戴小楓, 梁革梅, 王桂榮, 張永軍

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所, 植物病蟲(chóng)害生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100193; 2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所, 深圳 518120)

1 背景與意義

棉花是涉及國(guó)計(jì)民生和國(guó)防安全的重要戰(zhàn)略物資。我國(guó)是世界人口大國(guó)、棉花消費(fèi)與生產(chǎn)大國(guó),植棉業(yè)是我國(guó)戰(zhàn)略性、支柱性產(chǎn)業(yè)之一,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全至關(guān)重要。棉鈴蟲(chóng)Helicoverpaarmigera(Hübner)是亞洲、歐洲、非洲和大洋洲等的許多國(guó)家多種農(nóng)作物上的重要害蟲(chóng),具有寄主范圍廣、繁殖潛能大、種群能遠(yuǎn)距離遷移和對(duì)環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)等特點(diǎn),條件適宜時(shí)常大面積暴發(fā)成災(zāi),造成棉花、玉米、花生、豆類、蔬菜、花卉等農(nóng)作物的嚴(yán)重?fù)p失,其中以棉花遭受的損失最大。1990年以來(lái),棉鈴蟲(chóng)在我國(guó)黃河、長(zhǎng)江流域的主要棉區(qū)連續(xù)大發(fā)生,特別是1992年在山東、河北、河南等重災(zāi)區(qū)棉花因棉鈴蟲(chóng)減產(chǎn)50%以上,全國(guó)棉花總產(chǎn)減少1/3[1-3]。郭予元院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研究人員,通過(guò)多年協(xié)同攻關(guān),掌握了棉鈴蟲(chóng)發(fā)生特點(diǎn)和規(guī)律,組織協(xié)作單位組建了適用于不同生態(tài)區(qū)的棉鈴蟲(chóng)綜合防治體系和配套關(guān)鍵防治技術(shù),該套棉鈴蟲(chóng)綜合防治關(guān)鍵技術(shù)經(jīng)受住了1992年棉鈴蟲(chóng)大暴發(fā)為害的考驗(yàn),1993年后在全國(guó)黃淮海棉花主產(chǎn)區(qū)棉鈴蟲(chóng)防治工作中推廣應(yīng)用,為保證我國(guó)棉花生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展起到了核心支撐作用,也為后續(xù)我國(guó)植物保護(hù)工作者探索組建多種作物的區(qū)域性病蟲(chóng)害綜合防治技術(shù)體系奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)[4-5]。

