(hù)小麥敏感生育期揚(yáng)花灌漿期,以及小麥蚜蟲防治指標(biāo)與防治適期等一直沿用至今,其研究成果已列入了2007年國(guó)家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-小麥抗病蟲性評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范 第8部分:小麥抗吸漿蟲評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范(NY/T 1443.8-2007),2009年小麥條銹病、吸漿蟲防治技術(shù)規(guī)范 第2部分:小麥吸漿蟲(GBT 24501.2-2009),在小麥主產(chǎn)區(qū)廣泛推廣應(yīng)用。

21世紀(jì)以來(lái)的研究和生產(chǎn)實(shí)踐表明,只有真正落實(shí)吸漿蟲成蟲期防治與穗期保護(hù),才能實(shí)現(xiàn)吸漿蟲的可防可控。采取穗期保護(hù)是郭予元院士對(duì)吸漿蟲治理的重要突破。“八五”和“九五”科技攻關(guān)期間中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所小麥蟲害研究團(tuán)隊(duì)在河南、陜西等地開展了“穗期化學(xué)保護(hù)”的試驗(yàn)示范工作,并將抽穗70%(含露臉)作為防治關(guān)鍵期,取得了良好成效。

在小麥生產(chǎn)中,小麥吸漿蟲在主要發(fā)生區(qū)不斷向北擴(kuò)展,河北、山東、天津和北京成為新發(fā)生區(qū)的情況下,由于抽穗70%的防治窗口期過(guò)窄(1 d),加上播期和種植品種差別,很難進(jìn)行統(tǒng)防統(tǒng)治,使得在防治方面倒退到采用吸漿蟲蛹期低殘留殺蟲劑土壤處理,并在成蟲出土高峰期噴灑殺蟲劑防治成蟲的“主攻蛹期、成蟲掃殘”技術(shù)。由于這項(xiàng)技術(shù)工作強(qiáng)度大，成蟲發(fā)生期預(yù)測(cè)困難導(dǎo)致蟲情反復(fù),故發(fā)生面積仍居高不下。為了貫徹穗期保護(hù)的指導(dǎo)思想,利用套袋方法檢測(cè)到小麥單株從抽穗后期到揚(yáng)花前均為成蟲侵害敏感期,揚(yáng)花以后受害程度急劇下降。這意味著整個(gè)抽穗期均為實(shí)施穗期保護(hù)的防治窗口期。采用穗期套袋的方法在小麥品種抗性鑒定圃中對(duì)超過(guò)200份感蟲品種的抽穗期和受害程度以及相對(duì)應(yīng)的吸漿蟲成蟲發(fā)生期和發(fā)生量的關(guān)系進(jìn)行研究,結(jié)合氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,表明抽穗期(而不是揚(yáng)花期)是吸漿蟲侵染敏感期,抽穗期與吸漿蟲成蟲活動(dòng)期的匹配性越高,產(chǎn)量損失率越高,受害越重。同時(shí),抽穗期成蟲累計(jì)發(fā)生量與小麥產(chǎn)量損失具有顯著的相關(guān)性。年度間氣候波動(dòng)改變了成蟲發(fā)生期與小麥物候期的同步性,從而影響小麥吸漿蟲的發(fā)生程度。吸漿蟲發(fā)生區(qū)域演變及成災(zāi)的生態(tài)學(xué)機(jī)制為“穗期保護(hù)”的防治策略制定奠定了科學(xué)基礎(chǔ)[35]。生產(chǎn)上從抽穗70%到揚(yáng)花前的3～5 d內(nèi)均為穗期保護(hù)的適合窗口期,黃淮北部和華北麥區(qū)可以延長(zhǎng)至7～10 d。因此, 郭予元院士提出的小麥吸漿蟲穗期保護(hù)策略及研究團(tuán)隊(duì)后續(xù)的技術(shù)提升完善為我國(guó)小麥統(tǒng)防統(tǒng)治奠定了基礎(chǔ)[36-39]。

自從2014年開始在全國(guó)實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)以來(lái),小麥吸漿蟲發(fā)生面積開始逐年下降,全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心統(tǒng)計(jì)2019年發(fā)生面積為1986年以來(lái)的最低水平(74萬(wàn)hm2)。2020年和2021年全國(guó)小麥吸漿蟲發(fā)生面積為73萬(wàn)hm2和71萬(wàn)hm2,發(fā)生區(qū)平均蟲口密度每小方(0.56 m3)在2頭以下,基本實(shí)現(xiàn)了小麥吸漿蟲可防可控目標(biāo),為保障我國(guó)小麥安全生產(chǎn)做出了積極貢獻(xiàn)。

2.2 對(duì)未來(lái)小麥害蟲研究展望

郭予元院士在小麥主要害蟲監(jiān)測(cè)與治理方面創(chuàng)新性的科研理念,就是加強(qiáng)害蟲生物學(xué)基礎(chǔ)研究,高度關(guān)注麥田生態(tài)系統(tǒng)下自然種群發(fā)生規(guī)律,重視抗蟲品種利用、保護(hù)利用麥田天敵、加強(qiáng)栽培措施的生態(tài)調(diào)控等技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用,這些為小麥主要害蟲治理研究與生產(chǎn)實(shí)踐指明了方向。

為了更好地傳承他在小麥害蟲監(jiān)測(cè)與治理和服務(wù)生產(chǎn)的學(xué)術(shù)思想,鑒于目前我國(guó)主要小麥生產(chǎn)品種對(duì)吸漿蟲、麥蚜均為感蟲或高感,今后需加強(qiáng)與小麥育種部門及專家合作,將小麥抗蟲特征納入小麥育種評(píng)價(jià)之中,為抗蟲品種的培育提供保障;加快利用吸漿蟲、麥蚜基因組測(cè)序結(jié)果[40-41],加強(qiáng)其生物學(xué)與分子生物學(xué)等多組學(xué)關(guān)聯(lián)分析,為新一代小麥害蟲防控技術(shù)研發(fā)提供新的功能基因與靶標(biāo)。目前,我國(guó)小麥產(chǎn)區(qū)的農(nóng)民對(duì)綠色防控技術(shù)的掌握及在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用存在差距,加強(qiáng)小麥害蟲關(guān)鍵防治技術(shù)集成示范和推廣應(yīng)用任重而道遠(yuǎn)。