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嵌入式生物防治技术崭露头角

时间:2018-04-16   编辑:中国农药网  浏览次数:

  多年来,农药已成为农业发展的依靠,但过量的农药使用让农业生态系统遭到严重破坏,生物多样性逐年减少,授粉昆虫也遭受“灭顶之灾”,农业发展陷入新的困境。在此背景下,人类文明发展的新形态变为追求人—自然—社会和谐的生态文明,而农业绿色发展成为了新方向。

  生态文明理念引领下的植物保护迅速由工业文明背景的农药植保转向生态植保。山东农业大学新农村发展研究院副院长刘玉升在昆虫领域经过多年探索,研究出嵌入式生物防治新技术,为生态植保提供了一条绿色希望之路。

  生态植保应运而生

  在现代农业生产领域,探讨农业生态文明与农业生产方式之间的关系是一个重要研究领域,作物、病虫害及防控技术三者之间的关系是其中的核心内容。

  农药的出现保证了农作物不受病虫害侵袭,保障了粮食需求,但是也带来了诸多的生态环境问题。生态植物保护应运而生。

  农药植物保护转向生态植物保护是现实的需要,符合生态发展理念。“生态植物保护的理论体系包括:生态系统、食物链、生态平衡、生物量、一般系统论等理论。”刘玉升告诉记者。

  经过多年的发展,生态植物保护技术体系逐渐庞大,包括:预测预报技术、物理防控技术、生物质资源利用及病虫害源头治理技术;低密度条件下的常规生物防治技术;生态调控技术,即生物之间相生相克关系的选择、人工生态环境的营造、非单一物种最简生物多样性的构建等。

  刘玉升介绍,生态植保的本质其实是调节生物和生物、生物和环境之间的关系,是一个系统性、综合性的技术体系。

  两个子系统五个组成物种缺一不可

  生态植保领域有了新成员,刘玉升提出的嵌入式生物防治新技术的完善和推广应用或成为保证农业绿色发展的重要措施。

  据刘玉升介绍,嵌入式生物防治新技术追求的理想目标是建立一个自我维持并可有效降低害虫种群水平的技术系统。

  这一技术系统由两个子系统构成。子系统I 为天敌昆虫培育系统,由载体植物—饵料昆虫—天敌昆虫三个环节组成,完成天敌昆虫的培育。载体植物系统又称开放式天敌饲养系统,是近年来开发出的一种集保护利用本地天敌、人工繁殖释放天敌以及异地引进天敌等传统技术特点于一体的新型生物防治技术。而子系统II 为作物保护系统,由害虫防控—保护作物两个环节组成,实现保护作物的目标。

  “嵌入式生物防治新技术体系符合生物多样性原理,也是最简生物多样性的应用,即两个子系统的五个组成物种缺一不可,但是再增加任何一个环节都会带来操作的不便、成本的提升。”刘玉升说。

  作物害虫分为地上、地下两大部分,地上主要为蚜虫类、粉虱类和红蜘蛛类;地下分为蛴螬类、蝼蛄类和金针虫类。目前,针对作物害虫,刘玉升已经构建了相应的模式。

  针对蚜虫类害虫,他构建了紫藤-紫藤蚜-异色瓢虫—防控蚜虫—保护作物模式;针对粉虱类害虫,构建了紫藤—紫藤蚜—龟纹瓢虫—防控粉虱—保护作物模式;针对红蜘蛛类害虫,构建了花生苗—饵料叶螨—深点食螨瓢虫—防控叶螨—保护作物模式;针对蛴螬类害虫,构建了有机废弃物—黄粉虫—东方蚁狮/泰山潜穴虻—植食性蛴螬—保护作物模式。

  “为了使嵌入式生物防治新技术更加完善和提高生态防控效果,我们还要进一步推进天敌昆虫的组合应用技术,如异色瓢虫/蚜茧蜂组合防控烟蚜、泰山潜穴虻/白僵菌组合防控蛴螬类害虫等。”刘玉升表示,将嵌入式生物防治新技术模式融入农业绿色发展体系中,实现天敌昆虫与防控对象之间此起彼伏的效应,适时采取人工操纵措施,达到在农业生产全程遏制害虫发生的可持续效果。

  四个方面的对应性

  专家认为,嵌入式生物防治新技术是一个创新性绿色技术系统,实现了生物防治力量和害虫发生之间在空间、时间、数量和移动行为四个方面的对应性。

  在空间对应方面,有害生物的发生和扩展是不均匀的,生物防治产品可以主动向有害生物聚拢成不均匀状态;在时间对应方面,生物防治产品可以和有害生物共舞,始终同步压制害虫;在数量对应方面,有害生物的发生到成害,是一个数量由少到多的发展过程,生物防治产品可以根据这个过程动态地发挥作用;在移动性对应方面,有害生物作为一种生命体,具有趋避能力,生物防治产品可以主动追踪直至猎捕。

  “在全面贯彻生态文明理念、推进农业绿色发展的新时代,嵌入式生物防治新技术迎来了发展的历史机遇,既为生态植物保护学增添新内容,也为农业绿色发展作出实质性的贡献。”刘玉升说。

  (来源:科学网)

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