2 主要進(jìn)展與成果

2.1 構(gòu)建棉鈴蟲(chóng)自然種群生命表,掌握棉鈴蟲(chóng)種群動(dòng)態(tài)規(guī)律

通過(guò)對(duì)河南新鄉(xiāng)七里營(yíng)棉鈴蟲(chóng)自然種群生命表的多年系統(tǒng)研究,發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲(chóng)自然種群各世代個(gè)體的死亡均主要發(fā)生在卵期至2、3齡幼蟲(chóng)的低齡階段,一至四代3齡前幼蟲(chóng)的累計(jì)死亡率分別可達(dá)92.66%、93.62%、94.55%和95.60%,一至四代的世代存活率分別為0.700%、0.059%、0.310%、0.176%,種群趨勢(shì)指數(shù)依次為4.371 9、0.375 6、1.957 7、1.009 4,一代對(duì)二代的貢獻(xiàn)率最高,二代對(duì)三代的貢獻(xiàn)率最低。棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)期受自然天敵控制作用顯著,一至四代的種群控制指數(shù)依次為8.516 4、29.746 3、10.779 8、14.291 0,對(duì)二代的控制作用最高,2齡期被寄生是影響一至四代棉鈴蟲(chóng)種群數(shù)量變動(dòng)的關(guān)鍵因子,5齡期被捕食是影響不同年份間二代種群數(shù)量變動(dòng)的關(guān)鍵因子。一至三代的自然增殖率依次為0.039 1、-0.047 0和0.046 2,周限增長(zhǎng)率為1.039 8、0.954 1、1.947 3。揭示了棉鈴蟲(chóng)一至四代各發(fā)育階段的主要天敵種類及其控制作用,新鄉(xiāng)棉區(qū)棉鈴蟲(chóng)主要天敵有棉鈴蟲(chóng)齒唇姬蜂Campoletischlorideae、中紅側(cè)溝繭蜂Microplitismediator、赤眼蜂Trichogrammaspp.、葉色草蛉Chrysopaphyllochroma、中華通草蛉Chrysoperlasinica、龜紋瓢蟲(chóng)Propyleajaponica、七星瓢蟲(chóng)Coccinellaseptempunctata、異色瓢蟲(chóng)Harmoniaaxyridis、窄姬獵蝽Nabisstenoferus、小花蝽Oriusspp.、草間小黑蛛Erigonidiumgraminicola、T紋豹蛛PardosaT-insignita、日本水狼蛛Piratajaponicus、側(cè)紋褐蟹蛛Xysticuslateralis、茶色新圓蛛Neosconatheisi、三突花蛛Misumenopstricuspidatus、胡蜂Vespidaespp.、螳螂Paratenoseraspp.、蟾蜍、麻雀、燕子、白僵菌和病毒病等。其中,齒唇姬蜂和中紅側(cè)溝繭蜂是1～3齡幼蟲(chóng)的主要寄生蜂種,自然控制作用較強(qiáng),依年份、世代、寄主齡期不同,寄生率可達(dá)25.6%～87.0%；草蛉、瓢蟲(chóng)、蜘蛛、食蟲(chóng)蝽等捕食性天敵在棉田的種群數(shù)量始終較大,對(duì)3齡前低齡幼蟲(chóng)控制作用顯著；螳螂、澤蛙、燕子、麻雀等天敵對(duì)高齡幼蟲(chóng)控制作用顯著,對(duì)棉鈴蟲(chóng)世代存活數(shù)減少的權(quán)重貢獻(xiàn)率較高；赤眼蜂、病毒等對(duì)卵和低齡幼蟲(chóng)有控制作用,但對(duì)種群控制指數(shù)的貢獻(xiàn)率較小。在此基礎(chǔ)上,提出棉田套種或插花種植繁殖和庇護(hù)自然天敵的其他農(nóng)作物,麥棉間套作,改進(jìn)施藥技術(shù),施用生物農(nóng)藥和選擇性殺蟲(chóng)劑,化學(xué)農(nóng)藥靶點(diǎn)精準(zhǔn)挑治等最大限度保護(hù)利用自然天敵的措施[6-8]。

2.2 創(chuàng)建一代麥田掃網(wǎng)法,準(zhǔn)確預(yù)報(bào)二代棉鈴蟲(chóng)發(fā)生數(shù)量

經(jīng)過(guò)10多年的連續(xù)多世代系統(tǒng)田間蟲(chóng)情動(dòng)態(tài)研究,基于棉鈴蟲(chóng)自然種群生命表模型,創(chuàng)建以麥田掃網(wǎng)法取樣準(zhǔn)確預(yù)測(cè)棉田二代發(fā)生期與發(fā)生數(shù)量的中期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)法,經(jīng)生產(chǎn)上多年試用,準(zhǔn)確率達(dá)到 90%以上。具體做法是：華北地區(qū)每年5月上旬按小麥品種、種植方式、生長(zhǎng)苗情分類,多田塊多點(diǎn)取樣,以普通捕蟲(chóng)網(wǎng)回復(fù)式在小麥穗部掃網(wǎng),每塊田千網(wǎng)左右,累計(jì)取樣不少于萬(wàn)網(wǎng),以各類型田百網(wǎng)蟲(chóng)量乘以各類型麥田面積占小麥總面積的權(quán)重,得到某地區(qū)一代棉鈴蟲(chóng)發(fā)生量(平均百網(wǎng)蟲(chóng)數(shù)),以此數(shù)據(jù)運(yùn)用生命表分析法(二代發(fā)生量=一代發(fā)生量×一代種群趨勢(shì)指數(shù))預(yù)測(cè)二代發(fā)生量；以掃網(wǎng)所得總蟲(chóng)量及其蟲(chóng)齡分布,用期距法和生命表數(shù)據(jù)計(jì)算二代蛾始盛期、盛蛾期、始見(jiàn)卵期、卵盛期、卵孵化盛期等發(fā)生參數(shù),指導(dǎo)二代棉鈴蟲(chóng)的田間防治。該法簡(jiǎn)便易行,工作量小,鄉(xiāng)、村兩級(jí)查蟲(chóng)員即可操作調(diào)查,能提前20多天做出預(yù)報(bào),準(zhǔn)確率高、漏查率低,避免了秋、冬、春3季挖蛹取樣調(diào)查勞動(dòng)量大、準(zhǔn)確率不高、蟲(chóng)蛹識(shí)別困難、基層難以掌握、一般年份或輕發(fā)生年份漏查率較高等缺點(diǎn),適用于任何發(fā)生量的年份普查[9-10]。1992年,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所棉蟲(chóng)組首次獨(dú)家用該法通過(guò)農(nóng)民日?qǐng)?bào)、人民日?qǐng)?bào)、科技日?qǐng)?bào)、中央人民廣播電臺(tái)等向全國(guó)發(fā)出“棉鈴蟲(chóng)將在華北棉區(qū)大暴發(fā),發(fā)生期提前7～10 d”的預(yù)報(bào),建議各地提前準(zhǔn)備、及時(shí)防治。事實(shí)證明這一預(yù)報(bào)是準(zhǔn)確的,新鄉(xiāng)示范區(qū)因預(yù)報(bào)準(zhǔn)確,得以充分準(zhǔn)備,適時(shí)施藥,在大暴發(fā)的1992年沒(méi)有因蟲(chóng)災(zāi)導(dǎo)致棉花大幅度減產(chǎn)。

