诺亚农场(诺亚)
▲河南许昌“以虫控虫”保护森林资源
利用天敌昆虫来控制害虫,其实就是利用自然食物链的规律来保护农作物。
文/记者白靖楠编辑/陈永杰
全世界每年因病虫害造成的果蔬产量损失高达41%至94%,而我国目前采取的主要防治措施仍是化学农药。每个读者也是消费者,他可以“弥补”不合理使用农药造成的不良影响。面对这种情况,有没有办法成为农药的替代品?答案是肯定的,那就是生物控制。
生物防治是利用生物技术控制和处理农作物病虫害,天敌昆虫是防治方法之一。在中国的有效耕地面积中,有5%到10%的土地利用了天敌昆虫。那么天敌昆虫可以替代多少农药呢?技术本身可靠吗?
▌1.生物防治是一门历史悠久的新技术
北京昌平区有一个苹果园。农民赵师傅是这个果园的主人。当他走进这片果园,苹果树下种满了各种功能性的低矮植被。它们的功能是为天敌提供“庇护所”。苹果树区不远处也种着柿子、蔬菜等农作物。各种各样的昆虫在花园里飞来飞去,就像一个花园。这是一个从不使用农药的苹果园,这里的苹果得到了当地消费者的广泛认可。
赵主事说:“我不担心所有的苹果都被虫子吃掉。这里的生态环境其实和其他苹果园不一样。这里的农作物非常多样。”发生小规模虫害时,赵师傅会说:“没事,过几天虫害自然就吃了!”记者跟随农业考察队在这片果园边走边摘苹果吃,香甜可口。偶尔手里一个苹果咬了核,有虫子吃的痕迹。
生物防治技术并不是一项新技术。其实在中国古代,用黄蚁防治柑橘害虫,也有一些例子,比如日光蜂防治苹果蚜虫,美蚜蜂防治粉尸等等。
从20世纪50年代开始,我国就有了北京农业科学院植物保护与环境保护研究所(以下简称“植保所”)等专业科研机构。所以可以说是把现代科学作为向古人学习的工具。
20世纪50年代以后,天敌昆虫的防治方法经历了第一次发展高峰。赤眼蜂、多种瓢虫、寄生蜂相继传入并在中国定居。现在,赤眼蜂的生产已经初具规模。
从研究天敌昆虫的第一天起,中国已经走过了60多年的探索历程。中国农业科学院植物保护研究所研究员陈说:“如果天敌昆虫从研发到应用总共走了100步,我们就只走了10步。”
▌2.全国天敌昆虫普查
利用天敌昆虫来控制害虫,其实就是利用自然食物链的规律来保护农作物。每种动物都有自己的天敌,也正因为如此,自然界的生态平衡才能得到保证。所以,只要知道不同耕作阶段会出现的不同害虫,然后找到可以“控制”它们的天敌,就可以杀死这些害虫。
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陈说,天敌昆虫杀死害虫的方式有两种,一种是直接吃掉这些害虫;第二,天敌把卵产在害虫的体内或害虫的卵里,寄生在害虫身上,吸收养分。最后这些天敌破茧而出,这些害虫就会被“消灭在子宫里”。
浙江农业大学植物保护与微生物研究所研究员卢忠贤正在浙江金华的一个村庄,用天敌、昆虫等生物防治技术推广绿色农业。现在,已经有了“听蛙”的景象。
但问题是,中国不同地区的气候和其他条件差异很大,导致作物类型和生长条件多样。不同的作物有不同的害虫,不同的生长阶段有不同的害虫。怎么才能找到对应的天敌呢?这些天敌怎么可能不吃庄稼?
