一、定义

      农作物在生长发育过程中,甚至在收获后产品贮藏期间,往往受到多种有害动物的侵害,减少作物产量,降低品质,这些有害动物被称作农作物害虫。绝大部分农作物害虫是昆虫。此种现象就叫做农作物虫害。

 

二、形成的原因

      有害动物过多,有害动物来侵害农作物导致农作物收成降低。

 

三、主要的农作物虫害

        1、突发性害虫

      (1)草地螟:我市草地螟的发生与否主要取决于内蒙、外蒙等地虫源迁入情况。2005年我市草地螟没有外地虫源迁入,因此只有在本地越冬的少部分地块零星发生。根据各地去年秋季调查,本地越冬的草地螟虫茧极少,根据草地螟的发生周期性(见图表),今年大发生可能性不大,但不排除大发生的可能。所以各地植保部门还应加大监测力度,密切注意草地螟成虫迁入动向,及时发布虫情预报,不能掉以轻心。

      (2)蝗虫:根据各地2005年越冬基数调查,全市平均越冬基数为每平方米1.7块卵,属偏低年份,预计今年我市蝗虫为中等偏轻年份,重点发生在与草原交界的农田和水稻田。

      (3)粘虫:粘虫是南方异地冬麦区迁飞来的害虫,2005年在拜泉局部麦田有发生,预示多年不发生的粘虫又有活动的迹象。虽然2006年大发生可能性不大,但各地仍应加大监测力度,密切注意发生动向。

 

      2、 大豆病虫害

      (1)大豆病害:根据今年的气象条件综合分析,我市的大豆根部病害、大豆菌核病、大豆褐杆病、大豆孢囊线虫等病害将偏重发生。大豆菌核病是一种流行病害,在开花期至成熟期如遇到连续阴雨天气,就会暴发流行。2005年在我市危害十分严重,造成部分地块绝产绝收,同时也为今年提供了充足的菌源,今年夏季如遇连续阴雨天气,菌核病仍会大面积发生。大豆根部病害、大豆褐杆病、大豆孢囊线虫等病害,去年发病较重的地块应进行种子包衣,并提前进行防治。

      (2)大豆食心虫:据各地测报站去年秋季调查,全市平均虫食率为7.3%,呈上升趋势。根据上述情况及历年发生情况分析,今年我市大豆食心虫为中等发生,局部地块将偏重发生,全市预计应防治面积在100万亩左右。

      (3)大豆蚜虫、红蜘蛛、蓟马:2005年大豆蓟马发生较为严重,大豆蚜虫和红蜘蛛中等发生。根据今年的气象条件分析,大豆蓟马仍将偏重发生,如夏季遇到持续高温干旱天气,蚜虫、红蜘蛛将偏重发生,预计应防面积300万亩。

 

      3、玉米病虫害

      (1)玉米螟:

      玉米螟是危害玉米的主要常发性害虫。据全市各测报站秋季扒杆调查,平均百株活虫数最低158头,最高的拜泉县百杆活虫为575头,发生分布不均衡,平均冬前存活率为92%,幼虫发育质量不一,总体来看发育质量较好,预计今年为中等偏重发生,玉米产区为偏重发生,全市预计应防面积400万亩左右。建议玉米产区采用高压汞灯和赤眼蜂进行防治。

      (2)玉米大斑病、玉米丝黑穗病:

      a.玉米大斑病:2005年玉米大斑病在我市暴发流行,发生面积589万亩,发病率达85%以上。由于叶片得病后提前枯死,造成大幅度减产,2005年我市因玉米大斑病所造成的减产大约在30%以上,是历史上危害最为严重的一年,并在田间形成了大量越冬菌源,给2006年玉米大斑病的发生提供了十分有利的条件。造成玉米大斑病流行的主要原因,一是气象因素适宜,二是我市主栽品种龙单13抗病性下降。预计2006年我市玉米大斑病仍将偏重发生,防治措施主要应以种植抗病品种为主。

      b.玉米丝黑穗病:由于近年来优质玉米种植面积不断扩大,大部分优质玉米品种抗丝黑穗病能力差,田间发病率较高。预计今年玉米丝黑穗病仍将偏重发生,发生面积100万亩左右。建议在发病较重的地区不要种植抗病性差的品种,要选择防玉米丝黑穗病的专用型种子包衣剂(内含戊唑醇、特普唑)进行包衣。