2.3 開(kāi)展棉花種質(zhì)資源抗病蟲(chóng)性鑒定,指導(dǎo)選育‘中植棉’系列多抗新品種

經(jīng)多年系統(tǒng)研究,郭予元院士率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)率先研究制定出棉花種質(zhì)資源抗棉鈴蟲(chóng)、棉蚜等抗病/蟲(chóng)性鑒定標(biāo)準(zhǔn)和方法,被國(guó)家攻關(guān)協(xié)作組認(rèn)定為全國(guó)統(tǒng)一使用的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。在20世紀(jì)80年代末90年代初棉花抗病蟲(chóng)育種研究遇到諸多困難時(shí),郭予元院士給大家鼓氣,提出棉花抗病/抗蟲(chóng)選育并重、多抗選育的指導(dǎo)性技術(shù)路線。親力親為組織團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了溫室、苗期、成株期、田間復(fù)合抗病蟲(chóng)譜/抗病蟲(chóng)性的系統(tǒng)鑒定方法和分子標(biāo)記輔助聚合育種技術(shù)體系,解析致害機(jī)制、棉花抗性分子遺傳規(guī)律與機(jī)理,先后對(duì)3 000余份來(lái)自世界各地的3大棉種野生、半野生和栽培棉花材料及其雜交后代進(jìn)行抗棉鈴蟲(chóng)等特性的鑒定和篩選,自主創(chuàng)制多抗新品系‘中植372’表現(xiàn)突出,對(duì)棉鈴蟲(chóng)和棉蚜表現(xiàn)良好的抗蟲(chóng)性,同時(shí)也對(duì)棉花枯/黃萎病表現(xiàn)較好的抗/耐性。以‘中植372’為骨干種質(zhì)材料,郭予元院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研究人員與國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)團(tuán)隊(duì)合作指導(dǎo)選育出‘中植棉2號(hào)’等系列多抗棉花新品種?！兄裁?號(hào)’是我國(guó)第一個(gè)國(guó)審的高抗棉鈴蟲(chóng)、抗棉花枯/黃萎病的轉(zhuǎn)基因棉花新品種,突破了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉不抗黃萎病的技術(shù)瓶頸,填補(bǔ)了我國(guó)棉花抗病蟲(chóng)綜合選育空白[11-14]。

2.4 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)棉鈴蟲(chóng)抗藥性動(dòng)態(tài)規(guī)律,提出抗藥性治理新策略

