注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

蒋高明的博客

中国科学院植物研究所研究员,从事植物生态学研究

 
 
 

日志

 
 
关于我

联合国教科文组织人与生物圈中国国家委员会副秘书长、中国科学院植物研究所首席研究员、博士生导师、山东省人民政府泰山学者、中国科学院研究生院教授、联合国教科文组织人与生物圈计划城市组委员、中国生态学会副秘书长、中国生物多样性保护基金会副秘书长、中国环境文化促进会理事、中国植物学会植物生态学专业委员会委员、北京植物学会常务理事、青年工作委员会主任、中国生态系统研究网络生物分中心学术委员、中国科学院植物研究所学位委员会委员、

网易考拉推荐

预防为主,创建无虫害健康农田生态环境  

2014-06-04 16:59:03|  分类: 建言新农村 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

预防为主,创建无虫害健康农田生态环境

蒋高明


本文2014年4月发表于环保部《绿叶》杂志

 

【本博按】经过本研究团队8年多的艰苦探索,在这里我非常高兴地代表中科院植物所弘毅科研团队,首次宣布我们的重要科研成果。采取预防为主的办法,即利用物理+生物方法,在害虫雌虫阶段即开始控制产卵,逐渐恢复生态平衡,完全能够使农田生态系统中的虫害问题基本解决。我们仅利用传统农药的30%左右(重点防治蚜虫),实现产量不减少。在不造成物种灭绝的前提下,使不同的所谓“害虫”物种还原回食物链的自然成员,不引起危害,实现不减产。我们的研究成果在小麦、玉米、花生等农田、果园、菜园都进行了验证,效果十分明显。目前已在全国10几个省,20多个农场推广。我们的治虫思路,告别了人类流行100多年的对抗做法,转而应用和谐平衡的做法,让害虫无害化。非常感谢硕士和博士研究生乌云塔娜、博文静、孟杰、郭立月、刘海涛等人的辛苦工作,是他们每天监测的大量数据,才使得本成果得以问世。下一步建议国家尽早采纳我们提出的生态平衡办法,大大减少乃至告别农药,还农田生态系统健康环境,为城乡提供无农药残留的食物。特别需要指出的是,我们指的无虫害,不是指无虫,即虫子可以有,但不危害。如果该技术造成害虫灭绝,那将是不是好技术,我们是不会推广的。维护农田生态平衡时我们追求的最高境界。


预防为主,创建无虫害健康农田生态环境 - 蒋高明 - 蒋高明的博客

预防为主,创建无虫害健康农田生态环境 - 蒋高明 - 蒋高明的博客

预防为主,创建无虫害健康农田生态环境 - 蒋高明 - 蒋高明的博客

预防为主,创建无虫害健康农田生态环境 - 蒋高明 - 蒋高明的博客

预防为主,创建无虫害健康农田生态环境 - 蒋高明 - 蒋高明的博客

预防为主,创建无虫害健康农田生态环境 - 蒋高明 - 蒋高明的博客

预防为主,创建无虫害健康农田生态环境 - 蒋高明 - 蒋高明的博客



 

 

 

关于创建无虫害基本农田环境的研究报告与建议

 

郭立月  刘海涛  蒋高明

 

(中国科学院植物研究所)

 

经过亿万年的演变,任何物种都拥有了自己的生态位。自然界中的物种,通过竞争、捕食、共生、合作等关系形成稳定的生物链。传统的农业,是在自然平衡状态下,从事农业生产的,是与自然和谐相处的。然而,随着人口膨胀,耕地不断减少,造成食物短缺,为保证粮食产量、追求经济效益最大化,人们开始越来越不能容忍昆虫夺走一部分粮食,从而进行“虫口夺食”,并将昆虫分为有益昆虫和有害昆虫,称能直接或间接造福于人类,对人类生产和生活是有益的昆虫为益虫;称通过危害经济动、植物和传播疾病,给人类造成重大损失的昆虫为害虫,并发明了对抗害虫的大规模杀伤性武器——农药。