      (3)玉米顶腐病:

      玉米顶腐病是2005年我市新发生的病害,发生面积2150亩,绝产1450亩。预计2006年我市玉米顶腐病有进一步发展的趋势。玉米顶腐病是系统侵染病害,目前尚无有效的防治药剂,对我市玉米生产构成潜在威胁。为此建议在发生区淘汰龙单26、四密21等感病品种。

 

四、向日葵列当、向日葵菌核病

      由于种植业结构的调整,向日葵已是我市很有发展前途的经济作物,近年来种植面积迅猛增加,老产区的向日葵列当危害呈逐年上升趋势。由于列当是检疫性恶性寄生杂草,危害很大,防治较为困难,因此,向日葵主产区要注意轮作换茬,并及时进行防治。向日葵菌核病是一种流行性病害,2005年在我市暴发流行,据各地调查,发病率达80%以上,由于叶片提前早衰,造成了大幅度减产。今年夏季如遇连续阴雨天气,向日葵菌核病仍会大面积发生,因此各地应提高警惕,积极防治。

 

五、马铃薯晚疫病

      马铃薯晚疫病的发生近年来呈逐年上升趋势。2005年马铃薯晚疫病在我市暴发流行,危害十分严重,造成马铃薯叶片提早衰落枯死,使马铃薯减产50%以上,损失约20亿公斤,严重制约着我市马铃薯产业的发展。由于马铃薯晚疫病是土壤带菌,预计2006年马铃薯晚疫病仍会严重发生。为此,建议各地一是要选用抗病品种,如克新4、12、13、18,花园525等品种;二是应搞好病情监测,发现中心病株及时开展药剂防治工作。

 

六、水稻病虫害

      (1)水稻苗期病害:苗期病害主要有立枯病、青枯病、恶苗病等。综合气象条件分析,预计2006年立枯病将中等偏重发生;恶苗病在不浸种和一些浸种不好的地块将偏重发生,预计发生面积100万亩左右。

      (2)水稻稻瘟病:2005年我市发生严重,主要原因是近年来优质品种种植面积逐步扩大,感病品种较多,特别是一些品系代号品种,抗病性较差,一旦遇到适宜的气象条件,稻瘟病就会暴发流行。预计今年稻瘟病仍为偏重发生,发生面积80万亩左右,建议不要种植未经黑龙江省农作物品种审定委员会审定的品种,并要提前进行药剂预防。

      (3)水稻虫害:主要有潜叶蝇、负泥虫,结合今年气象条件分析,预计2006年为中等发生,发生面积约100万亩左右。建议选用吡虫啉类杀虫剂替代高毒的氧化乐果进行防治。

 

七、苗期害虫及地下害虫

      1、苗期害虫:

      主要有跳甲、象甲、黑绒金龟子。由于我市十年九春旱,历年来各地均发生较重,农作物常因其危害造成缺苗断条,甚至毁种。据越冬基数调查,越冬虫量比常年偏低,预计2006年我市为中等发生,南部县区偏重发生,主要危害甜菜、蔬菜、西瓜等经济作物,预计发生面积500万亩左右。

 

      2、地下害虫:

      主要有蛴螬、金针虫、地老虎、大豆根蛆等。据全市各测报站调查,蛴螬每平方米0.08头,金针虫每平方米0.14头,大豆根蛆越冬蛹每平方米0.43头,地老虎每平方米1.36头,蝼蛄每平方米0.12头。根据上述调查结果,结合气象条件分析,蛴螬、大豆根蛆、地老虎、金针虫2006年为中等发生,局部乡镇为偏重发生。预计全市地下害虫发生面积1000万亩左右,主要危害大豆、玉米、高粱、向日葵、甜菜、西瓜、蔬菜等作物,建议采用种子包衣技术进行防治。

 

八、蔬菜病虫

      蔬菜常发生的病害主要有:苗期猝倒病、立枯病;黄瓜霜霉病、角斑病、黑星病、病毒病;番茄叶霉病、灰霉病、病毒病、溃疡病、早疫病、晚疫病;茄子黄萎病;菜豆炭疽病;白菜软腐病、病毒病、黑斑病、白斑病。虫害主要有蚜虫、红蜘蛛、小菜蛾、菜青虫、甘蓝夜盗。预计苗期病害(保护地)、小菜蛾、白菜软腐病、番茄叶霉病、番茄病毒病、美洲斑潜蝇、各类生理病害为偏重发生,其它病虫害为中等发生至中等偏重发生。