隨著20世紀(jì)80年代初菊酯類殺蟲(chóng)劑在棉田的不合理連續(xù)廣泛使用,棉鈴蟲(chóng)對(duì)菊酯類農(nóng)藥的抗藥性逐漸顯現(xiàn)。郭予元院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)于1980年-1994年對(duì)河南省新鄉(xiāng)棉鈴蟲(chóng)對(duì)溴氰菊酯的抗性進(jìn)行了系統(tǒng)監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)1981年-1985年棉鈴蟲(chóng)對(duì)菊酯類農(nóng)藥的LD50一直穩(wěn)定在0.07～0.12 μg/g的敏感狀態(tài),1986年的LD50與1985年相比增加15倍,1987年比1986年增高了近3倍,1990年抗性比1987年增加了1.3倍,菊酯類農(nóng)藥的田間使用濃度也增加到1 500倍。在此背景下,郭予元院士指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員在已經(jīng)獲得的抗藥性研究結(jié)果基礎(chǔ)上,系統(tǒng)開(kāi)展了棉鈴蟲(chóng)對(duì)化學(xué)農(nóng)藥的抗性機(jī)制研究,明確了棉鈴蟲(chóng)對(duì)溴氰菊酯抗性突增與幼蟲(chóng)體內(nèi)羧酸酯酶、多功能氧化酶等解毒酶的活性明顯增加有密切關(guān)系,發(fā)現(xiàn)不同寄主植物因其內(nèi)含次生性化合物種類和量的不同,可使棉鈴蟲(chóng)解毒酶活性相差160倍,這為開(kāi)發(fā)植物源增效劑、調(diào)整作物布局治理抗性提供了科學(xué)依據(jù),并成為國(guó)際上新興的研究熱點(diǎn)；在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)棉鈴蟲(chóng)對(duì)溴氰菊酯、三氟氯氰菊酯抗藥性及其對(duì)8種常用不同種類藥劑的交互抗性譜系的基礎(chǔ)上,制定了限制菊酯類殺蟲(chóng)劑用量、應(yīng)用選擇性及生物殺蟲(chóng)劑、輪換用藥和慎用混配殺蟲(chóng)劑等綜合治理棉鈴蟲(chóng)抗藥性的對(duì)策[15-20]。

2.5 明確棉鈴蟲(chóng)為害閾值,創(chuàng)建田間防治指標(biāo)體系

以自然感蟲(chóng)、人工摘蕾模擬等方法,經(jīng)過(guò)多年多點(diǎn)不同肥力水平和蟲(chóng)口密度的田間小區(qū)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)每頭二代幼蟲(chóng)可為害棉花10～12個(gè)蕾,0.5～0.6個(gè)頂尖；三代幼蟲(chóng)可為害8～9個(gè)蕾,2.5～2.9個(gè)幼鈴,0.3朵花。二代期間,棉花頂尖被害率很高,頂尖生長(zhǎng)點(diǎn)被害的植株抽出多個(gè)瘋長(zhǎng)的枝條,上面只長(zhǎng)葉片不長(zhǎng)花蕾(俗稱“公棉花”),常使產(chǎn)量損失60%～70%。此期棉蕾脫落對(duì)產(chǎn)量影響較小,少量棉蕾被害還可刺激棉花補(bǔ)償更多新蕾而增產(chǎn),但若為害超過(guò)一定限度,也會(huì)因秋桃比例增加太多而貪青減產(chǎn)。因此,二代棉鈴蟲(chóng)發(fā)生期間可適當(dāng)放寬防治指標(biāo),只要確保棉莖頂尖不被害就可基本保證產(chǎn)量不受損失。三代棉鈴蟲(chóng)發(fā)生為害期間棉株的補(bǔ)償能力大為下降,棉株對(duì)棉鈴蟲(chóng)的為害反應(yīng)敏感,高產(chǎn)田10頭/百株即可導(dǎo)致3%的產(chǎn)量損失,此期棉鈴蟲(chóng)對(duì)棉株各部位器官的嗜好程度依次是蕾>幼鈴>花(取食量比例為9∶3∶0.3),所以此期施藥防治的指標(biāo)不宜放寬,應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)棉蕾和幼鈴。研究還發(fā)現(xiàn)不同肥力水平的棉花對(duì)二代棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)為害的忍受能力有顯著差異,肥力水平高的補(bǔ)償能力強(qiáng),減產(chǎn)少或不減產(chǎn)；反之,肥力水平低的棉田受害后減產(chǎn)嚴(yán)重。經(jīng)蟲(chóng)量和損失率回歸線的協(xié)方差分析并結(jié)合棉區(qū)棉農(nóng)防治棉鈴蟲(chóng)的習(xí)慣,在國(guó)內(nèi)率先提出高、中、低產(chǎn)田的二、三代棉鈴蟲(chóng)科學(xué)的防治指標(biāo),即高產(chǎn)棉田二代防治指標(biāo)為36頭/百株3齡前幼蟲(chóng)或250～300粒卵,中產(chǎn)田二代、高產(chǎn)田三代防治指標(biāo)為12頭/百株幼蟲(chóng)或150～200粒卵,低產(chǎn)田二代和中產(chǎn)田三代防治指標(biāo)為8頭/百株幼蟲(chóng)或100粒卵,低產(chǎn)田三代防治指標(biāo)為5頭/百株幼蟲(chóng)或60粒卵[21]。新的防治指標(biāo)和策略比以前的經(jīng)驗(yàn)指標(biāo)更符合經(jīng)濟(jì)生態(tài)學(xué)和防治學(xué)原理,合理放寬化學(xué)防治的指標(biāo)后,棉田施藥次數(shù)顯著減少,治蟲(chóng)成本降低,環(huán)境質(zhì)量改善,植棉效益提高。示范區(qū)多年應(yīng)用證明,合理放寬指標(biāo)后還能有效協(xié)調(diào)化學(xué)防治與生物防治的矛盾,保護(hù)并利用自然天敵對(duì)棉鈴蟲(chóng)的控害作用,綜合效益顯著。此外,對(duì)棉鈴蟲(chóng)、葉螨復(fù)合為害損失和復(fù)合防治指標(biāo)的研究結(jié)果,不但在生產(chǎn)上有直接的應(yīng)用價(jià)值,也使中國(guó)在這一領(lǐng)域的研究居國(guó)際領(lǐng)先水平[22]。