然而,经过一个多世纪的“对抗”农业实践证明,农药不仅杀害了害虫也杀害了害虫的天敌。由于害虫天敌的生命形态比害虫高级,其繁殖速率远远低于害虫的繁殖速率,失去天敌的制约,剩余害虫迅速繁殖,数量暴增。另外,在生态学中,害虫大多为R对策者,当环境越恶劣时,害虫会增加更多的后代;同时,害虫的基因变异率较高,对某种农药很快就产生了抗药性,这样害虫越杀越多,而农药越用越多,毒性越来越大,形成不断升级的恶性循环,导致“越打农药虫子越多,虫子越多越打农药”,从而破坏农作物生长的生态环境,破坏农田的生物链。

根据中国农村统计年鉴,1990中国农药用量73.3万吨,2010年已至175.8万吨,全国人均农药2.62/人。如今,农民盲目、片面施用农药,不仅不能显著提高粮食产量,而且逐渐暴露出农田环境污染、农药残留超标、病虫草害抗性增加和农田生物多样性丧失等问题。这种“对抗”的方法违背了生态学的原理,忽略了大自然的力量以及物种之间的平衡力,破坏了生态平衡。

为了寻找环境友好型的害虫防治对策,自2006年以来,我们在山东平邑县蒋家庄建立了弘毅生态农场,摒弃了化肥、农药、农膜、除草剂、添加剂、转基因六项有害技术,转而使用生态平衡的栽培与耕作技术,取得了重要进展。粮食产量由实验初期的亩产500多千克(玉米小麦两季)提高到1000多千克,实现了吨粮田。这里介绍我们对害虫的防治措施。

本研究运用生态学的原理,结合物理(诱虫灯)和生物(害虫天敌)的方法,减少农药使用量,保护农田害虫天敌,利用大自然的恢复力,改善农田环境,逐步恢复农田生态平衡,从而保障粮食安全。

高频紫外诱虫灯通过引诱成虫扑灯,高压电网触杀,使害虫落入灯下专用接虫袋中并及时收取害虫,达到灭杀害虫的目的。诱虫灯可诱杀小菜蛾、甜菜夜蛾、白飞虱、斜纹夜蛾、银纹夜蛾、天蛾、稻螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱、稻二化螟、稻三化螟、叶蝉、棉铃虫、烟青虫、红铃虫、盲蝽蟓、造桥虫、蝼蛄、金龟子、玉米螟、谷子钻心虫、大豆食心虫、豆天蛾、吸果夜蛾、桃蛀螟、天蛾、松毛虫、灯蛾、松天牛、杨树白蛾、卷叶蛾、大青叶蝉、米蛾、药材甲、黑粉虫、麦蛾、地老虎等。

农田害虫天敌包括捕食性天敌和寄生性天敌。捕食性天敌昆虫的种类很多,涉及19个目、120多个种,其中,蜻蜓目、螳螂目和脉翅目的全部种类(共33科)均具捕食性。寄生性天敌昆虫涉及膜翅目、双翅目、捻翅目、鞘翅目及鳞翅目等5个目,分属于98个科。此外,还包括除昆虫以外的其它捕食性天敌和寄生性天敌,如蜘蛛、捕食螨、寄生螨、线虫、益鸟、两栖类、兽类及鱼类等。

本研究位于山东省临沂市平邑县卞桥镇蒋家庄村,地处中纬度区,海拔200-400 m,属温带季风区大陆性气候,年平均气温12.3-13.3℃,年平均降雨量824.8 mm,全年无霜期为188.8-212.0d,全年日照时数在2539-2490 h,为农作物提供了较长的生育期和充足的光照。该地区农耕历史悠久,农业生态系统耕作制度为一年两熟制,主要粮食作物为小麦、玉米,经济作物为大蒜、花生。全村耕地总面积68公顷,人均耕地0.073公顷(1.097)

我们以小麦-玉米农田生态系统为研究对象,分为诱虫灯控虫区和常规化防区。诱虫灯控虫区分三个处理,处理1:不施农药;处理2:在小麦开花前和玉米大喇叭口期分别防治一遍害虫;处理3:在小麦播种耕地时防治一遍地下害虫,小麦开花前和玉米大喇叭口期分别防治一遍害虫;常规化防区为处理4:常规防治害虫(小麦播种耕地时防治一遍地下害虫,小麦开花前、小麦开花后、玉米苗期、玉米大喇叭口期分别防治一遍害虫)。具体防治措施和农药用量见表1