北京市农科院植保环保所王苏博士说,“我们在全国布置了68个观测点,对天敌昆虫进行普查。花了四年时间建立种质资源库,饲养活体天敌,共约300种天敌昆虫。”由于天敌昆虫是活体生物,在不同地区,其生物学特性和防治效果是不同的。王肃说,要积极开发和人工驯化改良不同的功能品系,如抗高温(低温)、抗农药冲击、抗干旱(高湿)的天敌昆虫等。而且在这些天敌中,还有杂食性天敌和“一吃一”天敌。
▌3.让虫子抑制虫子。
以茄子为例。从播种到成熟,需要经历不同的阶段,如萌芽期、苗期、开花坐果期等。对应的不同阶段可能会受到虫害的影响,所以如果把握好这些阶段的时间和特点,就可以准确的释放天敌。王肃说,“生物防治不是为了害虫的爆发,而是一种具有前瞻性预防作用的日常平衡。”
王肃说,每一种作物的害虫都不是单一的,有很多种。如果只看到蚜虫,蚜虫不是唯一的,而是主要的。蚜虫被消灭了,就会有其他害虫来代替蚜虫,因为小生境空创造不出来。
“所以,天敌昆虫的技术不是针对某一种害虫,而是针对某一种作物的整个生长期。掌握害虫替代规律,保证生长过程中害虫密度低于整个经济阈值就足够了。因为不可能杀死所有害虫,杀死所有害虫会增加害虫迁徙的概率。因此,害虫之间、害虫与天敌之间的权衡取舍、相互抑制,才是作物健康生长的关键。”王肃说,“这里的经济阈值以下是指虫害爆发高峰的5%以下。”
诺亚农场的辣椒大棚里,辣椒种植区外种着一排玉米。农场工作人员解释说,玉米的主要害虫是蚜虫,这些蚜虫可以用来饲养天敌瓢虫,因为这些蚜虫只吃禾本科作物,所以它们不会到达辣椒。当辣椒虫害发生时,这些瓢虫会自动飞到辣椒作物上来防虫。在这个辣椒大棚里,有一层长豆角作物附在墙上,分担一些虫害,用同样的原理饲养天敌。其实这就是事物互斥的道理。
▌4.生物防治有“局限性”
生物防治不污染环境,能有效避免害虫的抗药性,不会对人体造成任何伤害。生物防治如此优秀,与农药相比,生物防治技术没有劣势?
与农药相比,生物防治技术最大的缺点是反应慢。农作物喷洒农药产生的杀虫效果是立竿见影的,而生物防治需要在稳定统一的生态环境中,需要几天才能见效。但是,天敌不是“药”,不需要反复投放。天敌昆虫可以利用害虫繁殖,可以循环利用。它只需要一盆共生的植物来回收天敌(被气味吸引的植物来回收天敌),然后把它们移到需要的种植区域。而且天敌技术在植物病害上也发挥不了多大作用。
▲北京5万种森林害虫的主要天敌“周氏咬人黄蜂”被投放到昌平区温榆河畔的森林中。
与农药相比,生物防治技术的第二个难点在于操作复杂。农药喷洒非常方便,只需按照说明书的说明将农药和水按比例混合后喷洒即可。但释放天敌昆虫需要准确把握作物的生长周期。陈说,释放天敌应该与天气和温度相结合。比如温度高的时候,害虫的羽化过程会加快。这时候就需要提前释放了。气温低的时候,出苗进程会变慢,可能需要延迟。这些都将增加农民的能源投入。
同时,天敌昆虫是生物,如果长时间运输,其存活期可能得不到保证,昆虫的保存也需要一定的温度和湿度条件。
昆虫天敌技术更适合设施农业,但在大田中经济效益较低。同时,天敌昆虫的技术不适合小农经济,需要每家每户的全力配合。
▌5.天敌昆虫在中国推广有困难。
利用天敌昆虫控制农业害虫是中国的农业历史和文化,但现在,生物防治技术的应用还没有得到释放。
陈说,在中国推广天敌昆虫有两项工作要做,一是成熟的技术,二是做好示范。中国农民从不缺乏智慧。相对于城市居民吃含农药残留的蔬菜,农民直接喷洒农药会吸入大量农药,希望有一天能有很好的替代技术。同时,在技术成熟的基础上,可以借鉴发达国家的做法。
在欧洲,天敌昆虫的技术已经非常成熟,完全市场化,法律对农药使用的要求也非常严格。农民从企业购买天敌昆虫,并与企业技术人员保持密切联系,随时请求指导。
陈说:“目前,中国应着重解决天敌和昆虫三个问题。首先是天敌大规模繁殖中的营养,也就是用什么来繁殖这些天敌,天敌不吃害虫是无法‘变味’的。其次,天敌的发育生物学要有更先进的储存技术来保证天敌的生存,比如让天敌在合适的时间入睡。最后是殖民行为,让天敌昆虫老老实实待在自己的地里,不要飞来飞去。”
化学农药的原料是石油,单单石油就决定了化学农药不可能永远存在,这也是生物防治的内在动力。成本会随着大规模应用而降低,因此技术开发是突破目前天敌昆虫和生物防治技术的关键点。正如高尔基曾经说过的,“一旦社会有了技术需求,这种需求会比十所大学更能推动科学前进。”■