2.6 揭示棉花應(yīng)對(duì)棉鈴蟲(chóng)為害的補(bǔ)償生長(zhǎng)機(jī)制,提出黃河流域棉區(qū)棉鈴蟲(chóng)世代防治策略

在華北棉區(qū)一代棉鈴蟲(chóng)主要為害小麥,其發(fā)生期和發(fā)生量與棉田二代發(fā)生期和發(fā)生量密切相關(guān),生命表種群趨勢(shì)指數(shù)顯示一代對(duì)二代數(shù)量的貢獻(xiàn)率最高。因此,對(duì)于麥田一代棉鈴蟲(chóng)應(yīng)主要做好蟲(chóng)情監(jiān)測(cè),由此預(yù)測(cè)棉田二代棉鈴蟲(chóng)的發(fā)生。如果大發(fā)生年份麥田確需防治時(shí),宜以誘殺和兼治為主,不宜施行針對(duì)棉鈴蟲(chóng)的專門化學(xué)藥劑防治,原因是：1)麥田一代棉鈴蟲(chóng)為害對(duì)小麥產(chǎn)量影響不大,在100 頭/m2的極端蟲(chóng)量下,產(chǎn)量損失也僅5%左右,一般蟲(chóng)量時(shí)無(wú)明顯損失,對(duì)于小麥生產(chǎn)而言,屬允許損失范圍,不必進(jìn)行防治；2)小麥在華北地區(qū)種植面積達(dá)2 000萬(wàn)hm2左右,而棉花種植面積只有267萬(wàn)hm2左右,以8～9倍面積的防治代價(jià)去控制棉田局部蟲(chóng)口基數(shù),經(jīng)濟(jì)上得不償失,實(shí)際操作上也沒(méi)有可行性；3)早期就施用廣譜殺蟲(chóng)劑,會(huì)刺激一代棉鈴蟲(chóng)的抗藥性急劇上升,給以后各代防治帶來(lái)困難,這已為抗性監(jiān)測(cè)的結(jié)果所證實(shí)；4)早期施用化學(xué)農(nóng)藥破壞棉田天敵的庫(kù)源,使生態(tài)失去平衡,形成惡性循環(huán)；5)壓低一代蟲(chóng)量可通過(guò)各種誘殺成蟲(chóng)的技術(shù)措施,結(jié)合施用選擇性藥劑等途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)[21]。