 

九、农田杂草

      农田杂草的发生程度主要取决于春季的降雨量和土壤墒情。近几年农田化学除草面积在逐年增加,但化学除草的效果却与气象条件关系密切。2006年春季第一场全市性透雨将出现在5月下旬至6月中旬,对土壤封闭化学除草不利,因此2006年仍需注意草荒,加大人工除草力度,及时进行铲趟及正确使用化学除草剂,并注意避免长残效除草剂药害的发生。

 

十、农田鼠害

      农田鼠害近几年来没有进行有效的防治,在我市危害呈上升趋势。2005年我市部分县、区发生较重,尤其是水稻田。据鼠情调查,几乎所有地块都有鼠害,平均每亩农田有鼠7.1只,预计2006年我市农田鼠害为偏重发生,建议发生严重的地区,尤其是水稻田应开展防治。

 

十一、为什么农作物害虫泛滥成灾

      农作物害虫爆发虫子主要是由气象、农作物及害虫天敌三方面因素决定。

      气象因素包括、温度、湿度、光、雨、雪、风等。气象因素不仅作用于害虫本身,还作用与其他环境因素(如天敌),从而有利或抑制害虫增值,它是决定害虫能否爆发成灾的重要因素。例如,洪涝以后的水位降落和干旱,会出现大量适于蝗虫生活和繁殖的荒地、草滩、容易引发蝗虫灾害;湿度大,有利于黏虫的生存和繁殖;低温时蚜虫成灾的重要因素。

      作物是害虫的食料。作物本身的抗虫性及栽培措施是决定农业害虫能否成灾的因素之一。

      害虫的天敌是抑制害虫数量增值的非常重要的因素。如果使用农药不合理(如过多地使用农药),会严重杀伤天敌,破坏生态平衡,导致重要害虫的再度猖獗或次要害虫的大爆发。

 

十二、蝗虫造成的危害

      蝗虫对我国农作物造成的危害最为严重。

      近年来,河北、河南、山东、天津、新疆等10多个省(区、市)不同程度发生了蝗灾。蝗灾的发生,对当地的农牧业生产构成了严重的威胁,使本已脆弱的才欧元生态环境加速退化。资料表明,蝗灾过后,作物损失惨重,而草地蝗虫一般可造成灾区牧草50%左右的损失率。

 

十三、我国历史上的蝗灾描述

      蝗灾,水灾和旱灾是中国漫长的分拣社会历史中的三大自然灾害。明代徐光启说:“凶饥之因由三:曰水、曰旱、曰蝗。地有高卑,泽有偏被。水旱为灾,尚多幸免之处。惟旱及而蝗,数千里间,草木皆尽,或牛马草、幡帜皆尽,其害尤惨,过于水旱。”

      史书和地方志上记载了很多蝗灾。例如,公元前43年10月,“蝗虫从东方来,蔽天”;公元10年6月,全国“六州大蝗,食草木,牛马毛皆尽”;716年“山东蝗,蚀嫁声如风雨”;785年,“夏,蝗东自海,西尽河、拢、群飞蔽天,旬日不息,所至草木不及,畜毛糜有饿殍枕道”;866年,淮南扬州蝗,斗米钱三千,人相食“;928年,”夏六月,吴越大旱、有蝗蔽日而飞,尽为之黑,庭护夜帐悉充塞“;1616年,”飞蝗蔽日,声如雷,食尽嫁,赤地如焚“;1927年,山东省发生的大蝗灾,受灾作物面积240万公顷,造成损失达1000万银元以上;1944年,河南省发生的大蝗灾,约有333万公顷庄稼被毁,造成严重灾荒。

      据统计,从公元前707年到新中国成立的2655年中,有800多年发生了蝗灾,平均每3~4年发生一次。从公元960年至1935年的975年间,有619年出现蝗灾。明、清和民国时期几乎年年有蝗灾。蝗灾所造成的饥荒是历史上社会部稳定的重要因素,而社会的动荡又加剧了蝗虫造成的灾害。

 