1山东农村农药防治害虫措施及农药用量

作物

农药名称

施药时期

施药方式

药量

(克//次)

农药费用

(元//次)

施药劳动力费用

(元//次)

 

小麦

辛硫磷

小麦播种前

土施

500

5

10

小麦

阿维.吡虫啉

小麦开花前、后

喷施

30

3

20

玉米

辛硫磷

玉米苗期

浇灌

500

5

10

玉米

玉米丢芯剂

玉米大喇叭口期

丢芯

800

5

25

注:土施为耕地前将农药和土拌匀后撒到地面;喷施为将农药兑水后用喷雾器喷施;浇灌为配合浇水施入;丢芯为人工将农药丢入玉米芯内。

 

201356日在挂灯区悬挂12盏普通杀虫灯和10盏太阳能杀虫灯,于次日早晨6-7点收集害虫,至20131023日结束。平均每盏灯年捕获害虫1499.1 g,其中蛾类7045头,重357.4g,占总重的23.84%;金龟甲类862头,重344.5g,占总重的22.98%;蝼蛄类544头,重287.2g,占总重的19.16%

那么,高频紫外诱虫灯的防虫效果是怎样的呢?我们在生态农场内进行了连续5年的观察,害虫捕获从2009年的4.5kg/d下降到2013年的0.02kg/d; 每盏灯年捕获量从33.8 kg 下降到2.4 kg。那些物种还存在,但基本不对庄稼构成产量威胁了。其科学原理在于,害虫都是有性繁殖的,交配后的雌虫无法回到地里产卵,这样害虫从卵这个阶段就控制了。并且,我们的做法是在惊蛰时就开始让诱虫灯工作,每天除下雨自动关灯外,生长季节天天捕捉,害虫几乎无构成大种群的能力。并且停止农药后,益虫(夜间不活动或少活动)益鸟(夜间不活动)数量增加,残余的害虫又成为益虫益鸟的食物,如此“物理+生物”的立体防治,就构成了无虫害的农田生态环境。害虫物种还在,但远不能对产量构成威胁。

为了明确诱虫灯的控虫范围,我们以金龟甲为研究对象,在距诱虫灯不同距离处,释放用不同颜色标记的金龟甲,金龟甲捕获情况见表2。可以看出,距离诱虫灯70米处的金龟甲依然能够被诱虫灯捕获,但是在距离诱虫灯45米以内捕捉到的金龟甲占70米以内捕捉到的金龟甲数量的84.6%,故初步确定诱虫灯捕捉半径为45米,控虫面积约为10亩。但由于释放个数和重复次数较少,距离设置间隔太大,诱虫灯的控制范围还有待进一步的研究。

2诱虫灯不同距离捕获金龟甲效果

离诱虫灯的距离(米)

诱虫灯控制范围(亩)

释放个数

捕获个数

捕获占有率(%)

15

1.1

10

6

46.1

30

4.2

10

3

23.1

45

9.5

10

2

15.4

60

17.0

7

1

7.7

75

26.5

7

1

7.7

合计    ——

——

44

13

100







注:捕获占有率为某距离处捕获的金龟甲占距诱虫灯75米以内捕获总数的百分比。

在诱虫灯控虫区,无农药处理与有农药处理的小麦产量差异显著(p<0.05),但玉米产量不显著,小麦和玉米周年产量均达到1吨。说明在利用诱虫灯控虫的前提下,只需要对小麦蚜虫进行防治即可,防治地下害虫和玉米害虫对产量的贡献不大。我们还发现,施2遍农药处理比施3遍农药处理的周年产量少4.03千克,小麦和玉米都按2.0/千克算,合计8.06元,但施2遍农药处理比施3遍农药处理产生的费用少15元,而且农药用量少37.6%。因此,防治1遍小麦蚜虫,并在玉米大喇叭口期防治1遍害虫更加合算。同时施2遍农药处理的周年产量与常规化防处理的周年产量相差不大,甚至高于常规管理,但农药用量减少55.4%。这很可能是减少农药的使用,使农田生态环境得到改善,有利于作物的生长(表3)。能否进一步减少农药用量,比如只在小麦季防治1遍害虫,而在玉米季仅利用诱虫灯,并保证达到吨粮田还有待进一步的研究和追踪。