二代棉鈴蟲(chóng)為害棉莖頂尖和早蕾,發(fā)生期偏早的年份常使棉花頂尖生長(zhǎng)點(diǎn)大量被害,造成多頭瘋長(zhǎng)而嚴(yán)重減產(chǎn),一旦被害就難以補(bǔ)救。華北地區(qū)這個(gè)時(shí)期的棉花對(duì)花、蕾和幼鈴被害脫落具有很強(qiáng)的補(bǔ)償生長(zhǎng)發(fā)育能力,受害脫落后能很快生長(zhǎng)發(fā)育出大量新蕾和花朵。而且,生命表數(shù)據(jù)顯示,新鄉(xiāng)地區(qū)棉鈴蟲(chóng)一至四代的種群控制指數(shù)依次為8.516 4、29.746 3、10.779 8、14.29 10,自然因素對(duì)二代棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)的控制作用最高,可以考慮適當(dāng)放寬防治的數(shù)量閾值指標(biāo)這一學(xué)術(shù)觀點(diǎn)是郭予元院士首次提出,已被多年生產(chǎn)的實(shí)踐所證明。三代棉鈴蟲(chóng)發(fā)生期氣溫增高,棉花生長(zhǎng)加快。莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)受害減少,棉鈴蟲(chóng)以蛀食棉蕾和幼鈴為主；這一時(shí)期華北棉區(qū)棉花生理調(diào)節(jié)補(bǔ)償脫落棉蕾的再生長(zhǎng)發(fā)育能力急劇下降,蕾和幼鈴的損失量幾乎等于秋后棉桃的損失量。因此,這個(gè)階段的關(guān)鍵是保護(hù)棉蕾和幼鈴不受害。四代棉鈴蟲(chóng)發(fā)生期,棉花經(jīng)過(guò)打頂、去頂尖已無(wú)新蕾產(chǎn)生,棉鈴蟲(chóng)幼蟲(chóng)集中蛀食棉花成鈴,受害鈴遇多雨潮濕條件常霉?fàn)€脫落或形成僵瓣,使棉花減產(chǎn)和品質(zhì)下降。因此,這個(gè)階段的關(guān)鍵是保護(hù)棉花成鈴不被蛀食。在此基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地建立了華北及黃河流域棉區(qū)分世代防治棉鈴蟲(chóng)“針對(duì)要害、突出重點(diǎn)”的技術(shù)策略是：“一代監(jiān)測(cè)、二代保頂、三代保蕾、四代保鈴”。這一技術(shù)策略,省工、省藥、降本、保產(chǎn)效果突出,在后來(lái)的生產(chǎn)防治中得到了推廣普及和廣泛應(yīng)用[21,23-24]。

2.7 發(fā)展綠色精準(zhǔn)控制關(guān)鍵技術(shù),提升棉鈴蟲(chóng)田間防治效果

利用多項(xiàng)技術(shù)措施誘殺成蟲(chóng),減少棉田落卵量。根據(jù)棉鈴蟲(chóng)具有強(qiáng)烈的趨光性,依化學(xué)氣味物質(zhì)尋找寄主植物,取食蜜源植物補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)和雄蟲(chóng)對(duì)雌蟲(chóng)分泌的性信息素高度敏感等生物學(xué)特性逐步開(kāi)發(fā)出黑光燈誘殺,一代麥田和二代棉田楊樹(shù)枝把誘殺,棉田間作早春玉米、油菜、洋蔥、蘿卜花等寄主植物引誘撲殺,性誘劑誘殺雄性成蟲(chóng),大面積有效降低棉田落卵量和有效卵量的低成本綠色防治技術(shù),在主要棉區(qū)示范推廣,取得了經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、易行、綠色、環(huán)保、高效的田間防治效果[2,9,25-27]。

微生物Bt制劑和化學(xué)農(nóng)藥輪用。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)證明,二代棉鈴蟲(chóng)發(fā)生期,先用生物制劑Bt低劑量噴霧,3～5 d后再用菊酯類農(nóng)藥噴霧,棉鈴蟲(chóng)的田間防治效果可提高20%～30%；既減少用藥次數(shù)、降低成本、保護(hù)了自然天敵,又能有效延緩棉鈴蟲(chóng)對(duì)主要農(nóng)藥抗性的發(fā)展。其機(jī)理是棉鈴蟲(chóng)取食了帶Bt毒素的棉花組織后中腸潰爛,中腸內(nèi)一系列解毒酶降解農(nóng)藥的作用被抑制,使棉鈴蟲(chóng)失去抗藥性屏障,從而提高了化學(xué)藥劑的效果。同期國(guó)外有些類似試驗(yàn)得到相反的結(jié)果,這是因?yàn)樗麄兊脑囼?yàn)中,Bt和菊酯類農(nóng)藥的施用時(shí)間相隔太長(zhǎng),在菊酯類藥劑處理前,棉鈴蟲(chóng)中腸組織已得到修復(fù)(低劑量Bt處理棉鈴蟲(chóng)很少死亡),反而增加了其對(duì)菊酯類農(nóng)藥的抗性[28-32]。