十四、蝗灾发生的原因是什么

      人们很早就注意到严重的蝗灾往往和严重旱灾相伴而生。我国古书上就有“旱极而蝗”的记载。近几年来非洲几次大蝗灾也都与当地的严重干旱相联系。造成这一现象的主要原因是,蝗虫是一种喜欢温暖干燥的昆虫,干旱的环境对它们繁殖、生长发育和存活有许多益处。因为蝗虫将卵产在土壤中,土壤比较坚实,含水量在10%~20%时最适合它们产卵。

      干旱使蝗虫大量繁殖,迅速生长,酿成灾害的缘由有两方面。一方面,在干旱年份,由于水位下降,土壤变得比较坚实,含水量降低,且地面植被稀疏,蝗虫产卵数量大为增加,多的时候可达每平方米土中产卵4000~5000个卵块,每个卵块中有50~80粒卵,即每平方米有20万~40万粒卵。同时,在干旱年份,河、湖水面缩小,低洼地裸露,也为蝗虫提供了更多适合产卵的场所。另一方面,干旱环境生长的植物含水量较低,蝗虫以此为食,生长的较快,而且生殖力较高。相反,多雨和阴湿环境对蝗虫的繁衍有许多不利影响。蝗虫取食的植物含水量高会延迟蝗虫生长和降低生殖力,多雨阴湿的环境还会使蝗虫流行疾病,而且雨雪还能直接杀灭蝗虫卵。另外,蛙类等天敌增加,也会增加蝗虫的死亡率。蝗虫在后腿的某一部位受到触碰时,蝗虫就会改变原来独来独往的习惯,变得喜欢群居。蝗虫通常胆小、喜欢独居,危害有限。但它们有时候会改变习性,喜欢群居生活,最终大量聚集、集体迁飞,形成令人生畏的蝗灾,对农业造成极大损害。牛津大学的科学家说,他们对处于独居阶段的沙漠蝗虫进行试验,反复触碰蝗虫身体的多个部位,以寻找是否有某些触觉因素使蝗虫改变习性。结果发现,当蝗虫后腿的某个部位受刺激之后,它们就会突然变得喜爱群居,而触碰身体其它部位如触角、嘴部或腹部都不会有这种效果。

      科学家认为,在某一自然环境中偶然聚集的蝗虫后腿彼此触碰,可能导致其改变习性,开始成群生活,其成员以同一方式大量增加,进而形成蝗灾。如果能发现到底是哪些化学信号刺激了蝗虫的神经系统促使其行为发生改变,就可能研制出防止蝗虫群聚的新型农药。

 

      综上,为什么蝗虫能爆发成灾呢?

      1、从环境角度看,主要是由于旱灾引起的

      2、从其生活习性上看,主要是

      (1)它有群居的习性

      (2)它有很强的繁殖力

      (3)它有多食性,也就是它能吃很多种植物

      (4)它的飞翔能力很强,难于防治

      (5)它的卵深藏于地下,难于被破坏

 

      3、暖冬之后蝗灾泛滥

      全球变暖,尤其冬季温度的上升,有利于蝗虫越冬卵的增加,为第二年蝗灾的爆发提供“虫卵”;此外气候变暖、干旱加剧,草场退化等多种因素的叠加,将为蝗虫产卵提供合适的产地,而且蝗虫适应干旱的能力很强,这是因为其他昆虫和鸟类在此情况下都不能生存,而且能造成蝗虫疾病的一种丝状菌被抑制,故而使其数量大增。因此专家预测,随着全球变暖的趋势,未来蝗灾发生的规模会越来越大,对我国的粮食生产将造成严重的影响。

 

      4、虫口密度过大会引发蝗灾

      在一篇发表在6月2日《科学》杂志的论文中,James Buhl和他的同事证明了这个关键因素是特定的虫口密度。当蝗群处于这个密度的时候,蝗虫会排列成行,开始朝同一个方向前进。

      蝗虫在其生活史早期是孤立的、没有翅的“若虫”,它们倾向于相互避开。但是如果资源变得缺乏,它们就被迫相互影响。然后,它们可以组成有秩序的本地蝗群。这种蝗群有能力统一行动,进入近邻的栖息地,并让越来越多的蝗虫加入进来,最终成为了巨大的蝗群。因此,预测群体行动的开始,对于控制蝗灾爆发是至关重要的。

      这组科学家把数量逐渐增加的蝗群放在了一个圆形的场地里,记录下它们的行为,并用计算机软件追踪它们的运动。在中等密度的时候(每平方米25到62头蝗虫),蝗虫会排列成行,并开始朝着同一个方向运动,甚至统一地突然改变方向。在实验中,当每平方米蝗虫数量超过74的时候,有序前进的蝗群停止改变方向,而是向同一方向不断前进了8小时。