 

3小麦和玉米每亩每年产量、农药用量和费用

处理

小麦产量

(千克)

玉米产量

(千克)

小麦+玉米产量

(千克)

施药量(克)

农药减少量(%

费用(元)

诱虫灯

481.26±0.95b

523.45±3.44a

1004.71±4.38b

0

100

19.2

诱虫灯+两遍农药

498.15±1.01a

555.75±12.58a

1053.90±13.37a

830

55.4

72.2

诱虫灯+三遍农药

501.84±5.60a

556.08±10.75a

1057.93±14.58a

1330

28.5

87.2

五遍农药

498.47±1.20ab

546.80±19.15a

1045.28±18.21ab

1860

0

106.00

注:两遍农药指在小麦开花前和玉米大喇叭口期分别防治一遍害虫;三遍农药指在小麦播种耕地时防治一遍地下害虫,小麦开花前和玉米大喇叭口期分别防治一遍害虫;五遍农药指在小麦播种耕地时防治一遍地下害虫,小麦开花前、小麦开花后、玉米苗期、玉米大喇叭口期分别防治一遍害虫。费用包括农药费用(表1)、施农药劳动力费用(表1)、诱虫灯折旧费、诱虫灯安装电线折旧费、诱虫灯安装人工费、收取害虫费用以及诱虫灯电费,诱虫灯每10亩一盏,诱虫灯5年折旧,诱虫灯支架10年折旧,每盏普通供电式诱虫灯350元,每个支架100元,则每亩诱虫灯折旧费为7元、诱虫灯支架折旧费1元;以1000亩为一个单位,需要电线8000米,2/米,每10年换一次线,则平均每亩电线折旧费1.6元;诱虫灯安装费5000元,每5年检修一次,则每亩地每亩诱虫灯安装人工费1元;每1000亩安排两人收取害虫,按每年收取170天,每人每天20元,则每亩一年收取害虫费用为6.8元;诱虫灯功率为20瓦,平均每天开灯10个小时,年开灯150天,每千瓦时0.6元,则每亩电费投入1.8元。

 

鉴于以上研究发现,我们特提出以下具体建议:

 

第一,由国家出资,提供诱虫灯及电线,创立农村基本农田生态系统无虫害环境。今后农民种地不用担心虫害,虫害由国家专业人员统一防治。以中等规模农村1000亩为例,仅需要100盏诱虫灯,100个支架,电线8000米,诱虫灯350/盏,支架100/个,电线2/米,共计61000元。诱虫灯安装由所在村庄和电工完成,所涉及的少量费用可由所在村配套支付。建议国家在进行水利、道路等农田基本建设时,将害虫防治统一考虑在内。

第二,成立防治农田害虫的企业,管理几个或者十几个村庄。每500亩安排一个人,或由村组织专门人员,按时收取诱虫灯捕捉的害虫。由公司或者村发放工资,国家提供少量运转费。同时可收取农民害虫防治费10-15//年,作为公司的利润。国家对害虫防治的专项经费直接给防虫公司,公司成员可由农民组成。

第三,充分发挥各级植保站的功能。植保站工作人员应常去田间地头,及时了解病虫害的发生情况,帮助农民防治病虫害,减少农药使用。植保站人员工资由国家支付,除非常必要的收费外,禁止植保站向农民收取服务费。

第四,国家设立对农田生态系统方面研究的专项研究资金。鼓励科学家走到在一线农田,不要求他们急功近利发文章,以防虫效果为考核目标,不以文章为考核标准。严格禁止从事植保的科学家从事贩卖农药的活动,减少乃至杜绝农药污染,从而保证中国农田始终处于生态健康的状态。


(郭立月、刘海涛为中国科学院植物研究所博士研究生)




本文引用地址:http://blog.sciencenet.cn/blog-475-794800.html 
  评论这张
 
阅读(23)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017