采用局部施藥方法防治二代棉鈴蟲(chóng)。二代棉鈴蟲(chóng)的卵主要產(chǎn)在棉株主莖頂部周圍,初孵幼蟲(chóng)集中在頂部未展開(kāi)的葉芽?jī)?nèi)蛀食,破壞幼葉和主莖生長(zhǎng)點(diǎn),使棉花破頭瘋長(zhǎng)而嚴(yán)重減產(chǎn)。在二代卵期用內(nèi)吸性殺蟲(chóng)劑滴心保護(hù)主莖生長(zhǎng)點(diǎn)(這個(gè)階段不需要用殺蟲(chóng)劑保蕾),既大量節(jié)約了化學(xué)農(nóng)藥,又實(shí)現(xiàn)了“二代保頂”的目標(biāo)。這是1992年棉鈴蟲(chóng)特大特早發(fā)生時(shí)河南新鄉(xiāng)示范基地棉花產(chǎn)量未嚴(yán)重減產(chǎn)的關(guān)鍵措施之一[32]。

2.8 組建區(qū)域性綜合防治技術(shù)體系,為國(guó)家棉花生產(chǎn)安全保駕護(hù)航

秉承大協(xié)作、齊攻關(guān)的優(yōu)良傳統(tǒng)和做法,郭予元院士帶領(lǐng)棉花病蟲(chóng)害綜合防治團(tuán)隊(duì),根據(jù)國(guó)家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)研究專題的要求,自1991年起在河南新鄉(xiāng)縣建立棉花病蟲(chóng)害綜合防治示范區(qū),針對(duì)該地區(qū)棉田棉鈴蟲(chóng)、棉蚜、枯萎病和黃萎病等主要病蟲(chóng)害,把各種關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地綜合組裝,并兼顧棉花其他次要病蟲(chóng)害如棉葉螨(紅蜘蛛)的防治,組織實(shí)施經(jīng)“六五”以來(lái)攻關(guān)研究逐步形成的棉花主要病蟲(chóng)害關(guān)鍵防治技術(shù),具體做法是：冬耕冬灌滅蟲(chóng)蛹；種植‘86-6’‘中棉12’和‘中植棉2號(hào)’等抗病抗蟲(chóng)品種；春播棉田實(shí)行“四二式”或者“三二式”麥棉間套作,控制苗期棉蚜為害；以瀏陽(yáng)霉素等選擇性殺蟲(chóng)劑點(diǎn)片防治棉葉螨；以敵百蟲(chóng)毒餌誘殺苗期小地老虎；選擇抗蚜威等殺蟲(chóng)劑防治麥田蚜蟲(chóng),滅幼脲1號(hào)、滅幼脲3號(hào)防治麥田黏蟲(chóng)；一代棉鈴蟲(chóng)大發(fā)生的年份,以楊樹(shù)枝把、高壓汞燈、性誘劑等物理手段誘殺成蟲(chóng),結(jié)合麥田蚜蟲(chóng)防治以微生物制劑Bt和核型多角體病毒(NPV)進(jìn)行兼治；棉田提前種植春玉米、油菜、春季開(kāi)花的蔬菜,進(jìn)行成蟲(chóng)誘集和殺蟲(chóng)劑集中殺滅；麥?zhǔn)蘸蠓鐪绮?、滅蛹；二代發(fā)生期以楊樹(shù)枝把、高壓誘蟲(chóng)燈和性誘劑誘殺成蟲(chóng),以久效磷滴心保頂,輔之以微生物制劑Bt、NPV和滅多威、硫雙滅多威等進(jìn)行局部精準(zhǔn)施藥挑治；結(jié)合田間管理,進(jìn)行人工滅卵捏蟲(chóng)和摘除蟲(chóng)卵枝葉；中耕滅蛹,適時(shí)化控；三代棉鈴蟲(chóng)發(fā)生期,以Bt、NPV、滅多威、硫丹、高效氯氟氰菊酯、三氟氯氰菊酯等多種殺蟲(chóng)劑輪用防治；四代棉鈴蟲(chóng)發(fā)生期,以甲基1605、水胺硫磷、甲胺磷、甲萘威和NPV等輪用；8月底前去邊心和無(wú)效蕾；9月底根據(jù)棉花生長(zhǎng)情況適時(shí)噴施乙烯利等催熟劑；棉花收獲完成時(shí)立即拔稈、滅茬和秋耕翻地,進(jìn)行棉花病蟲(chóng)害的冬季綜合治理。1992年棉鈴蟲(chóng)在我國(guó)特大發(fā)生,河南省新鄉(xiāng)縣處于重災(zāi)區(qū)的中心地帶,示范區(qū)的3 000 hm2棉田由于蟲(chóng)情測(cè)報(bào)準(zhǔn)確,措施安排合理,領(lǐng)導(dǎo)組織得力,防治及時(shí)有效,保護(hù)了棉花免受棉鈴蟲(chóng)猖獗為害,平均單產(chǎn)皮棉在1 050 kg/hm2以上,其中七里營(yíng)鄉(xiāng)宋莊村13.3 hm2棉田防治工作做得最好,平均單產(chǎn)達(dá)1 500 kg/hm2,較非示范區(qū)保產(chǎn)40%～60%以上,防治次數(shù)減少了3～5次,節(jié)約防治成本25%,成為全國(guó)唯一在棉鈴蟲(chóng)大暴發(fā)年份生產(chǎn)上大面積成功控制棉鈴蟲(chóng)危害的綜合防治典范。1993年棉鈴蟲(chóng)再次在華北地區(qū)特大發(fā)生,示范區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模(發(fā)展到新鄉(xiāng)市所屬新鄉(xiāng)、獲嘉、封丘、衛(wèi)輝、延津、原陽(yáng)等6縣、市),認(rèn)真貫徹配套的棉鈴蟲(chóng)防治技術(shù)措施,技術(shù)培訓(xùn)、宣傳動(dòng)員、物資調(diào)配準(zhǔn)備和防治組織工作比上年做得更好,在56 700 hm2棉田上大面積有效地控制住了棉鈴蟲(chóng)危害,示范區(qū)棉花平均單產(chǎn)為1 263 kg/hm2,比非示范區(qū)增產(chǎn)15%～20%,藥劑防治成本節(jié)約300元/hm2,示范區(qū)當(dāng)年先后8次被化工部、河南省人民政府等推選為棉鈴蟲(chóng)綜合防治示范現(xiàn)場(chǎng)[9]。