 

十五、什么是蝗区

      常年有飞蝗发生的地区,以及具有适合飞蝗发生的自然环境条件的地区称为蝗区。

 

十六、蝗区的类型有哪些

       一为滨湖蝗区,主要包括山东、江苏、新疆和内蒙古的蝗区。

       二为沿海蝗区,包括渤海和黄海蝗区。

       三为内涝蝗区,主要为河北保定、邢台、邯郸,山东聊城、德州等地区的蝗区,蝗虫发  生面积比较集中;四为河泛蝗区,包括黄河、淮河和海河谁系统流域等蝗区。

 

十七、面对蝗灾该如何防治

      1、环境保护,治本之法

      蝗灾的发生,自然因素是主要的,但不可否认的是,有相当一部分人为因素。蝗虫必须在植被覆盖率低于50%的土地上产卵,如果一个地方山清水秀,没有裸露的土地,蝗虫就无法繁衍。现在有些地方的生态意识不强,有的单纯认为治理污染才是保护环境,而对于改善蝗虫适生区的植被、土壤和小气候等工作,由于短期内看不到效益,并不重视。所以,要从根本上防治蝗灾,应该十分注意生态环境的保护。

 

      2、 药剂防治,最主要手段

      建议选用高效、低毒、低残留的对口农药,如5%锐劲特悬浮剂,每亩用20—30毫升兑水50—60公斤喷施。也可以在蝗蝻(蝗虫若虫)出土10日内,用敌百虫粉撒于小竹、杂草上,或用敌敌畏烟剂熏杀。施药后还要加强监测,在一周内迅速检查防治效果,对漏治和防效差的地段及时补施药一次。还可使用诱杀法:将稻草切成四五寸长,放入用人尿50公斤,加入50%可湿性敌百虫0.05-0.l公斤配制的药液中,浸没8小时,于晴天早晨分散堆放于蝗虫多处。目前,最有效的灭杀蝗虫办法是用飞机喷洒农药,该法杀虫率高、灭杀范围广,但成本高,而且以化学防治为主的防治方式只能应一时之需,不能保证长治久安。

 

      3、 天敌防治,效果明显

      从长远看,要有效防治蝗灾,必须着眼于生态建设,要实行植物保护、生物保护、资源保护和环境保护四结合。特别是要确保生物的多样性,保护好蝗虫的天敌。据统计,我国目前有68种蝗虫的天敌,包括鸟类、两栖类、爬行类等,它们对控制蝗虫的数量具有重要作用。山东省有关部门曾在东营搞过培育蝗虫天敌——中华雏蜂虻的实验,取得了一定效果。新疆等地采取牧鸭、牧鸡等方式消灭蝗虫,效果也比较明显。广东省昆虫研究所曾在珠三角地区做过一项试验,将大量鸭子引入农田捕食水稻蝗虫,结果仅需2000只鸭子就能把4000亩土地里的蝗虫吃得干干净净。此外,挂网田间的园蛛及狼蛛、猫蛛等游走蛛,也能在田里迅速找到小蝗虫并将其吞食。广大农民应尽量保护农田蜘蛛以防止蝗害发生。具体做法是:收割后不要把稻草随便烧掉,而将其放在田里,为蜘蛛营造良好的“生活环境”;另一种做法是:在收割前后将发现的蜘蛛卵囊集中到安全地方并加以保护。

 

十八、预防措施

      1、加强宣传,提高认识

      今年来随着病虫害发生日趋严重的现象,今年在切实加强病虫害监测的同时,深入开展宣传培训活动,重点围绕麦蚜、玉米螟、红蜘蛛、棉铃虫、地下害虫、玉米茎基腐病等病虫害,采取专题培训与统一宣讲相结合、常规培训和媒体培训相结合、宣传培训和现场指导相结合的方式,切实加大防治宣传力度,把病虫害防治知识宣传到千家万户,推广到田间地头,力求把病虫害防治的重要性、紧迫性和防治技术措施讲深、讲透,努力让广大群众对病虫害的发生情况做到心中有数,对病虫害防治方法胸有成竹,让广大农民把农作物病虫防治变为自觉行动。

 

      2、抓住重点,适期防治

      针对各种病虫害不同虫态的发生特点和病害各阶段的发生规律,农牧局抽调系统内的38名农技人员,包乡、包村、包棚、包片指导农户选择病虫最佳时间进行防治。今年先后组织群众分作物进行了五次大的防治行动。一是在蚜虫防治上,抓住小麦灌浆期和成熟期进行了2次化学联合防治。二是在玉米螟和棉铃虫防治上,抓住玉米心叶期和大喇叭口期两个关键时期进行农药灌根、喷施进行防治。三是在甘蓝夜蛾和地老虎等地下害虫的防治上,抓住三龄前的有利时机进行防治。在农药的使用上,注重高效低毒低残留农药的使用,为发展无公害生产起到了积极的促进作用。

      3、多措并举,综合防治

      为了提高防治效果,减少农药使用量,积极采用物理、化学、生物、农业的方法进行防治。农业防治上,在继续坚持和应用轮作倒茬、清除田间病株及杂草、深耕、深翻等措施的同时,大力推广各种抗虫、抗病、抗逆新品种,优化作物布局结构、加强科学施肥、灌水。生物防治上,在切实保护利用食蚜蝇、瓢虫等天敌的同时,大力推广以虫治虫、以菌治菌、以菌治虫等措施。物理防治上,充分利用害虫的趋光、趋化、趋黄、趋湿等特性,因虫而宜,落实各项防治措施,如利用蚜虫、美洲斑潜蝇、白粉虱的趋黄性,悬挂黄板诱杀。利用地老虎的趋化性,进行糖、醋、酒液诱杀。利用甘兰夜蛾的趋光性进行黑光灯诱杀。从而达到了高效、经济、无公害的防治目的。

      4、加强组织,联合防治

      为了科学、准确、及时的做好病虫害防治,区农技中心按照“密切监测、科学分析”的原则,及时发布病虫情报和重大病虫警报,各乡镇按照发布的“病虫情报”中提出的防治意见,认真组织落实,抓好病虫害防治。并对突发、重发或传播蔓延速度快,分散防治难以收效的苹果蠹蛾、蝗虫虫害,从落实工作职责、靠实工作责任、量化考核标准、细化考核办法入手,进一步规范防控措施的落实,农牧局及时抽调技术人员,组织村组干部发动千家万户,先后进行了三次大规模的群防群治和围剿联防,保证了防控工作的顺利开展和实施,最大限度的防止虫害的迁移为害,把虫害控制到了最低发生程度。

 

十九、虫害发生时该怎么做

      1、农业防治。合理密植,加强田间管理,铲除田间、沟边杂草,摘除栽培作物下部黄叶等,恶化粘虫产卵和食料条件。

      2、诱杀成虫。粘虫繁殖力强,也有较强的趋化性。诱杀成虫可以减少田间产卵量,控制粘虫发生。诱杀方法可以用糖、酒、醋、水按1:1:1:10的比例配成诱杀液进行诱杀,还可用稻草把诱集成虫,每天早上用塑料袋套住草把头并拍打草把灭虫,也可用酸泔水、酸芽水等作为诱杀液。

    3、灭卵。利用草把诱集成虫产卵后将草把烧掉,对田间带有卵块的叶片进行摘除,集中处理。

    4、化学防治。亩用80%敌敌畏100毫升兑清水50公斤喷雾或先将80%敌敌畏1.5公斤倒入25公斤细土,充分搅拌后再加入125公斤细土中拌匀,每亩用10公斤毒土。

    5、除草灭虫。清除田间杂草,减少地老虎产卵场所及幼虫早期食料来源,控制发生。

    6、植物诱杀。在田间每亩放置泡桐叶80片或青草,放后每日清晨捕杀幼虫。

       7、化学防治措施。用50%辛硫磷乳油1500液喷洒或亩用90%晶体敌百虫0.25公斤兑清水2.5公斤,拌在切碎的25公斤鲜嫩杂草上,在傍晚撒在作物根部。

 

案例

                    转基因抗虫棉使中国北方农作物免受虫害

      9月17日,美国《科学》杂志及其发行者——美国科学促进会,与中国农业科学院合作在北京召开了新闻发布会,介绍一篇发表在9月19日出版的《科学》杂志上的中国科学家论文——《在中国种植含Bt毒素棉花的地区,棉铃虫在多种作物中受到抑制》。