以本項(xiàng)技術(shù)為主要核心內(nèi)容的《全國(guó)棉鈴蟲(chóng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及綜合防治技術(shù)規(guī)范》于1993年底由農(nóng)業(yè)部印發(fā)各植棉省指導(dǎo)生產(chǎn)防治。郭予元院士先后組織編寫(xiě)出版了《棉鈴蟲(chóng)綜合防治》《棉鈴蟲(chóng)的抗藥性與治理》《棉鈴蟲(chóng)防治新技術(shù)》《棉花蟲(chóng)害防治新技術(shù)》和《棉花害蟲(chóng)的抗藥性與防治技術(shù)》等學(xué)術(shù)專著、科普書(shū)籍和技術(shù)培訓(xùn)教材[33-37]。在農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)電影制片廠支持下,錄制了供基層技術(shù)培訓(xùn)與推廣用的《棉鈴蟲(chóng)的發(fā)生與綜合防治》《抗藥性治理的矛與盾》科普錄像片。1995年國(guó)家科委將本項(xiàng)技術(shù)列入“九五”國(guó)家級(jí)科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃技術(shù)應(yīng)用到冀、魯、豫、晉、陜、京、津、遼、蘇、皖、浙、湘、鄂、贛、川、新疆等20余個(gè)主產(chǎn)棉省區(qū)。以本項(xiàng)技術(shù)為核心形成指導(dǎo)全國(guó)棉鈴蟲(chóng)防治的技術(shù)方案,在實(shí)現(xiàn)國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)提出“用3年左右時(shí)間基本遏制棉鈴蟲(chóng)危害勢(shì)頭”的全國(guó)防治棉鈴蟲(chóng)會(huì)戰(zhàn)中發(fā)揮了核心技術(shù)支撐作用[38-39]。2005年郭予元院士團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)邀為國(guó)際昆蟲(chóng)界的頂級(jí)權(quán)威年刊《昆蟲(chóng)學(xué)年評(píng)》(AnnualReviewofEntomology)撰寫(xiě)“The evolution of cotton pest management practices in China”,系統(tǒng)介紹了棉花害蟲(chóng)綜合治理的中國(guó)經(jīng)驗(yàn)和中國(guó)方案[40]。