      这是美国科学促进会首次在中国举行新闻发布会,介绍中国科学家的成果。论文的5位共同作者分别来自中国农业科学院和国家农业技术发展和服务中心。中国农业科学院的陆宴辉博士、吴孔明博士和封洪强是其中3位。在新闻发布会上,他们介绍了Bt棉在中国的商业化种植及其对生态影响的研究。苏云金杆菌(简称Bt)是一种微生物杀虫剂,经基因工程改造后能表达Bt的棉花被称为Bt棉。吴孔明等的新研究发现,过去10年间,中国北方大规模种植的Bt棉不仅降低了棉花害虫的数量,而且还减少了周边没有进行Bt改良的农作物的虫害。表明Bt棉可能是未来控制农作物病虫害、提高农作物产量的新途径。“ 这篇论文的数据有特别的价值,因为它们是作者在多年时间里对大面积的农田和大量农民跟踪调查的结果。”《科学》杂志的资深编辑帕梅拉·J·海因斯在对这篇论文的书面评价中写道,“世界各地农业土地的使用模式各不相同。在中国,许多农民的资源都很有限,来自中国的新观点将有助于世界其他资源有限地方的农业生产。论文的作者分析了Bt棉农业对生态的影响,并提供了激动人心的证据,《科学》杂志很高兴报道这一研究成果。”

      棉铃虫对中国大部分地区的农作物危害严重。吴孔明说:“1992年,棉铃虫造成了中国华北地区大约30%的棉产量损失。由于当时控制虫害的成本很高,许多农民拒绝种植棉花。这一有关Bt棉的案例研究,意味着Bt水稻等其他Bt作物也可能对中国的农业生产具有很大潜力。Bt棉的成功会推动中国的遗传改良作物的商业化进程。”  

      棉铃虫是一种夜蛾科昆虫,对棉花、玉米、大豆、花生和蔬菜等作物有严重危害。Bt是一种微生物杀虫剂,1911年因发现于德国的苏云金地区而得名。20世纪前半叶,Bt以农药的方式喷洒在作物上,其活性部分转变成一种有毒的蛋白质晶体,能杀死棉铃虫等蛾子和蝴蝶类的幼虫,且被认为对人类和其他动物无害,还能在环境中迅速降解,不会污染地下水。相比之下,许多化学杀虫剂对环境和人体健康均有副作用。因此,目前全球已有50多个国家批准使用Bt杀虫剂。

      20世纪后期,科学家们利用转基因技术,将Bt基因直接植入植物。这种Bt植物能在其叶子和茎杆组织中表达出Bt蛋白质,从而具有抗虫性。20世纪90年代初,美国开始商业化种植Bt棉。目前,美国大约80%的棉田种植了Bt棉。2007年的统计数据显示,全球各地已有4210万公顷的农田种植了携带杀虫剂的转基因植物,占所有转基因植物的37%,其中,Bt棉1400万公顷。

      20世纪80年代末和90年代初,中国几乎年年暴发棉铃虫害。1997年,中国政府正式批准商业化种植Bt棉,这也是目前为止唯一在中国获得商业化许可的Bt植物。2007年,中国有380万公顷的Bt棉田。

      为了解中国Bt棉的种植对生态环境和农业经济的影响,吴孔明和同事合作,收集并分析了1997~2007年间中国北方六省Bt棉的农业数据,范围涵盖1000万农户种植的3800万公顷农田,其中包括380万公顷的Bt棉花田,2200万公顷的其他非Bt作物。他们将焦点放在对中国农民来说非常严重的害虫——棉铃虫身上。他们的分析显示,随着Bt棉种植年份的增加,棉铃虫的数量显著下降,2002~2007年间的下降幅度尤其大。他们同时也对多种影响棉铃虫发生的因素,如温度、降雨量和Bt棉等,进行了分析研究,结果发现,在被商业化引进的10年中,Bt棉是棉花和其他许多非转基因作物中棉铃虫受到长期抑制的主要原因。吴孔明和同事提出,这可能是因为棉花是吸引棉铃虫产卵的主要宿主,而Bt棉花通过杀死棉铃虫幼虫而减少了棉铃虫的总体数量,因此对其他作物也提供了保护。Bt棉的种植也有益于改善农民的健康状况。论文的共同作者、中国农业科学院的赵建周博士说:“1990年,因为使用化学杀虫剂而中毒甚至死亡是棉农面临的一个大问题。在用小型背负式喷雾器喷洒杀虫剂时,大多数农民都没有穿上恰当的保护性衣服,这可能是许多农民在Bt棉问世前不肯栽种棉花的另外一个原因——那实在是太危险了。”

      Bt技术带给中国一种控制虫害的新思路和新工具,但目前还不清楚这种技术对经济的长期和广泛的影响。吴孔明和同事也指出,使用Bt棉所面临的主要挑战是害虫可能会发生进化,对该杀虫剂产生抗性。因而,他们坚持认为,尽管Bt棉价值可观,仍然只能被视作是病虫害整体控制的一个组成部分。国际权威学术刊物美国《科学》杂志19日以封面文章的形式刊登了中国农业科学院吴孔明等研究人员有关转基因棉的一项科研成果。中国农科院植物保护所所长、植物病虫害生物学国家重点实验室主任吴孔明博士带领他的团队,花费了近十年的时间,以大量的数据和试验结果证明,在中国广泛种植的Bt转基因棉花除了可以自己“杀虫”之外,还能保护周边的农作物免受棉铃虫危害,颇有“造福一方”的连带效应。Bt棉花是一种具有Bt杀虫能力的转基因棉花。Bt是一种土壤杆菌——“苏云金芽孢杆菌”的缩写,这种菌在芽孢的形成过程中会产生一种具有很高杀虫活性的晶体蛋白,近几年克隆Bt基因已被转入植物,使得植物具备同样的杀虫能力,也可以说植物本身就成了自己的“杀虫剂”。

      据研究人员介绍,目前中国比较通行将Bt棉和多种作物混合种植,以减少棉铃虫对Bt棉产生抗药性的几率。在其他周边农作物上寄生的棉铃虫都会迁移到Bt棉上产卵,幼虫和成虫如果食用这种棉花都会死亡。长期生活在Bt棉上的棉铃虫如果产生抗药性,它和食用其他作物的棉铃虫交配产生的幼虫抗药性将减低,仍然能够被Bt棉杀死。  
      吴孔明说:“这是转基因棉对生态环境作用研究的一项新发现,同时对中国多作物混合种植体系研究也具有重要意义。”  
      研究数据表明,中国农民种植Bt转基因棉后,棉铃虫的数量显著减少,棉花产量增加了15%-20%,农药用量减少50%以上,因喷洒农药造成的生态污染大大减少,也让那些由于喷农药而中毒的棉农松了一口气。  
      吴孔明说,他们的研究始于1997年,当时中国商业化种植转基因棉刚刚开始,一直持续到2007年。研究覆盖了北方六个省——山东 、河北、河南、江苏、安徽和陕西,约3800万公顷的转基因棉田。在中国,棉花生产最大的威胁来自虫害,其中罪魁祸首就是棉铃虫。1992年,中国的黄河流域曾爆发过大规模的棉铃虫害,造成了华北地区大约30%的棉产量损失,给国家和棉农造成了约100亿元的经济损失。对于这种Bt转基因棉是否会造成土壤药物残留,从而造成“转基因”污染,吴孔明解释说Bt杀虫剂1960年开始就已经在国际市场上销售了,它被认为对人、鱼类、植物、微生物及大多数昆虫是无害的,“它的转基因成分进入土壤后,大约在3天左右,就可以全部降解了。”他在肯定转基因棉重大作用的同时也指出:“每种技术的作用都是相对的,Bt棉同时也会杀死一些蛾或蝴蝶的幼虫,而且不喷洒农药后,棉花的大天敌棉铃虫没有了,但会滋生象盲椿蟓这种小天敌。”“而且对于Bt棉来说,经过长久的种植以后,棉铃虫是否会对它产生抗药性,使得这种棉花最终失去效用,还需要进一步研究。”吴孔明介绍说,转基因棉除了该项目研究的国外这种进口品种外,中国在开发转基因棉项目上的技术也逐渐成熟,目前中国每年棉花种植面积大约在500-600万公顷,国产转基因棉种植面积占到70%左右。

      2007年,中国种植转基因棉约350万公顷,减少使用杀虫剂达14万吨。“对中国农民来说,这种转基因棉的栽培过程不需要特殊的 农业器械,对日常耕作也无影响。”吴孔明说。《科学》杂志是非盈利性科学机构——美国科学促进会主办的刊物,在全球拥有大约100万读者,内容涵盖生物、物理等多个学科种类。

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